ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ
КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Пояснительная записка
К курсовому проекту на тему:
ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ И ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНОЙ ЧАСТИ ЗДАНИЯ
Выполнил: студент
Шибаев В.О.
ПГС-3-8
Проверил: доцент
Ли А.И.
МОСКВА – 2010г.
1. Вертикальная планировка строительной площадки
Вертикальная планировка
- комплекс мероприятий, направленных на преобразование рельефа местности в технических и композиционных целях. Предполагает: организацию поверхностного стока с территории, сохранение ценной существующей растительности и почвенного покрова, устройства террас, подпорных стенок, насыпку оврагов, рытье выемок под водоемы и т.д. Также вертикальная планировка выполняется для планового и высотного обоснования.
В данном курсовом проекте вертикальная планировка строительной площадки выполняется для выравнивания территории с заданным уклоном после производства подготовительных работ (расчистки территории и срезки растительного слоя) и предшествует работам по подготовке и освоению площадки под котлован.
1.1. Построение линии нулевых работ
Линия нулевых работ
находиться путем последовательного соединения прямыми точек нулевых работ
, которые располагаются на каждой стороне квадрата строительной сетки между его вершинами, имеющими рабочие отметки противоположных знаков.
Положительными рабочими отметками являются насыпи, а отрицательными – выемки. Положение точек нулевых работ определяется графически. Для этого вычерчиваем в любом масштабе план схему строительной площадки, на вершины квадратов наносим рабочие отметки
, которые представляют собой разность между отметками планировки (красными) и фактическими отметками земли в данной точке (чёрными), после чего отмечаем квадраты и их стороны, в которых рабочие отметки вершин имеют противоположные знаки. Затем в вершинах этих квадратов перпендикулярно сторонам, на которых определяются точки нулевых работ, откладываем отрезки прямой, равные рабочим отметкам. Полученная точка пересечения и является точкой нулевых работ, а расстояние от этой точки до любой из вершин квадрата находим графически (путем измерения) или аналитически, из подобия треугольников:
, откуда ,
где Х – расстояние от вершины квадрата с положительной рабочей
отметкой до точки нулевых работ, м;
hB
и hН
– абсолютное значение рабочих отметок вершин квадратов выемки
и насыпи соответственно.
Соединив точки нулевых работ, получаем линию нулевых работ, разделяющую насыпь и выемку. Линия нулевых работ (ЛНР) указывает границу между выемкой и насыпью, соединяет точки нулевых работ (точки с рабочими отметками, равными 0).
Знак «+» рабочей отметки указывает на необходимость подсыпки грунта (планировочная насыпь), а знак «-» - на необходимость снятия лишнего грунта (планировочная выемка).
Полученная линия нулевых работ на заданной строительной площадке приведена на рис.2.
1.2. Расчет объемов планировочных работ.
Определяем в полученных фигурах объемы грунта соответственно выемки и насыпи. Используем метод четырехгранных призм
. Объемы переработки грунта в выемках и насыпях при вертикальной планировке находим как сумму произведений площадки каждой из фигур строительной сетки Fi на среднюю рабочую отметку в этой фигуре hсрi т.е. :
∑ Vi= ∑ (Fi *hсрi), м³
где Vi- геометрический объем переработки грунта в каждой из фигур строительной сетки.
hсрi- средняя рабочая отметка в каждой фигуре , находится как среднее арифметическое значение рабочих отметок вершин этой фигуры:
hсрi =(h1
+h2
+h3
+…+hn
)/n
где h1
,h2
,h3
,…, hn
- рабочие отметки вершин каждой из фигур строительной сетки, м;
n – общее количество вершин в этой фигуре.
Расчеты объемов переработки грунта производиться в табличной форме.
При подсчете потребности грунта для насыпи, следует помнить, что укладываться будет уже разрыхленный грунт, его потребуется меньше рассчитанного на Кор.
Vгрi- потребность в грунте для устройство насыпи в каждой из фигур, определяется умножением геометрического объема насыпи на коэффициент остаточного разрыхления : Vгрi= Vi*Кор
Кор- коэффициент остаточного разрыхления Кор= 100/(100+Пор)<1=0.96
Пор- показатель остаточного разрыхления(для глины 4-7%, из ЕНиРа Е2-1 на земляные работы).Принимаем Пор
= 5%. Тогда Кор
= 0,95
Таблица 1.
Расчет объемов планировочных работ
.
Планировочная выемка
|
Планировочная насыпь
|
№
фигуры
|
Fi
M²
|
hсрi
м
|
Vi
м³
|
№
фигуры
|
Fi
M²
|
hсрi
м
|
Vi
м³
|
Vгрi
м³
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
1
|
10000
|
0.435
|
4350
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
2
|
10000
|
0.1625
|
1625
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
3а
|
2665
|
0.025
|
67
|
3б
|
7335
|
0.065
|
477
|
453
|
-
|
-
|
-
|
-
|
4
|
10000
|
0.17
|
1700
|
1615
|
-
|
-
|
-
|
-
|
5
|
10000
|
0.38
|
3800
|
3610
|
6
|
10000
|
0.4
|
4000
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
7а
|
9904
|
0.068
|
673
|
7б
|
96
|
0.003
|
0
|
0
|
8а
|
750
|
0.01
|
8
|
8б
|
9250
|
0.05
|
463
|
440
|
-
|
-
|
-
|
-
|
9
|
10000
|
0.27
|
2700
|
2565
|
-
|
-
|
-
|
-
|
10
|
10000
|
0.51
|
5100
|
4845
|
11
|
10000
|
0,365
|
3650
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
12a
|
9904
|
0,08
|
792
|
12б
|
96
|
0.003
|
0
|
0
|
13а
|
488
|
0.01
|
5
|
13б
|
9512
|
0.066
|
628
|
597
|
-
|
-
|
-
|
-
|
14
|
10000
|
0.25
|
2500
|
2375
|
-
|
-
|
-
|
-
|
15
|
10000
|
0.54
|
5400
|
5130
|
ИТОГО
|
63711
|
15170
|
86289
|
21630
|
1.3. План распределения грунтовых масс.
Из 1.таблицы получили, что ∑ Vв <∑ Vн т.е. количество разработанного в планировочной выемке грунта недостаточно для устройства планировочной насыпи и этот недостающий объем, равный разности ∑ Vн -∑ Vв, необходимо компенсировать привозкой дополнительного грунта.
Объем привозимого дополнительного грунта определяем с учетом коэффициента первоначального разрыхления:
Vпер.гр. =(∑ Vн -∑ Vв)* кпр=(21630-15170)*1.27=8204 м³
кпр- коэффициент первоначального разрыхления кпр= (100+Ппр)/100>1=1.27
Ппр- показатель первоначального разрыхления (для глина 24-30%)
Во избежание дополнительных трудозатрат укладку привозимого грунта с учетом его объема в уплотненном состоянии (∑ Vн -∑ Vв=6460 м³) предусматриваем в 15-ом (5130 м³) и примерно в 1/3 площади 5-го квадрата(1330 м³) квадратах полностью строительной сетки, как наиболее удаленных относительно линии нулевых работ. Перемещение грунта будем проводить из фигур: 1; 2; 3а; 6; 7а;8а; 11; 12а;13а (планировочной выемки ПВ) в фигуры: 3б; 4; 5; 8б; 9; 2/3 части 10; 8б; 9; 10; 13б; 14 (планировочной насыпи ПН).
Как вариант для уменьшения дополнительных затрат на привозку недостающего грунта обеспечивают нулевой баланс земляных масс, это возможно при уменьшении заданной планировочной отметки строительной площадки на величину ∆h, определяемой по формуле:
∆h=|(∑ Vв -∑ Vн)/F* Кор|=|(21630-15170)/500*300*0.95|=0.05 м
Где F=500*300 M² - полная площадь планируемой площадки.
1.4. Расчет средней дальности перемещений грунта из планировочной выемки в планировочную насыпь, и выбор технических средств для осуществления этого перемещения.
Разработка и перемещение грунта при вертикальной планировке строительной площадки выполняются механизированным способом- с использованием землеройно-транспортных машин: бульдозеров, скреперов и гейзеров. Выбор этих машин производим по средней дальности перемещений грунта, которую определяем по методу статических моментов. Для этого стороны планируемой площадки принимаем за оси абсцисс и ординат прямоугольной системы координат. Затем относительно этой системы координат находим координаты Хi и Yi геометрических центров фигур выемки и насыпи в каждом квадрате строительной площадки(рис.3).
Статические моменты объемов грунтовых масс относительно той или иной оси получаем путем умножения объемов переработки грунта в каждом из фигур квадрата (значения Vi и Vгрi) на соответствующие координаты Хi и Yi (за исключением квадрата 1/3 части квадрата 5 и 15, в которые будет укладываться привозной грунт). Затем находим суммарные статические моменты ∑ (Vi*Хi ) и ∑ (Vi*Yi) и суммарный объем грунтовых масс ∑ Vi отдельно для выемки и для насыпи. Все эти расчеты выполняем в табличной форме с округлением полученных значений до целого числа (таблица2).
Координаты приведенных геометрических центров выемки (Xпв и Yпв) и насыпи (Xпн и Yпн) рассчитываем как частные от деления суммы соответствующих статических моментов на суммарные объемы грунта в выемке и насыпи, т.е. :
Xпв= ∑ (Vi*Хi)в/∑ (Vi) в=1087096 /15170=72м;
Yпв =∑ (Vi*Yi)в/∑ (Vi) в=2512771/15170=166м;
Xпн= ∑ (Vi*Хi)н/∑ (Vi) н=5833662 /15170=385м;
Yпн=∑ (Vi*Yi)н/∑ (Vi) н=2409412/15170=159м;
Среднюю дальность
перемещения грунта из планировочной выемки в планировочную насыпь находим (с округлением до целого числа) по формуле:
Lср=√(( Xпв- Xпн) ²+ (Yпв- Yпн) ²)
Lср=√((72-385) ²+ (166-159) ²)=√97969+49=313м
При дальности перемещения грунта L
ср
=313м
согласно рекомендациям по использованию землеройно-транспортных машин, для выполнения вертикальной планировки строительной площадки принимаем скрепер прицепной с вместимостью ковша до 6 м³
.
Таблица2.
Расчет средней дальности перемещения грунта.
Планировочная выемка
|
Планировочная насыпь
|
№
фигуры
|
Vi
м³
|
Хi
м
|
Yi
м
|
Vi*Хi
М
|
Vi*Yi
М
|
№
фигуры
|
Vi
м³
|
Хi
М
|
Yi
М
|
Vi*Хi
М
|
Vi*Yi
М
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
1.Перемещение грунта из ПВ в ПН
|
1
|
4350
|
50
|
250
|
217500
|
1087500
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
2
|
1625
|
150
|
250
|
243750
|
406250
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
3а
|
67
|
213
|
255
|
14271
|
17085
|
3б
|
453
|
260
|
242
|
117780
|
109626
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
4
|
1615
|
350
|
250
|
565250
|
403750
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
5
|
2280
|
432
|
250
|
984960
|
570000
|
6
|
4000
|
50
|
150
|
200000
|
600000
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
7а
|
673
|
154
|
152
|
103642
|
102296
|
7б
|
0
|
198
|
111
|
0
|
0
|
8а
|
8
|
206
|
176
|
1648
|
1408
|
8б
|
440
|
249
|
139
|
109560
|
61160
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
9
|
2565
|
350
|
150
|
897750
|
384750
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
10
|
4845
|
450
|
150
|
2180250
|
726750
|
11
|
3650
|
50
|
50
|
182500
|
182500
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
12а
|
792
|
155
|
146
|
122760
|
115632
|
12б
|
0
|
198
|
111
|
0
|
0
|
13а
|
5
|
205
|
20
|
1025
|
100
|
13б
|
597
|
246
|
58
|
146862
|
34626
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
14
|
2375
|
350
|
50
|
831250
|
118750
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
15
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Итого:15170 1087096 2512771 15170 5833662 2409412
|
1.5. Определение состава и объемов планировочных работ, выбор технологии их выполнения.
В соответствии с требованиями СНиП и выполненных расчетов в состав планировочных работ включены следующие строительные процессы:
- срезка растительного слоя;
- разработка грунта в планировочной выемке и его перемещение в планировочную насыпь на расстояние, равное L
ср
=313м
- приемка грунта из автосамосвалов и его разравнивание бульдозером в квадратах 10 и 11.
- уплотнение грунта в планировочной насыпи;
1.5.1 Срезка растительного грунта.
В соответствии с экологическими требованиями верхний слой грунта, относящийся к плодородному слою почвы, подлежит срезке и перемещению в специально выделенные места, где они складируются и хранятся для последующего использования при благоустройстве территории по окончании строительства. Иногда его вывозят на другие площадки для выполнения озеленительных работ, но во всех случаях работы с плодородным растительным слоем необходимо предохранять его от смешивания с вышележащим неплодородным слоем, от загрязнения, размыва и выветривания.
Толщина растительного слоя определяется при гидрогеологических исследованиях территории строительной площадки. Как правило, она составляет не более 15 см, при отсутствии корней кустарников и не более 25 см при их наличии.
Срезку плодородного слоя грунта производим бульдозерами на базе трактора Т-100 за один-два прохода по одному следу при отсутствии корней кустарников и за два-три подхода- при их наличии. При этом измерителем объемов работ согласно ЕНиР принята площадь очищенной поверхности. В расчетной работе как площадь заданной строительной площадки равная 300x500=150 000 M².
1.5.2 Разработку и перемещение грунта из ПВ
в
ПН производим прицепным скрепером с ковшом вместимостью до 6 м³ выбранным в разделе 4 в зависимости от средней дальности перемещения грунта. Объем работ согласно данным табл.2 составляет 15170 м³.
1.5.3 Приемка и разравнивание привезенного грунта в ПН.
Доставленный в автосамосвалах привозной грунт выгружаем непосредственно в квадраты 5 и 15 и выравниванием бульдозером ДЗ-53. Объем работ согласно выполненных выше расчетов составляет 8204 м³ грунта, а средняя толщина отсыпаемого слоя равна hотс=8204/(10000+1/3*10000)=1,95 м.
1.5.4 Уплотнение грунта в ПН
предусмотрено самоходными катками ДУ-31А (Д-627А) четырьмя проходами по одному следу. Объем работ составляет86289 M²
уплотненной поверхности, а средняя длина гона lгона=86289/300=287,6 м.
Все результаты принятых решений по технологии производства планировочных работ и выполненных объемов сводим в табл. №3.
Таблица 3.
Ведомость объемов работ
№
п/п
|
Наименование технологических
процессов (по последовательности
Их выполнения)
|
Единица
измерения
|
Количество
|
Примечания
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1
|
Срезка растительного слоя
бульдозером на базе трактора Т-100
|
M² очищенной поверхности
|
150 000
|
См. п. 5.1.
|
2
|
Вертикальная планировка строительной площадки
-разработка и перемещение грунта из ПВ в ПН прицепным скрепером с ковшом вместимостью до 10 м³ при средней дальности перемещения 669м……………………………
-приемка привезенного грунта в ПН и его разравнивание с толщиной слоя 1,95 м бульдозером…………………….
- уплотнение грунта в ПН
Прицепным катком при длине гона 287,6 м…………………….
|
м³ грунта
м³ грунта
M² уплотненной поверхности
|
15170
8204
86289
|
См. п. 5.2.
См. п. 5.3.
См. п. 5.4.
|
|