Разработка котлована и траншеи

Общие положения

Цели и задачи

Цель выполнения курсового проекта (КП) студентами – овладеть основами проектирования технологических процессов на примере комплекса земляных работ. Закрепить теоретические знания и умение пользоваться справочной и нормативной литературой.

Задача – разработать технологическую карту (ТК) на производство земляных работ

1. на перемещение и укладку грунта при срезке растительного слоя, вертикальной планировке и отрывке котлована

2. на отдельный вид работ: разработка грунта для срезки растительного слоя, вертикальной планировки площадки или рытьё котлована.

Исходные данные

Исходные данные для выполнения КП оформляются в виде бланка задания, в котором указаны: номер варианта, план участка с горизонталями и размерами, литологическая колонка, проектный уклон площадки до места складирования грунта, планировочная отметка, продолжительность выполнения комплекса земляных работ в днях, особые условия производства работ, план и размеры возводимого здания или сооружения (выдается преподавателем по двум последним цифрам номера зачётной книжки в приложении 8).

Состав курсового проекта

Состав и содержание технологической карты разрабатывается в соответствии с [6].

Курсовой проект «Технологическая карта на земляные работы» состоит из пояснительной записки (в соответствии с требованиями [6]) и графической части в объеме одного стандартного листа чертежной бумаги формата А1.

Курсовая работа «Технологическая карта на отдельный вид земляных работ» оформляется на формате А4 в соответствии с требованиями [6]. Графическая часть оформляется на стандартном листе чертежной бумаги формата А3 и вкладывается в работу.

Пояснительная записка должна содержать последовательное изложение всех вопросов, предусмотренных составом курсового проекта.

В ней необходимо привести расчеты и схемы с анализом и точной мотивировкой принятых решений. Результаты расчетов следует представить в форме таблиц. Все расчеты и принятые решения нужно основывать на действующих нормативных документах (СП, МДС), Единых нормах и расценках ЕНиР, методических указаниях, а также на справочных данных. Использованные для расчетов данные должны иметь соответствующие ссылки на источник (автор, название книги, год издания, страница).

Графическая часть курсового проекта включает (в зависимости от вида работ):

1. План заданной площадки в масштабе 1:2000 в горизонталях с разбивкой на квадраты и надписями в вершинах черных, красных и рабочих отметок с соответствующими знаками. На плане показывают котлованы и траншеи, а по контуру площадки направление и величину заданного уклона, наносят линии нулевых работ и последовательную нумерацию квадратов. В переходных квадратах часть, образуемую линией нулевых работ (треугольник или трапеция), обозначаю тем же номером, что и квадрат, с добавочным индексом. В каждом квадрате или его части указывают объемы земляных работ с соответствующими знаками.

Линии нулевых работ и красные отметки наносят красным цветом, рабочие отметка – синим.

2. План площадки в масштабе 1:2000 с разбивкой на участки (карты) со схемой распределения земляных масс и схемами перемещения грунта из выемок в насыпи выбранным комплексно – механизированным способом.

3. План котлована и траншей в масштабе 1:400 – 1:500 с изображением проходок экскаватора и технологической последовательности работ.

4. Планы и разрезы рабочих мест машин в масштабе 1:200 с показом транспортных путей.

5. Технологическую схему дополнительного варианта разработки котлована в зимнее время в плане (масштаб 1:400) и разрезе (масштаб 1:200).

6. Календарный план производства земляных работ.

7. Калькуляцию трудовых затрат.

8. Указания по технике безопасности.

9. Указания по производству работ.

10. Технико-экономические показатели – стоимость и трудоемкость 1 м³ грунта.

При выполнении задания нужно представлять консультанту готовые материалы в указанные сроки.

Расчетно-пояснительная записка включает:

1. Содержание.

2. Исходные данные для проектирования.

3. Область применения разрабатываемой технологической карты.

4. Методы, способы и сроки производства подготовительных работ.

5. Проектирование технологических процессов по видам: расчет объемов планировочных и землеройных работ, выбор оптимального комплекта машин и механизмов для производства, определение количества, обоснование принятых методов производства работ.

6. Перечень использованной литературы.

Оформление КП должно соответствовать требованиям [7].

Примеры вопросов, задаваемые к защите КП:

1. Что такое постоянные и временные земляные сооружения?

2. Что такое нулевой баланс земляных работ?

3. Какие технологические свойства грунта Вам известны и как они влияют на условия и методы производства работ?

4. Что такое планировочная плоскость?

5. Как определяется отметка планировочной плоскости?

6. Какие виды проходок при разработке котлованов Вам известны?

7. Как взаимоувязываются работы бульдозеров и экскаваторов при срезке растительного слоя?

8. Как обеспечивается необходимая мощность скрепера для набора грунта?

9. Как взаимоувязывается работа скрепера и рыхлителя?

10. Как взаимоувязать работу скреперов и грунтоуплотняющих машин?

11. Какие методы уплотнения грунта Вам известны?

12. Для каких грунтов рекомендуется использовать драглайн?

13. Почему нельзя для всего цикла работ по данной технологической карте использовать экскаватор с обратной лопатой?

14. Для чего необходимо определять и эксплуатационную, и нормативную производительность механизмов в реальном проектировании?

Построение расчетной схемы

В масштабе 1: 2000 вычерчивается участок планировки с горизонталями и производится его разбивка на квадраты с заданными размерами стороны. На участок наносится местоположение котлована и траншеи (положение выбирается студентом самостоятельно), определяются черные отметки вершин квадратов, основных вершин котлована и траншеи (определяются методом линейной интерполяции между двумя смежными горизонталями).

Подсчет объемов работ

Срезка растительного слоя

Объем грунта V_рс при срезке растительного слоя определяется:

V_рс = Sd (1)

где S – площадь участка планировки, м², d - толщина растительного слоя, указана в бланке задания, м.

Планировка площадки

Для подсчета объемов работ при планировке площадки удобнее всего воспользоваться программой TERRA, в противном случае выполняется расчет по формулам (2) – (12).

Средняя проектная отметка планировки площадки под горизонтальную поверхность определяется из условия соблюдения нулевого баланса земляных масс с учетом грунта котлована и траншей.

Подсчитывается предварительная проектная отметка планировки под горизонтальную поверхность Нср (м) без учета грунта из котлована и траншеи методом квадратных призм (для чего площадку разбивают на квадраты).

(2)

где Н₁, Н₂, Н₄ – черные отметки поверхности, у которых соответственно сходятся 1,2 и 4 вершины квадратов;

n – число квадратов.

Затем отметку Н_ср, увеличивают на ∆Н с учетом грунта из котлована и траншей. Если котлованы и траншеи находятся в выемке, то учитывают лишь объем грунта ниже предварительной средней планировочной отметки;

Увеличение планировочной отметки ∆Н (м) определяется по формуле

(3)

Здесь SQ – суммарный объем котлована и траншеи (в плотном теле) ниже Н_ср., м³

а – сторона квадрата

n – число квадратов, на которые разбита площадка;

Окончательная средняя планировочная отметка под горизонтальную поверхность рассчитываются по формуле

Н_о = Н_ср + ∆Н (4)

Отметка Н_о является общей средней проектной отметкой под горизонтальную поверхность. По заданному уклону поверхности площадки, выраженному через тангенс угла наклона, определяет проектные (красные) отметки в вершинах квадратов способом поворота горизонтальной поверхности площадки вокруг оси с отметкой Н_о так, чтобы площадка имела проектируемый уклон при ориентировочном соблюдении нулевого баланса земляных масс.

Направление уклона выбирается студентом так, чтобы обеспечить беспрепятственный сток атмосферных вод с площадки после ее планировки. Направление уклона должно учитывать приближение к нулевому балансу земляных масс.

Проектные (красные) отметки вершин квадратных призм при одностороннем уклоне

Н_k = H_o ± li (5)

где Н_k - красная отметка вершин квадратных призм, м;

H_o – окончательная средняя проектная отметка планирования, м;

l - расстояние от вершин квадратов до оси поворота с отметкой Н_о, перпендикулярной направлению уклона, м;

i – заданный уклон площадки после планировки.

h_p = H_ч - Н_к (6)

Здесь: h_p - рабочие отметки (величина срезки или подсыпки для получения красной отметки), м;

H_ч – величина черной отметки.

Рабочие отметки (насыпи со знаком “минус” и выемки со знаком “плюс”) наносят у вершин квадратных призм.

По ним вычислят объемы работ в каждой квадратной призме и записывают их на плане в центре квадрата. Если знаки всех четырех рабочих отметок одноименные, то такие призмы называют целыми. Их объем (м³)

(7)

a – сторона квадрата;

h₁, h₂ ,h₃,h₄ - рабочие отметки, м.

Квадраты, в вершинах которых разнозначные рабочие отметки имеют линию на которой нет ни выемки, ни срезки, назовем ее линией нулевых работ. Положение линии определяется положением точек на магистралях (гранях квадрата) из выражения

(8)

где: l₁ - расстояние от вершины с отметкой h₁ до точки нулевых работ, м;

h₁, h₂ - равнозначные отметки на магистралях квадрата.

Квадратные призмы, пересекаемые линией нулевых работ, называют пересеченными. Если пересеченная квадратная призма в плане разбита линией нулевых работ на две трапеции, объем насыпи (выемки) (м³) определяют по формуле с учетом знака;

q = aPh_ср (9)

Здесь : а – сторона квадрата, м; Р – средняя линия трапеции, м; h_ср – средняя рабочая отметка в пределах данной трапеции с соответствующим знаком, м.

Если пересеченная призма разбита линией нулевых работ на треугольную и пятиугольную, то объем треугольной призмы определяется по формуле

(10)

Пятиугольной

(11)

d,l – катеты треугольника, м;

h_т, h_п – средние рабочие отметки треугольной и пятиугольной призмы с их знаками, м.

Подсчитываются дополнительные объемы земляных работ в откосах по контуру площадки с соответствующими знаками.

(12)

где: L_п – длина по периметру насыпи (выемки), м; m - коэффициент откоса; h_ср - средняя рабочая отметка по периметру насыпи (выемки), м.

Подсчеты объемов земляных работ сводятся в ведомости баланса земляных масс ( прил.1). Полученные итоги объемов насыпи и выемок должны быть одинаковы (могут отличаться не боле, чем на 5%).

При подсчете баланса земляных масс объемы всех видов насыпей грунтов должны учитывать дополнительные объемы остаточного разрыхления грунтов после их укладки в насыпь.

Разработка котлована и траншеи

Объем котлована подсчитывают по следующим формулам:

(13)

(14)

где F_н – площадь дна котлована, F_в – площадь верха котлована, h_к – глубина котлована.

Объем грунта в съезде в котлован:

, (15)

где Н - требуемая глубина котлована;

b - ширина въездной траншеи, b=3м для одностороннего движения и b=6м для двустороннего;

m и m′ - коэффициенты заложения откоса и дна траншеи соответственно (зависит от величины уклона).

Рис.1. Подсчет объемов траншеи.

F_ср – площадь среднего сечения траншеи, м²; H₁, H₂ – глубина траншеи ниже планировочной отметки, м; L – длина траншеи, м.

При подсчете объема траншеи расчет ведется следующим способом.

По длине траншею разбивают на участки длиной до 100 м. Объем отдельных участков траншеи подсчитывают по следующей формуле

(16)

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: