Реферат: Проектирование технологии производства земляных работ

Новосибирскийгосударственный архитектурно-строительный    университет.

Кафедра ТСП.

Курсовая работа

«Проектирование технологии               производстваземляных работ»

Выполнил: ст. гр. 464-M

Дедов А.С.

Проверил: ЛиновскаяТ.М.

г. Новосибирск 2003г.

Содержание

Содержание

Исходные данные

Анализ ситуационного плана площадки.

Определение натурных, проектных ирабочих отметок.

Построение линии нулевых работ.

Определение заложения откосовплощадки.

Определение заложений откосовкотлована.

Подсчёт обёмов выемки и насыпи.

Подсчёт объёма котлована с въезднойтраншеей.

Баланс земляных масс.

Распределение земляных масс.

Определение среднего расстоянияперемещения грунта по площадке.

Выбор комлектов машин.

Технико-экономическое сравнениевариантов.

Выбор автотранспорта.

Выбор катков.

Составление технологических схем.Производственная калькуляция.

Календарный график производстваработ.

Технико-экономические показатели.

Технология производства земляныхработ.

Техника безопасности.

Список литературы.

Исходные данные

Вариант № 35.

Вершины углов площадки: 13, 19, 40, 34.

Отметки горизонталей:         

1 2 3 4 5 6 7 8 145 146 147 148 149 150 151 152

Отметка проектная: НК1= 147.8

Отметка дна котлована: 143.5

Размеры, м:

a b c D A 70 30 40 10 40

Проектные уклоны площадки: УГ = + 0.006,

                                                  УВ =   0.000.

Грунты – песок мелкозернистый.

Показатели откоса площадки:  МВ = 2.3,

                                                   МН =2.35.

Дороги – грунтовые.

Дальность транспортировки грузов 10 км.

Место строительства – г. Хабаровск.

Строительная площадка находится в городе Хабаровске.Размер площадки 120 ´ 240 м.Котлован находится в зоне выемки. Размеры котлована 70 ´ 30 м. Рельеф местности – спокойный. Растительный грунтубран.

Плотность грунта   (ЕНиР табл.1).

Разрыхляемость грунта (ЕНиР прил.2 стр.206)характеризуется процентом увеличения объёма, равным отношению объёмаразрыхлённого грунта к его объёму в естественном состоянии, умноженному на 100%. Различают первоначальное увеличение объёма грунта после его разработки иостаточное разрыхление после его уплотнения.

Устойчивость грунта в откосах характеризуется угломоткоса, при котором грунт находится в состоянии предельного равновесия.Различают угол естественного откоса и угол временного откоса МВ = 2,3  МН =2,35. Крутизна откосов выражается величиной угла между горизонтальнойплоскостью откоса или отношением 1: m, где m – показатель откоса, равный отношению заложения откоса (а)к его высоте (Н) m = а: Н. m =0,85 (по таблице 2 методических указаний).

Группа грунта в зависимости от трудности разработки (ЕНиРтабл. 1):

для бульдозеров II;

для скреперов II;

для экскаваторов II.

Анализ ситуационного плана площадки.

Рельеф местности характеризуется частотой расположениягоризонталей. При спокойном характере местности горизонтали располагаются черезравные промежутки на плане. В данном проекте рельеф местности спокойный. Дляточного подсчёта объёмов грунта при планировочных работах вся площадкарасчленяется на квадраты, а последние на треугольники. Каждому квадратуприсваивается номер последовательно слева направо, сверху вниз. Число вершинквадратов в строке слева направо обозначается буквой N,а количество вершин квадратов в столбце сверху вниз – М.

Каждой отметке вершин квадратов присваивается двухзначныйиндекс ННi,j,где i обозначает порядковый номер вершины в строке, а j – порядковый номер в столбце.

Определение натурных, проектных и рабочих отметок.

Натурные отметки определяются по плану горизонталейучастка методом интерполяции. Через вершину квадрата проводится прямая линия пократчайшему расстоянию до пересечения двух ближайших горизонталей. Расстояниеот меньшей горизонтали до вершины обозначим «а», расстояние от большей догоризонтали обозначим через «b». Определяем (методоминтерполяции) значение натурное в вершине:

HHi,j = Hнmin + a(Hнmax — Hнmin) / (a + b).

HH11 = 147 +2(148-147) / 19 = 147,105;

HH12 = 147 + 15(148– 147) / (15+3) = 147,833;

HH13 = 148 + 10 /(10 + 11) = 148,476;

HH14 = 149 + 5 / (5+ 16) = 149,238;

HH15 = 150 + 4 /(4+18) = 150,182;

HH16 = 151 + 3 / (3+ 26) = 151,103;

HH17 = 152 + 18 /(18 + 7) = 151, 720;

HH21 = 146 + 8 / (8+ 13) = 146,381;

HH22 = 146 + 18 /(18 + 3) = 146,857;

HH23 = 148 + 1 / (1+ 23) = 148,042;

HH24 = 148 + 18 /(18 + 4) = 148,818;

HH25 = 149 + 14 /(14 + 7) = 149,667;

HH26 = 150 + 11 /(11 + 11) = 150,500;

HH27 = 151 + 7 / (7+ 6) = 151,538;

HH31 = 145 + 17 /(17 + 10) = 145,630;

HH32 = 146 + 8 / (8+ 16) = 146,333;

HH33 = 147 + 2 / (2+ 7) = 147,222;

HH34 = 148 + 9 / (9+ 8) = 148,529;

HH35 = 149 + 3 / (3+ 17) = 149,150;

HH36 = 150 + 2 / (2+ 19) = 150,095;

HH37 = 151 + 4 / (4+ 9) = 151,308;

HH41 = 145 + 5 / (5+ 19) = 145,208;

HH42 = 146 + 2 /(26) = 146,077;

HH43 = 146 + 13 /(13 + 7) = 146,650;

HH44 = 147 + 7 / (7+ 7) = 147,500;

HH45 = 148 + 9 / (9+ 7) = 148,563;

HH46 = 149 + 11 /(11 + 5) = 149,688;

HH47 = 151 +2 / (2 + 10) = 151,167;

Определение проектных отметок выполняется по формуле:

Нпрij=НК1 ± УГ ´lг ±УВ ´ lВ,где lВ, lг– расстояния от НК1 до вершины по вертикали и горизонтали соответственно.

Hпр11 =147,8;

Hпр12 = Hпр22 = Hпр32= Hпр42 = 147,8 + 0,006 ´ 40 = 148,04;

Hпр13 = Hпр23 = Hпр33= Hпр43 = 147,8 + 0,006 ´ 80 = 148,28;

Hпр14 = Hпр24 = Hпр34= Hпр44 = 147,8 + 0,006 ´ 120 = 148,52;

Hпр15 = Hпр25 = Hпр35= Hпр45 = 147,8 + 0,006 ´ 160 = 148,76;

Hпр16 = Hпр26 = Hпр36= Hпр46 = 147,8 + 0,006 ´ 200 = 149,00;

Hпр17 = Hпр22 = Hпр32= Hпр42 = 147,8 + 0,006 ´ 240 = 149,24;

Определение рабочих отметок выполняется по формуле:

Нпр – Нн = Нр

Hр11 =147,80 — 147,105 = 0,695;

Hр12 =148,04 — 147,833 = 0,207;

Hр13 =148,28 — 148,476 = -0,196;

Hр14 =148,52 — 149,238 = -0,718;

Hр15 = 148,76- 150,182 = -1,422;

Hр16 =149,00 — 151,103 = -2,103;

Hр17 =149,24 — 151,720 = -2,480;

Hр21 =147,80 – 146,381 = 1,419;

Hр22 =148,04 – 146,857 = 1,183;

Hр23 =148,28 – 148,042 = 0,238;

Hр24 =148,52 – 148,818 = — 0,298; 

Hр25 =148,76 – 150,500 = -1,500;

Hр26 =149,00 – 151,538 = -2,298;

Hр27 =149,24 – 151,537 = -2,298;

Hр31 =147,80 – 145,630 = 2,170;

Hр32 =148,04 – 146,333 = 1,707;

Hр33 =148,28 – 147,222 = 1,058;

Hр34 =148,52 – 148,529 = — 0,009;

Hр35 =148,76 – 149,150 = — 0,390;

Hр36 = 149,00– 150,095 = — 1,095;

Hр37 =149,24 – 151,308 = — 2,068;

Hр41 =147,80 – 145,208 = 2,592;

Hр42 =148,04 – 146,077 = 1,963;

Hр43 =148,28 – 146,650 = 1,630;

Hр44 =148,52 – 147,500 = 1,020;

Hр45 =148,76 – 148,688 = 0,197;

Hр46 =149,00 – 149,688 = — 0,688;

Hр47 =149,24 – 151,167 = — 1,927.

Построение линии нулевых работ.

Наиболее простой способ определения ЛНР – графический. Дляэтого на сторонах квадратов, где рабочие отметки имеют разные знаки,откладываются в противоположных направлениях значения в масштабе рабочихотметок. Полученные точки соединяются прямой линией, которая пересечёт линиюквадрата. Место пересечения и будет точкой ЛНР. Соединяя последовательно всенайденные точки, получим линию нулевых работ (ЛНР).

Определение заложения откосов площадки.

По вычисленным рабочим отметкам и ЛНР на плане площадке попериметру определяется положение линии постоянных откосов. Заложение откосов(горизонтальная проекция) рассчитывается по формуле:

a = m ´HРij ,

где m – показатель постоянногооткоса, равный отношению заложения откоса (а) к его высоте (НР). В даннойкурсовой работе эти значения соответственно для выемки m= МВ, для насыпи m = МН;

НР – рабочие отметки вершин квадратов, расположенных попериметру.

          После соединения соответствующих точек противкаждой вершины квадрата получится контур площадки по верху откосов.

насыпь: выемка:

а11 = 1,63

а13 = — 0,45

а12 = 0,49

а14 = — 1,63

а21 = 3,33

а15 = — 3,27

а31 = 5,10

а16 = — 4,84

а41 = 6,09

а17 = — 5,70

а42 = 4,60

а27 = — 5,29

а43 = 3,83

а37 = — 4,76

а44 =  2,40

а47 = — 4,43

а45 = 0,46

а46 = — 1,58

Определение заложений откосов котлована.

Определяем проектную отметку в центре котлована поформуле:

Нпрij=НК1 ± УГ ´lг ±УВ ´ lВ,где lВ, lг– расстояния от НК1 до центра котлована по вертикали и горизонталисоответственно:

Нпрij = 147,8 +135 ´0,006 = 148,6.

          Далее определяем глубину котлована как разностьмежду отметками центра котлована и низа котлована:

Нк = 148,6 – 143,5 = 5,1.

          В зависимости от вида грунта и глубины котлованапо таблице 2 методических указаний определяется показатель временного откоса: m = 0,85.

Величина заложения откосов котлована = Нк ´ m = 4,25.

Подсчёт обёмов выемки и насыпи.

Ведомость объёмов выемки и насыпи.

Номер квадрата Объем выемки Объем насыпи 1 1503,403 2 -12,125 513,513 3 -423,025 15,515 4 -1386,3 5 -2507,807 6 -3940,915 7 2720,711 8 1714,667 9 -45,974 371,308 10 -613,333 11 -1576 12 -3030,889 13 3897,533 14 2739,381 15 1628,22 16 -70,553 365,275 17 -825,722 4,204 18 -2645,525 -17078,168 15473,73 Подсчёт объёма котлована с въездной траншеей.

 Глубина котлована Нк = 148,6 – 143,5 = 5,1.

Показатель откоса m = 0,85.

/>

По формуле определяем объём котлована:

Vc =  (Нк<sub/>/ 6) [a*b + c*d + (a + c)(b + d)];   

c = a + 2mH = 70 + 2*0,85*5,1 = 78,67;

d = b + 2mH = 30 + 2*0,85*5,1 = 35,916;

Vc = (5,1 / 6) [70*30 +78,67*35,916 + (70 + 78,67)(30 + 35,916)]= 12514,431 м3.

                Объём въездной траншеиопределится как:

Vтр = (Н2/6)[(3b + 2mH((m’-m) / m’) (m’-m)],

где Н  глубина котлована,  b –ширина траншеи, m’ = 10.

Vтр = (5,1/6)[(3*3,5 +2*0,85*5,1((10 – 0,85) / 10) (10 – 0,85)] = 357,8 м3.

Баланс земляных масс.Наименование работ и объёмов грунта Количество, м3 насыпь (+) выемка (-) 1 2 3 1. Планировка территории, в т.ч. снятие растительного слоя 15473,731 17078,168 2. Котлован, траншеи 12872,23 Итого: 15473,731 29950,398 3. Вывоз грунта в отвал 14476,667 Баланс: 29950,398 29950,398 Распределение земляных масс.

В соответствии с ведомостью баланса решается вопросперемещения земляных маис. Прежде всего необходимо переместить объёмы грунта изпланировочной выемки в насыпь. Если на площадке недостаток грунта менее объемакотлована, то грунта из котлована вывозится в отвал.

Если объем выемки на площадке больше объёма насыпи, товесь грунт из котлована вывозится в отвал как и избыток грунта выемки. В зоневыемки определяют границу излишнего грунта.

Схема перевозок грунта определяется из условия минимальнойстоимости перемещения грунтовых масс и минимальной дальности перемещений.Задача имеет множество решений. Оптимальное решение может быть найдено только спомощью современных математических методов, в частности, метода потенциалов.

В курсовой работе схему перемещения земляных маге извыемки в насыпь возможно составить с учетом некоторых рекомендаций:

Не допускать пересекающихся маршрутов.

Грунт из котлована перемещать на возможно близкиерасстояния в близлежащие квадраты.

Грунт из ближайших квадратов к ЛНР зоны выемки перемещатьв ближайшие квадраты к ЛНР зоны насыпи. Излишний грунт вывозить из дальних  клинии нулевых работ квадратов, а грунт, завозимой из резервов, также размещатьна удаленных от нулевой линии участках.

Для решения этой задачи составляется схема распределенияземляных масс, на которой в виде прямых линий показаны пути перемещения отдельныхобъемов грунта из квадратов выемки в насыпь. При этом линии проводятся междугеометрическими центрами отдельных фигур со смещением в сторону рабочей отметкис большим значением по абсолютному значению.

Одновременно с вычерчиванием схемы заполняетсятаблица-шахматка: