Технология строительного производства

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ
И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Д. СЕРИКБАЕВА
Архитектурно-строительный факультет
Кафедра: «Строительство зданий сооружений и транспортных коммуникаций»
Пояснительная записка
 к курсовому проекту
по дисциплине «Технология строительного производства»
Выполнил: Студент гр 04-ССз-05  Харитонов В.В.
Принял: Третьяков В.В.
Усть-Каменогорск
2007
Содержание
1 Введение…………………………………………………………………………3
2 Задание…………………………………………………………………………..3
3 Физико-механические свойства грунтов……………………………………....4
4 Подсчёт объёмов работ…………………………………………………………4
4.1 Определение объёма фундамента……………………………………………4
4.2 Определение размеров котлована по верху…………………………………5
4.3 Определение объёма котлована ……………………………………………..5
4.4 Определение объёма обратной засыпки…………………………………….6
4.5 Определяем параметры кавальера…………………………………………...6
5 Подсчёт объёмов работ в квадратах…………………………………………...7
5.1 Ведомость объёмов работ…………………………………………………….7
5.2 Построение невязки………………………………………………………….13
6 Определение средней дальности перемещения грунта из выемки в насыпь…………………………………………………………………………….13
7 Выбор состава двух комплектов механизации машин……………………...13
8 Технико-Экономическое обоснование лучшего варианта механизации......14
8.1 Ведомость объёмов работ на строительной площадке……………………14
8.2 Расчёт себестоимости эксплуатации комплектов машин…………………16
8.3 Расчёт эффективности комплектов машин………………………………...19
8.4 Расчёт удельных капитальных вложений………………………………….19
8.5 Расчёт удельных приведенных затрат……………………………………...19
9 Расчёт эксплуатационных материалов……………………………………….20
10 Расчёт водопонижения уровня грунтовых вод……………………………..22
11 Указания по производству работ……………………………………………23
12 Указания по технике безопасности………………………………………….24
Заключение……………………………………………………………………….25
Список используемой литературы……………………………………………...26
1 Введение
Земляные работы относятся к числу наиболее тяжёлых и трудоёмких производственных процессов в строительстве. Земляные работы осуществляются механизированным способом при помощи различных землеройных и землеройно-транспортных машин, средств гидромеханизации, а также взрывным способом. Однако некоторые преимущественно подготовительные и вспомогательные операции (зачистка дна выемок, планировка откосов и др.), составляющие не более 1,5% от общего объёма работ, недостаточно механизированы и часто выполняются вручную.
При производстве земляных работ всё подготовительные, вспомогательные и основные процессы выполняются комплектами машин, каждая из которых предназначена для выполнения определённого рабочего процесса или операции (разработка, транспортирование, разравнивание и уплотнение грунта; зачистка дна выемки; планировка откосов и т.д.). В общем случае одна и та же работа может быть выполнена с большей или меньшей эффективностью различными комплектами машин. Выбор способ и комплекта машин для конкретных производственных условий производится на основании технико-экономического анализа и обоснования различных вариантов.
2 Задание
Размеры площадки в плане: а=             м; в=             м;
Уклон площадки: направление 
                               Значение                 .
Вид грунта:                                ;
Время строительства: Лето;
Вариант земляного сооружения:
 
Рисунок 1-Котлован траншейного типа
Вариант фундамента: тип фундамента – ленточный сплошной.
  Рисунок 2-Поперечное сечение фундамента
Глубина заложения  фундамента ниже Н0 (м) =              ;
Уровень подземных вод ниже Н0 (м) =             ;
Максимальная продолжительность работ (дни) –             ;
3 Физико-механические свойства грунтов
                                                                              :
Средняя плотность:                    кг/м3;
Крутизна откоса:
- в естественном состоянии: 1:m=1:1;
- временного: 1:m=1:1;
- постоянного: 1:m=1:1;
Коэффициенты разрыхления:
Кр=1,10-1,15;
Кор=1,02-1,05;
Коэффициент фильтрации:
Кф=10-15;
Группы грунта по тяжести их разработки:
А). Экскаватор-I;
Б). Скрепер-II;
В). Бульдозер-II;
Г). Вручную-I;
4 Подсчёт объёмов работ
4.1 Определение объёма фундамента
 
Где:
Vф - объём фундамента;
Sф – площадь поперечного сечения фундамента;
Lф – общая длина фундамента;  
4.2 Определение размеров котлована по верху
 
Рисунок 3-Схема для определения размеров котлована по верху
 
 
4.3 Определение объёма котлована
 
 
 
 
4.4 Определение объёма обратной засыпки
Объём обратной засыпки определяется по формуле:
 
где Vк – объём котлована, м3; Vф – объём фундамента, м3;                  Кор – коэффициент остаточного разрыхления;
4.5 Определяем параметры кавальера
 
Рисунок 4-Схема для определения параметров кавальера
Объём кавальера определяется по формуле:
 
где – Vо.з – объём обратной засыпки, м3; Fкав – площадь поперечного сечения кавальера, м2; Lкав. – длина кавальера, м; (задаёмся Lкав.=           м;)
Площадь поперечного сечения кавальера определяется по формуле:
 
Где – Vкав. – объём кавальера, м3; Lкав. – длина кавальера, м;  
 
Где – Вкав. – ширина основания кавальера, м; 
hкав. – высота кавальера, м;
Ширина основания кавальера определяется по формуле, м:
 
Где - hкав. – высота кавальера, м;
 
Высота кавальера определяется по формуле, м:
 
5 Подсчёт объёмов работ в квадратах
5.1 Ведомость объёмов работ
 
№ призм и откосов Эскиз Рабочие отметки Формула подсчёта Насыпь (-) Выемка (+)
  h1 h2 h3 h4   
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 
Чистая четырёхугольная призма
         
2        
3        
4        
5        
6        
7        
8        
11        
12        
13        
14        
15        
16        
17        
21        
22        
23        
24        
25        
26        
27        
Таблица 1 – Ведомость подсчёта объёмов работ при планировке площадки
 
 
Продолжение таблицы 1 – Ведомость подсчёта объёмов работ при планировке площадки

1 2 3 4 5 6 7 8 9
31        
32        
33        
34        
35        
36        
37        
40        
41        
42        
43        
44        
45        
46        
49        
50        
51        
52        
53        
54        
55        
10 Чистая треугольная призма
 
    
 
18        
20        
28        
30        
Продолжение таблицы 1 – Ведомость подсчёта объёмов работ при планировке площадки
1 2 3 4 5 6 7 8 9
38        
39        
47        
48        
56        
9.1 Смешанная треугольная призма
 
    
 
 
 
9.2        
10.1        
18.1        
19.1        
19.2        
20.1        
28.1        
29.1        
29.2        
30.1        
        
        
        
        
        
        

Продолжение таблицы 1 – Ведомость подсчёта объёмов работ при планировке площадки
1 2 3 4 5 6 7 8 9
39.1        
47.1        
48.1        
56.1        
38.1        

Откосы
 Угловая пирамида
 
hp m   
 
1        
2        
3        
 Угловой призматоид
 
    
 
1        
2        
3        
4        
5        
6        
7        
8        
9        
10        

Продолжение таблицы 1 – Ведомость подсчёта объёмов работ при планировке площадки
1 2 3 4 5 6 7 8 9
11        
12        
13        
14        
15        
16        
17        
18        
19        
20        
21        
22        
23        
24        
25        
26        
27        
 Боковая пирамида
 
hp а1 m  
 
1        
2        
3        
4        
Сумма  
 
5.2 Построение невязки
Процент невязки рассчитывается по формуле:
 
Где:  - сумма объёма насыпи;  - сумма объёма выемки;
%<5% - невязка считается допустимой;
6 Определение средней дальности перемещения грунта из выемки в насыпь.
Определение средней дальности перемещения грунта на строительной площадке выполняется для последующего правильного выбора землеройно-транспортных  машин. Расчет можно вести аналитическим, графо-аналит и графическим методом. План площадки вычерчивается сеткой квадрата и указанием положения линии нулевых работ, рабочих отметок и объемов грунта по каждому квадрату. Объемы насыпей и выемок суммируется по вертикальной колонке и горизонтальному ряду квадратов, (рис.5). Далее строятся кривые объемов выемок и насыпей по нарастающим итогам
Средняя дальность перемещения грунта Lср равна                   метра.
По СНиП – 3.8.76 ведущей машиной является скрепер, т.к. Lср=               м;
7 Выбор состава двух комплектов механизации машин
Таблица 2 – Комплекты комплексной механизации
Наименование строительного процесса I вариант II вариант
Срезка растительного слоя ДЗ - 18 ДЗ – 24А
Разработка и перемещение грунта из выемки в насыпь на Lср=156,122 м Прицепной скрепер ДЗ - 20 Самоходный скрепер
ДЗ – 11П
Разработка котлована экскаватором Обратная лопата ЭО – 3322В Драглайн Э - 651
Предварительная планировка ДЗ - 18 ДЗ – 24А
Окончательная планировка ДЗ - 18 ДЗ – 24А
Разравнивание грунта в зоне насыпи бульдозером ДЗ - 17 ДЗ – 24А
Засыпка траншеи бульдозером ДЗ - 18 ДЗ - 9
Уплотнение грунта катком Прицепным ДУ – 39А Самоходным ДУ – 31А

8 Технико-Экономическое обоснование лучшего варианта механизации
8.1 Ведомость объёмов работ на строительной площадке
Таблица 3 - Ведомость объёмов работ на строительной площадке
№ п/п Наименование строительного процесса. Единицы измерения. Объем  работ в единицах измерения. Формула подсчета.
1 Срезка растительного слоя бульдозером 1000м2 Sср.сл.  

2 Разработка и перемещение грунта на Lср. 100м3 Vразр.  

3 Разравнивание грунта бульдозером в зоне насыпи. 100м3 Vразр.  

4 Уплотнение грунта в зоне насыпи катками. 100м3 Vуплотн.  

5 Разработка грунта в котловане. 100м3 Vразр.к  

6 Разработка недобора в котловане. 1м3 Vнедоб.  
7 Предварительная планировка площадки. 1000м2 Sпр.пл.  

8 Окончательная планировка площадки. 1000м2 Sок.пл.  

9 Засыпка траншей бульдозером 100м3 Vз.  

10 Ручное уплотнение грунта при помощи электротрамбовок. 100м2
 Sр.уп.  

11 Машинное уплотнение грунта при помощи катка 100 м3 Sм.уп.  

 
8.2 Расчёт себестоимости эксплуатации комплектов машин
Таблица 4 - Расчёт себестоимости эксплуатации комплектов машин I вариант
№
п/п Наименование
строительного
процесса Ед.
изм. Объём работ
в единицах
измерения Норма
времени
[маш-час] Трудоёмкость
работ
[маш-см] Стоимость
[тенге] Обоснование
(ЕНиР)
      1 [маш-см] Всего 
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 Срезка растительного слоя бульдозером ДЗ - 18 1000 м2      Е2-1-5
2 Разработка и перемещение грунта на Lср. скрепером прицепным ДЗ-20 100 м3      Е2-1-21
3 Разравнивание грунта бульдозером в зоне насыпи
ДЗ-17 100 м3      Е2-1-28
4 Уплотнение грунта в зоне насыпи катком ДУ-39А 100 м3      Е2-1-29
5 Предварительная планировка площадки бульдозером ДЗ-18 1000 м2      Е2-1-35
6 Окончательная планировка площадки бульдозером ДЗ-18 1000 м2      Е2-1-36
7 Разработка котлована экскаватором обратная лопата
ЭО – 3322В с погрузкой на транспортное средство 100 м3      Е2-1-11
8 Разработка котлована экскаватором обратная лопата
ЭО – 3322В навымет 100 м3      Е2-1-11

Продолжение таблицы 4 - Расчёт себестоимости эксплуатации комплектов машин I вариант
1 2 3 4 5 6 7 8 9
9 Засыпка траншеи бульдозером ДЗ-18 100 м3      Е2-1-34
10 Ручное уплотнение грунта при помощи электротрамбовок
ИЭ-4505 100 м2      Е2-1-59
11 Машинное уплотнение грунта при помощи катка ДУ-39А 100 м3      Е2-1-29
Сумма    

Таблица 5 - Расчёт себестоимости эксплуатации комплектов машин II вариант
№
п/п Наименование
строительного
процесса Ед.
изм. Объём работ
в единицах
измерения Норма
времени
[маш-час] Трудоёмкость
работ
[маш-см] Стоимость
[тенге] Обоснование
(ЕНиР)
      1 [маш-см] Всего 
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 Срезка растительного слоя бульдозером ДЗ – 24А 1000 м2      Е2-1-5
2 Разработка и перемещение грунта на Lср. скрепером
самоходным ДЗ-11П 100 м3      Е2-1-21
3 Разравнивание грунта бульдозером в зоне насыпи
ДЗ-24А 100 м3      Е2-1-28
4 Уплотнение грунта в зоне насыпи катком ДУ-31А 100 м3      Е2-1-31
5 Предварительная планировка площадки бульдозером ДЗ-24А 1000 м2      Е2-1-35
Продолжение таблицы 5 - Расчёт себестоимости эксплуатации комплектов машин II вариант
1 2 3 4 5 6 7 8 9
6 Окончательная планировка площадки бульдозером ДЗ-24А 1000 м2      Е2-1-36
7 Разработка котлована экскаватором драглайн Э-651 с погрузкой на транспортное средство 100 м3      Е2-1-10
8 Разработка котлована экскаватором драглайн Э-651 навымет 100 м3      Е2-1-10
9 Засыпка траншеи бульдозером ДЗ-9 100 м3      Е2-1-34
10 Ручное уплотнение грунта при помощи электротрамбовок
ИЭ-4502 100 м2      Е2-1-59
11 Машинное уплотнение грунта при помощи катка ДУ-31А 100 м3      Е2-1-31
Сумма    

 
8.3 Расчёт эффективности комплектов машин
Эффективность комплектов машин определяется себестоимостью эксплуатации машин при разработке единицы земляных работ, тенге:
 
Где: Смсм – стоимость одной машиносмены i-той машины; 
Тi – продолжительность работы i-той машины на объёкте; Vв – объём выемки; 1,08 – коэффициент учитывающий накладные расходы = 80 %;
 
8.4 Расчёт удельных капитальных вложений
Удельные капитальные вложения на приобретение машин и механизмов при разработке 1 м3 грунта, определяются по формуле, тенге:
 
Где: Сопт – покупная цена машины или механизма;
Тi – продолжительность работы i-той машины на объекте; Тгод,i – планируемое число смен работы машины в году; 1,07 – планируемый коэффициент затрат на доставку машин с завода изготовителя на строительную площадку;
8.5 Расчёт удельных приведенных затрат
 
Где: Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений = 0,15;
Расчёты показали, что первый вариант механизации более экономичен, чем второй.
9 Расчёт эксплуатационных материалов
Таблица 6 – Ведомость основных строительных машин и механизмов
Таблица 7 – Ведомость эксплуатационных материалов
Наименование
эксплуатационных
материалов Ед.
изм. Норма на
один час работы
машины Продолжительность
работы машины на
объекте Потребное количество эксплуатационных материалов
1 2 3 4 5
1 Бульдозер ДЗ - 18
Бензин кг   
Диз. топливо кг   
Автол кг   
Веретенное масло кг   
Диз. масло кг   
Индустриальное масло кг   
Нигрол кг   
Солидол кг   
2 Скрепер ДЗ - 20
Диз. топливо кг   
Автол кг   
Веретенное масло кг   
Диз. масло кг   
Индустриальное масло кг   
Нигрол кг   
Продолжение таблицы 7 – Ведомость эксплуатационных материалов
Солидол кг 0,028 801,384 22,439
3 Бульдозер ДЗ - 17
Бензин кг   
Диз. топливо кг   
Автол кг   
Веретенное масло кг   
Диз. масло кг   
Индустриальное масло кг   
Нигрол кг   
Солидол кг   
Канатная смазка кг   
4 Экскаватор ЭО – 3322В
Бензин кг   
Диз. топливо кг   
Автол кг   
Веретенное масло кг   
Диз. масло кг   
Индустриальное масло кг   
Нигрол кг   
Солидол кг   
5 Каток ДУ – 39А
Бензин кг   
Диз. топливо кг   
Автол кг   
Веретенное масло кг   
Диз. масло кг   
Индустриальное масло кг   
Нигрол кг   
Солидол кг   

Таблица 8 – Ведомость основных эксплуатационных материалов
Наименование Единицы измерения Количество
Бензин кг 
Диз. топливо кг 
Автол кг 
Веретенное масло кг 
Диз. масло кг 
Индустриальное масло кг 
Нигрол кг 
Солидол кг 
Канатная смазка кг 

10 Расчёт водопонижения уровня грунтовых вод
 
Рисунок 5-Схема для расчёта водопонижения
S0 – понижение уровня грунтовых вод в центре котлована, м;
Н – мощность водоносного слоя, м;
S0 = Нк+0,5м =                                                              м; (22)
Основной расчёт сводится к определению общего количества иглофильтров.
 
Где: П – общее количество иглофильтров; Q – ожидаемый приток;
q – производительность иглофильтра;
q = 0,7Кфdф; (24)
q =                                                                  =                           ;
 
Где: R – радиус действия группы иглофильтров; r – приведённый радиус иглофильтров;
 
 
 
Где: F – площадь обрамлённая иглофильтрами;
F = (A/ + 1)(B/ + 1); (28)
А/ =                                      =                              м;
В/ =                                       =                             м;
По формуле (28):
F =                                                  =             м2;
По формуле (23):
Определяем периметр установки по формуле:
Руст. = 2(А/ + 1 + В/ + 1); (29)
Руст. =                                                                                 =
 
По конструктивным соображениям принимаем lуч. =                        м;
11 Указания по производству работ
1. Срезка растительного слоя. Нормами учтена срезка грунта при отсутствии корней кустарника за один-два прохода по одному следу на глубину до 15 см; при наличии корней кустарника и деревьев - за два-три прохода по одному следу на общую глубину до 25 см.
Ширина участка расчистки принята до 30 м. Уборка грунта с границ участка при необходимости нормируется отдельно в зависимости от способа уборки.
2. Разработка и перемещение грунта выполняется скрепером прицепным марка ДЗ-20. Рабочим органом скрепера является ковш с ножевым устройством, который при движении осуществляет послойное резание (копание) грунта с одновременным набором его в ковш. Переход в транспортное положение осуществляется выглублением ковша с одновременным его закрытием. Разгружается грунт в процессе движения послойно при помощи наклона ковша или перемещения задней стенки ковша. Полный рабочий цикл включает: наполнение ковша, перемещение грунта к месту разгрузки и укладки ровным слоем заданной толщины. Толщина стружки, срезанной при наборе, зависит от мощности двигателя тягача и от вида грунта.
Разравнивание грунта в зоне насыпи осуществляют бульдозером ДЗ-17.
Толщина разравниваемых слоёв должна соответствовать возможностям грунтоуплотняющих машин: если толщина недостаточна, то эффективность использования машин на уплотнении будет низкой, а в противном случае нельзя достигнуть достаточной степени уплотнения.
3. Разработка грунта. В ходе проведения земляных работ предусматривается разработка грунта при устройстве выемок, насыпей, резервов и кавальеров при строительстве автомобильных и железных дорог, судоходных каналов, плотин, оградительных земляных дамб и других аналогичных по сложности сооружений.
Послойное разравнивание грунта, а также планировка откосов и верха насыпи при необходимости нормируются отдельно.
4. Уплотнение грунта осуществляется процепным катком на пневматическом ходу. Усилие уплотнения достигается за счёт высоких контактных напряжений, создаваемых силой тяжести катка и балансирного груза на плоскости качения. Для работы катков необходимо подготавливать участок (захватку) длиной не менее 100-200 м.
5. Предварительная планировка площадки . В ходе проведения земляных работ предусмотрено, что при предварительной (грубой) планировке срезка излишков грунта и засыпка впадин производятся "на глаз", в результате чего создается относительно ровная поверхность без заданных отметок.
Нормы составлены на планировку поверхности за один проход бульдозера. Число проходов бульдозера по одному следу определяется производственным заданием.
6. Окончательная планировка площадки. В ходе проведения земляных работ предусмотрено, что в зависимости от характера поверхности грунта окончательная планировка может выполняться как после предварительной планировки, так и без нее, после закрепления нивелировочных отметок.
7. Разработка котлована осуществляется экскаватором обратная лопата ёмкостью ковша 0,63 м3.Разработка котлована осуществляется навымет и с погрузкой в транспортное средство.
8. Обратная засыпка в пазухи траншеи. В ходе проведения земляных работ предусматривается засыпка траншей, пазух котлованов и ям ранее выброшенным грунтом, расположенным от бровки в пределах одной перекидки.
Засыпка производится слоями с разбивкой комьев грунта. Толщина слоя зависит от необходимой (заданной) степени уплотнения грунта, которое достигается трамбованием его. Для лучшего уплотнения грунт поливают водой.
9.     Уплотнение грунта электротрамбовками. . В ходе проведения земляных работ предусматривается применение трамбовок марок ИЭ-4505 и ИЭ-4502.
Трамбование грунта производят слоями, начиная с краев трамбуемой площади с последующим приближением к ее середине.
Каждым последующим ударом трамбовки должна захватываться часть уже уплотненной площади.
12 Указания по технике безопасности
Земляные работы следует выполнять только по утвержденному проекту производства  работ. При наличии в районе земляных работ подземных коммуникации любые раскопки можно вести только в присутствии представителя Организации, эксплуатирующие эти линии. Выемки необходимо разрабатывать с откосами, предусмотренными СНиП. При разработке выемок с вертикальными стенками крепление следует устанавливать сразу после того, как достигнута допустимая для данного вида грунта глубина проходки с вертикальными незакрепленными стенками. При засыпке таких выемок снимать крепление следует снизу вверх. Образующаяся, при разработке котлована, козырьки грунта следует обрушить, приняв при этом все меры предосторожности и удалив предварительно рабочих из забоя.
Движущиеся от отсыпной насыпи транспортные средства и землеройные машины не должны приближаться к бровке ближе, чем на 0,5м. При работе в ночное время рабочие места должны быть освещенными, а землеройные транспортные машины должны иметь индивидуальное освещение.
При разработке грунта экскаваторами рабочим запрещается находиться под ковшом или стрелой и работать со стороны  забоя. Посторонние лица могут находиться на расстоянии не менее 5м от радиуса движения экскаватора. Экскаватор может перемещаться только по ровной поверхности, а при слабых грунтах – по настилу шпал и щитов. При подготовке пути для перемещения экскаватора ковш его должен быть отведен в сторону и опущен на грунт.
При работе бульдозера запрещается поворачивать его загруженным или с заглубленным в грунт котлована  для того, чтобы избежать поломки или опрокидывания. На пересеченной местности и по плохой дороге бульдозер должен перемещаться только при низких передачах движения.
Заключение
В ходе выполнения курсового проекта были рассмотрены и подобраны основные методы, машины и механизмы, а также строительные должности, необходимые для производства земляных работ на стройплощадке.
Также были произведены расчеты по определению объема  работ, на основании которых были подобраны два комплекта строительных машин и механизмов.
Далее был произведен сравнительный расчет экономической эффективности применения каждого комплекта машин, и был выбран наиболее экономичный комплект машин и механизмов. Далее был определен порядок проведения строительных процессов, составлен график производства работ и проведена калькуляция трудовых затрат, а также подведены основные технико-экономические показатели.
Список используемой литературы
1.Хамзин С.К,Таженов А.Е. «Проектирование земляных работ и устройство фундаментов».
2.Гаевой А.Ф., Усик С.А. «Курсовое и дипломное проектирование. Проышленные и гражданские здания».
3.ЕНиР.Сборник Е2. Земляные работы.
4.ЕНиР.Сборник Е4. Монтаж сборных и устройство монолитных Ж.К.
5.Хамзин С.К., Карасев А.К. «Технология стройтельного проихводства. Курсовое и дипломное проектирование».