Технология возведения земляного сооружения и подземной части здания

ФГБОУ ВПО КубГАУ

ИНЖЕНЕРНО – СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

На тему: «Технология возведения земляного сооружения и подземной части здания»

Пояснительная записка.

Выполнил:

Проверил:

Краснодар 2012г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение с обоснованием строительства объекта.

2. Краткая характеристика участка, условия строительства, исходные данные на проектирование.

3. Выбор способа выполнения основных и подготовительных работ.

4. Определение объёмов земляных работ

4.1. Разбивка площадки на элементарные фигуры.

4.2. Определение планировочных отметок.

4.3. Расчет объемов грунта земляных сооружений при вертикальной планировке.

5. Распределение земляных масс на площадке. Определение средних расстояний перемещения грунта.

6. Технико-экономическое обоснование выбора землеройных машин.

7. Описание технологии и процессов выполнения земляных работ и возведения конструкций нулевого цикла.

8. Выбор крана и монтажных приспособлений.

9. Определение трудоемкости и состава работников.

11. Мероприятия по экологии и ТБ.

12. Список использованной литературы.

1. Введение с обоснованием строительства объекта.

Данный объект находится на территории города Кропоткина,  в строящемся микрорайоне №2. Здание представляет собой  кинотеатр.

Считаю строительство целесообразным, так как в городе Кропоткине не хватает культурно-развлекательных мест для провождения досуга молодёжи и старших поколений.

Город  является районным центром и обладает развитой транспортной системой.

В районе строительства подведены все коммуникации, что уменьшает экономические затраты на постройку здания.

2. Краткая характеристика участка, условия строительства, исходные данные на проектирование.

Место строительства: город Кропоткин Краснодарского края .

Грунт – суглинок лессовидный II категории.

Уровень грунтовых вод – 2.9 м.

Строительные уклоны Ix =0.0009, Iy=0.002

Наименование объекта: кинотеатр «Квартал»

Размеры объекта в плане: длина 27 метров

                                            ширина 24 метра

Конструкция фундаментов – монолитные ж/б и бутобетонные

Глубина промерзания грунтов – 900мм

Max масса монтируемого элемента – 3,5т

3. Выбор способа выполнения основных и подготовительных работ.

На участке строительства имеются мешающие его осуществлению инженерные сети, такие как водопровод и канализация, линии электроснабжения, слаботочные линии. Для реализации процессов строительства должна происходить их перетрассировка под наблюдением соответствующих служб, каждый раз своих, отвечающих за эксплуатацию именно данных объектов инфраструктуры.

Продолжением подготовительного этапа строительства является уборка деревьев с территории объекта и корчёвка пней.

 Расчистка территории объекта строительства от древесно-кустарниковой растительности ведется разными способами в зависимости от густоты и крупности леса и кустарника.

К кустарнику относят растения со стволами диаметром от 1,5 до 11 см при высоте до 5-6 м, к лесу деревья со стволами диаметром более 12 см.

         Деревья со стволами диаметром более 12 см обычно вначале спиливают, разделывают и используют древесину в строительных или хозяйственных целях. При этом пользуются теми же приемами и механизмами что и при лесозаготовках (мотопилы, сучкорезы, древовалы, трелевочные тракторы).

Корчёвка пней  происходит при помощи корчевателя-собирателя, а их уборка по технологической схеме «расчистка с середины в свал».

Далее осуществляют ограждение участка с устройством въезда – выезда при учете пожарной безопасности.

Защита котлована от затяжных дождей осуществляется путем открытого водоотлива. Этот способ заключается в том, что при разработке котлована подошве выемки придают небольшой уклон к устраиваемому  в самой пониженной части приямку (зумпфу), из которого воду откачивают насосами и отводят по лоткам или водоотводным канавам от выемки. При разработке траншей зумпф устраивают в специальном отсеке траншеи, называемом усом.

              На выбор того или иного способа осушения влияют следующие факторы:

                    глубина заложения котлована по отношению к уровню поверхностных или грунтовых вод;

                      геологические и гидрогеологические условия котлована (грунты стенок и дна, режим уровней грунтовых вод);

                     режим уровней ближайших к котловану водотоков;

                          тип сооружения и его размеры;

                         принятые способы производства работ.

              Водоотлив из открытого котлована при откачке с подъемом воды на меньшую высоту, требующий несложных подготовительных работ - в целом мероприятие менее дорогое, чем искусственное понижение уровня грунтовых вод. Однако возможность его применения ограничивается случаями, когда фильтрующие грунтовые воды не в состоянии нарушить структуру грунтов основания сооружения, разрыхлить их и вызвать деформацию стенок и дна котлована.

              Так как дно котлована находится ниже отметки уровня грунтовых вод, то применяем его искусственное понижение с помощью иглофильтровых установок. Они состоят из ряда стальных труб, погружаемых в грунт по периметру котлована. К нижней части трубы присоединено звено для фильтра, состоящее из наружной перфорированной и внутренней глухой труб. Наружная труба имеет внизу наконечник с шаровым и кольцевым клапанами. На поверхности земли иглофильтры присоединяют водосборным коллектором к насосной установке.

Грунтовый водоотлив с понижением уровня грунтовых вод имеет свою область применения.

Условия применения:

              В неустойчивых оплывающих грунтах;

              -  при небольших коэффициентах фильтрации (1-100 м/сутки);

               -  при необходимости сохранения основания и откосов в состоянии естественной плотности.

              При мелкозернистых песчаных грунтах, супесях, залегающих однородно или в прослоях между грунтами, требуется понижение уровня грунтовых вод во избежание непосредственного поступления их через стенки и дно котлована.

                         Срезка растительного слоя грунта осуществляется тракторами ДТ-75   с поворотным бульдозерным оборудованием ДЗ-42П в одном направлении (обратный ход - холостой) к линии нулевых работ. Толщина срезаемого растительного слоя определяется на основе оценки плодородия отдельных горизонтов почв.

Последующими операциями выполняются прокладка временных коммуникаций и дорог.

Далее осуществляют устройство временных бытовых, складских закрытых и других помещений, а также приобъектных открытых складов.

После расчистки территории выполняют работы по созданию опорной геодезической сети, устанавливают обноску и производят геодезическую разбивку зданий и сооружений.

При переносе на местность основных сетей строящихся объектов, при наличии в качестве плановой разбивочной основы  строительной сетки применяют метод прямоугольных  координат.

         В этом случае в качестве линии координат принимают близлежащие стороны строительной сетки, а их пересечение – за нуль отсчета.

   Положение точки «О» главных осей здания Хо – Уо  будут определяться следующим образом:

                            если  - Хо - О = 40м;    а    Уо -О = 50м;

         То координаты точки  «О» главных осей  здания

  Хо – Уо  будет  определяться как:        Хо = Х+ 40        Уо =У + 50

Разработка грунта и перемещение при вертикальной планировке площадки выполняется экскаватором, а перемещение земляных масс – транспортной машиной.

Разравнивание грунта при отсыпке насыпи выполняется бульдозерами по челночной схеме движения. Отсыпаемый грунт разравнивают слоями, толщину которых назначают в зависимости от используемых уплотняющих машин.

Уплотнение грунта при отсыпке насыпи выполняется прицепным кулачковым катком ДУ-94А.

Разработка грунта экскаваторами с погрузкой в транспортные средства идёт глубже, чем необходимая глубина, а потом с помощью подсыпки достигается проектная глубина.

Устройство монолитного фундамента здания. Установку опалубки осуществляют ниже глубины промерзания грунтов с помощью крана на автомобильном шасси. Для Краснодарского края глубина заложения фундамента равна 800 мм, но при этом вверху и внизу необходимо устроить антисейсмический пояс и армированный шов, для придания конструкции целостности.

Обратная засыпка пазух выполняется вручную.

Обратная засыпка котлована и пандуса выполняется вручную. Уплотнение грунта в пазухах выполняется прицепным кулачковым катком, а в котловане – трамбующей плитой на одноковшовом экскаваторе.

Окончательная планировка площадей производится автогрейдером.

Автогрейдер представляет машину представленную ниже:

Автогрейдер состоит из: 1-двигатель; 2-кабина водителя; 3-гидро -цилиндр; 4-поворотный круг; 5-тяговая рама; 6-хребтовая рама;

7-гидроцилиндр; 8-бульдозер; 9-ведомый мост; 10-отвал;

11-кирковщик; 12-трансмиссия; 13-продольно-балансирная подвеска;

14-четырехколесный мост.

Именно благодаря такому устройству машины она очень хорошо выполняет планировочные работы, в том числе и на участках рекультивации.

4. Определение объёмов земляных работ

4.1. Разбивка площадки на элементарные фигуры.

Планируемая площадка разбивается на квадраты, стороны которых принимаются по 10 метров. Проектируемое здание размещается в центральной части площади таким образом, что за его пределами находится 1 неполный и 1полный квадрат.

4.2. Определение планировочных отметок.

Черные отметки поверхности грунта в вершинах квадратов Н_ч определял путем интерполяции.

Планировочные отметки горизонтальной площадки Н_ср  определял методом квадратных призм по формуле:

Н_ср =  =23.77м,

где ΣН₁, ΣН₂, ΣН₄ – сумма черных отметок вершин квадратов, в которых сходятся одна, две и четыре вершины;

n – число квадратов;

Красные (проектные) отметки при заданных уклонах i_x и i_y определяла по формуле:

Н_кр = Н_ср ± i_xl^x_1…n ± i_y l^y_1…n

где l^x_1…n и l^x_1…n – соответственно расстояния от центра координат до рассматриваемой вершины квадрата площадки, м.

Рабочие отметки вершин квадратов определял по формуле:

h_р = Н_кр - Н_ч

Таблица 1.

Номер вершины квадрата	Нкр	lx1…n	ly1…n	± ixlx1…n	± iy ly1…n	Нср	Нч	hр
1	23.86	30	30	0.027	0.06	23.77	26.77	-2.91
2	23.85	20	30	0.018	0.06	26.5	-2.65
3	23.84	10	30	0.009	0.06	26.18	-2.34
4	23.83	0	30	0	0.06	25.61	-1.78
5	23.82	10	30	-0.009	0.06	25.19	-1.37
6	23.81	20	30	-0.018	0.06	24.84	-1.03
7	23.80	30	30	-0.027	0.06	24.56	-0.76
8	23.84	30	20	0.027	0.04	26	-2.16
9	23.83	20	20	0.018	0.04	25.69	-1.86
10	23.82	10	20	0.009	0.04	25.37	-1.55
11	23.81	0	20	0	0.04	25.04	-1.23
12	23.80	10	20	-0.009	0.04	24.58	-0.78
13	23.79	20	20	-0.018	0.04	24.03	-0.24
14	23.78	30	20	-0.027	0.04	23.7	0.08
15	23.82	30	10	0.027	0.02	25.3	-1.48
16	23.81	20	10	0.018	0.02	25	-1.19
17	23.80	10	10	0.009	0.02	24.59	-0.79
18	23.79	0	10	0	0.02	24.48	-0.69
19	23.78	10	10	-0.009	0.02	23.68	0.1
20	23.77	20	10	-0.018	0.02	23.38	0.39
21	23.76	30	10	-0.027	0.02	23.18	0.58
22	23.8	30	0	0.027	0	24.71	-0.91
23	23.79	20	0	0.018	0	24.3	-0.51
24	23.78	10	0	0.009	0	23.93	-0.15
25	23.77	0	0	0	0	23.87	-0.1
26	23.76	10	0	-0.009	0	23.32	0.44
27	23.75	20	0	-0.018	0	22.98	0.77
28	23.74	30	0	-0.027	0	22.71	1.03
29	23.78	30	10	0.027	-0.02	24.26	-0.48
30	23.77	20	10	0.018	-0.02	23.76	0.01
31	23.76	10	10	0.009	-0.02	23.46	0.3
32	23.75	0	10	0	-0.02	23.17	0.58
33	23.74	10	10	-0.009	-0.02	22.83	0.91
34	23.73	20	10	-0.018	-0.02	22.42	1.31
35	23.72	30	10	-0.027	-0.02	22.08	1.64
36	23.76	30	20	0.027	-0.04	23.77	23.87	-0.11
37	23.75	20	20	0.018	-0.04	23.42	0.33
38	23.74	10	20	0.009	-0.04	22.9	0.84
39	23.73	0	20	0	-0.04	22.52	1.21
40	23.72	10	20	-0.009	-0.04	22.07	1.65
41	23.71	20	20	-0.018	-0.04	21.7	2.01
42	23.70	30	20	-0.027	-0.04	21.25	2.45
43	23.74	30	30	0.027	-0.06	23.5	0.24
44	23.73	20	30	0.018	-0.06	23.08	0.65
45	23.72	10	30	0.009	-0.06	22.5	1.22
46	23.71	0	30	0	-0.06	22.03	1.68
47	23.70	10	30	-0.009	-0.06	21.5	2.2
48	23.69	20	30	-0.018	-0.06	20.69	2.73
49	23.68	30	30	-0.027	-0.06	20.5	3.18

На основании значений рабочих отметок вершин квадратов определила положение отметок нулевой линии на сетке квадратов:

X=

где Х – расстояние от угла квадрата с рабочей отметкой h^,_р до точки пересечения стороны квадрата с нулевой линией, м;

h^,_р и h^”_p – рабочие отметки в углах квадрата в абсолютных величинах независимо от знака, м.

4.3. Расчет объемов грунта земляных сооружений при вертикальной планировке.

В случае одноименных квадратов:

V=(h₁+ h₂+ h₃+ h₄),

где a – сторона квадрата, м

h_n – рабочие отметки вершин квадратов.

В случае переходных квадратов, т.е. имеющих противоположные знаки в вершинах. Объем грунта:

V_В(Н)=,

где h_в и h_н – рабочие отметки вершин квадратов в выемке и насыпи,

Σh_в и Σh_н – суммы абсолютных значений рабочих отметок выемок и насыпи.

Таблица 2.

Номер квадрата	Геометрические объемы	Объем грунта с учетом Кор
Насыпь +	Выемка -
I	239.5		256.265
II	210		224.7
III	172.5		184.575
IV	129		138.03
V	85.5		91.485
VI	48.89	0.08	52.3123
VII	167.25		178.9575
VIII	134.75		144.1825
IX	106.5		113.955
X	65.09	0.09	69.6463
XI	17.23	3.98	18.4361
XII	1.12	18.25	1.1984
XIII	102.25		109.4075
XIV	66		70.62
XV	43.25		46.2775
XVI	11.73	7.7	12.5511
XVII		42.5
XVIII		69.25
XIX	47.25	0.0001	50.5575
XX	11.23	2.48	12.0161
XXI	1.38	17.13	1.4766
XXII	0.12	45.87	0.1284
XXIII		85.75
XXIV		118.75
XXV	9.36	3.11	10.0152
XXVI		37
XXVII		73.25
XXVIII		108.75
XIX		147
XXX		185.25
XXXI	0.23	27.98	0.2461
XXXII		76
XXXIII		123.75
XXXIV		168.5
XXXV		214.75
XXXVI		259.25
Итого:	1670.13	1836.42	1787.04

5. Распределение земляных масс на площадке. Определение средних расстояний перемещения грунта.

Высокая эффективность производства земляных работ, может быть достигнута только при полной комплексной механизации работ, предусматривающей выполнение основных и вспомогательных процессов с помощью рациональных звеньев машин, увязанных между собой по технологическому назначению. Все звенья должны работать как единый агрегат, выполняя отдельные процессы в определённом порядке непрерывным потоком.

6. Технико-экономическое обоснование выбора землеройных машин.

Состав комплекта машин подбираю по производительности ведущей машины. Для обеспечения непрерывной работы машин в комплекте производительность ведущего звена должна быть равной или несколько меньше производительности вспомогательных машин.

Для разработки грунта в выемки, в котловане и траншеях подбираю два машино-комплекта:

I вариант:

ЭО-3122

q=0.5 м³

П_т=м³/ч

П_э=П_т·t_p·K_p = 24.19·8·0.8 =154.82м³/смена

Транспортная машина: «Камаз» - 43255

Расчетная грузоподъемность, 7т

П_т=, где

T=t₁+ t₂+ t₃+ t₄+ t₅, где

t₁=0.5 мин

t₂=11.23 мин;

t₃===0.2 мин;

t₄=2 мин;

t₅===0.2 мин;

T=1+11.23+0.2+2+0.2=14.13 (мин)

П_т==17,49 м³/ч

m===5 ковшей

П_э=П_т·t_р·K_P=17.49·8·0.8=111.94 м³/смена

N _{тран. маш.}=2 шт.

K_уд=,

где С – суммарная стоимость машинокомплекта;

П_год – годовая производительность данного машинокомплекта.

K_уд==101.57 руб/м³

II вариант:

ЭО-3122

q=0.63 м³

П_т=м³/ч

П_э=П_т·t_p·K_p=33.02·8·0.8=211.33 м³/смена

Транспортная машина: «КАМАЗ» - 53605

Расчетная грузоподъемность, 7.5т

П_т=, где

T=t₁+ t₂+ t₃+ t₄+ t₅, где

t₁=0.5 мин

t₂=8.82 мин;

t₃===0.2 мин;

t₄=2 мин;

t₅===0.2 мин;

T=0.5+8.82+0.2+2+0.2=11.72 (мин)

П_т==22.58 м³/ч

m===4 ковша

П_э=П_т·t_р·K_P=22.58·8·0.8=144.51 м³/смена

N _{тран. маш.}=2 шт.

K_уд=,

где С – суммарная стоимость машинокомплекта;

П_год – годовая производительность данного машинокомплекта.

K_уд===64.87 руб/м³

Т.к. удельные капиталовложения во II варианте меньше, то принимаю его для разработки и перемещения грунта.

7. Описание технологии и процессов выполнения земляных работ и возведения конструкций нулевого цикла.

Разработка грунта на участке производится по средствам экскаватора ЭО-3122 и транспортной машиной «КАМАЗ» 53605. Далее этот же экскаватор разрабатывает котлован, траншею с предусмотренных стоянок, производя разгрузку в транспортный автомобиль.

Параметры разрабатываемой траншеи: для ленточного фундамента

глубина – 1м

ширина– 1м

для стаканного фундамента:

глубина – 1м

ширина – 2.5 м

Далее траншея дорабатывается вручную бригадой землекопов.

После этого бригада плотников устанавливает опалубку. Затем кран МКТ-50 опускает арматурную сетку, общим весом 3500 кг.

Далее автобетононасос АБН-75/21 подаёт бетон в траншею.

8. Выбор крана и монтажных приспособлений.

Подбор крана осуществляется по грузовой характеристике.

В данном проекте применён кран МКТ-50 представленный на рисунке.

              

Выбор данного крана обоснован тем, что максимальный вес груза составляет 3,5 тонны, при вылете стрелы на 27 метров.

                            Техническая характеристика крана МКТ - 50

9. Определение трудоемкости и состава работников.

11. Мероприятия по экологии и ТБ.

До начала производства работ в местах расположения действующих коммуникаций должны быть разработаны и согласованы с организациями, эксплуатирующими эти коммуникации. Расположение подземных коммуникаций должно быть отмечено на местности соответствующими знаками. 

Производство земляных работ в зоне действующих подземных коммуникаций следует осуществлять под непосредственно руководством прораба или мастера, а в зоне прокладки кабелей, находящихся под напряжением – под наблюдением работников электроснабжения.

Грунт, извлеченный из траншей, следует размещать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки выемки.

Валуны и камни, обнаруженные на откосах должны быть удалены.

Обратная засыпка грунта допускается лишь после мероприятий, обеспечивающих устойчивость конструкций.

На участках, где ведутся монтажные работы, не допускается выполнение других работ.

Запрещен подъем конструкций не имеющих монтажных креплений.

Запрещено находится под конструкцией во время ее подъема или перемещения.

12. Список использованных источников

1.Методические указания. Автор: Дегтярев Г.В. , Ляу А.В. , Корх А.В.(2009г.)

2.ГЭСН 2001-01 Сборник 1. Земляные работы. 2007г.

3.Лекции по технологии строительного производства. Автор: Дегтярев Г.В.