Определить объем работ разрабатываемого грунта.

МиНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«тюменский государственный нефтегазовый университет»

Институт транспорта

Отделение СПО

 

 

Контрольная работа

 

ПМ 02 Раздел 02.01.01 Технология и организация строительного производства

по специальности 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений

среднего профессионального образования (заочное отделение)

 

Тюмень, 2015

 

 

Контрольная работа № 1

Тема: «Земляные работы»

Основные сведения

В промышленном и гражданском строительстве земляные работы выполняют при устройстве траншей и котлованов, при возведении земляного полотна дорог, планировке площадок. Все эти земляные сооружения (рис. 1) создают путем образования выемок в грунте или возведения из него насыпей.

Рисунок 1 - Виды земляных сооружений:

I – поперечный профиль выемок: а – траншея прямоугольного профиля; б – котлован

(траншея) трапецеидальной формы; в – профиль постоянной выемки;

II – сечения подземных выработок: г – круглой; д – прямоугольной;

III – профили насыпи: е – временной; ж – постоянной;

IV – обратная засыпка: з – пазух котлована; и – траншеи;

1 – бровка откоса; 2 – откос; 3 – берма; 4 – основание откоса;

5 – дно выемки; 6 – банкет; 7 – нагорная канава

Выемки и насыпи могут быть временными и постоянными. Например, траншея для трубопровода является временной выемкой, так как будет засыпана после укладки в нее трубопровода. Котлован же под зданием с подвалом является постоянной выемкой, он будет существовать в течение всего времени эксплуатации сооружения, только незначительная часть по периметру котлована будет засыпана по окончании возведения подземной части здания. Временную выемку, имеющую ширину до 3 м и длину, значительно превышающую ширину, называют траншеей. Выемку, длина которой равна ширине или не превышает десятикратной ее величины, называют котлованом. Котлованы и траншеи имеют дно и боковые поверхности, наклонные откосы или вертикальные стенки. Земляные работы характеризуются значительной стоимостью и трудоемкостью, например, в промышленном строительстве они составляют 50 около 15 % стоимости и 18...20 % трудоемкости общего объема работ.

В строительном производстве грунтом называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры. Свойства и качество грунта влияют на устойчивость земляных сооружений, трудоемкость разработки и стоимость работ. Для выбора наиболее эффективного способа производства работ следует учитывать основные характеристики грунта: плотность, влажность, сцепление, разрыхляемость и угол естественного откоса.

Таблица 1 – Наибольшая допускаемая крутизна откосов котлованов и траншей, выполняемых без крепления

 

Способы разработки грунта

При механизированном способе разработки на грунт действует усилие резания рабочих органов различных машин. В результате определенные порции грунта отделяются от массива и могут быть перемещены и уложены в насыпь.

Машина, только разрабатывающая грунт, называется землеройной, разрабатывающая и перемещающая грунт – землеройно-транспортной. К землеройным машинам относят одноковшовые экскаваторы (цикличного действия) и экскаваторы непрерывного действия. Наибольшее применение имеют одноковшовые экскаваторы, которыми выполняется около 45 % всего объема земляных работ (рис. 2).

В промышлённом и гражданском строительстве применяют экскаваторы с ковшом вместимостью 0,15...2 м3 реже до 4 м3. Они имеют комплект сменного оборудования, включающий прямую и обратную лопаты, драглайн и грейфер. Кроме того, стрела, входящая в комплект драглайна и грейфера, может быть оборудована грузовым крюком или клином-бабой. Основные рабочие параметры одноковшовых экскаваторов при разработке выемок, котлованов и траншей: - максимально возможная глубина копания -Н, высота копания +Н, наибольший и наименьший радиусы копания на уровне стенки экскаватора Rмакс и Rмин, радиус выгрузки Rв, высота выгрузки Hв.

Рисунок 2 - Схема разработки грунта экскаватором с прямой лопатой:

1–стрела; 2–рукоять; 3–ковш; 4–самосвал

 

Рабочий цикл одноковшового экскаватора состоит из копания (заполнения ковша), перемещения к месту выгрузки, выгрузки в отвал или в транспортные средства и обратного хода в забой. Оптимальная высота или глубина забоя должна быть достаточной для заполнения ковша экскаватора за одно черпание. Если высота забоя относительно мала (например, при разработке планировочной выемки) целесообразно использовать экскаватор совместно с бульдозером. Последний разрабатывает грунт и перемещает его к рабочему месту экскаватора. Здесь бульдозер окучивает грунт, обеспечивая достаточную высоту забоя, что позволяет эффективно применять экскаватор.

Рисунок 3 - Схемы разработки котлована

а – экскаватором с обратной лопатой; б – драглайном; в – торцовой проходкой при перемещении экскаватора по прямой; г- двумя торцовыми проходками; д- с поперечно-торцовым перемещением; е- разработка драглайном боковой проходкой.

Определение объёмов разрабатываемого грунта

Для основных производственных процессов объёмы разрабатываемого грунта определяют в кубических метрах в плотном теле. Для некоторых подготовительных и вспомогательных процессов (пропашка поверхности, планировка откосов и т.п.) объемы определяют в квадратных метрах поверхности.

Подсчет объемов разрабатываемого грунта сводится к определению объемов различных геометрических фигур, определяющих форму того или иного земляного сооружения. При этом допускается, что объем грунта ограничен плоскостями и отдельные неровности не влияют на точность расчета.

В практике промышленного и гражданского строительства приходится главным образом рассчитывать объемы котлованов, траншей (и других протяженных сооружений) и объемы выемок и насыпей при вертикальной планировке площадок.

Определение объемов при разработке котлованов и траншей.

Котлован представляет собой с геометрической точки зрения обелиск (рис.4), объем которого V подсчитывают по формуле:

V =H / (2a+a₁)b + (2a₁+a)b₁/6,

где H – глубина котлована, вычисленная как разность между средней арифметической отметкой верха котлована по углам (отметки местности на участке планировочной насыпи и проектной на участке планировочной выемки) и отметкой дна котлована; а, b - длины сторон котлована (принимают равными размерам нижней части фундамента у основания с рабочим зазором около 0,5 м с каждой стороны), a = а' + 0,5·2, b = b' + 0,5·2; а', b'-размеры нижней части фундамента; a₁, b₁- длины сторон котлована поверху, а₁ = а + 2H·m; b₁ = 2H·m; m – коэффициент откоса (нормативная величина по СНиП).

Рисунок 4 - Определение объема котлована:

а – геометрическая схема определения объема котлована; б – разрез котлована постоянного

(откос 1:2) и временного (откос 1:1); 1 – объем выемки; 2 – объем засыпки

 

Для определения объема обратной засыпки пазух котлована, когда объем его известен, нужно из объема котлована вычесть объем подземной части сооружения Vоб.з = V - (а'·b')·Н.

 

Задания к контрольной работе № 1

1. Оформить в виде реферата ответы на вопросы (Формат листа – А4; шрифт - Times New Roman – 12 пт; междустрочный интервал 1,5; объем – не менее 5 листов формата А4):

а) Приведите виды земляных сооружений. Подготовительные и вспомогательные процессы при производстве земляных работ.

б) Укажите, как обеспечивается устойчивость откосов земляных сооружений, временное крепление выемок. Дайте понятие крутизны откоса.

в) Опишите методы и вычертите схемы разработки грунта одноковшовыми экскаваторами с прямой и обратной лопатой.

г) Назначение экскаваторов с прямой и обратной лопатой. Назначение бульдозера.

Определить объем работ разрабатываемого грунта.

Выбор вариантов заданий производится по последним двум цифрам номера зачетной книжки. По последней цифре номера берутся данные из таблицы 2, по предпоследней цифре из таблицы 3. Грунт – Суглинок IL<0. Глубина заложения фундаментов 2м.

Приступая к определению объемов работ, необходимо тщательно проанализировать архитектурно-планировочные и конструктивные решения проекта, определить наиболее рациональный метод производства работ, установить состав работ.

 

Таблица 2 - Исходные данные для выбора каркаса здания

Исходные данные
Пролет
Длина здания
Двери, шт
Ворота, шт

 

Таблица 3 - Исходные данные для выбора каркаса здания

Исходные данные
Количество пролетов
Шаг 6	+		+		+		+		+
Шаг 12		+		+		+		+		+
Мостовой кран	+	-	+	+	-	+	-	-	+	-
Отметка низа фермы	10,8	4,8	9,6	9,6		10,8	7,2	9,6	8,4	8,4