Технологический процесс устройства котлована

Технологический процесс устройства котлована

1. Строительно-технологический раздел

.1 Исходные данные

котлован земляной фундамент машина

Разработать технологический процесс устройства котлована глубиной 3,6 м под стаканы фундамент многоэтажного промышленного здания. Размеры здания в плане по разбивочным осям составляют 30x60 м. Разработка грунта ведется экскаватором обратная лопата. Тип грунта - суглинок тяжелый. Расстояние перевозки грунта - 5км. Работа по устройству котлована ведется в зимнее время в одну смену.

Рис. 1.1 − Схема разбивки котлована под устройство фундамента

Описание конструкции фундамента

Для многоэтажных промышленных зданий габариты фундаментов под типовые колонны применяются по серии 1.412 - 3/79.

Ширина пролета - 6x6м.

Марка фундамента ФА6-5; ФА8-5

Высота фундамента 3.6м.

Размеры подошвы фундамента м :

ФА6-5 - 2,4x2,1x0,3

ФА8-5 - 2,7x2,4x0,3

Рис. 1.2 − Схема расположения стакана в котловане

.2 Назначение размеров котлована под фундамент здания

Размеры котлована по низу определяют с учетом СНиП 3.02.01-87. Расстояние от подошвы откоса до ближайшего элемента здания принимают не менее 0.5 м с каждой стороны. Поэтому размеры котлована по низу ( Lн, Вн ) определяют путем прибавления данного расстояния к размерам здания рис.1.

Длину и ширину котлована по верху (Lв, Вв ) определяют с учетом заложения откоса в зависимости от вида грунта и глубины котлована:

в = Lн + 2mhтр    (1.1)в = 64 + 2∙ 0.75∙ 3,75 = 69.62 (м)

Вв= Вн + 2mhтр           (1.2)

Вв = 33.7 + 2∙ 0.75 ∙3.75 = 39.32 (м)

где hтр- требуемая глубина котлована м.; m - коэффициент откоса. Расчет глубины котлована определяется по выражению: = hтр- hн             (1.3) = 3.75-0.20 =3.55 (м)

где hн - величина недобора грунта, принимается 20см для экскаватора обратная лопата.

Вычисления объемов земляных работ

Объем грунта (м3) в котловане под фундамент здания определяют по выражению:

для прямоугольного котлована

=hp·[Bн·Lн+ Bв· Lв+( Bн+ Bв)( Lн+ Lв)]/6, (1.4)

Где Lн ,Bн- длина и ширина котлована по низу, м; Bв,Lв- длина и ширина котлована по верху, м; hp- расчетная глубина котлована (без учета недобора),м.

Объем грунта (м3) в въездной траншее определяют по выражению:

тр= hтр2[3b+2mhтр(m'-m)/m']·(m'-m)/6, (1.5)

Где b - ширина съезда, принимается 4.5 м при одностороннем движение автосамосвалов; m'- коэффициент откоса съездной траншеи принимают равным 10…15 для транспорта и землеройных машин.

Объем мерзлого грунта:

м= 2 [36.7· 67 + 70 · 39.7 + (36.7+39.7) (67+70)]/6= 5234.9 (м3)трм= 22 [3· 4.5 + 2· 0.75· 2(10 - 0.75) /10]·(10 - 0.75)/6=100.22 (м3)

Объем не мерзлого грунта:

= 1.5 [64· 33.7 + 67 · 36.7 + (33.7+36.7) (64+67)]/6= 3459.5 (м3)тр= 1.752 [3· 10 + 2· 0.75· 1.75(10 - 0.75) /10]·(10 - 0.75)/6=149.94 (м3)

Объем недобора грунта (м3) в котловане определяется по выражению:

н= Lн·Вн· hн,               (1.6) н= 33.7· 64· 0.2=431.3 (м3)

Снежный покров грунта глубиной 20 см вывозят за пределы строительной площадки. Площадь снежного покрова (м2) определяют с учетом возможности в дальнейшем перемещения машин и складирования материалов по выражению:

=(Вв+20) ·( Lв+20),                         (1.7) = (39.5+20) ·( 70+20) = 5355 (м2)

Площадь планировки дна котлована (м2):

= Lн· Вн,                       (1.8) = 33.7· 64 = 2156.8 (м2)

Дальность транспортирования (м) бульдозером снежного покрова приблизительно можно определить по выражению:

=( Lв+20)/2,                            (1.9) = (70 + 20)/2 = 45 (м)

Дальность транспортирования (м) бульдозером недобора грунта: = Lн=64 (м)                       (1.10)

Объем снежного покрова определяют по выражению:

с= F1·hc,                                 (1.11) с = 5355· 0.2 = 1071 (м3)

.3 Подбор комплекта машин для разработки грунта в котловане

Все основные и вспомогательные процессы выполняются при помощи машин и механизмов. Ведущей машиной является бульдозер с цепным оборудованием (баром) на базе трактора Т-130. Уборку снежного покрова,

его транспортирование, нарезку щелей, доработку грунта в котловане, планировку дна котлована проводится бульдозером с цепным рабочим органом и бульдозерным оборудованием на базе трактора Т-130.

Снежный покров сдвигается бульдозером, грузится экскаватором прямая лопата в автосамосвалы, и вывозятся за пределы строительной площадки.

В зависимости от объема грунта в котловане и в связной траншее (Vk+ Vтр), определим емкость ковша экскаватора: ЭО-4321Б прямая лопата.

Таблица №1.1

Вывоз грунта осуществляется автосамосвалами КАМАЗ 5549

Таблица №1.2

.4 Составление ведомости объемов земляных работ

Таблица №1.3

1.5 Калькуляция трудовых затрат и заработной платы

Таблица №1.4

1.6 Расчет комплектов автосамосвалов для транспортирования грунта

Количество автосамосвалов определяют из следующих выражений :

=tц /tп;                 (1.12)ц = tп +2L /vср+tр+tм;                    (1.13)п=Нвр· Vка/(100Кпр)+ tм;                 (1.14)= 0.69/0.139= 4.96= 5 (шт)ц = 0.135 + 2·5/19 + 0.017 + 0.017= 0.69 (ч)п=2.6· 6/(100·1.27)+ 0.017=0.139 (ч)

где tц- продолжительность работы цикла автосамосвала, ч; tп- время погрузки автосамосвала, ч; L- расстояние перевозки грунта, км; vср- средняя скорость автосамосвала, км/ч; tр- время разгрузки автосамосвалов, принимается 0,017ч; Нвр- норма машинного времени на разработку грунта экскаватором с погрузкой в транспортное средство, маш.-ч; Vка- объем кузова автосамосвала, м3; Кпр- коэффициент первоначального разрыхления грунта; Полученное число автосамосвалов округляется до целого в большую сторону.

.7 Расчет забоя одноковшового экскаватора обратная лопата

Для разработки грунта в котловане можно назначить первую лобовую проходку экскаватора с односторонней выгрузкой в автосамосвал, все последующие проходки - боковые.

Ширина лобового забоя экскаватора составляет:

Вл.=2,               (1.15)

Вл.=2=11,47 (м)=7.5·0.8=6 (м)

где Ro- оптимальный радиус резания грунта, м; Ro=0.8R; R- наибольший радиус резания грунта, м; ln- длина рабочей передвижки экскаватора, м.

Ширина бокового забоя экскаватора равна, м:

Вб.=2 +0.7·Rст,                 (1.16)

Вб.=2+0.7·7.3=19.28 (м)

где Rст- минимальный радиус копания грунта на уровне стоянки экскаватором, м.

.8 Календарный план производства земляных работ

Наименование работ          Объем работ      

Машч.МашиныЧисло

1.9 Расчет технико-экономических показателей комплекта машин

Общий объем разрабатываемого грунта V=9500.3 м3 , общая нормативная трудоемкость разработки грунта Тр=600,33 маш-ч. продолжительность выполнения работ ( Т0 ) по устройству котлована под фундамент здания по календарному графику составляет 39 дней.

Удельная себестоимость разработки 1 м3 грунта определяют по выражению:

Сед=1.08∙∑(См-чi ∙ Ni ∙ toi)/V,                  (1.17)

Сед=1.08∙(303.1∙330.8+358∙269.12+153.06∙269.12)/9500.3= 27.03 (руб./м3)

Где См-чi - стоимость одного часа работы машины на площадке, руб. Ni - число машин данной марки; toi - время работы данной машины при выполнении соответствующего строительного процесса, Маш-ч; V - общий объем разрабатываемого грунта, получаемый путем сложения объемов грунта в котловане, въездной траншее и в недоборе, м3 .

Удельная трудоемкость разработки 1 м3 грунта определяют по выражению:

Те =∑(Тмi ∙ Ni ∙ toi)/V,                                        (1.18)

Те =(1.25∙330.8+2.86∙269.12+2.18∙269.12)/9500.3=0.186 (чел-ч/м3)

Где Тмi - затраты труда на 1 маш.-ч эксплуатации машины данной марки, чел.-ч./маш.-ч.

1.10 Карта пооперационного контроля качества

Таблица №1.5

.11 Расчет материальных ресурсов для производства земляных работ

Таблица №1.6

. Техника безопасности

Организация работ

.1 При выполнении земляных и других работ, связанных с размещением рабочих мест в выемках и траншеях, необходимо предусматривать мероприятия по предупреждению воздействия на работников следующих опасных и вредных производственных факторов, связанных с характером работы:

движущиеся машины и их рабочие органы, а также передвигаемые ими предметы;

расположение рабочего места вблизи перепада по высоте 1,3 м и более;

повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

химически опасные и вредные производственные факторы.

.2 При наличии опасных и вредных производственных факторов, указанных в 2.1 безопасность земляных работ должна быть обеспечена на основе выполнения содержащихся в организационно-технологической документации (ПОС, ППР и др.) следующих решений по охране труда:

определение безопасной крутизны незакрепленных откосов котлованов, траншей (далее - выемки) с учетом нагрузки от машин и грунта;

определение конструкции крепления стенок котлованов и траншей;

выбор типов машин, применяемых для разработки грунта и мест их устаноки;

дополнительные мероприятия по контролю и обеспечению устойчивости откосов в связи с сезонными изменениями;

определение мест установки и типов ограждений котлованов и траншей, а также лестниц для спуска работников к месту работ.

.3 С целью исключения размыва грунта, образования оползней, обрушения стенок выемок в местах производства земляных работ до их начала необходимо обеспечить отвод поверхностных и подземных вод. Место производства работ должно быть очищено от валунов, деревьев, строительного мусора.

.4 Производство земляных работ в охранной зоне кабелей высокого напряжения, действующего газопровода, других коммуникаций, а также на участках с возможным патогенным заражением почвы (свалки, скотомогильники, кладбище и т.п.) необходимо осуществлять по наряду-допуску после получения разрешения от организации, эксплуатирующей эти коммуникации или органа санитарного надзора. Производство работ в этих условиях следует осуществлять под непосредственным наблюдением руководителя работ, а в охранной зоне кабелей, находящихся под напряжением, или действующих газопроводов, кроме того, под наблюдением работников организаций, эксплуатирующих эти коммуникации.

.5 Разработка грунта в непосредственной близости от действующих подземных коммуникаций допускается только при помощи лопат, без помощи ударных инструментов.

Применение землеройных машин в местах пересечения выемок с действующими коммуникациями, не защищенными от механических повреждений, разрешается по согласованию с организациями - владельцами коммуникаций.

.7 В случае обнаружения в процессе производства земляных работ не указанных в проекте коммуникаций, подземных сооружений или взрывоопасных материалов земляные работы должны быть приостановлены, до получения разрешения соответствующих органов.

3. Организация рабочих мест

.1 При размещении рабочих мест в выемках их размеры, принимаемые в проекте, должны обеспечивать размещение конструкций, оборудования, оснастки, а также проходы на рабочих местах и к рабочим местам шириной в свету не менее 0,6 м, а на рабочих местах - также необходимое пространство в зоне работ.

.2 Выемки, разрабатываемые на улицах, проездах, во дворах населенных пунктов, а также в других местах возможного нахождения людей, должны быть ограждены защитными ограждениями с учетом требований государственных стандартов. На ограждении необходимо устанавливать предупредительные надписи, а в ночное время - сигнальное освещение.

.3 Для прохода людей через выемки должны быть устроены переходные мостики в соответствии с требованиями СНиП 12-03.

Для прохода на рабочие места в выемки следует устанавливать трапы или маршевые лестницы шириной не менее 0,6 м с ограждениями или приставные лестницы (деревянные - длиной не более 5 м).

.4 Производство работ, связанных с нахождением работников в выемках с вертикальными стенками без крепления в песчаных, пылевато-глинистых и талых грунтах выше уровня грунтовых вод и при отсутствии вблизи подземных сооружений, допускается при их глубине не более, м:

,0 - в не слежавшихся насыпных и природного сложения песчаных грунтах;

,25 - в супесях;

,5 - в суглинках и глинах.

.5 При среднесуточной температуре воздуха ниже минус 2°C допускается увеличение наибольшей глубины вертикальных стенок выемок в мерзлых грунтах, кроме сыпучемерзлых, по сравнению с установленной в 5.2.4 на величину глубины промерзания грунта, но не более чем до 2 м.

.6 Производство работ, связанных с нахождением работников в выемках с откосами без креплений в насыпных, песчаных и пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод (с учетом капиллярного поднятия) или грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, допускается при глубине выемки и крутизне откосов, указанных в таблице 1.

Таблица 2.1

Примечания:

при напластовании различных видов грунта крутизну откосов назначают по наименее устойчивому виду от обрушения откоса;

к не слежавшимся насыпным относятся грунты с давностью отсыпки до двух лет для песчаных; до пяти лет - для пылевато-глинистых грунтов.

.7 Крутизна откосов выемок глубиной более 5 м во всех случаях и глубиной менее 5 м при гидрологических условиях и видах грунтов, не предусмотренных 3.4, а также откосов, подвергающихся увлажнению, должны устанавливаться проектом.

.8 Конструкция крепления вертикальных стенок выемок глубиной до 3 м в грунтах естественной влажности должна быть, как правило, выполнена по типовым проектам. При большей глубине, а также сложных гидрогеологических условиях крепление должно быть выполнено по индивидуальному проекту.

.9 При установке креплений верхняя часть их должна выступать над бровкой выемки не менее чем на 15 см.

.10 Перед допуском работников в выемки глубиной более 1,3 м ответственным лицом должно быть проверено состояние откосов, а также надежность крепления стенок выемки.

Валуны и камни, а также отслоения грунта, обнаруженные на откосах, должны быть удалены.

.11 Допуск работников в выемки с откосами, подвергшимися увлажнению, разрешается только после тщательного осмотра лицом, ответственным за обеспечение безопасности производства работ, состояние грунта откосов и ЭТЦ - 200C.00.00.000 РПЗ

обрушение неустойчивого грунта в местах, где обнаружены "козырьки" или трещины (отслоения).

.12 Выемки, разработанные в зимнее время, при наступлении оттепели должны быть осмотрены, а по результатам осмотра должны быть приняты меры к обеспечению устойчивости откосов и креплений.

.13 Разработка роторными и траншейными экскаваторами в связных грунтах (суглинках и глинах) выемок с вертикальными стенками без крепления

допускается на глубину не более 3 м. В местах, где требуется пребывание работников, должны устраиваться крепления или разрабатываться откосы.

При извлечении грунта из выемок с помощью бадей необходимо устраивать защитные навесы-козырьки для защиты работающих в выемке.

4. Порядок производства работ

.1 Устанавливать крепления необходимо в направлении сверху вниз по мере разработки выемки на глубину не более 0,5 м.

.2 Разрабатывать грунт в выемках "подкопом" не допускается. Извлеченный из выемки грунт необходимо размещать на расстоянии не менее 0,5 м от бровки этой выемки.

.3 При разработке выемок в грунте одноковшовым экскаватором высота забоя должна определяться ППР с таким расчетом, чтобы в процессе работы не образовывались "козырьки" из грунта.

.4 При работе экскаватора не разрешается производить другие работы со стороны забоя и находиться работникам в радиусе действия экскаватора плюс 5 м.

.5 Разборку креплений в выемках следует вести снизу вверх по мере обратной засыпки выемки, если иное не предусмотрено ППР.

.6 При механическом ударном рыхлении грунта не допускается нахождение работников на расстоянии ближе 5 м от мест рыхления.

.7 Односторонняя засыпка пазух при устройстве подпорных стен и фундаментов допускается в соответствии с ППР после осуществления мероприятий, обеспечивающих устойчивость конструкции, при принятых условиях, способах и порядке засыпки.

.8 При разработке, транспортировании, разгрузке, планировке и уплотнении грунта двумя или более самоходными или прицепными машинами (скреперами, грейдерами, катками, бульдозерами), идущими одна за другой, расстояние между ними должно быть не менее 10 м.

.9 Автомобили-самосвалы при разгрузке на насыпях, а также при засыпке выемок следует устанавливать не ближе 1 м от бровки естественного откоса; разгрузка с эстакад, не имеющих защитных (отбойных) брусьев, запрещается.

Места разгрузки автотранспорта должны определяться регулировщиком.

.10 Запрещается разработка грунта бульдозерами и скреперами при движении на подъем или под уклон, с углом наклона более указанного в паспорте машины.

.11 Не допускается присутствие работников и других лиц на участках, где выполняются работы по уплотнению грунтов свободно падающими трамбовками, ближе 20 м от базовой машины.

5. Специальные методы производства работ

.1 При разработке карьеров необходимо соблюдать требования нормативных документов Госгортехнадзора России.

.2 При разработке скальных, мерзлых земляных грунтов взрывным способом

необходимо соблюдать требования ПБ 13-407.

.3 При необходимости использования машин в сложных условиях (срезка грунта на уклоне, расчистка завалов) следует применять машины, оборудованные средствами защиты, предупреждающими воздействие на работающих опасных производственных факторов, возникающих в этих условиях (падение предметов и опрокидывание).

.4 В случае электрического прогрева грунта напряжение источника питания не должно быть выше 380 В.

Прогреваемый участок грунта необходимо оградить, установить на ограждении знаки безопасности, а в ночное время осветить. Расстояние между ограждением и контуром прогреваемого участка должно быть не менее 3 м. На прогреваемом участке пребывание работников и других лиц не допускается.

.5 Линии временного электроснабжения к прогреваемым участкам грунта должны выполняться изолированным проводом, а после каждого перемещения электрооборудования и перекладки электропроводки следует измерить сопротивление изоляции мега омметром.

.6 При разработки грунта способом гидромеханизации следует выполнять требования государственных стандартов.