В.В. Першин Процессы и технологии строительного производства

1

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания подготовлены в соответствии с типовой программой дисциплины «Процессы и технология строительного производства» и требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки горных инженеров по специальности 090400 «Шахтное и подземное строительство» и предназначены для самостоятельной подготовки студентов и выполнения работы на практических занятиях по названной дисциплине.

Основная задача практических занятий состоит в закреплении студентами теоретических знаний, полученных при слушании лекций и самостоятельном изучении курса, и овладении практическими навыками по проектированию процессов и технологии строительного производства.

В результате выполнения разработанных заданий для практических занятий студент должен уметь: определять объемы земляных работ при строительстве котлованов и траншей; вычислять трудоемкость и стоимость работ; выбирать комплекты машин и оборудования для выполнения работ строительного производства и производить их оценку; определять расход материалов на основные работы строительных процессов; вычислять потребность в строительных конструкциях; определять потребность в оборудовании, машинах и механизмах.

Методические указания содержат чертежи, расчетные формулы, рекомендации и пояснения для выполнения поставленных задач, задания для самостоятельной работы, список рекомендуемой литературы.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

Объемы земляных работ подсчитываются по чертежам и по натурным замерам в процессе производства работ. При определении объемов земляных работ используются геометрические формулы.

Выемки и насыпи, получаемые в результате разработки и перемещения грунта, называются земляными сооружениями. Основные из них это котлованы и траншеи. Котлован – выемка шириной более 3 м и длиной не менее ширины. Траншея – выемка шириной менее 3 м и длиной, многократно превышающей ширину.

2

1.1. Схемы и формулы для определения бъемов При вертикальной планировке площадок

Четырехгранная призма

V = А22 (Н1 + Н2 + Н3 + Н4 ).

Трехгранная призма

V = А62 (Н1 + Н2 + Н3 ).

3

Элементы откосов:

– угловой, типа четырехгранной пирамиды

V = М 2 Н3 ; 3

– боковой, типа призматоида

V= 31( F1 + F1F2 + F2 ) = VF6 ( H12 + H1H2 + H22 );

–боковой, типа трехгранной пирамиды

V = MH6 2 L .

5

сов; F1, F2 – площади поперечных сечений, м2; L – длина участка, м; М/ – коэффициент заложения дна въездной траншеи.

1.2. Пример определения объемов земляных работ и выбора комплекта машин при рытье траншеи

Задание

Выберите комплект машин для комплексной механизации земляных работ при рытье траншеи в песчаном грунте на основании сравнения технико-экономических показателей (ТЭП). Траншея предназначена для укладки канализационного коллектора из чугунных труб диаметром DТР =1200 мм. Длина траншеи L=240 м, глубина в точке А – НА=3,7 м, уклон дна траншеи i=0,003. Показатель крутизны откоса М = 1. План траншеи приведен на рис. 1.

Решение

По СНиП 3.02.01-87 [10] определяем ширину траншеи по дну b = DТР + 0,8 = 1,2 + 0,8 = 2 м.

Рис. 1. План траншеи

Определение объема траншеи Объем траншеи (м3) определяем по формуле

VТР = F1 +2 F2 − M (H16− H2 )2 L .

6

Для определения высоты в точке В (Н2) необходимо построить продольный разрез (рис. 2).

Рис. 2. Продольный разрез

Отметку поверхности в точке В (В1) определяем путем интерполяции имеющихся высотных отметок на плане траншеи.

По разрезу с учетом имеющихся данных определяем отметку дна траншеи в точке В (В2):

В2 = А2 – L · i = 165,55 – 240 · 0,003 = 163,83 м.

Вычисляем глубину траншеи в точке В (НВ):

НВ = В1 – В2 = 165,75 – 163,83 = 1,92 м.

Для определения площадей поперечных сечений в точках А и В (F1 и F2) строим поперечные разрезы (рис. 3).

Рис. 3. Поперечный разрез

В сечении получаем трапецию. Площадь трапеции определяем по формуле

FCDRE = ((CD + KE) / 2) · FE, м2.

По условию : КЕ = 2 м; по разрезу определяем:

CD = KE + 2 · FC, м2

где FE / FC = М = 1, а значит FC = FE.

Тогда FCDRE = (((KE + 2 · FE) + KE) / 2) · FE, м2.

7

Сопоставляем приведенные выше расчеты с фактическими обо-

значениями, определяем площадь трапеции:

FCDRE = (((b + 2 · Н) + b) / 2) · Н, м2.

Следовательно, площади равны:

F1 = (((b + 2 · НА) + b) / 2) · НА = (((2 + 2 · 3,7) +2) / 2) · 3,7 = 21,09 м2; F2 = (((b + 2 · НВ) + b) / 2) · НВ = (((2 + 2 · 1,92) + 2) / 2) · 1,92 = 7,53 м2.

Объем земляных работ при рытье траншеи составит:

VТР = F1 +2 F2 − M (H16− H2 )2 L =

Определение объема подземного сооружения Траншея предназначена для укладки канализационного коллекто-

ра из труб диаметром 1,2 м. Объем трубопровода равен:

VТ = π · R2 · L = 3,14 · 0,62 · 240 = 271,3 м3.

Определение объема грунта для обратной засыпки Объем грунта для обратной засыпки определяем по формуле

VОЗ = (VТР – VТ) / 1,25 = (3307,2 – 271,3) / 1,25 = 2428,7 м3.

Определение объема грунта, вывозимого машинами Объем грунта, разрабатываемый механизированно, составляет:

VМ = VТР · 0,95 = 3307,2 · 0,95 = 3141,8 м3.

Объем грунта, разрабатываемый вручную, составляет:

Vр = VТР · 0,05 = 3307,2 · 0,05 = 165,4 м3.

Доля объема грунта, вывозимого машинами, определяем как:

VВ = VМ – VОЗ = 3141,8 – 2428,7 = 713,1 м3.

Выбор комплекта машин Выбор комплекта машин для комплексной механизации земляных

работ на основании сравнения ТЭП различных вариантов.

Для сравнения принимаем два варианта комплектов машин:

–разработка грунта экскаватором с обратной лопатой с объемом ковша 0,5 м3, обратная засыпка – бульдозером ДЗ-9, транспортирование автосамосвалами МАЗ-503, грузоподъемностью 6 т;

–разработка грунта экскаватором драглайн с объемом ковша 0,5 м3, обратная засыпка – бульдозером ДЗ-9, транспортирование автосамосвалами МАЗ-503, грузоподъемностью 6 т.

8

Технико-экономические показатели Стоимость и трудоемкость выполнения земляных работ определяем

поЕНиР[11]. Расчетыпроизводимвтабличнойформе.

Стоимость и трудоемкость выполнения земляных работ приведены в табл. 1.

Таблица 1 Стоимость и трудоемкость выполнения земляных работ