Введение

В методических указаниях приведены методы решения основных вопросов, связанных с разработкой технологических карт на производство земляных работ (вертикальная планировка площадок с нулевым балансом, рытье котлованов).

Приведены основные технико-эксплуатационные характеристики землеройных и землеройно-транспортных машин и механизмов, грунтоуплотняющей техники. Указаны последовательность выполнения и даны рекомендации к решению отдельных элементов технологических карт, в том числе по выбору ведущих машин и подбору вспомогательных средств механизации с увязкой их по производительности при выполнении отдельных строительных процессов.

Методические указания предназначены для разработки основных элементов технологических карт в дипломном проектировании, а также выполнения практических занятий по дисциплине «Технология строительного производства», предусмотренных рабочей программой. Студент изучит эти вопросы и закрепит свои знания, выполнив практические занятия с № 1 по № 6 по индивидуальным заданиям.

Практическое занятие № 1

Тема: «Определение объёмов земляных работ при вертикальной планировке площадки с нулевым балансом»

Варианты индивидуальных заданий

№ варианта	Сторона квадрата, м	Шаг горизо- нталей, м	Уклон	Тип грунта	№ варианта	Сторона квадрата, м	Шаг горизонталей, м	Уклон	Тип грунта
1	10	0,25	правый	песок	16	10	0,50	правый	песок
2	20	0,50	правый	супесь	17	20	0,25	правый	супесь
3	30	0,75	левый	суглинок	18	30	0,50	левый	суглинок
4	40	1,00	правый	глина	19	40	0,50	правый	глина
5	50	1,00	левый	лёсс	20	50	0,75	левый	лёсс
6	10	0,75	правый	супесь	21	10	1,00	правый	супесь
7	20	0,50	левый	суглинок	22	20	0,75	правый	глина
8	30	0,25	правый	глина	23	30	0,25	левый	суглинок
9	40	0,25	левый	лёсс	24	40	0,75	левый	песок
10	50	0,50	правый	песок	25	50	1,00	правый	супесь
11	10	0,75	левый	лёсс	26	10	0,75	правый	лёсс
12	20	1,00	правый	глина	27	20	0,50	правый	суглинок
13	30	1,00	левый	суглинок	28	30	0,25	правый	песок
14	40	0,75	правый	супесь	29	40	0,25	правый	супесь
15	50	0,25	левый	песок	30	50	0,50	левый	глина

Примечание:

1. Номер варианта задания назначает преподаватель.

2. Количество квадратов принять 9, как в примере 1.1.

3. За начальную принять крайнюю левую горизонталь по схеме 1.1, номер которой соответствует последним двум цифрам зачетной книжки студента.

Обьем разрабатываемого грунта соответствует совокупному объему земляных сооружений. Исходные же материалы (карты, профили и т. п.), полученные при изысканиях, не позволяют точно воспроизвести рельеф местности, поэтому фактические объемы выемок и насыпей всегда будут отличаться от расчетных. Завышение объемов земляных сооружений приводит к неоправданному удорожанию строительства, а их занижение – к возникновению конфликтных ситуаций между заказчиком и подрядчиком.

Объемы земляных работ принято вычислять в плотном теле, т. е. по геометрическому объему земляных сооружений. При этом условно принимают, что поверхность грунта образована плоскостями, пренебрегая отдельными неровностями. Это позволяет применять при подсчетах формулы элементарной геометрии. При сложной форме земляных сооружений их расчленяют на ряд простых геометрических фигур, объемы которых затем суммируют.

Для каждого вида земляных сооружений с учетом рельефа местности применяют свои методы расчета объемов земляных работ. При планировке площадок применяют методы поперечных профилей, четырехгранных и трехгранных призм.

Вертикальную планировку производят либо под заданную планировочную отметку, либо с нулевым балансом перемещения земляных масс, когда грунт на площадке распределяется без вывоза (или ввоза). Рассмотрим на примере второй случай.

Рельеф местности примем спокойным, поэтому используем метод квадратных (четырехгранных) призм.

Последовательность работы следующая:

1. Наносим на плане площади сетку квадратов. Сторону квадратов принимаем от 10 до 50 м (по заданию) так, чтобы в одном квадрате проходили одна – две горизонтали. Производим нумерацию квадратов, слева направо по часовой стрелке.

Рис. 1.1. Схема к определению объёмов работ при планировке площадки

2. Определяем чёрные отметки вершин квадратов h_ч методом интерполяции между горизонталями, а в отдельных случаях в крайних участках – путём экстраполяции.

З начение чёрных (местных) отметок записываем в углах квадратов следующим образом:

3. Определяем среднюю проектную отметку Н_ср площадки из условия нулевого баланса, когда весь грунт выемки перемещается в насыпь в пределах площадки, при равенстве этих объёмов. При подсчёте объёмов методом четырёхгранных призм Н_ср определяем по формуле:

(1.1)

где:

n – общее число квадратов (у нас 9);

Н₁ – сумма черных отметок (hч) углов площадки;

Н₂ – сумма hч вершин, общих для двух квадратов;

Н₄ – сумма hч вершин, общих для четырех квадратов

1.4 Определяем красные отметки вершин квадратов. В примере площадка горизонтальная, т.е. h_к =Н_ср. Значение красных отметок записываем в углах квадратов так:

К_р(h_к)

1 .5 Определяем рабочие отметки вершин квадратов: h_р = h_к-h_ч

Если h_р будет со знаком (+), то это означает насыпь, если со знаком (-)

- выемку. Запись ведут в углах квадратов так:

6. Определяем положение линии нулевых

работ. Нулевая линия проходит через стороны квадратов,

вершины которых имеют противоположные по знаку рабочие отметки. Её положение можно определить графически с помощью линейного масштаба:

Наносим нулевую линию на плане площадки путём соединения между собой всех нулевых точек. Заштриховываем площадь насыпи (для наглядности).

1.7 Выполняем построение откосов площадки. Заложение откоса определяем по формуле:

(1.2)

где:

- коэффициент заложения откоса, определяемый по СНиП.

Принимаем m_в = 1,25, а m_н = 1,5 , для постоянных земляных сооружений.

Обозначаем положение откосов на плане и проставляем соответствующие выемке и насыпи берг-шрихи.

1.8. Определяем объемы разрабатываемого грунта в пределах прямоугольника площадки. Для элементов, квадратных (или прямоугольных) в плане (в примере квадраты 1,2,8 и 9) пользуются формулой:

(1.3)

Решение считается точным.

Для фигур, отсекаемых нулевой линией:

- треугольников (в примере срезаемая часть квадрата 3 и 4, насыпаемые части квадратов 6 и 7) – пользуясь формулой:

(1.4)

а и в – катеты треугольника.

Решение считается точным.

- пятиугольников (в примере насыпаемая часть квадратов 3 и 4, срезаемая часть квадратов 6 и 7) – используем формулу:

(1.5)

Это эмпирическая формула, дающая практически приемлемые решения.

- для трапециидальных в плане участков (в примере насыпаемая и срезаемая части квадрата 5, срезаемая часть квадрата 7) используем формулу:

(1.6)

Значение V приближенное.

Результаты подсчёта объёмов перерабатываемого грунта в пределах площадки сводим в табл. 1.1.

Таблица 1.1