Методичка ТСП КП. Учебное пособие к курсовому проекту для студентов специальностей
 Скачать 7.64 Mb.
|
Часть 1 Производство земляных работВ состав работ по возведению земляных сооружений входят подготовительные и основные процессы.1.1 Подготовительные процессыК подготовительным относят процессы по очистке территории, сносу зданий, снятию растительного слоя грунта, отводу поверхностных вод и геодезической разбивке земляных сооружений.
При расчистке территории пересаживают зеленые насаждения либо защищают их от повреждений, корчуют пни, очищают площадку от кустарника, снимают плодородный слой почвы, сносят или разбирают ненужные строения, перекладывают подземные коммуникации и в заключение производят планировку строительной площадки. Зеленые насаждения, не подлежащие вырубке или пересадке, обносят оградой, а стволы отдельно стоящих деревьев предохраняют от возможных повреждений, защищая отходами пиломатериалов. Деревья и кустарники, пригодные в дальнейшем для озеленения, выкапывают и пересаживают в охранную зону или на новое место. Деревья валят с помощью механических или электрических пил. Тракторами с трелевочно-корчевательными лебедками или бульдозерами с высоко поднятыми отвалами валят деревья с корнями и корчуют пни. Отдельные пни, не поддающиеся корчевке, расщепляют взрывом. Кусторезами расчищают территорию от кустарника. Для этой же операции применяют бульдозеры с зубьями-рыхлителями на отвале, корчеватели-собиратели. Кусторез является сменным оборудованием к гусеничному трактору. Плодородный слой почвы, подлежащий снятию с застраиваемых площадей, срезают и перемещают в специально выделенные места, где складируют для последующего использования. Иногда его отвозят на другие площадки, где проводится озеленение. При работе с плодородным слоем следует предохранять его от смешивания с нижележащим слоем, загрязнения, размыва и выветривания. Снос зданий и сооружений выполняют путем их членения на части (для последующего демонтажа) или обрушения. Деревянные строения разбирают, отбраковывая элементы для последующего их использования. При разборке каждый отделяемый сборный элемент должен предварительно раскрепляться и занимать устойчивое положение. Монолитные железобетонные и металлические строения разбирают по специально разработанной схеме сноса, обеспечивающей устойчивость здания в целом. Членение на блоки разборки начинают со вскрытия арматуры. Затем блок закрепляют, после чего режут арматуру и обламывают блок. Металлические элементы срезают после раскрепления. Масса железобетонного блока разборки или металлического элемента не должна превышать половины грузоподъемности кранов при наибольшем вылете крюка. Сборные железобетонные строения разбирают по схеме сноса, обратной схеме монтажа. Перед началом разборки элемент освобождают от связей. Сборные железобетонные конструкции, не поддающиеся поэлементному разделению, расчленяют как монолитные. Снос зданий и сооружений обрушением осуществляют гидравлическими молотами, отбойными молотками, а в отдельных случаях - экскаваторами с различным навесным оборудованием - шар-бабами, клин-молотами и др. Вертикальные части строений для предотвращения разброса обломков по площади следует обрушивать внутрь. Обрушение может быть осуществлено взрывным способом. После расчистки производят общую планировку строительной площадки.
Разбивка сооружений состоит в установлении и закреплении их положения на местности. Разбивку осуществляют с помощью геодезических инструментов и различных измерительных приспособлений. Разбивку котлованов начинают с выноса и закрепления на местности (в соответствии с проектом) створными знаками основных рабочих осей, в качестве которых обычно принимают главные оси здания I-I и II-II (рисунок 1.1, а). После этого вокруг будущего котлована на расстоянии 2-3 м от его бровки параллельно основным разбивочным осям устанавливают обноску (рисунок 1.1, б). Обноска разового использования (рисунок 1.1, в) состоит из забитых в грунт металлических стоек или вкопанных деревянных столбов и прикрепленных к ним досок. Доска должна быть толщиной не менее 40 мм, иметь обрезную грань, обращенную кверху, и опираться не менее чем на три столбика. Более совершенной является инвентарная металлическая обноска (рисунок 1.1). Для пропуска транспортных средств в обноске должны быть разрывы. При значительном уклоне местности обноску делают с уступами.  а - схема разбивки котлована: б - схема обноски: в - элементы обноски разового использования; г - инвентарная металлическая обноска: д - схема разбивки траншеи; I-I и II-II - главные оси здания; III-III - оси стен здания; 1 - границы котлована; 2 - обноска; 3 - проволока (причалка); 4 - отвесы; 5 - доска; 6 - гвоздь; 7 - стойка Рисунок 1.1 - Схема разбивки котлованов и траншей На обноску переносят основные разбивочные оси и начиная от них размечают все остальные оси здания. Все оси закрепляют на обноске гвоздями или пропилами и нумеруют. На металлической обноске оси закрепляют краской. Размеры котлована поверху и понизу, а также другие характерные его точки отмечают хорошо видимыми колышками или вехами. После возведения подземной части здания основные разбивочные оси переносят на его цоколь. 1.2 Определение объемов земляных работ 1.2.1 Расчет размеров выемок Технологическое проектирование производства земляных работ начинаем с определения линейных размеров в плане и разрезе необходимого земляного сооружения - котлована или траншеи. Котлован под фундамент разрабатываем в том случае, если размеры подошвы фундаментов велики, а ширина пролетов более 18 м, т.е. целесообразна сплошная разработка грунта. Если размеры пролетов более 18 м, то с целью сокращения объемов земляных работ целесообразно разрабатывать траншеи под фундамент. Котлованы и траншеи разрабатывают с вертикальными или наклонными стенками (откосами), с креплением или без них. Котлован и траншеи с вертикальными стенками устраивают в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой при отсутствии грунтовых вод и глубине в пределах 1…2 м. Котлованы и траншеи с откосами разрабатывают при глубине, превышающей допустимые пределы возведения их с вертикальными стенками [1, 2] и когда устройство креплений экономически нецелесообразно. Крутизну откосов принимаем по таблице 1 приложения А. Линейные размеры котлована устанавливают по сетке колонн и габаритам здания в плане с учетом заданной схемы расположения, глубины заложения и размеров фундаментов под несущие конструкции. На рисунке 1.2 приведен пример и исходные данные к расчету размеров котлована одноэтажного двухпролетного унифицированного здания для условий, когда предусмотрена сплошная выемка грунта. Ширина здания в плане по крайним продольным разбивочным осям будет равна сумме ширины пролетов В, а длина здания по крайним поперечным осям – А. Основные размеры фундамента: площадь у основания Sф, высота Нф, с1 – размер фундамента у основания по поперечной оси, м; с2 – размер фундамента у основания по продольной разбивочной оси, м; Нф- общая высота фундамента, м; Введем обозначения размеров котлована, м: b - ширина котлована по низу; a - длина котлована по низу; b1 - ширина котлована по верху; a1 - длина котлована по верху; H – глубина котлована. При сплошной выемке грунта ширина котлована по низу определяется по формуле: b=B+ с1+2x, (1.1) где х – минимальное расстояние от нижней кромки котлована до нижней грани фундамента, необходимое по условиям организации рабочего места при строительных работах и установке опалубки. Принимают 0,5…0,7 м по СНиП [1, п.3.1].    1 - план расположения фундаментов; 2 - продольный разрез котлована; 3 - перечный разрез котлована; 4 - привязка фундаментов к крайней продольной разбивочной оси; 5 - привязка фундамента к крайней поперечной разбивочной оси Рисунок 1.2 - Расположение фундаментов Длину котлована по низу рассчитывают по формуле a=A+ с2+2x-2e, (1.2) где е =0,5 м – расстояние от крайней поперечной разбивочной оси здания до оси фундамента (по условиям привязки). Глубина котлована (может быть принята по середине котлована) Н=Нф+d, (1.3) где d – превышение (понижение) уровня верха котлована над верхом фундамента, м. Зависит от архитектурно-конструктивного решения подземной части здания. Ширина котлована по верху b1 =b+2mH, (1.4) где m – показатель выноса откоса, зависящий от характеристики грунта и глубины котлована [1; 2, табл. 4]. Длина котлована по верху а1 =а+2mH. (1.5) В практике, чтобы не нарушать естественной плотности грунта у основания фундамента, разработка котлована на всю глубину экскаватором, как правило, не допускается. Величина допустимого недобора грунта в основании дается в таблице 1.1. Таблица 1.1 - Допустимые недоборы грунта в основании при разработке котлованов одноковшовыми экскаваторами
1.2.2 Определение объемов котлована Объем котлована с вертикальными стенками (когда показатель выноса откоса m=0) рассчитывается по формуле V= H · a · b, (1.6) где V – объем грунта в целиковом массиве, подлежащий выемке из котлована, м3; H, a, b – соответственно глубина, длина и ширина котлована, м. Объем котлована, имеющего на плане форму окружности, определяют как объем усеченного конуса по формуле V=3-1πH (R2 + Rr + r2); (1.7) R=r+ mH, где R, r – радиусы сечения котлована соответственно по верху и по низу, м. Объем котлована, имеющего вынос откоса и площадь по основанию в виде прямоугольника, а поперечное и продольное сечения – трапеции, рассчитывают по формуле V=6-1 H [ab + a1 b1 +(a1 + a)(b1 + b)], (1.8) где b1=b +2mH; a1=a + 2mH. Для лучшего запоминания формулы (1.8) можно предложить следующее определение: объем котлована равен одной шестой части его глубины, умноженной на сумму площадей нижнего и верхнего оснований и произведения суммы длинных сторон на сумму коротких сторон. Если котлован разработан на спланированной площадке или на местности с уклоном не более 0,01, объем его может быть рассчитан как объем усеченного клина (опрокинутого обелиска) по формуле V=2-1 (F + F1) H, (1.9) где F и F1 – площади соответственно нижнего и верхнего оснований, м2; F= ab; F1= a1 × b1. Объем выемки грунта бульдозером в ходе зачистки дна котлована определяют по формуле Vб = a× b× Δhб ×10-2 , (1.10) где Δhб – недобор грунта после экскаваторных работ (таблица 1.2). Дно котлована в пределах площади основания каждого фундамента дополнительно зачищают вручную. Объем такой зачистки Vр определяют по формуле Vр=1,1 (ΣnФSФi) Δhр 10-2 , (1.11) где Sфi= с1·с2 – площадь фундамента по основанию, м; Δhр – глубина ручной зачистки грунта под фундамент, см; nф – число фундаментов в котловане; 1,1- коэффициент увеличения площади зачистки основания (10%)/ На основании расчетных данных составляем таблицу 1.2 Таблица 1.2 - Ведомость объемов работ
1.3 Выбор землеройных и транспортных машин Устройство котлованов и траншей состоит из процессов, представленных в таблице 1.3. Таблица 1.3 - Состав основных процессов по устройству котлована и траншей в обычных условиях
1.3.1 Выбор одноковшовых экскаваторов В строительстве широко применяются одноковшовые экскаваторы со стандартными ковшами вместимостью 0,15; 0,25; 0,4; 0,5; 0,65; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,5 м3 с различным рабочим оборудованием: прямой лопатой, обратной лопатой, драглайном, грейфером и другими видами сменного рабочего оборудования для вспомогательных операций (рыхлители, планировщики и др.). Выбор рационального типа экскаватора, его мощности и рабочего оборудования является одним из главных вопросов проектирования технологии земляных работ. На выбор типа экскаватора оказывают влияние многие факторы: Объем земляных работ; Размеры выемки (ширина, глубина); Гидрогеологические условия (группа грунта, наличие грунтовых вод, атмосферных осадков); Способ разработки котлованов, траншей («в отвал», в транспортные средства); Заданная продолжительность работ. Общие рекомендации по выбору основных машин для производства земляных работ приведены в таблице 1.4. Таблица 1.4 - Рекомендации по выбору экскаваторов для производства земляных работ
Вместимость ковша экскаватора выбирается в зависимости от объема земляных работ. Указанная в таблице 1.4 вместимость ковша не является безусловной, а подлежит уточнению в зависимости от других технологических и экономических факторов (вид грунта, высота забоя, продолжительность работ и др.). Рабочее оборудование прямая лопата рекомендуется главным образом для разработки выемок в транспортные средства. Для разработки котлованов прямая лопата может быть принята, если:
Рабочее оборудование драглайн имеет более широкое распространение для рытья котлованов при работе в отвал и в транспорт, поскольку ограничения, указанные для прямой лопаты, для драглайна отпадают. Рабочее оборудование обратная лопата рекомендуется применять при отрывке траншей глубиной до 6 м и небольших котлованов глубиной до 4 м при выгрузке грунта в отвал и в транспортные средства. Рабочее оборудование грейфер рекомендуется применять при разработке небольших, но глубоких (до 20 м) выемок, при необходимости разработки грунта из-под воды, при необходимости разрабатывать котлованы с вертикальными стенками, укрепляя их. Экскаваторы отрывают котлованы и траншеи на глубину, несколько меньшую проектной, оставляя так называемый недобор. Для повышения эффективности работы экскаваторов следует применять скребковый нож, насаженный на ковш экскаватора. Это приспособление позволяет механизировать операции по зачистке дна котлована и траншей и вести их с погрешностью не более ±2см, что исключает необходимость ручных доработок. Характеристики одноковшовых экскаваторов даны в приложении А (таблица 4). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||