Расчет объемов земляных работ выполняется по следующим формулам.

Практическая работа №1

«Подсчет объемов земляных работ и трудоемкости их выполнения»

Выполнил: ст-т(ка) гр. _________ ______________________

Проверил: пр-ль _______________________________

Цель: обучить правилам подсчета объемов котлованов, определению трудоемкости работ, пользоваться таблицами и подбирать данные для расчетов.

Приборы, материалы: конспект, учебные пособия по теме «Земляные работы», таблицы.

Порядок выполнения работы:

1. Проработать материал по уч. пособиям, конспекту, учебникам.

 

Исходные данные для проектирования

Принимают по таблице А.1 Приложений.

В таблице даны размеры здания в осях, размеры фундаментов, глубина заложения подошвы фундамента.

Коэффициенты разрыхления Кр и остаточного разрыхления Кор приводятся в таблице А.2.

Категория грунта в зависимости от трудности их разработки механизированным способом приводится в таблице А.3.

 

Расчет объемов земляных работ выполняется по следующим формулам.

3.1. Растительный слой грунта срезают на толщину hр.сл = 15–20 см до разработки котлована или траншеи и отсыпают отдельно в предусмотренном месте или вывозят за пределы строительной площадки. Площадь срезки растительного слоя (м2) определяют с учетом возможности в дальнейшем перемещения машин и складирования материалов по формуле:

Fср. = (Bзд+20)(Lзд +20). (м²) (1)

Предварительная планировка площади бульдозером:

Fср. = (Bзд+20*2)(Lзд +20*2). (м²)

3.2 Дальность транспортирования (м) бульдозером срезанного растительного слоя грунта приблизительно можно определить по формуле: L тр = Lзд+(2*20) (м) (2)

3.3 Объем срезаемого растительного слоя грунта (м3) определяют по формуле:

Vр.сл = F ср*hр.сл. (м³) (3)

3.4 Определение объема грунта при разработке котлована.

Расстояние от подошвы откоса до фундамента здания принимают не менее n=0,2 м с каждой стороны при сборных жб фундаментах и 0.5м при устройстве монолитных фундаментов. Размеры котлована по низу (Lн, Bн) определяют по формулам:

Lн = Lзд + 2b+2* n (м) (4)

Вн = Взд + 2bl+2* n (м) (5)

где Lзд, Взд – длина и ширина здания в осях, м; b, bl – величина привязки фундаментных плит к габаритным осям здания. Длину и ширину котлована по верху (Lв, Bв) определяют с учетом заложения откоса (А) в зависимости от вида грунта и глубины котлована Н:

Lв = Lн + А = Lн + 2m*Н, (м) (6)

Bв = Bн + А = Bн + 2m*Н (м) (7)

где А – заложение откоса, м; Н – требуемая глубина котлована, м; m – коэффициент откоса, принимается по таблице А.2

Расчетную глубину котлована определяют по формуле:

Нр = Н – hн, (м) (8)

где hн – величина недобора грунта, м. Принимается 10 см для экскаватора прямая лопата, 20 см – для экскаватора обратная лопата, 25 см – для драглайна.

Объем грунта (м3) для прямоугольного котлована под фундамент здания определяют по формуле:

Vк = Нp/6 [Bн·Lн + Вв·Lв + (Вн + Вв)(Lн + Lв)], (м³) (9)

или Vк = Нp/6 *[Fн·+ Fв + 4*Fср ], где Fср= (Fн·+ Fв)/2 (м²) (10)

где Lн, Bн – длина и ширина котлована по низу, м; Lв, Bв – длина и ширина котлована по верху, м; Нр – расчетная глубина котлована (с учетом недобора), м.

3.5 Обратная засыпка пазух котлованов производится после окончания работ по устройству фундаментов и подземной части сооружений грунтом, оставленным в отвал (на вымет). Грунт отсыпается послойно, с тщательным уплотнением каждого слоя. Объем грунта обратной засыпки (м³) пазух котлована для здания с подвалом

Vобр.з.= (S*P)*Kо.р. (м³) (11)

где S – площадь поперечного сечения пазух котлована, м²; S=(a+b)/2*Hр (м²) (12)

Р – периметр котлована по дну, м; Р= Lн *2+Вн *2 (м) (13)

К_ор – коэффициент остаточного разрыхления (см. Приложение, таблица А.2).

Объем грунта обратной засыпки (м³) пазух котлована для здания без подвала

Vобр.з.= (Vк – Vф)*Kор (м³) (14) где V_к – объем грунта по отрывке котлована, м³; V_ф – объем фундамента здания, м³

V_ф = S_ф. * Р_ф (м³ ); (15)

S_ф. – сечение фундамента в разрезе, м²; Р_ф периметр фундамента (м)

3.6 Объем грунта на вывоз определяется по формуле:

Vвывоз= [(Vк + Vдораб) - Vобр.зас. ]*Кр (м³) (16)

К_р – коэффициент первоначального разрыхления (см. Приложение, таблица А.2).

3.7 Доработку грунта в котловане вручную (при работе экскаватора обратная лопата) или механизировано бульдозером (при работе экскаватора прямая лопата) определяют как произведение величины недобора грунта на площадь подошвы всего фундамента.

Vдораб.=hн*Fподош.фунд. (м³) (17)

Подбор комплекта машин для земляных работ.

Подбор бульдозера

Срезку растительного слоя и его транспортирование, доработку грунта в котловане и планировку дна котлована производят бульдозером. Тип бульдозера определяют в зависимости oт расстояния транспортирования грунта L тр (2), которое зависит от схемы работы бульдозера при срезке растительного слоя грунта. При дальности перемещения с грунтом на расстояние:

1. 10...30 м назначают малогабаритный (тяговое усилие до 40 кН) бульдозер;

2. 30...50 м - легкий (до 60 кН);

3. при 50…70 - средний (до 100кН);

4. при 100...150 м - тяжелый (до 150...250 кН).

Марку бульдозера и технические характеристики подбирают по Приложению таблица А.6. Растительный грунт сдвигается бульдозером, грузится в автосамосвалы и вывозится за пределы строительной площадки при необходимости. Записать данные в табличной форме (по табл.А.6)

Подбор экскаватора

При выборе марки ведущего экскаватора (тип навесного оборудования определен в соответствии с заданием) в зависимости от объема грунта в котловане определяют емкость ковша по таблице А.5 Приложений. Затем по таблицам А.7 и А.8 подбираем марку и технические характеристики экскаватора. Записать данные в табличной форме (по табл.А.7 или А.8).

Приложения

Таблица А.1 Исходные данные на практическую работу №1 «Земляные работы»

№ варианта	Глубина котлована, м	Размеры здания в осях (длина и ширина), м	Вид грунта	Ширина подошвы фундамента	№ варианта	Глубина котлована, м	Размеры здания в осях (длина и ширина), м	Вид грунта
	1.4	12*34		1.0		1.9	23*35
	1.8	18*40		1.2		1.7	18*36
	1.6	24*30		0.8		1.9	12*42
	2.3	16*36		1.4		1.5	20*48
	1.8	14*32		1.0		1.2	20*34
	1.6	24*48		1.2		1.8	16*32
	1.7	23*22		1.6		1.6	12*34
	2.2	14*28		1.4		2.3	20*44
	1.2	12*36		1.0		1.8	24*36
	1.8	25*43		1.2		1.9	18*28
	1.9	20*38		0.8		1.8	12*40
	1.3	19*34		1.4		1.6	24*34
	1.8	18*26		1.0		1.3	24*38
	1.8	15*34		1.2		1.8	18*36
	1.7	10*45		0.8		1.7	16*18

• Толщина растительного слоя грунта hр.сл: четные варианты - 0.15м, нечетные - 0,20м.
• Отметки поверхности земли: - четные варианты -1.000, нечетные варианты – 1.100
• Вид экскаватора: четные варианты - прямая лопата, нечетные варианты - обратная лопата
• Вид грунта: 1- глина, 2- суглинок, 3-супесь, 4 – песок.
• Дальность отвоза грунта задаётся преподавателем.
• Привязка для продольных стен (больших по длине) – 200мм, поперечных – «нулевая»

Таблица А.2 Коэффициенты первоначального и остаточного разрыхления грунта

 

Вид грунта	Коэффициент первоначального разрыхления Кр	Коэффициент остаточного разрыхления Кор
Глина жирная	1,24-1,30	1,04-1,07
Растительный грунт	1,20-1,25	1,03-1,04
Лес мягкий	1,18-1,24	1,03-1,06
Песок	1,10-1,15	1,02-1,05
Суглинок легкий	1,18-1,24	1,03-1,06
Суглинок тяжелый	1,24-1,30	1,05-1,08
Супесь	1,12-1,17	1,03-1,05
Торф	1,24-1,30	1,08-1,10
Шлак	1,14-1,18	1,08-1,10

 

Таблица А.3 Распределение немерзлых грунтов на группы в зависимости от трудности их разработки механизированным способом

Наименование грунта	Средняя плотность грунта, кг/м3	-Категория грунта при разработке
кг/м3	экскаватором	бульдозером
Грунт растительного слоя		I	I
Лесс мягкий без примесей		I	I
Песок		I	II
Супесь легкая		I	II
Суглинок легкий		I	I
Суглинок тяжелый		II	II
Глина жирная, мягкая и мягкая без примесей		II	II

Таблица А.4 Таблица значений коэффициентов откосов

Виды грунтов	Крутизна откосов при глубине выемки, м, до
1,5		5,0
Насыпные и неуплотненные	1:0,67	1:1	1:1,25
Песчаные и гравийные	1:0,5	1:1	1:1
Супесь	1:0,25	1:0,67	1:0,85
Суглинок	1:0	1:0,2	1:0,75
Глина	1:0	1:0,25	1:0,5
Лесс	1:0	1:0,5	1:0,5

Таблица А.5Определение емкости ковша экскаватора

Объем грунта в котловане, м3	Емкость ковша экскаватора, м3	Объем грунта в котловане, м3	Емкость ковша экскаватора, м3
До 500	0,15	6100…11000	0,8
600…1500	0,25 и 0,3	11100…13000	1,0
1600…3000	0,5	13100…15000	1,25
310…6000	0,63 и 0,65	Более 15000	1,5…2,0

 

Таблица А.6 Допустимая величина недобора грунта

Рабочее оборудование экс-каватора	Допустимый недобор, см, при емкости ковша экскаватора, м3
Емкость ковша, м3	0,25-0,4	0,5-0,65	0,8-1,25	1,25-2,5	3-5
Прямая лопата
Обратная лопата				-	-
Драглайн

 

 

Таблица А.7Справочные данные по бульдозерам

Наименование	Бульдозеры с неповоротным отвалом
ДЗ-104	ДЗ-35С	ДЗ-110А	ДЗ-53	ДЗ-118	ДЗ-42	ДЗ-101А
Базовая машина	Т-4А100	Т-180Г	Т-130ДП1	Т-100М	ДЭТ-250М	ДТ-75	Т-4АП1
Тяговое усилие, кН	98,8		121,4			67,9	98,8
Ширина отвала, м	3,28	3,64	3,22	4,12	4,31	2,56	2,86
Стоимость маш-ч, руб	257,5	380,6	303,1				257,5
Затраты труда на 1 час работы, чел-ч, маш-ч	1,1	1,44	1,25	1,37	2,35	1,1	1,1

 

Таблица А.8 Справочные данные по экскаваторам прямая лопата

Марка экс-каватора	Ем-кость ковша, м3	Наи-боль-ший ра-диус копа-ния, м	Макси-мальная высота копания, м	Наибольшая высота выгрузки, м	Радиус копания на уровне стоянки(Rст), м	Стои-мость маш-ч, руб	Затраты труда на 1 час работы, чел-ч / маш-ч
ЭО-1621	0,15	4,10	1,80	2,60	2,40		1,65
ЭО-2621А	0,25	4,7	4,6	3,3	2,7		1,65
ЭО-2621В	0,25	5,0	2,85	2,5	2,7		1,65
ЭО-3322	0,4	5,9	6,2	4,3	3,0		1,65
ЭО-3323А	0,63	6,8	7,66	4,2	6,5		2,63
ЭО-3122	0,63	6,8	7,3	4,1	6,5		2,63
ЭО-652Б	0,65	7,8	7,1	4,5	4,7		2,63
ЭО-4321	0,8	7,45	7,9	5,67			2,7
ЭО-10011Б			6,7	5,1			2,86
ЭО-4124Б		7,1	7,3	5,05	2,9		2,86
ЭО-4321Б		7,5	7,9	4,7	7,3		2,86
ЭО-12526	1,25	9,9	7,8	5,1	6,3	576,8	2,86
ЭО-4125А	1,25	7,9	8,33	5,5	3,4	576,8	2,86

 

Таблица А.9 Справочные данные по экскаваторам обратная лопата

Марка экс-каватора	Емкость ковша, м3	Наибольший радиус копания, м	Макси-мальная глубина копания, м	Наибольшая высота выгрузки, м	Стои-мость маш-ч, руб	Затраты труда на 1 час ра-боты, чел-ч / маш-ч
ЭО-1621	0,15	4,10	2,2	1,7
ЭО-2621А	0,25	5,0	3,0	2,2		1,65
ЭО-2621В	0,25	5,3	4,15	3,2		1,65
ЭО-304Г	0,4	7,8	3,0	3,0		1,65
ЭО-3322	0,5	9,2	5,6	1,7	325,2	1,65
ЭО-3323А	0,63	7,9	4,8	6,05		2,63
ЭО-3122	0,63	8,1	5,2	5,7		2,63
ЭО-3221	0,63	7,9	4,9	5,05		2,63
ЭО-652Б	0,65	9,2	4,0	2,3		2,63
ЭО-4321Б	0,8	8,85	5,5	5,5		2,7
ЭО-10011Б		10,2	6,7	6,18		2,86
ЭО-4322		9,0	5,85	5,5		2,86
ЭО-4125А		9,3	6,0	5,15		2,86

Пример расчета.

Исходные данные:

№ варианта	Глубина котлована, м	Размеры здания в осях (длина и ширина), м	Вид грунта	Ширина подошвы фундамента
-	1.8	22*32	суглинок	В= 1.2

Вид грунта: суглинок лёгкий, экскаватор обратная лопата, толщина растительного слоя hсл= 0.35м

Грунты по категории их разработки:

I категории для экскаватора;

I категории для бульдозера.

Коэффициент разрыхления грунта:

Кр=1,18 - 1,24; Кор=1,03 - 1,06

Коэффициент откоса: m=0.2

Расчет.

1.Определяем срезку растительного слоя:

Fср=(А+20)*(В+20)

Fср=(22+20)*(32+20)=2184(м²)

2. Дальность транспортировки грунта L тр = Lзд+(2*20) = 32+(20*2)= 72 (м)

3.Определяем объем срезки растительного слоя грунта:

Vср=Fср*hсл; Vср=2184*0,35=764,4(м³)

4.Расчетная глубина котлована:Hр=Н- hн; Hp=1.8-0,2=1,6(м) (hн =0.2м – для экскаватора обратная лопата)

5. коэффициент откоса m=0.2

6. заложение откоса А=m*H; А=0,2*1,8=0.36

7. объем котлована Vk=H/6*(Fв+Fн+4*Fср)

Размеры котлована понизу:

Lн=32+2*0,7+2*0,2=33,8(м)

Bн=22+2*0,7+2*0,2=23,8(м)

Площадь котлована понизу: Fн=Lн*Bн; Fн= 33,8*23,8= 804. 44 (м²)

Размеры котлована поверху:

Lв=33,8+ 2*0.36 =34.52(м)

Bв=23,8+2*0.36 =24.52 (м)

Площадь котлована поверху: Fв=Lв*Bв; Fв=34.52*24,52= 846.43(м²)

Площадь среднего сечения: Fср=Fн+Fв/2; Fср=(804.44+ 846.43)/2= 825.44 (м²)

Vk=1,6/6*[846.43+ 804.44 +4*825.44]=1320.7(м³)

8. Объем обратной засыпки грунта: Vобр.зас=(S*P)* Кор (м³)

Vобр.зас =1.09*115,2*1,03= 129.34 (м³)

S=(a+b)/2*Hр; S=(0.5+0.86)/2*1,6=1.09 (м²))

Р= Lн*2+Bн *2= 33.8*2+ 23.8*2=115,2(м)

9. Определяем доработку грунта в котловане вручную: Vдораб.=hн*Fподош.фунд. (м³)

Fподош.фунд = В * [( Bзд*2)+(Lзд *2)], где В-ширина подошвы фундамента

Fподош.фунд.= 1.2 * [( 22*2)+(32 *2)]= 129.6 (м²)

Толщина слоя доработки грунта определяется по таблице А.6 Приложений по ёмкости ковша и рабочему оборудованию экскаватора.

Vдораб.=0.2*129.6=25.92 (м³)

10. Грунт на вывоз: Vвывоз= [(Vк + Vдораб) - Vобр.зас. ]*Кр(м³)

Vвывоз=[(1320.7 + 25.92) - 129.34 ]* 1.18= 1436.4 (м³)

 

 

 

 

Рис.1 План дна котлована с лентой фундамента под здание

 

 

 

Рис.2 Схема определения размеров пазухи (S)

Приемка земляных работ

1.Контроль качества и приемка земляных работ должны осуществляться в три этапа: входной (предварительный), операционный (в ходе производства работ) и заключительный (приемо-сдаточный

2. Контроль качества выполнения земляных работ определяется визуально.

3. Входной контроль включает в себя: контроль поступающих материалов, изделий, конструкций; проверку технической документации, определяющей высотное и плановое положение возводимого земляного сооружения; данные гидрогеологических изысканий и испытаний грунтов; акты выноса в натуру основных элементов и закрепления их на местности.

4.Операционный контроль производства земляных работ осуществляется как в процессе их выполнения, так и после их завершения измерительным методом и техническим осмотром. Результаты операционного контроля фиксируются в специальных журналах, выполняется в полном соответствии с ППР и технологическими картами.

5. Приемо-сдаточный контроль выполняется при поэтапной сдаче объекта или при полном завершении строительства. Результаты приемочного контроля фиксируются в актах освидетельствования скрытых работ, предусмотренных действующими нормативами по приемке строительных работ, зданий и сооружений.

 

 

Практическая работа №1

«Подсчет объемов земляных работ и трудоемкости их выполнения»

Выполнил: ст-т(ка) гр. _________ ______________________

Проверил: пр-ль _______________________________

Цель: обучить правилам подсчета объемов котлованов, определению трудоемкости работ, пользоваться таблицами и подбирать данные для расчетов.

Приборы, материалы: конспект, учебные пособия по теме «Земляные работы», таблицы.

Порядок выполнения работы:

1. Проработать материал по уч. пособиям, конспекту, учебникам.

 

Исходные данные для проектирования

Принимают по таблице А.1 Приложений.

В таблице даны размеры здания в осях, размеры фундаментов, глубина заложения подошвы фундамента.

Коэффициенты разрыхления Кр и остаточного разрыхления Кор приводятся в таблице А.2.

Категория грунта в зависимости от трудности их разработки механизированным способом приводится в таблице А.3.

 

Расчет объемов земляных работ выполняется по следующим формулам.

3.1. Растительный слой грунта срезают на толщину hр.сл = 15–20 см до разработки котлована или траншеи и отсыпают отдельно в предусмотренном месте или вывозят за пределы строительной площадки. Площадь срезки растительного слоя (м2) определяют с учетом возможности в дальнейшем перемещения машин и складирования материалов по формуле:

Fср. = (Bзд+20)(Lзд +20). (м²) (1)

Предварительная планировка площади бульдозером:

Fср. = (Bзд+20*2)(Lзд +20*2). (м²)

3.2 Дальность транспортирования (м) бульдозером срезанного растительного слоя грунта приблизительно можно определить по формуле: L тр = Lзд+(2*20) (м) (2)

3.3 Объем срезаемого растительного слоя грунта (м3) определяют по формуле:

Vр.сл = F ср*hр.сл. (м³) (3)

3.4 Определение объема грунта при разработке котлована.

Расстояние от подошвы откоса до фундамента здания принимают не менее n=0,2 м с каждой стороны при сборных жб фундаментах и 0.5м при устройстве монолитных фундаментов. Размеры котлована по низу (Lн, Bн) определяют по формулам:

Lн = Lзд + 2b+2* n (м) (4)

Вн = Взд + 2bl+2* n (м) (5)

где Lзд, Взд – длина и ширина здания в осях, м; b, bl – величина привязки фундаментных плит к габаритным осям здания. Длину и ширину котлована по верху (Lв, Bв) определяют с учетом заложения откоса (А) в зависимости от вида грунта и глубины котлована Н:

Lв = Lн + А = Lн + 2m*Н, (м) (6)

Bв = Bн + А = Bн + 2m*Н (м) (7)

где А – заложение откоса, м; Н – требуемая глубина котлована, м; m – коэффициент откоса, принимается по таблице А.2

Расчетную глубину котлована определяют по формуле:

Нр = Н – hн, (м) (8)

где hн – величина недобора грунта, м. Принимается 10 см для экскаватора прямая лопата, 20 см – для экскаватора обратная лопата, 25 см – для драглайна.

Объем грунта (м3) для прямоугольного котлована под фундамент здания определяют по формуле:

Vк = Нp/6 [Bн·Lн + Вв·Lв + (Вн + Вв)(Lн + Lв)], (м³) (9)

или Vк = Нp/6 *[Fн·+ Fв + 4*Fср ], где Fср= (Fн·+ Fв)/2 (м²) (10)

где Lн, Bн – длина и ширина котлована по низу, м; Lв, Bв – длина и ширина котлована по верху, м; Нр – расчетная глубина котлована (с учетом недобора), м.

3.5 Обратная засыпка пазух котлованов производится после окончания работ по устройству фундаментов и подземной части сооружений грунтом, оставленным в отвал (на вымет). Грунт отсыпается послойно, с тщательным уплотнением каждого слоя. Объем грунта обратной засыпки (м³) пазух котлована для здания с подвалом

Vобр.з.= (S*P)*Kо.р. (м³) (11)

где S – площадь поперечного сечения пазух котлована, м²; S=(a+b)/2*Hр (м²) (12)

Р – периметр котлована по дну, м; Р= Lн *2+Вн *2 (м) (13)

К_ор – коэффициент остаточного разрыхления (см. Приложение, таблица А.2).

Объем грунта обратной засыпки (м³) пазух котлована для здания без подвала

Vобр.з.= (Vк – Vф)*Kор (м³) (14) где V_к – объем грунта по отрывке котлована, м³; V_ф – объем фундамента здания, м³

V_ф = S_ф. * Р_ф (м³ ); (15)

S_ф. – сечение фундамента в разрезе, м²; Р_ф периметр фундамента (м)

3.6 Объем грунта на вывоз определяется по формуле:

Vвывоз= [(Vк + Vдораб) - Vобр.зас. ]*Кр (м³) (16)

К_р – коэффициент первоначального разрыхления (см. Приложение, таблица А.2).

3.7 Доработку грунта в котловане вручную (при работе экскаватора обратная лопата) или механизировано бульдозером (при работе экскаватора прямая лопата) определяют как произведение величины недобора грунта на площадь подошвы всего фундамента.

Vдораб.=hн*Fподош.фунд. (м³) (17)