Разработка технологии возведения здания

Срезка растительного слоя

До начала производства земляных рабо т выполняют подготовительные работы. В их состав входят: расчистка территории строительной площадки, валка деревьев и корчевка пней, уборка камней, снос различных строений, создание геодезической разбивочной основы для строительства; проведение инженерной подготовки строительной площадки с выполнением работ по перекладке существующих инженерных сетей, планировке территории, обесточиванию, отвода поверхностных вод, устройству дорог, прокладке сетей ливневой, фекальной канализации и телефонии, водоснабжения,теплоснабжения, энергоснабжения; организация внутриплощадочного строительного хозяйства, в том числе складов, административно-бытовых помещений, обеспечение строительной площадки водой, электроэнергией, теплом, средством связи и сигнализации и др.

Это комплекс технологических работ по подготовке поверхности грунта для предстоящих строительных работ. Растительный грунт, подлежащий снятию с застраиваемых площадей, должен срезаться, перемещаться в специально выделенные места и складироваться. При срезке грунта растительного слоя челночным способом согласно рис.2 заполнение отвала грунтом, его перемещение производится при движении бульдозера вперед, а холостой ход — при движении бульдозера задним ходом по той же прямой. Срезка грунта растительного слоя бульдозером на площадке ведется от середины участка в обе стороны, образуя двухстороннее размещение отвалов.

Площадь участка строительства разбивают на захватки. Сначала бульдозер срезает грунт растительного слоя на одной захватке и транспортирует его в ближайший отвал, путь перемещения грунта выбирается по кратчайшему расстоянию, поверхность пути перемещения следует предварительно выровнять бульдозером.

Полный цикл работы бульдозера состоит из операций:

‒ опускание отвала и установка его в требуемое положение;

‒ зарезание и заполнение отвала грунтом;

‒ перемещение грунта растительного слоя к месту укладки;

‒ разгрузка (укладка) грунта растительного слоя в отвал;

‒ возвращение бульдозера в забой.

Зарезание грунта растительного слоя производится на прямых участках по клиновой схеме. Клиновая схема зарезания грунта с применением переменного (по высоте) заглубления отвала обеспечивает наиболее полное заполнение его грунтом и использование тяговых возможностей трактора. Для обеспечения зарезания грунта и его набора режущая кромка ножа отвала бульдозера всегда должна быть острой.

При срезке грунта растительного слоя нож отвала бульдозера устанавливается под углом до 60° к горизонтальной поверхности.

При отсутствии в проекте указаний по толщине срезаемого слоя растительный грунт, используемый для озеленения территорий, в зависимости от климатических подрайонов должен заготавливаться путем снятия верхнего покрова земли на глубину: 7 - 20 см - при подзолистых почвах в климатических подрайонах со среднемесячными температурами января минус 28 °С и ниже, июля -±0 °С и выше, суровой длительной зимой с высотой снежного покрова до 1,2 м и вечномерзлыми грунтами.

Рис. 2. Технологическая схема срезки растительного слоя

 

2.2 Вертикальная планировка строительной площадки

Планировка строительного участка включает в себя выравнивание уровня грунта, посыпка грунта, срезка горок и возвышенностей, перемещение грунта и т.д. Организуются и планируются стоки вод, если в этом есть необходимость. Выполняются иные земляные работы в соответствии с генеральным планом строительства.

Вертикальную планировку необходимо выполнять с максимальным сохранением естественного рельефа местности. При расчете оперируя наименьшими объемами земляных работ. При этом правильным будет сохранение плодородного слоя почвы там, где это возможно. Если этого сделать нельзя, то гумусный слой почвы снимают и перемещают за пределы стройплощадки. Впоследствии срезанный слой пойдет на благоустройство территории.

Вертикальная планировка строительной площадки выполняется для подготовки участка под застройку. Она является начальной частью плана строительства. Выполнение вертикальной планировки условно можно подразделить на несколько этапов:

‒ снятие и перемещение растительного слоя почвы;

‒ разработка земляных масс путем срезки насыпей и перемещение их в имеющиеся выемки;

‒ подсыпка проектной насыпи с разравниванием и уплотнением почвы;

‒ завершающая планировка площадей и откосов в насыпях и выемках.

В зависимости от грунтовых условий (высокий уровень подпочвенных вод, слабые грунты, прочее) планировкой достигается и решение других задач. Например, соорудив насыпь (грунтовую подушку) под будущее строение, можно обеспечить расположение фундаментов выше уровня подпочвенных вод. Это дает возможность осуществлять строительство там, где это не представлялось возможным ранее.

Рис. 3. Вертикальная планировка

 

2.2.1Определение объемов земляных работ при планировке площадки

Исходные данные:

· сторона квадрата сетки – 20 м;

· горизонтали нанесены через 0,5 м по высоте (рис. 1)

Рис. 4. Исходные данные

Определение черных отметок

Черные отметки вершин квадратов определяются по отметкам горизонталей способом линейной интерполяции, для чего через каждую вершину квадрата проводится нормаль к смежным горизонталям и по ней находится отметка вершин квадрата по формуле:

где Н_черн– искомая отметка первой вершины квадрата, м;

H – отметка горизонтали с меньшей абсолютной величиной, м;

h – превышение смежных горизонталей, между которыми находится черная отметка, м;

L₁– расстояние между смежными горизонталями, измеренное по нормалям, проведенное через вершину квадрата к смежным горизонталям,м;

L₂– расстояние от горизонтали с наименьшей абсолютной величиной до точки, где определяется черная отметка, м.

Рис. 5. Определение данных для расчета черных отметок

 

Рис. 6. Значения черных отметок

 

Определение красных отметок

Положение и уклон плоскости планировки не заданы. Поэтому положение плоскости устанавливается из условия нулевого баланса земляных масс, а уклон – из условия минимума земляных работ.

Проведем линию наибольшего ската (линия, перпендикулярная наибольшему количеству горизонталей):

Рис. 7. Построение линии наибольшего ската

Определим средневзвешенную черную отметку по формуле:

где Н_ср.– средняя черная отметка для каждой элементарной фигуры;

n – количество элементарных фигур.

Ориентировочно принимаем, что центр тяжести массива совпадает с центром тяжести плоскости. Тогда Н_ср.в.равна:

По линии наибольшего ската местности строится профиль участка, на который наносится средневзвешенная отметка планировки. Уклон плоскости планировки увязывается с уклоном местности с тем, чтобы получиться минимальные отметки насыпи и выемки на участке.

 

Рис. 8. Построение плоскости планировки

Уклон плоскости планировки определяем по профилю участка:

Красные отметки определяем по формуле:

где i – уклон проектной плоскости планировки;

l – расстояниеот перпендикуляра к линии наибольшего ската из точки со средневзвешенной отметкой и перпендикуляра линии наибольшего ската, выпушенного из узла сетки.

 

Определим красную отметку для первой точки:

 

 

Рис. 9. Значение красных отметок

 

Определение рабочих отметок

Рабочие отметки определяются во всех уздах координатной сетки вычитанием из красной отметки черной. В этом случае в районе выемки рабочая отметка будет отрицательной, а в районе насыпи – положительной.

Полученные рабочие отметки со своими знаками записываются на плане участка.

Контур земляных масс охватывает выемки, насыпи при планировке площадки, откосы насыпей и выемок на границах участка. На границе насыпи с выемкой проходит линия нулевых работ, положение которой определяется по известным рабочим отметкам насыпи и выемки (т.е. по отметкам, имеющим различные знаки).

Заложение линии откосов определяется по контуру участка в узлах координатной сетки. Оно равно произведению рабочей отметки в данном узле на показатель крутизны откоса m. Значение m может быть принято равным: для насыпей -1,5, для выемок 1,25.

 

Рис. 10. Значение рабочих отметок

 

Рис. 11. Контур земляных масс.

 

Общий объем насыпи V_н и выемки V_в при планировке площадки определяется суммированием соответствующих объемов по отдельным элементарным фигурам в пределах площадки.

В общем случае объем земляных работ в пределах элементарной фигуры, условно называемый основным, равен:

где h_ср – средняя рабочая отметка в пределах элементарной фигуры;

F – площадь в пределах элементарной фигуры.

В свою очередь средняя рабочая отметка в пределах элементарной фигуры равна:

где Н_рабоч – отдельная рабочая отметка в пределах элементарной фигуры;

n – количество вершин элементарной фигуры.

У фигур, расположенных по контуру участка, к полученному объему добавляется дополнительный объем, образованный устройством откоса от плоскости планировки к поверхности земли. Дополнительный объем определяется по формуле:

где а – длина стороны элементарной фигуры, имеющей откос;

m – показатель крутизны;

h’ и h’’ – рабочие отметки на концах стороны элементарной фигуры с откосом.

Рис. 12. Обозначения элементарных фигур

 

Таблица 1 – Подсчет объема земляных работ

 

Объем насыпей равен: 1236 м³

Объем выемок равен: 1342 м³

Разница составляет: 8,58%.

Объем грунта, который нужно увезтис площадки составляет 106 м³.

 

Распределение земляных масс

Задачей распределение земляных масс является установление оптимального количества грунта, направляемого из i-го элементарного участка выемки в j-тый элементарный участок насыпи.

В рассматриваемой задаче поставщиками будут выемки, а потребителями – насыпи, продукцией будет перевозимый грунт. Принимаем, что весь грунт будет перевозиться бульдозером. Данные сведены в табл. 2.

Рис. 13. Картограмма объемов земляных работ

Таблица 2 – Матрица распределения земляных масс