>ГЭСН 01-01-036-01
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 котлованаопределяют 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 , (м3) (9)
или Vк = Нp/6 * , 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)
Кор – 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 Vк – объем грунта по отрывке котлована, м3; Vф – объем фундамента здания, м3
Vф = Sф. * Рф (м3 ) ; (15)
Sф. – сечение фундамента в разрезе, м2; Рф периметр фундамента (м)
3.6 Объем грунта на вывоз определяется по формуле:
Vвывоз= *Кр(м3) (16)
Кр – коэффициент первоначального разрыхления (см. Приложение, таблица А.2).
3.7 Доработку грунта в котлованевручную ( 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 грунтаL 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*=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 *, где В-ширина подошвы фундамента
Fподош.фунд.= 1.2 *= 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= *Кр(м3)
Vвывоз=* 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 котлованаопределяют 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 , (м3) (9)
или Vк = Нp/6 * , 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)
Кор – 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 Vк – объем грунта по отрывке котлована, м3; Vф – объем фундамента здания, м3
Vф = Sф. * Рф (м3 ) ; (15)
Sф. – сечение фундамента в разрезе, м2; Рф периметр фундамента (м)
3.6 Объем грунта на вывоз определяется по формуле:
Vвывоз= *Кр(м3) (16)
Кр – коэффициент первоначального разрыхления (см. Приложение, таблица А.2).
3.7 Доработку грунта в котлованевручную ( 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)