1. Исходные данные для разработки курсовой работы – характеристики грунтов 

      Таблица исходных данных заполняется на основании  вида грунта (глина, супесь, суглинок, песок) в соответствии с заданием на курсовое проектирование. Значения показателей  выбираются по указаниям нормативов: ЕНиР сб. 2, вып. 1, СНиП 12–03–2001 и др.

Таблица 1

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Подсчет объемов земляных работ
1. Определение типа и параметров земляного сооружения

      Размер  котлованов и траншей принимается  с учетом наибольшей крутизны откоса (1 : m) и уширение дна для обеспечения работы рабочих вокруг фундамента, а также необходимость устройства подготовки под фундамент.

  
 

            d = b + 2 H m,  м   (1)

            d=2600+2 3.200 0.67=6,888  
 

Глубина котлована Н принята с учетом недобора грунта при механизированной разработки.

         k   =  0,2 м

      h_{подготовки}  = 0,1 м – толщина подготовки под   фундамент.

      Н = (Н₂ – Н₀)  + h_{подготовки} – h_{недобора} ,  м       (2)

             H=(-3,200-0,000)+0,1-0,1=3,200M 
 

F2/F1 100%   30% 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      2.2 Определение объема  земляных работ 

      Площадь срезаемого растительного слоя  определяется из условий, что грунт  срезается на расстояние на менее 10 м от крайних осей здания:

      Расчет  объема котлована: 
 
 
 
 
 

      Объем отлована

  Vк = Н ((ab + cd + (a + c)(b + d)):6,    м³          (3)

  Vk=3,200(2,1 2,6+0,5 6,888+(2,1+0,5) (2,6+6,888))/6=17,905 м³

  Общий объём

      Vkобш=20 3 17,905=1074,4 м³

      Грунт разрабатывается отдельными котлованами под каждый фундамент.

      При разработке грунт разрыхляется, что  приводит к увеличению объема в следствии  первоначальногоу разрыхления, а при устройстве обратных засыпок и механизированного уплотнения, грунт все равно не занимает того естественного объема, которого занимал до разработки, сохраняя остаточное разрыхление.

  Эти положения учитываются при расчете  объема обратной засыпки пазух котлована:

  Vоз = (Vк – Vф) / (1 + Кор),        м³     (4)

                                   Vоз=(1074,4-254,4)/(1+1,05)=400 м³

  Объем кавальера (отвала):

  Vкав = Vоз (1 + Кпр), м³      (5)

                                                Vкав=400 (1+1,17)=868 м³

     
 
 
 
 
 
 

  Объем ручной доработки  грунта:

  Vд = h_{недобора}  *Fф,     м³      (6)

                                                 Vд=0,1  5,33=0,533 м³                                              

                                                 VД ОЩ.=0,533  60=31,98 м³

                                                 

   Объём ручной доработки грунта, м³    

   V_{трамб.–руч.} = k * S_{бок.фунд} * 0,5,  м³      (7)

                                             V_{трамб.–руч.} =60  3,15  0,5=94,5,  м³ 

  Объём транспортирования  механизированным способом

  V_{трамб.–мех.} = Vоз – V_{трамб.–руч.} ,     м³         (8)

                                       V_{трамб.–мех.} =400-94,5=305,5 м³

  Высоты  выгрузки грунта в транспорт:

  Нв ≈ hтр + 0,5м

                                                        Нв= 2,13+0,5=2,63м 

3. Расчет  комплекта машин  и механизмов
1. Выбор ведущей землеройной машины

 

      Таблица 2

      Технические характеристики экскаватора 

 

      Определение шага перемещения экскаватора выполняется  расчетом максимальных и минимальных  радиусов копания по верху и по низу котлована. 

Рабочий радиус копания:

      R_к^р = 0,9 R_к^н,  м      (9)

     R_к^р =0,9  11,6=10,44м 

      Максимальный  радиус копания по низу (R_max^н), рассчитываем согласно следующих зависимостей: 

       а = √ h_ш² + (R_к^р – r_ш)² = 1,71+(6,84-0,36)  =2,33  м                        (10) 

       R_max^н = √ hш² + (R_к^р – r_ш)² – (Нк + h_ш)²    +   r_ш,  м                            (11)

                                                R_max^н = √1,71+(6,84-0,36)-(3,1=1,71)    +0,36=9,281м

      R_min^н = l_n + l₀ + Hm=1+2,5+3,2  0,67=5,644м    (12)

      R_max^в = R_max^н – H m=9,281-3,2  0,67=7,137 м   (13) 

      Шаг перемещения:

      Ln = R_max^н – R_min^н =9,281-5,644=1,3м    (14)

      Условие оптимальности выбора экскаватора  выполняется 

      Ln  ≥ Ln_{min       1,3=1,3}                                                                                                                   (15) 

      Проверка  правильности выбора экскаватора по соответствию глубины котлована  вместимости ковша q:

                     Нкотлована > 3 ³√q        3,1   1,897     (16) 

3.2 Выбор вида и  количества транспортных  средств для вывоза грунта 
 

      Для транспортировки грунта  принимаем автосамосвалы.

      Количество  единиц техники N для транспортировки грунта определятся из условия обеспечения бесперебойной работы экскаватора.

N = (t_н + 2·L/V_ср + t_рм ) / (t_н)=(1,2+2  0,9 /30,6+1,2/1,2=3     шт     (17)

      t_н = n / ц=8/11=0,72      (18)

      n, шт – количество ковшей с грунтом, необходимое для погрузки в транспортного средства:

      n = Равт / (q ∙ α)=5,2/0,4  1600=8шт       (19)

График вывоза грунта

 
 
 
 
 

3. Выбор механизации для  обратной засыпки  и уплотнения грунта

  

                         

Схема обратной засыпки грунта в пазухи котлована 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  1 – фундамент; 2 – зона уплотнения грунта ручными трамбовками; 3 – зона уплотнения грунта механическими трамбовками.

  A  =          мм, B =           мм, D =        мм. 

              Засыпка пазух производится послойно экскаваторами, экскаваторами–планировщиками, бульдозерами. При этом толщина засыпаемого слоя должна супеси и суглинка – 60 см,

              Уплотнение засыпаемого  грунта в пазухах и между фундаментами осуществляется гидромолотами типа СП–62, СП–71, «РАММЕР», виброплитами ДУ–90, ДУ–91, ДУ–12Б, навесными трамбовками и т.п.

            Грунт уплотняют, начиная  с зон возле конструкций здания, а затем двигаются в направлении  к краю откоса, при этом каждый последующий  проход трамбующей машины должен перекрывать  след предыдущей на 10 – 20 см.

            При работе по уплотнению грунта вблизи конструкций применяем ручные трамбовки (электро – пневмо) типа ИЭ–4505, ИЭ–4502А. При этом толщина отсыпаемого слоя должна быть не более 25 см и количество проходов – не менее 4.