Расчет земляных работ

2.1. Технологическая карта на земляные работы.

2.1.1.Исходные данные для ведения земляных работ:

1. Грунт – супесь, суглинок.

2. Трубы – стальные ГОСТ 10704-91 о 159х4,5

3. Протяженность трубопровода - l = 346 км.

4. Время строительства - лето

5. Район строительства - п.Южный г.Барнаул

6. Физико - механические свойства грунта

1) Супесь, суглинок.

2) Средняя плотность в естественном залегании - r = 1,65 т/ м3, - r = 1,8 т/ м3

3) Коэффициент первоначального разрыхления - 20 % ( Кпр = 1,2 ).

4) Группа грунта для работ:

бульдозер - I;

Экскаватор одноковшовый - П;

2.1.2. Определение объемов земляных работ.

1. Подсчет объемов по разработке траншеи.

а) Ширина траншеи по низу:

а = Æ + 2a = 0,159 + 2х0,2 = 0,559 м.

В связи с тем, что разработка траншеи ведётся многоковшовым роторным экскаватором со сменным оборудованием и шириной разработки 0,6 м принимаем ширину траншеи понизу и поверху 0,6 м. В местах, где необходимо заложение откосов, вертикальные стенки крепят специальными временными крепями, щитами с опорными стойками.

г) Объем траншеи:

Vтранш = (a + Вср)/2*hср*l;

где Вср – ширина траншеи средняя между двумя пикетами;

hср – высота траншеи средняя между двумя пикетами;

l - длина участка траншеи между двумя пикетами.

Расчет объемов земляных работ по разработке траншеи.

Таблица 1
№ ПКahhсрBсрLVтр
83+930,61,391,3950,67361,101
84+660,61,41,410,67462,604
91+400,61,421,4350,66051,66
920,61,451,4850,66457,024
92+640,61,521,530,68678,948
93+500,61,541,50,65045
940,61,461,440,610086,4
950,61,421,450,6300261
980,61,481,470,610088,2
990,61,461,730,6170176,46
102+700,6220,63036
1030,621,770,6116123,192
104+160,61,541,5750,6184173,88
1060,61,611,570,610094,2
1070,61,531,5250,610091,5
1080,61,521,560,6200187,2
1100,61,61,590,610095,4
1110,61,581,580,62826,544
111+280,61,582,230,676101,688
112+40,62,882,860,694161,304
112+980,62,842,210,6102135,252
1140,61,581,60,610096
1150,61,621,6050,610096,3
1160,61,591,630,610097,8
1170,61,671,670,6200200,4
1190,61,671,670,6300300,6
1220,61,671,620,610097,2
1230,61,571,6050,66562,595
123+650,61,641,6050,63533,705
1240,61,571,670,63333,066
124+330,61,771,6950,67778,309
1250,61,621,670,6100100,2
1260,61,721,6450,610098,7
1270,61,571,4950,61816,146
127+180,61,421,4950,66356,511
отв.90,61.461,4050,62016,86
0,61,35
отв. 70,61,451,4050,67966,597
1,36
3645,546

2) Объем трубопровода:

Vтруб = (p*d2*l)/4,

Vтруб (Æ 225Х12,8 мм) = 148,6 м3.

Vтруб (Æ 110Х6,3 мм) = 0,2 м3.

Vтруб (Æ 63Х4,5 мм) = 0,25 м3.

Vтруб общ. = 149,05 м3.

3) Объем грунта под приямки:

Vпр = 0.05*Vтранш = 182,28 м3.

4) Объем грунта по обратной засыпке:

а) Подбивка пазух:

Vподб = Vподб транш - Vтруб = 948,1-149,05 = 799,05м3.

ширина подбивки пазух поверху:

Впод = аср + 2* (d+0,2)*m = 600 + 2*0,425*0 = 0,6 м;

объём подбивки траншеи:

Vподб транш = (d+0,2)*L*(A+Bпод)/2=(0,6 +0,6)/2*0,425*1800 = 948,1 м3.

б) Обратная засыпка:

Vзасып.=Vсум. транш - Vтруб. - Vподб пазух = 3645,546 – 149,05 – 799,05= 2697,446 м3.

Vсум. транш = Vтранш + Vпр = 3645,546 + 182,28 = 3827,826 м3.

5) При устройстве кавальеров для обратной засыпки, площадь его сечения рассчитывается по формуле:

Sкав =Vкав /L=3237/3817=0.848, м2.

Объем грунта в кавальере с учетом его первоначального разрыхления

Vкав =Vзаспр =2697,446 4.2=3237, м3

Ели сечение кавальера будет в виде равнобедренного треугольника с крутиз­ной откосов 1:1,5, что соответствует крутизне откосов насыпного грунта, то высота Н и основание В в м такого кавальера выражаются формулами:

Н= Sкав/1.5=0.848/1.5=0.57, м ;

В=3*Н=3*0.0,57=1.7,м

6) Подсчет объемов работ по срезке растительного слоя:

Fср= A1*l = 9,025*3817 = 34448,425, м2

A1=1.7+1+0.6+1+0.225+1+3.5=9,025, м

2.1.3 Подбор автосамосвалов для доставки песка при устройстве основания трубопровода:

а) Объем грунта в плотном теле в ковше экскаватора:

Vгр. = (Vков.* Кнап )/Кпр.=(0,12*0,8)/1,2= 0,08 м3.

где Vков – принятый объём ковша экскаватора, м3;

Кнап-коэффициент наполнения ковша, принимаемый: для роторного экскаватора 0,8…1; драглайна 0,9…1,15;

б) Масса грунта в ковше экскаватора:

Q = Vгр. *r = 0,08*1,7 = 0,136 т.

где r - плотность грунта при естественном залегании, т/м3.

в) Количество ковшей в кузове автосамосвала:

Для дальности транспортирования 3 км выбираем автосамосвал КРАЗ - 222 грузоподъемностью 10 тонн.

n = П/Q=10/0,136 = 74 ковша

г) Объем песка в плотном теле, загружаемый в кузов самосвала:

V = Vгр.*n = 0,08*74 = 5,92 м3.

д) Продолжительность одного цикла работы самосвала:

Тц = tn + 60*l/ Vг + tn + 60*1/ Vп +tм = 7,6 + 60*3/19 + 2 + 60*3/30 +2 = 27.57 мин.

tn = V*Hвp/100 = 5,92*1,8/100 = 7,6 мин- время погрузки грунта, мин;

Нвр- норма машинного времени, учитывающая разработку экскаватором 100м3 грунта и погрузку в транспортные средства, маш.мин, определяемая поЕНиР2-1;Нвр=1.8

L - расстояние транспортировки грунта, км;

Vг - средняя скорость автосамосвала, км/ч, в загруженном состоянии, определяемая по табл.7;

Vп = 25...30 км/ч - средняя скорость автосамосвала в порожнем состоянии;

tp = 1...2 мин - время разгрузки;

tм = 2…3 мин – время маневрирования перед погрузкой и разгрузкой.

е) Требуемое количество самосвалов:

N=Tц/tn = 25,57/7,6 =4 самосвала.

2.1.4. Выбор комплектов землеройно - транспортных машин.

Технико-экономическое сравнение комплектов машин.

Выполняется с учетом следующих показателей:

1. Себестоимость разработки 1 м3 грунта.

С = (1.08*SСмаш. Смен + 1.5 SЗп)/ Псмен. Выр.

1.08 - коэффициент, учитывающий накладные расходы;

Смаш. смен - стоимость машино- смены, входящей в комплект;

Псмен. выр.- сменная выработка экскаватора, учитывающая разработку грунта навымет и погрузка в транспортные средства;

SЗп - сумма заработной платы, не учтенной в стоимости машино- смены;

1.5 - коэффициент накладных расходов на зарплату.

Псмен. выр.= (8/Hвр)*100, м3/см,

где 8 –количество часов работы машины в смену;

Hвр – норма машинного времени, учитывающая разработку экскаватором 100м3 грунта и погрузку в транспортные средства, маш. час, определяемая по ЕниР 2-1.

2. Определяют удельные капитальные вложения на разработку 1 м3 грунта.

Куд.= 1.07/ Псм.*( S( Сопт./ Тгод.)

1,07 - коэффициент затрат на доставку машин завода- изготовителя на базу механизации;

Сопт.- инвентарно- расчетная стоимость машин, входящих в комплект;

Тгод.- нормативное число смен работы машин в год.

3. Приведенные затраты на разработку 1 м3 грунта.

Пуд.= С + Е* Куд.

Е - нормативный коэффициент эффективности вложений.

4. Трудоемкость разработки 1 м3 грунта.

Т = S Тмаш. см/ Vвед. маш

S Тмаш. см- общая трудоемкость комплекта машин;

Vвед. маш - объем разработки грунта по ведущей машине.

Подбираем комплекты машин.

Таблица 2

I вариант

П вариант

Ведущая машина

Ведущая машина

Роторный экскаватор ЭТР-161

емкость ковша 0,12 м3

Драглайн Э - 505

емкость ковша 0.5 м3

Для срезки растительного слоя

Для срезки растительного слоя

Бульдозер ДЗ - 18 (Т-100М)Грейдер ДЗ - 14 (Д - 395)

Обратная засыпка

Обратная засыпка

Бульдозер ДЗ - 18 (Т-100М)

Трамбовки ИЭ-4502

Бульдозер ДЗ - 18 (Т-100М)

Трамбовки ИЭ-4502

Планировка площадки

Планировка площадки

Бульдозер ДЗ - 18 (Т-100М)Бульдозер ДЗ - 18 (Т-100М)
Расчетная стоимость машин и себестоимость машино-смен механизмов

Таблица 3

Наименование машины

Средняя стоимость машино-

Смены

Смаш.см, руб

Инвентарно-

расчетная

стоимость машины

Сопт, тыс.руб

Нормативное число смен работы машины в год Тгод

I вариант

Роторный экскаватор ЭТР - 16144,2223,62300
Бульдозер ДЗ - 18 (Т-100)24.507.21300

П вариант

Драглайн Э - 50523.7816.4350
Грейдер ДЗ - 14 (Д - 395)50,9438.2270
Бульдозер ДЗ - 18 (Т-100)24.507.21300

Расчитываем технико- экономические показатели:

Для роторного экскаватора ЭТР – 161 с разработкой грунта в отвал.

Псмен. выр.= 8/1.8*100 = 444,4 м3/см

С = (1.08*(44,22+3*24,5))/444,4 = 0,28 руб.

Куд.= 1.07/444.4*(23620/300+7210/300) = 0,25

Пуд.= 0,28+0,15*0,25 = 0,607

Полученные данные сводим в таблицу и сравниваем:

Таблица 4

Наименование

показателя

I вариантП вариант
С0,280,484

Куд

0,250,82

Пуд

0,320,607

Принимаем для производства работ комплект машин и механизмов I варианта, так как показатели этого комплекта выгоднее и экономичнее по сравнению с комплектом машин и механизмов П варианта.

2.1.5. Указания по производству земляных работ.

1. Срезка растительного слоя.

Процесс срезки растительного слоя производится бульдозером ДЗ - 18 на базе трактора Т – 100М, с гидравлическим приводом поворотного отвала. Набор грунта осуществляется прямоугольным способом, на глубину зарезания 0.15 м. Схема движения бульдозера - полоса рядом с полосой.

Схема набора грунта: Схема движения бульдозера:

Актуально: