Определение положения линии нулевых работ.

ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И СОСТАВ КУРСОВОГО ПРОЕКТА.

Проект выполняется по курсу «Технология строительных процессов». Целью проекта является овладение студентами основами проектирования технологии строительных процессов при планировке строительной площадки и возведении подземной части здания и методики разработки технологических карт на выполнение строительных процессов (строительных работ).

Перед студентами ставятся задачи:

1. изучение простых и сложных строительных процессов;

2. выбор основных строительных механизмов, применяемых при выполнении разрабатываемых процессов и работ (на основе вариантного проектирования);

3. разработка двух технологических карт на выполнение земляных работ и устройство фундаментов.

Каждый студент получает два индивидуальных задания: первое содержит план строительной площадки с разбивкой на квадраты с рабочими отметками в вершинах, второе – план здания и данные по конструкциям фундаментов.

Проект состоит из пояснительной записки, выполняемой в рукописном или машинописном виде на писчей бумаге формата А4, и графической части, выполненной на листах чертежной бумаги формата А1 или А2 в карандаше.

Расчетно-пояснительная записка включает в себя:

1. Введение – характеристика объекта и проектируемых работ;

2. Ведомость объемов работ;

3. Вариантное проектирование методов производства работ и их технико-экономическое обоснование;

4. Выбор ведущего строительного механизма по техническим и экономическим параметрам;

5. Технологические карты (пояснительные записки) на разрабатываемые процессы.

Во введении дается краткое описание объекта, для которого будет разрабатываться технология производства работ: характеристики планируемой площадки (размеры, уклон, характеристики грунта), расстояние до места отвала или карьера, расположение здания на площадке, характеристика объемно-планировочного и конструктивного решения подземной части здания (расстояния в осях, количество пролетов, геометрические размеры и заложение фундаментов, применяемые материалы для устройства фундаментов, условия их поставки на объект, климатические условия при производстве работ).

Определение объемов проектируемых работ.

Определение положения линии нулевых работ.

Планируемая площадка представляет собой прямоугольник, условно разбитый на квадраты размером 100х100 м. Заданием курсового проекта определены в вершинах квадратов рабочие отметки, которые представляют собой разность между проектными отметками (красными) и отметками существующей поверхности грунта (черными). Положительные по знаку рабочие отметки соответствуют насыпи, отрицательные – выемке.

Линия нулевых работ (ЛНР) соединяет точки с рабочими отметками, равными 0, которые располагаются на сторонах квадратов, соединяющих вершины с рабочими отметками противоположных знаков. Привязка точек с нулевыми рабочими отметками определяется из пропорции:

, откуда ,

где X – расстояние от вершины квадрата с положительной рабочей отметкой до точки нулевых работ, м;

h_н  и h_в – абсолютное значение рабочих отметок вершин квадратов насыпи и выемки соответственно.

Полученные значения X округляют до 1 м. Точки нулевых работ соединяют, получая линию нулевых работ, разделяющую насыпь и выемку (рис.1).

Рис.1 Положение линии нулевых работ.

Определение объемов грунта в планировочных выемке и насыпи, откосах площадки, котловане, траншеях и отдельных выемках.

Объемы грунта отдельных фигур, располагающихся в пределах насыпи и выемки, определяют путем умножения площади основания каждой фигуры на среднюю высоту рабочей отметки фигуры:

,

где h_n – рабочие отметки всех вершин фигуры, в том числе и нулевые, м;

n – количество вершин фигуры;

h_ср – средняя величина рабочих отметок, м;

F – площадь фигуры, м².

     Объем грунта в откосах выемки (насыпи) определяется по формуле:

, м³,

где: L_п – периметр сторон насыпи (выемки);

m – коэффициент откоса;

h_о.ср – абсолютная величина средней рабочей отметки по периметру выемки (насыпи).

     Объем грунта в угловых откосах выемки (насыпи) определяется по формуле:

, м³,

где h – высота пирамиды, м.

Рис.2 Определение объемов грунта в откосах.

На основании расчетов заполняется таблица (по примеру табл. 1). При отсыпке насыпи учитывают остаточное разрыхление грунта. Ввиду того, что при укладке насыпи и интенсивном уплотнении его катками, не удается достичь естественной плотности грунта, то для укладки насыпи объемом V_н требуется объем грунта равный V/K, кде К – коэффициент остаточного разрыхления (принимается по ЕНиР сб. 2), V – объем грунта естественной плотности.

Общий объем насыпи и выемки находят как сумму объемов грунта отдельных фигур, лежащих в пределах планируемой площадки.

где для песка К=1,02, заложение откоса m=0,5.

Объем грунта в откосах выемки: V=18.1+0.005+0.02=18.13 м³, где

V=0.5*0.5*(57+54+5*100)*[(0+0.24+0.38+0.54+0.49+0.62+0.48+0)/8)]²=18.1 м³, объем грунта в откосах, кроме угловых;

V=0,5²*0,38³/3=0,005 м³,

V=0,5²*0,62³/3=0,02 м³, - объемы грунта в угловых откосах.

     Аналогично определяется объем грунта в откосах насыпи (для откосов высотой до 1,5 м из насыпного грунта заложение m=0,67).

     Для принятия решения об устройстве общего котлована под фундаменты, траншей под ряды фундаментов или отдельных котлованов под каждый фундамент вычерчивают продольные профили отдельных ям (котлованов) под каждый фундамент по рядам в обоих направлениях. Ямы проектируются с учетом крутизны откосов для данного вида грунта и глубины заложения фундамента. Если откосы котлована:

- пересекаются по рядам в одном направлении, то в этом направлении копаются траншеи под каждый ряд фундаментов;

- пересекаются по рядам в обоих направлениях – копается общий котлован под все фундаменты;

- не пересекаются – копаются отдельные ямы.

Расстояние от подошвы откоса до близлежащего фундамента с установленной опалубочной формой принимается не менее 0,2 м. При необходимости устройства вертикальной гидроизоляции фундаментов это расстояние рекомендуется увеличить до 0,5-1,0 м.

При разработке типа выемок под фундаменты следует учитывать возможность подачи материалов, инвентаря и конструкций к фундаментам, расположенным в средней части здания (подъезд автотранспорта и строительных машин).

Рис.3 Поперечный профиль разреза фундаментов (фрагмент).

     Заданием оговорено, что здание располагается в планировочной выемке. Это значит, что разработка котлована будет производится после планировочных работ на этом участке, и глубина котлована берется как разность между красной отметкой планировочной выемки на этом участке и проектной отметкой дна котлована. Величина Н (глубина котлована) назначена заданием.

Определив тип и размеры котлована в плане, можно определить объемы земляных работ при его разработке. Для общего котлована и траншей используется формула:

     ,

где Н – глубина котлована по заданию, м;

F_н – площадь котлована по низу, м²;

F_в – площадь котлована по верху, м²;

F_ср – площадь котлована на глубине H/2, м².

     При разработке отдельных ям под каждый фундамент объем грунта, вынимаемого из каждой ямы определяется:

     .

     Объем грунта на съездах в котлован определяется:

     ,

где b – ширина съезда по низу, м;

l₁ – длина съезда, м.

     После возведения фундаментов оставшийся объем котлована в виде пазух заполняется грунтом. Объем обратной засыпки определяется по формуле:

     ,

где V_ф – объем конструкций ж.б. фундаментов до планировочной отметки, м³;

a - коэффициент остаточного разрыхления грунта после уплотнения (для глины – 0,06; для песка – 0,02; суглинка – 0,03; супеси – 0,03).

Составление баланса и плана распределения земляных масс.

На основании расчетов объемов разрабатываемого грунта составляется баланс грунта на строительной площадке и оформляется по виду таблицы 2:

Таблица 2

Ведомость сводного баланса грунтовых масс.

При избытке грунта на площадке (положительный баланс) лишний грунт вывозится в отвал, который располагается за пределами строительной площадки (как в примере). При недостатке грунта (отрицательный баланс) для устройства планировочной насыпи объем недостающего грунта разрабатывается в карьере, расположенном за пределами площадки, и доставляется автосамосвалами. Расстояние до отвала (карьера) назначается заданием.

     На основании полученного баланса грунта на план участка переносятся поквадратно объемы земляных масс (из табл.1), но для планировочной насыпи объемы грунта записываются с учетом коэффициента остаточного разрыхления. На план переносится также котлован, объем которого записывается двумя цифрами: грунт, оставленный у бровки котлована (или частично или полностью временно складируемый в пределах площадки на удалении от котлована) для обратной засыпки пазух, и грунт, который в соответствии с балансом будет перемещаться в планировочную насыпь или вывозиться в отвал.

     В соответствии с балансом грунта на площадке возникнут три зоны, имеющие при производстве работ самостоятельное значение.

     Первая – зона перемещения грунта из планировочной выемки в планировочную насыпь. В ней объемы выемки и насыпи равны и примыкают к линии нулевых работ.

     Вторая – зона, наиболее удаленная от линии нулевых работ, из которой вывозится лишний на площадке грунт в случае положительного баланса, или привозится недостающий грунт в случае отрицательного баланса.

     Третья – зона разработки котлована с указанием перемещения лишнего грунта.

     В зоне внутренних планировочных работ (зона I) необходимо графически показать перемещение объемов земляных масс из каждой фигуры выемки и котлована в соответствующую фигуру насыпи. Для этого на квадратах и их частях намечают центры тяжести и соединяются стрелками по правилу перемещения из ближней фигуры в ближнюю, из дальней – в дальнюю. Над стрелкой показывают объем перемещаемого грунта (м³), под стрелкой – дальность перемещения (м) по масштабу с точностью до 1 м. Пример распределения объемов на строительной площадке приводится на рис.3.

Рис.3 Схема распределения грунтовых масс на площадке.