Задания к контрольной работе № 1

МиНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«тюменский государственный нефтегазовый университет»

Институт транспорта

Отделение СПО

 

 

Контрольная работа

 

ПМ 02 Раздел 02.01.01 Технология и организация строительного производства

по специальности 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений

среднего профессионального образования (заочное отделение)

 

Тюмень, 2015

 

 

Контрольная работа № 1

Тема: «Земляные работы»

Основные сведения

В промышленном и гражданском строительстве земляные работы выполняют при устройстве траншей и котлованов, при возведении земляного полотна дорог, планировке площадок. Все эти земляные сооружения (рис. 1) создают путем образования выемок в грунте или возведения из него насыпей.

Рисунок 1 - Виды земляных сооружений:

I – поперечный профиль выемок: а – траншея прямоугольного профиля; б – котлован

(траншея) трапецеидальной формы; в – профиль постоянной выемки;

II – сечения подземных выработок: г – круглой; д – прямоугольной;

III – профили насыпи: е – временной; ж – постоянной;

IV – обратная засыпка: з – пазух котлована; и – траншеи;

1 – бровка откоса; 2 – откос; 3 – берма; 4 – основание откоса;

5 – дно выемки; 6 – банкет; 7 – нагорная канава

Выемки и насыпи могут быть временными и постоянными. Например, траншея для трубопровода является временной выемкой, так как будет засыпана после укладки в нее трубопровода. Котлован же под зданием с подвалом является постоянной выемкой, он будет существовать в течение всего времени эксплуатации сооружения, только незначительная часть по периметру котлована будет засыпана по окончании возведения подземной части здания. Временную выемку, имеющую ширину до 3 м и длину, значительно превышающую ширину, называют траншеей. Выемку, длина которой равна ширине или не превышает десятикратной ее величины, называют котлованом. Котлованы и траншеи имеют дно и боковые поверхности, наклонные откосы или вертикальные стенки. Земляные работы характеризуются значительной стоимостью и трудоемкостью, например, в промышленном строительстве они составляют 50 около 15 % стоимости и 18...20 % трудоемкости общего объема работ.

В строительном производстве грунтом называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры. Свойства и качество грунта влияют на устойчивость земляных сооружений, трудоемкость разработки и стоимость работ. Для выбора наиболее эффективного способа производства работ следует учитывать основные характеристики грунта: плотность, влажность, сцепление, разрыхляемость и угол естественного откоса.

Таблица 1 – Наибольшая допускаемая крутизна откосов котлованов и траншей, выполняемых без крепления

 

Способы разработки грунта

При механизированном способе разработки на грунт действует усилие резания рабочих органов различных машин. В результате определенные порции грунта отделяются от массива и могут быть перемещены и уложены в насыпь.

Машина, только разрабатывающая грунт, называется землеройной, разрабатывающая и перемещающая грунт – землеройно-транспортной. К землеройным машинам относят одноковшовые экскаваторы (цикличного действия) и экскаваторы непрерывного действия. Наибольшее применение имеют одноковшовые экскаваторы, которыми выполняется около 45 % всего объема земляных работ (рис. 2).

В промышлённом и гражданском строительстве применяют экскаваторы с ковшом вместимостью 0,15...2 м3 реже до 4 м3. Они имеют комплект сменного оборудования, включающий прямую и обратную лопаты, драглайн и грейфер. Кроме того, стрела, входящая в комплект драглайна и грейфера, может быть оборудована грузовым крюком или клином-бабой. Основные рабочие параметры одноковшовых экскаваторов при разработке выемок, котлованов и траншей: - максимально возможная глубина копания -Н, высота копания +Н, наибольший и наименьший радиусы копания на уровне стенки экскаватора Rмакс и Rмин, радиус выгрузки Rв, высота выгрузки Hв.

Рисунок 2 - Схема разработки грунта экскаватором с прямой лопатой:

1–стрела; 2–рукоять; 3–ковш; 4–самосвал

 

Рабочий цикл одноковшового экскаватора состоит из копания (заполнения ковша), перемещения к месту выгрузки, выгрузки в отвал или в транспортные средства и обратного хода в забой. Оптимальная высота или глубина забоя должна быть достаточной для заполнения ковша экскаватора за одно черпание. Если высота забоя относительно мала (например, при разработке планировочной выемки) целесообразно использовать экскаватор совместно с бульдозером. Последний разрабатывает грунт и перемещает его к рабочему месту экскаватора. Здесь бульдозер окучивает грунт, обеспечивая достаточную высоту забоя, что позволяет эффективно применять экскаватор.

Рисунок 3 - Схемы разработки котлована

а – экскаватором с обратной лопатой; б – драглайном; в – торцовой проходкой при перемещении экскаватора по прямой; г- двумя торцовыми проходками; д- с поперечно-торцовым перемещением; е- разработка драглайном боковой проходкой.

Определение объёмов разрабатываемого грунта

Для основных производственных процессов объёмы разрабатываемого грунта определяют в кубических метрах в плотном теле. Для некоторых подготовительных и вспомогательных процессов (пропашка поверхности, планировка откосов и т.п.) объемы определяют в квадратных метрах поверхности.

Подсчет объемов разрабатываемого грунта сводится к определению объемов различных геометрических фигур, определяющих форму того или иного земляного сооружения. При этом допускается, что объем грунта ограничен плоскостями и отдельные неровности не влияют на точность расчета.

В практике промышленного и гражданского строительства приходится главным образом рассчитывать объемы котлованов, траншей (и других протяженных сооружений) и объемы выемок и насыпей при вертикальной планировке площадок.

Определение объемов при разработке котлованов и траншей.

Котлован представляет собой с геометрической точки зрения обелиск (рис.4), объем которого V подсчитывают по формуле:

V =H / (2a+a₁)b + (2a₁+a)b₁/6,

где H – глубина котлована, вычисленная как разность между средней арифметической отметкой верха котлована по углам (отметки местности на участке планировочной насыпи и проектной на участке планировочной выемки) и отметкой дна котлована; а, b - длины сторон котлована (принимают равными размерам нижней части фундамента у основания с рабочим зазором около 0,5 м с каждой стороны), a = а' + 0,5·2, b = b' + 0,5·2; а', b'-размеры нижней части фундамента; a₁, b₁- длины сторон котлована поверху, а₁ = а + 2H·m; b₁ = 2H·m; m – коэффициент откоса (нормативная величина по СНиП).

Рисунок 4 - Определение объема котлована:

а – геометрическая схема определения объема котлована; б – разрез котлована постоянного

(откос 1:2) и временного (откос 1:1); 1 – объем выемки; 2 – объем засыпки

 

Для определения объема обратной засыпки пазух котлована, когда объем его известен, нужно из объема котлована вычесть объем подземной части сооружения Vоб.з = V - (а'·b')·Н.

 

Задания к контрольной работе № 1

1. Оформить в виде реферата ответы на вопросы(Формат листа – А4; шрифт - Times New Roman – 12 пт; междустрочный интервал 1,5; объем – не менее 5 листов формата А4):

а)Приведите виды земляных сооружений. Подготовительные и вспомогательные процессы при производстве земляных работ.

б)Укажите, как обеспечивается устойчивость откосов земляных сооружений, временное крепление выемок. Дайте понятие крутизны откоса.

в)Опишите методы и вычертите схемы разработки грунта одноковшовыми экскаваторами с прямой и обратной лопатой.

г)Назначение экскаваторов с прямой и обратной лопатой. Назначение бульдозера.