Рис. 2. Схема для определения объема котлована
· при разработке траншей экскаватором (рис.3)
, где
Vтр – объем траншеи, (м³);
F1, F2 – площади начального и конечного поперечных сечений участка, для которого рассчитывается объем грунта, м²;
Lтр – длина траншеи, м.
Ширину сооружения по дну принимаем равной размеру нижней части фундамента у основания с рабочим зазором 0,1м с каждой стороны. Размер на уровне плоскости планировки определяют, учитывая допустимую крутизну откосов (приложение 1, табл. 1.1).
· при разработке котлованов под фундаменты стаканного типа (рис.2)
.
Общий объем грунта при разработке определяют умножением Vк на количество котлованов под фундаменты.
После производится подчистка грунта основания фундамента. Для облегчения расчетов принимаем в практической работе 7% от объема разработки экскаватором.
При необходимости выполняется уплотнение грунта объем работ будет равен площади нижней части земляного сооружения.
Если проектом предусмотрено песчаное основание, то объем находится путем умножения площади нижней части земляного сооружения на толщину песчаной подсыпки.
Рис. 3. Схема для определения объема траншеи
Обратную засыпку следует выполнять в соответствии с требованиями СНиП [4, п.4]. Обратная засыпка котлованов и траншей определяется (рис.4):
, где
V- объем земляного сооружения, м³;
V п.ч. – объем подземной части здания или фундаментов до планировочной отметки, (м³);
ρ – остаточное разрыхление грунта после искусственного уплотнения, принимается по
приложению 1(табл. 1.2)
Обратную засыпку принимаем вручную- 10%, бульдозером 90%.
Рис. 4. Схема объемов обратной засыпки
а- котлованов; б- траншей
2.4. Выбор комплектов машин для разработки грунта
Земляные работы должны выполняться с комплексной механизацией всех процессов и применением рациональных способов производства работ. Для этого выбирают ведущую машину при перемещении грунта. Все остальные технологические процессы выполняют с помощью средств механизации, увязанных по производительности с ведущей машиной. Выбор землеройных машин для производства земляных работ зависит от вида грунта, рельефа местности, объема и глубины земляных выработок, условий выполнения работы (в отвал, на транспорт), транспортных средств и дальности перемещения грунтов.
Для выполнения планировочных работ применяют землеройно- транспортные машины. При перемещении грунта до 50 м используют бульдозеры малой и средней мощности; при перемещении до 80 м - 120м – большой мощности; при перемещении от 120 м до 1000 м – прицепные скреперы с ковшом до 10 м³.
Для разработки грунта в котлованах, траншей в качестве ведущей машины применяют экскаваторы с оборудованием прямая лопата или обратная лопата.
В качестве комплектующих машин для вывоза лишнего грунта и обеспечения совместной работы с экскаватором выбирают автосамосвалы.
2.4.1. Выбор экскаватора и расчет транспортных единиц
Экскаваторы, оборудованные обратной лопатой, используют для разработки грунтов ниже уровня стоянки экскаватора и применяют при разработке траншей и неглубоких котлованов. Разработку грунта осуществляют лобовыми и боковыми проходками (рис.5). При этом лобовые проходки применяют в основном при разработке траншей, а боковые- при разработке широких котлованов. Экскаваторы с обратной лопатой имеют возможность отрывать траншеи с вертикальными стенками ( в соответствующих грунтах).
· Подбор экскаватора для разработки земляного сооружения с погрузкой грунта в автосамосвалы (рис.6), (приложение 1, табл.1.4)
В зависимости от объема грунта определяют емкость ковша экскаватора (приложение 1, табл.1.3).
По виду и категории грунта выбирают тип ковша экскаватора. Например, для песков и супесей выбирают ковши со сплошной режущей кромкой, а для глин и суглинков- с зубьями.
В зависимости от геометрических размеров земляного сооружения, типа и марки землеройной техники назначают проходки экскаватора. В практической работе применяем боковую проходку экскаватора, позволяющую отсыпать грунт от земляного сооружения на большее расстояние, с погрузкой грунта в автосамосвалы.
1) Вычисляем оптимальное удаление оси движения экскаватора от транспорта – удаление составляет , где Rв- радиус выгрузки, принимается по приложению 1(табл.1.4);
2) Вычисляем оптимальную ширину разработки земляного сооружения в сторону от оси движения – 0,8 Rр, где Rр- радиус копания, принимается по приложению 1(табл.1.4);;
3) Вычисляем ширину разработки за одну проходку экскаватора: +0,8 Rр- S, где
S- расстояние от основания откоса выемки до ближайшей опоры машины (приложение 1, табл.1.5).
4) Устанавливаем количество проходок экскаватора необходимых для отрывки земляного сооружения ( при использовании экскаваторов с меньшими радиусами выгрузки и резанья число проходок будет большим).
5) Определяем нормативную сменную производительность экскаватора:
, где
Пэ.см.- нормативная сменная производительность экскаватора,
− норма времени на разработку 100 м³ грунта, чел.-ч.[5, табл.3].
6) Определяем продолжительность работы экскаватора
, где
продолжительность работы экскаватора, смена;
- объем земляного сооружения, м³;
Рис. 5. Экскаваторные проходки с рабочим оборудованием «обратная лопата»
а- лобовая; б- боковая; 1- экскаватор; 2- самосвал