Text
                    В.А.Галимуллин ПРОВПМРОШНИЕ
,
ЗЕМЛЯНЫХ
ПРОГРАММИРОВАННОЕ ПОСОБИЕ
2-е издание,
переработанное и дополненное
Под редакцией
кандидата технических наук
доцента В. К. Черненко
Допущено Министерством высшего
и средне го специа льно го образования
УССР в качестве учебного пособия
для студентов вузов,
обучающихся по специальности
«Промышленное и гражданское
строительство»
КИЕВ
«ВЫЩА ШКОЛА)
1989


ББК 38.623— 6я73 4-49 УДК 625.72:624.13(07) Рецензент: канд. техн , наук Ю. П. Кузнецов (Днепропетровский ин жен ер н о-стр оител ьпый и нститут) Редакционная группа литературы по строительству и архитектуре Редактор Л. М, Ориишч Черненко В. К . и др. 4-49 Проектирование земляных работ. Программированное пособие: Учеб, пособие/В. К . Черненко, В. А. Галимуллин, Л. С . Чебанов; Под ред. В . К. Черненко. — 2-е изд., перераб. и доп. —К.5 Выща шк», 1989. — 159 с.’ ил. ISBN 5-11 -002375 -1 Рассмотрено проектирование технологии строительных работ при устройстве котлованов, планировке площадок и сооружений земляного полотна дорог. Пособие представляет собой систему логических программ решения общих и частных задач, которая сводит весь процесс проектиро¬ вания к ряду взаимосвязанных операций по составлению технологических карт. Во втором издании (1-е изд.— 1976 г.) учтены новые нормативные ма¬ териалы и все расчеты выполнены с учетом применения новых землерой¬ ных машин и транспортных средств. Для студентов, обучающихся по специальности «Промышленное и гражданское строительство». . 3307000000—201 ^1M 211 (04)- 89~ 227~89 ББ* 38.623—6я73 ISBN 5-11 -002375-1 © Издательское объединение «Вища школа», 1976 © В. К. Черненко, В. А . Галимуллин, Л. С. Чебанов, 1989, с изменениями
ВВЕДЕНИЕ Характерной чертой'современного производства является постоян¬ ное освоение и выпуск более совершенных видов продукции на основе широкого применения передовой техники, механизации и автоматиза¬ ции производственных процессов. В Основных направлениях эконо¬ мического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на пе¬ риод до 2000 года предусмотрено интенсивное развитие науки и тех¬ ники, активное внедрение в производство новейших научпо-те?<ниче- ских достижений. Эти проблемы в совокупности рассматриваются как важная экономическая и политическая задача, стоящая перед совет¬ ским обществом. Ведущая роль в выполнении этой задачи принадле¬ жит проектированию. Важнейшим условием повышения эффективности проектирования, оптимальности и технико-экономической обоснованности проектных решений является использование в практике проектирования быстро¬ действующих счетно-решающих, моделирующих, информационно- логических устройств и электронных средств отображения информа¬ ции. Это позволит не только повысить скорость и надежность расчетов, нои оперативно манипулировать графическими образами, проектными символами, т. е . превратить проектирование в подвижный многова¬ риантный процесс с быстрой оценкой возможных решений и точной фиксацией рационального или оптимального решения. Использование таких средств в строительстве находит выражение в создании САПР. Однако решение этих вопросов требует, в первую очередь, совершенствования современной методологии проектирова¬ ния, перевода ее от субъективных методов к научно-аргументирован¬ ным, разработки технологических основ проектирования как отдель¬ ных процессов (например, земляные работы, монтаж конструкций, бетонные и железобетонные работы), так и всего их комплекса, свя¬ занного с возведением одного или группы объектов, выявления влия¬ ния смежных отраслей знаний, обоснования эффективности и на¬ дежности проектных решений и т. п . А это, в свою очередь, связано < повышением уровня организации и упорядочения проектирования, внедрения типовых систем, описывающих процесс проектирования в виде определенных технологических моделей, обобщающих передо¬ вой производственный опыт в этой области. Такими моделями, основанными на принципах алгоритмизации, предполагается описать процесс проектирования, предварительно з
расчленив его на ряд логических и технологических операций, выпол¬ нение которых позволит решить поставленную задачу с минимальны¬ ми затратами времени и максимальной экономичностью. Кроме того, модель может служить основой для создания машинных программ (алгоритмов) при автоматизации проектного процесса. И, наконец, технологические модели можно использовать для обучения студентов, если поставить при этом определенные дидактические цели. Все это обусловило необходимость разработки пособия, использование кото¬ рого обеспечило бы возможность систематизированного и последова¬ тельного решения всего комплекса задач, связанных g проектирова¬ нием конкретного процесса или объекта. В данном пособии рассматривается комплекс строительных процессов, выполняемых при производстве земляных работ, в частно¬ сти, при планировке площадки, устройстве котлована и возведении земляного полотна дорог. Такой выбор обусловливался, с одной сторо¬ ны, тем, что с земляных работ начинается любое строительство, ис дру¬ гой — массовым характером и разнообразием условий их выполнения, широким набором средств и методов производства, необходимостью систематизации множества различного рода указаний, рекомендаций, нормативных и справочных данных. Отличительной особенностью нового издания является включение вопросов проектирования производства работ с использованием гид¬ равлических экскаваторов и погрузчиков, а также выбора окончатель¬ ного варианта решения по приведенным затратам. В связи с измене¬ ниями нормативно-справочной информации значительно переработан раздел АНТИ, а также ряд блоков. Кроме того, претерпели изменения и примеры расчетов, которые последовательно раскрывают все этапы проектирования технологических карт по планировке площадок и устройству котлованов. Опыт применения в учебном процессе предыдущих изданий данного пособия показал, что в процессе работы у студентов повышается рабо¬ тоспособность, снижается трудоемкость выполнения отдельных видов проектирования и всего процесса в целом, сокращаются сроки проек¬ тирования, расширяются возможности самостоятельной работы. Одно¬ временно его использование способствовало быстрому и глубокому знакомству с методами решения как отдельных задач, так и всегс комплекса проектных работ в целом в зависимости от заданных кон¬ кретных условий производства и более четкой систематизации про¬ цесса проектирования.
СТРУКТУРА ПОСОБИЯ И ОСОБЕННОСТИ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Учебное пособие, составленное в виде руководства, представляет собой систему алгоритмов для решения общих и частных задач про¬ ектирования производства земляных работ по планировке площадки, устройству котлована и возведению земляного полотна дороги. Такая система сводит весь процесс проектирования к ряду последовательных операций по решению данного комплекса задач и имеет следующую структуру. Общий алгоритм проектирования производства земляных работ (рис. 1) определяет состав и последовательность выполнения основных этапов проектных работ, дает представление об общей структуре всех расчетных и графических работ по проектированию данного процес¬ са и состоит из взаимоувязанных в технологической последовательно¬ сти арифметических (Л) и логических (Р) блоков. Проектные этапы состоят из таких основных разделов: исходные данные для проектирования; определение объемов работ; выбор спо¬ собов производства работ; определение технико-экономических пока¬ зателей; выбор окончательного варианта решения; составление каль¬ куляции трудовых затрат и выполнение технологических расчетов; по¬ строение графика производства работ и разработка мероприятий по технике безопасности; оформление проекта. Алгоритмы отдельных этапов (блоков) проектирования делятся на ряд подпрограмм, содержащих решения частных задач, которые разукрупнены до определенных шагов или действий, имитирующих поведение опытного проектировщика, пользующегося типовыми реше¬ ниями, различными нормативными и инструктивными рекомендация¬ ми, указаниями и другими материалами. В методических указаниях по реализации отдельных этапов и шагов проектирования дополнительно разъяснены отдельные расчетные или логические операции. Они расположены после каждого поэтапного алгоритма в соответствии с принятым кодом обозначения. В сложных ситуациях даются ссылки на дополнительную литературу, справоч¬ ные или нормативные материалы. Во избежание повторений одних и тех же данных в различных блоках или операторах приводятся ссыл¬ ки на соответствующие части алгоритмов проектирования. Поэтапный самоконтроль осуществляется с помощью вопросов, охватывающих основное содержание каждого этапа проектирования, без прочного усвоения которого переход к другим блокам не имеет 5
fixofl W* л Г Определение объема, работ: Выбор способов Исходные данные для проектирования Виа работ : а) планировка площадки 11 производства работ | 11 и комплектов | 1⁄8 Определение технико-зкономиче - ск их по казателей вариантов машин: по планировке площадки по планировке площадки Ао Аю Выбор окончательного решения б)устройство котлована по устройству |' котлована ^^T f по устройству котлована Составление калькуляции трудовых затрат Ап б) возведение земляного полотна по возведению земляного полотна по возведению земляного полотна. 1⁄8 1⁄8 Выполнение технологических расчетов Выход Оформление расчетной и графической частей проекта А16 a5 Определение технико-зкономиче - ских показателей проекта Разработка меро- Л приятии по техни- 4"‘ ко безопасности и 4 охране природы Построение графика производства работ А13 > А ^7I АК Рис. I. Общий алгоритм проектирования производства земляных работ практического смысла. Для удобства поиска ответов каждый вопрос сопровождается указанием кода решаемого блока или оператора. Архив нормативно-технологической информации (АНТИ) пред¬ ставляет собой рабочую память опытного проектировщика и включает: основные нормативные сведения о характеристиках земляных соору¬ жений и ориентировочной структуре процессов производства земля¬ ных работ; ориентировочный состав комплектов машин, применяемых при земляных работах, и их основные характеристики; исходные дан¬ ные для определения производственной стоимости машино-часа ра¬ боты землеройных и землеройно-транспортных машин; схемы выбора ведущих машин и производства отдельных видов работ. Такая структура пособия дает возможность определить рациональ¬ ную систему действия по выполнению проекта и получить необходимую для этого информацию, позволяющую при минимальных затратах труда в более короткие сроки составить высококачественные проект¬ ные решения. При использовании настоящего пособия необходимо соблюдать определенные правила: до начала проектирования внимательно озна¬ комиться с введением, основными терминами, условными обозначения¬ ми в общей структуре; изучить общий алгоритм проектирования произ¬ водства земляных работ (рис. 1), выписав при этом наименования и цифры блоков проектирования, охватывающих содержание задания; в соответствии с указаниями общего алгоритма и заданными условиями 6
ι .π ()1 ιιπιτb с помощью поэтапных алгоритмов проектирование по опе¬ раторам, воспользовавшись такой формой: Последовательность выполнения проекта Шифр блока Наименование блока Шифр оператора Наименование оператора Страница пособия 11 При использовании указаний по реализации отдельных этапов и шагов проектирования нужно строго соблюдать их кодовые обозна¬ чения, имея в виду, что каждое указание (оператора или группы опе¬ раторов) — это только частный ответ на поставленный в операторе вопрос. Дальнейший путь проектирования указывают соответству¬ ющие стрелки в алгоритмах. Именно поэтому сквозное чтение указаний но реализации отдельных этапов и шагов проектирования, т. е. чтение подряд от страницы к странице, не принесет желаемого эффекта, а на¬ оборот, может привести к недоразумению или путанице. Приступать к начальному или переходить к последующему этапу проектирования следует только после детального ознакомления с со¬ ответствующим разделом настоящего пособия и самопроверки уровня теоретической подготовки. Переходить к очередному блоку разрешает¬ ся только после выполнения и контрольной проверки всех операций, предусмотренных текущим этапом проектирования. Общая схема использования пособия определяется такой форму¬ лой: общий алгоритм, поэтапные алгоритмы, указания по реализации, самоконтроль, переход к очередному этапу (или корректировка и пере¬ ход к очередному этапу) и т. д . В результате развития соответству¬ ющих навыков при работе с пособием каждый на определенном этапе сможет решать аналогичные задачи проектирования производства земляных работ, пользуясь только системой табличных алгоритмов и архивом нормативно-технологической информации (АНТИ) без до¬ полнительных разъяснений. В пособии приняты две группы условных обозначений. Одна коди¬ рует соответствующие логические и арифметические блоки (опера¬ торы), цепочки, формы и другие элементы структуры руководства, общие для всех этапов проектирования: A1,Р2,Аз, — —арифметические или логические блоки; буква обозначает наименование блока, а цифра в индексе — порядковый помер в общем алгоритме проектирования земляных работ; A3α1, A3p3, ...— арифметические или логические операторы; пер¬ вая буква обозначает наименование блока, вторая — оператора; цифры в индексах — соответственно порядковые номера блока и оператора; Aβa3— 1 ...— обозначение форм или расчетных таблиц в соответ¬ ствующих операторах; цифра в индексе определяет их порядковый номер. Вторая группа условных обозначений используется в расчетных фор¬ мулах. К ним относятся штриховые линии со стрелками (рис. 39), плюсы и минусы (табл. 4 АНТИ), спаренные рекомендации (рис. 3 Л11ТИ) —- соответствующие аитиэквивалентности (или — или)ит. п. 7
При проектировании процессов производства земляных работ не¬ обходимо использовать новые термины и понятия, пояснение которых приводится ниже. Алгоритмизация проектирования — метод формализации процеду¬ ры проектирования при помощи алгоритмов. Алгоритмы проектирования — однозначное предписание последо¬ вательности выполнения логических и вычислительных действий, обеспечивающих достижение поставленных целей в каждой из рас¬ сматриваемых задач проектирования (определенного класса). Арифметический блок (оператор) — совокупность расчетно-техно¬ логических действий, направленных на решение поставленной задачи или ее части. Он изображается в виде прямоугольника, в который впи¬ сывается информация, определенная соответствующими словесными ука¬ заниями, рекомендациями или графической (цифровой) схемой; может иметь любое число входов и только один выход, условно обозначаемый стрелкой с индексом «1», указывающий на переход к следующему дей¬ ствию. Блок проектирования — совокупность арифметических и логи¬ ческих операторов, определяющих законченный этап проектиро¬ вания. Вход — начало ввода исходной информации в блок или оператор. Выход — передача в указанном направлении переработанной ин¬ формации в результате ряда действий, установленных данным блоком или оператором. Логический блок (оператор) — совокупность логических действий, необходимых для решения данной задачи. Изображается в виде овала, в который вписывается логическая информация. Может иметь любое число входов, но только два выхода, соответствующие ответу «да» или «нет» и условно обозначаемые стрелками с индексами «1» и «О». При по¬ ложительном ответе на вопрос («да») очередное указание следует в на¬ правлении стрелки с индексом «1», при отрицательном — с индексом «О» (иногда отрицательный ответ обозначают белой стрелкой). Общий алгоритм проектирования — система взаимоувязанных алгоритмов проектирования, позволяющих решить комплекс задач, которые определяют цель, содержание и состав данного проекта. Оператор проектирования — определенное действие (логическое, арифметическое, графическое), представляющее собой очередной шаг на пути решения данной задачи, ограниченный конкретным смысло¬ вым понятием или технологическим содержанием. Программирование — разработка программы действий на основе выявления и обобщения логических и технологических закономерно¬ стей изученных процессов. Стрелки — указание связи между блоками и операторами (этапами и шагами) проектирования и последовательности передачи информа¬ ции вплоть до ее конечной переработки. Формализация проектирования — логическое и технологическое описание объектов проектирования, определяющее централизованную иерархически организованную систему последовательных действий, приводящих к созданию проекта. 8
Цель — конечная совокупность информации, которую нужно по¬ лучить. Общая цель может подразделяться на ряд частных целей. Цепочка шагов проектирования — один из возможных путей реше¬ ния задачи, связанный несколькими операторами и представляющий текущую последовательность преобразования данной задачи. Шаг проектирования — элементарное действие, реализующее путь решения задачи и формализуемое в операторе проектирования. Этап проектирования — комплекс процессов, объединенных груп¬ пой относительно самостоятельных и однородных частных целей. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИДА РАБОТ (БЛОКИ A1 И Р2) Проект производства работ по планировке площадки, устройству котлована и возведению земляного полотна дорог должен учитывать все возможности и особенности строительства и эксплуатации этих земляных сооружений. Поэтому исходные данные для проектирования земляных работ должны содержать объектную и полную информацию, необходимую для разработки и принятия решений, соответствующих современному уровню строительного производства. Основные исходные данные, определяющие цель, условия и особен¬ ности каждого конкретного объекта, включают: строительно-техноло¬ гическую характеристику объекта; климатические, геологические и гидрогеологические условия строительства; производственно-техни¬ ческие условия производства работ; нормативно-справочную и техни¬ ческую информацию. Строительно-технологическая характеристика объекта содержит информацию, касающуюся непосредственно проектируемого объекта и условий его возведения к моменту разработки ППР, включая планы, разрезы, размеры, данные о глубине заложения фундаментов и их типеит.п. Климатические, геологические и гидрогеологические условия строи¬ тельства определяют по материалам технических изысканий. Здесь же приводятся данные о климатической зоне, которая характеризуется географическим положением объекта строительства, и типе увлажне¬ ния местности. Последний зависит от совокупности местных природ¬ ных условий (рельефа местности, условий стока, глубины залегания грунтовых вод и т. n.). При учебном проектировании в качестве ис¬ ходных материалов используют топографические карты в масштабе 1 : 500 или 1 : 1000 с горизонталями через 0,5, 1 или 2 м с указанием всех геологических и гидрогеологических характеристик. Производственно-технические условия производства работ содер¬ жат данные о наличии и характере материально-технической базы, сроках строительства (заданных или директивных), заводах-поставщи¬ ках, о наличии на площадке источников и сетей электроэнергии, воды, пара, газа, сжатого воздуха, которые могут быть использованы для производства земляных работ. При учебном проектировании эта ин¬ формация задается. 9
Рис. 2. Исходные данные для проектирования К нормативно-справочной и технической информации относятся СНиП, ТУ, ЕРЕР, техническая литература, типовые проектные ре¬ шения и т. п. В зависимости от стабильности содержания и частоты обновления вся исходная информация может быть разделена на две группы (рис. 2): изменяемую (вариантную) и неизменяемую (инвариантную). Изменяемая часть исходной информации зависит не только от мест¬ ных условий, но и от особенностей самих объектов — планировки площадки, устройства котлована и возведения земляного полотна и дорог. Поэтому такая конкретизация исходной информации являет¬ ся важным элементом в установлении исходных данных, которые могут быть выделены в качестве логических блоков (Р) или операто¬ ров (/?), указывающих переход к определению соответствующих до¬ полнительных условий. Изменяемая часть исходной информации вхо¬ дит в состав задания на проектирование и носит индивидуальный характер. Неизменяемая информация наиболее распространенная и применя¬ емая. Систематизация и упорядочение ее приведены в разделе «Архив нормативно-технологической информации (АШИ)». Исходные данные для выполнения курсового проекта студенты получают от преподавателя на специальном бланке (задании). Эти данные содержат только изменяемую информацию. Неизменяемая часть информации является постоянной для проектирования всех видов производства земляных работ.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ РАБОТ ПО ПЛАНИРОВКЕ ПЛОЩАДКИ (БЛОК А3) Планировка площадки заключается в выемке грунта (в зоне вые¬ мок), перемещении его к зонам насыпи, отсыпке и уплотнении в на¬ сыпи. Корчевка пней должна выполняться, при необходимости, в пре¬ делах оснований насыпи (дорожных, планировочных и т. п.), подушек и дамб. При транспортировке грунта автотранспортом, скреперами и землевозами в земляные сооружения следует учитывать его потери: 0,5 % при транспортировке грунта на расстояние до 1 км; 1 % — более 1 км. При перемещении эти потери следует учитывать при обратной засыпке траншей и котлованов (1,5 %), при укладке в насыпи (2,5 3⁄4Qy' По совместному решению заказчика и подрядчика допускаются" и большие потери, если они достаточно обоснованы. Эти и другие вопросы (СНиП 3.02.01-87) учитываются при опре¬ делении объемов работ по планировке площадки, которые обычно предшествуют составлению проекта производства работ. Планировка выполняется или с нулевым балансом земляных масс, если объемы на¬ сыпей и выемок равны между собой и отвечают условиям минималь¬ ности, или под заданную отметку (с привязкой к существующему релье¬ фу или заданной отметке). Указанные положения учтены в структуре блока Л3 (рис. 3). Оператор √lfiα1. Разбивка площадки на квадраты и треугольники. На плане в горизонталях (М 1 : 500 или 1 : 1000) наносят сетку квадратов со стороной 10—100 м в зависимости от рельефа местности: в квадрате должна быль минимум одна, максимум две горизонтали (рис. 4, а)*. Если рельеф местности сложный, квадраты разделяют диагоналями на треугольники. Диагональ должна проходить по на¬ правлению водораздела или тальвега в соответствии с изменением характера рельефа местности (рис. 4, б). Пересечение сторон квадратов и треугольников образует вершину Hnf п — число квадратов или треугольников, примыкающих к вершине. Каждому квадрату или треугольнику присваивается соб¬ ственный порядковый номер. При рельефе местности с переменной сложностью площадку разби¬ вают на дополнительные участки, которые определяют с учетом изло¬ женных выше рекомендаций. На площадках сложного очертания, планируемых с нулевым балансом землянььх масс, которые нельзя без остатка поделить на равные и подобные квадраты, треугольники или прямоугольники, проектные отметки можно установить методом про¬ порциональных отметок [19]. Оператор A3a2. Определение черных отметок. Черные отметки, на¬ ходящиеся между двумя горизонталями, определяют методом, интер¬ поляции. Например, черная отметка вершины А — На (рис. 5), м, Ha==Н+hlL, (1) гдеН— отметка меньшей горизонтали, м; h — превышение одной го¬ ризонтали над другой, м; / — расстояние от горизонтали с меныпей * При очень пологом рельефе горизонтали в квадрате могут отсутствовать. И
Рис. 3. Блок Аз. Определение объемов работ по планировке площадки
Рис. 4. Разбивка площадки: а— на квадраты; б — на треугольники (цифрами показана ну¬ мерация квадратов и треугольников) Рис. 5. Определение черных отметок вершин методом ин¬ терпо ляции Рис. 6. Схема вертикальной планировки площадки: /— поверхность естественнсго рельефа; 2—проектная плоскость; 3 — нулевая линия отметкой до точки А, м; L — расстояние между двумя горизонталями в плане, м. Значение черной отметки записывают в правом нижнем углу квад¬ рата или треугольника. Цепочка Λ8'(p3— «8). Проверка дополнительных условий для опре¬ деления средней планировочной отметки Zfcp. От правильного опреде¬ ления средней планировочной отметки площадки 7cp зависит точность расчета объема работ. Поэтому нужно предварительно выявить допол¬ нительные условия, которые могут влиять на величину Hzχ, (рис. 6). Последнее зависит от увеличения объема насыпи за счет ее разрыхле¬ ния (при этом учитывают лишь остаточное разрыхление); увеличения потребности в грунте для сооружения дополнительных насыпей, распо¬ лагаемых выше проектной отметки; избытка грунта, возникающего 13
в результате разработки котлованов, траншей, выемок для различных сооружений, размещаемых ниже проектных отметок; избытка или не¬ достатка грунта для сооружений, располагаемых вблизи площадки и связанных совместным производством работ; экономических факто¬ ров, позволяющих отказаться от полного распределения грунта их выемок в полезные насыпи. Цепочка Λ3(p3-αβ) охватывает операции, учитывающие измене¬ ние НСр в связи с этими и дополнительными условиями. Повышение (понижение) средней планировочной отметки равно (см. A3ae')∙ . Δ=P'F, (2) где Р — объем грунта котлованов и траншей, который может быть использован для планировки площадки, или объем грунта дополни¬ тельно ввозимого (вывозимого) на территорию площадки (см. допол¬ нительные условия Λ3α4), м3; F — общая площадь территории (см. Λ33⁄4), м2. При больших объемах выемок (насыпей) учитывают влияние оста¬ точного разрыхления увеличением планировочной отметки на вели¬ чину где Vb — объём выемок, м8; Kp. 0 — коэффициент остаточного раз¬ рыхления; Fn- площадь насыпей, м2; Fb— площадь выемок, м2. При этом сначала определяют Hcp по формуле (4), а потом Vn без учета А/г. Затем расчет повторяют, но уже с учетом влияния остаточ¬ ного разрыхления. 13 этом случае объем работ определяют дважды. Оператор А3r√7. Определение средней планировочной отметки. Сред¬ няя планировочная отметка #ср =1⁄8÷Δ (4) где Но — средняя отметка поверхности естественного рельефа. Для прямоугольной площадки, разбитой на квадраты, _ 4Σ 4h-2Σ72+∑ 1 . '7⁄8 1⁄4 »■- '°; где ΣΛ 4— сумма отметок вершин, общих для 4 квадратов; ∑ 7a— то же, для 2 квадратов; ∑ 71 — сумма отметок вершин, относящихся только к одному квадрату; п — число квадратов. Для площадки, разбитой на треугольники, „ 8Σ78+7∑tf7+6ΣAλ+51⁄8+4∑tf4+3ΣZZ3+2∑tf3+ΣZZ1 J...- - '' 3n > где∑7g— сумма отметок вершин, общих для 8 треугольников; Σ 7 — то же, для 7 треугольников и т. д.; п — число треугольников. В целях проверки расчет H3 рекомендуется повторить, так как ошибка даже на 0,01 м на больших площадях дает значительную по¬ грешность. 14
Для определения средней отметки поверхности естественного релье¬ фа сложного очертания территорию площадок разбивают на отдель¬ ные участки в виде квадратов, прямоугольников, треугольников, тра¬ пеций, Сначала вычисляют средние отметки каждого участка, а затем общую среднюю отметку всей площадки [19, 20]. Если на территории площадки не предусмотрен ввоз (вывоз) грунта и вынутый из траншей или котлованов грунт не используется для планировочных работ, т.е.Δ =≈ 0, то средняя планировочная отметка равна средней отметке поверхности естественного рельефа: tfcp = tf0. (6) Оператор Λ3p8 и Л3я9, Проверка условия: заданы ли проектные уклоны. Вертикальная планировка площадки заключается в преоб¬ разовании поверхности естественного рельефа в соответствии с требо¬ ваниями проекта планировки и застройки, обеспечения стока воды, устройства подъездов и т. д . При этом площадке обычно придают не¬ обходимые (проектные) уклоны. Эти уклоны вносят коррективы в опре¬ деление проектных отметок вершин квадратов (треугольников). Здесь могут возникнуть два случая: уклоны не заданы, т. е. площадка гори¬ зонтальная; уклоны заданы. В первом случае проектные отметки всех вершин Япр равны средней планировочной отметке /7ср: H∏p=‰ (7) Такое условие дает возможность приступать к определению рабочих отметок (Л 8α11). Оператор Λsα10. Определение проектных отметок вершин. Верти¬ кальная планировка поверхности площадки может быть запроектиро¬ вана: без привязки вершин, т. е. как самостоятельная плоскость с за¬ данными уклонами; с привязкой вершин к улице, дороге или рельефу местности. В первом случае проектные отметки вершин квадратов определяют так: вычисляют среднюю планировочную отметку (48α7) и проект¬ ные отметки углов площадки в зависимости от направления заданных уклонов (поверхность как бы вращают вокруг осей I—I и II—II). Для этого от средней отметки Яср вычитают (или прибавляют к ней) поло¬ вину значения падения (или подъема) сторон Li 2, сходящихся ко всем углам площадки — Л, В, С и D (рис. 7, формулы (8а) и (86)). Если проектом улицы (дороги) отметки точек А и В заданы (рис. 8), то сначала определяют отметки точек С и D. Например, в случае ре¬ шения рельефа одной плоскостью, как показано на рис. 8, отметки то¬ чек С и D определяют по формулам (9а) и (96). Если заданием предусмотрено решение плоскости с привязкой к одной или нескольким точкам площадки по заданным уклонам (без учета решения баланса земляных масс), отметки точек углов площад¬ ки определяют добавлением или вычитанием (в зависимости от направ¬ ления уклонов) величины δ==И. (9в) 15
,lf∙∙∙irτ <s°> Hc = Hcf^→-^- (8β) HlrH'f-1⁄8- ÷ 1⁄81⁄2- (8г) Рис. 7. План площадки без привязки ее вершин Рис. 8 . План площадки с привязкой углов Д и В под заданную отметку Рис. 9. Порядок записи отметок в вершинах где/— расстояние между точкой, отметка которой известна, и опре¬ деляемой вершиной угла; i — проектный уклон в данном направ¬ лении. Промежуточные отметки углов вершин квадратов (треугольников) определяют методом интерполяции между отметками вершин углов площадки. Оператор 43α11∙. Определение рабочих отметок. Рабочие отметки h вычисляют как разность между проектными — красными ( ∏p) и чер¬ ными ( 74) отметками: - ι≈tfπp-tf4. (10) Проектную отметку записывают в верхнем правом углу, черную— . в нижнем правом углу, а рабочую — в верхнем левом углу (рис. 9). Цепочка А8 (p12—я14). Определение типа площадки (насыпь, вы¬ емка). По знаку рабочей отметки h определяют тип площадки: при h>0— насыпь; при h<0— выемка. Квадраты с рабочими отмет¬ ками одинакового знака называют одноименными, разных знаков — переходными. На сторонах переходных квадратов (треугольников) определяют положение нулевых точек. Оператор и Z3αlβ. Построение нулевой линии и определение заложения откосов. Нулевую линию строят графическим способом. Для этого в произвольном масштабе на сторонах квадратов отклады¬ вают рабочие отметки со знаком «плюс» в одну сторону, а со знаком 16
«минус» в другую и соединяют между собой (рис. 10). В мес¬ тах пересечения со стороной квадрата получают нулевые точки, характеризующие пере¬ лом рельефа местности. Кривая, проведенная через нулевые точки, является нуле¬ вой линией, разграничиваю¬ щей участки выемки и насы¬ пи. Затем определяют заложе¬ ние откосов «е» для выемки и насыпи в наружных верши¬ нах квадратов (рис. 11). Коэф¬ фициент заложения откосов для временных сооружений принимают по табл. 1 АНТИ, для постоянных — по табл. 2 АНТИ. Вычисленное значе¬ Рис. 10- Графическое определение нуле¬ вых точек н ие заложения откосов вычерчивают на плане площадки в произволь¬ ном масштабе. Для получения очертания откосов в плане крайние точки заложения соединяют (рис. 11). Оператор A3avr Определение объемов грунта в пределах квадра¬ тов и треугольников насыпи и выемки. Объем грунта в одноименном квадрате принимают равным объему четырехгранной призмы, одно основание которой соответствует естественному рельефу, а другое — поверхности планировки. Объем вычисляют как произведение средней рабочей отметки (из четырех) на площадь квадрата: V=≤(Λ1+fta+Λ8+ft4), (11) гдеа— сторона квадрата, м; h1, 1г2, ha, hl — рабочие отметки, м. Объем грунта в пределах переходных квадратов при относитель¬ но небольшом их числе определяют по формуле v -≈2(∑1⁄8(b,)2 Ин (В)— 4∑1⁄8 (12) где ∑hα (В) — сумма рабочих отметок насыпи (при определении объема насыпи) или выемки (при определении объема выемки); ∑ ι —сумма абсолютных значений всех рабочих отметок переход¬ ного квадрата. Для удобства вычисления ведут по форме As—1 (рис. 12). Объем грунта в пределах одного одноименного треугольника И— ^θ Clι 4~ + ^8), (13) где а —длина стороны сетки квадратов, разбитых на треуголрнцйй, м; ħ1, h2, h9 — рабочие отметки, м. ■ jΛcc.√V
Рис. 11. Построение откосов В пределах переходных треугольников имеются участки насыпи и выемки. Объем участка с одной рабочей отметкой вычисляют так же, как объемы пирамиды (рис. 13): 13 у Я2 “1 .. . '6(1⁄8ι+1⁄8‰+1⁄8) * ( Объем участка с двумя рабочими отметками V= — . , λ ‘ , — 3⁄4+ 1⁄8+ • (15) θ L<λ1+z1⁄8)(1⁄8+1⁄8 1* 2 13J \ ) В формулы (13) — (15) входят абсолютные значения рабочих отме¬ ток. Вычисление ведут по форме Л3 — 2 (рис. 14). Оператор Л3а18. Определение объема работ по устройству откосов. Для этого участки откосов разбивают на простейшие фигуры (рис. 11), которые могут представлять собой трехгранные (тип 1), четырехгран¬ ные (тип 2) пирамиды и промежуточные призматоиды (тип 3). 18
ΦopMdAs-↑ Номер квадрата Рабочая отметка, м ΣJ *1⁄8 I (∑f ll)2 (Zhs)2 Zh Объем работ,г? />1 Д2 *3 Л4 Насыпь (+) Выемка (-) 1 2 3 4 5 6 7 в 9 10 11 Объем кбадратоб Объем откосов Остаточное разрыхление Итого Порядок заполнения (рормы Aδ~1 Рис, 12, Форма Л3—1 подсчета объемов земляных pa6oι по ceικe квадратов
Рис. 13 . Схема участков выем¬ ки насыпи в пределах переход¬ н ого т реугол ьника : 1— поверхность естественного рель¬ ефа; 2— проектная поверхность; 3— нулевая линия Объем трехгранной пирамиды У mh4 (16) объем четырехгранной угловой пира- МИДЫ ∙tz m2h3 (17) объем промежуточного призматоида Γ3= 1⁄81⁄2, (18) где т— коэффициент заложения от¬ косов (табл. 2 АНТИ); h — рабочая отметка, м; I— длина участка, м; F1+F2— площадь оснований приз¬ матоида, м2. Общий объем откосов 70.h(b> (насы¬ пи или выемки) определяют как сум¬ му объемов отдельных участков в пре¬ делах квадратов (треугольников) на¬ сыпи и выемки. Оператор Λ3αl9. Определение объема работ насыпи и выемки. Об¬ щий объем насыпи (выемки) равен сумме объемов в пределах квадра¬ тов (треугольников) и объемов откосов, подсчитанных по формам А3—1 или Л3— 2, а также формулам (16) — (18). Для площадок сложного очертания, предварительно разбитых на квадраты (тре¬ угольники) и другие геометрические фигуры, объем насыпи или выем¬ ки можно определить следующим образом: для квадратов п 4 Vγh (в) = У} h÷ j Fh (b)1⁄81 (в) + Кэ.Н (В)’, (1 9) 1 1 для треугольников п 3 (в) ≡=≡ У h+У,Fχ1(b)ih(в)+‰,h(в), (20) ι 1 где а — сторона квадрата, м; п — число квадратов, треугольников; h — рабочие отметки вершин квадратов, м; А,(В) — площадь допол¬ нительного участка насыпи (выемки), неучтенная в пределах всей пло¬ щадки, м2; 1⁄81(b) — средняя рабочая отметка дополнительного участка насыпи (выемки), неучтенная в пределах всей площадки, м; Vo.h(b) —- объем откосов насыпи (выемки), м3. Расхождение в объемах между выемкой и насыпью при нулевом ба¬ лансе земляных масс не должно превышать 5 %. При большем расхож-
Форма Aδ~2 Номер треугольника Рабочая отметка, м ΣΛ а2 ’в (hfbh2)(h1+h3) hι (ht+hz)(h,+h3) -ħ i+hz + h3 Объем работ, м5 Л2 h3 Насыпь Г+) Выемка (-) / 2 J 4 5 6 7 в 9 ю Объем треугольников Объем откосов Остаточное разрыхление Итого а/ <7j Порядок заполнения формы A5~2 а2 Рис. 14 . Форма Дз—2 подсчета объемов земляных работ по сетке треугольников
дении объемов ошибка может быть допущена в самих вычислениях (арифметических действиях), и тогда, в первую очередь, рекомендует¬ ся проверить расчет cp∙ Для сокращения объема вычислительных действий можно рекомендовать специально разработанные для этих целей таблицы подсчета объемов земляных работ. Пример по расчету блока А3. Определить объем работ по вертикальной пла¬ нировке площадки размером 120 × 160 м с учетом нулевого баланса земляных масс (рис. 15). L1 = 0f001⁄8 69t2U 0t6b & 69,28 6j49 ~67∏2 / '1⁄8) 20м /150м 58,54 Ц4 07,75 :68,38 - 0,< 0,99: 0,52 - 0,02 С 1 Е 0,42- 69t δ 68,17 68,96 0,92^68,80 69,12 0,01 69,00 -0,08 ■0,19 68,88 -0,74 8 68,44 ДЗ/ 68,76 '67⁄81⁄8βjJjlP3⁄475 69,95 √,9 0,24 69,53 Уклоны Суглинок Грунты Песок ОО сч 40 40 Расстоя¬ ния.. Проект- ^∙ отметки^ Черные отметки^ 68,63 69,24 т 6^0 =0,003 /,55: i^÷2,√P 4: 7⁄80T -0,7/ § Ьыемка 1⁄849 69,12 ] 68,63 ι 53⁄884 >003 69,53 Е ' 68,68 • ■68,65 69,08 69,62 69,95 S= ^ /7/ 69,23 63,15 Рйститепьный спой Супесь Рис. 15. План площадки с раз¬ резами & 22
Решение 1. Площадку разбиваем на квадраты во сторонами по 40 м (A3α1)* **, 2, Черные отметки определяем в каждой вершине квадрата методом интер¬ поляции и записываем в нижнем правом углу (A8α2). 3. При проверке дополнительных условий устанавливаем, чтоΔ=≡ 0 Мз(ра— αβ)). 4. Среднюю планировочную отметку определяем по формуле 4 (Д3а7): 4(1,63+1,95-f-2,08+2,53+2,62+2,9+ +2(0,9- -l,54+0,72+. ..+2,9+2,7)+ ≡ 7⁄8-67- + ∙ +<°∙25 ÷0'75 + '∙4m÷ '∙re> = β8,92 5. Принимаем согласно заданию (рис. 15) проектные уклоны площадки 1=≈ 0,004, Za — 0,003 (A9p8 и Λ33⁄8). 6. Проектные отме тки вершин квадратов определяем по аналогии е реко¬ ме ндациями и формулами оператора A10. Проектные отметки углов вершин А, В,С иDравны: 120 - 0,004 160 - 0,003 НА=68,92+ g2— + γ— ≈ 69,4м; 120 < 0,004 160 • 0,003 Нв = 68,92 — 2j— + 22— = 68,92 м; _ 120-0,004 160-0,003 „„ Нс =68,92 + 2≈— — g2— = 68,92 м; „ 120- 0,004 160-0 ,003 _ jι, Hd 4- 68,92 — — 2 — $8»44 м . Таблица А3 — /. Объем работ для площадки Номер квадрата Рабочая отметка, м ∑Λ a2 4 (Σ V (Σ '1⁄8)t Объ^м работ, м3 Λ1 fj2 /г3 ∑h ∑Λ ■ Насыпь Выемка 1 2,15 1,34 0,49 1,56 5,54 400 2216 2 1,34 0,54 0,01 0,49 2,38 400 — — 952 — 3 0,54 1,17 0,42 0,01 2,14 400 — — 856 — 4 1,56 0,49 —0,08 0,99 3,12 400 2,962 0,0021 1185 1 5 0,49 0,01 —0,71 —0,08 1,29 400 0,194 0,484 78 194 6 0,01 0,42 0 03 —0,71 1,17 400 0,1808 0,431 73 173 7 0,99 —0,08 —0,74 0,42 2,23 400 0,632 0,301 253 121 8 —0,08 —0,71 — 1,18 —0,74 2,71 400 — — — 1084 9 —0,71 0,03 -0 ,19 — 1,18 2,11 400 1⁄800043 •0,05 0 820 10 0,42 —0,74 —1,19 —0,02 2 ,37 400 0,0744 1,604 29 641 11 —0,74 — 1,18 — 1,1 — 1,19 4,21 400 .—. .— — 1684 12 — 1,18 —0,19 —0,31 —1,1 2,78 400 — — — 1112 Объем квадратогj 5642 • 5830 Объем откосов 297 4& Объем остаточного раз- — 235 рыхления 4 % Итого 5939 6111 * В скобках (и далее по тексту) приводится ссылка на оператор, в котором дана методика расчета, ** Для удобства выполнения расчетов выносим перед скобками общую ве¬ личину (в данном случае равную 67 м). 23
Отметки остальных вершин квадратов определяем методом интерполяции или путем добавления или вычитания превышения б. Например, по стороне АВ δ=40 - 0,004 = 0,16 м, что составляет для квадратов No 2 69,4 — 0,16 == == 69,24 м; No 3 69,24 — 0,16 = 69,08 м; No 3 (вершина В) 69,08 — 0,16 =≡ == 68,92 м. По аналогии проверяем проектные отметки всех остальных вершин и запи¬ сываем в верхнем правом углу (см. рис. 15). 7. Рабочие отметки определяем по формуле (10) и записываем со своим зна¬ ко м в верхнем ле во м углу квадрата (A8αn). Например, для вершины А: hλ = = 69,4 — 67,25 = +2,15 м, а для вершины β≡ ħc ≡≈ 68,92 — 68,94 = — 0,02 м. 8. Тип площадки устанавливаем по знаку, стоящему перед рабочей отмет¬ кой: если «+» — на площадке следует выполнить насыпь, если «—» — устроить выемку (A3 (p12 — α14)). 9. Точки, принадлежащие нулевой линии, находим на сторонах квадратов, которые в вершинах имеют разноименные знаки, по методике, приведенной в операторе Λ8α16. Таблица А3— 2 , Объем работ на откосах Тип фигуры Объем работ, м3 Насыпь | Выемка Сторона АВ: промежуточный призматоид 2,152 2 0,542 +2 -2 . 80 = 98,2 0,542 1,172 1 2 + 2 ЛЛ 1(2С 2 * • —-1 о^о угловая четырех¬ гранная п ирами¬ даА тоже,В 1,252 1,252 о • 1,173 o-j— =0.8 О Сторона ВО: трехгранная пи ¬ рамида Сторона СО: угловая четырех¬ гранная пирами¬ даD тоже,С 1,25 • -+— V 1,172 - 85 „ „ 6 -24,2 1,25.0 ,312 • 75 6 ~1>5 1,25® - 0,313 3 ~° 1,25® ∙ 0,023 3 =° промежуточный призматоид 0,022 1,192 2+~ . л∩ 1ло 2 ∙ 4U = 14,2 1,192 0,312 2+2 2 • 80 = 30,4 Сторона АС: трехгранная пи¬ рамида 1,25 • 2,152 -т+— - 158 = 152,2 О 1,25 ∙ 0,022 Л 6 ∙ 2-θ Итого 1 297,2 ms 1 46,1 м3 24
Коэффициент заложения откосов для суглинков принимаем равным 1 : 1,25, что соответствует α≡= 40o (Λgtfι6). 10. Определяем объем грунта в пределах каждого квадрата насыпи и выем¬ ки по методике оператора A3a11 и заносим в табл. Ali — 1. 11. Вычисляем объем работ по устройству откосов по формулам (16) — (18) н заносим их результаты в табл. Д3—2. 12. Общий объем в учетом откосов и остаточного разрыхления получаем суммированием объемов работ в пределах насыпи и выемки (табл. Λ8— 1). Процент ошибки 6111 —5939 λ λλ Д== 5939 * 100—2,9%. Учитывая, что процент ошибки составляет меньше 5 %, корректировку объемов насыпи и выемки не производим и в дальнейших расчетах принимаем максимальный объем, равный 6111 м3 грунта. Самоконтроль Вопрос Ответ В каких случаях площадку разбивают на квадраты, а в каких A3a1 на треугольники? Что следует понимать под черной отметкой рельефа местности, Z8α2 как ее определить? Что обозначает средняя планировочная отметка; как она опре¬ Λ3α7 деляется? Какие условия влияют на повышение (понижение) средней пла¬ Is (Рз — «в) нировочной отметки? В каких случаях учитывают остаточное разрыхление грунта? А3 (Ps-<1⁄8) Как определить среднюю отметку поверхности сложного очер¬ А 3a7 тания? В каком случае и при каком условии средняя планировочная A3a<j отметка равна средней отметке повер х но с т и рельефа? Какую отметку называют проектной и как она определяется? Λ3αιn В каком случае проектные отметки всех вершин равны средней λ3(p8-Λ3αfl) планировочной отметке? Как определить проектные отметки углов вершин при заданных 43α10 уклонах площадки? Как определить промежуточные проектные отметки углов вер¬ 3αχn шин квадратов и треугольников? Что следует понимать под рабочей отметкой и как ее опреде¬ A3^1ι ляют? Какова последовательность записи черных, проектных и рабо¬ Рис. 9 чих отметок в вершине угла квадрата или треугольника? По какому принципу определяют тип площадки? (P12 01⁄84) Какие квадраты (треугольники) называют одноименными, а A3 (P12 — аи) какие переходными? Что следует понимать под нулевой линией и как ее определить (β15 — Asαlfl) графически (аналитически)? Что понимают под коэффициентом заложения откосов для пло¬ ^3 (β15 — ^3αlβ) щадок? Как определить объем грунта в одноименном (переходном) A3a17 квадрате? Как определить объем грунта в одно им енн ом (переходном) A3a17 треугольнике? Как определить объем грунта в откосах? Λ3α18 Как определить объем работ при планировке площадок? ^3α19 Охарактеризовать общую схему определения объемов работ Рис. 3 ЛО планировке площадки 25
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ РАБОТ ПО УСТРОЙСТВУ КОТЛОВАНОВ (БЛОК А4) Котлованы (приямки и траншеи) устраивают с наклонными стен¬ ками (откосами) и отвесными. Последние выполняют с установкой креплений или без них. Это определяет вид выемки, выбор которой (при необходимости вместе со способом крепления стенок котлованов или траншей) предшествует расчету объемов земляных работ и может быть выполнен по алгоритму, показанному на рис. 16 . Максимальную глубину выемок с отвесными стенками без креплений определяют по СНиП II1-4 -80. Их устраивают только в грунтах естественной влаж¬ ности при отсутствии грунтовых вод и небольшой глубине (см. табл. А4 — 1, рис. 16). При других условиях крутизну откосов принимают согласно указаниям СНиП Ш-4-80 и СНиП 3.02.01 -87 (см. табл. 1 АНТИ). Наибольшую высоту вертикальных стенок выемок в мерзлых грунтах, кроме сыпучемерзлых, при среднесуточной температуре воз¬ духа ниже — 2 °С допускается увеличивать по сравнению с установ¬ ленной СНиП Ш-4-80 на глубину промерзания грунта, но не более че.мдо2м. Необходимость устройства временного крепления вертикальных стенок траншей и котлованов должна быть обоснована и устанавлива- Рис. 16. Алгоритм выбора способов крепления котлована 26
ется в зависимости от глубины выемки, вида и состояния грунта, гидро- геологических условий, величины и характера временных нагрузок на бровке и других местных условий. Размеры котлованов (выемок), принимаемые для расчета, должны обеспечивать размещение конструкций и механизированное производ¬ ство работ по забивке свай, монтажу фундаментов, устройству изоля¬ ции, водопонижению и водоотливу и других работ, выполняемых в выемке, а также возможность перемещения людей в пазухах. В по¬ следнем случае расстояние между поверхностью откоса и боковой по¬ верхностью возводимого в выемке сооружения (кроме искусственных оснований трубопроводов, коллекторов и т. п.) должно быть «в свету» не ' менее 0,6 м. Минимальная ширина траншей принимается наиболь¬ шей из числа величин, удовлетворяющих следующим требованиям: под ленточные фундаменты и другие подземные конструкции — должна включать ширину конструкции с учетом опалубки, толщины изоляции и креплений с добавлением по 0,2 м с каждой стороны; под трубопроводы, кроме магистральных, с откосами 1 : 0,5 и кру¬ че по табл. 3 СНиП 3.02 .01 —87, а с откосами положе 1 : 0,5 не менее наружного диаметра трубы с добавлением 0,5 м при укладке отдельны¬ ми трубами и 0,3 м при укладке плетями; под трубопроводы на участках кривых вставок — не менее двукрат¬ ной ширины траншеи на прямолинейных участках; при устройстве искусственных оснований под трубопроводы, кро¬ ме грунтовых подсыпок, коллекторов и подземных каналов — не менее ширины основания с добавлением 0,2 м с каждой стороны; разрабатываемых одноковшовыми экскаваторами — не менее ши¬ рины режущей кромки ковша с добавлением 0,15 м в песках и супесях; 0,1м — в глинистых грунтах; 0,4 м — в разрыхленных скальных и мерзлых грунтах; разрабатываемых траншейными экскаваторами — не менее номи¬ нальной ширины копания. Выемки в грунтах, кроме валунных и элювиальных (меняющих свои свойства под влиянием атмосферных воздействий), следует раз¬ рабатывать до проектной отметки с сохранением природного сложения грунтов основания. Допускается разработка выемок в два этапа: чер¬ новая с отклонениями, приведенными в табл. А4 — 2 (поз. 3—5), и окончательная, непосредственно перед возведением конструкций (табл. А4 — 2, поз. 1, 2, 6—9). Проектируя котлован, учитывают особенности его расположения на площадке, подлежащей планировке. При этом исходят из таких возможных основных ситуаций: котлован в зоне выемки, котлован в зоне насыпи, часть котлована в зоне выемки, часть— в зоне насыпи . В первом случае сначала следует предусмотреть выполнение работ по планировке площадки до проектной отметки, если это не противо¬ речит другим условиям и требованиям производства, а затем уже ры¬ тье котлована, объем работ при устройстве подсчитывают по проект¬ ным отметкам спланированной площадки. Во втором случае вначале следует предусматривать рытье котло¬ вана, а затем планировку площадки. Объем работ в котловане рас- 27
Таблица A4 — 2. Предельные отклонения отметок дна выемок от проектных (СНиП 3.02.01 —87) Технические требования Предельные отклонения, см Контроль (метод и объем) 1. Отклонения при черновой разработке (кроме выемок в вал унн ых и вечномерзлых грунтах): а) одноковшовыми экска¬ ваторами с приводами: Измерительный, точки изме¬ рений устанавливаются слу¬ чайным образом; число из¬ мерений на принимаемый участок должно быть не ме¬ нее: механическим: драглайн +25 20 прямого копания. +10 15 обратная лопата +15 10 гидравлическим +10 10 б) бульдозерами +10 15 в) траншейными экскава- +10 10 торами г) скреперами 2. То же, в скальных и веч¬ номерзлых грунтах (кроме планировочных выемок): +10 10 Измерительный, при числе измерений на сдаваемый участок не менее 20 в наибо¬ а) недоборы Не допускаются лее высоких местах, установ¬ б) переборы 3. То же, планировочных По табл. А4—3 ленных визуальным осмотром То же выемок: а) недоборы б) переборы 4. То же, без рыхления ва¬ лунных и глыбовых грунтов: 10 20 » Не допускаются Не более 40 а) недоборы б) переборы 5. Отклонения отметок дна выемок в местах устройства фундаментов и укладки кон¬ струкций при окончательной разработке или после дора¬ ботки недоборов и восполне¬ ни я переборов ±5 Измерительный, по углам и центру котлована, на пере¬ сечениях осей здания, в ме¬ стах изменения отметок, по¬ воротов и примыканий тран¬ шей, расположения колод¬ цев, но не реже чем через 50 м и не менее 10 измере¬ ний на принимаемый уча¬ сток 6. Вид и характеристики Должны соответство¬ Технический осмотр всей по¬ вскрытого грунта естествен¬ ных оснований под фунда¬ менты и земляные сооруже¬ ния вать проекту. Не до¬ пускается размыв, раз¬ мягчение, разрыхле¬ ние или промерзание верхнего слоя грунта основания толщиной более 3 верхности основания 1. Отклонения от проектного Не должны превышать Измерительный, в местах п родо льн ого уклона дна траншей под безнапорные трубопроводы, водоотвод¬ ±0,0005 поворотов, примыканий, рас¬ положения колодцев и т. п., но не реже чем через 50 м ных канав и других выемок с уклонами 28
Продолжение табл. A4— 2 Технические требования Предельное отклонение, см Контроль (метод и объем) 8. Отклонения уклона спла¬ нированной поверхности от проектного, кроме орошае¬ мых земель 9. Отклонения отметок спла^' нированной поверхности от проектных, кроме орошае¬ мых земель: а) в нескальных грунтах б) в скальных грунтах Не должны превышать ±0,001 при отсутст¬ вии замкнутых пони¬ жений Не должны превы¬ шать: ±5 + 10...—20 Визуальный (наблюдения за стоком атмосферных осад¬ ков) или измерительный по с етке 50×50 м Измерительный по сетке 50×50 м считывают, исходя из отметок рельефа местности. Допускается совме¬ щение работ по рытью котлована и планировке площадки с обязатель¬ ным обвалованием грунтом зоны котлована в насыпи, согласно требо¬ ваниям техники безопасности (см. блок Λ14). Предварительно прини¬ мают решение по транспортировке грунта из котлована и выполнению в котловане последующих работ, связанных с обратной засыпкой грунта. В третьем случае задача решается для каждой части котлована отдельно. Грунт, извлеченный из котлована, вывозят или используют для планировки площадки, проектная отметка которой должна быть в этом случае скорректирована. Все охарактеризованные особенности и условия разработки котлована (траншей, приямков) с учетом рас¬ положения и глубины заложения фундаментов должны быть указаны в эскизе котлована. Последовательность составления эскиза котлована и подсчет объемов работ показаны в блоке Л4 (рис. 17). Оператор H4α1. Определение размеров дна котлована. Основываясь на заданной схеме сооружения и его габаритах, вычерчивают план фундамента в масштабе М I : 100 или М 1 : 200. Ширину и длину дна котлована (рис. 18) определяют по формуле В.=• β0+1⁄81+1⁄82+2mΛ0, • (21) гдеВ— ширина (длина) дна котлована, м; So — расстояние между осями наружных стен, м; b1 и b2 — расстояние от осей до наружных краев фундамента, м; т — коэффициент заложения откосов (табл. 1 АНТИ); й0 — глубина траншеи под фундаментом, м. При необходимости вычисленную ширину котлована увеличивают до размеров, при которых дальнейшее выполнение работ будет удоб¬ ней, чем при первоначальной ширине. Цепочка A4(ρ2— а4). Проверка наличия траншей в котловане, определение их объемов и понижения отметки котлована. Основанием для фундаментов служит дно котлована или траншей, дополнитель¬ но устраиваемых в котловане. При механизации работ, учитывая, что дно траншеи лежит всегда ниже дна котлована, разработку грунта мо¬ гут вести на такую глубину, чтобы объем грунта, дорабатываемого 29
— Вход om.P2g — Выход нА? -J Рис. 17 . Определение объемов работ по устройству котлована B+2mh Рис. 18. Схема поперечного сечения котлована вручную или вспомогательными механизмами в траншеях, компенси¬ ровал объем дополнительно срезаемого грунта котлована (ниже про¬ ектной отметки дна) основными механизмами (табл. Л4 —> 3). Тогда площадь траншей, подлежащих механизированной разработке 77m, и площадь траншей, разрабатываемых вручную (или вспомогатель¬ ными механизмами) Fp, определяют по формуле Fm(p)=∑c! , (22) 1 где п — число участков траншей; d — ширина траншеи по низу, м; I— длина траншеи по низу, м. Площадь дна котлована Fκ вычисляют с учетом площади траншей, подлежащих разработке. При этом понижение отметки дна котлована ?ма + Fj>h<> pκ-1⁄8 (23) 30
Таблица A4 —3. Допускаемые величин ы переборов дна выемок при черновой разработке, см Разновидность грунта в соответствии с ГОСТ 25100—82 и модулем трещиноватости При рыхлении спо собо м взрывным ме хан иче с¬ ким методом скважинных заряд ов методом ш пуро вых з аряд ов Прочные и очень прочные грунты при модуле трещиноватости менее 1 20 10 5 Прочие скальные и вечномерзлые грунты 40 20 10 Примечание. Модуль трещиноватости — среднее число трещин на один метр линии измерения, расположенной на поверхности забоя перпендикулярно к главной или главным системам трещин. где а— недобор грунта до проектной отметки траншей (при механизи¬ рованной разработке 10—30 см, табл. 18 АНТИ), м; Ао — глубина (проектная) траншей, разрабатываемых вручную, м; 7κ — общая пло¬ щадь дна котлована, м2. При разработке траншей только вручную (77m == 0) формула (23) принимает вид х= Fph0 Fκ (24) или x= Vτp 7κ, (25) где Vτp — объем траншей, м3. Операторы √44αδ и Л4а6. Определение рабочих отметок и заложе¬ ния откосов. Сначала определяют рабочие отметки в местах пересече¬ ние. 19. План и разрезы котлована 31
Форма 1⁄8 - Порядок заполнения формы А^1 Итого Рис. 20. Форма А4—1 подсчета объемов земляных работ по устройству котло¬ вана (черточками показаны места записи определяемых величин) ний контура дна котлована с горизонталями (Л 3α2), затем в этих точ¬ ках вычисляют заложения откосов е(Л3а16) и наносят их значения на план. После этого крайние точки соединяют прямыми линиями и по¬ лучают на плане очертания откосов. Для характерных мест строят по¬ перечные и продольные разрезы котлована. Эскиз оформления показан на рис. 19. Цепочка Λ4 (α7—3⁄4). Разбивка на участки. Определение объема ра¬ бот. Объем работ определяют по участкам, которые назначают между сечениями, проводимыми в торцах котлована, например I —-I, III— III (рис. 19), в точках пересечения горизонталей с осью котлована (се¬ чение II— - I I). Подсчет объема работ между сечениями в котловане ве¬ дут по форме А4 — 1 (рис. 20). Объем каждого участка V = fi±∆ζ (26) * 32
где F1— площадь первого се¬ чения, м2; 7% — площадь вто¬ рого сечения, м2; I — расстоя¬ ние между сечениями, м. Площадь поперечного сече¬ ния профиля котлована при отсутствии поперечного укло¬ на или малом его значении F= (В+mh)h, (27) где (В+mh)— длина сред¬ ней линии поперечного про¬ филя котлована, м; h — рабо¬ чая отметка по оси котлована в данном сечении, м. При откосе только с од¬ ной стороны длина средней линии (28) Bcp = β÷7⁄8. Для определения полного объема котлована оставшиеся в его тор¬ цах участки откосов разбивают на призматоиды — тип 3 и угловые (четырехгранные) пирамиды—тип 2 (см. рис. 11). Объемы этих фи¬ гур определяют по формулам (17) и (18) так же, как и при расчете объема выемок в процессе планировки площадок (Λ3α18). Котлованы сложных очертаний для определения объемов работ по их устройству расчленяют на ряд простых составных элементов, объем каждого из которых вычисляют в соответствии с изложенной выше схемой по формуле (26). Объем одиночных выемок, устраиваемых для одиночных фундамен¬ тов (рис. 21): V= l(24+ α)β+(2α + A)6], (29) гдеАиВ— ширина и длина выемки по верху, м; а и b— ширина и длина выемки по дну, м. ЕслиА=Виа= Ь, то V = ∆[(α +А)2 —«А|. (30) Объемы траншей вычисляют так же, как и объемы выемок при устройстве земляного полотна дороги с учетом, что дно траншей (см.рис. 26, б) принимается при этом горизонтальным без кюветов. Пример по расчету блока Ai. Определить объемы работ по устройству котлована размером 80 × 15 м (по низу), показанного на рис. 15 . Решение 1. Руководствуясь исходными данными, вычерчиваем схему котлована, определяем по интерполяции черные отметки вершин, назначаем ширину въезд¬ ной траншеи 7 м, проводим оси в соответствии с рекомендациями (Λ4αt — Λ4α4). 2 9-223 33
2. Устанавливаем в характерных точках рабочие отметки и принимаем до¬ пустимую крутизну откосов для суглинков при средней глубине котлована до 5ма= 53°, что соответствует коэффициенту их заложения, равному 1 : 0,75 (табл. 1 АНТИ). По полученным данным вычерчиваем на плане с горизонталями контуры откосов и строим поперечный и продольный профили для сечений I—I и IV —IV. Эскиз оформления показан на рис 19 (A4o5 и A4ali). 3 Для подсчета объема работ разбиваем котлован на участки в сечениях I—I — IV—IV, для которых объемы сводим в 1абл А4 — 4, а для торцовых иугловых откосоввтабл. Д4—5иД4—6(A4a7 — A4ad). Таблица Д4 — 4 . Подсчет объемов земляных масс при устройстве котлована Сечение Рабочая отметка по оси h, м Ширина котлована по дну 13, м Площадь поперечного сечения Ft=(B- -hm)h, м? Полусумма площадей , m≈ Расстояние между попе¬ речниками 1, м Объем работ И=^/, м3 1—1 11—11 4,55 4,8 15 15 83,78 89,28 86,53 29 2509 П—11 III- III 4,8 5,3 15 15 89,28 100,57 94,93 36 3418 111 — 111 IV—IV 5,3 5,43 15 15 100,57 103,56 102,07 15 1531 Объем участков 7458 Объем откосов 383 Итого Ик 7841 Таблица А4— 5 . Подсчет объемов земляных масс торцовых откосов Грань Сечение Рабочая отметка по оси сечения /?, м Площадг поперечного сечения mh2 2 ' И Полусумма площадей P÷^2 —!— 1 м2 й Расстояние между сече ниями 1 . м Объем Vo, м3 АВ CD AAf BBf CC, DD, 4,7 4,67 5,55 5,17 8,28 8,18 11,55 10,02 8,23 10,79 15 15 124 162 Итого 286 Таблица А4— 6. Подсчет объемов земляных масс в угловых откосах котлована m2h', Угол - Рабочая отметка 1⁄8, м ъем —— , м3 А — 4,70 19,5 В — 4,67 19,1 С — 5,55 32,1 D - 5,17 25,9 И того 96,6 34
Самоконтроль Вопрос Как определить размеры дна котлована? Какие существуют способы крепления котлованов, об¬ ласти их применения? В каких случаях разрешается рытье котлованов с верти¬ кальными стенками без крепления? Что представляет собой понижение отметки дна котло¬ вана и в каких случаях его определяют? Как изобразить очертания откосов котлована? Как определить объем работ по устройству котлована? Какая последовательность определения объема котлова¬ на сложного очертания? По какой формуле определяется объем выемки под оди¬ ночные фундаменты? Охарактеризовать последовательность определения объ¬ емов работ по устройству котлова на Ответ Λ4αl Рис. 16 Рис. 16, табл. Л4 — 1 формула (23) Л4а5 и Д4а0 Λ4(α7- α9) Д4(α7— α9) Формула (29) Рис. 17 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ РАБОТ ПО ВОЗВЕДЕНИЮ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ДОРОГ (БЛОК A5) Земляное полотно служит основанием для верхнего строения авто¬ мобильных и рельсовых дорог. Возведение земляного полотна связано с устройством насыпей и выемок необходимой прочности и устойчиво¬ сти, что обеспечивается применением соответствующих грунтов и спо¬ собов укладки. Так, при устройстве насыпей из неоднородных грунтов их укладывают отдельными слоями. При этом поверхность слоев хо¬ рошо дренирующих грунтов должна быть строго горизонтальной, а по¬ верхность слоев из грунта с меньшими дренирующими свойствами должна иметь уклон от оси насыпи к ее краям в пределах 4—10 % . В насыпь допускается укладывать песок, суглинок и гравий, входящие в состав карьерной смеси. Каменные и песчаные грунты от¬ сыпают наклонными слоями под откос на всю ширину и высоту насыпи (рис. 7 АНТИ). Крутизну откосов назначают в зависимости от вида грунта и высоты насыпи. Если возводят насыпь без искусственного уплотнения, в расчета/Х нужно учитывать последующую осадку, кото¬ рая зависит от вида грунта, высоты и способа отсыпки и принимается при отсыпке из скальных грунтов — 6 %, из нескальпых — 9%вы¬ соты насыпи. В случае послойного уплотнения возводимой насыпи до плотности, обеспечивающей отсутствие осадок, запас общей высоты на¬ сыпи не делают. В насыпях с жестким креплением откосов и в других случаях, когда плотность грунта на откосе и в теле насыпи должна быть одинакова, насыпь следует отсыпать с технологическим ушире¬ нием, величина которого устанавливается в зависимости от крутизны откоса, толщины отсыпаемого грунта и минимально допустимого при¬ ближения уплотняющего механизма к бровке насыпи. Срезаемый с откосов грунт может быть повторно уложен в тело насыпи. При спокойном рельефе местности земляное полотно насыпают грунтами, взятыми из кюветов, а при нехватке земли устраивают 2* 35
уширенные кюветы — резервы (см. рис. 25, б). Глубину резервов опреде¬ ляют в зависимости от потребности грунта, учитывая необходимость обеспечения стока ливневых вод. В пересеченной местности насыпи устраивают из разработанного в выемках грунта, который перемещают в продольном направлении. При устройстве насыпей на сильнопучинистых основаниях нижняя часть насыпи должна быть отсыпана до наступления устойчивых отри¬ цательных температур воздуха на высоту не менее глубины промер¬ зания. При возведении насыпей, вечномерзлые основания которых за¬ проектированы по принципу I, кроме гидротехнических, следует от¬ сыпать грунт при отрицательной температуре воздуха на мерзлое осно¬ вание. При этом толщина слоя насыпи должна приниматься не менее глубины сезонного оттаивания основания. При возведении насыпей (устройстве обратных засыпок) в засуш¬ ливых районах допускается использовать для увлажнения грунта минерализованную воду при условии, что суммарное количество рас¬ творимых солей в грунте после уплотнения не будет превышать допу¬ стимых пределов, установленных в СНиП 3.02.01—87« Во всех случаях при проектировании земляного полотна учитывают наличие на трассе искусственных сооружений, условно обозначенных в настоящем пособии термином «мост»*, устройство которых связано с выполнением дополнительных объемов земляных работ. Охарактеризованные особенности и условия возведения земляного полотна определяет проектная линия будущей трассы. Последователь¬ ность операций этого этапа работ отражена в блоке А5 (рис. 22). Цепочка A6 (p1 — α6). Построение проектной линии и определение рабочих отметок. Проектная линия определяет положение отметок верхнего строения земляного полотна и указывает допустимые значе¬ ния продольного уклона, вертикальной и горизонтальной кривой для принятого типа дороги (рис. 23). При проектировании стремятся к то¬ му, чтобы уклоны насыпи и объем земляных работ были по возможно¬ сти минимальными, а кривые приближались к прямым. Этого дости¬ гают вписыванием прямой проектной линии в местный рельеф при по¬ мощи вертикальных и горизонтальных кривых с соблюдением требо¬ ваний технических условий и экономической целесообразности, предъ¬ являемых к земляному полотну дороги. Идеальной проектной линией считают прямую как по вертикали, так и по горизонтали при мини¬ мальном объеме земляных работ. Этого и пытаются достичь при проек¬ тировании. Порядок построения проектной линии: на плане (карте) в горизонталях между заданными пунктами ориен¬ тировочно наносят проектную линию — трассу будущей дороги, если она не определена заданием; по горизонталям строят продольный профиль трассы или ис- * Под термином «моет» подразумевается любое искусственное сооружение на дороге — труба, путепровод, эстакада и т. п . (мосты через водные препятствия не рассматриваются). 36
— Вход от P28^ψ— Рис. 22. Блок Д5. Определение объемов лотна дорог Bb χo∂κAβ^r —1 работ по возведению земляного по- Грунты Суглинки УКЛОН Ы ' ‰' " ■ 1-0.0017 Пикеты 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Прямые | Прямая 1000 и кривые участки Ситуационный / Выгон / / //Луг \! Пашня I пл ан трассы Выгон j~[ / Луг/\ Пашня / Рис. 23 . Продольный профиль земляного полотна дороги (масштабы: вертикальный 1 : 100; горизонтальный 1; 500)
Рис. 24 . Схема продольного профиля земляного полотна с показом нуле¬ вых точек пользуют данные,полученные после геодезических изысканий в двух масштабах: горизонтальный М1:100 — 1 : 5000; вертикальный М1:100 — 1:500; по вертикали наносят проект¬ ную линию, максимально исполы зуя условия местного рельефа, что¬ бы свести до минимума объем работ по возведению земляного полотна; длину прямого участка до перело¬ ма принимают в пределах, допускаемых ТУ; углы переломов красной линии по вертикали и горизонтали спрям¬ ляют согласно ТУ; всю трассу разбивают на пикеты (через 100 м) и плюсовые точки на местах перелома профилей (рис. 23); в этих точках определяют черпые H4f красные проектные 7∏p и рабочие отметки h (указания по их опре¬ делению см. Λ3α2)i фиксируют по знаку h тип земляного полотна (приh>0— на¬ сыпь, приh<0— выемка), черные и красные отметки, основные све¬ дения о геологии грунтов, принятые проектные уклоны, пикетаж, пря¬ мые, кривые и другие характеристики, которые записывают в таблицу под продольным профилем; рабочие отметки выносят непосредственно на профиль, причем отметки насыпи помещают над проектной линией, выемки — под ней (см. рис. 23). Оператор A5α7. Определение положения нулевых отметок. Нуле¬ вые отметки показывают на плане места перехода выемки в насыпь (рис. 24). Их определяют по формуле __ Wl Λι+h<i или 1⁄8ι+h2 (31) (32) Оператор A5α8. Определение объемов работ на отдельных участках. В качестве расчетного участка принимают обычно расстояние между характерными переломами в пределах одноименных рабочих отметок или между нулевой точкой и переломом. В этих точках строят получен¬ ные профили земляного полотна (рис. 25). Крутизну откосов до 5 м принимают по табл. 2 АНТИ (5—12 м в зависимости от характера грунта,нонеменее1 :1,5длянасыпииот1:1,25до1:1,5длявыем¬ ки). При большей высоте насыпи откосы делают ломаного профиля с большей пологостью книзу (рис. 25, а). Объем работ па участке при разности рабочих отметок смежных сечений ( ι1 — h2)<0,5м и не¬ большом протяжении ( ≤ 50 м) вычисляют по формуле V = Fcpl, (33) 38
Рис. 25. Поперечные профили земляно го полотна дорог: а — насыпь ломаного профиля; б — насыпь без резервов и с резервами; в — выемка с ка¬ вальером; а—насыпь на косогоре с ус тупами в осно вании; /-— кювет ; 2 — берма; 3—ре¬ зерв; 4 — банкет; 5 — забанкетная канава; 6 —кавальер; 7 —нагорная канава Рис. 26 . Элементы поперечных сечений для определения объемов зем¬ ляного полотна: а— насыпи; б — выемки где Fcp — площадь среднего поперечного сечения, находящаяся на одинаковом расстоянии между поперечными профилями (рис. 26), м2; I— длина участка, м. Площадь среднего поперечного сечения Fcp определяют по фор¬ мулам: для насыпи Fcp=Bh+tnh', (34) для выемки Fcp=Bh+21⁄8ф-mh, (35) гдеВ— ширина насыпи или выемки по дну (рис. 25), м; h — средняя рабочая отметка между смежными сечениями продольного профиля, м;т— коэффициент заложения откосов; 2k — площадь двух кюве¬ тов, м2. Приразности рабочих отметок (Λl—h2)>0,5 м и/>50м вфор¬ мулу (33) вводят поправку инж. Мурзо ■. Тогда формула определения объема работ на участке принимает вид V= [rcp + ffL1⁄8~1⁄8>2] ц (36) 39
Форма λ5-t Номер | участка 1 Плюсобые лючки Рабочие отметки hcpt м2 м2 Поправка m(h1-h^z Расчетная площадь Fp,m2 Длина участка 1,м Объем работl м3 1⁄8 Насыпь (+) Выемка (-) 12 м2 1 2 3 4 5 6 7 б 9 10 11 /2 - = = - — - — - — - — Объем участков Объем остаточного разрыхления Итого Порядок заполнения формы A5~1 Рис. 27 . Форма Ац—1 подсчета объемов работ по возведению земляного полотна дорог (линиями в таблице показаны места записи определяемых величин; за рабочую отметку при определении поправки инж. Мурзо берется большая от¬ метка по абсолютной величине)
где ι1и7⁄82 — рабочие отметки соответственно первого и второго сече¬ ний участка, м. Объем работ подсчитывают по форме А5 — 1 (рис. 27). Для линейных сооружений, имеющих по длине одинаковую кру¬ тизну откосов и неизменную ширину выемки по низу (насыпи по верху), а также одинаковые расстояния между точками, для которых взяты поперечные профили, объем всей выемки (насыпи) можно под¬ считать по формуле ∑V= ^-[b(2Σh-h1-hn) + m(2Σh2+hs1 + hn)], (37) гдеI— расстояние между поперечными профилями, м; b — ширина выемки по низу или ширина насыпи по верху, м; т — коэффициент за¬ ложения откосов; h1 и hn — высота первого и последнего поперечных профилей, м; ΣΛ — сумма высот всех поперечных профилей, м; ΣΛ2— сумма квадратов высот всех поперечных профилей. Операторы Л5р9и Л 5α10. Определение дополнительных объемов ра¬ бот. Вначале устанавливают, на каких участках предусматривается строительство искусственных сооружений. Если их нет, переходят к следующему шагу — √156Z11. При наличии моста определяют допол¬ нительные объемы земляных работ, связанных с его устройством. Они зависят от расположения моста: в зоне выемки, в зоне насыпи или на стыке насыпи и выемки. В первом случае объем грунта, вынимаемого до проектной линии, учитывают в общем объеме работ. Дополнительные работы, связанные с разработкой котлованов под фундаменты, обратной засыпкой и дру¬ гими процессами, подсчитывают по рабочим чертежам моста. При не¬ обходимости строят вспомогательные продольные и поперечные про¬ фили этого участка. Во втором случае на продольном разрезе пикетами фиксируют мес¬ то устройства моста, которое при возведении земляного полотна не отсыпают. Дополнительные объемы работ вычисляют лишь при пони¬ жении или повышении отметки уровня земли в этой зоне. Объемы ра¬ бот по рытью котлованов и траншей под фундаменты, которые выпол¬ няются параллельно с возведением земляного полотна, учитывают отдельно. В третьем случае задачу решают для каждой части отдельно с уче¬ том рассмотренных выше особенностей. Оператор Aδa11. Определение общего объема земляных работ. Об¬ щий объем земляных работ по устройству земляного полотна насыпи и выемки складывается из суммарных объемов земляных работ, под¬ считанных для каждого участка дороги (форма Aδ— 1, графы 11 и 12 на рис. 27), и дополнительных объемов работ по устройству мостов. Самоконтроль Вопрос Ответ Что понимают под проектной линией земляного полотна? Цепочка A3 (p1 — Да) Какой порядок построения проектной линии? » A-3 (p1 — Λβ) В каких местах определяют черные, проектные и рабо- » Λ5(pi—λf) чие отметки? 41
Какая последовательность записи черных, проектных, ра¬ бочих отметок, а также других сведений о земляном по¬ лотне? Что называют нулевой отметкой на трассе земляного по¬ лотна и как ее определяют? В каких местах трассы строят поперечные профили зем¬ ляного полотна? Какие существуют типы поперечных профилей и какие их характеристики? Как определяют объемы работ по возведению земляного полотна? В каких случаях учитывается поправка инж. Мурзо и как она вычисляется? Какая последовательность определения объемов работ по возведению земляного полотна дороги? Цепочка Л5 (ρ1 —- а β) Лг, Лба7, рис. 23, 25 Λ5α1⁄8, рис. 24,25 1⁄8α1⁄8 Лба8, формула (36) Рис. 22 ВЫБОР СПОСОБОВ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ И КОМПЛЕКТОВ МАШИН ДЛЯ ПЛАНИРОВКИ ПЛОЩАДКИ (БЛОК А6) Работы по планировке площадок связаны с разработкой выемок и устройством насыпей, которые выполняют при планировке площа¬ док промышленных предприятий, застройке жилых районов, кварта¬ лов, возведении крупных общественных зданий, транспортных соору¬ жений и т. п. Основные способы производства работ при этом: механи¬ ческий, взрывной, гидромеханический и комбинированный. Наиболее распространен механический способ и его разновидности*. Выбор того или иного способа обоснован наиболее рациональной схемой про¬ изводства и соответствующего комплекта машин, принятого с учетом комплексной механизации всего процесса планировки площадки (рых¬ ление, разработка и погрузка грунта, его транспортирование, выгруз¬ ка, разравнивание в зоне насыпи, уплотнение и т. n.). Обычно под комплексной механизацией понимают такой метод производства ра¬ бот, при котором все технологически связанные операции данного про¬ изводственного процесса как основные, так и вспомогательные выпол ¬ няются механизированным способом при помощи комплекта взаимо¬ дополняющих друг друга машин, работающих на оптимальных режи¬ мах [5, 6]. Комплексная механизация предусматривает применение по¬ точных методов производства работ, основанных па принципах равно¬ мерного и непрерывного осуществления производственных процессов. Планировку площадки выполняют одним или несколькими комп¬ лектами машин, работающими параллельно или последовательно. В каждом комплекте назначается одна или несколько ведущих машин (экскаватор, погрузчик, скрепер,, бууть^озер и т. п.), выполняющих основной производственный процесс — разработку грунта [3]. Осталь¬ ные машины являются вспомогательными (комплектующими); их ра¬ бота увязывается с работой ведущей машины по техническим парамет¬ рам и производительности. * В связи с этим пособие ориентировано на применение механического спо¬ соба производства работ. Необходимые сведения о взрывном, гидромеханическом и комбинированном способах приведены в [1; 2; 3; 5; 19; 20]. 42
Рис. 28. Блок Л6. Выбор способов производства работ и комплектов машин для планировки площадок Последовательность решения задачи выбора способа производства работ и комплектов машин при планировке площадки представлена в блоке А 6 (рис. 28). На этом этапе рассматривается выбор ряда воз¬ можных способов выполнения работ и соответствующих комплектов ма¬ шин. Окончательное решение принимают после определения и сравнения технико-экономических показателей выбранных вариантов (А9 и А10). Особое внимание при этом следует обратить на уплотнение грунтов^ для чего рекомендуется применять различные виды катков, грунто¬ уплотняющих машин и трамбовок (см. табл. 19 и рис. 10, 11 АНТИ). Оператор Лбах. Разбивка площадки на участки. Для обеспечения поточности производства, а также для соблюдения условий примене¬ ния комплексной механизации производственных процессов и сокра¬ щения дальности перемещения грунта площадку разбивают на уча¬ стки. Желательно участки иметь равновеликими по площади, объему и трудоемкости. Достичь этого можно, например, при установлении границ участков, имеющих нулевой баланс земляных масс (см. рис. 15). Это означает, что объем выемки должен быть равен объему насыпи или приближаться к нему. Нулевая линия делит участок на две части —• ,выемку и насыпь. Границы участков насыпи и выемки определяют ана¬ литически подбором объемов работ по отдельным квадратам или тре¬ угольникам либо графически [19]. Оператор A6α2. Определение среднего расстояния перемещения (возки) грунта. Среднее расстояние перемещения грунта из зоны выем¬ кив зону насыпи* определяют для каждого выделенного участка. . При аналитическом методе вычисляют координаты центров тяже¬ сти 'выемок и насыпей, компенсирующих друг друга, и по ним находят расстояние между центрами Тяжести. Этр расстояние и принимают за.сре\нее расстояние'перемещения грунта. Наличие нахплощадках раз¬ личных4 сооружений вносит в расчет соответствующие коррективы [19]. 43
При графическом методе определения среднего расстояния переме¬ щения грунта строят кривые объемов насыпи и выемки по нараста¬ ющим итогам вертикальных колонок квадратов или треугольников для поперечной и продольной сторон площадок (рис. 29). Ординаты верхних точек кривых обозначают суммарные объемы выемки и насы¬ пи. Площади фигур W и W2, заключенные между кривыми объемов насыпи и выемки для поперечных и продольных колонок, равны про¬ изведению объема грунта V на проекции среднего расстояния переме¬ щения l1 и /2: (38) 117, = Vl1-, W2 = Vl,i, 44
откуда l1 =≈ f17vj 2 ≈ WJV. (39) По проекциям среднего расстояния перемещения l1 и Z2 определяют среднюю дальность возки грунта L= j^/1 /2. (40) Среднюю дальность возки (с допустимой погрешностью) можно определить,'разделив кривые, построенные для поперечной и продоль¬ ной сторон площадки, пополам и проведя соответственно линии парал¬ лельно сторонам площадки (рис. 29). Линии M'N' и M"N" являются проекциями средней дальности возки, а точки М', М” и N't Nf,— проекциями координат центров тяжести насыпи и выемки. Положе¬ ние их в плане М и N определяет место центров тяжести, а расстояние между ними в соответствующем масштабе — среднюю дальность пере¬ мещения (возки) грунта в пределах данного участка. Перемещение направлено от N к М, т. е . от выемки к насыпи. При наличии несколь¬ ких участков вычисляют средневзвешенное расстояние перемещения грунта: Lcp — 2+ • • * + L∏Vn (4i) ∑Vn 1 где Lit 2 n— средние дальности возок на участках 1-м, 2-м, ..., п-м; 1⁄2, 2 п — объемы работ на 1-м, 2-м, ..., п-м участках; п ∑ Vn — общий объем работ на всех участках планируемой площадки. 1 Наиболее распространен самый простой метод определения среднего расстояния перемещения грунта — графический. Однако при наличии большого числа квадратов насыпей и выемок, а также различных строе¬ ний, расположенных па площадках, этим методом нельзя определить оптимально возможное транспортирование грунта. Здесь использу¬ ется более совершенный метод — метод линейного программирования. При методе линейного программирования определяют наиболее вы¬ годные схемы транспортирования грунта из одного квадрата в другой. В этом случае распределение земляных масс при определении мини¬ мума издержек решается как транспортная задача (рис. 30), для чего вводится ряд ограничений: п т первое ограничение 7b = ∑ Уц {I — 1, 2, ... , и) и7И/=∑Уц i=ι ι=ι (/= 1, 2, ..., т) означает, что количество грунта в квадрате (тре¬ угольнике) выемки должно быть равно количеству грунта, вывезен¬ ному во все квадраты (треугольники) насыпи — в одной строке, и количество грунта, необходимое для квадрата (треугольника) насы¬ пи, должно быть равно количеству грунта, вывезенному из всех квадратов (треугольников) выемки — в одном столбце; т п второе ограничение ∑ 1⁄2w = ∑ 1⁄2√ означает, что сумма всех i≈L /=1 45
Рис 30. Общий вид матрицы решения транспортной задачи объемов выемки должна быть равна сумме всех объемов насы¬ пи (т. е . должен быть обеспечен нулевой баланс земляных масс). Если в отдельных случаях имеет место неравенство этих сумм, то в качестве дополнительных ис¬ точников поставки (больше объем насыпи) или потребления (боль¬ ше объем выемки) принимают ре¬ зерв или кавальер. Поскольку по условию за¬ дачи требуется определить мини¬ мум транспортной работы, то результат искомого решения дол¬ жен удовлетворять условно п ιn minF=V∑Viikj, /=1 f ==l где F — целевая функция; I — расстояние перемещения объема грун¬ та из квадрата (треугольника) выемки в квадрат (треугольник) на¬ сыпи, м. В приложении к конкретной задаче (рис. 31), матрица которой представлена на рис. 32, оптимальное распределение и перемеще- Рис. 31. Картограмма земляных масс при вертикальпой планировке пло¬ щадки (в прямоугольниках приведено! объемы грунта для заполнения соответствующих объемов насыпи) 46
Насыпи 12-11 10-9 ∂-7 6-5 4-3 От¬ бор 2697 1367 290 433 56 169 Разности по строкам 3036 1-2 3-4 1099 5-6 245 fe >85$ 150 165/ /1029 125 180 594 7-д 9-10 40 25 45 45 45 5 50 10 50 75 40 75} 40 ''210 140 5б5 '260 65 55 280 70 25 20 150 [5 5⁄80 >55 5⁄85 310 502010 50 50 50 35 90'j 20 10 10 10 10 10 10 20 45 (55, 45454575 25 80 40 C55J 30 (95’ 101060 Рис. 32. Схема ре¬ шения транспорт¬ ной задачи методом Фогеля 1 2 3 4567 ние земляных масс по методу Фогеля [6, 7] решается в порядке, приве¬ денном па рис. 33. Сначала проектом устанавливается наличие квадратов (треуголь¬ ников) выемки и насыпи, а также рассчитываются их объемы в соот¬ ветствии с рекомендациями блока А3. Потом строят матрицу (рис. 32), в которой кроме указанных объемов, в каждой клетке в верхнем углу проставляют расстояния между центрами тяжести квадратов (тре¬ угольников) выемок и насыпей По матрице находят разность между двумя наименьшими расстояниями в каждой строке и столбце и стой строки или с того столбца, где эта разность наибольшая, начинают построение оптимального плана распределения земляных масс. Например, первый шаг: наибольшая разность (55 м) имеется во второй и четвертой строках. Рассмотрим сначала четвертую строку, где разность минимальна. Из выемки квадрата 7—8 в насыпь этого же квадрата (поскольку 65 м — наименьшая дальность возки) переме¬ щают 290 м8 грунта, что полностью соответствует потребностям на¬ сыпки квадрата 8—7 . Этим удовлетворяют первое ограничение т ∏h =≈∑ ^ι , ин основании чего исключают из расчета все осталь- ные источники поставки — квадраты столбца. Операцию нахождения разностей по строкам и столбцам начинают заново и опять на наибольшей разности находят новые распределения. Например, третий шаг: наибольшая разность находится в четвертой строке — 95 м8. Теперь из выемки 7—8 оставшиеся 304 м3 грунта пере¬ мещают в насыпь 10—9, чем полностью удовлетворяют первое ограни- 47
Рис. 33. Порядок нахождения оптимального распределения земляных масс и средней дальности переме¬ щения грунта
Рис. 34. Картограмма распределения и переплетения земляных масс чение, т. е. 594 м3 = 304 + 290. На основании этого исключают из расчета все остальные источники потребления — квадраты строки. Процесс продолжают до тех пор, пока вся масса грунта из выемки не будет распределена по квадратам насыпи. В результате решения этой задачи получают картограмму распре¬ деления и перемещения земляных масс (рис. 34). Эта процедура обычно выполняется с помощью ЭВМ по специально разработанным алгоритмам. Для проверки оптимальности полученного распределения можно воспользоваться методом потенциалов или, как их иначе называют, коэффициентов. Оператор Л6я3. Определение структуры процесса. Перед выбором способа производства работ нужно точно определить состав работ про¬ ектируемого процесса. Ориентировочная структура процессов приве¬ дена в табл. 4 АНТИ. В соо1ветствии с видом выполняемых работ, исходными данными и местными условиями эту структуру уточняют, после чего вычисляют объемы работ по каждому трудовому процессу, которые записывают в форму — 1. Форма Λttα3 — 1 для записи объемов работ в соответствии с установленной структурой процесса Номер процесса Наименование процесса Единица измерения Объем работ 49
Оператор Aβai, Предварительный выбор ведущей машины по тех¬ ническим характеристикам. Ведущая машина выбирается для данных условий выполнения ведущего процесса в запланированном комплек¬ се работ. При планировке площадок таким процессом является разра- ботка грунта. ЛАеханическую разработку грунта выполняют бульдозе¬ рами, автогрейдерами, скреперами, погрузчиками и экскаваторами. Перемещение грунта производится либо ведущей машиной (бульдозер, скрепер, погрузчик, экскаватор при работе в отвал), либо транспорт¬ ными машинами. В состав 'комплекта могут вводиться машины для рыхления, разравнивания и уплотнения грунта, для толкания скрепе¬ ровит.п. Выбор той или иной машины в качестве ведущей зависит от условий производства работ (см. исходные данные, блок 41), дально¬ сти перемещения Л6а3, видов и объемов грунтов, высоты рабочих отметок и т. п. Скреперы разрабатывают грунты I группы без предварительного рыхления, бульдозеры'— I—III (в комплекте с рыхлителями и более тяжелые), экскаваторы одноковшовые — I—IV, погрузчики I—III групп. Предварительный выбор типа ведущей машины удобно выполнять по алгоритму выбора этой машины для планировки площадки и уст¬ ройства земляного полотна (рис. 1 АНТИ). С этой целью параллельно используют рекомендации о применении основных ведущих машин в зависимости от вычисленных объемов работ (табл. 12 АНТИ), сведе¬ ний о технических характеристиках машин, конкурентоспособных в конкретных условиях (табл. 7 —10 АНТИ и материалы [13])*. Одновременно необходимо помнить, что скреперы не следует приме¬ нять на заболоченных участках и участках с выходом грунтовых вод; при разработке: сыпучих песков (коэффициент наполнения ковша скре¬ пера снижается до 0,3—0,5) и шламов горнообогатительных комбина¬ тов (без элеваторной загрузки); моренных и других грунтов, содер¬ жащих валуны и крупные включения размером более 2/3 наибольшей конструктивной глубины копания данного скрепера; мерзлых и плот¬ ных грунтов без предварительного рыхления. Рациональная дальность перемещения грунта бульдозерами на трак¬ торах ДТ-54 составляет примерно 30—50 м, на тракторах ДТ-75 и Т-100—50—70 м, на тракторах Т-130 и Т-180 —до100м, апри использовании мощных бульдозеров на тракторах ДЭТ-250 — до 150 м. Для производства работ в заболоченной и обводненной местно¬ сти на грунтах со слабой несущей способностью рекомендуется приме¬ нять бульдозеры на тракторах с уширенными гусеницами марки ДТ-55АС2, ДТ-75Б, Т-100МБ и Т-100МБГП. Экскаваторы на гусеничном ходу рекомендуется применять: на со¬ средоточенных объемах земляных работ, когда не требуются частые перебазировки; при работе на слабых участках, когда небольшое удель¬ ное давление на грунт и равномерное распределение его на опорной поверхности создают благоприятные условия для устойчивости экска- * Основные технические характеристики машин попутно выписывают для использования в дальнейших расчетах. 50
Рис. 35 . Выбор схемы производства работ по планировке площадки буль¬ дозером и скрепером ватора при работе и передвижении; при разработке скальных грун¬ тов, где пневматические шины экскаватора быстро выходят из строя. Экскаваторы на пневмоколесном ходу целесообразно применять: на грунтах с высокой несущей способностью; на рассредоточенных объемах работ; для работы в городских условиях, где требуется частая перебазировка собственным ходом по асфальтовым покрытиям. Одноковшовые экскаваторы должны применяться преимущественно при разработке предварительно разрыхленных скальных пород, мерз¬ лых и плотных грунтов (трепел, мел, сланцевая глина), а также морен¬ ных и других неоднородных грунтов с валунами и различными вклю¬ чениями. Разработка мерзлых грунтов без предварительного рыхле¬ ния допускается для экскаваторов с ковшами вместимостью 0,5 — 0,65 м3 при промерзании до 0,25 м, а для экскаваторов с ковшами вме¬ стимостью 1—25 м3 — до 0,4 м. Оператор A6αft. Выбор схем производства работ по планировке площадки. Эти схемы должны отражать в конкретных условиях строи¬ тельства такие основные моменты выполнения процесса, как разра¬ ботка грунта, его перемещение и отсыпку. Изображенные на рис. 35 ход поиска решения и на рис. 36 — типовые схемы производства ра¬ бот с помощью бульдозеров и скреперов позволяют выбрать схему, наиболее полно соответствующую заданным условиям и принятому типу ведущей машины. Для этого вначале в соответствии с принятым типом машин определяют схему перемещения грунта, затем схему его разработки и резания. Эти варианты вычерчивают сначала в рабочей тетради, а затем (после выбора окончательного варианта решения — Zl10) на листе проекта. Примеры оформления отдельных схем приведе¬ ны на рис. 37 и в [19]. Выбор схемы производства работ экскаватором и погрузчиком представлен в Λ73⁄4. 51
Рис. 36. Схема производства работ при планировке площадок бульдозерами и скреперами (рассматри¬ вать совместно с рис. 35). . ' σ — ширина ножа; / — длина пути набора грунта; /рдлина пути разгрузки грунта; —радиус поворота; 1⁄8 — рабочие
Рис. 37. Схемы разработки грунта при планировке площадок: а — скрепером, б — спаренными бульдозерами, о —< бульдозером с последующей погрузкой грун¬ та экскаватором; 1 — пу ть набора грунта скрепером; 2 — разгрузка грунта на насыпи; 3 — пут ь движения скреперов; 4 — направление рабочего хода бульдозеров; 5 — холостой ход; 6 — грунт, окученный в валы; 7 — направлен ие движения а втосамос вало в Оператор Л6а6. Выбор комплектов машин по техническим харак¬ теристикам, Пользуясь данными табл. 6 АНТИ, устанавливают состав комплектующих машин для выбранных вариантов ведущих машин Λ6α4. Затем с помощью алгоритма выбора комплектов машин и механиз¬ мов в условиях комплексной механизации земляных работ с при¬ менением бульдозеров и скреперов (рис. 2 АНТИ) выбирают комплект машин для данной ведущей машины в соответствии с ее техническими характеристиками (для экскаваторов см. рис. 3 АНТИ, для погрузчи¬ ков — рис. 4 АНТИ и табл. 30 —34 АНТИ). После этого делают заклю¬ чение, что для производства работ по планировке площадки в заданных условиях конкурентоспособны два или три комплекта машин. 53
Оператор A^a1, Установление последовательности производства работ по участкам. Последовательность производства работ устанав¬ ливают исходя из условий задания, в зависимости от общего числа участков, схемы перемещения грунта, наличия на площадке строений и т. п . Для этого проводят анализ и синтез всех условий задания, ре¬ зультатов расчетов, а также учитывают особенности поточных методов производства и технологии выполнения отдельных процессов. Напри¬ мер, насыпь возводят послойно, толщину слоя принимают в зависимо¬ сти от типа трамбовочного механизма или машины. Число проходов по одному следу до полного уплотнения определяют по рекоменда¬ ции табл. 19 АНТИ (отдельные схемы уплотнения даны на рис. 10 и 11 АНТИ). В зоне выемки в зависимости от вида грунта и типа машины выполняют рыхление. При использовании погрузчиков на планировке площадки схемы разработки и резания грунта рекомендуется принимать аналогично схемам, применяемым при работе скреперов и бульдозеров. Пример 1 по расчету блока Aβ. Выбрать способ производства работ и ком¬ плект машин для планировки площадки, приняв за исходные данные площад¬ ку, изображенную на рис. 15 и 29, грунт — суглинки (ем. пример по расчету блока А3). Решение 1. Площадку разбиваем на участки — насыпи и выемки (рис. 29) —Aθα1, 2. Среднюю дальность перемещения грунта определяем графически и прини¬ маем равной 108 м (рис. 29) — Afiα2. 3. Для разработки площадки принимаем механизированный способ произ¬ водства работ с учетом комплексной механизации. При этом ориентировочно устанавливаем структуру процесса (Аба3): Процесс Рыхление грунта Разработка » Разравнивание » Уплотнение » Объем работ, л*3 6111 6111 6111 6111 4. Предварительный выбор ведущей машины производим, используя реко¬ мендации рис. 1 АНТИ и табл. 12 АНТИ. Назначаем два 7ипа ведущих машин— бульдозер и погрузчик. По габл. 7 АНТИ выбираем два конкурентоспособных бульдозера ДЗ-4 на базе трактора ДТ-54 и ДЗ-17 на базе трактора Т-100 /М3. Технические характе¬ ристики бульдозеров заносим в табл. Aβ — 1 (A8α4). Аналогично по табл. 10 АНТИ выбираем конкурентоспособные одноковшо¬ вые погрузчики двух марок: ТО-18 на пневмоколесном ходу и ТО-ЮА на гусе¬ ничном ходу. Технические характеристики их записываем в габл. А8— 2. 5. Схемы производства работ бульдозером назначаем согласно рекоменда¬ циям, приведенным на рис. 35 и 36 (А8а5): перемещение грунта — по эллипсу; разработка грунта — траншейная; резание грунта — клиповидный профиль. Для погрузчиков, руководствуясь табл. 31 АНТИ, выбираем наиболее при¬ емлемый в наших условиях способ разработки грунта — совмещенный, а транс¬ портирование грунта в соответствии с рекомендациями рис. 4 АНТИ и табл. 5 АНТИ осуществляется непосредственно самим погрузчиком. 6. Комплект машин и механизмов для бульдозеров принимаем в соответсг- ствии с рекомендациями табл. 5 АНТИ: бульдозер — ведущая машина, рыхли¬ тель, каток, трактор (для рыхлителя и катка). Технические параметры назна¬ чаем исходя из рекомендаций рис. 2 АНТИ и материалов ЕНиР, параметры за¬ носим в табл. Ае — 3 (Аβcz0). 54
Таблица Aa-1 . Технические характеристики конкурентоспособных ведущих машин-бульдозеров Показатель Марка бульдозера ДЗ-4 |I ДЗ-17 Мощность двигателя, кВт 40 49 Размеры отвала, м: длина 2,28 3,94 высота 0,79 М Подъем отвала над грунтом, м 0,6 1,1 Заглубление отвала в грунт, м 0,15 0,25 Угол резания, град. 60 50-63 Скорость перемещения, км/ч: 6,3—7 ,9 6,4—10,1 транспортная при резании и перемещении грунта 3,6 2,4 Наибольшие преодолеваемые уклоны, град.: при движении вверх 20 30 при спуске с грунтом 20 25 при поперечном уклоне 20 25 Объем грунта, перемещаемого отвалом, м3 0,75 3,3 Габаритные размеры, м: 4,3 5,5 длина ширина 2,28 3,94 высота 2,3 3,04 М.асса трактора и оборудования, т 6,3 14 Таблица Λβ — 2 . Технические характеристики конкурентоспособных ведущих машин-погрузчиков Показатель Марка погрузчика ТО-18 | ТО-10 А Грузоподъемность, т 3 4 Вместимость основного ковша, м3 1,5 2 Ширина захвата, мм 2440 2900 Наибольшая высота разгрузки, мм 2750 3200 Вылет кромки ковша при наибольшей высоте разгрузки, мм 1046 1100 Мощность, кВт Габаритные размеры, м: 100 118 длина 7,2 7,5 ширина 2,44 2,9 высота 3,05 3,069 Для погрузчиков выбираем комплект машин, руководствуясь рекоменда¬ циями табл 5 АНТИ Этот комплект включает: погрузчик — ведущая машина, рыхлитель, каток, трактор (для κa κa и рыхлителя), параметры которых назна¬ чаем исходя из рекомендаций рис. 4 АНТИ и материалов ЕНиР, которые зано¬ сим в табл. А 3. 7. Назначаем следующую последовательность работ: грунт в зоне выемки разрабатывается бульдозером и перемещается по эллипсу в насыпь; в зоне насы¬ пи производятся послойное срезание и укладка грунта (толщина слоя прини¬ мается до 30 см, число проходов по одному следу назначается 5—10 до полного уплотнения самоходными катками). 55
Таблица Aβ — 3. Конкурентоспособные комплекты машин и механизмов, используемые при планировке площадей Разработка грунта Рыхление грунта Транспортирование (перемещение) грунта Уплотнение грунта Бульдозер ДЗ-4 Комплект 1 Бульдозер ДЗ-4 Самоходный ка¬ мощностью 40 кВт Бульдозер ДЗ-17 Комплект 2 Бульдозер Д317 ток ДУ-31А Самоходный ка- мощностью 79 кВт Погрузчик ТО-18 Комплект 3 Бульдозерно-рыхли- Погрузчик ТО-18 на то к ДУ-29 Самоходный ка¬ на пневмоколес- ном ходу с ков¬ шом вмести¬ мостью 1,5 м3 Погрузчик ТО-ЮА тельный агрегат ДП-15 (бульдозер ДЗ-53 на базе гусеничного трак¬ тора Т-100МЗ) Комплект 4 Бульдозерно-рыхли- ппевмоколесном ходу с ковшом вмести¬ мостью 1,5 м3 Погрузчик ТО 10А на то к ДУ-31А Самоходный ка - на гусеничном ходу с ковшом вместимостью 2 м3 тельный агрегат ДП-15 (бульдозер ДЗ-53 н а базе гусеничного трактора Т-100МЗ) гусеничном ходу с ковшом вместимостью 2м3 ток ДУ 31А 8. Для погрузчиков, применительно к площадке с одним участком работы, назначаем выполнение работ в такой последовательности: послойное рыхление (толщина слоя 10—15 см), затем разработка и транспортировка грунта к месту укладки. При необходимости допускается предварительная («грубая») плани¬ ровка тыльной стороной ковша погрузчика. Укатка осуществляется прицепными катками за 6—10 проходов по одному следу ( ‰α7). Самоконтроль Вопрос Ответ Что понимают под комплексной механизацией работ? Приведи- А6 те примеры к омпл екс ной механизации работ по планировке площадок По какому принципу разбивают площадку на участки? Aβa1 Что характеризует понятие «средняя дальность перемещения - 46α2 грунта» и как его определяют? Общая структура процесса производства работ по планировке 46α3 площадки, какие в ней возможны изменения и дополнения, чем они обусловливаются? Что представляет собой ведущая машина я какая ее роль в Aβa4 комплексном процессе? Какие машины в качестве ведущих применяют при планировке Aβa4 площадок и каковы условия их применения? Что понимают под комплектом машин? Λβα4 Какие комплекты маш и н применяют для планировки площадок? Какие схемы производства работ при планировке площадок Afia6, бульдозерами, скреперами, погрузчиками и экскаваторами ча - рис. 35, 36 ще всего применяют? Какой порядок выбора способов производства работ и комп- Рис. 28 лектов машин? 56
ВЫБОР СПОСОБОВ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ И КОМПЛЕКТОВ МАШИН ДЛЯ РАЗРАБОТКИ КОТЛОВАНА (БЛОК А7) Разработка котлованов является одним из основных видов земля¬ ных работ. В зависимости от запроектированного объема, характера грунтов, условий их перемещения и других факторов котлованы раз¬ рабатывают разными способами и с помощью различных комплек¬ тов машин. Разработку ведут с погрузкой грунта в транспортные средства и в отвал. Наиболее распространен механический способ разработки грунта непосредственно рабочим органом землеройной машины, основанный на комплексной механизации всего процесса рытья котлована. При очень больших объемах работ, наличии скальных пород или мерзлых грунтов применяют взрывной способ в сочетании с механиче¬ ским. При грунтах, поддающихся размыву, и наличии поблизости больших запасов воды, дешевой электроэнергии применяют гидромеха¬ нический способ разработки грунтов. Технологический процесс устройства котлована включает в себя механическую разработку грунта, его погрузку и перемещение или укладку в отвал, а также отделку — зачистку дна котлована и плани¬ ровку откосов. Такой комплексный процесс выполняют единым пото¬ ком при помощи системы взаимоувязанных машин либо отдельными потоками несколькими комплектами машин, работающими последо¬ вательно или параллельно и независимо друг от друга. В состав каж¬ дого комплекта включена ведущая машина, по параметрам и произво¬ дительности которой увязывают оаботу всех остальных машин (ком¬ плектующих). Наиболее распространенной ведущей машиной являет¬ ся экскаватор. Однако в зависимости от условий работы и наличия парка машин ведущей машиной могут быть скреперы, бульдозеры и погрузчики. >ι Для зачистки дна котлована чаще всего используют бульдозеры с различным навесным оборудованием или экскаваторы в сочетании с бульдозером (рис. 37, в или рис. 6 АНТИ). Для планировочных работ применяют и другие машины с различными приспособлениями, напри¬ мер планировочные гребенки на ковше обратной лопаты экскаватора, роторные машины, изготовленные на базе многоковшового экскавато¬ ра и др. [6, 14]. В последнее время для повышения эффективности зачистных и планировочных работ широко применяют одноковшовые погрузчики на гусеничном и пневмоколесном ходу, в том числе обору¬ дованные различными ковшами многоцелевого назначения. Все типы погрузчиков работают с основным, уменьшенным, увели¬ ченным или двухчелюстным ковшами. Основной ковш предназначен для работы на грунтах расчетной плотности (группе) грунтов (табл. 27 АНТИ). Уменьшенный (на 15—20 %) ковш применяют на более плот¬ ных грунтах, а увеличенный (на 20—25 %) — на менее плотных грун¬ тах. Двухчелюстные ковши используют, как правило, при точных пла¬ нировочных и зачистных работах, а также при обратных засыпках,
Рис. 38. Блок Л у. Выбор способов производства работ и ко мплектов машин по разработке котлована Полуповоротные погрузчики дополнительно могут работать с грейферным ковшом и обратной лопатой. Обратную засыпку производят послойно с разравниванием и уплот¬ нением засыпанного грунта, В качестве ведущих машин при этом при¬ меняют автосамосвалы, бульдозеры или погрузчики в сочетании с лен¬ точными конвейерами, экскаваторы с грейферным ковшом и другие машины. ' При уплотнении грунтов используют различные виды катков, грунтоуплотняющих машин и трамбовок (табл. 19, рис. 10, 11 АНТИ). Последовательность выбора способов производства работ и ком¬ плектов машин для разработки котлована представлена в блоке Д7 (рис. 38). На данном этапе расчета (Λ7) рассматривают ряд возможных вариантов выполнения работ. Окончательное решение принимают после определения и сравнивания технико-экономических показателей по каждому варианту Л9 и Alo. Разработка траншей выполняется механическим, буровзрывным или комбинированным способами. Для устройства траншей под инже¬ нерные сети и ленточные фундаменты применяют одноковшовые экска¬ ваторы с драглайном и обратной лопатой, цепные и роторные экска¬ ваторы для очистки территории и обратной засыпки— бульдозеры и погрузчики, для отвозки грунта — автосамосвалы и погрузчики. Типоразмер ведущей машины и комплект машин выбирают в увязке с темпом (объемами и сроками) производства работ, требуемыми пара¬ метрами траншей, видом и группой грунта по трудоемкости разработ¬ ки и, наконец, с себестоимостью разработки 1 м3 грунта или 1 м длины траншеи. При этом сначала устанавливают техническую возможность 58
использования машин определенного типа, затем выбирают тот ее раз- мер (марку), который обеспечивает разработку грунта и отсыпку на¬ сыпи необходимых параметров, а также наибольшую или оптималь¬ ную производительность. Например, при устройстве инженерных линий в переувлажненных грунтах не рекомендуется землеройной машине опережать укладку сетей больше чем на 3—6 м. Для разработки траншей под магистральные трубопроводы исполь¬ зуют высокопроизводительные непрерывного действия роторные экс¬ каваторы продольного черпания [10]. Они разрабатывают траншеи разного профиля в грунтах I и II групп без каменных включений. Имеются роторные экскаваторы для разработки мерзлых грунтов. На стройплощадках эффективно применяют и цепные многоковшовые экскаваторы. Одноковшовые экскаваторы применяют, когда роторные или цеп¬ ные по своим техническим возможностям не могут использоваться. Это преимущественно на сложных пересечениях и кривых участках трас¬ сы, для разработки траншей в обводненных, малоустойчивых и сыпу¬ чих грунтах, имеющих различные твердые включения: валуны, камни, шебень, гравий. Кроме того, экскаваторы используют для отсыпки насыпей, планировки, засыпки и других работ. Драглайн применяют для разработки широких и глубоких тран¬ шей в обводненных сыпучих грунтах или при необходимости отсыпки насыпи на значительном расстоянии от траншеи. Одноковшовые погрузчики применяют в основном при строитель¬ стве протяженных траншей (более 100 м), ширина которых в 1,5—2 раза превышает ширину ковша погрузчика. Последовательность выбора способа производства работ и комплек¬ тов машин при устройстве траншей аналогична разработке котлована. Оператор A7ai. Разбивка котлована на участки. При значительных размерах котлована (особенно по длине) с целью обеспечения поточ¬ ного ведения работ его разбивают на участки, исходя из технологиче¬ ских особенностей и очередности „строительства.- Особое внимание уде-, ляют организации [забоя — рабочего места землеройных машин на .каждом участку! ЗабоиТычерчивают для наиболее характерных мест Котлбвана'ГК‘их числу относят участки: с перепадами высот; с допол¬ нительной разработкой траншей и приямков с участием другой маши¬ ны или принятой в основном варианте; с дополнительными условиями производства работ (крепление откосов, водопонижение, заморажи¬ вание и т. д.). Оператор A7α2. Определение структуры процесса. Общую струк¬ туру процесса принимают по данным практики с учетом рекомендаций, приведенных в табл. 4 АНТИ. При ее уточнении учитывают исходные данные указаний по разработке грунтов в особых условиях и другие факторы Затем для каждого процесса определяют отдельно объем работ и записывают его в форме A6α3 — 1. Оператор А7а?г Предварительный выбор ведущей машины по техни¬ ческим характеристикам. Ведущую машину выбирают для основного процесса. При устройстве котлована таким процессом является его рытье. По этому процессу выполняют увязку всех остальных работ. 59
При механическом способе разработки грунта пользуются преиму¬ щественно экскаваторами, оборудованными различными съемными ра¬ бочими органами. Предварительный выбор навесного оборудования при разработке грунта экскаваторами удобно осуществлять по схеме, приведенной на рис. 39. При этом следует помнить, что выбор типо¬ размера одноковшового экскаватора зависит еще от группы грунта по трудности разработки, мощности разрабатываемого слоя (высоты забоя), которая должна быть достаточной для хорошего наполнения ковша и объема работ (табл. 12 и 13 АНТИ). С целью увеличения про¬ изводительности экскаватора для разработки грунтов I и II групп следует навешивать ковши увеличенной вместимости (на 25—50 %) со сплошной режущей кромкой. В зимнее время рекомендуется приме¬ нять экскаваторы с вместимостью ковша не менее 0,5 м8. При небольшой дальности перемещения грунта и нормальных условиях производства работ коглован можно разрабатывать бульдо¬ зерами, погрузчиками или скреперами, выбор которых описан в опе¬ раторе Aeai. С учетом характеристик машин (табл. 7—10 АНТИ) и рекомен¬ дации соответствующего технико-экономического анализа выбирают два-три варианта ведущих машин, которые наиболее полно отвечают требованиям, вытекающим из данных условий. Попутно выписывают в рабочую тетрадь основные технические характеристики ведущих машин. Оператор A7a4. Выбор схемы производства работ при разработке котлована. Выбор указанной схемы для экскаваторов представлен в виде алгоритма (рис. 40), который описывает основные способы про¬ изводства работ, приведенные на рис. 41 и 42 под соответствующим кодом (на рис. 41 показаны схемы разработки котлованов, на рис. 42- виды наиболее часто встречающихся экскаваторных забоев). При разработке котлованов погрузчики работают по двум схемам: поворотной и челночной (рис. 43). При работе по схеме с поворотом (рис. 43, а, б) автосамосвалы уста¬ навливают неподвижно под различным углом к забою непосредственно в забое, а также вне его. При этом после набора грунта погрузчик вна- чале движется задним ходом, затем, изменив направление движения, подъезжает к автосамосвалу передом. Средняя минимальная дальность перемещения грунта в этом случае составляет 25—35 м. По такой схеме чаще работают погрузчики на пневмоколесном ходу. Для челночной схемы работы (рис. 43, в,г) характерно переменное движение «вперед-назад» погрузчика и автосамосвала. Чаще такая схема применяется при ограниченных размерах площадок (котлова¬ нов), а также является основной для погрузчиков на гусеничном ходу. Средняя дальность перемещения грунта — 15—25 м. Выбор той или иной схемы определяется фронтальным либо полу- поворотным типом погрузчика. При этом наполнение ковша каждого погрузчика может выполняться раздельным, совмещенным, комбини¬ рованным или экскавационным способами (рис. 44). При раздельном способе ковш устанавливается режущей кромкой горизонтально или под углом наклона днища 3—5° к горизонту. При 60
Рис 40. Алгоритм определения схемы разработки котлованов, приведенных на рис. 41—42 (цифрами указаны схемы на этих рисунках)
2 3 11 Рис. 41. Схемы разработки котлованов (рассматривать совместно с рис. 40): / — лобовой проходкой с одностровней погрузкой в транспорт; 2 — лотовой проходкой с двусто¬ ронней погрузкой t транспорт; 3— уширенной лобовой проходкой с перемещением экскаватора по зи! ->* ryι 4— уширенной лобовой проходкой с перемещением -жскаватора поперек котлована; 5 — боковой проходкой экскаватором с прямой лопатой; 6 — 8 — торцовой проходкой с пе¬ ремещением э кскава тора с обратной лопатой вдоль котлована; 9—10 — тоже, поперек кот* ловапа; // — боковой проходкой; 12 — поперечно-челночной проходкой драглайном
I=o,oo3 Рис. 42. Схема забоев (рассматривать совместно с рис. 40): /—ось проходки экскаватора; 2 — мес то с тоянк и экскаватора; 3 — экскаватор; 4 — центр т яжес ти забоев; 5 — ос ь д виже ния автосамосв алов: 6 — вешка; 7 — водоотводная канава; 8 — ось предыдущей проходки; 9 — недобор; Яр—радиус разработки; Я r — радиус выгрузки; Яст — радиус резания на уровне стоянки; ti3 высота выгрузки; hτ — высота транспортных средс тв; bτ — ширина транспортных средств; В—«ширина забоя поверху; Zπ-длина рабочей передвижки экскаватора; !г — глубина котлов ана
§ 9∙223
Рис. 43. Схемы разработки котлованов погрузчиками: а— поворотная при использовании фронтального погрузчика; 6 — то же, с использованием полуповоротного погрузчика; в, г — челночная (при использовании аналогичных погрузни- ков); / — погрузчик соответственно фронтальный и полуповоротный; 2, 3 —ось движения погрузчика и автосамосвала; 4 — автосамосвал; 5--вешка; 6 — недобор; В — ширина забоя; /т —длина транспортных средств; /пг — длина погрузчика; hτ — > высота до борта транспортных средств; Д-→ гл убина котлована; &п — ширина погрузчика; hπ — высота погрузчика движении погрузчика на незначительной скорости (1,4—1,8 км/ч) ковш внедряется в грунт на глубину Δbh, равную 0,85—1 длины ковша. После внедрения ковша и остановки машины ковш опрокидывают до максимального положения. Затем поднимают стрелу в транспорт¬ ное положение, и погрузчик начинает движение. Подъем стрелы в по¬ ложение разгрузки и движение погрузчика можно совместить. При этом способе во избежение ударных нагрузок в конструкциях и износа шин не рекомендуется скорость свыше 2—4 км/ч. Совмещемный способ характерен тем, что при внедрении ковша на 0,5—0,6 его длины и сохранении поступательного движения (у =≈ 66
Рис. 44. Способы наполнения ковша погрузчика грунтом: I — раздельный; // — совмещенный; 1/1 — экскавационный; 1У комбинирован¬ ный;а— внедрение ковша;- б — наполнение ковша; в — выход из забоя = 2,5 ... 5 км/ч) постепенно поворачивают ковш до максимального запрокидывания. При этом для наилучшего наполнения ковша необ¬ ходимо, чтобы скорость движения погрузчика была близка к средней линейной скорости запрокидывания режущей кромки ковша. В этом случае напорное усилие внедрения снижается в 2—3 раза по сравнению с раздельным способом. Данный способ копания наиболее эффективен 3* 67
для погрузчиков грузоподъемностью меньше 10 т при разработке грунта I—III группы из целика и в разрыхленном состоянии. Для погрузчиков грузоподъемностью больше 10 т максимальное наполнение ковша, в особенности на грунтах III—IV группы, дости¬ гается при использовании комбинированного способа. По мере внедре¬ ния ковша с наклоном днища 3—5° одновременно с напорным движе¬ нием погрузчика с помощью механизмов поворота ковша и подъема стрелы осуществляют попеременно поворот ковша на угол 2—3° и подъ¬ ем стрелы на 5—10° до момента выхода ковша из забоя. При разработке грунта тонкой стружкой рекомендуется приме¬ нять экскавационный способ копания. При этом способе ковш накло¬ няют к основанию забоя на угол 3—5° и после его внедрения подни¬ мают стрелу. Во избежание потери грунта при выходе из забоя ковш запрокидывают. Если при разработке тяжелых грунтов не достигается необходимая глубина внедрения, необходимо производить дополни¬ тельные внедрения. Этот способ рекомендуется только при незначи¬ тельных объемах работ, отсутствии экскаватора и невозможности пред¬ варительного рыхления грунтов. При выборе схем производства работ погрузчиками следует руко¬ водствоваться рекомендациями табл. 12, 30—34 АНТИ. Подобрав веду¬ щую машину и установив максимальный радиус разработки (Λ7tf2), определяют схему разработки котлована и вид забоя. Если в рекомен¬ дациях указывается не одна, а несколько схем, выбор осуществляется по усмотрению проектировщика с учетом местных условий. В этом случае обычно отдают предпочтение экскаватору с возможно меньшим углом поворота. Малые углы поворота (5—10°) допустимы при чел¬ ночных способах разработки. Однако в связи с тем, что в данном слу¬ чае требуется устройство въездных траншей, эффективность таких схем должна быть экономически обоснована. Проверяется наличие въездных траншей, которые устраивают и при разработке котлована экскаватором, оборудованным обратной лопатой. В зимнее время производство земляных работ требует дополнитель¬ ных затрат и средств для предварительной подготовки мерзлого грун¬ та к экскавации. При этом наиболее рационально создавать условия, позволяющие уменьшить глубину промерзания грунта и сопротивле¬ ние резанию. Достигается это разрыхлением или перелопачиванием грунта в осеннее время года с последующим его утеплением. Подготов¬ ку уже мерзлого грунта в зависимости от его механических свойств, глубины мерзлого слоя, темпа работы, условий строительной площад¬ ки и характеристик экскаваторов выполняют в основном механическим способом с помощью различных средств, в меньшей степени — взрыв¬ ным способом и в незначительной — оттаиванием. Применение погрузчиков в зимнее время ограничено. Они способ¬ ны разрабатывать разрыхленные мерзлые грунты. В отдельных слу¬ чаях могут применяться мощные погрузчики (g > б т) для разра¬ ботки грунта из целика. При этом экскавационным способом снимается тонкая стружка грунта толщиной до 10 см. Выбранные для расчетов схемы разработок вычерчивают на отдель¬ ных листах в рабочей тетради с указанием всех размеров (согласно 68
параметрам принятых машин); затем схему выбранного варианта пере¬ носят на лист технологической карты. Следует иметь в виду, что ис¬ пользование максимальных параметров работы машины не всегда обя¬ зательно, так как ее работа на предельных режимах не всегда самая производительная, зато приводит к преждевременному износу. Поэто¬ му обычно принимают оптимальные параметры работы машины, на которые и следует ориентироваться при проектировании. Так, для экскаваторов, оборудованных прямой лопатой, коэффициент исполь¬ зования максимальных параметров принят равным 0,9 [9], а для по¬ грузчиков — 0,85 [21]. Контуры забоя на определенном участке котлована, положение экс¬ каватора и погрузчика в плане и разрезах, а также радиусы резания, высота забоя, радиус выгрузки, радиус поворота и т. д. , расположение транспортных средств, путей движения транспорта и другие данные после определения предельных и рациональных параметров переносят на схему разработки котлована и схемы забоев. На плане котлована показывают также последовательность передвижения землеройной и землеройно-транспортной машин, устройство въездных путей, по¬ следовательность многоярусных проходок, схемы перемещения транс¬ портных путей. Определение граничных и рациональных параметров экскаваторов и сечений проходок А. Экскаватор, оборудованный прямой лопатой, разрабатывает котлован боковыми или лобовыми проходками. Наибольшее расстояние от оси экскаватора до бровки погрузочного пути (при выгрузке грунта в транспортные средства, находящиеся на уровне бровки котлована) Λι≤7⁄8-(1⁄8 + l). («) где — радиус выгрузки при наибольшей ее высоте, м; bτ — ширина колеи транспорта (см. табл. 11 АНТИ) или длина шпал рельсового пути, м; 1 — запас ширины с учетом возможности оползания бровки, м. Наибольшая глубина котлована при расположении экскаватора на дне кот¬ лована и выгрузке грунта в транспортные средства, находящиеся на уровне бров¬ ки котлована (рис. 42, схема 1, а), Λk≤ b-(1⁄8 + 0,5), (43) где Нв — наибольшая высота выгрузки, м; hτ — выс ота транспортной единицы (автосамосвалов) до верха борта (см. табл. 9 АНТИ), м; 0,5 — максимально до¬ пустимое расстояние между нижней кромкой открытого днища ковша экскава¬ тора и верхом борта транспортного средства, м. Наибольшее расстояние от оси экскаватора до бокового откоса (с учетом недобора грунта после рабочей передвижки) по верху при лобовой проходке P6< (44) где Rκ — наибольший радиус копания (табл. 11 АНТИ), м; /п --длина рабочей передвижки, м. Наибольшая ширина лобовой проходки (рис. 41, схема 2) при перемещении экскаватора по прямой B<2P6=2j 4- 2. (45) 69
Наибольшее расстояние от оси экскаватора до бровки ранее разработанного бокового забоя по вер ху (в последующих проходках) 1⁄8≈θ∙4,≡Wκ-41)1 (46) где 1?ст — наибольший радиус копания на уровне стоянки гусениц экскава¬ тора, м. Наибольшая ширина каждой последующей проходки при боковом забое ^посл = ^посл* (^7) Длина рабочей передвижки экскаватора lπ < 0,9 7?ст - 7?TM‘п С 0,75 Б, (48) где 0,9 — коэффициент рационального использования максимальных парамет¬ ров; — наименьший радиус копания на уровне стоянки экскаватора (табл. 9 АНТИ), м; Б — длина рукоятки (табл. 9 АНТИ), м. Допускаемая высота забоя должна быть не менее тройной высоты ковша. Наибольшая высота забоя не должна превышать максимальной практической высоты резания. Оптимальную высоту забоя принимают равной вертикаль¬ ному расстоянию от горизонта стоянки экскаватора до уровня напорного вала, умноженного на коэффициент 1,2. Наименьший промежуток между хвостовой поворотной частью кабины экс¬ каватора, забоем и стенкой кузова (бортом) транспортных средств согласно усло¬ виям техники безопасности должен составлять не менее 1 м при любом повороте экскаватора. Б. Экскаватор, оборудованный обратной лопатой или драглайном (разраба¬ тывает котлован торцевыми или боковыми проходками). Длина рабочей передвижки экскаватора 'π<-Casx-CiS, <49> где — наибольший радиус копания на уровне дна выемки — переменная величи¬ на, зависящая от глубины котлована, м; ЯTM” — наименьший радиус копания на уровне дна выемки — переменная величина, изменяющаяся в зависимости от глу¬ бины котлована, м. Наибольший радиус копания на уровне дна выемки ^≈Xκ~mhκ. (50) Наименьший радиус копания на уровне дна выемки *κ.irB = T+mftκ+0>5- (51) где К — длина гусеничного хода экскаватора (табл. 9 АНТИ), м. Наибольший радиус копания на уровне дна выемки не должен быть больше /?TMах, иначе экскаватор не сможет разрабатывать выемку данной глубины. В по¬ следнем случае предпочтительней выбрать экскаватор с более длинной стрелой, заменить обратную лопату на драглайн или разработку вести ярусами, если для этого имеются условия (A7Λi0). Наибольшее расстояние от оси экскаватора до нижней кромки бокового забоя при торцовой проходке (52) Наибольшая ширина торцовой проходки при движении экскаватора по пря¬ мой (на уровне дна забоя) Вт, и = 2Рт. н» ($$) 70
Наибольшее расстояние от оси экскаватора до верхней кромки бокового забоя при торцовой проходке РТфвss н (54) Наибольшая ширина торцовой проходки при движении экскаватора по прямой (по верху) 5τ.β≤] ^1⁄8-zn∙ (55) Наибольшая ширина каждой последующей торцовой проходки (если разра¬ батывают один борт выемки) ^т. поел = в 4“ mhκ. (56) Так как крутизна бокового откоса в забоях наибольшей ширины не превы • шает 65—70°, для создания более крутых откосов ширину проходки уменьшают, а экскаватор располагают ближе к боковому забою. Чтобы уменьшить угол по¬ вор ота экскаватора, оборудованного лопатой или драглайном, при отгрузке грунта в транспортные средства последние подают под погрузку к той стороне забоя, где разрабатывают грунт. При разработке котлована боковыми проходками в отвал, расположенный на б ол ьшо м ра с ст оя н ии от ко тлована, эк ск ав ат ор перемещается за пределами по¬ лосы, на которой производится выемка грунта. В этом случае целесообразнее вести работы по круговому циклу (рис. 41, схема 11). Если ширина котлована превышает максимальные поперечные размеры одной проходки, разработку ве¬ дут несколькими пр оходками. Определение граничных и рациональных параметров погрузчиков и сечений проходок Наибольшая ширина лобовой проходки*. а) при работе по схеме с поворотом: фронтальных погрузчиков (рис. 43, а) β<1⁄8+flmin+ πr+(mΛ+α3)*+1⁄8 (57) где ^n∩11 — минимальный радиус поворота погрузчика, м; /пг — длина погрузчика, м; а3— зазор относительно начала откоса (α3=≡0. . . 0,3 м); α6 — зазор безопасно¬ сти при погрузке (α6 =0,1 ... 0,5 м); полуповоротных погрузчиков (рис. 43, б) В< τ+jRmin+bπ+2(mh+а3); (58) б) при работе по челночной схеме: фронтальных погрузчиков (рис. 43, в) B<2lτ + bπ + 2(mh + a3)∙t (59) полуповоротных погрузчиков (рис. 43, а) B<2bτ + bπ(mh + a3) + 2a6. (60) Наибольшая длина лобовой проходки: а) при работе по ехеме с поворотом : фронтальных погрузчиков (рис. 43, а) L<∏r+α3+/?ш|п+o,51⁄8 (61) полуповоротных погрузчиков (рис. 43, б) L<a3+2bτ+ πp+bn+2α6. (62) б) при работе по челночной схеме фронтальных и полуповоротных погрузчиков L<α3 + 2 πr-h1⁄8τ+1⁄8 (63) 71
Цепочка Л7 (p6— α7). Проверка необходимости устройства въезд¬ ной траншеи. Определение общего объема работ по устройству котло¬ вана. Въездные траншеи устраивают с уклоном 0,1—0,15 для ввода в забой экскаватора, оборудованного прямой лопатой, въезда и выезда погрузчиков и автомобильного транспорта. При разработке котлова¬ нов экскаваторами, оборудованными обратной лопатой или драглай¬ ном, въездные пути обычно не делают, если они не предусмотрены за¬ данием или особыми соображениями (например, для въезда и выезда автомобилей в забой при разработке котлована драглайном челноч¬ ным способом). Объем земляных работ по устройству въездных траншей Vb. т = у[зЬ+ 2mh ~-~f-y'j (mf — т), (64) гдеh— глубина котлована по оси въездной траншеи, м; b — ширина въездной траншеи по дну (для автосамосвалов грузоподъемностью до 12 т: при одностороннем движении — 3,5 м, при двустороннем — 7м; при грузоподъемности автосамосвалов более 12 т, а также при исполь¬ зовании других транспортных средств ширина проезжей части опре¬ деляется проектом организации строительства), м; т' — коэффициент заложения дна траншей (для автотранспорта — 10—15); т — коэф¬ фициент заложения откосов траншеи (см. табл. 1 АНТИ). В случае разработки дна котлована ниже проектной отметки при устройстве дополнительных траншей (см. A4 (р2 — a4) в процессе опре¬ деления h учитывают понижение отметки. Объем работ по разработке котлована с учетом разработки траншей V=lκ+Wτ, (65) где 7κ — объем котлована, м3; Vb.t — объем въездной траншеи, м3. Этот объем и учитывают в дальнейших расчетах. Оператор A7a8. Выбор комплектов машин и расчет транспортных средств. Эффективность работы экскаватора и погрузчика с погрузкой грунта в транспортные средства в значительной степени зависит от пра¬ вильной организации транспортирования грунта. Основными транс¬ портными средствами здесь являются автосамосвалы и автосамосвал ь- ные прицепы, при больших объемах работ применяют тракторный и железнодорожный транспорт. Автосамосвалы выбирают в зависимости от их грузоподъемности по рекомендациям, приведенным в табл. 11 АНТИ. Необходимые данные для выбора рекомендуемых комплек¬ тов машин при комплексной механизации земляных работ с примене¬ нием одноковшовых экскаваторов и погрузчиков приведены в виде алгоритма на рис.3 и4АНТИ. Число транспортных средств при работе экскаватора^ и погрузчика в транспорт yτp=Tatπ, (66) где Nτp — число автосамосвалов (составов); 7\ — длительность цикла работы автосамосвала, мин; t∏ — длительность погрузки автосамосва¬ ла (состава), мин. 72
Длительность цикла работы автосамосвала “ta + 7⁄8√6δ + tP∙ (67) м"Ф гдеL— расстояние от места погрузки (дальность возки грунта), км; »ср — средняя расчетная скорость движения до места разгрузки и об¬ ратно (принимается для автосамосвалов по табл. 17 АНТИ), мин; p.m — время разгрузки с маневрированием (для автосамосвалов принимается по табл. 11 АНТИ), мин; tt,i — время, необходимое на маневры при погрузке автосамосвала или состава автосамосвалов, мин (прини¬ мается по табл. 11 АНТИ). Длительность погрузки автосамосвала t∏ = АГ/(«Лт), (68) гдеМ≈ Q (qK<i} — число ковшей, загружаемых в кузов машины (применяется целое число, перегрузка допускается не более чем на 10 %, здесь Q — грузоподъемность транспортной единицы, м3); q — геометрическая вместимость ковша, м3; Λe — коэффициент использо¬ вания вместимости ковша (см. формулу (84)); nτ — число циклов экскаваций в минуту, равное 60 (b 1⁄8, где Кв — коэффициент исполь¬ зования экскаватора по времени в смену (см. прилрж. З .в [4]), — про¬ должительность цикла, с (табл. 9 АНТИ); Кт — коэффициент, зави¬ сящий от организации работы транспорта (табл. 26 АНТИ). Число транспортных средств при проектировании работы экскава¬ тора и погрузчика попеременно в отвал и в транспорт Л^тр — μ7,p 1⁄8, (69) где μ≈1⁄8 (φ+1⁄8), (70) k = 77oτ 7τp, (71) <p= V0τ Vτp, (72) Пот — проектируемая производительность при работе в отвал, м3/ч; ∏tp—то же, при погрузке в транспортные средства, м3/ч; Vroτ — объем грунта, разрабатываемого в отвал, м3/ч; /тр— тоже,в тран¬ спортные средства, м3. Оператор A7<3⁄4. Составление графика движения транспорта. График движения транспорта строится для выбранного комплекта машин после выполнения всех действий по блокам Ад и Alo. Порядок составле¬ ния такого графика для экскаватора и погрузчика показан на рис. 45 . В 8.00 экскаватор или погрузчик начинают свою работу, и первая транспортная единица 1 подается под погрузку в забой. Время, затра¬ ченное на погрузку, выражено ординатой tπ по оси t. После погрузки транспорт отвозит грунт к месту отвала, расположенного на расстоя¬ нии L. Время на движение — ордината 60L1⁄8cp мин (условно считаем, что время движения к месту отвала и обратно одинаково). На месте отвала транспорт должен произвести маневры, стать под разгрузку и разгрузиться, на что затрачивается p.m, и возвратиться в забой за время 60 L vcp мин. Произведя маневры за время tu, транспорт опять 73
‰=31,5 Рис. 45. График движения транспорта (для примера расчета бло¬ ка А7) становится под погрузку. Суммарное время, затраченное от погрузки до выгрузки, составляет длительность цикла данной транспортной единицы. Следующая транспортная единица 2 должна окончить ма¬ невры под погрузку за время 1М и быть готовой сразу после загрузки предыдущей машины. Затем цикл повторяется. Такой процесс погрузки может состояться, если число транспортных средств, определяемое по формуле (66), составит целое число. В противном случае, что бывает чаще, имеет место простой автосамосвала (при округлении в большую сторону до целого значения) или экскаватора и погрузчика (при округ¬ лении в меньшую сторону). Так как полученное значение простоя t∏p<t∏, его при расчете распределяют по всем tπ в цикле 7Ц, и гра¬ фик строят без учета простоев (по аналогии с рис. 45). При этом скорректированная величина π=≈T1‰ (73) где N<rp — целое число транспортных средств, определенное по фор¬ муле (66). Такой подход является приближенным, так как метод взаимодей¬ ствия экскаватор — автосамосвал не является конвейерной системой со строго постоянной скоростью или равномерно протекающими цик¬ личными процессами. Более точно эту задачу можно было бы решить, используя систему массового обслуживания, где большое место зани¬ мают случайности, поддающиеся учету лишь с применением вероятно¬ стных характеристик. В нашем случае такими элементами являются время цикла одного автосамосвала, которое колеблется в значительных пределах (зависит от квалификации шофера, погодных условий, тех¬ нического состояния автомашины и т. п.), время погрузки и время установки под погрузку. Для расчета можно воспользоваться спе¬ циальными таблицами и рекомендациями. 74
Рис. 46 . Схема многоярусной разработки котлована: 1—11 — последовательность проходки; Hlit в — высота напорного ва ла ло¬ паты над уровнем стоянки (стрелками указаны места отгрузки грунта) Оператор Л/?10. Установление последовательности производства работ. Разработку грунта экскаваторами, оборудованными прямой лопатой, и погрузчиками начинают с въездной траншеи. При одно¬ ярусной разработке котлована (в зависимости от его ширины) первую проходку устраивают суженной, нормальной ширины или уширенной, последующие проходки — боковыми. При многоярусной разработке котлована первую проходку начи¬ нают с пионерной траншеи. Ее назначение'— регулирование высот ярусной разработки, смягчение профиля землевозного пути, а также регулирование ширины разработки последующих забоев. Пионерную транш^о разрабатывают лобовой проходкой. Вынутый из нее грунт укла^вают на бровку котлована, в транспортные средства или на по¬ верхность первой проходки (откуда его убирают после разработки пер¬ вой'проходки). /При многоярусной разработке котлована задача заключается в том, чтобы в периметр его вписать минимальное число проходок, по возмож¬ ности использовать один и тот же погрузочный путь (в случае вывоз¬ ки грунта узкоколейной дорогой и при разработке двух или более проходок), а также уменьшить недобор грунта у откосов. Примерный вариант последовательности разработки представлен на рис. 46. Здесь первая и вторая проходки являются пионерными. Они могут разрабатываться в отвал или в транспортные средства. При разработке котлована в транспортные средства и устройстве путей для них в забое последние можно использовать два раза (при расположе¬ нии в третьей и девятой проходках для разработок четвертой и пятой, десятой и одиннадцатой) и три раза (при расположении в пятой про¬ ходке и одной перестановке в сторону седьмой). Размеры поперечных сечений экскаваторных проходок определяют по приведенным выше формулам (45), (53), (55), (56). Если глубина выемки оказывается некратной принятой высоте забоя экскаватора, то число ярусов можно сократить за счет разработ¬ ки пионерной траншеи с повышением или понижением ее глубины. Расчет забоя для пионерной траншеи аналогичен расчету лобовой про¬ ходки. Погрузчики разрабатывают неглубокие котлованы (до 2—3 м) по одноярусной системе. Разработку траншей организуют по участкам согласно плану про¬ изводства работ и сдачи в эксплуатацию отдельных участков или оче¬ 75
редей. Начинают разработку, как правило, от пониженного участка на подъем. Пример по расчету блока А7. Выбрать способ производства работ и комплект машин для разработки котлована, приняв за исходные данные пример по разра¬ ботке блока А 4. Решение 1. Разбивку котлована (см. рис. 19) на участки не производим, так как по условию производства работ такой необходимости нет (Λ7α1). 2. Для разработки котлована принимаем механизированный способ произ¬ водства работ с учетом комплексной механизации. При этом ориентировочно устанавливаем следующую структуру процесса (A7^2)* Процесс Объем Разработка грунта, м3 7841 Транспортирование грунта, м3 7841 Разработка недобора (при недоборе 0,2 м), м3 240 Планировка дна котлована, м2 1200 3. Предварительный выбор ведущей машины производим, используя реко¬ мендации алгоритма, приведенного на рис. 39 и данных табл. 12 и 13 АНТИ. Назначаем в качестве ведущих машин два экскаватора с вместимостью ков¬ ша 0,5—0,8 м3*: один оборудован прямой лопатой, другой — обратной. По табл. 9 АНТИ выбираем два конкурентоспособных экскаватора марки ЭО-4121А с прямой и обратной лопатами и вместимостью ковша 0,65—0,8 м3. Технические характеристики этих машин заносим в табл. А7— 1 (A7α3). Таблица Λ7~~lt Технические характеристики ведущих машин Показатель Экскаватор ЭО-4121А с прямой лопатой с обратной лопатой Вместимость ковша, м3 0,8 0,65 Длина гусеничного хода, м 3,42 3,42 Максимальная глубина копания ниже уровня стоянки, м 3,6 5,8 Наименьший радиус копания на уровне стоянки, м 4,12 — Наибольший радиус копания, м 7,25 ' 9,2/ Наибольшая высота выгрузки, м 5 6 4. Схему производства работ при разработке котлована определяем исходя из рекомендаций алгоритма, приведенного на рис. 40 (A7α4Γ Для экскаватора, оборудованного прямой лопатой (В = 22,02/7,25 ≡ = 3,04 ≈ 3 R), рациональной является схема разработки котлована 4 (рис. 41) уширенной лобовой проходкой с перемещением экскаватора поперек котлована. Для экскаватора, оборудованного обратной лопатой (В = 22,02/9,2 == = 2,39 < 2,5 /?), рациональной является схема разработки котлована 8 или 9 (рис. 41) торцовой проходкой с перемещением экскаватора вдоль или поперек котлована * Конкурентоспособными машинами могли бы быть драглайн, скрепер и другие машины, данные о которых в учебном пособии не рассматриваются. Предлагается решить эти вопросы при выполнении студентами самостоятельной работы. 76
Определение граничных и рациональных параметров экскаваторов А. Для экскаватора ЭО-4121А, оборудованного прямой лопатой, который разрабатывает котлован уширенной лобовой проходкой. Длина рабочей передвижки (см. формулу (48)) ∏ = 0,9∙7,25—4,12 = 2,4 м. Наибольшее расстояние от оси экскаватора до бокового откоса по верху (см. формулу (44)) p5 < ]<7,252 — 2,42 = θ.δ4 m∙ Так как разработка котлована ведется уширенной лобовой проходкой, ос¬ тальные параметры (см. формулы (45) — (47)) определять нет необходимости. Б. Для экскаватора ЭО-4121А, оборудованного обратной лопатой, который разрабатывает котлован торцовой проходкой. Наибольший радиус копания на уровне дна выемки (см. формулу (50)) = 9>2 — °>75*5 = М5 м. Наименьший радиус копания на уровне дна выемки (см. формулу (51)) 342 7^κ.iB==1⁄8+°»75•5+0,5 = 5,96м. Учитывая, что ^m1*rlβ > RTMaβx, принятый экскаватор ЭО-4121А с обратной лопатой по условиям работы не может обес печить отрывку котлована в один ярус, поскольку под ним может обрушиться призма грунта. Поэтому для данных усло¬ вий следует принять разработку котлована в два яруса с глубиной копания до 3 м. Однако, учитывая, что это приводит к усложнению технологии выполнения данного процесса (дополнительно потребуются бульдозер для планировочных работ на втором ярусе и въездная траншея, а также увеличится общий срок про¬ изводства работ), для дальнейших расчетов экскаватор с обратной лопатой ис¬ ключаем. 5. Учитывая, что э кс кава тор, оборудованный прямой лопатой, требует уст¬ ройства въездной траншеи, определяем ее объем (см. A1 ((p5 — α7)),. ив. τ = 4ψ2 (з • 7,5 + 2.0,75 • 4,55 1°~θ,7"j (Ю—0,75) = 951 м». 6. Комплект машин и механизмов принимаем для экскаватора ЭО-4121А, оборудованного прямой лопатой, в соответствии с рекомендациями алгоритма выбора рекомендуемых машин для комплексной механизации (рис. 3 АНТИ) и материалов ЕНиР назначаем следующий: автосамосвалы, бульдозер и каток, которые заносим в табл. Д7— 2 (A7α8). Число транспортных средств подсчитываем по формуле (66). Для этого вна¬ чале определяем число ковшей, загружаемых в кузов автосамосвала (см. форму¬ лу (68)): 5 М=≈ θ 3,.~Q~74 = 8,5 (принимаем 9 ковшей) . Таблица А7 — 2. Рекомендуемый комплект машин и механизмов для разработки котлована Машины для разработки котлована Машины для зачистки котлована Машины и механизмы для уплотнения грунта Машины для транс¬ портировки грунта Экскаватор ЭО-4121А с прямой лопатой (вместимостью ковша 0,8 м3) Бульдозер ДЗ-53 Полуприцепной ка ¬ ток ДУ-16В в комп¬ лексе с одноосным колесным тяг ачом MoA3-546Π Автосамосвалы КАМАЗ-5511 — 9 шт. 77
Длительность погрузки одного автоеамосвала (см. формулу (68)): 9 z∏ 2,66 • 0,92 = 3,67 мин ’ Длительность цикла работы одного автосамосвала при принятом расстоянии перемещения грунта 5 км составит (см. формулу (67)) Tll = 3,68+2 ^+2+1,9 = 31,38 мин. Число автосамосвалов при работе экскаватора в транспортные средства (см. формулу (66)) Λ τ = 31,58/3,68 = 8,58. Принимаем девять автосамосвалов марки КАМАЗ-5511. После этого коррек¬ тируем длительность погрузки одного автосамосвала: tπ *≈ 31,58/9 ≈ = 3,5 мин, тогда Тц == 3,5 - 9 = 31,5 мин. 7. График движения транспорта строим по методике оператора A7α9 (см. рис. 45) для девяти автоеамосвалов марки КАМАЗ и экскаватора ЭО-4121А, обо¬ рудованного прямой лопатой, с учетом скорректированной длительности по¬ грузки. Самоконтроль Вопрос Ответ Что понимают под комплексной механизацией? Приведи¬ те пример комплексной механизации земляных работ по устройству котлована, площадки л, Из каких процессов состоит разработка котлована? H<J∏2 Какие ведущие машины применяют при рытье котлова¬ на? От чего зависит их выбор? A7α3 Какие существуют схемы разработки котлованов? Ха¬ рактеристики схем Рис. 41 Какие параметры экскаваторов и погрузчиков называют основными и что они собой представляют? Д7б?4 Как определить параметры лобовых проходок экскава¬ торов и погрузчиков? Как определить параметры торцовых проходок? Как определить параметры боковых проходок? Z7α4 Как организовать работу машин экскаваторов в уширен¬ ном лобовом забое? Λ7α4 Как организовать работу машин при схемах разработки грунта погрузчиками: челночной и с поворотом? A7α4 Назначение въездных траншей; порядок определения их Λ7(Рб— «7), объемов Как определить потребность в транспортных средствах при работе экскаватора или погрузчика: формула (64) в транспортные средства A7α8, формула (66) попеременно в транспортные средства и в отвал? A7α8, формула (69) График движения транспорта, его назначение и принцип составления Λ7α0, рис. 45 Последовательность разработки котлованов экскавато¬ рами, оборудованными прямой лопатой, и погрузчиками 47∏io Последовательность определения выбора способов про¬ изводства работ и комплектов машин по устройству кот- Рис. 38 лована 78
ВЫБОР СПОСОБОВ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ И КОМПЛЕКТОВ МАШИН ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ДОРОГ (БЛОК А8) Процесс возведения земляного полотна дорог состоит из подготови¬ тельных и основных работ. К первым относят разбивку земляного по¬ лотна, очистку дорожной полосы от кустарников, леса, пней, камней ит.п., ко вторым — разработку и перемещение грунта в продольном или поперечном направлении, разравнивание и уплотнение грунта, окончательную отделку насыпи или откосов выемки в соответствии с проектом. Выбор способов производства работ по возведению зем¬ ляного полотна зависит от объемов работ, заданных сроком их выпол¬ нения, свойств грунтов и дальности их перемещения, высоты насыпи, глубины выемки, рельефа местности, гидрогеологических и климати¬ ческих условий. Весь технологический процесс возведения земляного полотна вы¬ полняют единым потоком с помощью системы взаимоувязанных машин либо отдельными потоками с помощью нескольких комплектов машин, работающих последовательно или параллельно и независимо друг от друга. В каждом комплекте имеется ведущая машина, по па¬ раметрам и производительности которой увязывается работа всех ос¬ тальных машин (комплектующих). Чаще всего используют механический способ разработки грунта непосредственно рабочим органом землеройной машины в условиях комплексной механизации всего процесса. Такая организация работ получила название комплексной механизации. Ведущими машинами служат бульдозеры, скреперы, экскаваторы и погрузчики. При опре¬ деленных условиях ведущими машинами могут быть также грейдеры, автогрейдеры, грейдер-элеваторы. Связные грунты уплотняют пре¬ имущественно катками на пневматических шинах и трамбующими ма¬ шинами, несвязные — вибрационными машинами или прицепными виброкатками. Число проходок и толщина уплотняемого слоя зависят от типа уплотняющей машины (табл. 19 АНТИ). Последовательность выбора способов производства работ и ком¬ плектов машин представлена в блоке А8 (рис. 47). На этом этапе рас¬ сматривают несколько возможных вариантов ведения работ и комплек¬ тов машин по возведению земляного полотна, отвечающих заданным условиям. Окончательное решение принимают после определения и сравнения технико-экономических показателей по каждому вари¬ анту (см. и A1o). Оператор A8α1. Разбивка земляного полотна на участки. Расчле¬ нение на участки возводимого земляного полотна обусловлено требо¬ ваниями поточности строительства и его комплексной механизации. При этом учитывают два способа перемещения грунта, применяемые при возведении земляного полотна: продольный и поперечный. В за¬ висимости от принимаемою способа определяют наиболее целесообраз¬ ные для проведения работ участки. Вначале назначают участки для продольного перемещения, руководствуясь правилом: объем выемки должен быть равен объему насыпи. Для остальных участков прини- 79
Рис. 47, Блок Де- Выбор способов производства работ и комплектов машин для возведения земляного полотна дорог Рис, 48. Построение кривой распределения земляных масс по про* дольному профилю полотна
мают поперечное перемещение. В первом случае размеры участков устанавливают графическим способом — строят кривую распределе¬ ния земляных масс под профилем земляного полотна (рис 48). На координатных осях ОХ и ОУ, расположенных в начале трассы, откладывают в принятом масштабе алгебраические суммы объемов выемок и насыпей. Объем выемок условно принимают со знаком «ми¬ нус», насыпей — со знаком «плюс» (или наоборот). Например, под пер¬ вым переломом на продольном профиле (рис. 48) под плюсовой точкой на оси У откладывают объем V1, под вторым — объем V1 + Vsι под третьим — V1 ÷ V2 + Vs и т. д. Соединив все точки, получают лома¬ ную кривую OMCNEADB распределения земляных масс. На этой кри¬ вой точки перелома MN и D, имеющие максимальную ординату, со¬ впадают с нулевыми точками на продольном профиле; любая парал¬ лельная оси X линия (например, АВ) отсекает от кривой такой длины участок земляного полотна, на котором объем насыпи будет равен объему выемки, измеряемому наибольшей ординатой (например, CD для участка IV — АВ). Учитывая это, участки при продольном перемещении назначают между нулевыми точками кривой. Для оставшихся участков прини¬ мают поперечное перемещение. Поперечное перемещение могут на¬ значить и в первом случае (ограничивая зону продольного перемеще¬ ния) при очень большой средней дальности возки (A8α2) — более 2—3 км. Целесообразность того или иного решения определяют техни¬ ко-экономическим расчетом. Оператор A8a2. Определение средней дальности возки (перемеще¬ ния). При продольном перемещении средняя дальность возки грунта (L1L2Ls —- рис. 48): L~ F' Vm∞it (74) гдеF— площадь ограничения кривой распределения земляных масс между нулевыми точками, например, для L1 — площадь участка OMG, для L2 — CNE, для L3 — ADB', Vπιax—максимальная орди¬ ната, характеризующая объемы работ для выемок и насыпей. Средняя дальность возки при поперечном перемещении равна рас¬ стоянию между центрами тяжести поперечных сечений насыпи и ре¬ зерва, выемки и кавальера (рис. 49). Оператор A8a8. Определение структуры процесса. Общая структу¬ ра работ по возведению земляного полотна, включая его специальную отделку под автомобильные дороги, определяется техническими усло¬ виями и зависит от категории дороги. Для оценки ориентировочной структуры можно руководствоваться данными табл. 4 АНТИ. После уточнения оценки в соответствии с заданными условиями определяют отдельно объем для каждого процесса и записывают его по форме Λ6α8-1 . Оператор A8ai. Предварительный выбор ведущей машины по тех¬ ническим характеристикам. Ведущую машину выбирают по ведущему процессу, которым при возведении земляного полотна является разра¬ ботка грунта в резерве, выемке или кавальере с перемещением его в те- 61
Рис. 49. Средние расстояния перемещения грунта в попе¬ речном направлении при устройстве земляного полотна: а— для насыпи; б — для выемки; ц. т . — центр тяжести насыпи или выемки ло насыпи. Этот процесс при механическом способе ведения работ мо¬ жет осуществляться грейдер-элеваторами, автогрейдерами, бульдозе¬ рами, погрузчиками, скреперами и экскаваторами, применение кото¬ рых зависит от вида перемещения грунта (продольный или попереч¬ ный), средней дальности возки и величины рабочих отметок. Предва¬ рительный выбор типа ведущей машины в соответствии с указанными выше условиями может быть произведен с помощью алгоритма (выбор типа ведущей машины при планировке площадок и устройстве земля¬ ного полотна, рис. 1 АНТИ). Если по условиям работы ведущей маши¬ ной будет бульдозер или скрепер, то необходимые характеристики ма¬ шины в соответствии с заданными объемами работ можно выбирать по оператору А 6α4 и данным табл. 12 АНТИ (характеристики этих машин приведены в табл. 7 и 8 АНТИ). Для оценки возможности разработки грунта экскаватором и погрузчиком можно использовать оператор Λ7αg и схемы выбора типа экскаватора и погрузчика для разработки котлованов (см. рис. 39). Технические характеристики, принятые для технико-экономического обоснования двух-трех комплектов машин и наиболее полно соответствующие данным условиям производства, записывают в рабочую тетрадь для использования при дальнейших расчетах. i Оператор Л8а6. Выбор схемы производства работ. Поиск схемы про¬ изводства работ по возведению земляного полотна показан на рис. 50. Руководствуясь приведенными здесь рекомендациями и в зависимости от принятого типа ведущей машины, выбирают соответствующие схемы производства (рис. 51 и 52), которые вычерчивают в рабочей тетра¬ ди с детальной разработкой и указанием необходимых размеров. При работе экскаваторов, погрузчиков и грейдер-элеваторов дополнитель¬ но рассматривают потребность ведущих машин в транспортных средствах для обеспечения их бесперебойной работы (A√1⁄8), а после обоснований окончательного решения — график движения транспорта (Л,й9). При работе бульдозера наиболее распространена челночная схема разработки грунта, когда рабочий ход бульдозера производится при движении трактора вперед, а холостой — при движении его на задних 82
Вход Рис. 50. Выбор схем производства работ по возведению земляного полотна дорог (L — средняя дальность перемещения грунта; h — высота насыпи)
передачах. По этой схеме грунт может перемещаться по прямой, кри¬ вой или зигзагу. Заполнение отвала грунтом, его перемещение и об¬ ратный ход производятся по одной и той же прямой. При перемещении грунта по кривой заполнение отвала грунтом выполняется на прямом участке, транспортировка к месту разгрузки осуществляется отдель¬ ными разворотами бульдозера по прямой; обратный ход бульдозера производится по тому же пути, но на задних передачах трактора. При перемещении грунта по зигзагу наполнение отвала грунтом и транспортирование его производятся по прямой, а возвращение бульдозера для очередного заполнения отвала грунтом выполняется на задних передачах трактора под углом к рабочему ходу. Разновидностью челночной схемы движения бульдозеров являют¬ ся траншейные схемы разработки и перемещения грунта без промежу¬ точного валика, с промежуточным валиком и ярусно-траншейные. Разработку грунта выемки целесообразно вести послойно с накло¬ ном слоев в сторону насыпи. Уклон разрабатываемых слоев должен быть не более 20° (1 : 2,7). Грунт режется несколькими проходами бульдозера по одному следу (траншейная схема). Число проходов за¬ висит от толщины срезаемого слоя. Такую схему рекомендуется приме¬ нять при перемещении грунта на расстояние свыше 14—20 м. Возвра¬ щение бульдозера в выемку при коротких расстояниях производится задним ходом, а при значительной дальности — передним ходом на III и IV передачах. При продольном перемещении грунта в насыпь рациональным спо¬ собом разработки выемок является работа бульдозером по схеме «вось¬ мерка», при которой сокращается число поворотов вдвое и уменьшает¬ ся время продолжительности цикла, что обеспечивает увеличение его производительности. При возведении насыпей по обе стороны от выемки разработку и перемещение грунта необходимо производить в обе насыпи. Отсып¬ ка грунта в этом случае производится в первую насыпь при движении бульдозера в одну сторону, а во вторую — при возвратном движении бульдозера после разворота. При значительной длине выемки ее раз¬ работку целесообразно производить отдельно в каждую из насыпей с возвращением бульдозера после отсыпки задним ходом. При разработке грунта в резерве и укладке его в насыпь при даль¬ ности перемещения на 20—30 м, когда после окончания зарезания необходимо переключать передачи, целесообразно применять схему с перемещением грунта укрупненными порциями. При этом первыми двумя проходами грунт из резерва перемещается бульдозером до середи¬ ны отсыпаемого участка насыпи, а затем третьим проходом передвигает¬ ся на остальную часть насыпи, захватывая при этом часть грунта, оставленную при первых двух проходах. В таком же порядке разра¬ батываются и последующие слои. Возведение невысоких насыпей бульдозерами (с поворотным отва¬ лом) по продольно-круговой схеме позволяет увеличить производитель¬ ность бульдозера по сравнению со схемой поперечной разработки грунта в резерве. Резание грунта по этой схеме ведут начиная от края резерва. 85
При возведении насыпей из грунта, привозимого автосамосвалами, грунт начинают укладывать с наиболее пониженных участков. Раз¬ грузку автосамосвалов рекомендуется производить в шахматном по¬ рядке с расстоянием между выгрузками в зависимости от принятой толщины уплотняемого слоя. Отсыпанный грунт разравнивают двумя- тремя проходами бульдозера по одному следу до заданной толщины слоя. При работе скрепера, выбирая схему его движения, необходимо учитывать основные требования: путь движения скрепера должен быть кратчайшим и с наименьшим числом крутых поворотов; левые и правые повороты желательно чередовать, что способствует равномерному из¬ носу ходовых частей скрепера; фронт работы в выемке и на насыпи должен быть достаточным для полной загрузки и последующей раз¬ грузки скрепера; подъемы в грузовом и порожних направлениях долж¬ ны быть максимально снижены. Эллиптическая схема является наиболее простой и может приме¬ няться во всех случаях возведения насыпей из одно- или двусторонних резервов. Спиральную схему целесообразно применять при возведении ши¬ роких насыпей из двусторонних резервов или широких выемок высо¬ той или глубиной до 2,5 м, так как она выполняется без устройства съездов и выездов. Такая схема по сравнению о эллиптической увели¬ чивает производительность скрепера, поскольку при отсыпке грунта перпендикулярно к оси возводимого сооружения сокращается даль¬ ность его транспортировки. Схема движения скрепера по «восьмерке» может применяться в тех же условиях, что и эллиптическая. При такой схеме левые и правые повороты чередуются, что обеспечивает равномерный износ ходовых частей скрепера и вдвое сокращается время на повороты. Производи¬ тельность скрепера на 3—5 % выше, чем по эллиптической схеме. Схему движения скрепера по зигзагу применяют при возведении насыпей высотой до 6 м из резервов при длине захватки 200 м и более. При работе скрепера по такой схеме уменьшается число поворотов и дальность возки грунта, вследствие чего возрастает производитель¬ ность скрепера до 15 % по сравнению с эллиптической схемой. Челночно-поперечную схему движения скрепера применяют при возведении насыпей и дамб высотой менее 1,5 м при работе из двусто¬ ронних резервов или при устройстве каналов и выемок глубиной до 1,5 м с укладкой грунта в дамбы и кавальеры. Движение скрепера по этой схеме аналогично эллиптической схеме. Набор грунта производят перпендикулярно к оси выемки или резерва. Производительность скрепера по сравнению с эллиптической схемой увеличивается на 20—25 %. Челночно-продольную схему движения скреперов применяют при возведении насыпей высотой до 5—6 м с заложением откосов не круче 1 : 2, с транспортированием грунта из двусторонних резервов. При такой работе холостой пробег скрепера сокращается до минимума. Оператор Λ8α6. Выбор комплекта машин по технологическим харак¬ теристикам» Состав комплекта машин принимают в соответствии о ти- 86
Номер зохбатки I /7 !L ιy V у/ Процесс Разработка грунта б резерве с перемещением б нижний слой насыпи. Разрабнибание грунта б насыпи Уплотнение грунта нижнего слоя насыпи Разработка грунта 6 резерве с перемещением б средний слой насыпи.. Разрабнибпние грунта б насыпи Уплотнение насыпи Разработка грунта б резерве с перемещением б берхний слой насыпи и обочины. Разрабнибание грунта б насыпи Уплотнение берхнего слоя насыпи. Планиробка дна резерва и корыта, отделка откосов Номер процесса 1-2 3 й-б 6 7-8 9-Ю 3 нгтн тнвтвыа к 1 >*r -1⁄8g--< - -~-j,l * 1⁄8LLl! ■г ;ι ιιι ;]ι};{ιiIi 1ιj ι1 К 1⁄8 \ к /Ж 1 11кШ к j J ilij lilllMlll Ljl1⁄81⁄81⁄8h1⁄8r ∙j 7 ' Wj5⁄8l •а. 1⁄8 r1⁄8> g и!? T∏ι η1⁄8ηητ 5 6 -~3⁄81⁄8- -7 ψ[ψ 1{7, ГТГ !X^4 ΨTΨ' ГТГ iηηηψlψ!l J И π План пос y1⁄8X-√777777ffi777rtlb /II1 /к 1⁄8 |Л 1⁄8 Hι Рис. 53. Схема возведения земляного полотна дороги из боковых резервов буль¬ дозерами и скреперами: а —участок загрузки скрепера; б — то же, разгрузки; / — бульдозер; 2 — прицепной скре¬ пер;3— трактор с прицепными катками; 4 — аптогрейдер; 5 — схема движения бульдозера; б— то же, скрепера; 7 — то же, катка; 8 — земляное полотно; 9 —резерв Номер захбатки I 3 т у V! w Процесс Снятие растительного сло я с поверхности двусторонних резервов и подготовка для грейдгр-зпгбатора Разработка грунта грейдер-элева¬ тором с перемещением б нас ыпь Разрабнибание грунта на насыпи и подготовка за боя Уплотнение насыпи Разработка грунта грейдер-элеба- тором с перемещением грунта ‘д насыпь Досыпка земляного полот¬ на б пониженных местах и на сты¬ ках захбаток. Планиробка з емлянк а полотна, корыта, резерба Уплотнение насыпи Номер п роцесс а 1 2 J 4 5 6 7 размещение машин 1 ι tP w-K53⁄8<∙1⁄8> <5⁄8 2 Г»# 2 —'m^'* • > 1 Г λ ΓJjldιhlιi. !dιhJLLbldj.. 1111 !1 11111111111111 . их1х1Ы.и_Ш-1 ьнм ιlιiιbLJιUj 3 ι∏∏H∏∏∏π^ι∏∏∏∏∏∏ιιι∏∏∏∏∏r J План потока из. [ψ ψτψy f πrτ∏ππlτ∙ 1 111 ι 1 2 ηrτ TψΓ'P ι 1ι1 πtγγγγtγ∏tγγγ, ι ιι 11ιι1 ι 1 4HCL' 4 —«<■ к—— 2 l-' V У 2 →-> 4 I≠M- -7 Рис. 54 . Схема производства работ по устройству земляного полотна дорог грейдер-элеватором: 1— трактор с прицепным грейдер-элеватором; 2 — автогрейдер; 3 — трактор с прицеп¬ ным катком; 4 — трактор с прицепным скрепером; 5 — земляное полотно; 6 — резерв
пом принятых ведущих машин и способами производства работ, учи¬ тывая данные, приведенные в табл. 5 и 6 АНТИ. Такие комплекты машин по техническим характеристикам выбирают с помощью алго¬ ритмов (для бульдозеров и скреперов — рис. 2 АНТИ, для экскава¬ торов — рис. 3 АНТИ, погрузчиков — рис. 4 АНТИ). В соответ¬ ствии с этим выносят заключение о возможности выбора для технико¬ экономических требований обоснований двух-трех вариантов комплек¬ тов машин, наиболее полно отвечающих заданным условиям. Оконча¬ тельный выбор выполняют после анализа технико-экономических по¬ казателей (Л9) по каждому варианту. Оператор A8α7. Установление последовательности производства ра¬ бот, Возведение земляного полотна проектируют по участкам (захват¬ кам). Длину участка назначают с учетом местных условий в пределах 0,4—1 км (см. A8α1). Если поверхность земли ровная на большом про¬ тяжении по оси трассы дороги, по можно увеличить длину участков. Последовательность производства работ на участках зависит от общего числа принятых схем перемещения и разработки грунта, наличия ис¬ кусственных сооружений на трассе и ряда других факторов, оценка которых требует анализа и синтеза всех условий производства работ. При этом учитывают, что для использования в процессе работы машин и механизмов нужно устраивать специальные въезды (съезды) на зем¬ ляное полотно. Насыпь чаще всего возводят послойно. Толщину слоя принимают согласно типу трамбовочного механизма для машины. Число проходов по данному следу до полного уплотнения определяют по изложенным в табл. 19 АНТИ рекомендациям. Отдельные схемы уплотнений пока¬ заны на рис. 10 и 11 АНТИ. Зачистку и планировку откосов, выемок и насыпей производят грейдером (рис. 8 АНТИ). По окончании работ въезды (съезды) засыпают бульдозерами и погрузчиками. Все работы по возведению земляного полотна увязывают в технологической по¬ следовательности, учитывая поточные методы работ. Примерные схе¬ мы возведения земляного полотна дороги показаны на рис. 53 и 54. Самоконтроль Вопрос Ответ Что представляет собой комплексная механизация земля- Лб, Л8 ных работ? Приведите пример комплексной механизации работ по возведению земляного полотна Охарактеризуйте принцип разбивки земляного поло тна Λ8α1 на участки Что понимают под средней дальностью возки грунта? A8αa Как определить среднюю дальность возки грунта при про¬ дольном и поперечном его перемещении? Опишите основные работы, которые необходимо выпол- A8a3 нить при возведении земляного полотна Какие машины при возведении земляного полотна прини- A8a4 м ают в ка честве ведущих? Какие схемы производства работ применяются при уст- A8α5 ройстве насыпи (выемки): бульдозером, Л8аб скрепером? A8α6 Что понимают под комплектом машин? A8α4, табл. 5 АНТИ 88
Какие типовые комплекты машин применяют для работ по возведению земляного полотна? A8aβ Опишите последовательность определения выбора спо- Рис. 47 соба производства работ и комплекта машин по возве¬ дению земляного полотна ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАССМАТРИВАЕМЫХ ВАРИАНТОВ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ (БЛОК А9) Эффективность выбранных вариантов производства земляных ра¬ бот и комплектов применяемых машин (см. блоки Λ6, А7 и Л8) харак¬ теризуется системой технико-экономических показателей, которые под¬ разделяются на основные и дополнительные. К числу основных оценочных показателей относят продолжитель¬ ность работ Ti смены, трудоемкость qei чел,- ч/м3 и приведенные затра¬ ты Пу» руб. на единицу строительных работ» представляющие сумму себестоимости и нормативных отчислений от капитальных вложений в производственные'фондьг. Номенклатура дополнительных показателей обычно не регламен¬ тируется, но при окончательном выборе наиболее целесообразного в конкретных условиях производства варианта некоторые из них иног¬ да имеют решающее значение: снижение себестоимости работ за счет снижения накладных расходов, достигнутого в результате ускорения работ (в связи с реализацией принципов поточного производства или применения оптимальных вариантов комплексной механизации); вы¬ свобождение численности рабочих; выпуск дополнительного объема продукции на досрочно построенном и введенном в действие объекте; сокращение объема незавершенного строительства, получаемого в ре¬ зультате ускоренного ввода в действие объектов, и другие показа¬ тели. К дополнительным показателям при оценке эффективности любых средств механизации и автоматизации, независимо от конструкции и назначения последних, относят также расход электроэнергии, топ- ; лива, металла на единицу продукции или работ, выполняемых данным комплектом машин; удельные показатели веса, металлоемкости и мощ¬ ности, рассчитанные на условный параметр и часовую производитель- • ность машины; годовую производительность машины или комплекта машин и их выработку на одного рабочего; срок службы машин и т. п. [3, 14]. Однако каждый из рассматриваемых вариантов технологии . производства земляных работ в первую очередь характеризуется про¬ должительностью выполнения соответствующего процесса, его трудо¬ емкостью и приведенными удельными затратами. Остальные показа¬ тели являются производными или относятся непосредственно к маши- ∙ нам. Поэтому в блоке А9 (рис. 55) рассматриваются только три основ- I ных показателя со ссылкой на соответствующую литературу для опре- деления в случае необходимости других показателей. При этом учи¬ тывается возможность соблюдения определенных заданных сроков вы- • прлцения работ за счет назначения дополнительных комплектов ма- 89
.1⁄81 — ^v, Входом 1⁄8 ■выход к Aw Примеры проектирования Рис. 55. Блок Д9. Определение технико-экономических показателей рассматри¬ ваемых вариантов производства работ шин или использования машин более высокой производительности > если это позволяют производственные условия. Оператор Λ9α1. Определение продолжительности механизирован¬ ных работ. Продолжительность работ* характеризуется временем, за¬ * Этот показа тель не рассматривают, если он входит в состав исходных дан¬ ных в виде заданного срока. При его расчете результаты округляют до целых смен и эту величину рассматривают в качестве принятой продолжительности разрабогки Тц. 90
траченным на выполнение механизированного процесса с учетом свя¬ занных с ним различных дополнительных и заключительных опера¬ ций. Она позволяет уточнигь размер накладных расходов, а при необ¬ ходимости — установить экономический эффект, полученный в ре¬ зультате ускорения ввода объекта в эксплуатацию. Продолжитель¬ ность механизированных земляных работ определяют по ведущему процессу, в качестве которого обычно принимают разработку грунта: п τ=1⁄8+∑τ'∙ - <75) /=1 гдеV— общий объем земляных работ, выполняемых данным комп¬ лектом машин, м3; Пэ — эксплуатационная производительность веду- п щей машины; ∑ T — суммарная продолжительность выполнения раз- =≡ι личных видов подготовительных, дополнительных и заключительных работ, связанных с вводом в эксплуатацию машин, их демонтажом и различными технологическими перерывами при выполнении меха¬ низированного процесса. В технических расчетах, выполняемых при проектировании отдель¬ ных строительных процессов, используют, как правило, норматив¬ ную или эксплуатационную производительность машин. Нормативная производительность землеройной или землеройно¬ транспортной машины определяется исходя из данных ЕНиР: ∏v≈c1⁄8c Hκ. в, (76) где ле — единица объема, для которой в ЕНиР приведены нормы за¬ трат машинного времени; с — продолжительность смены, ч; h,b —* норма затрат машинного времени по ЕНиР, маш. -ч (см. A9α6). Эксплуатационная производительность характеризует возможно¬ сти машины, которые она может достичь в данных конкретных усло¬ виях производства. Ниже приведен расчет эксплуатационной произ¬ водительности для отдельных ведущих машин. А. Для бульдозеров π,,∞lWΛ, (77) где 3600 — показатель перевода часа в секунды; Vt> — объем грунта (в плотном теле), срезаемого отвалом, м3: μ'=1⁄8 <78> гдеа— длина отвала, м (табл. 7 АНТИ); Н — высота отвала, м (табл. 7АНТИ);φ— угол естественного откоса, град. (табл. 2 АНТИ); <p — коэффициент первоначального разрыхления грунта (табл. 32 АЙТИ); /<в — коэффициент использования сменного времени бульдозера (при- лож. 4в[4]);Ас— коэффициент сохранения грунта во время его тран¬ 91
спортирования, который определяется по опытным данным в зависимо¬ сти от дальности возки грунта: Кс=1 — 0,005Lcpt (79) здесь Lcp— средняя дальность возки грунта (Λβα2)> м; Ay— коэффи¬ циент уклона местности, зависящий от ее рельефа (табл. 20 АНТИ); til — длительность одного полного цикла работы бульдозера, с: /ц≈ta4-tr4-tπ, (80) здесь ta — время, затраченное на набор грунта; tr — время переме¬ щения грунта к месту отвала; tπ — время, затраченное на обратный путь (порожняком). Составные части полного цикла работы машины где 3,6 — показатель перевода километра вчасв метры в секунду; Lh (г, ∏) — длина пути набора грунта La, его перемещения Lr = Lcp — — Lii либо пути движения порожняком L∏ = Lcp∙, va (Р, п) — скорости резания грунта t1⁄8, передвижения груженой машины иР либо скорость движения порожней машины va, км/ч (табл. 7 АНТИ), При резании грунта длина пути набора 2V 1∙∙≡√, (82) где Vp — объем грунта в плотном теле, срезаемого отвалом, определяет¬ ся по формуле (78), м; а — длина отвала, м (определяется по табл. 7АНТИ);h— толщина стружки, срезаемой ножом бульдозера (при¬ нимается в среднем 0,2 м). Б. Для скреперов 3600c<7XeKβKft 7 > (θθ) где 3600 — показатель перевода часа в секунды; q — вместимость ковша скрепера, м3; Ac — коэффициент использования вместимости ковша: (84) здесь — коэффициент наполнения ковша скрепера (табл. 21 АНТИ) Кв — коэффициент использования скрепера во времени (прилож. 4 в [4]); Kh—коэффициент влияния глубины выемки и высоты насыпи на производительность самоходного скрепера (табл. 23 АНТИ) (для прицепных скреперов принимается равным 1); tu — продолжитель¬ ность одного полного цикла работы скрепера, с: = tli+tp4-tp+tn+t∏QBf (85) 92
здесь tn — время набора ковшом грунта; tr — время движения гружено¬ го скрепера; tp — время разгрузки ковша скрепера (табл 8 АНТИ). tπ— время движения порожнего скрепера; /пов— время на повороты (один поворот 10—25 с): 2 (г, п)^п. п tH (г, п) — - 5⁄8(г, п) (86) где 3,6 — показатель перевода километра в час в метры в секунду; Ан(г, ∏)— длина пути набора грунта скрепером La, передвижение груженой машины Lr либо длина пути движения порожняком Lπ, м; КР. ∏ — коэффициент, учитывающий разгон, замедление и переклю¬ чение передач (для прицепных скреперов см. табл. 25 АНТИ); (г, ∏) — скорость резания набора грунта ι1⁄8, скорость передвижения груженой машины t1⁄8 (I и III передачи) либо скорость движения по¬ рожняком vπ (IV и V передачи), км/ч (табл. 8 АНТИ). Длина загрузки скрепера - 2<7Ke(l+Kπ) Ьз~ ah3 (87) где q — вместимость ковша скрепера, м3; K∏ — коэффициент призмы волочения, характеризующий отношение ее объема, накапливающего¬ ся перед ковшом, к вместимости ковша (табл. 22 АНТИ); а — ширина резания ножа скрепера, м (табл. 8 АНТИ); hs — принимаемая толщи¬ на срезаемой стружки (назначается меньше hmax) (табл. 8 АНТИ). Эта длина является наиболее удобной при резании грунта, так как позволяет полностью использовать вместимость ковша. Длину перемещения и длину обратного хода принимают из условия производства работ согласно схеме разработки при движении по пря¬ мой; ее можно определить так же, как и для бульдозера, по фор¬ муле (82). В. Для экскаваторов _3600с^Лв ∙'-' 3 - i ~ ‘ц (88) где 3600 — показатель перевода часа в секунды; q — вместимость ковша экскаватора, м8; Ke — коэффициент использования вместимости ковша (см. формулу (84)); Къ — коэффициент использования смен¬ ного времени (учитывает условия работы, влияние передвижек экска¬ ватора, способа подачи транспорта и т.д . — прилож. 3 в [4]); /ц — про¬ должительность цикла, с (табл. 9 АНТИ). Г. Для одноковшовых погрузчиков 3603⁄4KhKb ∙' ,'a кt * лр‘ц (89) где q — вместимость ковша погрузчика, м3 (табл. 10 АНТИ); — коэффициент наполнения ковша (табл. 31 АНТИ); /Св — коэффициент использования сменного времени погрузчика (принимается равный 0,65); /Ср — коэффициент разрыхления грунта (табл. 32 АНТИ); /ц — 93
длительность одного полного цикла работы погрузчика определяете* в зависимости от условий работы: при транспортировке грунта погрузчиком в отвалы и погрузке в автосамосвалы по схеме работы с поворотом (см. рис. 43, а, б) /ц≈Zh+^τp4~tp tx, (90) где fl, fτp, tpf tχ — продолжительность соответственно набора, тран¬ спортирования, разгрузки грунта и холостого хода, с; при погрузке грунта, в автосамосвалы по челночной схеме работы = /н+^τp+ +tp+tχ> где 1⁄81 — продолжительность маневра автосамосвала (см. рис. 43, в, г) = (91) гдеLmи5⁄8 — соответственно расстояние (устанавливается в преде¬ лах 10—20 м) и скорость движения автосамосвала при маневрах (табл. 17 АНТИ). Время, затраченное на набор грунта /н, принимается равным 5— Юс. Продолжительность транспортирования грунта, с, τp = 3,6Lτp vτp, (92) где Lτp и vτp — соответственно расстояние (устанавливается согласно схемам работы) и скорость транспортирования грунта (принимается в пределах 3—20 км/ч). Продолжительность холостого хода, с , χ = 3,6Lx υx. (93) Продолжительность разгрузки, с, /р=0,69+2,5. (94) Цепочка Л9(р2 —α5). Увязка расчетной продолжительности ме¬ ханизированных работ с заданным сроком их выполнения. Это условие строительства выполняют в том случае, если необходимо сократить его общую продолжительность. При этом сроки выполнения земляных ра¬ бот Т3 могут быть заданы соответствующими директивными органами или установлены календарным планом строительства. Тогда при выборе способов производства работ и соответствующих комплектов машин исходят из этих сроков, сопоставляя с ними принятую расчет¬ ную продолжительность работ T,π. Последняя обеспечивается выбран¬ ным способом производства и комплектом машин. Если выдерживает¬ ся условие Tπ < 7,3, рассмотренный вариант с точки зрения соблю¬ дения заданного срока признают удовлетворительным. При T∏ > Т3 требуется увеличить число ведущих машин (или комплектов) либо принять ведущую машину большей производительности*. При неболь¬ * Допускается увеличение заданных (директивных) сроков при более эко¬ номичных вариантах, если они будут предварительно согласованы в соответ¬ ствующей инстанции. 94
шом расхождении между Тп и Т3 число комплектов обычно не увеличи¬ вают, а принимают ведущую машину большей производительности. Весь расчет для новой ведущей машины производят по охарактеризо¬ ванным выше принципам (Λ9α1). При увеличении числа комплектов их обМев; число n= Tπ' T3 (95) с округлением до целого значения в большую сторону. Окончательное решение принимают, сравнивая технико-экономические показатели рассматриваемых вариантов. Оператор Λ9αθ. Расчет трудовых затрат. Трудоемкость устройства земляных сооружений площадки, котлована, земляного полотна дорог и т. п . состоит из суммарных трудовых затрат, связанных с процессами возведения. Чаще всего эти затраты относят к единице объема — 1 м3. В строительном производстве трудоемкость принято измерять в че¬ ловеко-днях или человеко-часах (затраты труда одного рабочего в те¬ чение рабочей смены или часа). Работу строительных машин и меха¬ низмов измеряют в машино-часах или машиио -сменах . Норму затрат труда характеризуют затраты труда одного рабочего соответствующей профессии и квалификации (либо одного звена) на изготовление еди¬ ницы доброкачественной продукции в условиях нормальной органи¬ зации трудового процесса при использовании современных средств труда. При выполнении работ одним рабочим эта норма совпадает с нормой времени. Нормы затрат труда на выполнение различных про¬ изводственных процессов, определенные для предусмотрен ных норма¬ лями соответствующих трудовых процессов, приведены вместе с еди¬ ничными расценками в сборниках ЕНиР па строительно-монтажные работы [4]. В них/для каждого процесса принята такая запись: в чис¬ лителе без скобок приводится норма затрат труда, чел. -ч, для бригады (звена) рабочих и машинистов (либо для одного исполнителя), в скоб¬ ках — норма затрат машинного времени для машин и механизмов; в знаменателе дается единичная расценка, руб., заработной платы бри¬ гады (звена) рабочих и машинистов . (либо одного исполнителя) за выполнение указанной в ЕНиР единицы объема работ. Трудоемкость механизированной разработки единицы объема грун¬ та определяют по формуле, чел.: -ч,_ n m Σ‰,+∑Чр, q* = t- vj^ , (96) где Qm1 — затраты труда рабочих, связанные с выполнением меха¬ низированного процесса (включая работу машины, ее монтаж, де¬ монтаж и обслуживание), чел. -ч; п — число машин, участвующих в процессе; Qpj— затраты труда рабочих, связанные с выполнением немезщнизррованного процесса /’-й бригадой или звеном и неучтен. ные'в ∑ Qm1, определяются по калькуляции (блок A11), чел.- ч; m — число иемеханизированных процессов; V — общий объем земляных работ, м3. 95
Затраты Qm. определяет для всех машин, входящих в комплект: QfMi ==T{Mιc + ?тр + <7доп> 97) где Ti— продолжительность работы х-й машины, смены; Λ4i∙— число рабочих, управляющих машиной, чел., qyl. д— затраты труда на мон¬ таж и демонтаж, чел. - ч; q1⁄8- затраты труда на транспортировку (перебазирование) машин к месту работ, чел.-ч; ‰∏— затраты труда на выполнение дополнительных работ, связанных с подготовкой ма¬ шины к эксплуатации и ее-демонтажу, чел. -ч. Показатель трудоемкости механизированного процесса дает воз¬ можность установить число рабочих, высвобождаемых для работы на других объектах, а также выявить экономию в фонде заработной пла¬ ты, что может сыграть определенную роль при сравнении рассматри¬ ваемых вариантов производства работ. Если затраты труда на ручные (немеханизированные) работы в сопоставляемых вариантах одинако¬ вы, то в предварительных расчетах их не учитывают, а принимают во внимание в окончательных обоснованиях (блок Λi6). При полностью механизированных процессах формула (96) принимает вид Σ5⁄8 ^=l3⁄8- • (98) Оператор Λ9α7. Определение‘Стоимостных показателей. Основным стоимостным показателем являются удельные затраты на единицу ко¬ нечной продукции (кубометр грунта). Эти затраты представляют собой сумму стоимостных показателей и нормативных отчислений от -капи¬ тальных вложений в производственные фонды. Их определяют по каж¬ дому варианту в отдельности в соответствии с Инструкцией СН 509—78: где Со. — общая себестоимость разработки грунта, руб.; Ell — норма¬ тивный'коэффициент экономической эффективности капитальных вло¬ жений (установлен в строительстве в размере 0,12, кроме районов Крайнего Севера и приравненной к ним местности, и 0,15 при исполь¬ зовании новой техники, изобретений и рационализаторских предло¬ жений); Mι — инвентарно-расчетная стоимость г-й машины (ι = 1, 2, 3, .... п), участвующей в механизированном процессе, руб.; То, и Тг. — число часов работы г'-й машины соответственно на объекте и гв году. Общая себестоимость разработки грунта по г-му варианту рассчиты¬ вается с учетом прямых затрат и накладных расходов. Прямые затраты включают: основную заработную плату всех ра¬ бочих, занятых в комплексном процессе и выполняющих ручные опе¬ рации (машинисты, их помощники, ремонтные рабочие и др.), исклю- 96
чая тех, оплата которых учтена в затратах на эксплуатацию машин и оборудования; стоимости материалов, расходуемых при производстве земляных работ; расходы на эксплуатацию землеройных и землеройно¬ транспортных средств, а также прочие прямые затраты. При опреде¬ лении прямых затрат сравниваемых вариантов используют производ¬ ственные калькуляции, составленные исходя из условий работ в дан¬ ной строительной организации или по единичным расценкам, привя¬ занным к местным условиям строительства. По объекту в целом или этапу работ прямые затраты могут определяться по сметной стоимости. Основная заработная плата рабочих определяется по ЕНиР на строительные работы с учетом территориального коэффициента, дей¬ ствующего в строительной организации. При отсутствии необходимых данных в ЕНиР разрешается пользоваться ведомственными нормами, утвержденными в установленном порядке, а при их отсутствии — рас¬ четными нормами, разработанными применительно к данному меро¬ приятию. При определении заработной платы рабочих-повременщи¬ ков принимается тарифная ставка разряда работы и средний размер премии согласно действующим положениям о премировании. Стоимость материалов включает затраты на материалы, детали, полуфабрикаты и конструкции и определяется на основе производ¬ ственных норм их расхода и планово-расчетных цен. При изменении способов производства в одних и тех же условиях стоимость материа¬ лов, деталей и конструкций, как правило, не меняется. Поэтому при оценке эффективности сопоставляемых вариантов себестоимости про¬ дукции эти затраты можно не учитывать (за исключением случаев, когда тот \или иной способ производства непосредственно влияет на эти затраты). Расход^ на эксплуатацию землеройных и землеройно-транспорт¬ ных средств определяют на основе производственных нормативов ко¬ личества машино-часов их работы, а также установленных ставок арендной платы, планово-расчетных цен на эксплуатацию машин и действующих тарифов на транспортировку материалов. При отсут¬ ствии планово-расчетных цен калькулируется расчетная себестои¬ мость. Расчетная себестоимость 1 маш. - ч землеройной или землеройно¬ транспортной машины, входящей в комплект (для автотранспорта см. формулу (101)), с учетом единовременных расходов, руб., С —ЕI r с ^маш.нч — Т/ * Т * u≡, (100) гдеЕ— единовременные затраты по доставке машины на объект, ее монтажу, пробному пуску, перемещению в процессе работы на данном объекте и т. n., руб.; Ti — продолжительность работы машины на объекте, ч; Г — годовые амортизационные отчисления, руб.; Tv — нормативное число использования машины в году в соответствии с уста¬ новленным режимом ее работы (в среднем 3150 ч); С3 — эксплуата¬ ционные расходы на час работы машины, в том числе затраты, связан¬ ные с производством всех видов ремонтов (кроме капитального); на энергоматериалы, а также на заработную плату персонала, управля¬ 4 9*223 97
ющего работой машины и осуществляющего ежемесячный текущий уход за ней, руб. Данные, входящие в формулу (100) для различной землеройной и землеройно-транспортной техники, приведены в табл. 35 АНТИ. Расчетная себестоимость 1 маш. - ч автотранспорта, для которого характерным является сменный пробег, ^маш.- ч = Сэ -f- 3eL∏p. ч> (101) гдеСэ— эксплуатационные расходы, не зависящие от пробега маши¬ ны (приведенные к 1 маш.-ч) и включающие стоимость переброски ма¬ шины с объекта на объект, годовые амортизационные отчисления, а также заработную плату водителя, руб. (табл. 36 АНТИ); Эе — рас¬ ходы, руб., приходящиеся на единицу пробега — 1 км (табл. 36 АНТИ); L∏p.4 — пробег автотранспорта с грузом и без груза за 1 ч, который для автосамосвалов определяется по формуле Δπp.4 = 2L1⁄8, (102) 1 ц где Гц— длительность цикла работы одного автосамосвала (см. фор¬ мулу (67)), мин; L — дальность перемещения грунта, км; Кв — коэф¬ фициент использования экскаватора по времени (см. прилож. 3 в [4]). Накладные расходы начисляются обычно в процентах от прямых затрат. Они зависят от вида процесса, численности рабочих, их профес¬ сии, объема и продолжительности работ и других факторов. При раз¬ работке проектов производства земляных работ их можно принимать в размере 50 % заработной платы всех рабочих, выполняющих ручные операции (кроме рабочих, зарплата которых учтена в себестоимости машино-смен) и 8 % затрат на эксплуатацию машин и оборудования. Таким образом, себестоимость разработки грунта Со = 1,08 (Σ Смаш..ч Сдрп) + 1,5 Σ 3;, (ЮЗ) -1 1 * l- ' где Сд0П—дополнительные единовременные затраты, связанные с ор¬ ганизацией механизированных работ и не учтенные в себестоимости машино-часа по выполнению данного процесса, руб.*; ∑3z — зара¬ ботная плата рабочих, выполняющих ручные операции (кроме ма¬ шинистов, их помощников, ремонтных рабочих и других, оплата труда которых учтена в себестоимости машино-часа), руб.**; 1,08 и 1,5 — коэффициенты накладных расходов соответственно на эксплу¬ атацию машин, механизмов и заработную плату рабочих, выполня¬ ющих ручные операции. Пример 1 по расчету блока Aθ. Определить технико-экономические показа¬ тели выбранных вариантов производства работ по планировке площадки для условий примера 1 блока А3 и4в. * Если единовременные затраты в рассматриваемых вариантах одинаковы, то их в предварительных расчетах не учитывают; окончательное обоснование СМ. Л15 (α1⁄8 — aβ).,, ** При выполнении полностью механизированных работ Σ3^ = 0, 98
Решение Расчет комплектов 1 и 2 (табл. — 3) 1. Определяем продолжительность планировки площадки бульдозерами и увязываем ее а продолжительностью работы комплектующих машин (ем. Aβα1). Для этого рассчитываем эксплуатационную производительность по формуле (77), для чего вначале устанавливаем ряд технологических парамет¬ ров, входящих в нее. А. Для бульдозера ДЗ-4 (комплект 1). Объем грунта (в плотном теле), срезаемого отвалом, определяем по формуле (78), м3: _ 2,28.0,792 vp ~ 2 • 0,8385 • 1,21 ~ 0,7 * где 2,28 и 0,79 — соответственно длина и высота отвала (табл. 7 АНТИ); 1,21 — принятый коэффициент разрыхления грунта для суглинка (табл. 32 АНТИ). Коэффициент сохранения грунта во время транспортировки определяем по формуле (79): Λc = 1 — 0,005 -108 = 0,46. Составляющие полного цикла работы бульдозера устанавливаем по форму, лам (81), (82): длина пути набора грунта, м, 2-0,7 2,28 • 0,2 ~ 3,1 * где 0,2 — средняя толщина стружки, срезаемая ножом бульдозера; время, затраченное на набор грунта, с, где 3,6 = рн — скорость резания грунта (табл. 7 АНТИ); время перемещения грунта к месту отвала, с, 3,6(108-3 ,1) λ <γ=-1⁄8 = 104,9; время, затраченное на обратный ход к месту набора грунта, с, где 108= Lπ = Lc — длина обратного хода, приравниваемая к длине средней дальности перемещения грунта (рис. 29); 7,1 = ип — скорость движения порож¬ ней машины (табл. 7 АНТИ). Продолжительность полного цикла работы бульдозера вычисляем по форму¬ ле (80), с: fu≈3,l + 104,9 + 54,8 = 162,8. Эксплуатационная производительность, м3/смену, π 3600 • 8,2.0,7.0,46 - 0,8 - 1,8 Пэ = W = 84’ где 0,8 == — коэффициент испол ьзования бульдозера по времени в течение смены (см. прилож. 4 в [4]); 1,8 = Λy — коэффициент уклона местности (табл. 20 АНТИ). Нормативную производительность устанавливаем по формуле (76),м3/смену: 8,2 -100 Пн ~ 0,94+10•0,87 - 85’ 99
где0,94+10∙0,87 — норма времени, определяемая по ЕНиР (см. § Е 2-1-22, табл.2,п.1,а,гв[4]). Б. Для бульдозера Д-17: 3,94« l,la izr = 2 « 0,8385 « 1,21 ≈ 2,35 м3; Kc ≈ 1 — 0,005 « 108 = 0,46; _ 2«2,35 1⁄8~ 3,94 « 0,2 3,6 « 5,96 t4 2,4 - = 5,96м; 8,94с; 3,6 (108 — 5,96) <γ≈-λ - ' 2,4 -—= 153 с; t,l = 8,94 + 153 + 46,8 = 208,8 с; 3600 • 8,2 • 2,35 • 0,8 ■ 0,46 .1,8 „ Пэ= 2~o8~8 “ 220 м3 / смену; o,z ∙ ιuu πH = 6J+"10 • 0,43 = l70'8 “3 z смену ’ где0,5+10•0,43 — норма времени, определяемая по ЕНиР (см. § Е 2-1-22, табл.2,п.3,а,гв[4]). Так как эксплуатационные и нормативные производительности бульдозеров примерно равны, принимаем для расчета продолжительности разработки грунта на площадке нормативную производительность. Тогда нормативная продолжи¬ тельность будет равна: для бульдозера ДЗ-4 6111 „ Тн = -gg- = 71,9 смены; для бульдозера ДЗ-17 6111 Тн = i70-3 = 35,8 смены . Устанавливаем продолжительность работы комплектующих машин (катка по уплотнению грунта. Принимаем, что в зоне насыпи каток уплотняет грунт, отсыпанный слоем до 0,2 м, длина гона составляет 100 м, число проходов по одно¬ му следу — 8. При таких условиях нормативная производительность составляет; для катка ДУ-31А 8,2 - 1000 _ o πL = 1,3 + 0,24.4 = 3628 m z смену: П.К 31Н Тн =0,2 ∙ 3628 = 8∙4 смен- где1,3И-0,24 »4 — норма времени, определяемая по ЕНиР (см, § Е 2-1-31, табл. 3, п. 1а, 2а, в [4]);0,2 — толщина отсыпаемого слоя, м; для катка ДУ-29 пн = i,f+'b*,2b'4 = 4226 m2 1 сменУ> 6111 τH≈δΓ2"∙ 4226 =7'2 смены‘ Так как продолжительность работы ведущей машины намного превышает продолжительность работы катка, проводим корректировку. В комплекте 1 про¬ изводим замену бульдозера ДЗ-4 на ДЗ-28, а в комплекте 2 — ДЗ-17 на ДЗ-24А. В этом случае их нормативные производительности и продолжительности работ составят; 100
для бульдозера ДЗ-28 π 8,2 • 100 П« = 0^35 + 10 .'o,3 = 244м3zсмену‘ 6111 Тн = ~244~ z≈ 25смен; для бульдозера ДЗ-24А 8,2 * 100 Пн = 6ζ27 + 0,'24 '.∏δ = 307 м31 смену ; 6111 th='307 = 19’9 смен‘ Поскольку и после корректировки срок выполнения работ ведущей машиной во мног о раз превышает сроки производства работ комплектующей, назначаем в каждом комплекте несколько ведущих машин. Для комплекта 1 принимаем три бульдозера ДЗ-28 на базе трактора Т-130 и самоходный каток ДУ-31А, а общую продолжительность их работы — 8 смен. При этом загрузка машин будет несколько выше нормативной и составит для бульдозеров (25/3 • 8) « 100 = 105 %, для катка (8,4/8) • 100 = 105 %. Для комплекта 2 принимаем два бульдозера ДЗ-24А и каток ДУ-29, а об ¬ щую продолжительность их работы 9 смен. При этом бульдозеры будут работать с повышенной нормативной производительностью (19,9/2 • 9) • 100 = 115 %, а к ато к с пониженной (7/9) • 100=78%. 2. Увязку расчетной продолжительности механизированных работ с задан¬ ным сроком их выполнения не производим, так как последний по условию зада¬ ния отсутствует (см. цепочку Λ9 (р2 —- α5)). 3. Трудоемкость разработки единицы объема грунта при вертикальной пла¬ нировке площадки определяем по формуле (96), чел.-ч/м3: для комплекта 1 8,2 (8.3 + 8) 6111 —0,043; для комплекта 2 8,2(9. 2 + 9) +~ fil 11 — 0,036 . 4. Определяем стоимостные показатели (см. A9α7), Для этого вначале рас¬ считываем себестоимость машино-часа для каждой машины по формуле (100), руб.: для бульдозера ДЗ-28 fi 39,8 4815 смаш. - ч = 8,2.8 ÷2580+1∙9 z= 4>38 '> для бульдозера ДЗ-24А . 30 6350 смаш. - ч ~ 8,2 • 9÷2580÷3,88 = 6,75 ’ для катка ДУ-31А 23,7 4314 ‘ ∙a 11j .-4 = 8,2 • 8+2700÷1,65 - 3,61 : для кагка ДУ-29 (поскольку каток ДУ-29 идентичен катку ДУ-31А, то дан¬ ные используем те же) cSaιu..4 = 8^2*.9÷2700 +1∙65 = 3∙57 РУ° • 101
Общую себестоимость механизированных работе учетом накладных расходов и при условии отсутствия ручных операций (Σ3^ ≈ 0) определяем по формуле (103), руб.: для комплекта 1 Со = 1,08(3•4,37.8,2 . 8+1.3,61 . 8,2 . 8) = 1184,58; для комплекта 2 Co = 1,08 (2∙6,75∙8,2∙9 + 1«3,57.8,2-9) = 1360,55. Удельные приведенные затраты, приходящиеся на единицу объема грунта при вертикальной планировке, находим по формуле (99), руб/м3: для комплекта 1 1184.59 + 0.15 f1926° ∙ 8,2 » 8‘3 + * 17120 • 8,2 ■ 8\ π \ 2580 2700 ] y бТП = 0,24 ; для комплекта 2 1360,55 + 0,15 f25400 ‘ 8'2.~ 9 ‘ 4. П_ \ 2580 'y 6111 17120 • 8,2 • 9\ 2700 Jλ„„ = 0,27 . Расчет комплектов 3 и 4 (табл. Ло—3) 1. Определяем продолжительность планировки площадки погрузчиками и увязываем ее с продолжительностью работы комплектующих машин. Для этого сначала рассчитываем эксплуатационную производительность машины по формуле (89), для чего вначале устанавливаем ряд технологических параметров, входящих в нее: А. Для погрузчика ТО-18 (комплект 3). Составляющие полного цикла работы ТО-18 при перемещении грунта на среднее расстояние 108 м (рис. 29) устанавливаем по формулам (92)—(94): продолжительность набора tu принимаем 10 с; продолжительность транспортирования, с, ςp = 3,6 • 108/7 = 55,5, где7— скорость погрузчика при транспортировании, км/ч (см. A9α1)∙. продолжительность разгрузки, с, /р = 0,6-1,5 + 2,5 = 3,4; продолжительность холостого хода, с , tχ = 3,6∙108 8 = 48,6, где8— скорость погрузчика при холостом ходу, км/ч (см. Aθα1). Продолжительность полного цикла работы погрузчика определяем по фор¬ муле (90), с: = 10+55,5+3,4+48,6 = 117,5. Эксплуатационная производительность, м3/смену, 3600 • 8,2 . 1,5 . 0,8 0,69 _ „ ПЭ- 1,24.117,6 - 167,6. Нормативную производительность устанавливаем по формуле (76), м3/смену: _ 8,2 * 100 __ ПН= 1,05+8•0,77 = 113,7 ’ где1,05+8.0,77 — норма времени (табл. 37 АНТИ). Б. Для погрузчика ТО-ЮА (комплект 4) принимаем: /н == 7с;/тр = 64,3 с; /р= 3,7с;κ = 55,l с; 130,1 с. 102
Эксплуатационная производительность, м3/смену, Пэ = 3600 - 8,2 - 2 -0,8 . 0,69 -2 02 1,24 . 130,1 нормативная производительность, м3/смену, 8,2-100 пн ~ о,85+8•0,66 “ 133,8 , Так как эксплуатационная производительность значительно превышает нормативную, для расчета продолжительности разработки грунта на площадке принимаем норма ти вную производительность: для погрузчика ТО-18 m 6111 Гн = γi3~7 = 53,7 смены ; для погрузчика ТО-ЮА „ 6111 гн = 1зО = 45,7 смены • Устанавливаем производительность и продолжительность работы комп¬ лектующих машин: бульдозерно-рыхлительного агрегата ДП-15 при глубине рыхления за один проход 0,2 м и средней длине разрыхляемого грунта до 100м (§Е2-1-1, п. I,ав[4]): 8,2 . 100 ∏h= "~6~2i— εs 39θ4>8 m8 I сменУ » m ' θ∏1 , „ rH = 39δ4= i∙6 смены; бульдозерно-рыхлительного агрегата ДП-15 при разравнивании грунта на отвале с использованием бульдозерного оборудования и толщине разравниваемо¬ го слоя 0,2 м(§Е2-1-28, п. 1, а в [4]): 8,2 • 100 ∏== - - д— =1261,5 м8 / смену , н и,оо j „ 6111 , n тн = -j2βf = 4>8 смены; самоходного катка ДУ-31 А принимаем те же данные, что и при расчете ком¬ плекта 1, т. е. Пн =≈ 3628 м8/смену, 7Н = 8,4 смены. Производим увязку работы машин. Проведенный расчет показывает, что принятые в качестве ведущей машины погрузчики работают значительно доль¬ ше, чем комплектующие. Исходя из этого возможны как минимум два варианта решени я. Первый вариант: общий срок назначаем по продолжительности работы по¬ грузчика, а второй — по продолжительности работы катка. Тогда для комплекта 3 принимаем продолжительность работы погрузчика ТО-18, бульдозерно-рыхли¬ тельного агрегата и катка — 48 смен. По второму варианту для этого же ком¬ плекта — шесть погрузчиков ТО-18, работающих с несколько повышенной про¬ изводительностью, один бульдозерно-рыхлительный агрегат и од ин каток, которые будут работать 8 смен. Аналогичные решения принимаем и для комплекта 4. 3. Увязку расчетной продолжительности механизированных работ с зада н¬ ным сроком их выполнения не производим, так как последний по условию задачи отсутстствует. 4. Трудоемкость разработки единицы объема грунта при вертикальной планировке определяем по формуле (96), чел. -ч/м3; 103
для комплекта 3 (вариант 1) 8,2(1 .48÷1 -48+1 -48) 3⁄4= бГП = °’19 ' для комплекта 3 (вариант 2) 8,2(6•8+1∙ 8ψl.8) 'λλ <7e~ 6111 — 0,09; для комплекта 4 (вариант 1) 8,2(1•45+1.45+1-45) 3⁄4 = бГП = °-18 ■> для комплекта 4 (вариант 2) 8,2(5. 9+1 .9+1 .9) *е = бГП =0’08' 4. Определяем стоимостные показатели (см. Λ9α7). Для этого вначале рассчитываем себестоимость машино-часа для каждой машины по формуле (100), руб. Комплект 3 (вариант 1): для погрузчика ТО-18 rτ 10 4484 Смаш.-ч = 48.8,2 +2580÷1*2=2)97; для бульдозерно-рыхлительного агрегата ДП-15 fi 30 3424 Смаш.-ч == 48.8,2 +2580+2,79=4,2' для катка ДУ-31А cκ 23>7 4314 , ιc5 331 смаш.ьч — 48.8,2+2700+1>∞ “ d>dl • Комплект 3 (вариант 2): Ю 4434 смаш.- ч — 8•8,2 +2580+1’2 — 3»09 ∑ Сб 4- 30 4- 4-279 — 458* смаш.-ч "Г 8.8,2 + 258.0 ÷ 2>'y ~ 4,θtt ’ гк _-23ι7- ι 4314. 1 ~ ЧГ1 смаш. - ч “ 8•8,2 2700+j>∞ ~~ d>bl • Общую себестоимость механизированных работ с учетом накладных рас¬ ходов и при условии отсутствия ручных операций (∑3t∙ = 0) определяем по формуле (103), руб.: для комплекта 3 (вариант 1) Co= 1,08 (2,97-8,2.48 + 4,20-8,2.48 + 3,31 • 8,2-48) = 4454,92; для комплекта 3 (вариант 2) Co= 1,08 (3,09-8,2‘8‘6 + 4,58’8,2.8 -1 + 3,61.8,2-8 -1) = 1893,77. Удельные приведенные затраты, приходящиеся на единицу объема грунта, определяем по формуле (99), руб./м3: для комплекта 3 (вариант 1) лл^л оо ∩ 1r/20383 . 8,2 . 48 l 8560∙8,2.48 l 17120 - 8,2.48 44О4,У2 + U, 10 ’ + - + π \ 2580 2580 2700 llv = -4 ; — ПО. у 6111 - О,У, 104
для'"комплекта 3 (вариант 2) tβ0, 77l ∩ ι≈ /20383 • 8,2 • 8•6 , 8560.8,2 -8 , 17120 • 8,2.8\ π _ ≡.77+0∙15( 2580 + 2580 + 27θδ~J y 6111 Анализ полученных данных показывает, что приведенные затраты при ра¬ боте погрузчиков значительно превышают аналогичные затраты других типов машин (см. комплекты 1 и 2). Поэтому расчеты вариантов комплекта 4 не произ¬ водим И\в конкурентоспособных вариантов снимае м. Пример 2 по расчету блока Λ9. Определить технико-экономические показа¬ тели производства работ по устройству котлована для условий примеров по рас¬ чету блока А4 и Λ7. Решение 1. Определяем продолжительность разработки котлована экскаватором (ЭО-4121А) и увязываем ее с продолжительностью работы комплектующих ма¬ шин (см. A9α4). Для этого вначале рассчитываем эксплуатационную и нормативную произ¬ водитель ност и экс кава тора по формулам (88) и (76). Эксплуатационная производительность, м3/смену, 3600 - 8,2 - 0,8.0,9 - 0,71 Пэ~ 16-1,21 = 779,5 , где 0,9 = Ка — коэффициент наполнения ковша (табл. 21 АНТИ); 0,71 = Кв — коэффициент использования экскаватора по времени (см. прилож. 3 в [4]); 16 ≈ =s /— продолжительность экскавационного цикла (табл. 9 АНТИ); 1,21 = ≈ К— коэффициент разрыхления (ем. прилож. 2 в [4]). Нормативная производительность, м3/смену, Пн = 100 • 8,2 1,1 = 745,4 , где 1,1 == #вр — норма времени (см. § Е 2-1-8, табл. 7, п. 2, а в (4]). Так как эксплуатационная и нормативная производительности экскаватора примерно равны, для расчета продолжительности разработки грунта в котловане принимаем нормативную производительность, а при разработке въездной тран¬ шеи — 50%отнее,т.е.0,5 • 745 = 372,5 м3/смену. Отсюда нормативная про¬ должительность работы экскаватора, смен, 7841 951 Tn= + 372^5 = 13,1 (принимаем 13 смен). Устанавливаем продолжительность работы бульдозера ДЗ-53 по планировке грунта на отвале, расположенном на расстоянии 5 км от котлована. При этом ечитае м, чт о бульдозер разравнивает грунт слоем 0,2 м. Это позволяет произво¬ дить уплотнение грунта кат ками. Для этих условий нормативная производи¬ тельность бульдозера составит, м3/смену, 100 - 8,2 πH = -( 58^i^ = 1413-8 - где 0,58 = Явр — норма времени, определяемая по ЕНиР (см. § Е 2-1-28, п. 2, а В 141); продолжительность его работы, смен, „ 7841 +951 _ Т~ 1413,8 ~ 6>2∙ К полученной продолжительности работы бульдозера необходимо добавить затраты времени на е го перебазировку с места отвала к котловану и обратно, а также на разработку недобора. Такое условие выдвигается потому, что в 105
комплекте машин принимается только один бульдозер, выполняющий работы как на отвале, так и в котловане. Ввиду того, что общая длина котлована составляет 80 м, принимаем сред¬ нее расстояние перемещения грунта при разработке недобора, равное 40 м. Для этих условий нормативная производительность бульдозера, м3/смену, 100 • 8,2 _ Пн = 1,79 — 458,1 , где 1,79 == Явр — норма времени, определяемая по ЕНиР (см. § Е 2-1-22, табл. 2, п.3,ав[4]); продолжительность его работы, смен, 240 гн - 458 = 0>5 • Принимаем затраты времени, необходимые на перебазировку бульдозера, 0,3 смены, что вполне достаточно для перемещения бульдозера ДЗ-53 на расстоя¬ ние 5 км со средней транспортной скоростью 7 км/ч (табл. 7 АНТИ) к котловану и обратно. Общие затраты времени на работу бульдозера составят: 6,2 + 0,5 + 0,3 = — 7 смен. Рассчитываем продолжительность работы катка на отвале. Принимаем, что каток уплотняет грунт, разровненный бульдозером, слоем 0,2 м, длину го¬ на — 100 м, число проходов по одному следу — 8. Для этих условий норматив¬ ная производительность катка ДУ-16В, м3/смену, 1000 • 8,2 ПН- 1+0,17 • 4 ~ 4881 ' где1,0+0,17•4 = Явр — норма времени (см. § Е 2-1-29, табл. 5, п. 1, а, 2а в [4]). Нормативная продолжительность укатки грунта на отвале составит, смен, 7841 +951 1 н - 0,2 . 4881 “ y* Производительность бульдозера и катка несколько выше, чем у экскава¬ тора, однако общую продолжительность работ принимаем равной продолжитель¬ ности ведущей машины — 13 смен. Это обусловлено технологией выполнения ■процесса. 2. Увязку расчетной продолжительности механизированных работ с задан¬ ным сроком их выполнения не производим, так как последний по условию зада¬ ния отсутствует (см. цепочку Ad (р2 — α6)). 3. Трудоемкость разработки единицы объема грунта по устройству котло¬ вана рассчитываем по формуле (96): qe = 0,17 чел.- ч/м3. 4. Определяем стоимостные показатели (см. A9ω7). Для этого вначале рассчитываем себестоимость машино-часа для каждой машины по формулам (100) и (101), руб.: для экскаватора ЭО-4121А Смаш ,ч = 3,38; бульдозера ДЗ-4 — 2,32; прицепного катка ДУ-16В—4,93; а втоса мосв ала КА МАЗ -5511 Смаш ,ч = 1,9 + 0,483 • 13,5 == 8,42 руб., где часовой пробег автотранспорта, км, 60 L4≈2∙ 5^0,71 = 13,5, здесь 31,5 мин = Тц (пример блока А7); 0,71 = Кв (см. прилож. 3 в [4]). Общую себестоимость механизированных работ с учетом накладных расхо¬ дов и при условии отсутствия ручных операций (Σ3 == 0) определяем по форму¬ ле (103): Co = 9948,21 руб. 106
Удельные приведенные затраты, приходящиеся на единицу объема грунта по устройству котлована, устанавливаем по формуле (99). Они равны 1,262 руб./м3. Самоконтроль Вопрос Назовите основные технико-экономические показатели, их характеристики и назначение Опишите порядок определения продолжительности меха¬ низированного процесса На какие виды подразделяется производительность ма¬ шин? Как определить производительность машины при разра¬ ботке грунта, выполняемой в течение смены: бульдозером скрепером экскаватором погрузчиком Охарактеризуйте, что представляют собой: заданный срок строительства. Как проверяют соблю¬ дение этого срока? трудовые затраты. В ка ких единицах они измеряются? стоимостные показатели. В каких единицах они из¬ меряются? удельные приведенные затраты себестоимость машино-часа Опишите порядок определения технико-экономических по¬ казателей рассматриваемых вариантов производства работ Ответ ΛsΛj Формула (77) То же (83) » (88) » (89) Цепочка Д9(1⁄8— a1⁄8) 4fiαβ, формулы (96) и (98) Λβ<zθ Формула (99) Формулы (100) и (101) Рис. 55 ВЫБОР ОКОНЧАТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА РЕШЕНИЯ (БЛОК Аю) ’ Задача этого этапа проектирования заключается в окончательном выборе из всех отобранных для рассмотрения наиболее целесообраз¬ ного для данных условий варианта. С этой целью рассчитанные в бло¬ ке технико-экономические показатели по каждому варианту сводят в таблицу (см. табл. Λ10—1) и сравнивают. Определяющим показате¬ лем являются удельные приведенные затраты на разработку и транс¬ портирование грунта (∏y). В этом показателе находят отражение тру¬ доемкость (через заработную плату) и в определенной степени продол¬ жительность выполнения работ (через накладные расходы и другие затраты ). В ряде случаев существенное значение имеют также трудо¬ емкость работ и продолжительность их выполнения, особенно, если заданием установлен директивный срок. При одинаковых удельных приведенных затратах на разработку единицы продукции в двух и более вариантах (∏ymlπ ≈ ПУ/) пред¬ почтение отдают тому варианту, который характеризуется меньшей трудоемкостью, а при относительно одинаковой трудоемкости (1⁄8emin ≈ ≈ q^) тому, который предусматривает меньшую продолжительность работ. 107
Параллельно при выборе окончательного решения помимо сравне¬ ния технико-экономических показателей необходимо комплексно учи¬ тывать все факторы, влияющие на технологию производства земляных работ. Причем процесс будет тем эффективнее, чем больше операций будет механизировано и автоматизировано. При этом отмечают ори¬ гинальность предлагаемых решений — их простоту или сложность, удобство выполнения, степень расчлененности объекта на участки ит.п. При выборе способов производства работ по устройству земляных сооружений необходимо отдавать предпочтение не только тем вариан¬ там, которые имеют минимальные приведенные затраты, но и тем, ко¬ торые позволяют снизить число рабочих или сэкономить труд. Необ¬ ходимо также учитывать, что работа машин и механизмов в две смены снижает их себестоимость на 25 %, а в три — на 30 %. При выборе окончательного варианта желательно использовать для сравнения эта¬ лонный вариант, предусматривающий применение типовых или наи¬ более распространенных способов производства и характеризующий, как правило, возможный диапазон изменения основных и дополнитель¬ ных технико-экономических показателей применительно к рассматри¬ ваемым производственным ситуациям. При оценке способов производства земляных работ не всегда мож¬ но ограничиться одним критерием. Возникает неопределенная их мно¬ жественность. Если оценочных показателей несколько, следует каждый раз, оце¬ нивая полученное решение, выбирать главный критерий. Это свя¬ зано с тем, что с помощью одной операции нельзя сразу добиться, чтобы несколько произвольно заданных критериев достигали экстре¬ мального значения (максимальное и минимальное). Поэтому прини¬ мают компромиссные решения — при некоторых снижениях одного критерия достигают увеличения другого в пределах определенного ин¬ тервала. В этом случае задачу выбора окончательного варианта ре¬ шения можно сформулировать так: требуется отыскать такой способ производства работ, который обеспечит их. выполнение с минимальной себестоимостью или приведенными затратами при условии, что срок выполнения процесса не превысит нормативного или директивного, а та¬ кие факторы, как трудоемкость, производительность и т. п. не вый¬ дут за пределы допускаемых. Это правило является основным при ре¬ шении блока Λlo. Пример по расчету бл ок а Л10. Выбрать способ производства работ и комп¬ лект машин для планировки площадки на основе расчета технико-экономиче¬ ских показателей для условий примера 1 блока Ло. Технико-экономические показатели по расчетным вариантам сводим в табл. Д10—1. Поскольку сроки выполнения работ заданием не оговорены, анализ представленных показателей показывает, что наиболее рациональным вариантом будет вариант с использованием машин комплекта 1. Комплект 2, несмотря на меньшую трудоемкость работ, имеет несколько большие затраты и продолжи¬ тельность работ. Остальные варианты для данных условий имеют явно худшие показатели. 108
Таблица Alo — 1. Технико-экономические показатели скорректированных вариантов производства работ по вертикальной планировке площадки Номер варианта или комплекта машин Наименование машин, входящих в комплект Число машин Продолжи¬тельность, смены Трудоемкость,чел.-ч/м3 Приведенныезатраты,руб./м3 Комплект 1 Бульдозер ДЗ-28 3 8 0,043 0,24 Каток ДУ-31 А 1 Комплект 2 Бульдозер ДЗ-245 2 9 0,036 0,27 Каток ДУ-29 1 Комплект 3 вариант 1 Погрузчик ТО-18 1 0,213 0 ,90 Бульдозерно-рыхлителъный агрегат ДП-15 1 48 Каток ДУ-31А 1 вариант 2 Погрузчик ТО-18 6 8 0,086 Бульдозерно-рыхлительный агрегат ДП-15 1 0,40 Каток ДУ-31 А 1 Комплект 4 вариант 1 Погрузчик ТО-ЮА Бульдозерно-рыхлительный агрегат ДП-15 1 1 45 0,181 — Каток ДУ-31 А 1 вариант 2 Погрузчик ТО-ЮА Бульдозерно-рыхлительный агрегат ДП-15 Каток ДУ-31 5 1 1 9 0,085 — Самоконтроль Вопрос Ответ Какой показатель является опр ед ел я ющ им пр и выборе окон- Блок A10 ч атель ного в ар иа нта решения? Какой вариант производства работ предпочтительнее при Блок A10 условии равенства приведенных затрат, трудоемкости, про¬ должительности? Сформулируйте правило выбора окончательного варианта Блок A10 производства работ СОСТАВЛЕНИЕ КАЛЬКУЛЯЦИИ ТРУДОВЫХ ЗАТРАТ (БЛОК A11) Калькуляция трудовых затрат — это расчет, учитывающий все затраты труда и заработной платы по выполнению условно принятой единицы объема работы (участок, захватка, процесс, объект и т. д.). Калькуляцию трудовых затрат (рис. 56, табл. A11—1) составляют для всех машин, кроме погрузчиков, для окончательно принятого варианта производства работ в соответствии с установленной структурой про¬ цесса (см. Л6а3, Λ7α2, Λ3α3) на основании ЕНиР или расчета. Для по¬ грузчиков калькуляцию составляют по нормам и расценкам, приве- 109
Калькуляция трудовых затрат Форма A11-1 Вход от Номер процесса Параграф ЕН и Р Наименование процесса Единица измерения Объем работ На единицу измерения На Весь объём Квалификационный (разряд) и численный состав бригады (здена) Норма Времени чел.-ч, маш.-ч Расценка,руб-коп Затратытруда, чел.-ч, маш.~ч Сумма заработной платы руб. - коп. 1 г J 4 5 б 7 б 3 ю Итого Порядок заполнения формы A11-1 Выход к Aβ Рис. 56. Блок Л ц. Составление кальку линии трудовых затрат
Таблица Λ11 — 7. Калькуляция трудовых затрат и заработной платы Квалификационный(разряд) и численный состав бригады (звена) объем ∙pΛd *HXBIfU цонюр -BdBε вииХэ ё га ь- γπbw . uj W h-,irθħ - Xdx raiBdxEg Е sS ЕЯ ≡га ∙ 9Xd 'BMH0T10Ed ЙО. ь-∙ mви , ∏!S ь-чгэь ∙ owoda ewdθH 5ъем 1бот Оо- СОК Si Noга &S, и≡ я е-% 1⁄8W 8□□anodu сЬиоц Плотник, V — 2 Машинист, VI— -1 Машинист, VI — 1 Машинист, VI — 1 Плотник, V — 2 Машинист, VI — 1 Машинист, VI — 1 Шофер 2 класса — Машинист, IV — 1 Машинист, VI — 1 Машинист, VI — ι 545,73 ИТОГ° 5121⁄83 567j4 11,54 217 73,22 2,86 0,13 11,54 91,74 22,25 4,55 54,07 78,24 16,4 204,72 204,72 69,07 69,07 2,7 2,7 0,13 0,13 16,4 86,25 86,25 20,92 20,92 4i3 4,3 50,99 50,99 | 73,85 73,85 3,551. 2,396 0,286 0,922 1,17 2,34 1,898 0,6-15 1,78 3,35 3,35 2,26 2,26 0,27 , 0,27 0,87 , 0,87 1,1 1,1 2Д 2,2 1,79 1,79 0,58 0,58 1,78 1,68 цадки 19200 61,11 30,56 10 0,15 лована 1969 78,41 9,51 87,92 24 87,92 43,96 1ланировка плог I и2 100 м3 1000 m≡ 1000 м2 1000 м2 стройство кот 1 м2 100 м3 100 м3 100 м3 100 м3 100 м3 1000 м2 / Разбивка площадки Разработка грунта I группы бульдозером ДЗ-28 с перемещением на расстояние 108 м Уплотнение'грунта в зоне насыпи самоход¬ ным катком (8 проходов по одному следу) Окончательная планировка площадки в зоне выемки бульдозером Планировка откосов в зоне выемки бульдо¬ зером У Разбивка котлована Разработка котлована экскаватором ЭО-4121А (прямая лопата с вместимостью ковша 0,8 м3) с погрузкой грунта в автосамосвалы Разработка въездной траншеи экскаватором ЭО-4121К с погрузкой в автосамосвалы Транспортировка грунта автосамосвалом КАМАЗ-5511 на расстояние 5 км Разработка недобора бульдозером ДЗ-53 с перемещением грунта на 40 м Разравнивание грунта на отвале бульдозером ДЗ-53 (при толщине слоя 0,3 м) Уплотнение грунта на отвале полу прицеп¬ ным катком ДУ-16В (8 проходов по одному следу) Е2-1 -22,табл. 2, п. 5 а, г Е2-1-31,табл. 3, п. 1 а, 2 а Е2-1 -36, табл. 1, п. 4 Е2-1-40, табл. 1, п. 1а Е2-1 -8, табл. 7, п. 2 а По расчету То же Е2-1-22,табл, 2, п. 3 а, г Е2-1 -88 Е2-1-29 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И12
Грасрик выполнения работ | пкзен 1 Июнь 1 § ≈ Q□ съ со кН <t OJ o o tι<wdθH ∂∩H∂Hi ouιa<3 бнзнэ ОС WO(ιtιd МОШОЦ <о /янэыз lu opad b∏H∂Huou qg яшз оняио шгш/ородц хоншбз g H∂H3 XnhQQθd OVO∏ħ ιqρoendq дпшэоз тчнндУзпь п (ρndcDd) пмннопРомгмЬгнлздх ЬО Машины имеханизмы Oi 3∏h C×J анбаы — Затратытруда, иел.-см 3 г гтшкилби д/яндгниоыдон о> Выработказа смену на одного рабочего(машину) uou BHndu 00 иондпшаыдон г- шодод h∂<lqq ю u∏H∂d∂Hεn оЬпнпру •о D33∂hodu опнодонвыпор d∏H2 ои ппЬы/бхчшзн шннби ан онитзу D33∂Podu бдыон Osl X0UJ3Dhfi Численно-квалисрикационный состав бригад и звеньев
Порядок дополнения. технологических расчетад
Таблица A12—1. Технологические расчеты % QqwdoH θHHΘHiromq3⁄8 1 2 ≡ 1 1 Анаиэ eε ±oped молои 2 см <т> 1 $ 3 1 2 I4HΘIM0 *∙L0ped винашгошяз 4XθθHqif9iH>κιrotfodLj 1⁄80^ - 00' 00 § ® И ~ са * « хвялЛэ а наиэ XHhoged ou,ohi-1 »—» СМ СМ | т-ч MV1⁄8j'Rdg а?1эоэи1 яннэ 1гэи ь и (tfκd - eed) Ц1чнноипеяифи1гвя>1 ≡7≡7id7 iτ iι |7 1s>ttS l≡> g> > l5> Машины имеханизмы OIfDHh | со —< —< 1 вмйви <у*тода∞ да ω*(∏ ωяда *7 fc(< то 5 1 ‰≡1⁄8 gh,1⁄8 Sg°o 1 1⁄8c^<υ≡> gp√ ёо «8 1 1⁄8'2гао га га1⁄8 ≥, я о."** P3t<χo'H 0 да Ч изданН Затраты труда, чел.-см- маш.-см. amκHHdu ~ 3® §1 8,0 2,0 ai4 8HiBκdoH ' ι Ч 00 СМ ю τF СО ∞ О' ш <4- I о ’ Выработка за смену на одного рабо¬ чего (машину) квхнннбп ш(ю СМI ио 1u5 ∞ 1 см* |оГ со |3,82 ввна илвмбон _х, -h 00 чк 2 1 сч |сч ∞ o>3⁄4 . со оооо cq- см 1см 1 LθcjBd иэч-90 g и? Ср θ Ξ 2 Ж 2 S о → винабаиеи вниниЯд Ms 100 мз 1000 м2 1000 м2 м2 Наименование процесса А Е * < §§^ t* 1 g >>§≡ 0g e >» да Ξ о. й> ry> 1)S2оч ® сз®S t3 S^≡o кдатоo1⁄8Jgg*0 - g g-S-" ≡m5≡ gg≡≡8l s≡ ≡g 3⁄4Sc≡ 8≡≡1≡ ≡1⁄8ssI §§ ≡*ge"≡ ≡≡g≡1⁄8 Ц да m, да едадак κ√ еда t-* ОО J*!t>t1⁄80>■» S3θ О-Э О-еГск >5дахCt0 Оестою 0- да <1ина 011 шйпшХя -чивя лянАн вн емгпчээ ≥"> ∙* ≥1⁄8n ≥1 «. ≥1⁄8 ≥1λ дак «к «« дак•- да« t9s дк лк дак дак Ч я"* ч §сч ч чя. ч Йео Л« . к5 • к?« ∙ κ5κc к? w • ХгЧе хчc &ςс ςС i√ςс Booe,nodu dawo∏ *~< см СО тЬ ю иол ов ьд Пло¬ щадка 114
1 F f f Экскаватор 1 Маши- 2 13 6,76 100,5 ЭО-4121А нист, вмести- VI—1 мостью ков¬ ша 0,8 м3 Автосамо- 9 Шофер 2 2 13 6,76 100 свал класса—jf, КАМАЗ-5511 Бульдозер 1 Маши- 1 1 2,4 52 ДЗ-53 на нист, базе трак- VI—1 тора Т-100 Бульдозер 1 Маши- 2 12 7,33 52 ДЗ-53 нист,VI—! Полуприцеп- 1 Маши- 2 13 3,38 70 нои каток нист, 1 ДУ-16В VI—1 01⁄8l 13,0 117,0 117,0 ЬО о Я. О O4 СЧ со" 0'81 СО со 1 0,52 S <ч| о <°l ci σ> cr> (со 1 6,76 p7⁄8 1⁄8 cr> о δj5 СО1 $1 co оо c4 ∞ К СО 3,38 6,73 |со Г- 1 lcr> 1 4,58 4,58 14,13 со 00 ОО яЧ 4,88 СЧ СЧ , СЧ со cr ,. cr> ,ςf σl σl t√, t< оГ г- со оо оо ОО ,% 7⁄8 ≡ 1 1 g 8 8 8 8 Г" 1. . „ • _ rt4 А *≡ 3S∙ ≡ к fi∏Фм НОИ 5Д wςо В∙ Ф nθ1⁄861⁄8∩wc' ОсЛ3б2 ∙ Н σa Н κΛC52ffJcow ®o оо ф 1⁄8и9 SθsS S-съосз≡ нхо* SвSф Sκ ςs2 <υ Е.«оw2 gu≡cxtfo ≡≈ ОСА ас в >10.3 .. а \осоОЛОоМ<1⁄8 А та O^Oh∙c31⁄8C1⁄8w 5 с t н Д'аsгак≈s 1⁄8SoSl° S1⁄8λ фsо cxBσjω^wcx,o ±во≡ ®ф в ra≥ >w>1 υcH Йии ф∞\осоg>1>∙9Bи ω>>ч1⁄8 sсч к jEt≡г»,оc‰ов ro-ов®® Λ32Qtυcι<u29 λ3 ci, 2 2 a√4 t> ^1⁄874μHff)θE Heuα3≡ac CL,t(t(cX(L-1^BP-ClrC→MQ.3θ l1⁄8 >1⁄8 ~°° ≥>Л >■» λ >> ». > В«•- ВК Вк вв в В1⁄8t''∙ Да ЛwО Л®*—1 Л <4КE} κ5w∙ к> « ∙ к?К • к? ςс b<ςc хчс хчс х ляция, грунта на от- п. 12 вале полу при¬ цепным, катком ДУ-16В (Я про¬ ходов по одно¬ му следу) Принимаем в счет повышения производительности бульдозера, что он одновременно производит разравнивание грунта 115
денным в табл. 37 АНТИ. В калькуляции учитывают не только основ¬ ные работы, связанные с разработкой грунта, его транспортированием, укаткой и т. п. , но и все возникающие в процессе работ дополнитель¬ ные операции. Калькуляцию заполняют последовательно по всем процессам для каждого участка производства работ. При отклонениях в объемах ра¬ бот на отдельных участках в пределах 10—15 % последние можно рассматривать в качестве типовых. Пример по расчету блока Λ11. Составить калькуляцию трудовых затрат и заработноичплаты на выполнение работ по вертикальной планировке площадки и устройству котлована выбранными способами производства работ и ко мп ле кта ¬ ми машин (см. Примеры 1 и 2 по расчету блока Л9). Решение Калькуляцию составляем в виде таблицы (табл. ЛП — 1). Последователь¬ ность ее заполнения принимаем согласно рекомендациям алгоритма (рис. 56). Самоконтроль Вопрос Ответ Что представляет собой калькуляция трудовых затрат? Рис. 56 Что понимают под трудоемкостью работ? 49αβ Как определяют заработную плату рабочих по выполнению Табл. 411 — I различных работ? Какой порядок составления калькуляции трудовых затрат? Рис. 56 ВЫПОЛНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ (БЛОК Ai2) Технологические расчеты (рис. 57) выполняют для условно при¬ нятой единицы строительной продукции (участок, захватка), много¬ кратно повторяющейся и характеризующейся постоянством техноло¬ гии при принятом способе производства работ. В отдельных случаях, например, при небольших объемах работ, технологические расчеты можно выполнять для всего объекта в целом или его однородной части. Технологические расчеты оформляют в виде таблицы (Л12 — 1) с учетом всех ранее выполненных расчетов и, в частности, калькуляции трудо¬ вых затрат (Лп — 1). Таблица технологических расчетов является до¬ кументом, на основании которого строят график производства работ (блок A13). Перечень работ, выполняемых одновременно одной бригадой (или машиной), рекомендуется вносить укрупненно под одним названием, ссылаясь на соответствующую группу пунктов калькуляции. При этом в графу «Затраты труда» записывают суммарную трудоемкость по всем видам работ, вошедшим в данный общий процесс. По окончании технологических расчетов заполняют ведомости потребности в материально-технических ресурсах и квалификацион¬ ного состава бригад и звеньев по данным табл. Ап—1 или Л12—1. 116
Пример по расчету блока Λ12. Выполнить технологические расчеты для гсловий примера блока Au. Решение Результаты технологических расчетов, приведенных по алгоритму (рис. 57), вносим в табл. Λ12—1. Параллельно заполняем ведомости потребности в материально-технических >ecypcax (табл. Д12 — 2) и численно-квалификационного состава бригад и зве¬ нев (Д12 — 3). Таблица A12 — 2. Ведомость потребности в материально-технических ресурсах Машины, оборудование, инвентарь Инструменты, приспособления I Экскаватор ЭО-4121А (вмести¬ мостью ковша 0,8 м3), оборудован¬ ный прямой лопатой Автосамосвал КАМАЗ-5511 грузо¬ подъемностью 11 т Бульдозер ДЗ-28 на базе трактора Т-130 Бульдозер ДЗ-53 на базе трактора Т-100 Самоходный каток ДУ-31А Полуприцепной каток ДУ-16В" 1 7 3 1 1 1 Нивелир с рейкой НВ-3 Теодолит ТТ-2 Шнур длиной 45 м Рулетка измерительная РЗ-20 в з а¬ крытом корпусе Топор Кувалда Ножовка ручная по дереву Лопата штыковая Лопата совковая 1 1 3 1 1 1 1 1 2 Таблица Λ12 — 3 . Численно-квалификационный состав бригад и звеньев Номер бри¬ гады Номер звена Специальность Разряд данного разряда _ лс pa6oι ф а ф и Λ X в бригаде Н7
Самоконтроль Вопрос Ответ Охарактеризуйте содержание технологических расчетов Табл. A12 — 1 рис. 57 В каком случае разрешается вести укрупненную запись про- Λ12 цесса под одним названием? Как при этом определяют затра¬ ты труда? На основании каких расчетов заполняют ведомости потребности в материально-технических ресурсах и численно¬ квалификационного состава бригад и звеньев? Изложите общий порядок составления таблицы технологиче- Рис. 57 ских расчетов ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ (БЛОК A13) Графики производства земляных работ могут выполняться в виде календарных планов (графиков) или циклограмм. Их строят по данным графы 15 таблицы технологических расчетов (Л12 — 1) для отдельных участков, сначала увязывая основные ведущие процессы» при выпол¬ нении которых используют 'машины и механизмы, а затем работы, выполняемые вручную. Календарные графики представляют собой графическое изображе¬ ние развития строительного производства (процесса) во времени. На основе вычисленных объемов и принятых организационно-технологи¬ ческих решений они устанавливают последовательность и сроки вы¬ полнения работ по возведению объекта; определяют увязку сроков с выполнением работ, а также состав и количество трудовых и мате¬ риально-технических ресурсов (рабочих, бригад, машин, механизмов ит.п.) в соответствии со специфическими условиями строительства. График можно строить непосредственно в графе 18 формы 41g—1 (рис. 57) или по сокращенной форме (рис. 58) в виде сплошных или штрихпунктирных линий по участкам: сначала для первого, затем вто¬ рого и т. д . Сплошной линией обозначают производство работ в первую смену, штриховой — во вторую. Длина каждой линии строго ограни¬ чена и соответствует продолжительности работ в сменах. В графу- «Дни и месяцы» заносят только рабочие дни. Для каждого процесса указывают требуемое число рабочих и сменность работ, например: 2X1 — два человека работают в одну смену; 8×2 — восемь чело¬ век работают в каждой из двух смен и т. д. Стрелки с надписью обозна¬ чают типы машин и указывают время начала и окончания работы каж¬ дой машины. На рис. 58 приведен график производства работ по устройству котлована для условий примера блока Л13. Циклограммы в отличие от календарного графика отражают про¬ цесс производства работ не только во времени, ноив пространстве. Применяют циклограммы обычно в условиях многократно повторя¬ ющихся одинаковых объемов работ по соответствующим захваткам или участкам. Как правило, циклограммы рекомендуется пр именять при линейных объектах большой протяженности. ? Особенности построения циклограммы следующие. 118
§ 5 Наименование процесса на единицу измерения, чел. -ч маш-ч Затраты труда Нормативные на бесь объем, чел.-см . мош.-см. Принятые на бесь объем, чел, -см. маш.-см. Разбибка котлобана Разработка грунта экскабатором Транспортирова¬ ние грунта Разработка недобора мг 100м3 ЮОм3 /00м3 21,92 21,92 2,4 3,35 335 1,79 1,79 13,1 13,1 0,52 0,52 13 15 [17 117 Разробнибание грунта бульдозером Уплотнение грунта ЮОм3 87,92 1000м3 45,96 0,58 0,58 1,68 1,68 62 V 9 9 12 12 13 13 Кбалификаци- онный (разряд) и численный состод бригады (з&ена) и используе¬ мые механизмы* Плотник у-1 Плотник 1∂-1' Машинист V!-↑ 30-4121А Рабочие дни 1 ' 1 к 1 1sI7 г ' ls Смены /2 OLoφeρ 2κn. - 9 КАМАЗ-5511 Машинист УН 6ульдозерДЗ-28 г*/ 1⁄8 1*2 М2 Ю-4/2М М2 Машинист 11-1 Ч БульдозерДЗ-53 Машинист V -1 J Каток ДУ-168 2 *Cocma6 бригады дан из услобий односменной работы Рис, 58. График производства работ по устройству котлована На вертикальной оси графика откладывают участки работ, указы¬ вают их наименование и последовательность включения в производ¬ ство, пикетаж, оси и т. д.; на горизонтальной оси откладывают смены, рабочие дни, месяцы. Процессы изображают наклонными линиями, вертикальная проекция которых соответствует размеру участка (на¬ пример, протяженность трассы в определенном масштабе), а горизон¬ тальная — продолжительности работ на этом участке; начало наклона показывает, с какого места (пикетажа или оси) и в каком направлении развивается ^процесс (рис. 59)*. Каждый процесс обозначают опреде¬ ленным номером, соответствующим табл. Λ12—1 (гр. 2). Обозначение нескольких процессов одной линией показывает, чго они совершаются параллельно и имеют одинаковую продолжительность; пересечение двух линий, обозначающих различные процессы, показывает, что в определенном месте оба процесса осуществляются одновременно (по¬ скольку это противоречит правилам производства работ и является нарушением техники безопасности, такое решение подлежит измене¬ нию); двухсменную работу обозначают непрерывной линией, односмен¬ ную — прерывистой (с перерывом во вторую смену, так как односмен¬ ные работы, как правило, планируют в первую смену). Построение циклограммы начинают с ведущего процесса, обеспечивая поточность работ на отдельных захватках (участках), соответствующие техниче¬ ские условия (в отношении последовательности выполнения отдельных процессов), а также правила техники безопасности. Затем, учитывая * На рис. 59 все процессы развиваются от начального пикетажа к последу» ющему и наклон идет в сторону возрастания пикета; если бы процесс шел в об» ратном направлении, наклон линии ему бы соответствовал. 119
Рис. 59. Циклограмма производства работ по возведению земляного полотна до¬ роги и вертикальной планировки площадки: 1 —• разбивочные работы; 2 устройство поверхностного водоотвода и снятие растительного слоя; 3 — разработка грунта и отсыпка насыпи; 4 — уплотнение грунта катками; 5 — плани¬ ровка откосов насыпи и ре зервов; 6 отсыпка я разравнивание балластировочной призмы земляного полотна; 7 — окончательная планировка площадки и откосов выемки; м —число участков эти же положения, увязывают все остальные процессы; если есть идеи- тичные участки (захватки), циклограмму с целью сокращения объема графических работ строят для типовой захватки. В учебных целях представленная на рис. 59 циклограмма иллюст¬ рирует увязку строительных процессов и протекание их во времени. Для планировки площадки продолжительности работ соответствуют условиям примера блока Aιe. Самоконтроль Вопрос Что представляют собой: календарный график производства работ циклограмма производства работ? В чем заключаются основные свойс тва ци кл огра мм ы, от ¬ личающие ее от других графиков производства работ? На основе каких документов строятся графики произ¬ водства работ? Ответ Блок Λlg, рис. 58 Блок Λlg, рис. 59 Блок A13, рис. 59 Блок Я12 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНЕ ПРИРОДЫ (БЛОК Au) Анализом производства земляных работ установлено, что наибо¬ лее часто встречающимися причинами аварий при выполнении земля¬ ных работ являются уменьшение несущей способности грунтов из-за 120
наличия дополнительных неучтенных нагрузок (зон складирования, временных зданий и сооружений, кранов, машин и механизмов) непо¬ средственно в зоне обрушения грунта; обрушение за счет перенасыще¬ ния грунтов водой и низкокачественных работ при водопонижениях; разработка грунтов подкопом; разработка котлованов с откосами, не от¬ вечающими требованиям нормативных ι материалов; применение неин¬ вентарных креплений или старой древесины для крепления откосов котлованов и траншей. Поэтому мероприятия по технике безопасности должны разрабаты¬ ваться в строгом соответствии со СНиП II1-4-80. Особое внимание следует уделять соблюдению правил по технике безопасности при: производстве работ в зоне расположения подзем¬ ных коммуникаций; производстве работ по подготовке площадки, кор¬ чевании пней механизированным и взрывным способами; назначении наибольшей допустимой величины откосов; производстве работ земле¬ ройными и землеройно-транспортными машинами; организации ра¬ бот на откосах выемок и насыпей; работах в котлованах и траншеях, особенно при наличии машин и механизмов; спуске рабочих в котло¬ ван; производстве работ по устройству выемок с креплениями; разме¬ щении грунта, машин, механизмов и материалов вдоль котлованов и траншей; производстве работ с электро- и паропрогревом; разработке котлованов и траншей в зимнее время; разработке грунта способом гидромеханизации; разработке траншей под водой. При пересечении разрабатываемых траншей с действующими ком¬ муникациями, не защищенными от механических повреждений, раз¬ работка грунта землеройными машинами разрешается на следующих минимальных расстояниях^ для подземных и воздушных линий связи и электрических, магист¬ ральных трубопроводов и других коммуникаций в соответствии с пра¬ вилами охраны, утвержденными Советом Министров СССР; для стальных сварных, керамических, чугунных и асбестоцемент¬ ных трубопроводов, каналов и коллекторов, при использовании гид¬ равлических экскаваторов — 0,5 м от боковой поверхности и 0,5 м над верхом коммуникаций с предварительным их обнаружением с точ¬ ностью до 0,25 м; для прочих подземных коммуникаций и средств механизации, а так¬ же для валунных и глыбовых грунтов, независимо от вида коммуника¬ ций и средств механизации — 2 м от боковой поверхности и I м над верхом коммуникаций с предварительным их обнаружением с точно¬ стьюдо1м; на болотах и в грунтах текуче-пластичной консистенции механи¬ зированная разработка грунта над коммуникациями не разрешается. Оставшийся грунт должен разрабатываться с применением ручных безударных инструментов или специальных средств механизации. Ширину вскрытия полос дорог и городских проездов при разработ¬ ке траншей следует принимать: при бетонном покрытии или асфаль¬ товом по бетонному основанию — па 10 см больше ширины траншеи по верху с каждой стороны с учетом креплений; при других конструк¬ циях дорожных покрытий — на 25 см. При дорожных покрытиях из 121
сборных железобетонных плит ширина вскрытия должна быть крат¬ ной размеру плиты. При оттаивании грунта вблизи от подземных коммуникаций тем¬ пература нагрева не должна превышать величины, вызывающей по¬ вреждение их оболочки или изоляции. Предельная допустимая темпе¬ ратура должна быть указана эксплуатирующей организацией при выдаче разрешения на разработку грунта. Запрещается производство работ на склонах и прилегающих участ¬ ках при наличии трещин, сколов до выполнения соответствующих противооползневых мероприятий. В случае возникновения потенциально опасной ситуации все виды работ следует прекратить. Возобновление работ допускается после полной ликвидации причин опасной ситуации с оформлением соответ¬ ствующего разрешительного акта. Решения по охране природы при производстве земляных работ уста¬ навливаются в проекте организации строительства в соответствии с действующим законодательством, стандартами и документами дирек¬ тивных органов, регламентирующими рациональное использование и охрану природных ресурсов. При этом плодородный слой почвы в ос¬ новании насыпей и на площади, занимаемой различными выемками, до начала основных земляных работ должен быть снят и перемещен в отвалы для последующего использования его при рекультивации или повышения плодородия малопродуктивных угодий. Допускается не снимать плодородный слой: при толщине плодородного слоя менее 10 см; на болотах, заболоченных и обводненных участках; на почвах с низким плодородием в соответствии с ГОСТ 17.5 .3.05—84, ГОСТ 17.4.3 .02 —85, ГОСТ 17.5 .3 .06 —85; при разработке траншей шириной по верху 1 м и менее. Снятие и нанесение плодородного слоя должны производиться, когда грунт находится в немерзлом состоянии. Хранение плодородного грунта должно осуществляться в соответ¬ ствии с ГОСТ 17.4 .3 .02 —85 и ГОСТ 17.5.3.04—83 . Способы хранения грунта и защиты буртов от эрозии, подтопления, загрязнения устанав¬ ливаются в проекте организации строительства. Запрещается исполь¬ зовать плодородный слой почвы для устройства перемычек, подсыпок и других постоянных и временных земляных сооружений. Запрещается применение быстротвердеющей пены для предохра¬ нения грунтов от промерзания: на водосборной территории открытого источника водоснабжения в пределах первого и второго поясов зоны санитарной охраны водопроводов и водоисточников; в пределах пер¬ вого и второго поясов зоны санитарной охраны подземных централи¬ зованных хозяйственно-питьевых водопроводов; на территориях, рас¬ положенных выше по течению подземного потока в районах, где под¬ земные воды используются для хозяйственно-питьевых целей децен¬ трализованно (в этом случае расстояние от водозаборов до территории возможного применения пены определяется территориальными орга¬ нами Мингео СССР). ; В случае выявления при производстве земляных работ археологи¬ ческих и палеонтологических объектов следует приостановить работы 122
на данном участке и поставить в известность об этом местные Советы народных депутатов. Пример по расчету блока A1<. Разработать мероприятия по технике безопас¬ ности и охране природы для условий примеров блоков A11, Д12 и Д18 (рис. 58, 59). Решение r I. Мероприятия по технике безопасности и охране природы при верт икаль¬ ной п ла нир ов ке пл ощадки. 1. Выполнение работ необходимо вести в строгом соответствии со СНиП Ш-4 -80 . 2. Земляные работы в местах расположения подземных коммуникаций вы¬ полнять только после разрешения организаций, которые их эксплуатируют, под непосредственным руководством прораба или мастера. В охранной зоне кабелей, находящихся под напряжением, или действующего газопровода необходимо дополнительное наблюдение работников электро- или газового хозяйства. На мес тности подземные к омму никации о боз начи ть соответствующими знака ми или надписями. 3. При обнаружении взрывоопасных материалов работы должны быть не¬ медленно прекращены, Они могут быть возобновлены только при получении раз¬ решения соответствующих органов. 4. Во избежание непредвиденных совмещенных процессов все работы надле¬ жит выполнять в соответствии с циклограммой или графиком производства работ. 5, До начала работ руководитель должен определить и довести до исполни¬ телей схему движения каждого бульдозера и катка. 6. В вечернее время площадка должна быть освещена не менее чем четырьмя прожекторами, установленными по ее углам. II. Мероприятия по технике безопасности и охране природы при устройстве котлована. 1. Первые четыре пункта аналогичны мероприятиям по планировке пло¬ щадки. 2. До начала работ руководитель должен определить схему движения авто- самосвалов и места установки экскаватора. 3. Работы производить только с кольцевой подачей транспорта к экскава¬ тору. Погрузка грунта в автосамосвалы должна выполняться со стороны заднего или бокового борта. Запрещается шоферу находиться в кабине автосамосвала, не имеющего над кабиной предохранительного бронированного щита, а посто¬ ронним в радиусе действия экскаватора плюс 5 м (т. е . 7,25 + 5 = 12,25 м). 4. Не разрешается разрабатывать грунт подкопом, откосы выполнять круче чем 1 : 0,75, а складирование материалов на бровке котлована ближе чем на 4,5 м. 5. При разработке недобора необходимо исключить работу бульдозера в зоне действия стрелы экскаватора. 6. Для спуска рабочих в котлован предусмотреть не менее четырех стремя¬ нок (по две с каждой стороны), которые должны быть установлены на полную глубину котлована. 7. В вечернее время в котловане и на отвале необходимо обеспечить надле¬ жащее освещение, для чего в забое должно находиться не менее двух переносных прожекторов. Самоконтроль Вопрос Ответ По каким причинам на иболее часто про исходят аварии при Блок A1j производстве земляных работ? На что необходимо уделять внимание при разработке меропри- Блок Д14 ятий по технике безопасности? В каком документе устанавливаются решения по охране при- Блок A14 роды при производстве земляных работ и чем он регламенти¬ руется? / 123
Что необходимо предпринять в случае выявления при произ- Блок Д14 водстве земляных работ археологических и палеонтологических объектов? ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИНЯТОГО ВАРИАНТА ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ (БЛОК A15) В качестве основных технико-экономических показателей принято¬ го варианта производства работ принимают те же, что и при сравне¬ нии вариантов (блок Л9), однако κd этом этапе учитывают все виды за¬ трат. Последовательность определения показателей представлена на рис. 60. Оператор l16α1. Определение продолжительности производства работ. Продолжительность выполнения земляных работ устанавли¬ вают по календарному графику или циклограмме (блок Л13). Началом строительства считают начало выполнения первого процесса, концом— окончание последнего. Продолжительность работ каждой отдельной машины и механизма определяют по таблице технологических расчетов (табл. А13— 1). Оператор 4гбаа. Трудоемкость единицы продукции определяют как частное от деления всей трудоемкости процесса на общий объем работ (см. ‰α6, формула (96)). Оператор Λι6<7⁄8. Определение стоимостных показателей. Общую се¬ бестоимость земляных работ определяют для всех принятых в таблице технологических расчетов процессов (табл. Λl2 — 1) с учетом всех А& — Вход отАц I а Определение продолжительности производства работ Определение трудовых затрат единицы продукции Определение стоимостных показателей 7⁄8= ΣQλ, ÷ ^Qp. /=/mjj≈pj Cq}Цу V 1 Технико-экономические показатели проекта Показатель Единица измерения Величина показателей Продолжительность работ смена Трудоемкость разработки fM'3 грунта чел.-ч Приведённые удельные затраты на разработку} 1м5 грунта руВ 1 Выход к —1 Рис. 60. Блок Л15. Определение технико-экономических показателей проекта 124
прямых затрат и накладных расходов по формуле (103). Аналогично, используя формулу (99), определяют и основной стоимостный пока¬ затель — приведенные удельные затраты на разработку 1 м3 грунта. Все показатели принятого варианта вписывают в табл. Λ15—1 рабочей тетради и затем переносят на лист технологической карты. Пример по расчету блока Д1б. Определить технико-экономические показа¬ тели принятого варианта производства работ для условий примеров блоков Д9 и Л13. Решение 1. Определяем общие продолжительности работ по графику выполнения процесса (рис. 58). Они составят для планировки площадки 9 смен, а котлована — 15 смен. 2. Рассчитываем общую трудоемкость разработки 1 м3 грунта с учетом до¬ полнительного процесса, связанного с разбивочными работами. Для вертикаль¬ ной планировки, чел.- ч/м3, 2.8,2 ge = 0,043 + wΓ = 0,046, где 0,043 — трудоемкость разработки 1 м3 грунта принятым комплектом машин (см. пример табл. Д10 — 1);2— число плотников, выполняющих разбивочные работы; 6111— общий объем разрабатываемого грунта. Для устройства котлована, чел. -ч/м3, 2-8.2 <?е = 0,17 +-8^=0,172. 3. Определяем стоимостные показатели. Общая себестоимость выполнения земляных работ составит: при планировочных работах, руб. , Со = 1184,59 + 1,5-11,54 = 1201,9; при устройстве котлована, руб., Со = 9948,21 + 1,5 - 11,54 = 9965,52. Отсюда приведенные затраты (см. формулу (99) ) на разработку 1 м3 грунта будут равны: для планировочных работ 0,242 руб/м3; для устройства котлова¬ на — 1,264 руб./м3. Результаты расчета заносим в табл. Д1б—1. Таблица Д15 — Д Характеристика технико-экономических показателей производства работ Показатель При плани¬ ровке площадки При устрой¬ стве котло¬ вана Продолжительность работ, смен Трудоемкость разработки 1 м3 грунта, чел. - ч Приведенные удельные затраты на разработку 1 м3 грунта, руб. 9 0,046 0,242 15 0,172 1,264 Самоконтроль Вопрос Ответ Какие основные технико-экономические показатели определи- Блок Д15 ют для принятого варианта производства земляных работ? Как определяют продолжительность работ каждой отдельной Λlδα1 машины или механизма? 125
Опишите процесс расчета по определению трудоемкости еди¬ ницы продукции Как определяют основной, стоимостный показатель — приведен¬ ные удельные затраты? Λχβα2 ^15α3 ОФОРМЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ И ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТЕЙ ПРОЕКТА (БЛОК Ai6) Проект производства земляных работ состоит из пояснительной записки и технологической карты (графическая часть). В пояснительной записке, которая прикладывается к чертежам, обосновываются необходимые расчеты, положения и описания принятых в графических материалах основных организационно-тех¬ нических решений. В записке не должен дублироваться материал, со¬ держащийся в технологической карте, а должно быть лишь обоснова¬ ние принятых решений, нашедших в ней отражение в виде схем, чер¬ тежей и таблиц. В пояснительной записке содержатся такие разделы: 1. Введение (краткое содержание задания и исходных данных для проектирования (блок Aι). Рис. 61 . Схема компоновки технологических карт: а— вертикальная планировка площадки; б— устройство кот¬ лована; в — возведение зем ляно¬ го полотна дороги; 1 — план пло¬ щадки, котлована или земляного полотна; 2 — разрезы продоль¬ ные и поперечные; 3 — геоло¬ гическ ий разрез; 4 — графиче¬ с кое определение средней даль¬ ности перемещения грунта; 5 — форма Д12— 1 с графиком произ¬ водства работ; 6, 7, 8 — схемы резания грунта, его перемещения и разработки; 9 — в едомо сть численно-квалификационного состава бригад и звеньев (форма 412—2); 10 — технико -эконо¬ мические показатели проекта; // — форма потребности в материально-технических ресурсах; 12— основные указания по технике безопасности и производству работ; 13— штамп; 14, /□ план и разрез забоя: 16, /7 — схема разработки котлована и разрез многоярусной выработки; 18, 19 — разработка недобора и укатка грунта; 20 — график движения транспорта; 21, 22 — схемы возведения насыпи из боковых резервов и организация пр оизводст ва работ; 23 — циклограмма 126
S> =22,02 Hψpplψlψ)llψl!llψΓ∏τrD Рис. 62. Принятый вариант разработки котлована экскаватором ЭО-4121А
2. Определение объемов работ (блоки A3i As или ЛБ). 3. Выбор способа производства работ и комплекта машин (дается только расчет со ссылкой на схемы, помещенные в технологической карте; при необходимости можно приводить некоторые пояснительные схемы и рисунки ) (блоки Aβ, Ai или Ля). 4. Определение технико-экономических показателей (блоки Л9( Л1о). 5. Описание производства работ (подробное описание принятого варианта с анализом его преимуществ и недостатков). Рис. 63 . Принятый вариант разработки площадки тремя бульдозерами ДЗ-28 128
6. Калькуляция трудовых затрат и заработной платы (блок Λ11). 7. Разработка мероприятий по технике безопасности (блок A14). 8. Определение технико-экономических показателей проекта. Технологическую карту выполняют на стандартном листе ватмана формата 24 (594 X 841 мм). На ней размещают: план объекта с его разрезами, горизонталями, черными, красными и рабочими отметками, откосами (с указанием их крутизны), линиями нулевых работ (для пло¬ щадки и земляного полотна); геологический разрез; схему разбивки объекта на участки; схемы выбранного метода производства работ для ведущей машины, в том числе для скрепера или бульдозера; схемы перемещения, разработки и резания грунта (рис. 36); схемы определе¬ ния средней дальности перемещения грунта (рис. 29); для экскаватора: схемы разработки котлована (рис. 41), схемы забоев с размещением транспортных средств (рис. 42), схемы многоярусной разработки (рис. 46), график движения транспортных средств и работы экскаватора (рис. 45), схемы рыхления, укатки грунта и его зачистки; схемы допол¬ нительных работ, связанных с устройством объекта. . Кроме того, в состав технологических карт включают: таблицу тех¬ нологических расчетов (табл. Л12 — 1); график производства работ (блок Л18); ведомости потребности в материально-технических ресур¬ сах (табл. Z12— 2) и численно-квалификационного состава бригад и звеньев (табл. Al2 — 3); основные указания по технике безопасности и производству работ (блок Л14); технико-экономические показатели проекта (блок Л15—1). Общие схемы компоновки технологических карт по планировке площадки, устройству котлована, возведению земляного полотна при¬ ведены на рис. 61 . На рис. 62 и 63 приведены схемы оформления графи¬ ческой части для принятых способов производства работ по планировке площадки и устройству котлована (см. блоки Л6, А7). Самоконтроль Вопрос Ответ Из каких частей состоит проект производства работ? Какие основные разделы содержит пояснительная записка? Что размещают на листе технологической карты? Блок Λlo Блок Л1в Блок √4lft, рис. 61—63 5 9-223 129
АРХИВ НОРМАТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (АНТИ) I. Основные характеристики земляных сооружений и ориентировочная структура процессов производства земляных работ Таблица /. Наибольшая допустимая крутизна откосов котлованов и траншей в грунтах естественной влажности для временных сооружений Вид грунтов Глубина выемки до1,5м до3м до5М ос 1:т α |I:т а |1:т Насыпные 56 1:0,6745 1:1 38 1:1,25 Песчаные и гравийные влаж ные (не¬ насыщенные) ; Глинистые: 63 1 :0,5 45 1:1 451:1 супесь 76 1:0,25 56 1:0,67 50 1:0,85 суглинок 90 1:0 63 1:0,5 53 1:0,75 глина 90 1:0 76 1 :0,25 63 1:0,5 лессы и лессовидные сухие Моренные: 90 1:0 63 1:0,5 63 1 :0,5 песчаные, супесчаные 76 1 •: 0,25 60 1 :0,57 53 1:0,75 суглинистые 78 1:0,2 63 1 :0,5 57 1 :0,65 Примечания: 1. а — угол между направлением откоса и горизонталью, град.; tn—заложение откоса. 2. При глубине выемки свыше 5 м крутизну откоса устанавливают расчетом. 3. При напластовании различных видов грунта крутизну откоса для всех пластов надлежит назначать по более слабому виду грунта. 4. Ширина полок и крутизна откосов траншей для совмещенной прокладки трубопроводов должны назначаться проектом. 5. Крутизна откосов д ля моренных грунтов установлена для районов Край¬ н е го Севера европейской части СССР при наличии сильно выраженного структур¬ ного сцепления (цементации) и при разработке их без предварительного рыхления взрывным способом. 6.К насыпным грунтам относятся грунты, пролежавшие в отвалах менее 6 мес, и не подвергавшиеся искусственному уплотнению (проездом, укаткой и т. п.). Таблица 2. Углы естественного откоса грунта Влажность грунта Сухой Влажный Мокрый а 1:т ос 1:т α 11:tn Гравий 40 1 :1,25 45 1 :1,25 35 1 :1,5 Галька 35 1:1,5 45 1:1 25 1 :2,25 Песок крупный 30 1:1,75 32 1 :1,5 27 1:2 То же, средний 28 1:2 35 1:1,5 25 1 :2,25 » мелкий 25 1:1,25 30 1 :1,75 20 1 :2,75 Глина жирная 45 1:1 35 1 :1,5 15 1 :3,75 То же, легкая 50 1:0,75 40 1 :1,25 30 1:1,75 Суглинок 40 1:1,25 30 1:1,75 20 1:2,75 Растительный 40 1:1,25 35 1 :1,5 25 1:2,25 Насыпной 35 1:1,5 45 1:1 27 1:2 130
Таблица 3. Рациональная грузоподъемность автосамосвалов в зависимости от вместимости ковша экскаватора и погрузчика, т Расстояние транспорти¬ рования грун¬ та, км При вместимости ковша экскаватора и погрузчика, м3 0,4 0,65 1,0 1,25 1,6 2,5 4,6 0t5 4,5 4,5 7 7 10 1 7 7 10 10 10 12 27 1,5 7 7 10 10 12 18 27 2 7 10 10 12 18 18 27 3 7 10 12 12 18 27 40 4 10 10 12 18 18 27 40 5 10 10 12 18 18 27 40 Таблица 4, Ориентировочная структура процессов производства земляных работ Процесс Вид работ Планировка площадки Устройство котлована Возведение земляного пол отна 4. Подготовительные работы Разбивка земляных сооружений, м8 + + + Корчевка- пней; удаление кустарников, убор- + (-) + (—) +Н ка-камня, м2 Устройство поверхностного водоотвода, м3 + + + Б. Земляные работы Снятие растительного слоя, м2 + + (-) Рыхление грунта, м8 + + (—) + Разработка грунта бульдозерами, м3 + + + То же, скреперами, м3 + + + То же, экскаваторами, м3: с выгрузкой в отвал (насыпь) — + + с выгрузкой в транспортные средства + + + Разработка грунта погрузчиками, м3: с выгрузкой в отвал (насыпь) + (—) + + с выгрузкой в транспортные средства + (-) + + с транспортировкой грунта + (—) + + Транспортирование грунта автосамосвала¬ + + + ми, м3 Разравнивание грунта, м3 + + (-) + Уплотнение грунта, м3 + + (-) + Рытье траншей под фундаменты, м3 + —• Планировка откосов, м2 + + + Окончательная планировка, м-2 + (-) + — Обратная засыпка грунтов в пазухи котло¬ + (-) — вана (траншеи), м3 Разравнивание грунта в пазухах вруч¬ — + —- ную, м3 Трамбовка грунта в пазухах пневматически¬ — ÷ —» ми (ручными) трамбовками, м3 Примечание. Наличие высок их грунтовых в од, характер расположения котлована на площадке, климатические или особые условия могут вызвать необ¬ ходимость выполнения дополнительных работ, связанных с устройством водоот¬ лива, креплением стенок котлована, рыхлением мерзлого грунта, его оттаива¬ ниемит.д. 5* 131
II. Ориентировочный состав комплектов машин, применяемых при земляных работах, и их основные технические характеристики Таблица 5, Ориентировочный состав комплектов машин, применяемых при земляны х работах Работы Состав комплекта машин Разработка грунта бульдозерами Бульдозер, рыхлитель, каток, трактор (для Разработка выемки скреперами с перемещением грунтов в насыпь или кавальеры рыхлителя и катка) * Скрепер (если прицепной, то допол нитель но к н ему трактор), при необходимости трак¬ тор-толкач, рыхлитель, каток, трактор (для рыхлителя и катка), грейдер или автогрей¬ дер для планировочных работ Разработка' выемок экскаваторами с транс ортированием грунта авто¬ самосвалами Разработка выемок и отсыпка на¬ сыпей экскаваторами, оборудован¬ ными драглайнами Разработка выемок и отсыпка на¬ сыпей экскаваторами с перемеще¬ нием грунта тракторными прицепа¬ ми или землевозами Разработка выемок, отсыпка насы¬ пей экскаваторами (грсйдер-элева- торами) е перемещением грунта автосамосвалами Разработка грунта погрузчиками Экскаватор, автосамосвалы (по расчету), бульдозер для снятия недобора (окончатель¬ ная планировка), каток Экскаватор-драглайн, бульдозер, каток, трак¬ тор (если каток не самоходный) Экскаватор, бульдозер, трактор с пр ице п о м или землевозы (по расчету), каток, трактор (если каток не самоходный) Экскаватор (грейдер-элеватор), автосамо¬ свал ы (по расчету), бульдозер, каток, трак¬ тор (если каток не самоходный) Погрузчик, машины для разравнивания и Разработка грунта погрузчиками с транспортировкой автосамосва¬ лами Разработка и транспортировка грунта погрузчиками уплотнения грунта Погрузчик, автосамосвалы (по расчету), ма¬ шины для разравнивания и уплотнения грунта Погрузчик, машины для разравнивания и уплотнения грунта * Под катком подразумевается л юбая грунтоуплотняющая машина. 132
Таблица 6. Ориентировочный перечень работ, на которых применяется сменное оборудование одноковшовых экскаваторов и погрузчиков Сменное оборудование Область применения Для экскава¬ торов Прямая лопата Для разработки ко тлованов и траншей в грунтах всех групп с погрузкой грунта на транспорт и в незначительном количестве в отвал. Применение возможно только при низком уровне грун- Обратная лопата товых вод или при работе с водопонижением Для разработки траншей и небольших котлованов в грунтах всех групп с погрузкой грунта в транспорт или в отвал. При- Драглайн менение возможно и при высоком уровне грунтовых вод Для разработки глубоких (3—20 м) траншей и каналов, воз ¬ ведения насыпей из резервов, добычи балласта из-под воды в отвал и на транспорт в грунтах всех групп. Применение воз¬ Грейфер мо жно и пр и высоком уровне грунтовых вод Для разработки глубоких и небольшого размера котлованов с в ер т и к а ль н ы м и стенками. При погрузочно-разгрузочных рабо¬ тах, а также для выемки грунта из-под воды в сыпучих легких грунтах; для обратной засыпки котлованов, когда из-за огра¬ ниченных размеров площадки нельзя использовать бульдозер Для погрузчи¬ ков Основной ковш Разработка и транспортировка грунтов с γ= 1,6—1,8 т/м3 (ус¬ танавливается на погрузчиках грузоподъемностью g=0,3— 10 τ> Уменьшенный ковш Увеличенный ковш Двухчелюстной ковш Разработка и транспортировка тяжелых грунтов с γ= 1,8— 2,2 т/м3, разрыхленных скал ьны х грунтов и т. д. (g=3—9 т) Разработка и транспортировка легких грунтов с у = 0,9— 1,4 т/м3. Уборка мусора, снега и т. п. (g≈≡0,8-12 т) Погрузка и транспортировка материалов с γ=l,3—1,6 т/м3. Вспомогательные работы в стесненных и сложн ых условиях, требующих точности выполнения работ. Планировочные работы (g=≈2-6 т) Примечание. Грейфер и обратная лопата устанавливаются дополнительно на полуповоротные погрузчики. 133
Т а б л и ц а 7 . Т е х н и ч е с к а я х а р а к т е р и с т и к а б у л ь д о з е р о в [ 4 , 9 ] М а р к а б у л ь д о з е р а Д З - 5 9 Х Л О г а Ю f 4 c D < 2 2 √ . o ^ 1 , o = c f 2 S S S f Λ g C 4 c n √ ' - ^ - O , 2 2 4 С О Л С О М Д З - 3 4 С Д - 5 7 2 О Ь А г а с ч с » 0 0 Ф с _ < 1⁄8 ≈ L O ю О т г 1 1 0 0 ю Ь . Ю L Q O U O * - < O J S S 8 § 1 ^ - r o o * 1⁄8 t - ∙ * W 5 5 * t 1⁄8 м ю c q Д З - 3 5 Б Д - 2 7 5 У г а и о 1⁄8 Н н w с о Т t n c ∏ ' ^ 5 ' q 2 м С П < о С О * - < С О Ю С П и о и о О 1 τ f С О . . 0 0 С О ∞ g ≤ 2 c o ~ ~ o l o Д с ч " С О с о 0 0 J f с о Ь о с ^ о о н w ∞ ■ ~ Д З - 5 3 Д - 4 9 4 ' о - < f ~ _ С П С О С О O > и о М ' о ю ю ю с о с о о О , С П r " 0 0 ~ С О — I ю 1 с ч " с о С Ч С О c o - и о С О С О T b о У g ~ & о § ≤ Д З - 1 7 Д - 4 9 3 г а о f → ι & 2 Я с о < - ? [ - ч С О ~ L x f , * 1⁄8 4 < υ с п с т > — < 1 j τ j * о и о и о с о ю σ > о g с о " — " * - < " — < Д 1 с о с о с о с о U 3 C θ " c θ , - , s 8 ^ - s c ° Д З - 4 2 Д - 6 0 6 ≡ о » ч о г а — г > > > A H t M с о _ _ Е ? и о с о с о L √ t У О ’ ) ю о о с о с о ю Г * - о о о и о с о и о с о С П √ S c o o o o ' o ^ o l λ 1 и о " c o c o c o ^ √ ' o Γ c Γ c o " λ 3⁄4 * . ? Д З - 2 9 Д - 5 3 5 O J У с о Ξ ' с о Г - r + , и о и о о о с о с о и о и о о о о и о и о и о с о с о t γ ю c q о о " о ю 1 √ 4 с о с ч c q τ √ ∙ √ κ o f c f с о " i - Д З - 4 Д - 4 4 4 * ≤ г а σ l Я μ ° 0 σ > < • / - , и о t > - и о ∙ ' f θ □ v 9 θ О С М Г - ς c L * - → О 1 С О О О О Г ' - с о с м с о с о Н § с о с ч о о d ω Д С О c m C Q С М θ √ ' c √ ' c n " c o " ч « S ∙ 1 Д З - 3 7 Д - 5 7 9 ≡ λ , - 4 < n ® u 9 m t * ∙ , Ю L O О * С П C J Е m n . . O t - t ς o u o < N θ ∞ с о и о и о о и о с о — • и о 1⁄8 J w f ∏ [ - t О C s Γ θ O O ζ ° u d ( M С Ч С О » - м o ^ √ * C 4 < n " c o " o ≡ H 1⁄8 S m κ √ E " 1⁄8 5 J 3⁄4 M < l S - ' И П о к а з а т е л ь Б а з о в а я м а ш и н а : м о д е л ь м о щ н о с т ь д в и г а т е л я , к В т Р а з м е р ы о т в а л а , м : д л и н а в ы с о т а П о д ъ е м о т в а л а н а д г р у н т о м , м З а г л у б л е н и е о т в а л а в г р у н т , м У г о л р е з а н и я , г р а д . С к о р о с т ь п е р е м е щ е н и я , к м / ч : т р а н с п о р т н а я п р и р е з а н и и и п е р е м е щ е н и и г р у н т а Н а и б о л ь ш и е п р е о д о л е в а е м ы е у к л о н ы , г р а д . : п р и д в и ж е н и и в в е р х п р и с п у с к е с г р у н т о м п р и п о п е р е ч н о м у к л о н е О б ъ е м г р у н т а , п е р е м е щ а е м о г о о т в а ¬ л о м , м 3 Г а б а р и т н ы е р а з м е р ы , м : д л и н а ш и р и н а в ы с о т а М а с с а т р а к т о р а и о б о р у д о в а н и я , т 1 3 4
Т а б л и ц а 8 . Т е х н и ч е с к а я х а р а к т е р и с т и к а с к р е п е р о в [ 4 , 9 ] I М а р к а с к р е п е р а 1 3 5
α o ς o < о ь - l o o o o c Γ 1 ю с о с о ≡ s | 2 2 2 2 , 5 Г 1 1 1 ∞ L O 1 0 , 1 5 1 1 ► О Д ( М Ю 1 1 1 1 w 1 1 1 2 6 1 Z ~ 9 ‘ 1 1 1 ≡ - √ k 8 , 9 3 1 1 с ч О О о о χ t , σ > < ю о о с о с о с о с о " с ч * * о с ч о о 0 , 6 5 — 1 1 3 , 6 4 , 1 2 ю С Ч Л 1 1 ю C 4 λ Q 0 λ * - ^ i n C 4 λ 0 0 1 1 1 9 , 5 5 5 , 5 1 1 8 ‘ 0 3 , 0 4 7 , 4 5 1 1 ' 3⁄4 1⁄8 , s ■ ^ < 0 о о о с п с ч ’ ‘ с о ' ‘ { → о W - 1 1 1 9 , 6 8 5 5 , 5 1 1 1 1 1 1 1 1 о о с л ς c Γ c 4 * o o 1 1 д о 1 5 , 4 о о g о е о 1⁄8 * δ , 2 5 J 1 1 1 2 , 4 4 , 2 2 , 4 ∙ ς ħ * С О L O С Ч ю о э Т Г " с о с ч с о с о О ' ю 9 4 , 3 | > 3 о C l е Ю с ч ∞ е л — Г с о " √ * с ч 3 , 6 9 , 9 с о σ Γ 8 , 9 ' . 1 с о 0 0 — 1 С О 9 5 0 θ c c t L Q с о с о 7⁄8 ° § Я < s ≈ h , s ‰ √ k C 4 C O * ∞ c m o 2 Ю ю » 3 s i о с о З ' , & < о с > C 4 t s σ j 4 o q k _ < с о √ 4 — Г 1 О с ч σ Γ 8 , 2 8 , 3 с о о о c q J u 7⁄8 4 ' u o 1 О ∞ С Ч < 4 1 N ∙ с ь с ч _ s n φ ω 1 0 о Г с о с ч о о О ' о 5 4 , 4 & 1 1 1 1 1 1 С Ч 1 1 1 « к f 2 S 2 « С О С Ч ’ Ф g о 1 1 д о 1 5 , 4 3 4 , 8 1 M < λ C D с о | O ' ' √ , C 4 λ 1 с о < 3⁄4 L O 5 ‘ 9 5 , 4 , i - u О с о ≡ < ч < 3⁄4 S с о с ч с о и с 1 1 1 3 6 , 3 0 , 1 5 | 0 , 7 2 , 4 3 . 2 2 , 4 1 1 Г а б а р и т н ы е р а з м е р ы , м : д л и н а ш и р и н а в ы с о т а Т и п х о д о в о г о у с т р о й с т в а Д л и н а г у с е н и ч н о г о х о д а л , м Ш и р и н а г у с е н и ч н о г о х о д а Ш и р и н а г у с е н и ц С к о р о с т ь п е р е д в и ж е н и я , к м / ч М о щ н о с т ь д в и г а т е л я , к В т t o Й σ Γ э и о w н о s ω с 2 Д л и н а с т р е л ы , м Д л и н а р у к о я т и Д м Г л у б и н а к о п а н и я н и ж е у р о в - н я с т о я н к и , м Н а и м е н ь ш и й р а д и у с к о п а - н и я н а у р о в н е с т о я н к и — λ k . ' b > m Н а и б о л ь ш и й р а д и у с к о п а н и я ^ к . а в . м Н а и б о л ь ш а я в ы с о т а к о п а н и я , " к . м Н а и б о л ь ш и й р а д и у с в ы г р у з ¬ к и R » и 3 ∙ м 1 3 6
4 0 ю с ч " с о c n | 1 0 4 с о о о I I I | ю с о с ч ю 1 1 √ k ь ? с о о " , , 1 ' и о " σ > С Ч • м С Ч С О 1 ' 1 ю 4 , 6 2 о с ч 7 Ю c 4 , 2 , 9 7 с ч л с о | | с о √ 4 σ " 1 1 u 5 1 1 1 1 я r H 5 , 0 3 ю С О 0 , 6 5 — 6 6 1⁄8 ∞ с ч | | i o о ? I 1 „ 1 1 1 1 о с ч 1 с о с о с о 1 ю С О о " I 0 0 1 ° г с ч с о . u v 4 - . 1 1 ю О 1 1 1 1 1 1 с о 1 1 1 1 1 0 0 Ю Ю . о " с ч " с ч о г с о - ф с ч с > Г | | ю с о с ч " 1 С О 1 1 1 1 * з с о с ч " ! 3 , 3 1 7 С О с л о ≡ Q С © Ю 1 1 ч 1 1 О с о с о " с о Ю 2 , 7 1 2 , 6 9 о О С Ч § > ≡ , ≈ 4 © 1 1 1 1 С О С О ‘ 3 § g с з > § • 0 0 , c 1⁄8 0 0 с о — ■ t √ c o с о С О — ю ю " L θ 9 , 3 4 , 2 c 4 с о и о с о " С О с о " с ч t √ , c o о " ю ь - 1 0 , 3 3 , 3 5 , 5 с ч » 3 * — < с ч о о о с о * * • о » 3 S 3 3 3 С О © с © 3 > § • о © — 3⁄4 1⁄8 * с о " с о " C Γ j λ * → 1 © с о " с о " о 1 с ч л √ 1 е о s - 1 - 1 5 1 3 0 5 , 3 с о С О l 4 * ∙ t > - 0 9 0 0 1 с ч § с © з > и о Ю — ' b λ c 4 " 0 ∙ √ О с о с ч " 9 ‘ 3 ю " ю • * — 4 • Ю с ч C O L O с > 4 C ^ L O с о " 0 0 Л C 4 s - L Q ^ τ f ' С П [ 4 5 6 0 5 3 , 8 8 , 1 7 2 , 3 3 , 1 5 , 2 6 , 1 4 — с ч & V © © & с о о и о o o z ± ∞ о " l q ~ О о и о . с о 1 1 1 1 & s 3 с о 3 U 0 < ^ G O > " с ч " √ " C 4 ' b * 1 1 1 5 , 5 1 ю s ≡ 3 с о 3 8 1 1 1 1 с ь с ч " 0 0 ю 3 © σ > с о 0 " √ ' c 4 " 4 2 , 6 7 , 8 4 , 1 5 0 0 С О 3 , 0 6 9 ‘ 9 L O τ f и о 1 1 о " о " 1 1 Г — 4 о с ч " 2 , 6 | с о 0 , 1 5 C 4 4 ( N — < Л с ч " с ч " √ * с ч " г — 4 0 0 ; 1 1 1 1 В ы с о т а в ы г р у з к и п р и н а и - ! б о л ь ш е м р а д и у с е , м Н а и б о л ь ш а я в ы с о т а в ы г р у э - К И Н в . м Р а д и у с в ы г р у з к и п р и н а и - б о л ь ш е й в ы с о т е , м П р о д о л ж и т е л ь н о с т ь ц и к л а , с В м е с т и м о с т ь к о в ш а , м 3 Д л и н а с т р е л ы , м Д л и н а р у к о я т и , м Н а и б о л ь ш а я г л у б и н а к о п а - н и я , м : т р а н ш е и к о т л о в а н а Н а и б о л ь ш и й р а д и у с к о п а - н и я , м У г о л н а к л о н а с т р е л ы , г р а д . Н а ч а л ь н ы й р а д и у с в ы г р у з к и , м . К о н е ч н ы й р а д и у с в ы г р у з к и . м Н а ч а л ь н а я в ы с о т а в ы г р у з к и . м К о н е ч н а я в ы с о т а в ы г р у з к и , м П р о д о л ж и т е л ь н о с т ь ц и к л а , с В м е с т и м о с т ь к о в ш а , м 3 Д л и н а с т р е л ы , м У г о л н а к л о н а с т р е л ы , г р а д . Н а и б о л ь ш а я в ы с о т а в ы г р у з - 2 к " 1 3 7
П р о д о л ж е н и е т а б л . 1 3 8
Т а б л и ц а 1 0 . Т е х н и ч е с к а я х а р а к т е р и с т и к а о д н о к о в ш о в ы х п о г р у з ч и к о в [ 2 1 , 2 2 ] М а р к а п о г р у з ч и к а н а п н е в м о к о / с с с н о м х о д у I и а г у с е н и ч н о м х о д у Т О - 2 4 ( С С С Р ) с о S с о с о 2 1 t 4 0 4 t 4 С ? е м σ T t 4 2 , S ю 1 ' с о * О О — * * , , 0 0 O Q * С О * 0 0 * 0 0 * с о * с м С М Т О - 1 0 А I ( С С С Р ) о — . о 1 1 σ l ° 1 c 4 X . 2 . 2 2 S с ч ' ( N О О — * • с о с м * Ю * t < с м * с о * с м r 4 ~ → — « с м 1 Т О - 7 А ( С С С Р ) Ю S о о ю о 1 1 о ∙ L O Г - — С О ” Ф 1 ' с м * с м * о * Н о о - → * ь Г с о * с м * с м * 2 t ( ю - → o Т О - 2 1 - 1 ( С С С Р ) о о о ю t o г » я с о o > λ θ √ √ √ v г - Г θ ю г - Г о * o * x τ * √ , о с о о С М — Ь * 3 Т - 3 4 ( П Н Р ) 3 1⁄8 С М С М ю 2 Ч I | ∞ 5 2 4 ∞ 4 S о о 1 ' с м о о — • с м © с о ь ^ с м о о с о С О 0 0 » - • Т О - 1 1 ( С С С Р ) г - © с о о о о о 2 1 1 о о С М С М r i ( N 0 0 λ 0 0 λ с о С М ’ ’ с Т о о * ’ - Т t Λ , ь - t > ∙ * o q * c m * o o * с о 1⁄8 ф ~ - > Т О - 1 8 ( С С С Р ) , < t t " Ф J ∩ 0 0 T f < Щ О 2 1 1 0 0 o S ω 2 c 4 ' φ ^ 4 * - ч * 1 1 c √ с м * — Г в Й о ’ Ф ι o ь Т о ? с о * 2 2 О З о σ 5 Т О - 2 5 > ( С С С Р ) ∙ * ± , г - 2 ю 2 L θ 1 1 о о с м 1 2 ю o o λ С О J 2 * - * j 1 о Т о Г — < * • ~ - Т < о * ь . с ч * с о * о Н с м с о I Т О - 6 А ( С С С Р ) T ± < L θ о * Ф О 1 e 4 ° o o ∙ λ я с о о с о о — < 1 1 с < Г С М О * Я © ю С О * I O * C M * C M * г * 3⁄8 ι θ о о e * 3 C W - 0 3 0 ( Ч С С Р ) 3 ь . о о с м Й — < о о о 2 . o ∙ L c l , ς t l t j , λ и l c L c 4 0 ° o О * О * О ~ ч * с м * — < * С О * с м ю с о * с м * с м * с о с м П о к а з а т е л ь j w 1⁄8 1⁄8 1⁄8 1⁄8 θ § g л о м Н 1⁄8 о 3 S . 1⁄8 5 ' g « в с 5 s 7⁄8 w 2 , c β w М Й о я я 2 , ≈ s c κ ^ δ > ' ≡ ≡ С О Н j S Γ * ^ ι К ? О ® S S Я ч з ≡ s а & § * & • ≡ e S , в g ^ t 1⁄8 8 g , Й о S О . 1 . « S Э ® S § « § , ≡ g < υ й о к Д ω o - ∞ Н § ? 2 - 3 3 » i 1⁄8 t s = 1⁄8 ≡ ≡ s 8 1⁄8 ≡ ≡ ≡ H ≡ 3 s δ о с & в § 5 § δ β ≡ g g x g g ≡ 1⁄8 S s S з 1⁄8 s я S s s i ≡ « _ . - ° ≡ s s ≡ S й . о 2 S 1⁄8 o c o ≡ 3 < y Λ c 3 θ c 3 3⁄8 s r r c 1⁄8 ( - j с а ω 9 S E ≡ ( χ j a ≡ ω 1⁄8 a ≡ 4 S S . B t - < S 1 3 9
Т а б л и ц а 1 1 , Т е х н и ч е с к и е х а р а к т е р и с т и к и а в т о с а м о с в а л о в [ 9 , 1 4 ] 1 4 0
^Таблица 12. Область применения основных ведущих маш ин в за висимости от объемов работ [10—12] Объем работ в месяц, тыс. м3 Бульдозеры на трак- торах .мощностью, кВт Вместимость ковша, м3 скреперов экскаваторов погрузчиков До 1,5 20—60 ДО3 0,15—0,4 0,2—0,6 1,5—20 60—90 4—8 0,5—0,8 0,7—1,5 20—50 90—160 9—18 1—1,5 1,6—2,5 50—100 • 160—220 20—30 1,6—2,5 2,6—4 Более 100 220—440 20—30 2,5—4 Свыше 4 Таблица 13. Нормальная высота забоя для экскаваторов с прямой лопатой |8, 10] Вместимость ковша, м3 Характеристика грунта (группа по трудности разработки) легкий (I) средний (П, Ш) тяжелый (IV-VI) 0,25 1 (1)* 1,5 (1,5) . 0,5 1,5 (1,5) 2,5 (2) 3,5 (2,5) 1 2(2) 3(3) 4,5 (3,5) 1,5 2,5 (2) 4(3,5) 5,5 (4) 2 3(3) 5(4) 6,5 (4,5) 2,5 4 (3,5) 6 (4,5) 7,5(5) * В скобках приведена наименьшая допустимая высота забоя, м. Таблица 14. Нормальная высота забоя для строительных погрузчиков Вместимость ковша, м3 Характеристика грунта (группа по трудности разработки) легкий (I) средний (П, Ш) тяжелый (IV—VI) 0,6 2 2,3 1 2,4 2,7 — 1,5 2,4 2,7 — 2 2,1 2,5 2,8 3,6 2,1 2,5 2,8 5 3 3,4 3,6 7,5 3,8 4 4,2 Таблица 15. Скорость движения самоходных скреперов по дорогам с разным видом покрытия, км/ч [5, 12] Покрытие дороги При дальности перемещения, км 0,5 | I 2 3 5 Асфальтовое, бе¬ 1825353535 тонное, из железо¬ бетонных сборных плит Щебеночное и гра¬ 1520303030 вийное Булыжная мосто¬ 1214202224 вая Грунтовая дорога 1012182123 Таблица 16. Скорость движения одноков¬ шовых погрузчиков по дорогам с разным видом покрытия, км/ч Покрытие дороги При дальности перемещения, км 1,0 0,25l I0,5 1 Асфальтовое, бетонное, из 6 ]21620 железобетонных сборных — — — плит Щебеночное и гравийное 481012 4688 Булыжная мостовая 3,56810 3,5688 Грунтовая дорога 3 7_9 3466 Примечание. В числителе приве¬ дены значения для пневмоколеспых по¬ грузчиков, в знаменателе — гусеничных. 141
Таблица 17, Значения скоростей движения автосамосвалов по дорогам с разным видом покрытия, км/ч [5, 10] Покрытие дороги Класе дороги Средняя расчетная скорость движении при дальности перемещения, км 0,5 I 2 13 5 Асфальтовое, бетонное, из железобетон, ных сборных плит 1 20 25 35 35 35 Щебеночное и гравийное п 18 22 30 30 30 Булыжная мостовая III 16 20 27 27 27 Грунтовая дорога IV 15 17 25 25 25 Таблица 18, Размер недобора грунта в котлованах и тр а нш е ях при разработке их различными землеройными механизмами [4, 5, 10) Машина Вместимость ковша, мч Глубина недобора грунта, м Экскаватор 0,15 ОД 0,35 0,15 0,5 — 1 0,2 2 и более 0,3 Бульдозер —. 0,04 — 0,07 Скрепер —- 0,2 — 0,25 Погрузчик — 0,15 —0,2 Таблица 19, Рекомендации относительно числа проходок при уплотнении грунта [4, 5] Грунтоуплотняющие машины Масса приборов уплотнения, т Толщина слоя уплотнения, см Число проходок- до полного уплотнения Прицепные гладкие катки: с одним катком 4,5 10—15 6—10 с тремя катками в сцепе 4,5 10—15 5-8 Прицепные кулачковые катки 5 25—35 6—10 5,5 30—40 6—8 Прицепные катки на пневмоколесном 31,4 50—60 4—6 10 15—20 6—8 ходу 25 20—25 6-8 42 40 4—6 Грунтоуплотняющая машина (навес¬ н ое оборудование к трактору) 1,3×2 до 100 3—6 Вибромашина самопередвигающаяся 2 до 70 2—4 Виброкаток прицепной 3,5 50—60 2—4 Ударные крановые плиты 2 50—70 3—4 Трамбовка пневматическая 0,041 20 3 То же, электрическая 0,2 40 3 142
Таблица 20, Значение коэффициента, учитывающего изменение производительности бульдозеров,при наличии уклонов, Λy Работа под уклон Работа против уклона 0 1| 0,1 0,2 0,1 1 1,8 2,5 0,6 Таблица 21, Коэффициент наполнения ковша [5, 8] Группа грунта Экскаватор Скрепер с механическим приводом с гидравлическим приводом с толкачом без толкача I 0,9 0,9 1—1,2 0,8—0,95 II 0,8 0,85 0,8—1 0,5—0,75 III 0,7 0,8 —. — IV 0,65 0,74 —— — V 0,5 0,7 — VI 0,4 0,66 — — Таблица 22, Средние значения коэффициента призмы волочения для скреперов Кп [23] Вместимость ковша, м3 Песок Супесь Суглинок пылеватый Глина сухой влажный 6—6,5 0,26 0,22 0,1 0,1 10 0,28 0,17 0,13 0,09 0,05 15 0,32 0116 0,11 0,08 — Таблица 23. Значение коэффициента влияния глубины выемки и высоты насыпи Kh на производительность самоходного скрепера [23] Дальность перемещения, м Глубина выемки или высота насыпи, м До2 2—4 4—6 6—8 8-10 10—12 12—14 14—16 300 0,96 0,94 0,92 0,91 0,88 0,86 0,84 0,82 500 0,96 0,95 0,93 0,91 0,89 0,87 0,85 0,84 1000 0,97 0,96 0,94 0,92 0,9 0,88 0,86 0,85 2000 0,98 0,96 0,95 0,93 0,91 0,89 0,87 0,86 3000 0,98 0,97 0,95 0,94 0,92 0,91 0,89 0,88 143
Таблица 24. Средние значения коэффициента призмы волочения Λ*π для погрузчиков и толщины стружки срезаемого грунта ħ3 Вместимость ковша, м3 Группа разрабатываемого грунта I II III IV 0,5—2 0,21 0,23 0,17 0,2 0,1 0,05 2—3,6 0,23 0,22 0,16 — 0,25 0,2 0,05 5 0,25 0,21 0,14 0,1 0,3 0,15 0,1 0,08 7,5 0,29 0,18 0,12 0,05 0,3 0,2 0,15 0,1 Примечание. В числителе приведены значения коэффициента Кп, в зна¬ менателе— h3. Таблица 25. Значение коэффициента учета разгона, замедления и переключения передач π для прицепных скреперов [23] Дальность перемещения, м Третья передача Четвертая передача Груженый ход Порожний ход Груженый ход Порожний ход 100 1,2 1,2 1,6 1,4 200 1,2 1Д 1,3 1,2 300 1,1 1,1 1,2 1,2 400 1,1 1,05 1,2 1,1 500 1,05 1,04 1,1 1,1 600 1,04 1,04 1,1 1,1 700 1,04 1,03 1,1 1,1 800 1,03 1,03 1,1 1,1 900 1,03 1,02 1,1 1,1 1000 1,02 1,01 1,1 1,05 Таблица 26. Значение коэффициента Λ*τ, зависящего от организации работы транспорта [5, 8, 23] Способ разработки и подачи транспортных средств Число разгружаемых ковшей в кузов машины 2—3 4—6 Кольцевая подача одной машины при фронтальной разработке 0,85—0,89 0,87—0,94 Тупиковая подача одной машины при лобовой раз¬ работке 0,55—0,6 0,65—0,75 Тупиковая подача двух машин при лобовой раз¬ работке 0,82—0,87 0,87—0,92 144
Т а б л и ц а 2 7 . К л а с с и ф и к а ц и я г р у н т о в п о т р у д н о с т и в ы е м к и о д н о к о в ш о в ы м и п о г р у з ч и к а м и с о t θ и о с ч 6 8 4 3 ь - с о с о r Λ а о с м ^ с о 0 0 □ С М * О L Q о " с о с о t < - ~ → с м < υ и < г н Ю С М S θ с о С С ^ С М σ > с о i 2 > > о * o ^ 1 - м O ^ C M ^ с м * с о • t ≡ ( * ■ - ч * - < 1 “ < М g s 5 ≡ L ∏ c s * ® ζ 4 c 4 - М с о 0 0 ’ Ф Ч 3 ≥ > о с м * о ~ ю o * c m * c m * l o 2 < и г - . с м < s s С О S ш ≡ ω С П С О С О С М й г — j 4 C M λ C 0 1 ? Д У я с м * о " | а < Л с о * С О * С М * L O 2 с м < Ξ < σ > τ f L 0 2 0 0 С М Ю § с о с о 0 0 4 C 0 4 G M ι О С М * ф Ю Ю * С М * С М * < О 2 г - 1 с о а с о ю с м 3⁄8 c m λ c m λ C O λ C O λ O O о ≥ 1⁄8 c m * o l o ю * с м * — Г 2 н С О Д У = 3 2 А c d λ c o х г с м * о с м * 0 0 с о 3⁄8 0 0 - c i о о - с о С М с о - → » я . н * й к о в ы 0 , 2 2 1 ∞ ю 1⁄8 о 3⁄8 1 С О L θ v O O с м g s τ * I c √ ς с м √ v T t < * — ? с о 2 t √ ° " н с м с м с м ю с о О 0 ° 7 - ι Φ C O o π 0 0 L Q о > 1 — < 0 4 ∙ c o t s o z 1⁄8 — < | С О с м т г ' с м ' * - , ∙ ς p * f - ( о t < 1 4 5
Т а б л и ц а 2 9 . Т е х н и ч е с к а я х а р а к т е р и с т и к а с а м о х о д н ы х к а т к о в [ 4 , 9 ] 1 4 6
В ч и с л и т е л е у к а з а н ы с п о с о б ы р а з р а б о т к и г р у н т а в ц е л и к е , в з н а м е н а т е л е — в р а з р ы х л е н н о м с о с т о я н и и . В ч и с л и т е л е п р и в е д е н д и а п а з о н и з м е н е н и я , в з н а м е н а т е л е — с р е д н е е з н а ч е н и е / С н . 1 4 7
Таблица 32. Показатели разрыхления грунтов и пород (ЕНиР, § Е2, вып. 1) Наименование грунта Первоначальное увеличение объема грунта после Остаточное разрыхление грунта, разработки, % % Глина ломовая 28—32 6-9 » мягкая жирная 24—30 4—7 » сланцевая 28—32 6-9 Гравийно-галечные грунты 16—20 5-8 Растительный грунт 20—25 3-4 Лесс мягкий 18—24 3—6 » твердый 24—30 4-7 Мергель 33-37 11—15 Опока 33-37 11—15 Песок 10—15 - 2—5 Разборно-скальные грунты 30-45 15—20 Скальные грунты 45—50 20-30 Солончак и солонец м я г к ие 20—26 3-6 » » твердые 28—32 5—9 Суглинок легкий и лессовидный 18—24 3—6 » тяжелый 24—30 5-8 Супесь 12—17 3-5 Торф 24—30 8—10 Чернозем и каштановый грунт 22—28 5—7 Шлак 14—18 8—10 Таблица 33. Наименьшая грузоподъемность автосамосвала в зависимости от вместимости ковша экскаватора и погрузчика [8, 9] Вместимость ковша экскаватора и погрузчика, м3 Наименьшая грузоподъемность автосамрсвала, т 0,4—0,65 1—1,6 2,5 4,6 4,5 7 12 18 Таблица 34. Применение погрузчиков в различных грунтовых условиях Марка погрузчика (вместимость ковша, м3) Рациональная дальность перемещения, м Плот нос ть грунта, т/гл3, н е более Группа грунта I 11 111111 ιv ТО-6А (1) 140 — 1,5 ТО-18, ТО-25 (1,5) 140 190 120 — 1,7 ТО-11 Б (2) 200 170 80 — 1,7 L-34 (3,6) 285 250 210 80* 1,85 ТО-21-1 (75) 210 200 130 50* 1,95 * После предварительного рыхления. 14У
III. Исходные данные для определения производственной стоимости машино-часа работы землеройных и землеройно-транспортных ллашин Таблица 35. Технико-экономические данные для определения себестоимости машино-часа землеройных и землеройно-транспортных машин [9, 18] Марка машины Расчетная стоимость машины М, тыс. руб. Амортизационные отчисления (рено¬ вация) плюс капитальный ремонт А, % Число часов работы машины в году Гр Единовременные затраты (ZF=Cm. д+Стр)» РУб. Текущие эксплуатационные затраты на 1 ч работы машины (С9> t≡=C0b τ÷Cp, 3b o÷7⁄8m^m"1'3), руб. Стоимость одного мон¬ тажа п демонтажа См< д, руб. Стоимость транспорти¬ рования на объект СТр, руб. Техническое обслужива¬ ние н текущий ремонт ^о. т Ремонт и замена смен¬ ной оснастки СРт 3< o Энергоматериалы Сэм Смазочные материалы см Заработная плата маши¬ ниста 3 Экскаваторы одноковшовые Э-2621А 6,42с? 28 1950 — 13,6 0,87 0,16 0,55 0,14 0,702 ЭД514. - - 7⁄835- -2а . 16.61) 13,6 0,87. 0716. 0,55 0,Т4 $702 Э-302Б 10,38 22 2750 T7Γ7r5 0,67 0,22 $55 $П $702 Э-5015 20,34 22 3100 42,75 0,76 0 ,05 0 .82 0,21 0,702 Э-651Б 12,84 18 ,5 3100. 42,75 . 0,76 0,14 0,9 0,23 1,345 Э-10011д 20,49 18,5 2960 42,75 1,5 0,22 1,09 0,27 1,345 Э-1252Б 19,9 18,5 2960 ни 56 1,5 0,37 1,42 0,36 1,345 Э-5112А 25,04 18 ,5 3275 —~ 49,75 1,5 0,22 0,44 0,11 1,34 Э-3322А(Б) 20,76 22 3230 * 7,7 0,76 0,05 0,82 0,25 1,34 Э-4321 28,78 18,5 3275 — 17,75 0,76 0,05 0,82 0,25 1,34 ЭО-4121А 23,47 18,5- 3275 17,75 0,76 0,05 0,82 0,25 1,34 "30-5122 37,34 18,5 3275 -■И» 56 1,5 0,37 1,42 0,36 1,34 30-6122 74,9 18,5 3275 — 56 2 0,64 1,42 0,36 1,33 Бульдозеры ДЗ-37 (Д-579) 3,61 40 1800 — 23,7 0,69 0,06 0,55 0,14 0,62 ДЗ-4 (Д-444) 3,2 40 1800 — 23,7 0,69 0,06 0,55 0,14 0,62 ДЗ-42 (Д-606) 4,91 40 1800 — 23,7 0,88 0,02 0,82 0,21 0,7 ДЗ-29 (Д-535) 3,26 40 1800 — 23,7 0,88 0,02 0,82 0,21 0,7 ДЗ-53 8,56 40 2580 — 30 1,4 0,03 1,09 0,27 0,79 (Д-494) 1⁄81⁄8 8,32 40 2580 — 30 1,4 0,03 1,09 0,27 0 ,79 ДЗ-27С 19,26 25 2580 39,8 1,4 0.5 — — ДЗ-35Б (Д-275) 12,65 25 2580 — 30 1,4 0,3 . 1,96 0,49 0 ,79 ДЗ-34С (Д-384) 53 25 2580 — 30 1,4 0,05 2,73 0,68 0 ,79 ДЗ-24А 25,4 25 2580 —— 30 1,4 0,03 1,96 0,49 0,79 149
Продолжение табл. 35 Марка машины Расчетная стоимость машины М. тыс* руб. Амортизационные отчисления (рено¬ вация) плюс капитальный ремонт А. % Число часов работы машины в роду Т? Единовременные затраты (6'≈sGm, д-Н?тр), руб. Текущие эксплуатационные затраты на 1 ч работы машины (^э. τ=≈^o. τ+σpf з. o+c9mgm÷3^ руб. Стоимость едкого мон¬ тажа и демонтажа СМ. Д» py6∙ Стоимость транспортиро¬ вания на объект СТр, руб. Техническое обслужива¬ ние и текущий ремонт ^о. т Ремонт и замена сменной оснастки Cpfl 3β 0 Энергоматериалы Сэм Смазочные материалы ; см Заработная плата маши¬ ниста 3 П рицспные и самоходные скреперы дз-зо 4,94 40 1890 23,7 0,67 0,08 0,82 0,21 I 0,7 (Д-541 А) ДЗ-12А 9,15 25 2250 30 0,94 0,35 1,09 0,27 0,7 (Д-347А) ДЗ-20 12,62 25 2250 30 0,94 0,35 1,09 0,27 0 ,7 (Д-498) Д-511 70,61 25 2250 —- 30 0,94 1,49 2,73 0,68 0,79 дз-нп 20,& 25 2250 — 30 1,02 1.15 1,96 0,49 0 ,79 (Д-569) ДЗ-13 60,99 25 2250 ∙Mb 30 1,02 2,94 3,93 0,98 0,79 (Д-392) Д-357А 20,5 25 2250 — 30 1,02 1,15 1,96 0,49 0,79 ДУ-4 3,77 13,6 Машши 2500 ?/ для Jуплотнена 23,7 я грун 0,03 та 0,7 ДУ-16В .1 23,2 25,2 2700 — 23,7 0,15 1,9 0,49 0,7 ДУ 31А 17,12 25,2 270б —- 23,7 0,15 — 1,2 0,3 0,7 ДУ-3 4,07 13,6 2500 — “23,7 0,03 —- — — 0,7 ДУ-26 1,48 13,6 2500 23,7 0,03 — —— — 0,7 ДУ-32А 3,35 13,6 2500 «О Т* 23,7 0,03 — — 0,7 ДУ-10А 1,98 25,2 2700 23,7 0,15 0,09 0,02 0,62 ДУ-25 2,61 25,2 2700 — 23,7 0,15 — 0,22 0,06 0,62 (Д-613А) ДУ-34 6,83 25,2 2700 23,7 0,15 0,44 0,11 0,7 (Д-634) ДУ-12Б 9,32 23 2700 23,7 0,15 1,09 0,02 0,62 ДУ-36 1,69 25,2 2700 — 23,7 0,15 0,09 0,02 0,62 (Д-686) ДУ-П 3,02 25,2 2700 23,7 0,15 0,44 0,1 0,7 (Д-669А) UN-050 10,000 22 O∂t 2580 юковшлмые погру 0,09 зчики 0,45 0,34 0,702 Т0-6А 12,099 24 2580 —- 0,09 0,47 —— 0,34 — 0,79 ТО-18 20,383 22 ,9 2580 ОД 0,54 — 0,56 — 0,79 ТО-25 20,710 22,9 2580 — 0,1 0,54 — 0,66 — 0,702 L-34 24,820 24 2580 — 0,12 0,61 — 0,71 — 0,79 ТО-11 29,430 24 2580 — 0,12 0,57 0,8 — 0,702 ТО-21-1 163,500 18 2580 — 1■■ 1,1 *mι 2,2 —- 0,79 Т0-7А 6,475 27 2580 — 1,1 0,55 0,34 0,702 ТО-ЮА 23,217 24 2580 .1. 1,1 0,92 0,92 .W5⁄85⁄85⁄8 0,56 0,79 ТО-24 141,700 21,7 2580 -** 0,53 0,79 150
Продолжение табл. 35 Марка машины Расчетная стоимость машины Λfi тыс. руб. Амортизационные отчисления (рено¬ вация) плюс капитальный ремонт % Число часов работы машины в году ТГ Единовременные затраты (Я=СМ< д+Стр), руб. Текущие эксплуатационные затраты на 1 ч работы машины (^э. т=^о, τ÷cpt з. o4-C3mCm- -3), руб. Стоимость одного мон¬ тажа и демонтажа Qt. д» РУб- Стоимость транспортиро¬ вания на объект Ctd, руб. Техническое обслужива¬ ние и текущий ремонт C,o. т Ремонт и замена сменной оснастки С o Л р,- з. о Энергоматериалы Сэм Смазочные материалы cm Заработная плата маши¬ ниста 3 Тракторы-тягачи Т-150 I 10647 118,511800 1 — I 12,1 I0,31I— 10,81 I — 11,03 К-701 I17108|16,6|1800|—| 14,3 |0,65|—|1,16|-|1,40 Примечание. Технико-экономические данные рыхлителей принимать в 1,5 раза больше данных соответствующих базовых бульдозеров. Таблица 36. Исходные данные для определения себестоимости машино-часа автосамосвалов [14, 18] Транспортные средства и значения их основного параметра * Рас четная стоимость, руб. Эксплуатацион¬ ные расходы, не зависящие от пробега 1 маш. -ч, Сэ, руб. Расходы на еди¬ ни цу пробега 1 км, Эе, руб. Автосамосвалы грузоподъемностью, т 3,5 (ΓA3-53Bμ- 3960 1,19 0,103 4,5 (ЗИЛ-ММЗ-555), ИФА-50 3610 1,16 0,11 7 (МАЗ-5ОЗБ), Шкода-706 6420 1,53 0,149 12 (KρA3-21⁄86B), Татра-138 13563 К9 0,261 10 (КАМАЗ-5511) 19027 1,9 0,483 15 (МАЗ-525) 25360 1,89 0,694 27 (БелАЗ-540) 26145 2,81 0,511 Автомобили грузовые грузоподъем¬ ностью, т 2 (ГАЗ-66) 3800 1,07 0,08 2 (ГАЗ-63) 1710 0,88 0,063 2,5 (ГАЗ-52 -03) 1605 0,82 0,057 4 (ГАЗ-53А) 2854 0,98 0,084 4,5 (ЗИЛ-157К) 3300 1,05 0,116 5 (ЗИЛ-130-66) 3320 1,05 0,1 7 (КрАЗ-214Б) 10486 1,62 0,243 7,5 (МАЗ-500) 6217 1,53 0,148 8,0 (КАМАЗ-5320) 18055 1,9 0,452 12 (КрАЗ-19Б) 9950 1,94 0,289 16 (МАЗ-543) 53714 3,55 0,67 * В скобках указана марка машин. 151
Таблица 37, Нормы времени и расценки на разработку 100 м8 грунта погрузчиками (средняя дальность транспортировки грунта 25 м) Указания по производству работ Предусматривается разработка грунта при вертикальной планировке площад¬ ки, устройство котлованов, траншей, выемок и насыпей, резервов и кавальеров при строительстве автомобильных и железных дорог и других аналогичных по слож¬ ности сооружений. Границы разработки грунта, расположение и контуры забоев, последователь¬ ность их проходки и порядок перевода погрузчиков из забоя в забой предусма¬ триваются проектом производства работ (заданием на проектирование). Параметры проходок и забоев должны обеспечивать возможность работы ковшом погрузчика и передвижку его к месту набора грунта и выгрузки в авто¬ самосвалы и отвал. Дороги для перевозки грунта необходимо постоянно поддерживать в исправ¬ ном состоянии. Состав работы 1. Установка погрузчика в забое. 2. Разработка с погрузкой в автотранспортные средства. 3. Передвижка погрузчика в процессе работы. 4. Очистка мест погрузки грунта и подошвы забоя. 5. Отодвигание негабаритных глыб в сторону при разработке скальных грунтов. Состав звена а) для погрузчиков UN-050, ТО-25, ТО-11, ТО-7А — машинист V разряда; б) для погрузчиков ТО-6А, ТО-18, Z,-34, ТО-21-1, ТО-ЮА и ТО-24 — маши¬ нист VI разряда. Марка погрузчика Вместимость ковша, Способ разработки и транспортировки грунта с погрузкой в ιp a с порт »ые ср одства | в отвал Группа грунта I П 111 IV 1 п III IV Добавлять на каждые следующие 100 м ι 1ι, 1πι 1IV (ММ50 0,6 ?,7 3,25 3,59 4/2 1,98 2,34 1,681 2,115 2/35 <701 1,231 1,484 ТО-6А | 1,49 2,05 1,96 ?,71 U 1,54 1,055 1,376 1 ,413 1,775 0,Ы)7 /■014 TO∙18 1,5 1 ,05 1,35 1,6 1.39 1,7(, \11 0,77 ),98 1 ,17 0,737 0,94k 1,12 0,936 1,234 1,611 0,52ς 0,678 0,927 ТО-25 1,5 1,05 1,35 1,6 1,39 1,76 Λll 0,77 0,98 1,17 0,737 0,94,8 1,12 0,936 1,234 1,641 0,1⁄828 0,678 0,9 27 L-34 3Р 0,5 0/1 ' 0,9 1,23 •3,66 0,80 /19 1,62 0,37 0,45 0,91 0,393 0,4 91 ',632 0/66 0,5Г 0,648 ,841 1,14 0,291 0,364 0,614 ТО-11 о 0,85 (Т.597 1,05 0,737 1, <r∙ 0,94' .. 1,85 /30 1 ,11 0,782 1,39 Q,98 1,7 8 1,27 2,12 1,69. 0,63 0^4.46. 0,77 0,55 0,99 0,717 1,35 0,949 ТО-21 -1 7,5 " 23 l) 96 0,39 0,51 0/0 0,39 0,52 0,67 0,17 0,22 0,29 0,38 0,171 0.2 '7 0,271 0,356 0,225 0,275 0,36 0,463 0,127 0,152 0,202 0,258 ТО-7А 1 1 ,.ю 2,05 1 /6 2,7! 1,16 /Т>2 1,055. ./413 .1 .7 .7 -5 0,847 .•1,065 ТО-ЮА 2 0,85 1,05 1,35 1*s5 /И 1,39 1,78 2,42 0,66 0/81 1,04 1,4 0,597 0,737 •>,948 1,3∏ 0,782 0,98 1,27 1,69 0.468 0/578 0,752 0,987 ТО-24 5 0,35 0,4 / 0,56 0,7' >,47 0,53 0,74 1 0/26 0,3 0,42 0,56 0,239 0,307 0,384 '1⁄4509 0,318 0,405 0,499 0,672 0,177 0,225 .0,277 0,375 Примечание. В числителе — норма трудовых затрат на единицу продукции, чел,-ч; в знаменателе — расценка на единицу продукции, руб. 152
IV. Схемы выбора ведущих машин и производства отдельных видов работ Рис. 1 АНТИ. Алгоритм выбора типа ведущей машины для планировки площадки и устройства земельного | Рыхление грунта I Уплотнение грунта I полотна I 1 1 Рис. 2 АНТИ. Алгоритм выбора рекомендуемых комплектов машин и механиз¬ мов при комплексной механизации земляных работ с применением бульдозеров и скреперов,
Р и с . 3 А Н 1 И . А л г о р и т м в ы б о р а р е к о м е н д у е м ы х к о м п л е к т о в м а ш и н п р и к о м п л е к с н о й м е х а н и з а ц и и з е м л я н ы х р а б о т с п р и м е н е н и е м о д н о к о в ш о в ы х э к с к а в а т о р о в
Рис. 4 АНТИ. Алгоритм выбора рекомендуемых комплектов машин и механизмов при комплексной механизации земляных работ с применением одноковшовых погрузчиков Рис. 5 АНТИ. Схемы рыхления грунта: 1 — точка начала работ; 2 — раз¬ рыхленный слой; 3 ≡≡ оси движения
4 Рис, 6 АНТИ. Схема разработ¬ к и недобора грунта: а— котлован (выем ки) — бульдозе¬ ром с последующей уборкой грунта экскаватором; б — траншеи — мало ¬ габаритным бульдозером; / — ось рабочего хода; 2— ось хол остого хода; 3 — недобор грунта; 4 — грунт, окученный в валы Рис. 7 АНТИ . Схема отсыпки грун¬ та в отвалы автосамосвалами с пе¬ ремещением его бульдозером: 1— автосамосвал; 2 — бульдозер; 3 — ось дви жения груженого автосамосва- ла — радиус поворота автосамо- свала) ■ Рис. 8 АНТИ. Схема обрат¬ ной засыпки траншеи буль¬ дозером? 1— ручная засыпка грунта; 2 — • о твал грунта для обратной за¬ сыпки траншеи; 3 — направление движения
1~1 Рис. 9 АНТИ. Схема зачистки и планировки откосов выемок и насыпей грейдером: 1 — грейдер; 2 — ось движения грей¬ дера грунта спаренными прицепными ку¬ лачковыми катками: 1— перекрытие полос укатки; 2 — направ¬ ление укатки; 3— ширина ука тыв аем ой полосы; 4 — рыхлый слой грунга, 5 — у плот* няемый слой грунта Рис. 1) АНТИ. Схема уплотнения грунта трамбовками: а —р уч ны ми пневматическими или электрическими; б —ударными крановыми плитами; / зона уплотнения грунта; 2 - трамбовка; крановая плита
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ L Беляков Ю. И., Левинвон А. Л.> Ревунин А. В. Земляные работы.—М.# Стройиздат, 1983.— 176 в. 2. Ващенко И. И. Земляные работы. — 2-е изд., перераб. и доп. — Кл Бу- д!вельник, 1982. — - 168 в. 3. Дегтярев А, ∏,t Рейш А. К ., Руденский в. И,. Комплексная механивация земляных работ. — 2-е изд., перераб. и доп.— Мл Стройиздат, 1987.— _ 335 е. 4. EHuPi вб. 2. Земляные работы, вып. 1 . Механизированные и ручные земля¬ ные работы.— М.: Госетрой СССР, 1988. 5. Земляные работы / Под ред. А . К . Рейша,— 2 -е изд., перераб. и доп.— Мл Стройиздат, 1984. — 320 в . 6. Кузнецов 10. ∏.t Прыкин Б. В., Резниченко П. Т . Проектирование земляных и монтажных работ,— Киев; Донецк: Вища шк. Головное изд-во, 1981,— 296«, 7. Максимов Г. М . Проектирование оптимальных средств механизации строи¬ тельно-монтажных работ. — Киев; Донецкг Вища шк. Головное изд-во, 1982.— 224 с. 8. Одинцов В. П. Справочник по разработке проекта производства работ. — К.: Буд1вельник, 1982,— 184 в. 9, Рейш А. К, Повышение производительности одноковшовых экскаваторов.— М.: Стройиздат, 1983. — 167 о. Д. Рейш А. К., Борисов С. M .i Бондаков Б. Ф .. Машины для вемляных ра¬ бот / Под ред. С. П, Епифанова, — 2-е изд., перераб. и доп,— М.: Стройиздат, 1981. — 352 с. [1. Руководство по производству земляных работ одноковшовыми экскавато¬ рами.— Мл Стройиздат, 1976,— 64 о. t2. Руководство по производству земляных работ бульдозерами. — Мл Строй¬ издат, 1976,— 96 о. 13. Руководство по производству земляных работ скреперами.— Мл Стройиз¬ дат, 1976. — 93 е. [4. Саоаков Ю. ∏ .i Ващук И. Λ4., Уткин В. И.. Производство вемляных работ в ус ловиях городского строительства. — 2-е изд., доп. и перераб. — М.: Стройиздат, 1981,— 256 с. [5. Строительные нормы и правила. СНиП 2.05.02—85. Автомобильные дороги. Проектирование. — М.: Стройиздат, 1986. — 51 с. [6. Строительные нормы и правила. СНиП 3.01.01—85. Организация строи¬ тельного производства.— М.: ЦИТП Госстроя СССР, Р85.— 56 с. 17. Строительные нормы и правила. СНиП Ш-4 -80. Техника безопасности в строительстве.— М.: Стройиздат, 1981,— 255 с. 18. Строительные нормы и правила. СНиП IV-3 -84. Правила определения сметной стоимости эксплуатации строительных машин. — М.: Стройиздат, 1984.— 81 с. 19. Техно логия стр оит ель ног о производства / Под ред. О . О . Литвинова и Ю. И . Белякова. — К.: Вища шк. Головное изд-во, 1985. — 479 с. 20. Технология и механизация строительного производства / Под ред. С. С. Атае¬ ва и С. Е. Канторера.— М.: Высш. шк . 1983.— 312 с. 21. Трубецкой К. Н. Технология применения и параметры карьерных погруз¬ ч иков. — М.: Недра, 1985 .— 316 о. 22. ФохтЛ. Г . Машины и оборудование для погрузочно-разгрузочных pa6o,ι.- М.: Стройиздат, 1982.— 240 с. 23. Черненко В. К. Проектирование земляных работ. — К.: Вища шк. Головное изд-во, 1976.— 160 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 3 Структура пособия и особенности его использования .... 5 Исходные данные для проектирования и определения вида работ(блокиA1иP2) . . . .- 9 Определение объемов работ по планировке площадки (блок As) И Определение объемов работ по устройству котлованов (блок Д4) 26 Определение объемов работ по возведению земляного полотна дорог (блок Λs) 35 Выбор способов производства работ и комплектов машин для планировки площадки (блок Aβ) 42 Выбор способов производства работ и комплектов машин для разработки котлована (блок Д7) 57 Выбор способов производства работ и комплектов машин для возведения земляного полотна дорог (блок Д8) .... 79 Определение технико-экономических показателей рассматрива¬ емых вариантов производства работ (блок Д9) 89 Выбор окончательного варианта решения (блок Alo) . . . .10 7 Составление калькуляции трудовых затрат (блок A11). . . . 109 Выполнение технологических расчетов (блок Д12) 116 Построение графика производства работ (блок Aιs) 118 Разработка мероприятий по технике безопасности и охране природы (блок Д14) 120 Определение технико-экономических показателей принятого варианта производства работ (блок A16) 124 Оформление расчетной и графической частей проекта (блок ^ιβ) ∙ ~^' * 12θ Архив нормативно-технологической информации (АНТИ) 130 Список использованной литературы ......... 159
Учебное пособие Черненко Виталий Константинович Галимуллин Валерий Ахметович Чебанов Леонид Сергеевич ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ Программированное пособие Переплет художника И. С. Рогуля Художественный редактор С. Р. Ойхман Технический редактор Θ. В. Козлитина Корректор Н. И. Кунцевская ИВ No 14009 Сдано в набор 30.12 .88 . Подписано в печать 21.11 .89 . БФ 05657. Формат 60×90, lβ. Бум. тип. No 2. ΓapHnτvpa лит рятурная. Высокая печать. Усл. -п е ч. л. 10,0. Усл. кр.-отт. 10,31. Уч.- изд. л. 11,71. Тира». 5000 чкз. Изд. Ws 8577. Заказ 9-223 . Цена 6< к. Изда !ельство «Выща школа». 252054, Кнев-54. ул Гоголевская. 7 Книжная фабрика им. М.В . Фрунзе, 310057, Харьков-57, ул1; Донец-Захаржевского, 6/8.