3.1 Земляные сооружения и способы их возведения

Земляные сооружения представляют собой группу инженерных сооружений, образуемых в грунте или возводимых из грунта. Сооружение, расположенное ниже поверхности земли, называется выемкой, а выше поверхности земли.

В промышленном и гражданском строительстве чаще всего выполняют земляные работы, связанные с устройством временных выемок, к которым относятся котлованы и траншеи. Котлованы предназначены для размещений подземных сооружений и фундаментов, траншеи для прокладки инженерных сетей ( водопровода, канализации, теплосети, и.т.п) После выполнения строительно монтажных работ свободное пространство между откосами выемки и боковой поверхностью фундаментов или коммуникаций засыпается грунтом. Процесс его укладки называется обратной засыпкой.

3.2 Состав процессов и исходные данные по разработке котлована

Земляные работы по устройству котлована включают следующие простые строительные процессы: разработку грунта с его подачей в транспортные средства или в отвал за бровку котлована, транспортирование грунта, его выгрузку из транспортных средств и зачистку дна котлована.

Неблагоприятные гидрогеологические, климатические и особые условия могут вызвать необходимость выполнения дополнительных процессов, в состав которых входят водоотлив или искусственное понижение уровня грунтовых вод, крепление стенок котлована, рыхление или оттаивание мерзлого грунта и др.

Основным процессом, по которому производится выбор ведущей машины комплекта и увязка выполнения остальных процессов, является разработка грунта.

Исходными данными для проектирования работ по устройству котлована являются:

1. Объем грунта, подлежащего разработке ведущей машиной (V_раз=11300,7 м³).

2. Вид грунта и влажность (песок W=10%)

3. Расстояние вывоза излишнего грунта (L_тp=5,0км).

4. Размеры котлована.(120 х 40м)

Объем грунта V_paз складывается из объема котлована (V_к) за вычетом величины недобора грунта (V_зач), объема въезда (V_в) и излишков грунта (Δ), оставшихся неразработанными в выемке при вертикальной планировке площадки (если они имеются),т.е.

V_paз = V_k + V_в + Δ - V_зач ; (3.1)

Принимаем емкость ковша 0.63м³

Принимаем экскаватор ЭО-3221 c гидравлическим приводом и обратной лопатой.

Объем грунта, срезаемого при зачистке дна котлована, м³

V_зач = a b h_н ; (3.2)

где а и b – размеры котлована по дну, м; h_н - величина недобора грунта в основании, м,

а=40м

b=120м

h_н =0,15 м

V_зач =120 40 0,15=720 м³

V_B=35,19 м³

Δ=0 т.к. требуется завести грунт из резерва.

V_k=11985,5м³

V_paз=11985,5+35,19-720=11300.7 м³

3.3 Выбор ведущей машины

Отыскание эффективных способов выполнения процессов и неразрывно связанного с ними рационального комплекта машин производится исходя из объемов работ, глубины отрываемого котлована, расстояния вывоза грунта и гидрогеологических условий на площадке.

В жилищном строительстве наибольшее распространение для разработки котлованов получили одноковшовые экскаваторы с вместимостью ковша от 0,15 до 1,0 м³. В зависимости от размеров котлована, уровня грунтовых вод и влажности грунта одноковшовые экскаваторы оборудуются различным сменным оборудованием: прямой лопатой, обратной лопатой или ковшом драглайна.

При выборе рабочего оборудования следует учитывать, что производительность экскаватора с прямой лопатой больше, чем с ковшом драглайна или с обратной лопатой аналогичной вместимости. Прямая лопата срезает грунт выше уровня стоянки и чаще всего применяется для разработки грунта естественной влажности с погрузкой его в транспортные средства. При уровне грунтовых вод выше отметки дна котлована прямая лопата может работать при водоотливе или искусственном понижении уровня воды.

Зная вместимость ковша экскаватора, можно установить марку ведущей машины для устройства котлована. При выборе марки предпочтение следует отдавать машинам, выпускаемым в настоящее время промышленностью и имеющим лучшие технические характеристики.

Изложенные выше рекомендации не исключают возможности применения в качестве ведущей машины других средств механизации, которые в конкретных условиях могут оказаться более эффективными. Для отрывки неглубоких котлованов значительной протяженности успешно применяются бульдозеры и скреперы, если расстояние перемещения грунта не превышает рациональной дальности возки для этих машин. При разработке котлованов в грунтах I - III групп с погрузкой в транспортные средства или в отвал можно использовать одноковшовые погрузчики грузоподъемностью от 2 до 10 т.

После отыскания марки ведущей машины приводятся ее технические характеристики и рабочие параметры.

h_рез ≥ h_коп

Принимаю экскаватор марки ЭО-3221 т.к. h_рез =7,9м≥ h_коп =4,5м

Таблица 4 -Технические характеристики и параметры экскаватора ЭО-3221

Наименование показателя	Единицы измерения	ЭО-3221 гидравлическим приводом
Вместимость ковша	м3	0,63
Наибольшая глубина копания	м	4,5
Наибольший радиус резания	м	7,9
Радиус выгрузки	м	6,9
Наибольшая высота резания	м	7,9
Наибольшая высота выгрузки	м	5,02
Длина стрелы	м	-
Длина рукояти	м	-
Мощность двигателя	кВт	55
Масса	т	13,8