Земляные работы. Классификация земляных сооружений

 

Производство строительно-монтажных работ, в том числе возведение подземной части зданий и сооружений, сопряжено с выполнением значительных объемов земляных работ. Их объем ежегодно увеличивается.

Земляные работы относятся к наиболее трудоемким и тяжелым строительным работам, выполняемым в сложных условиях, зависящим от природно-климатических факторов, характеристик грунта, имеющейся застройки и т. д. Поэтому одной из задач, стоящих перед проектировщиками, технологами, строителями, является разработка и реализация технологий, способствующих сокращению объемов земляных работ. Конкретно это выражается в совершенствовании конструкций земляных сооружений на основе оптимизации конструктивных решений подземных частей зданий и сооружений, рациональном использовании рельефа местности, применении свайных фундаментов, технологии «стена в грунте», исключении перевалок грунта, бестраншейной прокладке коммуникаций, повышении строительных качеств грунта (трамбование, укрепление и т. п.). Этим целям служит и развитие средств механизации земляных работ на ближайший период: переход на гидравлическое управление, создание широкого ряда типоразмеров машин и их сменного рабочего оборудования, позволяющих в конкретных условиях обеспечить заданную геометрию земляного сооружения, автоматизация землеройно-транспортных машин в целом или их отдельных рабочих процессов.

Вместе с тем необходимо учитывать и факторы, которые ведут к увеличению объемов земляных работ: снятие растительного слоя; проведение рекультивации земель; расширение строительства объектов, имеющих экологическое назначение. Сложность и трудоемкость производства земляных работ может возрастать в условиях реконструкции подземных частей зданий и сооружений.

Грунт представляет собой естественную среду, в которой размещается подземная часть зданий и сооружений. Переработка грунта является одним из основных технологических процессов при их устройстве.

В ходе производства земляных работ создается земляное сооружение, которое является частью конструк­ции подземной части здания или подземного сооружения. Земляным сооружением называется инженерное сооружение, устраиваемое из грунта в грунтовом массиве или возводимое на поверхности земли.

Совокупность рабочих процессов, связанных с разработкой, перемещением, укладкой грунта и отделкой земляных сооружений называют земляными работами.

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

Земляные работы имеют весомый удельный вес в общей стоимости (более 10%) и трудоемкости (более 20 %) СМР.

Земляные сооружения разделяют:

- по отношению к поверхности грунта – выемки, насыпи, подземные выработки, обратные засыпки;

- по сроку службы – постоянные и временные;

- по функциональному назначению – котлованы, траншеи, ямы, скважины, отвалы, плотины, дамбы, дорожные полотна, туннели, планировочные площадки, выработки.

- по геометрическим параметрам и пространственной форме – очень глубокие (свыше 10 м), глубокие (до 10 м), средние (до 5 м), мелкие (до 2 м), протяженные, сосредоточенные, простые, сложные и т.п.

Исследования показывают, что в промышленном строительстве земляные сооружения, имеющие глубину до 5 м, занимают в общем объеме до 80 % и лишь около 2 % земляных сооружений имеют глубину свыше 10 м. Проектная глубина зависит от региона строительства.

В зависимости от срока службы земляные сооружения делят на постоянные и временные. Постоянные предназначены для эксплуатации в течение длительного времени. К ним относятся: планировочные площади и территории, земляные полотна рельсовых и безрельсовых дорог, каналы различного назначения, плотины, дамбы и др.

Временные земляные сооружения устраивают для развертывания и выполнения последующих строительно-монтажных работ. К их числу относятся подзем­ные выработки, котлованы, траншеи, ямы, скважины, временные отвалы грунта и др. Геометрические параметры земляного сооружения — длина, ширина, глубина (высота), диаметр для сооружений круглого поперечного сечения — отражают основные размеры подземной части и служат для определения объема разрабатываемого грунта. От этих параметров зависит выбор состава технологического процесса и комплекта землеройной техники. Одним из параметров, оказывающим наибольшее влияние на технологию производства земляных работ, является вертикальный параметр земляного сооружения — глубина для выемки, высота для насыпи, диаметр для сооружений круглого поперечного сечения.

Основными элементами комплексно-механизированного технологического процесса производства земляных работ являются:

- конструкция земляного сооружения, его геометрические размеры, конфигурация, пространственная форма, назначение;

- состав технологического процесса по созданию земляного сооружения, количество, последовательность и содержание операций, связанных с переработкой грунта;

- комплект машин, способных реализовать сформированный технологический процесс, их технические, технологические и экономические параметры;

- совокупность условий производства земляных работ, обусловливаемых реальным месторасположением строительного объекта;

- фактор времени, связанный с заданной или возможной продолжительностью выполнения земляных работ на объекте.

Выемки, у которых ширина соизмерима с длиной, но не меньше 1/10 длины, называются котлованами, при ширине менее 1/10 – траншеями (рисунок 2). Котлованы разрабатывают, как правило, при возведении заглубленной части объемных сооружений, например, фундаментов, подвальных этажей. Траншеи копают при прокладке линейно-протяженных коммуникаций, наружных сетей водоснабжения, канализации, газоснабжения, теплоснабжения.

Наклонные боковые поверхности выемок и насыпей называют откосами, а горизонтальные поверхности вокруг них – бермами. Остальными элементами земляных сооружений являются: дно выемки – нижняя горизонтальная земляная выемка; бровка – верхняя кромка откоса; подошва – нижняя кромка откоса; резервы – это выемки, из которых берут грунт для устройства насыпи; кавальеры – это насыпи, образующиеся при отсыпке ненужного грунта.

 

 

1 — поверхность земли; 2 — котлован с откосами; 3 — котлован с вертикальными стенками; 4 — траншея с вертикальными стенками; 5 — траншея с откосами; 6,7 — канал; 8 — яма; 9 — дорожное полотно; 10 — отвал; 11 — плотина (дамба); 12 — скважина; 13 — подземная часть здания; 14 — обратная засыпка пазух; 15 — подземная выработка; 16 — тоннель

 

Рисунок 1 – Профили земляных сооружений

 

 

а) б) в)

 

а, б – траншеи с вертикальными стенками и с откосами; в – котлован под сооружение; 1 – дно (траншеи, котлована), 2 – боковая стенка траншеи; 3 – боковой откос (траншеи, котлована); 4 – бровка; 5 – берма; 6 – подошва.

 

Рисунок 2 – Виды земляных сооружений

Важными требованиями к постоянным и временным сооружениям являются обеспечение устойчивости их боковых поверхностей – откосов. Это достигается назначением оптимальной крутизны откосов выемок и насыпей, которая выражается отношением их высоты h к заложению a – проекции откоса на горизонтальную плоскость h/a = 1/m, где m – коэффициент откоса; он зависит от вида грунта, его состояния, высоты насыпи или глубины выемки. Откосами глубоких выемок и высоких насыпей следует придавать переменную крутизну с более пологим очертанием внизу. Значение коэффициента откоса принимают по нормам с учетом конкретных условий строительства. Правильное назначение крутизны откоса имеет большое значение, так как от этого зависит устойчивость земляных сооружений, то есть их способность сохранять проектную форму и размер.

Поскольку земляные сооружения устраиваются в грунтах или из грунтов, необходимо знать их основные свойства.

Грунты – это любой вид горной породы или почвы, а также твердые отходы производственной и хозяйственной деятельности человека. Вид и свойства грунтов характеризуют размеры и форма зерен (частиц), их прочности, расположение и взаимосвязь. По совокупности признаков грунты делятся на группы, типы, виды и разновидности (см. СНиП, ГОСТ).

3 Проектирование экскаваторного комплекта машин

 

3.1 Определение объемов земляных работ при разработке котлована и траншеи

В зависимости от места расположения котлована (траншеи) в выемке или насыпи существуют различные варианты подсчета объемов грунта.

При расположении котлована в планировочной выемке с целью уменьшения экскаваторных работ сначала выполняют планировочные работы до заданной отметки, а затем отрывают котлован на проектную глубину.

При расположении котлована в планировочной насыпи сначала определяют рабочую отметку центра котлована. Фактическая глубина отрывки котлована будет равна разности заданной глубины и рабочей отметки центра котлована.

В случае пересечения котлована линией нулевых работ определяют среднее значение рабочих отметок по углам котлована с их знаками. При отрицательной средней рабочей отметке котлован относят к выемке, а при положительной – к насыпи.

Если в задании указан наружный контур котлована на уровне низа фундамента, то размеры сооружения на этом же уровне следует принимать на 0,3 м с каждой стороны меньше указанных размеров. Размеры котлована на уровне плоскости планировки подсчитывают, учитывая допустимую крутизну откосов, которую определяют в зависимости от вида грунта (таблица 1).

Если в задании указаны размеры здания в осях, то для подсчета объема котлована, представляющего собой призматоид (рисунок 1а), вначале определяют его размеры следующим образом:

а = А + C+0,3×2; b = В + C+0,3×2; (1)

а₁ = а + 2Нm; b₁ = b + 2Нm (2)

где а и b – размеры сторон котлована понизу, м;

а₁ и b₁ – размеры сторон котлована поверху, м;

А и В – размеры здания в осях, м;

С – ширина выступающей части фундамента от крайних размерных осей здания;

0,3 – рабочий зазор от края фундамента до начала откоса, м;

Н – глубина котлована, вычисленная как разность между средней арифметической отметкой верха котлована по углам (черной – если котлован на планировочной насыпи и красной – на планировочной выемке) и отметкой дна котлована, м;

m – коэффициент откоса, нормируемый СНиПом [1](таблица 1).

 

 

а) объем котлована; б) обратной засыпки; в) траншеи; 1 – объем выемки, 2 – объем обратной засыпки

Рисунок 3 – Схемы для определения объемов котлована и траншеи

Таблица 1 - Наибольшие допустимые угол наклона откосов к горизонтали и крутизна откосов котлованов и траншей в грунтах естественной влажности

Наименование грунтов	Глубина выемки, м
до 1,5 м	до 3 м	до 5м
а	1:m	а	1:m	а	1:m
Насыпные		1:0,67		1:1		1:1,25
Песчаные и гравийные влажные (ненасыщенные)		1:0,50		1:1		1:1
Глинистые: супесь		1:0,25		1:0,67		1:0,85
суглинок		1:0		1:0,5		1:0,75
глина		1:0		1:0,25		1:0,5
Лёссовые сухие		1:0		1:0,5		1:0,5

Примечания: 1 При глубине выемки свыше 5 м крутизна откосов устанавливается расчетом. 2. Крутизну откосов котлованов и траншей в глинистых грунтах, переувлажненных дождевыми, снеговыми (талыми) и другими водами, следует уменьшать против табличной до крутизны 1:1.

Объем котлована рассчитывают по следующим формулам:

(3)

(4)

(5)

 

где F_н, F_в, F_ср – соответственно площади котлована по низу, по верху и на уровне половины его глубины.

Величину заложения откоса l при определении объемов котлованов и траншей рассчитывают по формуле

(6)

где m – коэффициент заложения откоса (принимается по таблице 1).

Объем обратной засыпки пазух котлована определяют как разность объемов котлована и подземной части сооружения.

Если для разработки котлована применяется прямая лопата, то необходимо в объеме экскаваторных работ учитывать объем въездных и выездных траншей

(7)

где Н – глубина котлована в местах устройства траншей, м;

b – ширина их понизу, принимаемая при одностороннем движении 3-3,5 м и при двухстороннем – 7-7,5 м;

m – коэффициент заложения откоса котлована;

m¢ – коэффициент откоса (уклон) въездных или выездных траншей

(от 1:10 до 1:15);

Общий объем котлована с учетом въездных и выездных траншей

(8)

где V_к – объем собственного котлована, м³;

n – количество въездных и выездных траншей;

V_в.тр. – их объем, м³.

Для определения объема траншеи строят ее продольный профиль и поперечные сечения по торцам. В одном из торцов отметку дна траншеи принимают по заданию от плоскости планировки, а в другом торце подсчитывают в соответствии с заданным уклоном дна траншеи. По длине траншею разбивают на участки длиной до 100 м и для каждого участка определяют рабочие отметки на торцах. Ширину сооружения понизу определяют путем уменьшения ширины траншеи на 0.3 м с каждой стороны. Размер на уровне плоскости планировки определяют, учитывая допустимую крутизну откосов, по таблице 1.

Объем отдельных участков траншей подсчитывают по следующим формулам

или , (9)

где F₁ и F₂ – площади траншеи в ее двух крайних поперечных сечениях;

В_тр – ширина траншеи;

Н₁ и Н₂ – глубина ее в двух крайних поперечных сечениях.

Для подсчета объема траншеи с откосами (рисунок 1в) площади поперечного сечения определяют по формуле

(10)

Точное значение объема траншеи определяют по формуле Мурзо

(11)

где Н₁ и Н₂ – глубина в начале и в конце участка.

Общий объем грунта в траншее подсчитывают как сумму объемов отдельных участков.

Общий объем грунта в яме для отдельно стоящего фундамента

(12)

Общий объем грунта определяют умножением V₁ на количество ям для фундаментов.

Среднюю рабочую отметку заданного количества ям определяют по аналогии с определением средней рабочей отметки для котлована.

В случае пересечения откосов смежных ям в рядах, в этих рядах устраивают траншеи, а при пересечении откосов смежных ям в двух взаимно перпендикулярных направлениях устраивают общий котлован.

Объем сооружения определяют как произведение его площади на высоту. Высоту принимают как разность между отметками плоскости планировки и низа котлована. Объем отдельно стоящих фундаментов, труб и коллекторов подсчитывают в соответствии с их размерами в задании.

Объем обратной засыпки пазух котлована и траншеи определяют как разность объемов котлована (траншеи) и подземной части здания (сооружения), если разработка недобора грунта выполнена по всей площади выемки и грунт недобора перемещен за пределы выемки. В случае сохранения недобора в пределах обратной засыпки необходимо исключить объем этого грунта из объема обратной засыпки.

Применительно к условиям производства работ, предусмотренными заданием на курсовой проект, обратная засыпка пазух котлована выполняется вручную послойно. Обратная засыпка траншеи производится вручную или бульдозером.

 

3.2 Подсчет объема дополнительных работ при разработке котлована

Срезка растительного слоя осуществляется в летних условиях на всей площади строительства, которую можно принять

(13)

где – площадь выемки;

L, B – размеры котлована по верху.

Вывоз разработанного грунта за пределы строительной площадки выполняется в процессе работы экскаватора.

При разработке котлована весь грунт вывозится за пределы строительной площадки на заданном расстоянии, объем вывоза равен объему разработки

(14)

При разработке траншеи часть грунта оставляется на нагорной бровке траншеи для обратной засыпки инженерной линии в отвале, расчет должен вестись по рабочим чертежам, но в учебных целях принимается

(15)

Зачистка дна (недобор грунта) после работы экскаватора выполняется под подошвой фундаментов в котловане. Допускается принимать площадь недобора в пределах 30% площади котлована.

(16)

В траншеях и отдельных ямах .

Толщина недобора зависит от типа и мощности экскаватора (таблица 2).

Объем недобора котлована и траншеи определяется по формуле

 

(17)

 

где F- площадь дна котлована или траншеи по низу, м;

h_доб - толщина недобора, м.

Если размеры котлована допускают свободное маневрирование машин, то сначала зачистку дна выполняют механизированным способом, используя для этой цели малые модели экскаваторов, бульдозеров, специальные планировщики (таблица 3), а затем – вручную.

Дно котлованов и траншей, разработанных экскаваторами под блоки ступенчатых фундаментов или под ленточные фундаменты, дорабатывается или зачищается вручную (в зависимости от глубины разрабатываемого слоя) только в зоне подошвы фундаментов. В курсовом проекте при определении объема работы принимается условие, что общая площадь подошвы фундаментов составляет 30 % от площади котлована по низу.

Подготовка мерзлого грунта к разработке выполняется при глубине промерзания более 0,15 м.

Объем мерзлого грунта

(18)

где - площадь котлована на глубине промерзания.

Таблица 2 - Величина недобора грунта, см

Рабочее оборудование экскаватора		Вместимость ковша, м3
0,25...0,4	0,5...0,65	0,8...1,25	1,5...2,5	3...5
Прямая лопата
Обратная лопата					-
Драглайн
Многоковшовые траншейные

Примечание. При работе гидравлических экскаваторов в соответствии с указаниями "Руководство по производству земляных работ одно­ковшовыми экскаваторами" (Госстройиздат, 1976) недобор на 30...40% меньше.

Таблица 3 – Возможная точность работы бульдозеров при разработке экскаваторных недоборов на дне котлована

Тип бульдозеров	Недобор, см
Для бульдозеров на тракторе С-80 и тракторе ДТ-54	до 7
"- -”- на тракторе "Беларусь"	до 4
Для других типов бульдозеров	5...10

 

3.3 Разработка грунта экскаваторами и выбор комплектов машин для разработки грунта в котловане (траншее)

Одноковшовые экскаваторы комплектуются следующими видами сменного рабочего оборудования: прямой лопатой, обратной лопатой, драглайном, грейфером, стругом, рыхлителем, копром, краном.

Экскаваторы непрерывного действия (многоковшовые) имеют высокую производительность, применяются при больших объемах работ в легких грунтах без каменистых включений.

Экскаваторы цикличного действия (одноковшовые) являются универсальными землеройными машинами, имеют сменное оборудование в виде прямой и обратной лопаты, драглайна и грейфера. Разрабатывают грунты 6 категорий с погрузкой в автосамосвалы при разработке котлованов либо частично в отвал при разработке траншей.

Небольшие котлованы глубиной до 2-2,5 м, траншеи разрабатываются экскаватором с обратной лопатой. Для крупных котлованов глубиной более 2,5 м рекомендуется экскаватор с прямой лопатой, драглайн. При разработке глубоких вертикальных выемок используется грейфер.

Если уровень грунтовых вод выше отметки дна котлована, применяется экскаватор с обратной лопатой, драглайн, но можно работать и прямой лопатой при искусственном понижении уровня грунтовых вод.

В твердых грунтах используются ковши с зубьями, в мягких – со сплошной режущей кромкой, дающих наибольшую наполняемость.

Гидравлические экскаваторы с емкостью ковша 0,4-1,4 м³ имеют полный комплект сменного оборудования; с помощью экскаваторов-планировщиков можно вести разработку больших и малых выемок, добор грунта и планировку откосов, обратную засыпку грунта в стесненных условиях работ.

Грунты, промерзшие на глубину более 0,25 м, и скальные требуют предварительной подготовки перед разработкой и применение экскаваторов с емкостью ковша не менее 0,5 м³.

Тип экскаватора, его модель и вид рабочего оборудования выбирают исходя из грунтовых, климатических условий, объемов и сроков производства работ, параметров земляных сооружений, дальности транспортирования грунта, размера фронта работ и ряда других факторов (таблица 4). При этом, если в определенных условиях производства работ возможно применение прямой, обратной лопаты и драглайна, то следует учитывать, что, при равной вместимости ковшей и погрузке грунта в транспорт, наибольшая производительность будет у прямой лопаты, а наименьшая – драглайна.

Ориентировочная вместимость ковша экскаватора, оборудованного прямой лопатой, выбирается в зависимости от объема работы, сосредоточенного в одном месте (таблица 5), и минимальной допустимой высоты забоя (таблица 6). Если глубина котлована меньше минимальной допустимой высоты забоя, то производительность экскаватора будет низкой и следует применить экскаватор с меньшей вместимостью ковша или применить бульдозер (скрепер) для разработки котлована.

Разработку грунта прямой лопатой целесообразно проводить при наполнении ковша экскаватора с "шапкой". Наименьшая высота забоя, обеспечивающая такое наполнение ковша, приведена в таблице 7.

Ориентировочная вместимость ковша экскаватора, оборудованного обратной лопатой, драглайном или грейфером, принимается в зависимости от объемов работ, сосредоточенных в одном месте (таблица 8).

Рациональная высота (глубина) экскаваторного забоя зависит от вида сменного оборудования экскаватора, вместимости ковша и группы разрабатываемого грунта. Определение этого параметра забоя выполняют на основании указаний, приведенных в соответствующих параграфах сборника норм на механизированные и ручные земляные работы, высота (глубина) забоев приводится в указаниях по применению норм или в таблицах норм времени и расценок [2, 6].

Таблица 4 – Область применения сменного оборудования одноковшовых экскаваторов по виду и условиям работы

 

Сменное оборудов- ание	Вместимость ковша (м3) при разработке группы грунта	Вид работ	Условия работы
	I...II	IV... VI
Прямая лопата	0,5...2	0,5...5	Разработка котлованов, резервов, траншей с погрузкой грунта в транспорт и (в незначительном количестве) с укладкой в отвал	При уровне грунто­вых вод ниже по­дошвы разработки. При уровне грунто­вых вод выше раз­работки подошвы применяют водо­отлив или водопонижение
Обратная лопата	0,4...0,65	0,5...1,6	Рытье траншей, небольших кот­лованов с погрузкой грунта в транспорт и укладкой в отвал	Независимо от уровня грунтовых вод. При потоке воды, препятствую­щей производству работ, устраивают водопонижение или водоотлив
Драглайн	0,5...2	0,5...2,5	Разработка котлованов, траншей и каналов при работе по возведению насыпей из резервуаров, при добыче песка и гравия из- под воды с укладкой фунта в отвал и погрузкой в транспорт, выторфовывание	То же
Грейфер	0,35...1,5		Разработка глубоких котлованов с вертикальными стенками, по­грузочно-разгрузочные работы, подача грунта в котлован при обратной засыпке, добыча песка, гравия из-под воды	То же

 

Таблица 5 – Ориентировочная вместимость ковша экскаватора, оборудованного прямой лопатой, в зависимости от объемов работ, сосредоточенных в одном месте

 

Вместимость ковша, м3	Минимальный объем работ (тыс.м3) в грунтах категории
I-III	IV-VI
0,25		-
0,5
1,5

 

Таблица 6 - Вместимость ковша прямой лопаты в зависимости от минимальной высоты забоя

 

Вместимость ковша, м3	Минимальная высота забоя (м) в грунтах категории
I	II-III	IV
0,25		1,5
0,5	1,5		2,5
			3,5
			4,5

Таблица 7 – Наименьшая высота забоя, обеспечивающая наполнение ковша экскаватора с «шапкой»

 

Группа грунта	Вместимость ковша, м3
0,25	0,4...0,5	0,65...0,8	1...1,25	1,6...2,5
I, П	1,5	1,5	2,5
III	2,5	2,5	4,5	4,5	4,5
IV		3,5	5,5

Таблица 8 – Ориентировочная вместимость ковша экскаватора (обратная лопата, драглайн, грейфер) в зависимости от объемов работ, сосредоточенных в одном месте

 

Вместимость ковша, м3	Объем работ (тыс.м3)
0,5	10... 15
1,0	15... 20
2 и более	50 и более

Если проектная глубина выемки больше высоты (глубины) забоя, указанной в сборнике норм, то рассматривается решение об увеличении высоты (глубины) забоя до возможных технологических значений этого параметра (таблицы 9-13).

Таблица 9 – Возможная высота копания экскаваторами с механическим приводом, оборудованными прямой лопатой

 

Вместимость ковша, м3	Высота копания, м
кинематическая	технологическая
0,65	7,8	4,4
1,0	8,2	5,2
1,25	8,6	5,3
2,5	10,0	7,2

 

Таблица 10 – Возможная технологическая высота копания экскаваторами с гидравлическим приводом, оборудованными прямой лопатой

 

Вместимость	Технологическая высота копания, м
Допустимый угол откоса, град.
Допустимая крутизна откоса, (1:m)
1:1,19	1:0,83	1:0,57	1:0,36	1:0,18
0,65...1,0	1,6	2,5	3,6	4,6	5,7
1,25...1,6	2,6	4,0	5,0	5,8	7,5
2,0...3,2	3,3	4,8	5,6	7,0	8,4

Таблица 11 – Возможная технологическая глубина копания грунтов экскаваторами, оборудованными обратной лопатой, м

 

Схема работы экскаваторов, вместимость ковша, м3	Допустимый угол откоса, град.
Крутизна откоса, (1:m)
1:1,28	1:1,00	1:0,75	1:0,51	1:0,18
при лобовой проходке и передвижке 1 м 0,4...0,5 0,65...1,0 1,25...2,5	2,9 3,9 4,8	3,3 4,3 5,8	3,7 4,8 6,8	4,0 5,5 6,1	4,4 5,8 7,8
при боковой проходке и передвижке 1 м 0,4...0,5 0,65...1,0 1,25...2,5	2,3 3,2 4,7	2,7 3,6 5,8	3,0 3,8 6,2	3,4 4,1 6,8	3,6 4,5 7,2

 

Таблица 12 – Относительная глубина разработки выемок экскаваторами при длине передвижки 1м

 

Вместимость ковша, м3	Оборудование	Обозна-чение глубины	Все виды грунтов при креплении стенок вы­емки	Глина	Суглинок	Песок
Допустимый угол откоса по СниП, град
0,4... 0,5	Обратная лопата: неудлиненная удлиненная Драглайн со стрелой, м: 7,5	Н Н1     Н2 Н3	1,2     1,3 1,55	0,85     1,3 1,55	0,75 0,9     1,3 1,55	0,57 0,8     1,3 1,55
0,65…1,0	Обратная лопата: неудлиненная удлиненная Драглайн со стрелой, м:	Н Н1     Н2 Н3	1,17     1,28 1,75	0,95     1,28 1,75	0,76 0,9     1,2 1,75	0,6 0,7     1,28 1,75
1,0... 1,6	Обратная лопата: неудлиненная удлиненная Драглайн со стрелой, м: 12,5	Н Н1     Н2 Н3	1,2     1,32 1,7	0,8     1,32 1,7	0,77 0,9     1,32 1,7	0,58 0,9     1,32 1,7

 

Если проектная глубина выемки больше возможной технологической высоты (глубины) разработки грунта (таблицы 9-13), то разработка выемки выполняется поярусно.

Разработка котлованов экскаваторами, оборудованными обратной лопатой или драглайном, производится, как правило, на всю их глубину без деления на ярусы.

Если выбор ковша комплекта машин выполняется на основе технико-экономического сравнения, например двух вариантов комплексной механизации, то необходимо выбрать две марки экскаватора, отличающихся видом оборудования, емкостью ковша или тем и другим вместе (приложение, таблица 1). Из этих экскаваторов необходимо выбрать один, имеющий наибольшую экономическую эффективность.

Таблица 13 – Глубина копания выемок при лобовой разработке грунта экскаваторами, оборудованными драглайном

 

Вместимость ковша, м3	Длина стрелы, м	Угол наклона стрелы, град	Наибольшая глубина копания, м
0,4	10,5		7,6 6,1
0,5	10,5		7,8 6,1
			7,3
0,65		5,6
		7,8
1,0	12,5		9,9 7,4
		9,5
1,25	12,5		9.5 7.5
17,5		10,2
2,5			20,2 16,6

 

Для этого определяют стоимость разработки 1 м³ грунта в котловане для каждого типа экскаваторов

 

(19)

 

где 1,08 – коэффициент, учитывающий накладные расходы;

С_маш-см – стоимость машино-смены экскаватора (приложение 1), тенге/смен;

П_см.выр – сменная выработка экскаватора, учитывающая разработку грунта навымет и с погрузкой в транспортные средства, м³/смен;

 

(20)

 

 

где V_к – объем грунта котлована, м³;

n_{маш-смен} – суммарное число машино-смен экскаватора при работе навымет и с погрузкой в транспортные средства.

Определяют удельные капитальные вложения на разработку 1 м³ грунта для каждого типа экскаваторов

 

(21)

 

где С_оп – инвентарно-расчетная стоимость экскаватора (приложение 1), тенге;

t_год – нормативное число смен работы экскаватора в году. Ориентировочно может быть принято равным 350 смен для машин с объемом ковша до 0,65 м³ включительно и 300 — для ковшей более 0,65 м³.

Определяют приведенные затраты на разработку 1 м³ грунта

 

П=С+ЕК, (22)

 

где Е – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,15.