Temat: Technologia i organizacja wykonywania robót ziemnych.

Transkrypt

1 Autor: Zuzak Natalia Temat: Technologia i organizacja wykonywania robót ziemnych. I. INFORMACJE OGÓLNE. Lokalizacja. Pod względem administracyjnym planowane przedsięwzięcie będzie znajdowało się w miejscowości Lutcza, w gminie Niebylec, w powiecie Strzyżowskim w woj. Podkarpackim. Teren lokalizacji planowanego przedsięwzięcia położony jest poza obszarami chronionymi na podstawie ustawy z dnia 16 kwietnia 2004 roku o ochronie przyrody. [1] zał. Mapa topograficzna terenu

2 Inwestor Inwestorem inwestycji polegającej na budowie budynku mieszkalnego jednorodzinnego w miejscowości Lutcza przy ul. Krzywej, na terenie nieruchomości opisanej jako działka nr.1342 jest firma Maxbud. Podstawowy zakres robót do wykonania A) zdjęcie humusu, B) Niwelacja, Niwelacja będzie dokonywana spycharką z zainstalowanym systemem kontroli. System lasera dzięki zainstalowanym czujnikom może bardzo dokładnie kontrolować wysokość i spadek wyrównywanej w-wy. WARUNKI TOPOGRAFICZNE, GEOLOGICZNE I HYDROGELOLOGICZNE TERENU ROBÓT Warunki topograficzne : Plac budowy stanowi działka o wymiarach 80 x 100m, o łącznej pow. ~8 000 m 2.Działka budowlana bezpośrednio przylega do drogi gminnej. Teren stanowią nieużytki rolne. Grunt charakteryzuje się zróżnicowaniem litologicznym i genetycznym, a zatem wykazuje bardzo zmienne pomiędzy sobą cechy fizykomechaniczne. Stwierdzony w strefie otworów badawczych rumosz piaskowca gliniasty wykazuje korzystne parametry geotechniczne. Spadek terenu jest równomierny w kierunku południowym i zachodnim do strefy dolinnej,po której przepływa potok bez nazwy, za pośrednictwem którego wody opadowe przyległego terenu odprowadzone są do rzeki Gwoźnica, o nachyleniu ok. 0,65%. Miejsca składowania humusu wyznaczono na północnym skraju działki stanowiącej własność inwestora. Pod względem geologicznym rejon badań stanowi północną część Karpat fliszowych,w których budowie udział biorą utwory neogenu i czwartorzędu. Warunki geologiczne i hydrologiczne placu budowy: Podczas badań geologicznych wykonano odwierty kontrolne. W trakcie wierceń badawczych nie stwierdzono wody gruntowej do osiągniętej głębokości 2,5-3,0 m p.p.t., jedynie grunty podłoża w ich części stropowej wykazują podwyższony stopień zawilgocenia, co potwierdzają badania makroskopowe i laboratoryjne

3 pobranych próbek gruntów. Podwyższony stopień zawilgocenia ma bezpośredni związek z warunkami atmosferycznymi. - rzędna poziomu posadowienia fundamentów: 2,20 m - grubość warstwy ziemi urodzajnej: h hum = 22 cm - grunt kat: III Dojazd do placu terenu budowy jest zapewniony od strony południowowschodniej części działki. Rzędna terenu wody gruntowej poniżej3 m. Kierunek spływu wód : południowo -wschodni. Najbliższy powierzchniowy ciek wodny znajduje się 0,5 km od południowej granicy działki. Urządzenia i uzbrojenie placu budowy Istniejące, dostępne dla wykonawcy obiekty zagospodarowania placu budowy Na terenie działki nie ma żadnych budynków. Nie ma uzbrojenia terenu w żadne instalacje i media. Wykonanie docelowych przyłączy nie wchodzi w zakres niniejszego projektu. Działka jest niezagospodarowana. Inwestor nie gwarantuje zaplecza budowy w czasie prowadzenia robót ziemnych. Zaplecze socjalne i magazynowe zapewni wykonawca robót ziemnych. Niezbędne dla wykonawcy, jako warunkujące rozpoczęcie robót Teren budowy jest niezabudowany i nie posiada, żadnych przeszkód, które należałoby usunąć. W przypadku stwierdzenia podczas prowadzenia robót ziemnych jakichkolwiek nieprzewidzianych trudności, należy bezzwłocznie poinformować Inspektora nadzoru inwestorskiego i potwierdzi to wpisem do dziennika budowy. CHARAKTERYSTYKA ZDOLNOŚCI ORGANIZACYJNYCH ORAZ DOŚWIADCZEŃ WYKONAWCY W ZAKRESIE PRZYGOTOWAŃ DO REALIZACJI ROBÓT. Wykonawcą robót ziemnych jest MAXBUD Spzo.o z siedzibą w Rzeszowie, specjalizujący w wykonywaniu robót ziemnych i transportowych. Robocizna [R] Wykonawca robót ziemnych dysponuje fachową kadrą techniczną oraz robocizną.

4 Obsługa geodezyjna placu budowy zostanie zlecona specjalistycznej firmie geodezyjnej. Sprzęt [S] Wykonawca robót ziemnych dysponuje parkiem maszyn gwarantującym wykonanie prac własnym sprzętem. Materiały; Inwestor ma podpisaną umowę z Zakładem Materiałów Budowlanych i w/w materiały stanowią tzw. własność Inwestora. II.IDENTYFIKACJA ROBÓT ZIEMNYCH: Określenie ilości zdejmowanej ziemi roślinnej W obliczeniach przyjęto wysokość nasypu z ziemi urodzajnej na 1,20 m. V hum = P * h hum gdzie: P powierzchnia działki w m 2 hhum grubość warstwy ziemi roślinnej (humusu) w m Vhum = 8000*0,22 = 1760 m 3 Obliczenie powierzchni składowisk dla ułożenia ziemi roślinnej: Ph hum = P hum = 1760/1,2 = 1466,67 m 3 [ Ziemia będzie składowana w pryzmach o wys. do 1.20 m] Składowanie humusu odbywać się będzie na jednym składowisku o powierzchni: 80x15,5 m powiększone o 0,6m z każdej strony. Ostateczne wymiary składowisk: 81,2x16,7m

5 Określenie ilości niwelacyjnego gruntu: Obliczenie liczby nasypów i wykopów przy niwelacji terenu. Obliczenie metodą kwadratów. Oznaczenia kwadratów i rzędne punktów na mapie warstwicowej. Ilości mas ziemnych zestawione w tabeli. W niniejszym ćwiczeniu zaszły następujące przypadki: a) Kwadratów, na których wystąpiły wyłącznie wykopy. Objętości ich obliczono wzorem: V n = a 2 ( H N H S )[ m 3 ] b) Kwadratów przeciętych linią niwelety. Objętości nasypów i wykopów obliczono wzorami: V V d l 3 = ( H S H N )[ m ] 2 2 d l = a ( H N H 2 S )[ m 3 ] Ilość mas ziemnych a P 1 N P W H S Rzędne terenu H H N H N - H S Wykop Nasyp [m] [m] [m] [m] [m] [m] [m] [m 3 ] [m 3 ] A , 295,294, B , 295, 294, C , 294,293, D , 294, 292, E , 294, 293, F , 294, 292, G , 293, 291, H , 292, 291, I , 293, 289, J , 292, 288, K , 291, 287, L , 291, 287,

6 M , 289, 286, N , 288, 288, O , 287, 288, P , 287, 288, R , 286, 290, S , 288, 290, T , 288, 288, U , 288, 288, Razem Wielkość wykopu w m = 4448 Określenie objętości wykopu szerokoprzestrzennego Wymiary projektowanego budynku domu jednorodzinnego wynoszą 10 x15 m. Projektuje się poszerzenie dna wykopu o 60 cm z każdej strony, dla zapewnienia pola manewrowego dla ustawienia deskowań fundamentów. W gruncie kategorii III(piasek wilgotny) przyjęto pochylenie skarpy wykopu jako stosunek 1:1.

7 Ostateczne wymiary wykopu do podstawienia danych do wzoru Simpsona wg. rys. 2 a = 15m + 2*0,60 m =16,2m b =10 m + 2*0,60 m =11,6m c =16,2m + 2*0,60 m =17,4m d =11,6 m + 2*0,60 m = 12,8m Wzór Simpsona na objętość wykopu: V w = 6 h * [(2a+c)*b + (a+2*c)*d] V w = 2,20 *[(2*16,2+17,4)*11,6+(16,2+2*17,4)*12,8]=457,85 m 3 6 Objętość mas ziemnych z wykopu szerokoprzestrzennego pod projektowany budynek dom jednorodzinny wynosi: 457,85m 3 Określenie ilości gruntu do zasypania fundamentów Objętość budynku pod poziomem terenu: V 0 = 15,00 m *10,00 m * 2,20 m =330 m 3 Ilość ziemi potrzebna do obsypania budynku: V w - V 0 =457, = 127,85 m 3

8 Bilans mas ziemnych (ujęcie tabelaryczne) Lp. etap Rodzaj robót Wykop [m 3 ] Ukop [m 3 ] Nasyp [m 3 ] Odkład [m 3 ] Zwałka [m 3 ] 1 Zdjęcie humusu Niwelacja Wykop pod budynek 457, , Razem: 13865, , Razem etap 1 : 13865,85 = 13865, Obsypanie fundamentów Ułożenie humusu Razem etap ,85 127, , , , , Ogółem : 15753,7 = 15753,7

9 3.Koncepcje realizacji poszczególnych robót ziemnych oraz wybór rozwiązań uznanych za optymalne.organizacja i technologia prowadzenia robót. Koncepcje i organizacja zdejmowania ziemi roślinnej Do dalszych prac koncepcyjnych przyjęto dwie wersje zdjęcia ziemi urodzajnej: 1) za pomocą zgarniarek szybkobieżnych; 2) za pomocą spycharek. Przyjęto sposób składowania ziemi na jednej kałdzie znajdującej się przy południwo wschodniej granicy działki. Zdjęcie warstwy humusu wykonane będzie za pomocą dwóch zgarniarek szybkobieżnych HYDREMA R Zdjęta ziemia w ilości 1760 m 3 będzie składowana wzdłuż południowo wschodniej granicy działki na jednej hałdzie Przyjęto wymiary składowisk80 m x 15,5 m powiększone o 0,60 m z każdej strony (skarpowanie). Średnią drogę transportu humusu jest równa długości i szerokości działki, na której wykonujemy prace. Koncepcje i organizacja niwelacji gruntu: Do dalszych prac koncepcyjnych przyjęto dwie wersje zdjęcia ziemi urodzajnej: 1) za pomocą zgarniarek szybkobieżnych; 2) za pomocą spycharek. Do bezpośredniego wywozu ziemi z części północnej działki przyjęto wykorzystanie ładowarki i wywrotek. Wyrównanie powierzchni terenu przeprowadzone będzie w trzech fazach. Faza I- niwelacja działki za pomocą ładowarki z załadunkiem na wywrotki i wywiezieniem na zwałke. Faza II- zgarnianie pasów ziemi wzdłuż linii przecięcia terenu z niweletą. Faza III porzerzanie pasu niwelety w kierunku południowym i północnym. Do prac niwelacyjnych przewidziane są zgarniarki szybkobieżne HYDREMA R 1100 pojemności skrzyni 0,2 m3 oraz ładowarka kołowa 530E produkcji HSW Stalowa Wola o standardowej pojemności łyżki 3,5 m 3. Wywóz ziemi z wykopu (Faza I) odbędzie się za pomocą wywrotek TATRA 148/81.

10 Koncepcje i organizacja wykonania wykopu (w tym wywiezienia nadmiaru gruntu) Wykop pod projektowany obiekt wykonany zostanie za pomocą koparki podsiębiernej. Do dalszych prac koncepcyjnych przyjęto dwie wersje zdjęcia ziemi urodzajnej przedstawione na poniższych schematach pracy koparki. I. wersja II wersja Do prac niwelacyjnych przewidziane są zgarniarki szybkobieżne HYDREMA R 1100 o pojemności skrzyni 0,2m 3 oraz ładowarka kołowa 530E produkcji HSW Stalowa Wola o standardowej pojemności łyżki 3,5 m 3. Wywóz ziemi z wykopu (Faza I) odbędzie się za pomocą wywrotek TATRA 148/8 Koncepcja wykonania wykopu: Wykop szerokoprzestrzenny wykonany zostanie koparką podsiębiernej o pojemności łyżki 0,2 m 3. Z wykopu o objętości 457,85 m 3, 127,85m 3 zostanie

11 złożone na terenie działki z przeznaczeniem na obsypanie fundamentów i ścian stanu 0, a 330,0 m 3 zostanie wywieziona za pomocą wywrotek TATRA 148/81. Ziemia z wykopu będzie składowana na działce w odległości ok. 15 m od wykopu. Koncepcje zasypywania wykopu: Do dalszych prac koncepcyjnych przyjęto dwie wersje zdjęcia ziemi urodzajnej: 1) za pomocą spycharek; 2) za pomocą ładowarki. W obu sposobach przyjęto zagęszczenie warstw ziemi zagęszczarkami spalinowymi. Koncepcje ułożenia warstwy humusu: Sposób ułożenia na całym terenie działki uzależniony jest od rozstrzygnięcia sposobu zdjęcia humusu ujętego w pkt Roboty te wykonane będą tym samym sprzętem, którym zostanie zdjęta warstwa ziemi urodzajnej. Organizacja obsypania fundamentów: Objętość ziemi do obsypania stanu 0 zgodnie z bilansem ziemi wynosi: 127,85m 3. Prace zostaną wykonane za pomocą ładowarki kołowej oraz wywrotek. Organizacja rozłożenia ziemi urodzajnej na terenie działki. Rozłożenie ziemi urodzajnej na terenie całej działki, podobnie jak jej zdjęcie odbędzie się za pomocą dwóch zgarniarek szybkobieżnych HYDREMA R Objętość ziemi urodzajnej, zgodnie z bilansem ziemi wynosi 1760 m 3

12 4. OBLICZENIE WYDAJNOŚCI EKSPLOATACYJNEJ MASZYN. Obliczanie wydajności eksploatacyjnej koparki (zgarniarki) HYDEREMA R 1100 w gruncie kategorii III W k =60nQS n S s S w ] Q pojemność geometryczna łyżki (naczynia roboczego) [m 3 ] n liczba cykli roboczych na minutę S n współczynnik napełnienia łyżki (naczynia roboczego) zależny od jej wielkości, kategorii i rodzaju gruntu (S n 0,9 1,25) S s współczynnik spoistości gruntu (odwrotność współczynnika spulchnienia S sp ) S w współczynnik wykorzystania czasu pracy koparki (S w 0,6 0,8) t czas cyklu roboczego koparki t n czas odspajania gruntu i napełnienia łyżki (zwykle t n =0,30t) t o czas obrotu nadwozia do miejsca wyładunku urobku z podniesieniem łyżki do poziomu wyładowania oraz czas powrotu naczynia do miejsca kopania (zwykle t o =0,60t) t w czas wyładowania naczynia roboczego (zwykle t w =0,10t) Dane: Q= 0,40m 3 Sn= 0,9 Ss= = = 0,83 Sw=0,6 tn=0,30t=0,30*20=6s tw=0,10t=0,10*20=2s to=0,60t=0,60*20=12s t=2+6+12=20s n= = = 3 cykle na minute

13 W k = 60*3*0,40 *0,9*0,83*0,6 = 31,74 m 3 /h Obliczenie czasu trwania robót: 1zmiana robocza=8 godzin V=16800 m 3 T= [h] T= =529,3 h = 22dni Obliczenie wydajności eksploatacyjnej spycharki KOMATSU D 150: W e = qs n SsSw [ ] t= t s +t n [s] t s = + + t n =t b +t z +t o t czas cyklu roboczego pracy spycharki [s] q pojemność geometryczna lemiesza (mierzona objętością gruntu rodzimego) [m 3 ] S n współczynnik napełnienia lemiesza zależny od kategorii gruntu i sposobu przemieszczania urobku S s współczynnik spoistości gruntu S w współczynnik wykorzystania czasu roboczego spycharki (S w 0,85 0,95) l s długość odcinka skrawania [m] l p długość odcinka przemieszczania urobku [m]

14 v s prędkość jazdy w trakcie skrawania (na I biegu) [m/s] v p prędkość przemieszczania z urobkiem (na II biegu) [m/s] v pp prędkość jazdy powrotnej, jałowej (na III biegu) [m/s] t s czas skrawania (nagarniania) urobku do chwili napełnienia lemiesza [s] t b czas potrzebny na zmianę biegu (t b 5 8) [s] t o czas potrzebny na opuszczenie lemiesza (t o 5 8) [s] t n czas wykonania czynności niezależnych od kategorii gruntu i przemieszczania urobku (jest wartością stałą dla danego typu spycharki) [s] t z czas jednorazowej zmiany kierunku (t z 10) [s] H wysokość lemiesza [m] L długość lemiesza [m] kąt stoku naturalnego urabianego gruntu [º] Grunt kategorii III Wys. lemiesza H = 1,56 m Szer. lemiesza L = 4,13 m Gęstość skrawania h sk = 0,3 m Kąt spadku naturalnego ᵩ= 15 Długość odc przemieszcza. lp= 45m µ = p 1 0,005 l = 1 0, = 0,775 Sp=1,2 Sw=0,9 Ss=0,95 Sn=0,85 q 2 2 H LS 1,56 4,13 0,85 = µ = 0,7 2tgϕS 2 tg15 1,20 n = sp 9,96 [ m 3 ] l s q 9,96 L = 4,13 = = 8,04 [ m] wyznaczone orientacyjnie h 0,3 sk

15 km m Pr ędkość na I biegu : Vs = 2 = 0, 56 h s km m Pr ędkość na II biegu : Vp = 2,5 = 0, 69 h s km m Pr ędkość na III biegu : Vpp = 3 = 0, 83 h s ts= + + =182,52 [s] t=182,52+22=204,52[s] We= 9,96 *0,85*0,95*0,90=127,98 [ ] Obliczenie czasu trwania robót: V=16800 m 3 n= 3 T= T= =43,75h 2 dni

16 LITERATURA: 1.Dyżewski A.: Technologia i organizacja budowy. Cz.I, II, Arkady, Warszawa Lenkiewicz Wł. : Organizacja i planowanie budowy. PWN. W-wa Nowicki K.: Organizacja i ekonomika budowy. Politechnika Wrocławska 1992 NETOGRAFIA: