Технология строительства очистных сооружений

1. Исходные данные 2. Земляные работы 2.1. Подсчет объемов земляных работ по вертикальной планировке площадки 2.2. Определение объема земляных масс выемок и насыпей под сооружение 3. Определение объемов строительно-монтажных работ 4. Технико-экономические показатели 5. Список литературы 1. Исходные данные

1.1. Исходные данные.

– строительство ведется в центральном регионе – преобладающие грунты в месте строительства – суглинок; – уклон планировочной плоскости i=0,03; – отметка земли в точке «А» — +100,0 м; отметка земли в точке «Б» — +97,5 м; Отметка поверхности воды в приемной камере очистных сооружений — 102 м Потери напора на сооружениях — 2 м Отметка максимального уровня воды в реке — 95,0 м Грунтовые воды находятся на отметке – 96,0 м Глубина промерзания грунтов — 1,4 м. Рабочие отметки в углах квадратов Д3 – И8 на строительной площадке размерами 500х300 метров (сторона квадрата равна 100 м).

1.2. Рабочие отметки в вершинах квадратов со стороной 100 м.

Таблица №1

+0,30	+0,10	-0,60	-0,50	-0,30	+0,30
-0,40	+0,30	+0,15	-0,70	-0,40	+0,35
+0,50	+0,40	+0,30	+0,20	-0,65	-0,50
+0,65	-0,55	+0,45	+0,35	+0,15	-0,60
+0,70	+0,60	+0,50	+0,40	+0,30	+0,20

 

2. Земляные работы

Перед выполнением земляных работ производят предварительную вертикальную планировку площадки. Точность подсчета объемов земляных работ зависит от размера стороны квадрата геодезической сетки. В данном курсовом проекте сторона квадрата равна 100 м. Отметка планировочной плоскости назначается по середине участка (по одной из сторон квадрата или посередине квадрата). Над планировочной плоскостью со знаком «–» – выемка (срезка) грунта (лишний грунт). Отметка под планировочной плоскостью со знаком «+» – насыпь. После этого составляют нулевой баланс земляных масс по строительной площадке. Для этого необходимо: 1. подсчитать объем планировочной выемки; 2. подсчитать объем планировочной насыпи; 3. сделать сводную таблицу баланса земляных масс с учетом выемок и насыпей для сооружения. Подсчет объемов земляных работ по вертикальной планировке площадки сводится в таблицу №2.

2.1 Подсчет объемов земляных работ по вертикальной планировке

Таблица №2 ∆ = 1994,5 м3.

2.2 Определение объема земляных масс выемок и насыпей под сооружение

Для подсчета объема земляных работ необходимо определить размеры котлована под сооружение (аэротенки), а так же определить объем грунта необходимый для обратной засыпки пазухов котлована и обсыпки сооружения. Объем котлована – это геометрический объем грунта в плотном теле (в естественном состоянии). Объем грунта определяется по формуле: Первичные отстойники hср – расстояние от поверхности земли до дна котлована (поверхности) проектируемого сооружения a – длина котлована по низу; a = L + 0,5∙2 = 18 + 0,5∙2 = 19 м; L = 18 м – длина отстойника; 0,5 м – запас с двух сторон котлована; b – ширина котлована по низу; b = B∙N + 0,5∙2 = 6∙4 + 0,5∙2 = 25 м; N = 4 – число отстойников; В = 6 м – ширина коридора; Для суглинка крутизна откоса составляет m=0,5 c – длина котлована по верху; c = 18 + 0,5·2 + hп·0,5 = 20,45 м; hп – глубина подземной части сооружения; d – ширина котлована по верху; d = 24 + 0,5·2 + hп·0,5 = 26,45 м; Таким образом, объем котлована составит: Wкотл = [(19+20,45)(25+26,45)+(19·25)+(20,45·26,45)]·2,9/6 = 1320 м3; При отрывке котлована необходимо определить объем грунта для обратной засыпки и обсыпки сооружения. Объем грунта, необходимого для обратной засыпки определяется по формуле: Wзас = Wкотл – Wподз.ч Wкотл – объем котлована; Wподз.ч – объем подземной части сооружения, который определяется по формуле: Wподз.ч = hп·S = 2,9·(18·24) = 1252,8 м3; S – площадь сооружения; Таким образом Wзас = 1320 – 1252,8 = 67,2 м3; Объем грунта, необходимый для обратной засыпки сооружения определяется по формуле: Wобс = [(26+27,45)(32+33,45)+(26·32)+(27,45·33,45)]·2,2/6 = 1924 м3; Однако в значении этого объема есть часть, которую необходимо вычесть; этой частью является объем надземной части сооружения, который определяется по формуле: Wнадз.ч = hн·S = 2,2·(18·24) = 950,4 м3; hн – высота надземной части сооружения; Таким образом: Wобс = 1924 – 950,4 = 973,6 м3; Вторичные отстойники hср – расстояние от поверхности земли до дна котлована (поверхности) проектируемого сооружения a – длина котлована по низу; a = L + 0,5∙2 = 18 + 0,5∙2 = 19 м; L = 18 м – длина отстойника; 0,5 м – запас с двух сторон котлована; b – ширина котлована по низу; b = B∙N + 0,5∙2 = 6∙4 + 0,5∙2 = 25 м; N = 4 – число отстойников; В = 6 м – ширина коридора; Для суглинка крутизна откоса составляет m=0,5 c – длина котлована по верху; c = 18 + 0,5·2 + hп·0,5 = 20,60 м; hп – глубина подземной части сооружения; d – ширина котлована по верху; d = 24 + 0,5·2 + hп·0,5 = 31,4 м; Таким образом, объем котлована составит: Wкотл = [(19+20,60)(25+31,4)+(19·25)+(20,60·31,40)]·3,2/6 = 1788 м3; При отрывке котлована необходимо определить объем грунта для обратной засыпки и обсыпки сооружения. Объем грунта, необходимого для обратной засыпки определяется по формуле: Wзас = Wкотл – Wподз.ч Wкотл – объем котлована; Wподз.ч – объем подземной части сооружения, который определяется по формуле: Wподз.ч = hп·S = 3,2·(18·24) = 1382,4 м3; S – площадь сооружения; Таким образом Wзас = 1788 – 1382,4 = 405,6 м3; Объем грунта, необходимый для обратной засыпки сооружения определяется по формуле: Wобс = [(26+27,60)(32+38,4)+(26·32)+(27,60·38,40)]·1,2/6 = 1077 м3; Однако в значении этого объема есть часть, которую необходимо вычесть; этой частью является объем надземной части сооружения, который определяется по формуле: Wнадз.ч = hн·S = 1,2·(18·24) = 518,4 м3; hн – высота надземной части сооружения; Таким образом: Wобс = 1077 – 518,4 = 558,6 м3; Аэротенки hср – расстояние от поверхности земли до дна котлована (поверхности) проектируемого сооружения a – длина котлована по низу; a = L + 0,5∙2 = 50 + 0,5∙2 = 51 м; L = 50 м – длина аэротенков; 0,5 м – запас с двух сторон котлована; b – ширина котлована по низу; b = B∙N + 0,5∙2 = 6∙4 + 0,5∙2 = 25 м; N = 4 – число отстойников; В = 6 м – ширина коридора; Для суглинка крутизна откоса составляет m=0,5 c – длина котлована по верху; c = 50 + 0,5·2 + hп·0,5 = 53,2 м; hп – глубина подземной части сооружения; d – ширина котлована по верху; d = 24 + 0,5·2 + hп·0,5 = 27,2 м; Таким образом, объем котлована составит: Wкотл = [(51+53,2)(25+27,2)+(51·25)+(53,2·27,2)]·4,4/6 = 5986 м3; При отрывке котлована необходимо определить объем грунта для обратной засыпки и обсыпки сооружения. Объем грунта, необходимого для обратной засыпки определяется по формуле: Wзас = Wкотл – Wподз.ч Wкотл – объем котлована; Wподз.ч – объем подземной части сооружения, который определяется по формуле: Wподз.ч = hп·S = 4,4·(50·24) = 5280 м3; S – площадь сооружения; Таким образом Wзас = 5986– 5280 = 706 м3; Объем грунта, необходимый для обратной засыпки сооружения определяется по формуле: Wобс = [(58+60,2)(32+34,2)+(58·32)+(60,2·34,2)]·1,7/6 = 2954,8 м3; Однако в значении этого объема есть часть, которую необходимо вычесть; этой частью является объем надземной части сооружения, который определяется по формуле: Wнадз.ч = hн·S = 1,7·(50·24) = 2040 м3; hн – высота надземной части сооружения; Таким образом: Wобс = 2954,8 – 2040 = 914,8 м3; Сводный баланс земляных масс По заданию преобладающие грунты в месте строительства – супеси. Объем одного въезда составляет 5% от объема котлована. Для удобства выполнения монтажных работ в котловане и спуска людей предусматриваем два въезда в котлован. Таким образом, объем въездов составляет 10% от объема котлована, т.е. 909,4 м3; Грунт, который будет использоваться для обратной засыпки и обсыпки сооружения располагается на бровке котлована в отвалах. Объем отвалов будет равен: 1708,8 + 2447 = 4155,8 м3; Для определения размеров отвала необходимо определить площадь поперечного сечения отвала и его длину. В данном курсовом проекте расположение отвалов принимается так, как указано на стройгенплане. Таким образом, принимаю количество отвалов равное 2. Тогда объем одного отвала составит: 4155,8/2=2077,9 м3. Уклон откосов отвалов принимаю 1:1. Для определения размеров отвалов необходимо знать технические характеристики экскаватора. Грузо-технические характеристики экскаватора Э-4321: 1. Вместимость ковша 0,65 м3; 2. Радиус копания 8,95 м; 3. Радиус выгрузки 2,1 м; 4. Высота выгрузки в отвал 5,6 м; 5. Мощность двигателя 59 кВт; 6. Масса 19,2 т; Высота отвала определяется по следующей формуле: hотв = hвыгр.в отв – 0,5 м = 5,6 – 0,5 = 5,1 м. Площадь поперечного сечения равна: 5,1∙9/2 = 22,95 м2; Длина одного отвала равна: 2077,9/22,95 = 90,5 м. Схема расположения отвалов

3. Определение объемов строительно-мантажных работ.

3.1. Срезка растительного слоя грунта.

Определяется исходя из размеров строительной площадки: Wсрезки = 500м · 300м = 150000 м3. Срезка растительного слоя грунта осуществляется при помощи бульдозера ДЗ-18, мощность двигателя которого 76 кВт. 3.2. Разработка и перемещение грунта из планировочной выемки в планировочную насыпь. Объем составляет 27754,2 м3. Осуществляется бульдозером ДЗ-18. Длина перемещения 100м.

3.3. Разравнивание и уплотнение грунта планировочной выемкми.

Объем составляет 27754,2 м3. Осуществляется бульдозером ДЗ-18 с виброкатком Д-480.

3.4. Разработка грунта в котловане.

На обратную засыпку – 2618,2 м3; На перемещение грунта бульдозером от экскаватора до отвала – 2618,2 м3.

3.5. Подчистка дна котлована.

Подчистка осуществляется вручную, толщина слоя – 0,05м; и с помощью бульдозера ДЗ-18, толщина слоя – 0,10 м. Объем определяется как произведение площади котлована на толщину слоя подчистки: S = 18,65 · 24,65*2+50,65*24,65 = 2168 м2. Wвруч. = 2168 · 0,05 = 108,4 м3. WБДЗ = 2168 · 0,10 = 216,8 м3.

3.6. Устройство щебеночного основания.

Толщина щебеночной подготовки составляет 0,2 м. 3 · (0,2 + 0,3 + 0,3) + 4 · 6 = 57,6 м; S = 57,6 · (20,4+20,4+52,4) = 5368 м2 Wщ.п. = S · 0,2 = 1073,6 м3.

3.7. Устройство бетонной подготовки.

Расчет объема подготовки ведется аналогично расчету объема щебеночной подготовки, меняется только толщина: Wщ.п. = S · 0.15 = 805,2 м3

3.8.Устройство литой гидроизоляции.

Здесь необходимо определить площадь, по которой устраивается гидроизоляция: S = 57,6 · (20,4+20,4+52,4) = 5368 м2

3.9. Устройство защитной цементно-песчаной стяжки:

Толщина слоя защитной цементно-песчаной стяжки 20мм. Wц-пес.стяж. = S · 0,02 = 1073,6 м3

3.10. Ж/б днища и пазов.

1. Установка опалубки пазов и днища. Sоп.пазов = 0,7 · 24 · 2 · 4·3 + 0,7 · (18+18+50) · 6 · 4 + 0,7 · 71 · 15 · 4 = 5449 м2. Sоп.днища = (19,6+19,6+51,6 + 25,6*3) · 2 · 0,2 = 670,04 м2. 2. Укладка арматуры. На 1 м3 бетона 100 кг = 0,1 т арматуры. Масса арматуры: М арм.пазов= Sоп.пазов · 0,3 · 0,1 = 164 т; Марм.днища= Sотс· 0,2 · 0,1 = 14 т. 3. Укладка бетонной смеси. Wпаз. = Sоп.пазов · 0,3 = 1634 м3; Wднища = Sотс · 0,2 = 134 м3; 4. Уход и удерживание бетона. После укладки бетонной смеси необходимо произвести технологический перерыв. В данном случаи он составляет 2 дня. 5. Снятие опалубки пазов и днища. S = Sоп.пазов + Sоп.днища = 5449 + 67 = 5516 м2.

3.11. Монтаж стеновых панелей отстойников.

Отстойники представляют собой сборные ж/б конструкции. Выбор стеновых панелей зависит от высоты проектируемого сооружения; она составляет 4,5 м. Однако, к этой величине добавляем запас 0,5 м. Таким образом, для первичных отстойников необходима панель высотой 5,0 м. По каталогу подбираем стеновую панель ПС1-54-Б1, с высотой – 4800 мм, шириной 2980 мм, массой – 7,3 т. Монтаж стеновых панелей производится монтажным краном, который подбирается по массе наиболее тяжелого элемента (стеновой панели), вылету крюка и высоте подъема крюка. Вылет крюка составит 16 м., высота подъема крюка равна 0,9+5,4+2+1,5=9,2 м. По этим характеристикам подбираем монтажный кран ТМ-1075. Расчет стеновых панелей: Nстен = (2+5+2) ∙ 5*2 + (5+5) ∙ 3*2 + 24 ∙ 6 = 294 шт; Nперег. = 24 ∙ 3 ∙ 4 = 288 шт.

3.12. Заделка стыков.

1. вертикальных: lст · n, где, lст – длина стыка, равная длине стеновой панели 5,4 м n – количество стыков 48 шт. lст · n = 48 · 5,4 = 259,2 м 2. горизонтальных: (Ротс + lпер · 6 + lстены) · 0,25= ((42+42+74) ∙ 2 + 71 · 15 + 86∙4) · 0,25 = 431,25 м; где Ротс – периметр отстойника, м lпер – длина перегородки, м lстены – длина стены, м

3.13. Торкретирование внутренней поверхности стен.

S = (Ротс + lпер · 6 + lстены)·hотс = ((42+42+74) ∙ 2 + 71 · 15 + 86∙4) · 5 =8625 м2.

3.14. Торкретирование поверхности днища.

S = (18+18+50) · 24 = 2064 м2.

3.15. Железнение внутренней поверхности стен (без перегородок).

Расчет производится аналогично торкретированию внутренней поверхности стен. S = (Ротс+ lстены)·hотс = ((42+42+74) ∙ 2 + 86 ∙ 4) · 4,5 = 2970 м2.

3.16. Железнение днища.

Расчет производится аналогично торкретированию днища: S = (18+18+50) · 24 = 2064 м2.

3.17. Технологический перерыв 7 суток.

Уход и выдерживание торкретирования и железнения.

3.18. Гидравлические испытания.

Гидравлические испытания заключаются в определении допустимой утечки воды в сооружении. Сооружении заполняют водой до проектной отметки. Протечки присутствуют. Заполняют сооружение на 1 м, наблюдают есть ли протечки в заполненном объеме. Необходимо дать 2 суток для впитывания воды в бетон. После этого 2 этапом сооружение заполняется до проектной отметки. Дается еще 3 суток для впитывания воды в бетон и доливают впитавшуюся часть, чтобы достичь проектной отметки и в течении суток наблюдают какие будут протечки.

3.19. Засыпка пазух котлована.

Wобр.зас. = 1708,8 м3, (значение из таблицы баланса земляных масс)

3.20. Обсыпка сооружения.

Wобсыпки = 2447 м3, (значение из таблицы баланса земляных масс); Обсыпка сооружения осуществляется экскаватором Э-10011Д: Объем ковша – 1,0 м3; Длина стрелы – 12,5 м; Радиус захвата и выгрузка грунта – 12,2 м; Наибольшая глубина копания – 6 м; Мощность – 74 кВт; Масса – 35 т.

3.21. Укрепление откосов обсыпки.

В качестве способа укрепления откосов выбираем гидропосев. ((27+27,45)/2) ∙ 2,7 = 73,5 м2; ((51+51,45)/2) ∙ 2,7 = 138,3 м2; 73,5 ∙ 2 + 138,3 ∙ 2 = 423,6 м2. Таблица 3 — Калькуляция трудовых затрат и затрат машинного времени.

4. Технико-экономические показатели.

1. Затраты труда на строительство чел-дней. 2. Коэффициент неравномерности движения рабочих: kн = 12 /Nср , где Nср = Σ чел-дней / Σ дней =2537/ 365= 7,11 kн =12/6,05 = 1,98 3. Продолжительность строительства 365 дней. 4. Средний процент повышения производительности труда 113 % 5. Энерговооружаемость работ: Е = 16612 Энерговооруженность работ 16612 кВт·см / 2537 чел-дн=6,9 кВт/чел 5. Список использованной литературы 1. ЕНиР «На строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы», Москва 1980г. 2. ЕНиР 4-1 «Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкции», Москва 1987г. 3. ЕНиР 8-1 «Отделочные работы», Москва 4. ЕНиР 10 «Гидроизоляция», Москва 5. ЕНиР 2-1 «Земляные работы», Москва 6.