Уложенный в насыпь разрыхленный грунт под влиянием массы вышележащих слоев грунта или механического воздействия уплотняется, однако не занимает того объема, который имел в природном состоянии, сохраняя остаточное разрыхление, показателем которого является коэффициент остаточного разрыхления грунта – Кор.

где - увеличение объёма грунта после его укладки в насыпь с уплотнением, %. Для песка при Vор =2 .5%

Кор=(100+(2+5)/2)100)=1,04

Устойчивость грунта в откосах характеризуется физическими свойствами грунтов (силой сцепления частиц, давлением вышележащих слоев, углом внутреннего трения и др.), при которых грунт находится в состоянии устойчивости. Устойчивость грунтов в таких случаях определяется крутизной откосов и выражается углом наклона откоса к горизонту как отношение (1: m) или

где Hк - высота откоса; dот - заложение откоса или проекция откоса на горизонталь; m - коэффициент откоса.

Рис.1 Схема откоса

Допустимая крутизна откосов котлованов и траншей для песка с примесью щебня, гравия до 10% с глубиной выемки 2,4 м – 1:1, α = 45º.

Определение размеров котлована

Глубина котлована

где hк.ср - средняя красная отметка дна котлована, м;

hд- отметка дна котлована, м,

гдеhо - абсолютная отметка пола первого этажа, м.

Размеры котлована по низу (а и в) принимают по наружному контуру фундаментов здания с учетом необходимой зоны для производства работ.

Размеры котлована по верху (А и В) рассчитываются с учётом принятого коэффициента откоса по формулам

А = а + 2mHк ; В = b + 2mНк,

а =А – 2 mHк ; b = В – 2 mHк.

а = 120 -2*1,45 = 117,1м;

b = 30-2*1,45 = 27,1 м.

Принята ширина пандуса (Сn) при двустороннем движении - 6,0 м.

Определение объемов земляных работ

Подсчёт объёмов котлована и въездной траншеи (пандуса)

Объем котлована определяется по формуле:

V=H/6 ((2a+А) b+ (2А +a) В )

где V - объем котлована, м;

Н –глубина заложения котлована;

a,b - длина сторон котлована понизу;

А,В- длина сторон котлована поверху; А=а+2Нm; В=b+2Hm

m- коэффициент откоса, зависит от глубины котлована и вида грунта.

V = 1,45/6 *((2*117,1+120)*17,1+(2*120+117,1)*30)=7333 м³.

Объём въездной траншеи определяется по формуле:

где Нк - глубина котлована у съезда (пандуса); Сn - ширина пандуса по дну въездной траншеи; m - коэффициент откоса котлована; m1- коэффициент уклона пандуса, принимаемый в диапазоне 8 . 12 в зависимости от вида грунта и условий работы.

Vв.тр = 1,45²/6*(3*6+2*1,45*(10 - 1)/10)*10 – 1 =169,29 м³.

Определяем общий объем котлована и въездной траншеи.

Vобщ. = V + Vв.тр =7333 + 169,29 = 7502,29 м³.

Подсчет объема песка для устройства песчаной подушки под фундаментные плиты

При песчаных грунтах (без примесей) фундаментные плиты укладывают непосредственно на выровненное основание, следовательно в данной курсовой работе песчаная подушка не предусмотренна.

Подсчёт объёма грунта для обратной засыпки

Обратная засыпка пазух котлована производится после монтажа сборных ж/б фундаментов под колонны.

Объём грунта для обратной засыпки пазух котлована и для засыпки въездной траншеи и других объёмов необходимо определить с учётом конструкций, установленных ниже дневной поверхности (hк.ср.). Для этой цели следует построить поперечный разрез заглубленной части здания, на котором достаточно показать только фундаменты крайних рядов.

Геометрический объем обратной засыпки

Vозг=Vk-Vпод.м = 7502,29-305,76 = 7196,53 м³

где Vк - общий объем котлована с учетом пандуса, м3; Vпод. н - геометрический объем грунта, вытесненного заглубленной частью здания.

Результаты расчетов объемов земляных работ заносят в ведомость (табл.4) и определяют баланс грунтовых масс. Положительный баланс ("+") означает наличие излишка грунта, отрицательный ("-") - недостачу грунта для обратной засыпки. Излишки грунта вывозят за пределы территории.

Таблица.4 Ведомость объемов земляных работ

5.2 Выбор комплекса машин и механизмов

На основании изучения учебной и специальной литературы, анализа полученного задания следует обоснуем целесообразность применения определенного сменного оборудования (прямой лопаты, обратной лопаты и драглайна).

Необходимо разработать котлован со съездом общим объемом 7 333 м3 одноковшовым экскаватором. Грунт относится к I группе. Наибольшая глубина котлована -1.45 м. Условия производства работ - грунтовые воды не обнаружены, средняя температура воздуха + 24,1ºС; грунт выгружается в автосамосвалы и транспортируется в отвал; работа должна проводиться в две смены.

Требуется: назначить вид сменного оборудования, емкость ковша и определить ориентировочный срок разработки котлована при двух вариантах применения ковшей разной емкости.