Мурашко В.А. ПЗ (1216042), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Эпюру давлений на каждом прямолинейном участке разбиваем вертикальными линиями на части простейшей геометрической формы: прямоугольники и треугольники. Эти части прономеровываем, двигаясь по эпюре сверху вниз. Затем вычисляем величины равнодействующих (площади соответствующих треугольников или прямоугольников). Равнодействующие пассивного давления, направленные в сторону, обратную активному давлению имеют знак минус.
Рис. 4.20 Схема к определению равнодействующих сил.
Определяем значение моментов
= Ri∙ ri, (4.104)
где ri – плечо равнодействующей Ri.
Определяем моменты со знаком плюс - опрокидывающие ограждение моменты, со знаком минус - удерживающие. Величины моментов суммируются: получаем суммарный опрокидывающий момент Моп и суммарный удерживающий момент Муд.
Расчет представлен в табл. 4.9
Таблица - 4.9 Расчет опрокидывающих и удерживающих моментов
Ri | ri | Mоп | Муд |
40 | 7.43 | 297,2 | |
25,4 | 4,76 | 120,9 | |
3,1 | 4,43 | 13,73 | |
-191,3 | 1,88 | 359,64 | |
-151 | 1,25 | 188,75 |
Для обеспечения устойчивости ограждения
≥ kз∙ Моп, (4.105)
где kз – коэффициент запаса, который принимаем равным 1,2.
548,39 кН∙м ≥ 518,16 кН∙м
Условие выполняется, это означает, что принятое заглубление ограждения – достаточное.
Подбор размеров ограждения
Определяем требуемые геометрические параметры несущих элементов ограждения, работающих на изгиб (требуемые моменты сопротивления сечений шпунтин), находим место, где возникает наибольший изгибающий момент. Задача решается с помощью эпюры поперечных сил.
Рис. 4.21 Эпюра поперечных сил.
Величина поперечной силы в каждой расчетной точке находится по формуле:
Q= ∑R. (4.106)
в правой части которой под знаком суммы - равнодействующие, расположенные выше расчетной точки. Поскольку в нижней части равнодействующие имеют знак минус, на одном из участков ниже дна котлована эпюра Q меняет знак. Максимальное значение изгибающего момента будет в точке, где Q=0. Координата (расстояние от поверхности) Ут этой точки находится по формуле:
Ут = Уi - , (4.107)
где Уi – координата нижней расчетной точки прямолинейного участка эпюры поперечных сил, на котором поперечная сила меняет знак;
Уi-1 - координата верхней расчетной точки этого участка;
,
- соответственно, значения поперечных сил в этих точках.
Ут = 8,88 - м.п.
Вычисляем изгибающий момент в этой точке. Для вычисления можно использовать величины равнодействующих, расположенных выше указанной точки.
Мmax= ∑Rj ∙ (Ут – Уj ), (4.108)
где Уj – координата точек пересечения линии действия раввнодействующих с ограждением. Суммирование осуществляется только для тех равнодействующих, у которых Уj < Ут.
Мmax= 40 ∙ (7,67 - 3,33) + 25,4 ∙ (7,67 - 6) + 3,1 ∙ (7,67 – 6,33) = 220,17 кН∙м
Требуемый момент сопротивления несущих элементов ограждения (в расчете на 1м длины стенки по горизонтали)
Wmp = Мmax / (Rу ∙ γс), (4.109)
где Ry – расчетное сопротивление материалов при изгибе;
yc – коэффициент условия работы (yc=1).
Wmp = 220,17 / (245000 ∙ 1) = 898 см3
По сортаменту определяем подходящее сечение шпунта из двутавров. Нам подходит двутавр 25К3 с Wx = 960,8 см3
4.5 Организация строительства. Последовательность производства работ
Исходные данные. Особые условия
Работы по реализации разработанных мероприятий выполняются силами ООО «Проект».
Доставка материалов на объект, в том числе двутавровый шпунт, щелевидные элементы из стальных пластин осуществляется автомобильным транспортом. Земляные работы выполняются механизмами, имеющимися в наличии у ООО «Проект» (перечень механизмов приведен в п. 5.3). Материалы для крепления откосов котлована выгружают по периметру котлована.
Требования к организации производства работ при укреплении грунтов
Согласно выбранной технологии и физико-механическим характеристикам для заданного типа укрепляющих мероприятий осуществлен:
-подбор двутаврового шпунта и стальных пластин;
-планирование технологической последовательности и темпов производства работ;
-выбор средств механизации: автотранспорт, экскаватор, вибропогружатели шпунта и стальных пластин.
Особые условия:
-жесткое крепление вибропогружателя и шпунта;
-соблюдение технологии устройства шпунтового ограждения;
-обеспечение погружения шпунта и стальных пластин на расчетную глубину;
Основные исходные данные:
Протяженность участка укрепления – 105 п.м.
Местный грунт – супесчано-суглинистые грунты.
Компоненты:
Двутавр I35К1, 20К2, 25К1, Лист стальной δ=10 мм;
Перечень рекомендуемых механизмов и машин:
Экскаватор емк. ковша 0. 5-1.0м; высококачественный вибропогружатель типа ВВП-2А, самосвалы грузоподъёмностью 12т, кран на автомобильном ходу, бульдозер ДЗ-27С.
Потребность в строительных машинах, механизмах, транспортных средствах и материалах
В процессе производства работ используются машины, механизмы и транспортные средства, приведенные в в таблице 4.10.
Ведомость основных объемов работ приведена в таблице 4.11.
Перечень материалов, необходимых для осуществления предлагаемых мероприятий по укреплению откосов котлована, приведен в сводной ведомости потребности в материалах в таблице 4.12.
Ведомость затрат труда приведена в приложении А
Ведомость машин, механизмов и транспортных средств
Таблица - 4.10 Ведомость машин, механизмов и транспортных средств
Наименование машин и механизмов | Ед. изм. | Кол-во |
Тягачи седельные 12 т | маш.-ч | 282,4 |
Полуприцепы общего назначения 12 т | маш.-ч | 282,4 |
Краны на автомобильном ходу 25 т | маш.-ч | 472,5 |
Высококачественный вибропогружатель типа ВВП-2А | маш.-ч | 472,5 |
Экскаватор «Обратная лопата» с ковшом вместимостью 0,65м3 | маш.-ч | 115,6 |
Автомобили бортовые грузоподъемностью до 12т | маш.-ч | 219 |
Бульдозер ДЗ-27С | маш.-ч | 15,54 |
Таблица - 4.11 Ведомость основных объемов работ
Наименование работ | Ед. изм. | Кол-во |
Устройство шпунтовой стены 1-го участка | 1т шпунта | 139,8 |
Разработка грунта экскаватором емкостью ковша 0.65м3 с погрузкой в автосамосвалы (грунт II,III группы) 1-го участка | м3 | 1102,5 |
Транспортирование разработанного грунта а/самосвалами в отвал 1-го участка | м3 | 1102,5 |
Работа бульдозера на отвале 1-го участка | м3 | 1102,5 |
Устройство шпунтовой стены 2-го участка | 1т шпунта | 100,88 |
Разработка грунта экскаватором емкостью ковша 0.65м3 с погрузкой в автосамосвалы (грунт II,III группы) 2-го участка | м3 | 1102,5 |
Транспортирование разработанного грунта а/самосвалами в отвал 2-го участка | м3 | 1102,5 |
Работа бульдозера на отвале 2-го участка | м3 | 1102,5 |
Устройство шпунтовой стены 3-го участка | 1м шпунта | 109,25 |
Разработка грунта экскаватором емкостью ковша 0.65м3 с погрузкой в автосамосвалы (грунт II,III группы) 3-го участка | м3 | 1102,5 |
Транспортирование разработанного грунта а/самосвалами в отвал 3-го участка | м3 | 1102,5 |
Работа бульдозера на отвале 3-го участка | м3 | 1102,5 |
Таблица - 4.12 Сводная ведомость потребности в материалах
Мероприятия | Материалы | Единицы измерения | Количество |
Устройство шпунтовой подпорной стены | Шпунт двутавр I35К1 | шт/т | 63/71,89 |
Шпунт двутавр I20К2 | шт/т | 63/32,88 | |
Шпунт двутавр I25К1 | шт/т | 63/41,25 | |
Щелевые ограждающие конструкции лист стальной δ=10 мм | т | 204 |
Технологическая последовательность крепления откоса котлована
Весь фронт работ разделен на 3 участка.
1-й участок – 105 м.п (см. выше) представляет собой подпорную шпунтовую стену высотой 7 м.п., шпунтом является двутавр I35К1, щелевые ограждающие конструкции - лист стальной δ=10 мм.
2-й участок - 105 м.п (см. выше) представляет собой подпорную шпунтовую стену высотой 7 м.п., шпунтом является двутавр I20К2, щелевые ограждающие конструкции - лист стальной δ=10 мм.
3-й участок - 105 м.п (см. выше) представляет собой подпорную шпунтовую стену высотой 7 м.п., шпунтом является двутавр I25К1, щелевые ограждающие конструкции - лист стальной δ=10 мм.
Технологическая последовательность крепления откоса котлована шпунтовой подпорной стенкой
1) Погружение вибропогружателем шпунта из двутавра на расчетную глубину.
2) Погружение вибропогружателем щелевых, ограждающих конструкций из стальных листов δ=10 мм на расчетную глубину.
3) Разработка грунта экскаватором на расчетную глубину с погрузкой на автосамосвалы.
4) Вывоз грунта.
5) Перемещение грунта бульдозером на отвале.
Указания по безопасности работ
При производстве работ по креплению земляных откосов следует руководствоваться действующими нормативными документами:
- СП 12-135-2003. Безопасность труда в строительстве;
- ГОСТ 12.3.002-75* "Процессы производственные. Общие требования безопасности";
- РД 102-011-89. Охрана труда. Организационно-методические документы.
Земляные работы в местах расположения подземных коммуникаций допускаются только после принятия мер, исключающих повреждение коммуникаций.
При работе экскаватора не разрешается:
1. Находиться рабочим под ковшом или стрелой;
2. Производить какие-либо работы со стороны забоя;