Rzeszów 23.04.2006

Politechnika Rzeszowska

Zakład Inżynierii Materiałowej i Technologii Budownictwa

TECHNOLOGIA ROBÓT BUDOWLANYCH

Projekt robót ziemnych

Prowadzący: Wykonali:

dr inż. Janusz KONKOL Grzegorz TOKARSKI

Piotr WĘGRZYNEK

I. Projekt robót ziemnych.

1. Niwelacja terenu.

- ogólna charakterystyka i warunki realizacji budowy. Roboty przygotowawcze zdjęcie ziemi roślinnej:

· Informacja ogólna;

Realizowany obiekt jest to zbiornik żelbetowy, naziemny. Zlokalizowany w Cetuli.

· Warunki topograficzno- hydrologiczne;

Grunt mineralny kategorii n, grunt organiczny kategorii I. Poziom wód gruntowych poniżej dna projektowanego wykopu. Warstwa ziemi roślinnej o grubości: 2lcm.

· Urządzenia i uzbrojenie terenu;

Na terenie działki budowlanej nie istnieją żadne budynki i nie występuje uzbrojenie terenu. Zewnętrzne trasy instalacyjne będą wykonane przed rozpoczęciem robót kubaturowych. Roboty te nie wchodzą w zakres projektu.

· Wykaz przeszkód do usunięcia;

Na terenie brak jest przeszkód, które należałoby usunąć.

· Charakterystyka techniczna obiektów;

Zbiornik żelbetowy, naziemny ,10 - komorowy. Głębokość posadowienia 1,60m poniżej poziomu terenu, grubość płyty fundamentowej 0,30m, wysokość ścian 2,20m o grubości 0.25m.

1.1. Ustalenie niwelety zerowej.

H_n - poszukiwana rzędna niwelety [m],

h_i - rzędna środka i-tego graniastosłupa. Obliczana jako średnia arytmetyczna z wysokości boków figury;

n - liczba graniastosłupów.

Tabela 1

Ozn. pola	Powierzchnia		Rzędna środka pola	hsi - HN	VN	Vw	Xi	Yi
		Nasypu							Wykopu
		FN[m^2]	FW[m^2]	hsi [m^2]	[m]	[m^3]	[m^3]	---	---
A1	1225	---	104,43	-1,57	-1923,25	---	17,5	122,5
B1'	827	---	105,57	-0,43	-355,61	---	46,82	122,39
B1''	---	398	106,15	0,15	---	59,7	64,32	122,74
C1	---	1225	106,72	0,72	---	882	87,5	122,5
D1	---	1225	107,73	1,73	---	2119,25	122,5	122,5
E1	---	700	108,55	2,55	---	1785	150	122,5
A2	1225	---	104,60	-1,40	-1715	---	17,5	87,5
B2'	978	---	105,60	-0,40	-391,2	---	49,07	86,64
B2''	---	247	106,09	0,09	---	22,23	66,06	90,9
C2	---	1225	106,53	0,53	---	649,25	87,5	87,5
D2	---	1225	107,50	1,50	---	1837,5	122,5	87,5
E2	---	700	108,37	2,37	---	1659	150	87,5
A3	1225	---	104,42	-1,58	-1935,5	---	87,5	52,5
B3'	1218	---	105,30	-0,70	-852,6	---	52,41	52,41
B3''	---	7	106,01	0,01	---	0,07	69,22	66,11
C3'	260	---	105,86	-0,14	-36,4	---	76,38	43,08
C3''	---	965	106,29	0,29	---	279,85	90,49	54,77
D3	---	1225	106,98	0,98	---	1200,5	122,5	52,5
E3	---	700	107,81	1,81	---	1267	150	52,5
A4	1225	---	103,63	-2,37	-2903,25	---	17,5	17,5
B4	1225	---	104,47	-1,53	-1874,25	---	52,5	17,5
C4'	1129	---	105,30	-0,70	-790,3	---	86,43	16,38
C4''	---	96	106,09	0,09	---	8,64	100,05	30,67
D4'	330	---	105,73	-0,27	-89,1	---	115,02	7,37
D4''	---	895	106,35	0,35	---	313,25	125,29	21,24
E4	---	700	106,88	0,88	---	616	150	17,5
				Σ	12866,5	12699,24

1.2. Roboty przygotowawcze - zdjęcie ziemi roślinnej.

- obliczenie pola powierzchni ziemi roślinnej.

- obliczenie objętości ziemi roślinnej.

Z każdej strony niwelowanego terenu dodaliśmy po 10m, tak aby uwzględnić zdjęcie ziemi roślinnej z terenu skarp nasypów i wykopów.

przyjęto

Zdjęcie darniny i ziemi roślinnej płatami i składowanie ich w pryzmach o szerokości 22,5m i wysokości 0,84 m

1.3. Ustalenie kategorii gruntu.

Grunt mineralny kategorii II, piasek wilgotny bez spoiwa, gęstość obj. - 1.7[t/m³]

1.4. Przyjęcie nachylenia skarp nasypów i wykopów.

Przyjęto nachylenie 1 :3.

1.5. Obliczenie parametrów określających wielkość robót (V, L_śr).

Pryzmy z ziemią organiczną należy odsunąć o 15m, gdyż skarpy nachodzą na pryzmy.

Obliczenie średniej drogi transportu mas ziemnych przy niwelacji terenu.

V_i - objętość pola,

X_i , Y_i - odcięta i rzędna pola w założonym układzie,

X_w , Y_w - odcięta i rzędna środka ciężkości wykopu,

L_śr - średnia droga transportu;

- objętość i-tej bryły wykopu;

L_i - długość drogi przemieszczania i-tej bryły wykopu.

Określenie zasięgu skarp nasypów i wykopów (określono na planie sytuacyjnym)

- obliczenie objętości skarp nasypów i wykopów.

Tabela 2

Lp	W[m^3]	N[m^3]	L[m]
1	12699,24	12866,5	92,66
2	803,93	1634,40	120,67
3	2264,80	2229,59	168,5
4	1059,74	1966,28	167,1
5	5,90	509,81	107,22
∑	16833,61	19206,58

1.6. Korekta niwelety.

- przy uwzględnieniu stopnia zagęszczania gruntu.

Dodatkowo na poziom niwelety ma wpływ zwiększona objętość gruntu w nasypach spowodowana spulchnieniem. Należy w projekcie uwzględniać spulchnienie końcowe.

V - objętość robót niwelacyjnych
,

F - powierzchnia niwelowanego terenu,

F_w - powierzchnia wykopów terenu niwelowanego,

K_o - współczynnik spulchnienia końcowego.

- ze względu na znaczną różnicę wykopów i nasypów.

R - różnica objętości wykopów i nasypów,

P_p - powierzchnia niwelowanego terenu.

Nowa wysokość H_w:

- ze względu na warstwę humusu.

1.7. Dobór maszyn, przyjęcie schematu pracy.

• do urabiania i przemieszczania gruntu - spycharki (pod górę przy nachyleniu do 25%, w dół przy nachyleniu do 35%, poprzeczne nachylenie terenu do 30%)

- dobór maszyny - spycharka

· moc - 114 kW

· pojemność lemiesza, typ - 3,52 m³, półwklęsły

· typ spycharki - TD-15C STD gąsienicowa

· prędkości jazdy do przodu:

1 bieg - 4,2 km/h = 1,16 m/s

2 bieg - 6,0 km/h = 1,67m/s

3 bieg - 7,3 km/h = 2,03 m/s

4 bieg - 10,6 km/h = 2,94 m/s

- obliczanie czasu trwania robót.

· obliczenie wydajności spycharki

gdzie:

T_C - czas cyklu pracy spycharki [s],

q - pojemnośc lemiesza mierzona objętością gruntu rodzimego [m³],

S_s - współczynnik spoistości gruntu,

S_n - współczynnik napełnienia lemiesza,

S_w - współczynnik wykorzystania czasu pracy średnio dla całej zmiany (S_w = 0,85)

· przyjęto schemat pracy spycharki:

· dane do obliczeń:

dla ziemi roślinnej dla niwelacji

przyjęto

gdzie:

- czas wykonywania czynności niezależnych od kategorii gruntu i odległości przemieszczenia; czas stały dla danego typu spycharki i schematu pracy,

- czas zmiany skrawania urobku, przemieszczenia go oraz jazdy powrotnej,

- czas zmiany biegów z jazdy do przodu, na jazdę do tyłu, średnio 5[s]

- czas jednorazowej zmiany kierunku jazdy, średnio około 10[s]

- czas podniesienia i opuszczenia lemiesza średnio 10[s]

gdzie:

- droga skrawania urobku do chwili napełnienia lemiesza [m] (przyjąć 5 - 7 [m])

- droga przemieszczania urobku [m]

- droga jazdy powrotnej (jałowej) [m]

- prędkość jazdy podczas skrawania [m/s]

- prędkość jazdy powrotnej (jałowej - bieg III - IV) [m/s]

odczytano:

(Poz.[5] str. 234 tabl. 4-26)

(Poz.[5] str. 234)

ilość zmian

1.8. Ustalenie czasu trwania robót wg KNR

Dla 0 - 62 [m]

· dla niwelacji (dzielimy na dwa etapy)

2. Wykop pod zbiornik.

2.1. Ustalenie wymiarów wykopu, obliczenie ilości gruntu na odkład I na zwałkę.

Odległość wykopu od fundamentu powinna wynosić minimum 50[cm].

- nachylenia skarpy:

wykopu: 1 : 1,25 - Poz [5] str. 201 tabl. 4-2

nasypu: 1 : 1,25 - Poz [5] str. 202 tabl. 4-4

Dane do obliczeń:

- obliczenie objętości wykopu:

- obliczenie ilości ziemi do wywozu:

- obliczenie ilości ziemi na odkład:

2.2. Dobór maszyn do wykonania wykopu (koparka + samochód wg zasady nieprzerwanego transportu). Przyjęcie schematu pracy.

- schemat pracy - sposób podłużny wykonywania wykopu Poz [5] str. 214 tabl. 4-9

- rodzaj koparki - koparka podsiębierna, gąsienicowa Poz [5] str. 207 tabl. 4-7

• pojemność łyżki koparki w zależności od:

· ładowności pojazdów: 0,6 [m³] Poz [6] str. 285

· wielkości robót: 500 - 7500 [m³] Poz [12] str. 307 tabl. 4-10

· wysokości wykopu: 0,6 - 1,7 [m³] Poz [12] str. 309 tabl. 4-11

• charakterystyki techniczne i robocze koparek:

· typ: K-606

· zasięg: R_k - 8,4 [m]

2.3. Obliczanie wydajności przyjętego zestawu maszyn, czas trwania robót.

• wydajność techniczna - uzyskiwana w czasie efektywnej pracy

• wydajność eksploatacyjna - uwzględniająca uzasadnione przerwy w pracy maszyny

gdzie:

n - liczba cykli pracy koparki okresie minuty

q - geometryczna pojemność naczynia roboczego [m³]

S_n - współczynnik napełniania naczynia Poz [5] str. 225 tabl. 4-16a

S_t - współczynnik trudności odspajania gruntu Poz [5] str. 225 tabl. 4-17

S_w1 - współczynnik wykorzystania czasu uwzględniający przerwy - np. zmiana stanowiska roboczego koparki Poz [5] str. 225 tabl. 4-17

S_w2 - współczynnik wykorzystania czasu pracy maszyny w okresie zmiany roboczej:

bezpośredni załadunek - 0,8

na odkład - 0,87

gdzie:

T_c - czas cyklu pracy koparki w [s] Poz [5] str. 227 tabl. 4-18

- charakterystyki techniczne samochodów

· Skoda 706

· nośność pojas=zdu - 8,0 [t] Poz [5] str. 83 tabl. 2-22

- obliczanie liczby środków transportowych

· obliczenie pojemności użytecznej jednostek transportowych

gdzie:

P_tj - pojemność użyteczna jednostek transportowych,

N - nominalna nośność pojazdu [kG],

γ_o - ciężar objętościowy gruntu w stanie rodzimym [kG/m³],

S_sp - współczynnik spoistości gruntu , Poz [3] str. 277 tabl. 7.12

· obliczenie liczby cykli koparki zapewniającej napełnienie skrzyni jednostki transportowej

S_n - współczynnik napełniania naczynia, Poz [3] str. 274 tabl. 7.8

q - pojemność naczynia roboczego.

· obliczenia czasu załadunku jednostki transportowej

· obliczenie czasu cyklu pracy jednostki transportowej

gdzie:

t_p - czas podstawienia pod załadunek wraz z pojazdem, manewrowaniem i odjazdem [min]: Poz [5] str. 278

przy podstawianiu środ. transp. na terenie - 1,2 [min],

przy zjeżdżaniu do wykopu - 2,0 [min],

t_z - czas załadunku,

t_w - czas wyładunku łącznie z manewrowaniem na wysypisku [min], Poz [5] str. 230

t_j - czas przejazdu.

gdzie:

L - droga przewozu urobku [km],

V_śr - przeciętna prędkość jednostek transportowych [km/h],

Przyjmujemy kategorie drogi - I Poz [5] str. 230 4-24

· obliczenie liczby jednostek transportowych

• obliczamy wydajność zestawu

T - cykl pracy samochodu, postój koparki

- postój samochodu

- obliczenie czasu trwania robót z zastosowaniem przyjętych maszyn

1. . Obliczenie czasu trwania robót wg KNR

nakład na 100 m³ gruntu i do 1 km

- koparka [m-g]

II. Projekt robót betonowych.

1. Założenia wstępne:

1. Podział i wielkość działki roboczej

- obliczenie zapotrzebowania na mieszankę betonową (podkład, płyta, ściany)

gdzie:

- objętość betonu w podłożu,

- objętość betonu w płycie,

- objętość betonu w ścianach.

2. Maksymalny czas zużycia mieszanki betonowej

Temperatura zewnętrzna	Najdł. Okres przetrzymywania mieszanki [h]
+20°C	1,0
Powyżej +20°C	1,0-0,75
Poniżej +20°C	1,5
Przy stosowaniu dodatków przyspieszających wiązanie	0,5

3. Czas zachowania zdolności mieszanki do uplastyczniania

Jeżeli temperatura otoczenia wynosi powyżej 20^oC, to czas zachowania zdolności mieszanki do uplastyczniania wynosi nie dłużej niż 2 godziny

2. Obliczenie minimalnego uśrednionego tempa betonowania

przyjmujemy, że działka robocza to 4 komory zbiornika

gdzie:

A - pole powierzchni - rzut płyty fundamentowej lub ścian,

H - grubość układanej warstwy

T_p - dopuszczalny czas przerwy między kolejno układanymi warstwami

3. Wytwarzanie i transport mieszanki betonowej; wariant I - produkcja mieszanki na placu budowy

3.1. Ustalenie klasy betonu, konsystencji mieszanki betonowej, zaleceń odnośnie dodatków i domieszek

Ustalenie konsystencji i klasy na podstawie normy „ Beton zwykły” PN-88/B-06250 przy założeniu mechanicznego sposobu zagęszczania

3.2. Orientacyjne zestawienie ilości składników mieszanki betonowej

	Cement (marka)	Kruszywo drobne	Kruszywo grube	woda
	Na 1 m^3 / łącznie	Na 1 m^3 / łącznie	Na 1 m^3 / łącznie	Na 1 m^3 / łącznie
Podłoże V = 110,7 B - 20 K - 2	194,0 21475,8	651,0 72065,7	151,9 16815,33	121,0 13394,7
Płyta V = 387,46 B - 25 K - 3	368,0 142585,28	559,0 216590,14	130,3 50486,38	178,0 68967,88
Ściany V = 228,9 B - 25 K - 3	368,0 84235,2	559,0 127955,1	130,3 29825,67	178,0 40744,2
Łącznie	496592,56	416610,94	91727,38	123106,78

14

---