Технология земляных работ в строительстве: Земляные работы. Общие положения

Содержание

Земляные работы. Общие положения

Технология строительных процессов.

Лекция 5.1

Земляные работы. Общие положения.

При строительстве любого здания или сооружения, а также планировке и благоустройстве территорий ведут переработку грунта. Переработка включает следующие основные процессы: разработку грунта, его перемещение, укладку и уплотнение. Непосредственному выполнению этих процессов в ряде случаев предшествуют или сопутствуют подготовительные и вспомогательные процессы. Подготовительные процессы осуществляют до начала разработки грунта, а вспомогательные — до или в процессе возведения земляных сооружений. Весь этот комплекс процессов называется земляными работами.

В промышленном и гражданском строительстве земляные работы выполняют при устройстве траншей и котлованов, при возведении земляного полотна дорог, а также планировке площадок. Все эти земляные сооружения создают путем образования выемок в грунте или возведения из него насыпей.

Выемки и насыпи могут быть временными и постоянными. Постоянные земляные сооружения – плотины, дамбы, каналы, водохранилища и т.п. – предназначены для длительной эксплуатации. Временные земляные сооружения устраивают как необходимый элемент для последующих строительно-монтажных работ. К ним относятся котлованы и траншеи.

По своему назначению выемки и насыпи могут быть частью вертикальной планировки площадки (планировочные выемки и насыпи) и отдельными выемками и насыпями. Отдельные выемки называют котлованами, если соотношение их длины к ширине не более 10:1, и траншеями, если оно более этой величины. Наклонные боковые поверхности выемок и насыпей называют откосами, а горизонтальные поверхности вокруг них – бермами. Остальными элементами земляных сооружений являются: дно выемки – нижняя горизонтальная земляная поверхность выемки; бровка – верхняя кромка откоса; подошва – нижняя кромка откоса; крутизна (или коэффициент) откоса m=h/B, где – h-глубина выемки или высота насыпи; B-заложение откоса (рис.

1).

Рисунок 1. Части котлована: 1 – дно; 2 – бровка; 3 – берма; 4 – подошва.

К земляным сооружениям относятся также резервы и кавальеры. Резервы – это выемки, из которых берут грунт для устройства насыпи, а кавальеры – это насыпи, образуемые при отсыпке ненужного грунта, например для временного его хранения, используемого затем вновь для засыпки траншей или пазух котлованов.

Земляные сооружения при их эксплуатации не должны изменять своей формы и основных размеров, давать просадок, размываться под действием текущей воды и поддаваться влиянию атмосферных осадков.

– 1 –

Технология строительных процессов.

Лекция 5.1

Земляные работы характеризуются значительной стоимостью и особенно трудоемкостью. Так, например, в промышленном строительстве они составляют около 15% стоимости и 18… 20% трудоемкости общего объема работ. На земляных работах занято около 10% общей численности рабочих строительства.

Минимальные стоимость и трудоемкость земляных работ могут быть обеспечены, во-первых, при минимальном проектном объеме разрабатываемого грунта и, во-вторых, при такой последовательности выполняемых работ, когда каждый объем грунта, разрабатываемый в проектной выемке, сразу укладывается в предусмотренное для него место в проектной насыпи, что исключает многократную переработку одного и того же объема грунта, в-третьих, при применении наиболее эффективных по стоимости и трудоемкости методов производства земляных работ и их механизации. Второе условие может быть выполнено при соблюдении определенной технологической последовательности разработки выемок и возведения насыпей. Особенно характерно это для строительных площадок, где ведется вертикальная планировка территории и разработка отдельных выемок (рис. 2). В этом случае на участке планировочной насыпи необходимо закончить отрывку котлована до возведения насыпи, а на участках планировочной выемки — только после выполнения последней.

Грунты планировочной выемки необходимо одновременно с разработкой перемещать и укладывать в тело планировочной насыпи, за исключением резервируемых объемов, используемых впоследствии для засыпки пазух подземных частей сооружений. Для выполнения третьего условия необходимо прежде всего выбрать эффективную технологию производства земляных работ с применением комплектов высокопроизводительных и экономичных машин и транспортных средств.

Рисунок 2. Разграничение вертикальной планировки: 1 — разработка котлована на участке планировочной насыпи; 2 — разработка грунта планировочной выемки с перемещением в насыпь; 3 — разработка котлована на участке планировочной выемки; 4 — засыпка пазух зарезервированным грунтом; А — профиль земли; Б — уровень планировки; В — подземная часть здания.

В настоящее время грунт перерабатывают механизированным способом с помощью различных землеройных, землеройно-транспортных машин, средств гидромеханизации, бурением, а также взрывным способом. Однако на многих объектах при мелких рассредоточенных объемах работ, при прокладке подземных инженерных сетей, устройстве фундаментов в стесненных условиях, при зачистке и оформлении дна и откосов котлованов, при укладке и уплотнении грунта в стесненных условиях и т. п. применяется ручной труд. Производство работ вручную даже в небольших объемах влияет на общие затраты труда, так как производительность ручного труда в 20…30 раз ниже механизированного.

Дальнейшее совершенствование технологии производства земляных работ идет по пути повышения организационного технологического уровня производства, совершенствования существующих и разработки новых моделей высокопроизводительных землеройных и землеройно-транспортных машин и навесного оборудования к ним.

– 2 –

Технология строительных процессов.

Лекция 5.1

При производстве земляных работ все подготовительные, вспомогательные и основные процессы выполняют комплектами машин, каждая из которых предназначена для определенного рабочего процесса или операции (разработка, транспортирование, разравнивание и уплотнение грунта; зачистка дна выемки; планировка откосов и т. д.). В общем случае одна и та же работа может быть сделана с большей или меньшей эффективностью различными комплектами машин. Способ и комплект машин для конкретных производственных условий выбирают на основании технико-экономического анализа и обоснования различных вариантов.

– 3 –

Общие сведения о производстве земляных работ

     Основной объем земляных работ в строительстве (вертикальная планировка, устройство траншей, котлованов и т. п.) выполняется с помощью землеройных машин. Отдельные виды земляных работ, например зачистка дна, откосов котлованов, могут выполняться вручную или с применением специального навесного оборудования.

     Производству земляных работ предшествуют инструментальная проверка состояния имеющихся и установка дополнительных реперов в соответствии с проектом. Обнаруженные при проверке неточности опорной геодезической сети следует устранять до начала работ.

Лучшие геодезические приборы по лучшим ценам здесь – http://www.fgeo.ru

     Земляные работы в местах расположения действующих подземных коммуникаций могут производиться только после принятия мер, исключающих повреждение этих коммуникаций, и при наличии письменного разрешения организации, ответственной за их эксплуатацию.

Разработка грунта в местах расположения действующих электрических кабелей может вестись только в присутствии председателя организации, эксплуатирующей кабельную сеть. Если в процессе производства земляных работ будут обнаружены действующие подземные коммуникации, не обозначенные в имеющейся проектной документации, производитель работ или мастер должен приостановить работы и вызвать представителей организаций, эксплуатирующих эти коммуникации. Одновременно следует оградить опасные места и принять необходимые меры по охране обнаруженных подземных устройств.

     При разработке котлованов экскаваторами крепления стенок обычно не производят, а выполняют их в виде откосов, крутизна последних назначается с учетом вида грунта и его влажности в соответствии с требованиями СНиП III-8-76 «Земляные сооружения».

     Неглубокие выемки в грунтах естественной влажности при отсутствии грунтовых вод можно выполнять с вертикальными стенками без крепления. Глубина выемки не должна превышать: в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах – 1м; в супесях – 1,25 м; в суглинках – 1,5 м и в особо плотных не скальных грунтах – 2 м.

     При разработке выемок большей глубины или в переувлажненных грунтах вертикальные стенки следует закреплять вслед за отрывкой грунта с помощью досок, щитов и т. п. Производитель работ должен контролировать соответствие выполненного крепления проекту производства работ. В настоящее время широко используют инвентарные крепления. Это значительно упрощает их установку и перестановку, повышает оборачиваемость крепежных материалов, что в конечном счете сокращает сроки производства земляных работ и снижает их стоимость.

     Для защиты котлована от притока ливневых и поверхностных вод необходимо еще до начала земляных работ выполнить соответствующие мероприятия по водоотводу, предусмотренные проектом производства работ. При наличии грунтовых вод производят водопонижение и осушение котлована.

     Разработку котлована одноковшовым экскаватором обычно производят с недобором на 10-30 см. Недобранный грунт удаляют непосредственно перед закладкой фундамента с помощью экскаватора, оборудованного стругом, или бульдозера. В целях обеспечения необходимой точности разработки грунта экскаватор оборудуют специальными приспособлениями и приборами-глубиномерами. Для контроля глубины котлована, разрабатываемого экскаватором с прямой лопатой, применяют инвентарные визирные рейки с выдвижной стойкой в трубчатой штанге-обойме с горизонтальной планкой.

     Контролируя качество выполнения земляных работ, мастер должен следить за тем, чтобы недобор грунта зачистки котлована не превышал 10 см. Кроме того, не допускается перебор грунта в котлованах ниже проектных отметок заложения фундаментов, так как его устранение требует дополнительных, не предусмотренных проектом работ и ведет к необоснованному удорожанию строительства.

 При случайных переборах грунта в отдельных местах они должны быть заполнены грунтом, однородным с разрабатываемым в котловане. Мастер должен следить за тем, чтобы грунт, которым заполнены переборы, был уплотнен. В отдельных случаях заполнение мест перебора производят тощим бетоном, при этом способ заполнения согласовывают с проектной организацией.

     По окончании устройства фундамента и возведения подземной части здания производят обратную засыпку пазух котлована. Засыпку траншей с уложенными трубопроводами производят в два приема: сначала присыпают и подбивают пазухи на высоту 20 см, а затем засыпают остальную часть траншеи.

     Земляные работы на просадочных грунтах должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП 
     III-8-76. Производитель работ и мастер должны следить за выполнением специальных мероприятий, предусмотренных проектом для обеспечения прочности и устойчивости основания всего здания в целом как в период строительства, так и в процессе эксплуатации. Производитель работ обязан совместно с геодезистом проводить систематические наблюдения за осадкой возводимого здания на протяжении всего строительства. Материалы наблюдений представлять в проектную организацию, осуществляющую авторский надзор, для разработки мероприятий по предупреждению деформации здания.

По материалам справочника ” Универсальный справочник прораба”.НТЦ «Стройинформ».

Назад в раздел

Земляные работы – это самый первый этап строительных работ, нулевой цикл.

  Земляные работы

  Земляные работы – это самый первый этап строительных работ, нулевой цикл. Земляные работы заключаются в переработке грунтов – разработке грунта, его перемещении, укладке и уплотнении. Земляные работы очень трудоемки, а потому должны проводиться с использованием машин и средств механизации. Ручная разработка грунта допустима только в местах, где земляные работы проводятся в стесненных условиях и недоступны для машин, либо при совсем небольших объемах работ. Перед началом земельных работ должен быть разработан подробный план строительных работ. Это позволит заранее учесть все необходимые нюансы и минимизировать затраты.

  Если вблизи проведения земельных работ проложены подземные коммуникации (системы водопровода, канализации, сетевых кабелей и тому подобное), необходимо получить разрешение на проведение земельных работ от организаций, отвечающих за эксплуатацию этих коммуникаций. Разрешение должно быть получено в письменном виде и заверено подписями. Земляные работы вблизи систем коммуникаций ведутся только после разработки необходимых предохранительных мер: установки предупредительных знаков, ограждений, временного укрепления проводов на подвесках и так далее. Перед началом земляных работ около коммуникационных систем с рабочими в обязательном порядке проводится инструктаж по технике безопасности.

  Процесс разработки грунтов при проведении земляных работ заключается либо в выемке грунта, либо в возведении насыпей. Полученные в результате земельных работ выемки и насыпи называются земельными сооружениями. К земельным сооружениям, в частности относятся котлованы (ширина и длина выемки более 3 метров), траншеи (ширина выемки меньше 3 метров, но длина значительно превышает ширину), шурф (очень глубокая, но узкая выемка), насыпь, резерв (из него берут грунт для насыпи).

  Все земляные сооружения делятся на два вида – постоянные и временные. К постоянным земельным сооружениям можно отнести насыпи дорог, дамбы, мелиоративные и ирригационные каналы, водоемы. Постоянные земельные сооружения должны быть хорошо укреплены, иметь устойчивые откосы, хорошо противостоять атмосферным осадкам – снегу, морозу, дождям. Временные земельные сооружения – это траншеи для инженерных систем (водопроводных и канализационных труб, электрических и телефонных проводов и т.д.), котлованы для фундаментов, временные насыпи при строительстве дорог.

  Земляные работы проводятся в основном в теплое время, пока земля не замерзла. В зимнее время землю приходится отогревать, что ведет к дополнительным материальным и трудовым затратам. Зимние земляные работы бывают оправданы лишь в том случае, если их необходимо провести на сильно заболоченных почвах, где летом использование механизмов невозможно. В этом случае по замерзшему грунту производят необходимые земельные работы.

  Земляные работы при возведении фундамента требуют решения такого вопроса, как вывоз грунта. В том случае, если дом строится одновременно с закладкой сада, вынутый грунт можно использовать для оформления рельефа участка. Для этого отводят специальное место для складирования вынутого грунта. В ином случае требуется предусмотреть способы вывоза  и места складирования грунта.

  Укладка и уплотнение грунта производится  по окончании земельных работ. Укрепление грунта может быть произведено тремя способами – цементирование грунта, силикатизация и химическое закрепление. От тщательности и профессиональности проведенных земельных работ по уплотнению грунтов зависит безопасность последующей эксплуатации земельных сооружений.

  Бригада строителей нашей строительной фирмы обладает большим опытом в проведении земельных работ различной сложности.

После заключения договора на строительство они качественно и недорого выполнят весь спектр земельных работ в самые короткие сроки.

Обращайтесь в нашу строительную фирму, и мы с удовольствием поможем вам!                      

Земляные работы и виды земляных сооружений


Строительство зданий и сооружений вызывает необходимость переработки грунтов, включающей их разработку, перемещение, укладку и уплотнение. Весь комплекс этих процессов называют земляными работами. Удельный вес земляных работ в общем объеме строительно-монтажных работ очень велик и составляет около 12 – 15 % по стоимости и до 20 % по трудоемкости. На земляные работы приходится около 10 % всех рабочих, занятых в строительстве. Объемы земляных работ постоянно растут и составляют около 20 млрд.м3 в год. Переработка такого количества грунта возможна лишь при условии комплексной механизации и эффективной технологии производства работ.

Одним из важных резервов снижения объемов земляных работ, а следовательно, и стоимости строительства является обеспечение привязки зданий и проектирование вертикальной планировки с учетом рельефа местности.

Снижение стоимости и трудоемкости земляных работ следует достигать, используя рациональные проектные решения, обеспечивающие максимальную сбалансированность необходимых выемок и насыпей при минимальных расстояниях перемещения грунта, комплексы машин, что сводит к минимуму объемы работ, выполняемых вручную.

В настоящее время земляные работы в основном выполняют механизированные комплексы, а ручная разработка грунта предусмотрена только в местах, недоступных для машин, так как производительность ручного труда в 20 … 30 раз ниже механизированного, что существенно влияет на общие затраты труда.

Промышленность выпускает различные высокопроизводительные землеройные, землеройно-транспортные, уплотняющие машины и механизмы. Выбор комплекта машин и способа производства работ осуществляют на основании технико-экономического анализа различных вариантов.

Важными условиями дальнейшего совершенствования технологии земляных работ являются: рациональная организация производства земляных работ по времени года – сокращение объемов работ, выполняемых в зимнее время; повышение доли применения высокопроизводительных землеройных машин; создание и внедрение в производство комплектов машин для засыпки траншей и котлованов, уплотнения и разработки мерзлых грунтов.

Виды земляных сооружений. В промышленном и гражданском строительстве земляные работы выполняют при устройстве котлованов и траншей под фундаменты и подземные коммуникации, при возведении земляного полотна дорог, а также при планировке площадок.

Выемки и насыпи, получаемые в результате разработки и перемещения грунта, называют земляными сооружениями. Они имеют следующие названия:
котлован – выемка шириной более 3 м и длиной не менее ширины;
траншея – выемка шириной менее 3 м и длиной, многократно превышающей ширину;
шурф – глубокая выемка с малыми размерами в плане;
насыпь – сооружение из насыпного и уплотненного грунта;
резерв -выемка, из которой берут грунт для возведения насыпи;
кавальер – насыпь, образуемая при отсыпке ненужного грунта, а также создаваемая для его временного хранения.

Земляные сооружения бывают:
постоянные – насыпи дорог, плотины, дамбы, ирригационные и мелиоративные каналы, водоемы, планировочные площадки жилых кварталов, промышленных комплексов, стадионов, аэродромов и т. д.;
временные – выемки для прокладки подземных коммуникаций и устройства фундаментов, насыпи для временных дорог.

В зависимости от назначения земляных сооружений к ним предъявляют различные требования в отношении крутизны и тщательности отделки откосов, степени уплотнения и фильтрующей способности грунта, его устойчивости к размыванию и других механических свойств.

Подготовительные и земляные работы Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ И ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ Волков М.А.1, Мищенко Р.В.2

1Волков Михаил Анварович – студент; 2Мищенко Роман Викторович – студент, кафедра организации строительства и управления недвижимостью, факультет экономики и управления в строительстве, Московский государственный строительный университет, г. Москва

Аннотация: в статье анализируется технология строительного производства. До начала земляных работ на площадке необходимо снять плодородный растительный слой в размерах, установленных техническим проектом, и уложить в отвалы для дальнейшего использования его при восстановлении (рекультивации) нарушенных сельскохозяйственных земель, а также при благоустройстве площадки. Однородный слой снимают в талом состоянии бульдозерами и скреперами. В зимних условиях допускается снимать плодородный слой лишь при наличии обоснования в проекте.

Ключевые слова: земляные работы, профессия, сооружение, здание, организация, технология, строительство.

Строительные работы включают в себя различные технологические процессы, имеющие конечной целью возведение новых зданий и сооружений различного назначения, а также реконструкцию существующих зданий и сооружений. Перед началом производства работ по сооружениям выполняют работы по подготовке строительной площадки, а также ряд земляных работ, предшествующих возведению зданий и сооружений. При этом подготовительные и земляные работы для возведения гражданских и промышленных зданий носят общий характер и не имеют принципиальных различий.

В состав подготовительных работ входят:

– уточнение разбивки и восстановление знаков закрепления осей сооружения, а также разбивка площадок под постоянные и временные отвалы грунта, под временные землевозные дороги, трубопроводы и линии электропередачи с учетом необходимой ширины полосы для производства работ;

– расчистка площадки от леса, корчевка пней, срезка кустарника кусторезами, уборка валунов;

– разборка подлежащих сносу строений и их фундаментов;

– срезка растительного слоя грунта и планировка площадки строительства;

– устройство водоотводных сооружений;

– сооружение временных дорог и подъездов к строительной площадке;

– устройство временных трубопроводов и линий электропередачи.

Подготовительные работы должны производиться с обязательным учетом строительства последующих очередей, что исключит повторные объемы работ и улучшит технологические условия площадки.

Валку леса следует производить с одновременной корчевкой и удалением пней [1].

Для корчевки пней диаметром до 30 см применяют тракторы, бульдозеры, корчеватели-собиратели; 30… 40 см – бульдозеры, корчеватели-собиратели со специальным оборудованием; 40… 50 см – корчевательные лебедки и корчеватели. Для корчевки пней диаметром более 50 см с сильно развитой корневой системой или пней диаметром более 30 см, находящихся в мерзлых грунтах, следует применять взрывной способ.

До начала производства земляных работ должна быть подготовлена площадка для стока поверхностных вод и отводные устройства – оградительные обвалования и канавы. Поперечные сечения и уклоны всех временных водоотводных устройств должны быть рассчитаны на пропуск ливневого расхода воды от таяния снега. Бровка временных водоотводных канав должна возвышаться над расчетным уровнем воды не менее чем на 0,1…0,2 м. Предельный уклон временных водоотводных устройств должен быть не менее

22

0.003. Все водоотводные устройства в период строительства должны содержаться строительной организацией в исправном состоянии. Вода из них должна отводиться в пониженные места, удаленные от строящихся и существующих сооружений, при этом не допускается заболочивания местности или размыва грунта [2].

Список литературы

1. Коротеева Д.В. Справочник мастера-строителя. М. Высшая школа, 1989. С. 305-315.

2. Толстой М. Г., Демидов М.Д. Техника безопасности и противопожарные мероприятия на строительстве М. Высшая школа, 1975. С. 28-43.

СОВРЕМЕННОЕ КАПИТАЛЬНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО Волков М.А.1, Мищенко Р.В.2

1Волков Михаил Анварович – студент; 2Мищенко Роман Викторович – студент, кафедра организации строительства и управления недвижимостью, факультет экономики и управления в строительстве, Московский государственный строительный университет, г. Москва

Аннотация: в статье анализируются темпы развития современной промышленности. Строительство – одна из важнейших и крупных отраслей народного хозяйства. Это наиболее динамичная отрасль. Продуктом функционирования строительной отрасли является создание гражданских, промышленных, жилых и других зданий. Рассмотрены вопросы технологической последовательности строительных процессов при возведении двухэтажного жилого дома, организации строительных процессов, разработки строительного генерального плана, составления календарного плана производства работ, сетевого графика, приведены основные технико-экономические показатели проекта и др. Ключевые слова: сооружение, здание, качество, строительство.

Капитальному строительству принадлежит важная роль в развитии экономики страны и повышению благосостояния людей.

С развитием науки и техники процесс строительства также изменяется и совершенствуется. В настоящее время вместе с развитием рыночных отношений и возникновением конкурентной среды все больше внимания уделяется экономической эффективности производства.

Рынок ставит перед капитальным строительством следующие основные задачи: наращивать производственный потенциал на новой технической основе, концентрировать капитальные вложения и материальные ресурсы, широко использовать в проектах строящихся объектов последние достижения научно-технического прогресса и передовой опыт, повышать экономическую эффективность капитальных вложений и строительного производства. Предстоит также повышать уровень индустриализации строительства, увеличить степень заводской готовности строительных конструкций и деталей, расширить практику полносборного строительства, создать специализированные базы строительной индустрии, широко внедрить автоматизированные системы управления строительством и научной организацией труда. При этом особое внимание обращается на внедрение эффективных орудий труда, материалов и технологических процессов, замену и модернизацию морально устаревших машин и агрегатов, создание систем машин для комплексной механизации и автоматизации тяжелых и трудоемких производственных процессов с широким применением гидравлики и автоматики [1].

Своими руками, Самостоятельно, Что такое

__________________________

Порядок земляных работ при строительстве загородного дома: что это такое

Земляные работы, проводимые на загородном участке, включают в себя разработку, планирование участка, вывоз грунта, рытье котлованов, рытье траншей для прокладки коммуникаций, закладки фундамента.

Без этих операций невозможно представить современное строительство, а от качества выполнения работ зависит будущий успех кампании, надежность и долговечность сооружений и инженерных сетей.

Виды земляных работ

Все земляные работы условно можно разбить на две категории:

  • подготовительные. Данный этап сводится к подготовке земельного участка под дальнейшую обработку. Сюда включают уборку мусора, осушение территории, корчевание насаждений, уплотнение грунта, другое;
  • основные. Сюда включают возведение котлованов, дамб, земляных дорог, обустройство траншей различного назначения.

Порядок земляных работ и их вид зависит от конечных целей, которые необходимо достичь при обработке площади, а также от общего состояния земельного надела.

Земляные работы: своими руками или при помощи техники

Для того, чтобы выбрать способы проведения земляных работ на Вашем участке, необходимо оценить масштабы, объемы поставленных задач. Если это просто установка забора, для чего необходимо вырыть лунки под установку опор, то целесообразно это сделать самостоятельно, с применением обычной лопаты, бура.

Когда речь идет о масштабном строении, для которого необходимо расчистить, спланировать территорию, выкорчевать деревья, прорыть траншеи для будущего фундамента или котлован для подвального помещения, то здесь не обойтись без спецтехники. Механизация процессов значительно ускорит протекание стройки.

Этапы самостоятельного проведения земляных работ

Чтобы строительные работы были завершены в срок, а их выполнение потребовало минимум финансовых и трудовых ресурсов, необходим качественно спланированный порядок земельных работ. Прежде всего, необходимо распланировать территорию под застройку: определить и нанести на план место расположения будущего строения, схему подвода коммуникаций.

Далее составляют подробную схему производства работ. Здесь необходимо учитывать общий рельеф местности.

Разметить и гармонично вписать будущие постройки в ландшафт участка можно самостоятельно и недорого. Перед началом строительных работ вся техническая документация должна быть заверена в специальных органах.

Стоимость земляных работ

Земляные работы – довольно трудоемкие операции, на общую стоимость которых влияют следующие факторы и особенности:

  • объем выполненных работ;
  • поставленные сроки сдачи объекта;
  • физические свойства грунта на участке;
  • климатические и погодные условия.

Не смотря на кажущуюся простоту, земляные работы – важный этап строительства, от качества выполнения которого зависит долговечность и прочность будущей конструкции.

Смотрите фото

Смотрите также:

Моделирование земляных работ: что, почему и как

NBM & CW Construction разбивает метод разрезов:

«В этом методе разделы нарисованы для каждой строки значений. Площадь резки и насыпи определяется для каждой секции трапециевидным методом или методом расчета нетто-площади. Затем объем определяется путем умножения средней площади на расстояние между секциями. Этот метод более точен, но для большей площади найти область становится сложно, так как нам нужно найти пересечение точек, где встречаются линии, представляющие поверхности.”

Поиск подходящего программного обеспечения

Важность приобретения качественного и совместимого программного обеспечения для моделирования земляных работ является неотъемлемой частью успешного проектирования. С учетом сказанного, существует множество вариантов выбора подходящего программного обеспечения для ваших нужд. От оценки затрат на земляные работы до фактического трехмерного рендеринга на основе геологических данных определение конечной цели использования программного обеспечения – лучший способ выбрать наиболее полезное программное обеспечение.

Программное обеспечение для моделирования земляных работ

Tally Systems – одно из самых популярных, известных и надежных программных продуктов для земляных работ. С учетом сказанного, это программное обеспечение для земляных работ лучше всего использовать для работы с бетоном, строительства тяжелых дорог и ландшафтного дизайна.

Согласно SoftwareAdvice.com, «продукт предлагается только на лучшей в своем классе основе, что означает, что вы должны интегрировать его с другим программным обеспечением или использовать его как отдельную систему. Система взлета совместима с большинством цифровых файлов, таких как TIF и DXF.В стандартную комплектацию входит экранное меню, поэтому покупатели, которым нужна функциональность дигитайзера, должны заплатить немного больше ».

В то время как Tally Systems может хорошо зарекомендовать себя в мире земляных работ, Viewpoint Earthworks предлагает более разнообразное использование. Viewpoint отлично подходит для компаний и проектов любого размера и производства и предлагает «решение, предназначенное для удовлетворения требований подрядчиков, занимающихся земляными работами, земляными работами и заключением договоров на подземные коммунальные услуги».

Это отличный инструмент для моделирования земляных работ.Он не только обеспечивает реалистичную трехмерную визуализацию окончательного ландшафтного дизайна, но также имеет возможность интеграции с продуктами GPS и управления машинами, используемыми в процессах автоматизированной съемки. Наконец, Viewpoint предлагает отличный ресурс для цифровой интеграции, который обеспечивает объемы выемки и насыпи, а также цифровой взлет.

Win-Ex GRADE, разработанный Roctek, представляет собой универсальный инструмент разработки на месте.

Согласно SoftwareAdvice.com, Wine-Ex GRADE «позволяет пользователям импортировать изображения из векторных файлов PDF, DWG и DXF CAD или других поддерживаемых форматов изображений, таких как JPG, TIF и BMP.С помощью инструментов навигации WinEx-GRADE дизайнеры могут создавать цифровые чертежи с высокой точностью ».

В отличие от Tally и Viewpoint, Win-Ex GRADE использует собственное программное обеспечение, включая технологию LineTracker и Dynamic Zoombox, для визуализации с точностью до пикселя. Эта система также позволяет пользователям создавать многостраничные чертежи одного взлета и автоматизировать такие параметры земляного полотна, как внутренние улицы и парковочные места. Win-Ex GRADE также включает в себя «режимы одиночных и связанных точек, процедуры траншеи, трехмерные карты выемки и насыпи и карты высот».

Carlson Takeoff предлагается в двух формах: Takeoff OEM и Takeoff Suite.

Основное различие между этими двумя конфигурациями – AutoCAD®. Для тех, кто не знаком с AutoCAD, это невероятно интеллектуальное и высококвалифицированное программное обеспечение для компьютерного черчения. Как правило, AutoCAD чаще всего используется для создания чертежей.

Carlson Takeoff OEM предлагает встроенный движок AutoCAD®, в то время как Takeoff Suite имеет движок AutoCAD, доступный отдельно. При этом Takeoff Suite включает «Carlson CADnet, Carlson Trench и Carlson GeoTech в сочетании с Carlson Construction.Все они полностью интегрированы с Carlson Civil and Hydrology ».

Согласно SoftwareAdvice.com, «программное обеспечение является довольно гибким, позволяя пользователям быстро и легко преобразовывать планы из 2D в 3D, изменять линейную структуру и исправлять« плохие САПР »». Далее в колонке советов упоминается один из определяющих аспектов программного обеспечения Carlson для земляных работ: «возможность разрабатывать модели управления машиной в формате Topcon, Trimble, Leica или Carlson… Пользователи получают площадку, дороги, рытье траншей и взрывные работы – все в одном продукте. предназначен для подрядчиков.”

Быстрый и точный отвод земляных работ для оценщиков строительства

Скриншот 3D-рендеринга проекта земляных работ SiteWork. Оценщики могут вводить существующие и предлагаемые изолинии, отметки точек и наклонные линии для определения существующих и предлагаемых поверхностей.

Стэн Гонтерман, основатель SKG Consulting, говорит, что программное обеспечение InSite SiteWork является наиболее экономичным решением для резки и заполнения, снятия и GPS-моделирования на рынке. Программа имеет все функции и возможности, необходимые ему для работы.

Основанная в 2008 году, SKG Consulting предоставляет услуги по оценке и управлению проектами для небольших компаний, которые не могут позволить себе штатного оценщика или руководителя проекта, а также для компаний, которым требуется краткосрочная рабочая сила. «Может быть, они рассматривают множество предложений за короткое время и нуждаются в дополнительной помощи – я предоставляю им эту услугу», – говорит Гонтерман. «Я спектакль одного актера».

Гонтерман начал использовать InSite в 2014 году. «Я пытался найти хороший подход – быстрый и простой способ количественной оценки земляных работ по проектам, для которых я готовлю заявки.После долгих исследований появились и другие системы – некоторые системы более высокого уровня с высокой узнаваемостью бренда, но они слишком дороги ».

Затем он обнаружил InSite. Гонтерман обнаружил, что оно выполняет ту же работу, что и другое программное обеспечение, «но по гораздо более доступной цене, что отлично подходит для небольших компаний, таких как моя».

Устранение старых способов

«Я занимаюсь этим 30 лет. Когда я начинал, мы использовали старый метод бумаги и карандаша, и я не хочу возвращаться к нему снова.

После использования ручки и бумаги Гонтерман с тех пор перешел на другие цифровые процессы к тому времени, когда он принял SiteWork, но даже эти цифровые процессы включали некоторую ручную работу. «Самым большим преимуществом использования SiteWork было то, что он позволил мне отказаться от моего старого дигитайзера и перейти на планы PDF и CAD, которые являются полностью цифровыми», – говорит Гонтерман. «Новая система намного быстрее. Это ускорило мое производство на 50%. Мои клиенты обслуживаются намного быстрее ».

Старая система дигитайзера требовала бумажных планов, прикрепленных к дигитайзеру.Планы были дорогими, и время, потраченное на отслеживание контуров, было утомительным. В SiteWork нет планов или платы за печать, так как взлет осуществляется на экране с помощью мыши. С ноутбуком оценщик может работать где угодно.

«InSite SiteWork позволяет увеличивать изображение настолько, насколько это необходимо, что является большим преимуществом. Со старым дигитайзером нельзя было увеличивать масштаб, поэтому, когда линии располагались близко друг к другу, было трудно быть точным ». – говорит Гонтерман. В качестве альтернативы, если вам предоставляется векторный PDF-файл, контуры просто выделяются, без трассировки.”

Высокотехнологичное и простое в использовании решение.

Гонтерман описывает SiteWork как простое в использовании и интуитивно понятное решение.

«Несмотря на простоту использования, новый пользователь, вероятно, не сможет использовать его прямо из коробки без какого-либо обучения», – говорит Гонтерман. «Я использовал продукты конкурентов, поэтому я был знаком с некоторыми из них, но мне все еще требовалось обучение, чтобы лучше использовать все функции, необходимые для управления моей компанией».

Разделенный экран, показывающий крупный план и полный вид проекта торговой точки и парковки.InSite Software предлагает каждый месяц занятия под руководством инструктора, которые переводят пользователей от начального до продвинутого уровня. «После одной тренировки у меня было достаточно знаний о технологиях, чтобы я мог выполнять свою работу и изучать остальное».

InSite помогает пользователям рассчитывать выемки и насыпи, зачистки и снос. Оценщики могут вводить существующие и предлагаемые изолинии, отметки точек и наклонные линии для определения существующих и предлагаемых поверхностей. Скучные данные могут быть введены для разбивки по слоям. Встроенный отбор материалов позволяет повторно разложить мощение, бетон и верхний слой почвы.Балансировщик сайта позволяет оптимизировать стоимость.

Еще одним преимуществом для оценщиков, таких как Gonterman, является функция SiteWork 3D Live, которая позволяет оценщикам просматривать поверхности земляного полотна в отдельном окне в 3D с высоким разрешением. Изменения мгновенно обновляются в 3D-модели, что позволяет пользователям легко обнаруживать ошибки в планах и вносить исправления. InSite также включает участки и участки взлета и выемки траншеи и засыпку.

«В планах PDF часто есть детали, размещенные на нескольких страницах.InSite позволяет мне объединить их все вместе, даже если они имеют несколько масштабов. Если вы можете получить файл САПР для проекта, это поднимет простоту использования и производительность на новый уровень, поскольку вы можете импортировать файлы САПР прямо в программу и в течение нескольких минут приступить к подведению итогов земляных работ. количества. ”

Точные количества означают более справедливую оплату

Последнее большое преимущество SiteWork – это точность, – говорит Гонтерман. Более точные количества приводят к более точным предложениям, что может привести к увеличению шансов получить контракт по проекту и получить за него справедливую оплату.Трехмерная графика, поперечные сечения, планы выемки и насыпи, наложенные на PDF-файл, служат для подтверждения точности взлета.

«Я уверен, что программное обеспечение повышает точность. Цифровые счетчики всегда дают большую точность, чем ручные. И мои клиенты счастливы, что они также получают более точные объемы земляных работ », – говорит он.

Земляные работы – обзор | ScienceDirect Topics

5.2 Marden Henge Environs, Wiltshire

Этот проект основан на более ранней работе с использованием неинвазивных методов, включая аэрофотосъемку, земляные работы и геофизические исследования [23], а также мелкомасштабные раскопки, сосредоточенные на неолитическом хендже в Мардене, Уилтшир [ 24]. Аэрофотосъемка вышла за пределы главного хенджа и исследовала распределение связанных памятников по всей долине Пьюси, определив ряд относительно обширных участков, где рекомендовалось провести дополнительную работу, чтобы способствовать более глубокому пониманию соответствующих памятников.

В то время как магнитная съемка, проведенная с использованием оригинальных датчиков Scintrex и ручной тележки над хенджем Марден, дала относительно плохие результаты из-за в целом менее благоприятной геологии Верхнего Гринсанда, для проверки были выбраны еще два участка, обнаруженные к югу от реки Эйвон. автомобильно-буксируемый комплекс.Оба эти места узнаваемы по данным аэрофотосъемки: кладбище курганов и римская вилла, известные в Чарльтоне Сент-Питер [25], и участок к югу от хенджа Марден, содержащий еще одно кладбище курганов и меньшего размера, Уилсфордский хендж (например, , Рис.6). Условия почвы варьировались от постоянного пастбища в Чарльтоне Сент-Питер, где можно было провести некоторое сравнение с более ограниченным охватом феррозондового градиентометра [25], и затем по пахотным участкам в Уилсфорде, чтобы проверить пригодность системы на более пересеченной местности.

Исследования на обоих участках оказались успешными, хотя переходная геология от песка к мелу вызвала чрезвычайно тонкую реакцию на некоторые захороненные останки, которые четко видны на аэрофотосъемке, но, безусловно, продемонстрировали улучшение по сравнению с результатами менее отзывчивого Гринсанда в Марден-Хендже. Например, некоторые из более слабых канав кургана в Чарльтоне Сент-Питер (рис. 7) зарегистрировали аномалии магнитуды <0,5 нТл, демонстрируя важность обеспечения того, чтобы полная чувствительность цезиевых датчиков Scintrex не подвергалась значительному снижению при использовании в транспортном средстве. буксируемая система [7].Дополнительная модификация инструментальной платформы путем изоляции датчиков как от GPS-приемника, так и от электроники прибора также была предусмотрена во время разработки прототипа системы.

Рис. 7. Матрица цезиевых магнитометров, буксируемых автомобилем, с использованием датчиков Scintrex, полученных при съемке кладбища курганов бронзового века и более позднего комплекса римских вилл в Чарльтоне Сент-Питер, Уилтшир. Объем предыдущего обзора феррозондовым магнитометром [25] показан вставкой над очень хорошо намагниченными римскими останками, по сравнению с более слабым откликом, показываемым канавами круглых курганов.С юга участок пересекает высоковольтная линия электропередачи.

В Чарльтоне Сент-Питер новые данные исследования цезия Scintrex расширили предыдущую область охвата, сосредоточив внимание на территории римских вилл, и включили в себя кладбище курганов, обнаруженное на том же поле к северу [26]. Хотя новые данные съемки не выявили каких-либо дополнительных курганов, кроме тех, которые были идентифицированы при первоначальной аэрофотосъемке, были предоставлены некоторые предварительные доказательства в поддержку возможного дополнительного памятника, обозначенного более поздним лидарным обзором, который не дал отметки на посеве.Некоторая большая ясность была предоставлена ​​и в отношении римского поселения, с указанием наличия дополнительных остатков зданий, которые не были охвачены геофизической съемкой 1994 года или не были распознаны с помощью аэрофотосъемки (рис. 7).

Результаты обследования 16 га в Уилсфорде продемонстрировали немного большую величину отклика над курганами (~ 1.0 нТл), а также выявили ранее неизвестное римское поселение, примыкающее к неолитическому хенджу [27] (рис. 6). Это представляет собой значительное расширение существующей записи об этом месте, установленной с помощью аэрофотосъемки, и, учитывая чрезвычайно четкие отметки на полях, нанесенные Wilsford Henge, поднимает важные вопросы, касающиеся видимости определенных этапов археологических раскопок в определенных условиях.Возможно, не меньший интерес представляет реакция на прямолинейный след на полях, который на сегодняшний день появился только на одной аэрофотоснимке и первоначально был интерпретирован как некоторая форма доисторического вольера. Все эти отметки на обрезке копируются магнитными аномалиями, включая расширение вольера в загон на восток, где никогда не было видимых отметок на обрезке. Подтверждение таких эфемерных отметин на полях играет важную роль для наземной геофизики вместе с улучшением различимых деталей, таких как выступающие оконечные ямы, образующие вход в Уилсфордский хендж, и предположение о внутреннем кольце почтовых ям, видимых в магнитных данных, которые были подтверждено последующими раскопками (рис. 3).

Основы земляных работ Взлет

GPS-роверы и программное обеспечение для взлета могут помочь минимизировать финансовые риски.

Дизайн площадки, сочетающий наилучшее использование и минимальное перемещение почвы, является победителем для всех, кто участвует в строительстве. К сожалению, процесс проектирования не всегда соответствует этим стандартам, и это может привести к дорогостоящим заказам на изменение и затратам на транспортировку. Программное обеспечение, которое может включать данные из различных источников (файлы PDF, файлы САПР, бумажные планы и топографические данные), не только сокращает время на подготовку оценки и подтверждение результатов анализа участка, но также сводит к минимуму финансовые риски подрядчика.

Ниже перечислены некоторые из основных факторов, которые должны быть учтены специалистами по оценке работ на объекте, и соображения, которые следует учитывать при оценке программного обеспечения для взлета.

Получите точные топографические данные

Каждый дюйм ошибки в высоте на участке площадью 25 акров может повлиять на работу более чем на 3000 ярдов. Участки, разработанные с существующими градациями, определенными нескорректированными аэрофотосъемками или редкими данными о высотах, подвергаются риску. Если есть какие-либо сомнения в точности, предоставленная существующая топография должна быть проверена независимо.GPS-ровер или роботизированный тахеометр упрощают процесс сбора данных о высоте.

Использование грунтовых грунтов в качестве страховки

Участки должны быть спроектированы таким образом, чтобы минимизировать ввоз или вывоз почвы за счет оценки пригодности вскрытого и выкопанного материала для использования в другом месте на участке. В идеальном мире этот «сбалансированный сайт» не требует импорта или экспорта. Можно допустить дорогостоящую ошибку, не учитывая пригодность материала на месте.

Материал, полученный в результате операции резки, например, может не подходить в качестве насыпи, а также в качестве насыпи под конструктивными участками (зданиями, мощением и т.) может потребоваться импорт более дорогой карьерной засыпки. На участке может также быть больше материала низкого качества, чем требуется на неструктурных (озелененных) территориях. Результатом станут дорогостоящие перевозки и / или дорогой импорт.

Для точного прогнозирования качества разрезаемого материала требуется большое количество грунтовых скважин или испытательных ям. Хотя сбалансированный участок не всегда может быть достигнут в рамках целей проекта (дренаж, эстетика и т. Д.), Знание качества материалов из достаточного количества грунтовых скважин помогает предотвратить непредвиденный перерасход средств по проекту.

Внесение корректировок для удаления верхнего слоя почвы и / или сноса

Если на участке требуется снятие верхнего слоя почвы или снос (например, удаление старых дорожек и мощеных площадок, строительных плит и т. Д.), Эти значения должны быть вычтены перед расчетом объемов выемки и насыпи. Если вскрытие не глубже выемки, то общий объем выемки не меняется, но эти два значения должны храниться отдельно для целей ценообразования. В областях заполнения зачистка в некоторых случаях увеличит требования к заполнению на столько же, сколько объем зачистки.

Разрешить размещение материалов

Для правильного взлета с площадки необходимо выполнить корректировку строительных подушек (готовый пол за вычетом плиты и основного материала), толщины дорожного покрытия и повторного нанесения верхнего слоя почвы. Примите во внимание необходимость замены верхнего слоя почвы на 4 дюйма. В области засыпки необходимое количество регулярной засыпки будет уменьшено на 4 дюйма перекрашенного верхнего слоя почвы. На вырубке участок должен быть перерыт на 4 дюйма, чтобы оставить место для верхнего слоя почвы, размещенного позже. Расчеты выемки и насыпи должны производиться до нижней части отпечатка дорожного покрытия и строительной плиты.

Компенсация усадки и расширения материала

Ненарушенный грунт обычно расширяется при выемке грунта и сжимается при использовании в качестве насыпи. Чистая усадка (от банковского объема до уплотненного объема) от 5 до 15 процентов не является чем-то необычным. Потеря материала из-за усадки может сильно повлиять на баланс участка. Например, если не учитывать 10-процентную усадку на «сбалансированной площадке» объемом 100 000 кубических ярдов или м3, это приведет к нехватке 10 000 ярдов материала при выемке и повторном уплотнении.

Работа с недостаточной детализацией проекта

Программное обеспечение

Takeoff также должно предоставлять дополнительные инструменты для планов с недостаточной детализацией проекта (смещения, уклон от дневного света и т. Д.). Эти инструменты позволяют оценщикам использовать свой опыт земляных работ, чтобы заполнить пробелы, когда проекты отсутствуют.

Правильное программное обеспечение значительно повысит производительность, снизив накладные расходы на ставку и увеличив количество заявок за меньшее время. Повышенная точность и сопроводительная документация сводят к минимуму риск. В целом подрядчики могут выиграть больше рабочих мест и получить более высокую прибыль с каждой работы.

Владелец строительного бизнеса, март 2011 г.

(PDF) 3D-КОНСТРУКЦИЯ BIM ЗЕМЕЛЬНЫХ РАБОТ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ В УСЛОВИЯХ РАСШИРЕННОГО СТРОИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

23

Чонхван Ким, Хиён Ким, Вакас Аршад Таноли, Джонвон Сео – Страницы 22–26

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММЫ I BIM, ПРОЕКТИРОВАНИЕ I BIM ЭКСПЛУАТАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

DOI: 10.23968 / 2500-0055-2019-4-2-22-26

на спроектированной модели (Barrett, 2008).Использование такой технологии

обеспечивает более высокую точность при меньших затратах времени и

. Оператор землеройного оборудования

может эффективно визуализировать и перемещаться по площадке, используя положение оборудования

на проектной модели (Baertlein et al.,

2000).

Хотя программное обеспечение для трехмерной оценки земляных работ

использовалось для многих проектов на этапе строительства, до даты

бесшовная интеграция между трехмерными земляными работами

проектной информации из трехмерной оценки земляных работ

программное обеспечение и управление машиной не было

считается. В частности, ввод проектной информации

в направляющую машины необязательно для

операции управления машиной. Например, текущая операция управления машиной

использует ручную передачу информации

через флэш-накопитель или по электронной почте, чтобы использовать информацию проекта

(файл .dxf) для работы машины. Это приводит к

разъединению информации между этапом проектирования

и этапом строительства, что приводит к неэффективной, трудоемкой и ненужной работе.

В этом документе описывается новый подход Building Information

Modeling (BIM) к проектированию земляных работ с разработкой модульной системы

, которая вычисляет фактический объем земли

и генерирует поверхность TIN для управления машиной

. Этот метод имеет важное значение для создания поверхности

треугольной нерегулярной сети (TIN), которая может быть использована для визуализации 3D-модели, а также для машинного наведения

. Обычно преобразование 2D-модели

в 3D является громоздким и утомительным процессом

(Vonderohe, 2009). Модуль разработан с использованием базового программирования visual

и совместим с коммерческим программным обеспечением на базе CAD

. Также он способен нацеливаться на уровень пласта

, создание уклона, расчет объема,

и создание модели для машинного наведения. Технология машинного наведения

заменила процесс разбивки

и трудоемкие изыскательские работы (Hammad et al.,

2013). Эта технология в основном используется для земляных работ

проектов. Однако он также полезен для других операций, таких как укладка и подъем дорожного покрытия

(Kirchbach et al., 2012). Интеграция

ИТ-системы с земельными участками приводит к повышению эффективности и производительности

. В процессе земляных работ важен надлежащий поток информации

, поскольку он может повысить прозрачность

и привести к улучшению процесса (Peyret et

,

al., 2000). Этот модуль обеспечивает простой подход для поколения моделей

с его дружественным интерфейсом (Tanoli et

al., 2017).

Разработка программного обеспечения для проектирования 3D земляных работ BIM

В этом документе представлен новый модуль на основе BIM для

земляных работ. Visual Basic 6.0 используется в качестве основного программного языка

для разработки этого модуля,

и использует операционную систему Windows. Система

разработана совместно с механизмом CAD для создания

информации о трехмерных формах.Этот модуль является независимой программой

и совместим с другим программным обеспечением для коммерческого проектирования

, таким как Autodesk Civil 3D. В данном исследовании представлена ​​методика

на основе уровней форматирования для моделирования проекта земляных работ

. Он применяет метод расчета объема

, который использует проекцию и интерполяцию для точного расчета

объема земляных работ. Компоненты системы проекта земляных работ

представлены на рисунке 1.

Модуль имеет простой и удобный графический интерфейс пользователя (GUI)

, показанный на рисунке 2. Он имеет функцию импорта

, с помощью которой можно напрямую импортировать поверхность земли в форме контура

или TIN. Также

может импортировать данные облака точек с использованием файла .mdb, а

генерирует наземную поверхность TIN. Уровень форматирования

Поверхность

создается путем предоставления проектной отметки с информацией о координатах

.Дизайн на основе уровня форматирования

также может быть нарисован на топографической модели с

– желаемым значением высоты, поскольку все точки на уровне форматирования

имеют одинаковую высоту.

Поверхность TIN автоматически создается с использованием точек

в области уровня форматирования. Однако следующим шагом в дизайне

является соединение уровня форматирования с существующей поверхностью земли

, для которой требуется угол проецирования.

В зависимости от требований площадки можно создать проекцию

с поверхности уровня форматирования

в вертикальной или наклонной форме, поскольку система может рассчитать объем

в каждом случае. Программа может рассчитать объем разреза

и весь на любом заданном участке по длине уровня форматирования дизайна

. Процесс вычисления объема

поясняется с помощью диаграммы потоков на рисунке 3.

Рисунок 1.Компоненты системы проектирования земляных работ.

Рисунок 2. Главный экран модуля.

Технологии наверстывают упущенное: строительная отрасль стремится адаптировать, адаптировать, видоизменить

Дроны, связывающие арматуру. Роботы, ремонтирующие проезжую часть. Машины, выполняющие земляные работы с минимальным вмешательством человека или без него. Это всего лишь несколько примеров роботизированных решений, которые, по мнению многих, могут повлиять на производительность и безопасность строительства и улучшить их, что является ключевым элементом преобразования работы отрасли.

В своем «Руководстве по расходам на робототехнику и дроны во всем мире» Международная корпорация данных (IDC) прогнозирует глобальные расходы на робототехнические системы и дроны в размере 128,7 миллиарда долларов в 2020 году, при этом значительную долю инвестиционного лидерства будет занимать строительство. Расходы на строительную робототехнику прогнозируются на 25,2% среднегодовых темпов роста в период с 2019 по 23 год.

Но будет ли этого достаточно, чтобы обратить вспять известные проблемы отрасли, в том числе задержки и перерасход средств, низкую рентабельность и все еще слишком высокий риск, а также ограниченное улучшение процессов? В недавнем отчете McKinsey & Company отмечается, что темпы роста производительности в строительстве составляли всего 1 процент в год в течение последних двух десятилетий.

Эксперты подчеркивают необходимость сочетания трансформации и технологий. «Нам нужен современный ренессанс, который по-новому определяет то, как мы думаем о процессе сборки», – сказал Джон Феллер, научный сотрудник Белого дома ASME (Американского общества инженеров-механиков), который давал технические консультации политикам Конгресса и Управлению науки Белого дома и технологическая политика. Фоллер, который также является старшим вице-президентом на пенсии и главным техническим директором Black & Veatch, крупной глобальной инженерно-строительной фирмы, продолжил: «Мы должны найти способ приносить пользу, выходящую за рамки привычного« сделать дела, чтобы мы могли двигаться » на подходе к следующей работе.Это сдвиг, требующий другого мышления “.

Интеграция – ключ к этому сдвигу. «Технологии – это всего лишь инструмент, – сказал Скотт Крозье, генеральный менеджер отдела гражданского строительства и строительства Trimble. «В это время трансформации профессионалы отрасли должны понимать, как должны взаимодействовать их бизнес, операции и инструменты, если мы хотим изменить многолетние практики и укоренившуюся неэффективность».

Опять же, есть повод для оптимизма. Согласно этому отчету McKinsey: «Сочетание требований устойчивого развития, ценового давления, нехватки навыков, новых материалов, промышленных подходов, цифровизации и нового поколения игроков, похоже, способно преобразовать цепочку создания стоимости.Консолидация и интернационализация создадут масштаб, необходимый для обеспечения более высоких уровней инвестиций в цифровизацию, НИОКР и оборудование, а также в устойчивость и человеческий капитал ».

Ведущие профессионалы в области строительства, производители оборудования, OEM-производители (производители оригинального оборудования) и новаторы во всем мире вносят свой вклад, используя новое мышление, процессы, методы и приложения для обработки данных.

ПРОГРЕССИВНОЕ МЫШЛЕНИЕ

Представьте, что вы можете доставить все здание на 200 грузовиках, собрать его за семь дней и уйти.Таков сценарий, предложенный Томиславом Жиго, вице-президентом VDC в Clayco, ведущей в отрасли фирме по недвижимости, архитектуре, проектированию, проектированию и строительству под ключ, расположенной в Чикаго. Он считает, что это вполне возможно, если отрасль изменит свое мышление и процессы.

«Мы сможем значительно улучшить методы строительства, если наши инженерные процессы и процессы контроля качества достигнут уровня обрабатывающей промышленности», – сказал Циго. «Если производитель самолетов может собрать самолет из деталей, изготовленных в 50 различных местах, нет причин, по которым мы не можем этого сделать.Почти 60 процентов стоимости здания – это рабочая сила и оборудование. Мы должны установить процессы и процедуры, которые позволят нам быть точными в исполнении ».

Чтобы лучше решать проблемы повышения производительности, Clayco создала два подразделения, которые специально созданы для усиления контроля качества: VDC и техническое обеспечение. VDC отслеживает моделирование и сотрудничество; Группа технического обеспечения состоит из экспертов по реализации проектов из разных отраслей, которые следят за качеством данных в рамках каждого проекта.

«Я считаю, что единственный способ двигаться вперед – это изменить наши отношения внутри организации и сосредоточиться на интеграции», – продолжил Чиго. Чем больше мы сосредоточимся на этом, тем легче будет применять работающие технологии ». Clayco уже добивается впечатляющих результатов, особенно в проектах дизайна и строительства. «Наши работы выполняются по гораздо более жестким графикам. Мы сократили время доступа к [информации] на 80 процентов, добавив новые технологии ».

ЗЕМЕЛЬНЫЙ КРОМКА

Улучшение процессов и методов за счет внедрения технологий, пожалуй, лучше всего наблюдается в секторе земляных работ и подготовки площадки.Сегодняшние землеройные машины и системы дорожного покрытия включают телематические системы, системы наведения и управления машинами (2D и 3D) и / или бортовые беспроводные соединения для простой и быстрой передачи данных с места работы в офис.

Согласно отчету Mordor Intelligence «Рынок строительной техники – рост, тенденции и прогноз (2020–2025 годы)», в период с 2020 по 2525 год рынок строительной техники будет расти средними темпами 7,5 процента в год. Цифровизация, возможность подключения и автоматизация оказывают здесь существенное влияние.Например, в Калгари, канадская компания Integrated Sustainability, занимающаяся поставкой и эксплуатацией устойчивой инфраструктуры, наблюдаются заметные улучшения с использованием средств управления машинами и, в последнее время, автономных систем. Используя данные, бригады увеличивают производство примерно на 30–45 процентов.

По словам менеджера по продукции Эндрю Калера, компания John Deere реализует рост за счет эффективности и производительности. «Если мы посмотрим на первоклассные сортировочные машины, такие как автогрейдеры и бульдозеры, то увидим, что уровень их внедрения составляет 40–60 процентов… благодаря значительному повышению производительности, достигнутому за счет автоматизации.”

Подрядчик по строительству инженерных коммуникаций и разработке строительных площадок, расположенный на северо-востоке Флориды, использует технологию John Deere SmartGrade ™ на своих бульдозерах. По оценкам менеджеров по строительству, они экономят 2000 долларов в день по сравнению с традиционными методами без машинного управления. «Одна из самых серьезных проблем при земляных работах – это максимизация производительности [машины]», – добавил Калер. «В бульдозерах перегрузка отвала вызывает проскальзывание гусениц, а при недогрузке материал остается позади. Глубокая интеграция SmartGrade автоматизирует загрузку отвала, чтобы свести к минимуму количество проходов – он автоматически уравновешивает нагрузку отвала с возможностью толкания машины, чтобы избежать скольжения гусеницы, одновременно увеличивая количество материала, которое бульдозер выталкивает за каждый проход.”

Автоматизированные земляные работы можно рассматривать как низко висящий плод, но они обеспечивают уровни возможностей в поисках автономии. Калер: «Существуют такие системы, как камеры объемного обзора, системы обнаружения объектов и возрастающие оповещения для улучшения ситуационной осведомленности оператора, которые помогут повысить производительность и безопасность оператора в ближайшем будущем – и зададут фундаментальные элементы для будущего состояния автономии».

Калер видит день, когда оператор будет отвечать за управление несколькими машинами на рабочей площадке.«Если у вас есть автоматизация принятия решений с минимальным участием оператора, у вас есть возможность для одного оператора управлять несколькими машинами», – добавил он. Массовые земляные работы могут включать в себя бульдозеры, экскаваторы и самосвалы с шарнирно-сочлененной рамой, работающие вместе для перемещения грязи на автономной рабочей площадке. «Это повторяющаяся операция в контролируемой среде, которая могла бы хорошо подойти для автономии в будущем».

AI ЭВОЛЮЦИЯ

Как ведущий новатор в области ускоренных вычислений, NVIDIA видит растущее внедрение маломощной высокопроизводительной платформы Jetson для периферийных вычислений, разработанной для приложений с поддержкой ИИ в робототехнике, здравоохранении, строительстве, умных городах и многом другом.Например, японская компания Komatsu, один из крупнейших в мире производителей строительного и горнодобывающего оборудования, использует платформу Jetson Edge AI из Санта-Клары, калифорнийской компании, для передачи интеллекта строительной технике, включая самосвалы, экскаваторы, самосвалы и т. Д. Компактный автономный робот Doxel AI на основе протектора включает в себя мощные возможности глубокого обучения Jetson для обработки и количественной оценки визуальных данных. Таким образом, продукт компании из Редвуд-Сити, Калифорния, предоставляет менеджерам проектов ценную информацию о фактическом прогрессе на стройплощадке в реальном времени относительно запланированного графика и бюджета.

Мурали Гопалакришна, руководитель отдела управления продуктами автономных машин и генеральный менеджер по робототехнике NVIDIA, видит значительный интерес и инвестиции в автономные решения. «Искусственный интеллект и машинное обучение имеют решающее значение для обеспечения реальной ценности строительного пространства. Komatsu, например, ищет возможности ИИ для помощи подрядчикам в строительстве мегапроектов, обеспечивая автономность строительных задач. Что еще более важно, координируя работу людей и машин, ИИ может сделать зону строительства «Генба» более безопасной для рабочих на земле.Для обеспечения непрерывного роста с использованием этих преимуществ ИИ будет зависеть от того, найдет ли строительная отрасль единый способ использования разнообразных данных, собранных на стройплощадках ».

Для расширения возможностей инспекций на стройплощадках с участием человека робот Guardian S от Sarcos Robotics обеспечивает передачу видео, голоса и данных в виде мобильного Интернета вещей (IoT) с подключением к облаку и сенсорной платформы для инспектирования и наблюдения. Компания использует машинное обучение, искусственный интеллект и усовершенствованные датчики для предоставления расширенной аналитики и профилактического обслуживания.ULC Robotics использует аналогичные возможности искусственного интеллекта и машинного обучения для усовершенствования своей роботизированной системы дорожных работ и земляных работ (RRES), полностью электрической роботизированной платформы для выполнения сквозных дорожных работ, таких как земляные работы. ULC в Хауппоге, штат Нью-Йорк, разрабатывает дорожного робота в партнерстве с SGN, газораспределительной компанией в Соединенном Королевстве. Робот, оснащенный системой обнаружения под землей, режет поверхность дороги, выполняет вакуумные выемки грунта, работает на трубе или другом объекте, затем засыпает и восстанавливает поверхность.РРЭС пройдет полевые испытания в первом квартале 2021 года.

НА РАБОТЕ

Дерек Смит, менеджер по бережливым инновациям международного подрядчика Mortenson’s Civil Group, считает, что проекты в области солнечной и ветровой энергетики являются идеальным полигоном для испытания автономного оборудования и передовых методов управления данными. «Эти [возобновляемые объекты], как правило, очень большие и расположены в отдаленных районах, поэтому укомплектовать персонал может быть непросто. Кроме того, такие задачи, как выемка фундамента под турбину, очень часто повторяются. Идея роботизированного экскаватора, способного копать эти фундаменты, очень привлекательна.”

Имея это в виду, Мортенсон в течение нескольких лет тесно сотрудничал с компанией по промышленной автоматизации Built Robotics, чтобы оценить осуществимость и развертывание автономных возможностей для экскаваторов. Результаты последнего внедрения – проекта развития ветряной электростанции – были впечатляющими. Используя меньший экскаватор, 21 из 229 ям была проделана полностью автономно и примерно за 10 часов каждая, от рытья ямы до отделки пешеходных пандусов и оборудования. В то время как операторы Mortenson могут копать фундамент примерно за пять часов с помощью более крупного оборудования, возможность использовать несколько экскаваторов одновременно открывает дверь для впечатляющего роста производительности и более безопасной и менее требовательной к физическим нагрузкам рабочей нагрузки.«Наши операторы могут контролировать более одного роботизированного экскаватора, и эти машины могут работать круглосуточно», – сказал Смит.

Сначала операторы не решались принимать автономию. «Наши операторы работают в тесном сотрудничестве с инженерами [Built Robotics], чтобы разработать оптимальную стратегию выемки грунта, от рытья ямы до обработки грунта», – добавил Смит. «Мы сделали их частью производственного процесса и подчеркнули, что эти машины дополняют их работу и сводят к минимуму износ их тела от долгих смен в кабине.Теперь они действительно взволнованы ».

Следующее внедрение автономной системы

Mortenson будет включать в себя траншеи на солнечных батареях для проводки и кабелей, и начнется в этом году.

В стремлении оценить практичность и передовой опыт развертывания автономных систем консорциум Skanska Norway, Volvo Construction Equipment, исследовательской организации SINTEF и компании-разработчика программного обеспечения для строительства Ditio использует масштабный трехлетний проект автомагистрали E16 в Норвегии в качестве living lab, чтобы изучить, как машинное обучение, оптимизация маршрутов и искусственный интеллект могут в конечном итоге заменить супервизоров, использующих рации.Как заявил Ларс Хорн, руководитель проекта Skanska Norway: «Как только алгоритмы смогут справиться с простыми задачами, у руководителей появится больше времени, чтобы использовать свои навыки для решения самых сложных проблем».

ДОЛЖНОСТЬ И ВОЗМОЖНОСТИ

Ожидается, что затраты на строительство

дронов достигнут 1,4 миллиарда долларов только в этом году. Хотя эти летающие роботы в основном используются для обследования участков и выполнения расчетов объемов, они способны на гораздо большее.

Что касается БПЛА, сотрудник Белого дома Воеллер указал на необходимость дополнительных усовершенствований, таких как 25-фунтовые блоки полезной нагрузки, которые могут оставаться в воздухе в течение 30-45 минут, или дрон, который может работать в паре с системой батарейных стеллажей, которая позволяет дрон, чтобы вернуться домой, поменять батареи без вмешательства человека, а затем вернуться к своей работе.

Исследователи из Технологического института Джорджии стремятся создать основу для разработки таких технологических решений следующего поколения. Лаборатория уже использовала небольшие беспилотные летательные аппараты в качестве инструментов для изучения потенциальных преимуществ для менеджеров по безопасности на строительных площадках. CONECTechLab в Школе строительства зданий сотрудничает с Rotor X и OptimAero в рамках исследовательской программы по разработке дрона, способного пролететь пять миль с грузом весом 100 фунтов.Версия беспилотника была испытана в Форт-Беннинге, штат Джорджия, в начале этого года.

«Мы видим особую ценность в логистике« последней мили »на строительной площадке», – сказал доцент Хавьер Ирисарри. «Вместо вилочных погрузчиков или тяжелого оборудования, используемых для перемещения инструментов, материалов и принадлежностей, эти системы, оснащенные автономной навигацией, могут предоставлять услуги в режиме, близком к реальному времени».

Эти летающие роботы, в основном используемые для обследования участков и выполнения расчетов объемов, способны на гораздо больше, и такие технологически развитые компании, как базирующаяся в Техасе группа коммерческого строительства Бальфура Битти, активно изучают новые возможности.

Группа Balfour Beatty за последний год увеличила количество пилотов с одного до десяти и обеспечила возможности дронов во всех 10 своих текущих проектах. «Мы наблюдаем полный цикл дронов с точки зрения возможностей, – сказал Доминик Коррадо, директор по строительным технологиям компании. «Не так давно он в основном использовался для получения изображений на стройплощадке, что не имело большого значения для улучшения процесса строительства. Теперь мы можем программировать автоматизированные маршруты полета и автоматически создавать облака точек.Это действительно демократизированная платформа, с которой мы можем использовать всю собранную информацию ».

Группа

Corrado использует платформу с поддержкой географической информационной системы (ГИС) для поддержки планирования полетов, обработки и анализа изображений. «Вместо того, чтобы определять систему координат и переводить данные в интеллект, – добавил он, – все происходит автоматически. Проще говоря, данные легче использовать “.

Corrado также видит добавление «слоев» к сбору данных с помощью дронов.«Помимо расчетов объемов, отслеживания хода проекта и планирования логистики на объекте, разработчики приложений вводят новые возможности, которые предоставляют реальную информацию, например, активную идентификацию гильз или размещение арматуры, что открывает двери для улучшенного контроля качества».

РАБОТА С УБЫТОМ ДАННЫХ

Как сообщается в отчете FMI «Большие данные = большие вопросы для инженерной и строительной отрасли», 95,5% всех собранных данных (в том числе с дронов) не используются, 13% рабочих часов строительных бригад тратится на поиск данных и информации о проектах. , а 30 процентов инженерных и строительных компаний используют приложения, которые не интегрируются друг с другом.

Следовательно, внедрение технологий потребует от строительной отрасли переосмысления своей обычной практики, сосредоточив внимание на улучшении управления данными, а не на внедрении приложений.

Balfour Beatty’s Corrado видит такие усовершенствования, как планшеты с лазерным сканером LiDAR в качестве инструмента для создания среды с более цифровым подключением. «Доступность LiDAR на общей платформе откроет сенсор LiDAR для всего рынка разработки приложений. Это будет своего рода прорыв в индустрии LiDAR, который, как я полагаю, демократизирует сбор и использование данных.Благодаря такому развитию роботизированная система, использующая LiDAR, увидит огромную эволюцию в способах сбора, передачи и, что наиболее важно, усвоения данных ».

Смит из Мортенсона резюмировал: «Наша задача состоит в том, чтобы собрать, обработать, отсортировать и сделать их доступными в одном месте, где мы можем анализировать и принимать решения. Мы продвигаем интеграцию технологий, чтобы создать виртуальную живую, дышащую рабочую площадку. Все дело в том, чтобы рассказать историю о собранных данных.Если вы не можете рассказать историю, вы не сможете принимать эффективные решения.

Земляные работы и уплотнение; как они влияют на строительные площадки –

Выемка грунта и профилирование могут быть увлекательной частью строительного проекта. Приятно смотреть на мощное тяжелое оборудование, которое с максимальной пользой использует опытный оператор. Объем земляных работ варьируется от рытья опор для небольшого здания до перемещения миллионов кубических ярдов земли.Однако все земляные работы объединяет то, что тщательное планирование является ключом к успеху.

Необходимо дать определение нескольким терминам. Раскопки часто используют как широкий термин, который включает выемку (или выемку) и насыпь (или насыпь). Вырез определяется как удаление материала для снижения отметки области. Заливка определяется как размещение материала для повышения отметки области. Уплотнение должно происходить во время операции заполнения, чтобы увеличить плотность помещаемого грунта.Другой распространенный сбой при земляных работах – это выемка грунта и рытье траншеи.

Набухание и усадка – два важных и часто неправильно понимаемых термина. Рассмотрим простой пример: вырыть яму объемом 1,0 кубический ярд с помощью лопаты и бросить землю в тачки. В земле 1,0 кубический ярд почвы находится в девственном (или естественном) состоянии. При перекопывании в тачки почва находится в рыхлом (или с меньшей плотностью) состоянии и, вероятно, имеет объем 1.От 2 до 1,4 кубических ярдов. Этот процесс увеличения объема почвы от девственного состояния до рыхлого называется набуханием.

С другой стороны, усадка возникает, когда та же самая почва помещается обратно в яму объемом один кубический ярд и должным образом уплотняется. В зависимости от типа почвы конечный объем может составлять 0,9 куб. Ярда или 1,1 куб. Ярда. Вышеупомянутое объясняет, почему, когда кто-то копает и повторно засыпает яму, иногда не хватает почвы для заполнения ямы, а иногда остается почва.

Отличная таблица, показывающая веса, коэффициенты набухания и коэффициенты усадки для различных материалов, приведена ниже.Таблица характеристик – это постоянно растущий объем знаний, в который за последние 100 лет внесли множество вкладов. Все указанные значения обязательно являются приблизительными. Каменные материалы обозначены следующим образом: I – вулканический; S, осадочный; или М, метаморфический. Кубический ярд в колонне среза предполагает естественную влажность и имеет отклонение + 10%. Свободный столбец кубического ярда имеет отклонение +33 процента. Например, следует предположить, что влажная глина с данным набуханием 40 процентов имеет диапазон набухания от 30 до 53 процентов.2 процента. Кубический ярд в колонне наполнения также имеет отклонение на 33% и предполагает механическое уплотнение при соответствующем уровне влажности.

При выемке грунта и профилировании площадки наиболее частыми проблемами являются неправильное уплотнение, неправильные окончательные отметки и работа за пределами указанной области, которая должна быть нарушена. Не существует волшебства, простых ответов или процедур, которые позволили бы избежать вышеуказанных проблем.

Неправильное уплотнение почвы – распространенная и часто трудная проблема.В предыдущем разделе «Инженерия и геология почвы» обсуждались технические аспекты уплотнения почвы. К практическим, полевым задачам относятся:

  1. Почва слишком влажная: ее необходимо аэрировать или смешать с сушильными материалами.
  2. Почва для высыхания: необходимо добавить воды
  3. Подъемники для слишком глубокого уплотнения: уменьшить глубину подъема
  4. Различные типы почвы: проверьте, соответствует ли тест Проктора (тест, который измеряет плотность образца почвы для других тестов) типу встречающейся почвы
  5. Инспектор грунта задерживает операции по уплотнению, чтобы провести испытания: попытаться создать командную среду и спланировать проведение испытаний для всеобщего блага.

Проблемы с неправильными окончательными отметками и выходом за рамки указанных в контракте ограничений более очевидны. Подрядчик земляных работ, безусловно, должен нести ответственность за свою работу, единственная реальная проблема связана с определением ошибки. Разработчик сайта должен знать об этой потенциальной проблеме и разработать собственное решение для ее решения.

В целом, лучшие решения следующие:

  1. Руководитель строительства должен быть осведомлен о конкретных требованиях, насколько это возможно (т.е. понимать всю работу) и иногда проверять на месте.
  2. По возможности субподрядчики, следующие за классификацией площадки, должны проверить и принять предыдущие работы до начала.

Даже если подрядчик по земляным работам несет полную ответственность за свою работу, график проекта или качество могут быть нарушены, если ошибки будут обнаружены слишком поздно. Выше приведены некоторые проблемы, с которыми можно столкнуться в этой области, и возможные решения. Во многих случаях решения кажутся простыми в применении, но довольно сложными и дорогостоящими.Независимо от сложности, работа на объекте почти всегда имеет решающее значение для своевременного завершения проекта и должна быть приоритетом для супервайзера объекта, такого как Nationwide Consulting, LLC. Важно иметь опыт, который охватывает огромное количество проектов в одной и той же области, чтобы полностью понимать и преодолевать возможные результаты.

Если у вас есть строительный проект, связанный с земляными работами, нажмите кнопку «Эксперт»; позвоните в Nationwide Consulting, LLC

Позвоните в Nationwide Consulting, LLC сегодня, чтобы получить бесплатную консультацию, и вы нажмете кнопку эксперта:

Позвоните в Nationwide Consulting, LLC сегодня, чтобы получить бесплатную консультацию, и вы нажмете кнопку эксперта:

.