Основы проектирвания земляного полотна

 

2.2 Определение объемов  земляных работ  и распределения  земляных масс

     Для определения объемов земляных работ  предоставляем проектный поперечный профиль земляного полотна в  насыпи (рисунок 2.1) и выемке (рисунок 2.2).

     В зависимости от заданных средних  рабочих отметок по км, используя  соответствующие формулы, получаем значения параметров насыпи Н_нh_н и В_о и параметров выемки Н_в, В₁ и В₂ для каждого км. Для определения километровых объемов земляных работ производим следующие вычисления. 
 

       

      Рисунок 2.1 – Поперечный профиль  насыпи (насыпь на 1 км)

     Рисунок 2.2 – Поперечный профиль выемок (выемка на 6 км) 
 

       Определяем  объем срезаемого растительного  слоя грунта и чернозема по формулам:

           (2.1) 

     ,  (2.2)

где 

  V_{рс (ч)} – объем срезаемого растительного слоя (чернозема), м³;

  В_с – ширина срезки, м;

  (для  насыпи приравнивается кВ_о, для выемки – В₂);

  h_{рс (ч)} – толщина растительного слоя (мощность чернозема), м;

  l₁– протяженность одного километра, м;l₁ =1000 м.

     Для выемок определяем объем разрабатываемого грунта по  формуле:

     , (2.3)

где 

  V_в – объем разрабатываемого в выемке грунта, м³;

  В₁, В₂ – ширина разрабатываемой части понизу и поверху соответственно;

  Н_в – мощность разрабатываемой толщи, м.

       Для насыпи определяем профильную  проектную площадь по формуле:

     , (2.4)

где  

  А_n – профильная проектная площадь насыпи, м²;

  В₀– ширина основания насыпи, м;

  h_рс+ч – суммарная толщина срезаемых растительного слоя и чернозема, м, h_рс+ч=0,35 м;

  В_н– ширина верха насыпи, м;

  Н_н, h_н – рабочие отметки верха насыпи по оси и бровке соответственно, м.

      Определяем  профильный объем насыпаемого грунта по формуле:

           (2.5)

где 

  V_n – профильный объем насыпаемого грунта, м³;

  l₁ – протяженность одного участка, м, l₁=1000 м.

     Определяем  фактический объем требуемого грунта для насыпи по формуле:

             (2.6)

где 

  V_н – фактический объем требуемого грунта, м³;

  V_n – профильный объем насыпаемого грунта, м³;

  К₁ – коэффициент относительного уплотнения, для глин (по таблице 14 приложения 2 [2]) К₁=1,05;

  К_тр – коэффициент транспортных потерь, К_тр=1,01.

     Определяем  средний объем  земляных работ  V_ср или среднее значение фактических километровых объемов насыпи и годовой объем, как их сумму, а также отношение V_н/ V_ср для каждого километра насыпи.

     Все расчеты производим в табличной  форме (таблица 2.1). 

 

 

Таблица 2.1 – Определение объемов земляных работ 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

Рисунок 2.1 – График распределения земляных масс 
 
 
 

  2.3 Определение средней дальности транспортирования грунта 

       При определении средней дальности  возки грунта из карьера в насыпь принимаем во внимание расположение грунтового карьера относительно строящейся автомобильной дороги, согласно рисунку 1.2.

где l_в– средняя дальность возки грунта;

V_ai – объем возимого из карьера грунта для i-го километра (или его участка), на который возится грунт из карьера автосамосвалом, м³;

l_i– расстояние от грунтового карьера до середины i-го километра (или его участка) на который возится грунт, км;

n_в – количество километров на которые возится грунт из карьера в насыпь. 

       Величинаl_i определяется по формуле:

где  y– расстояние от карьера до дороги, км, y=1км;

χ_i – расстояние от точки примыкания землевозной дороги к строящейся до середины данного километра (или его участка), км. 

       Расчет  удобно производить в табличной  форме.

Таблица 2.2 – Расчет средней дальности  возки грунта

 
 
 
 
 
 

       Среднюю дальность перемещения грунта из выемки в насыпь определяем по формуле:

       где  l_n – средняя дальность перемещения грунта, км;

             V_c(j-k) – объем перемещаемого скрепером грунта из выемки на j км  
в насыпь на k-м км, м³;

                   l_(j-k) – расстояние от середины j выемки до середины k насыпи, км,

                   ;

                   m – количество пар выемка-насыпь, взаимосвязанных фронтом перемещения грунта из первой во вторую.

       Расчет  производим в табличной форме.

  Таблица 2.3 – Расчет средней дальности  перемещения грунта

 

  2.4 Определение сроков производства работ и длины сменной захватки 

       Для установления возможных сроков производства работ строим дорожно-климатический  график.

       

       Рисунок 2.3-Дорожно-климатический график 

       Исходя  из дорожно-климатического графика  устанавливаем дату начала работ  24.04, окончания 01.10 и продолжительность строительного сезона в днях (161 день).

       Период  действия специализированного потока по возведению земляного полотна  определяем по формуле:

       где  Т_к – календарная продолжительность работ, дни, Т_к=161 день;

       Т_н– количество нерабочих дней за период строительного сезона, дни;

       К_см – коэффициент сменности работ, смена, К_см=1.

       Количество  нерабочих дней определяем по формуле:

       где t_вых– количество выходных и праздничных дней за период Т_к, 
t_вых=49 дней;

                   t_мет – количество нерабочих дней по метеоусловиям,

                   t_мет=0,08·161=12,88 (дней);

                   t_орг-х – количество нерабочих дней по организационно- 
технологическим причинам,

       t_орг-х=0,03·161=4,83 (дней);

                   t_рем – количество дней необходимых для ремонта техники по 
непредвиденным причинам,

       t_рем =0,03·161=4,83 (дней).

       (дней)

        (дней) 

       Период  действия установившегося потока определяем по формуле:

       где Т_у – период работы установившегося потока, смена;

                   t_p,t_c – количество смен, необходимых для развертывания и  
свертывания, смена, t_p= t_c,

       где nсл– количество технологических слоев земляного полотна.