практикум по дорогам

Относительно осей XY центр тяжести трапеции имеет координаты

Х = (40-3)-14,25 = 105,75 м;

Y= (40 -2) -16,4 = 63,6 м.

2.7.Определив статические моменты для каждой фигуры, относящейся к выемке, рассчитывают сумму моментов относительно осей X и Y.

2.8.Определяют координаты приведенных центров тяжести выемки по формуле (13.1).

3. Определяют координаты центра тяжести для насыпи. Результаты расчета заносят в табл. 13.4.

Таблица 13.4

Результаты определения центра тяжести насыпи

3.1.Определив статические моменты для каждой фигуры, относящейся к насыпи, рассчитывают сумму моментов относительно осей X и Y.

3.2.Определяют координаты приведенных центров тяжести насыпи по формуле (13.1).

4. Определяют среднюю дальность перемещения грунта по формуле (13.2).

—^ .'Оv^ л/uuvnuoaiDл т т л п п ' р т т »Dг -тDHJwp^ л * * п о т п тут jjj,wjriа т » т аowivijiwpwjrinOи т т а л л т г л ф-« пipanwiiv/pт т л г т п « ф т т Аlnwjri1 1 » т тМашппшт т т х т г т т п vт т Jа гncг л 1и wivi

того, что бульдозер применяют при перемещении грунта на расстояние не более 100 м. При высоте насыпи более 1,5 м и расстоянии продольного перемещения грунта более 100 м эффективнее применять скреперы. При перемещении грунта свыше 600 м рациональнее применять экскаваторы с погрузкой грунта в кузов автосамосвала.

100

Заключение

При планировке грунта относительно условной нулевой плоскости из выемки в насыпь определены координаты приведенных центров тяжести объемов выемки и насыпи. Определено расстояние между этими центрами, которое характеризует среднюю дальность перемещения грунта.

С учетом средней дальности обоснован выбор ведущей землеройнотранспортной машины, выполняющей основной объем земляных работ.

Учитывая, что часть грунта должна быть доставлена из карьера, определено количество автомобилей и число рейсов, в течение которых должен быть выполнен необходимый объема работ.

П р а к т и ч е с к а я р а б о т а № 14

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ ЛИНЕЙНО-ПРОТЯЖЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ И РАБОТ ПО РЕКУЛЬТИВАЦИИ КАРЬЕРОВ

Введение

Земляное полотно - это дорожное сооружение, служащее основанием для размещения конструктивных слоев дорожной одежды и других элементов дороги. Земляное полотно строят в виде насыпей или выемок, а на косогоре - в виде полунасыпи-полувыемки. В состав земляного полотна входят также система поверхностного водоотвода (лотки, кюветы, канавы) и различного типа специальные удерживающие сооружения, предназначенные для обеспечения устойчивости самого земляного полотна или склонов, на которых оно располагается.

Земляное полотно возводят по типовым поперечным профилям. При наличии неблагоприятных условий земляное полотно возводят по индивидуальным проектам. К таким условия относят: насыпи высотой более 12 м и выемки глубиной более 12 м, наличие слабых грунтов в основании насыпей, болота глубиной более 4 м, оползневые склоны и т.д.

Геометрический профиль насыпи земляного полотна имеет вид трапеции (равнобочной - при устройстве на равнине, неравнобочной - при устройстве на слабопересеченной местности) и сложной фигуры, состоящей из трапеции и треугольника, при устройстве на косогоре и сильно пересеченной местности.

Геометрический профиль выемки представляет собой перевернутую трапецию, большим основание кверху. На нижнем, меньшем, основании выемки

сооружают допожт/ю олеж лv R кипе тгпиполнятой ппоезжей части, отделенной

Г J .Г J ^ r~V ~ " " ~ ' ' А ' • •

от откосов выемки кюветом.

При подсчете объемов земляных работ допускают, что тело земляного полотна ограничено равными плоскостями, и отдельные неровности его фактической поверхности не оказывают значительного влияния на величину объема.

В практике строительства приходится определять объемы линейно-протя- женных сооружений: насыпи и выемки земляного полотна автомобильной дороги, траншеи, котлована и других конструкций.

101

Исходными данными для подсчета объемов земляных работ служат продольные и поперечные профили сооружений. Основным принципом определения объемов работ является разбивка земляного полотна на элементарные площадки, в пределах которых определяются объемы геометрических фигур по известным математическим выражениям. В характерных точках продольного профиля дороги, местах изменения уклона местности или проектной (красной) линии сооружение разбивается вертикальными плоскостями на участки, в пределах которых получаются геометрические тела-призматоиды (рис. 14.1). Высота призматоида равна длине участка между сечениями, а основаниями служат профили сооружения в местах сечений. Этот способ называется способом поперечных профилей.

Общий объем сооружения определяется как сумма объемов призматоидов. При поперечных уклонах местности, не превышающих 0,1 объем призматоида может быть определен по формуле Ф.Ф. Мурзо

F\, F2, Fq - площади поперечного сечения в начале, конце и середине сечения, м2;

Н\,Н2- рабочие отметки в начале и конце участка, м; т - коэффициент заложения откоса;

L - длина участка, м

При L < 50 и (Hi - Hi) < 0,5 м можно пользоваться упрощенными формулами:

V = Fq • L (дает заниженный результат);

Рекультивацией называют процесс восстановления земель, временно занимаемых при строительстве дороги, в состояние, пригодное для сельскохозяйственного использования. По окончании работ по строительству автомобильной дороги должны быть выполнены работы по рекультивации всех временно занимаемых земель, нарушенных при земляных работах, в том числе площадей:

-выработанных боковых и сосредоточенных резервов грунта;

-временных земельных и объездных дорог;

-участков, нарушенных размещением стоянок и маневрированием в процессе работы землеройных машин и транспортных средств;

-участка временного размещения жилых и хозяйственных сооружений личного состава производственных подразделений.

102

а

Рис. 14.1. Схемы расчета объемов земляных работ:

а- поперечный профиль земляного полотна с дорожной одеждой автомобильной дороги;

б- призматоид насыпи; в - призматоид выемки

103

ах

\:т

Рис. 14.2. Схема уполаживания откосов карьера при рекультивации земель

105

Порядок расчета

1. Определяют площадь поперечного сечения в начале участка (нулевой пикет). 1.1. Определяют верх земляного полотна дороги с учетом толщины до-

рожной одежды

В' = В + 2 h т = 13 + 2 • 0,6 • 1,5 = 14,8 м,

где В - ширина дорожного полотна в зависимости от категории дороги (для II категории В = 13 м);

h - толщина дорожной одежды (исходные данные);

т- заложение откоса (принимаем равным 1,5).

1.2.Определяют ширину насыпи понизу с учетом рабочей отметки

В" = В' + 2 Н т = 14,8 + 2 • 1,5 • 1,5 = 19,3 м,

где Я - рабочая отметка насыпи дорожного полотна в начале участка, м. 1.3. Определяют площадь поперечного сечения на нулевом пикете

( В ^ ) , я = (14.В+1 9,3)15 = 2 5 б м 2

2.Определяют площадь поперечного сечения в конце участка (первый пикет).

2.1.Определяют ширину насыпи понизу с учетом рабочей отметки

В" - В' + 2 Н т = 14,8 + 2 • 2,7 • 1,5 = 22,9 м,

где Я - рабочая отметка насыпи дорожного полотна в конце участка, м. 2.2. Определяют площадь поперечного сечения на первом пикете

3.Определяют среднюю площадь призматоида

4.Определяют объем насыпи от нулевого до первого пикета по формуле

Ф.Ф.Мурзо

106

Результаты расчетов объема грунта в насыпи заносят в табл. 14.2.

5.Определяют расстояние от начала участка до точки перехода от насыпи

квыемке на основании подобия треугольников (рис. 14.3) по формуле

где / - расстояние от начала участка до точки перехода, м.

Точка перехода насыпи в выемку

L = 100

Рис. 14.3. Расчетная схема определения перехода насыпи в выемку

Таблица 14.2

Результаты расчета грунта в насыпи

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

/

N

107

6.Аналогичным путем определяют объемы грунта в выемке и записывают

втабл. 14.3.

Таблица 14.3

Результаты расчета грунта в выемке

N 8 8 9 9 10

7. Определяют объем привозного грунта, необходимый для отсыпки насыпи, с учетом перемещения части грунта из выемки в насыпь по формуле

Vг пр -V' Н -Vг В' мм3•

8. На основании полученного объема определяют размеры сосредоточенного резерва.

Глубину резерва принимают равной 2,5-3,0 м.

Соотношение длины и ширины принимают равной (А : В = 2 : 1) (см. рис. 14.2). 9. Определяют количество растительного грунта, необходимого для ре-

культивации сосредоточенного резерва.

9.1. Определяют длину откосной части сосредоточенного резерва после придания откосу требуемого уклона

/отк =#p e 3 Vl + w2 =Зл/1 + 62 =18,Зм,

где Ярез - средняя глубина сосредоточенного резерва (2,5-3,0), м;

т- заложение откоса после придания ему требуемого уклона (принимаем т = 6).

9.2.Определяют площадь откосной части

отк = 1 И + W > м »

где А - длина сосредоточенного резерва, м;

В- ширина сосредоточенного резерва, м.

9.3.Определяют площадь котлована понизу

^дна =\Л- Нрезт)-(В - Нрезт), м\

108

9.4. Определяют общую площадь рекультивации

^общ = ^отк *^дна> м •

9.5. Определяют объем растительного грунта, необходимый для распределения по откосной поверхности и дну сосредоточенного резерва:

^раст.гр ~ ' ^раст.гр>

где /грает, гр ~ толщина слоя растительного грунта (составляет 10-20 см).

10. Определяют продолжительность выполнения работ по перевозке растительного грунта скрепером при рекультивации земель. Вместимость ковша скрепера приведена в табл. 14.4.

Таблица 14.4

Технические характеристики скреперов

10.1. Определяют объем грунта, перевозимого скрепером за одну смену:

где п - количество рейсов в смену.

10.2. Определяют количество смен, необходимых для доставки растительного грунта, на рекультивацию сосредоточенного резерва

j_ гVраст.гр

~ 'Vскр

Заключение

По формуле Ф.Ф. Мурзо рассчитаны объемы насыпи и выемки на строящемся участке дороги. Определен объем растительного грунта, необходимый для рекультивации земель.

109