2.1 Земляные работы

Земляные работы состоят из подготовительных, основных, вспомогательных и заключительных. Подготовительные работы включают в себя: очистку строительной площадки от деревьев, пней, кустарника; отвод поверхностных вод и осушение территории; разбивку площадки для производства планировочных работ; срезку растительного слоя грунта. Основные работы предусматривают разработку грунта в планировочных выемках и перемещение его в планировочные насыпи, разравнивание и уплотнение грунта в насыпях, а при необходимости вывоз лишнего грунта или подвоз недостающего на площадку. Вспомогательные сопутствуют основным или выполняются на завершающей стадии возведения земляных сооружений. К ним относятся: подготовка забоя для работы землеройных машин, рыхление плотных грунтов, водоотлив, искусственное закрепление грунтов, устройство ограждений, переходов и т.д.

Рисунок 1 -Эскиз траншеи

В работе мы рассмотрим следующие виды земляных работ:

- подготовительные работы;

- срезка растительного слоя;

- разработка грунта в траншее одноковшовым экскаватором с последующей погрузкой и вывозкой грунта, вытесненного трубопроводом;

- ручная доработка дна траншеи;

- подбивка пазух ручным методом и электротрамбовкой;

- обратная засыпка траншеи бульдозером;

- уплотнение грунта;

- планировка строительной площадки бульдозером.

2.2 Определение объемов земляных работ

К земляным относятся следующие виды работ:

 срезка растительного слоя; если городские условия, то может быть удаление асфальтового покрытия;

 предварительная планировка площадки;

 разработка грунта в траншее (одноковшовым экскаватором, многоковшовым экскаватором (роторным или цепным) и др.);

- погрузка и вывозка растительного грунта и грунта, вытесненного трубопроводом:

 ручная доработка дна траншеи;

 разработка грунта под приямки;

 подбивка пазух ручными или электротрамбовками;

 обратная засыпка траншеи;

 уплотнение грунта;

 планировка строительной площадки.

Рисунок 2 - Схема строительной площадки

Предварительная планировка площадки

Подсчет объемов работ по срезке растительного слоя выполняется по формуле 1, м²

F_{ср.раст.слоя} = L* A= 1700*13,2 = 22440 м²;

где А – ширина строительной площадки, м;

L – длина строительной площадки (траншеи), м.

Разработка грунта в траншее

Для подсчета объемов земляных работ при прокладке наруж­ных инженерных сетей необходимо на каждом пикете, а также в точках перелома продольного профиля трассы определить глубину траншеи.

В курсовом проекте расчет ведется по начальному и конечному пикетам.

Прокладку газопроводов следует осуществлять на глубине не менее 0,8 м до верха газопровода или футляра. В местах, где не предусматривается движение транспорта и сельскохозяйственных машин, глубина прокладки стальных газопроводов может быть не менее 0,6 м.

Глубина прокладки газопроводов при одинаковой степени пучинистости по трассе принимается до верха трубы:

 в среднепучинистых и сильнопучинистых грунтах не менее 0,8 нормативной глубины промерзания;

 в чрезмернопучинистых грунтах не менее 0,9 нормативной глубины промерзания, но не менее значений, определяемых требованиями #M12291 1200030906 СНиП 4201#S.

Глубина заложения трубопровода равна h_ср = 1,5 м.

Ширина траншеи понизу:

A = d +  = 0,4 + 0,3 = 0,7 м;

где d  диаметр трубы трубопровода, м.

При откосе траншей 1:0,5 и круче минимальную ширину траншеи можно принимать:

а) при соединении труб сваркой:

 для газопроводов диаметром до 0,7 м  d + 0,3 м, но не менее 0,7 м; диаметром свыше 0,7 м  1,5 d;

 при разработке траншеи экскаваторами непрерывного действия для газопроводов диаметром до 219 мм  d + 0,2 м;

 при укладке отдельными трубами для диаметров до 0,5 м  d + 0,5 м; от 0,5 до 1,2 м (включительно)  d + 0,8 м;

б) при соединении одиночных труб муфтами или фланцами:

 для газопроводов диаметром до 0,5 м  d + 0,8 м;

 то же, от 0,5 м до 1,2 м  d + 1,2 м.

При откосах положе 1:0,5 минимальная ширина траншеи принимается d + 0,5 м для укладки отдельными трубами и d + 0,3 м — для укладки плетями.

На участках кривых вставок ширина траншеи принимается не менее двукратной ширины траншеи на прямолинейных участках. Если ширина ковша одноковшового экскаватора превышает приведенные ранее размеры, то ширина траншеи принимается:

 в песках и супесях  К + 0,15 м;

 в глинистых грунтах  К + 0,4 м;

 в скальных (разрыхленных) и мерзлых грунтах  К + 0,4 м,

где К  ширина ковша по режущим кромкам.

При разработке траншеи траншейными экскаваторами (роторным, цепным, фрезерным) ее ширина принимается равной ширине копания.

Размеры приямков для заделки стыков в траншее для газопроводов всех диаметров должны быть следующими:

 для стальных труб  длина 1,0 м, ширина d + 2 м, глубина 0,7 м;

 для полиэтиленовых труб  длина 0,6 м, ширина D + 0,5 м, глубина 0,2 м.

Траншея и котлованы должны разрабатыватьсься с откосами. Траншеи с вертикальными стенками без крепления разрешается разрабатывать в мерзлых и в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой при отсутствии грунтовых вод на следующую глубину, м:

 в насыпных песчаных и гравелистых грунтах  не более 1;

 в супесях  не более 1,25;

 в суглинках и глинах  не более 1,5.

В зависимости от условий трассы прокладку газопроводов из полиэтиленовых труб допускается проектировать бестраншейно (наклоннонаправленным бурением, проколом, продавливанием) или в траншеях. Предпочтение отдается прокладке из длинномерных труб или труб, сваренных в длинномерные плети.

Ширина траншей по постели при траншейной прокладке должна быть не менее: d_e+200 мм для труб диаметром до 110 мм включительно, d_e+300 мм для труб диаметром более 110 мм.

Допускается уменьшение ширины траншеи (устройство узких траншей) или канала (при бестраншейной прокладке) вплоть до диаметра укладываемой трубы при условии, что температура поверхности трубы при укладке не выше плюс 20 °С, а также исключения возможности повреждения ее поверхности

Ширина траншеи поверху,

на ПК1 b₁ = A + 2h₁m = 0,7+21,50,67 = 2,7 м;

на ПК2 b₂ = A + 2h₂m = 0,7+21,50,67 = 2,7 м;

где А  ширина траншеи понизу,

h₁ и h₂  глубина траншеи на 1 и 2 пикетах соответственно;

m  крутизна откоса.

bср = (b₁ + b₂ )/2 = (2,7 + 2,7)/2 = 2,7 м

Объем траншеи,

V = (A+ bср)*h*L/2 = (0,7+2,7)*1,5*1700/2 = 4335 м³

где L  длина трубопровода, м.

Погрузка и вывозка растительного грунта и грунта, вытесненного трубопроводом

Объем трубы трубопровода

Vтр = π*d²*L/4 = 3,14*0,4²*1700/4 = 213,52 м³

Ручная доработка дна траншеи

В практике, чтобы не нарушать естественной плотности грунта основания траншеи, разработка траншеи (котлована) на всю глубину экскаватором, как правило, не допускается.

Объём грунта по ручной доработке (подчистке) траншеи

Vдор = A*L* h₁ = 0,7*1700*0,1 = 119 м³

где h₁ = 0,050,2 м  глубина слоя по ручной доработке траншеи. (СНиП III480)

Разработка грунта под приямки

Объём приямков для сварки труб:

Vпр1 = 1(0,4+2)0,7 = 1,68 м³ - объём одного приямка;

Vпр = n* Vпр1 = 33*1.68 = 56 м³

Подбивка пазух ручными или электротрамбовками

Ширина подбивки пазух поверху

Bпод = A+2*hпод*m = 0,7+2*0,6*0,67 = 1,18 м

Объем подбивки траншеи

Vпод = L* hпод*(A+Bпод)/2 = 1700*0,6*(0,7+1,18)/2 = 959 м³

Объём подбивки пазух

Vпаз = Vпод- Vтр = 959 -214 = 745 м³

Рисунок 3- Схема объема подбивки пазух

Обратная засыпка траншеи

объем обратной засыпки грунта

Vсум = V + Vпр = 4335+ 56 = 4391 м³

Vзас = Vсум – Vтр = 4391-214 = 4177 м³

В полевых условиях уплотнение грунта не обязательно.

При устройстве кавальеров для обратной засыпки, площадь его сечения рассчитывается по формуле,

Sкав = Vкав/L = 4678/1700 = 2.75 м²

Hкав = √ Sкав = √ 2.75 = 1,66 м

Bкав = 2* Hкав = 3,32 м

Рисунок 4- Схема кавальера.

где V_кав - объем грунта в кавальере, м³, с учетом коэффициента первоначального разрыхления грунта,

Vкав = Vзас * Кпр = 4177*1,12 = 4678 м³

К пр. - коэффициент первоначального разрыхления 1,12

Рисунок 5 – Схема обратной засыпки

Окончательная планировка строительной площадки

Fпл = L*Aпл = 1700*13,2 = 22440 м²,

где Aпл - ширина планируемой площадки.

Ведомость объёмов земляных работ Таблица № 4

Виды земляных работ	Единица измерен	Количество	Формула расчета
Срезка растительного слоя	м2	22440	Fcp=А*L
Объем траншеи	м3	4335	V=(A+ bср)*h*L/2
Объем одного приямка	м3	1.68	Vпр=a*b*c
Общий объем приямков	м3	56	Vоб.пр.=n* Vпр
Объем грунта по ручной доработке	м3	119	Vподч=a*L*h
Объем песчаной подушки	м3	119	Vпод=a*L*h
Объем земли вытесненной газопроводом	м3	214	Vтр = π*d²*L/4
Объем подбивки траншеи	м3	959	Vпод=L*hпод*(A+Bпод)/2
Объем подбивки пазух	м3	745	Vпаз = Vпод- Vтр
Суммарный объем траншеи	м3	4391	Vсум = V - Vпр
Объем засыпки	м3	4177	Vзас = Vсум – Vтр
Объем кавальера	м3	4678	Vкав = Vзас * Кпр