Земляное полотно строят в виде насыпей или выемок, а на косогоре – в виде полунасыпи-полувыемки.
Геометрический профиль насыпи земляного полотна имеет вид трапеции: (равнобочной – земляного полотна на равнине; неравнобочной – при устройстве не слабопересеченной местности) или сложной фигуры, состоящей из трапеции и треугольника (при устройстве на косогоре и сильно пересеченной местности).
СиГеометрическийбАДпрофиль выемки Ипредставляет собой перевернутую трапецию бóльшим основанием кверху. На нижнем (меньшем) основан выемки сооружают дорожную одежду в виде приподнятой проезжей части, отделенной от откосов выемки кюветом.
При подсчете объемов земляных работ делают допущение, что тело земляного полотна ограничено равными плоскостями, и отдельные неровности его факт ческой поверхности не оказывают значительного
влиян |
я на вел ч |
ну о ъема земляного полотна. |
|
Основными |
сходными данными для подсчета объемов земляных |
||
работ |
служат продольные |
поперечные профили сооружений. |
|
Основным пр нц пом определения объемов работ является разбивка земляного полотна на элементарные площадки, в пределах которых определяются о ъемы 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 телапризматоиды (рис. 1).
Высота призматоида равна длине участка между сечениями, а основаниями служат профили сооружения в местах сечений. Этот способ расчета объема земляных работ 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:
|
|
|
2 |
|
|
V F0 |
1 |
2 L, |
(1) |
|
|
12 |
|
|
где F0 |
F1 F2 , F1 , F2 – площади поперечного сечения в середине, начале |
|||
|
2 |
|
|
|
m (H H )
и конце сечения соответственно, м2; m – коэффициент заложения откоса; H1, H2 – рабочие отметки в начале и конце участка, м; L – длина участка, м.
6
При L≤50 и (H1-H2)≤0,5 можно пользоваться упрощенными |
|||||
формулами: |
V F0 L(дает заниженный результат); |
|
|||
|
|
||||
F0 |
F1 F2 L |
(дает завышенный результат). |
|
||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
В’ |
|
|
|
1:m |
|
|
1:m |
||
|
H1 |
|
|
|
|
а) |
|
В’’ |
|
|
|
|
|
Н2 |
F2 |
1:m |
|
|
B’ |
F0 |
|
L/2 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
L |
|
|
|
|
L/2 |
|
|
|
|
Н1 |
|
|
|
|
|
F1 |
|
|
|
|
) |
B’’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1:m |
Выемка |
|
|
|
|
|
F2 |
H2 |
|
|
|
F0 |
|
L/2 |
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
L/2 |
|
|
|
|
H1 |
|
|
|
|
в) |
F1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1. Схемы расчета объемов земляных работ: |
|
||||
а – поперечный профиль земляного полотна с дорожной одеждой; |
– призматоид |
||||
|
насыпи; в – призматоид выемки |
|
|||
Рекультивацией называют процесс восстановления земель, |
|||||
Сибвременно занимаемых АДпри строительстве дорогиИ, до состояния, |
|||||
пригодного для сельскохозяйственного использования. |
|
||||
По окончании строительства должна быть выполнена |
|||||
рекультивация 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
впроцессе работы землеройных машин и транспортных средств;
7
- участка временного размещения жилых и хозяйственных |
|||||||||
сооружений личного состава производственных подразделений. |
|||||||||
Восстановление нарушенных земель для сельскохозяйственного |
|||||||||
использования проходит в два этапа: |
|
|
|
|
|||||
1) технический, |
|
заключающийся |
в |
приведении |
нарушенных |
||||
площадей в порядок с приданием им требуемых уклонов, планировке, |
|||||||||
нанесении требуемого слоя плодородного растительного грунта; |
|||||||||
2) биологический, заключающийся в восстановлении структуры и |
|||||||||
плодород я почвы посредством организации плавильной обработки, |
|||||||||
культ вац |
почвенного слоя и правильного севооборота. |
|
|||||||
Объем котлована определяют по формуле |
|
|
|||||||
|
|
|
|
VK 0,5 H (F1 |
F2 ), |
|
(2) |
||
где Н – средняя глу |
на котлована, м; F1, F2 – соответственно площади |
||||||||
нижнего |
верхнего оснований котлована, м2. |
|
|
||||||
Объем котлована может |
ыть определен по формуле |
|
|||||||
|
|
V |
K |
H (2a a ) b (2a a) b , |
(3) |
||||
|
|
|
6 |
1 |
1 |
|
1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Н – средняя глу ина котлована, м; a, b – длина сторон котлована |
|||||||||
понизу, м; a1, b1 – длина сторон котлована поверху, м; |
|
||||||||
|
|
|
|
a a'' |
0,5 2;b b'' |
0,5 2, |
(4) |
||
|
|
a1 |
a 2 Н m; b1 |
b 2 H m, |
(5) |
||||
где m – коэффициент заложения откосов. |
|
|
|
|
|||||
При рекультивации земель, отведенных под сосредоточенные |
|||||||||
резервы, производят уполаживание откосов с заложением 1:6 (рис. 2). |
|||||||||
Для расчета количества растительного грунта необходимо определить |
|||||||||
боковые площади резерва с уположенными откосами и площадь |
|||||||||
котлована понизу. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а1 |
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
||
СибАДH/2И |
|||||||||
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
B |
|
b |
F1 |
|
F2 |
b1 |
|
Рис. 2. Схема уполаживания откосов карьера при рекультивации земель
8
Задание и исходные данные к выполнению работы:
1. Определить объемы насыпи и выемки на участке строительства. 2. Определить количество растительного грунта, необходимого
для рекультивации сосредоточенного резерва.
3. Определить стоимость выполнения работ по рекультивации земель.
|
|
|
Исходные данные приведены в табл. 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
СибАДИТаблица 3 |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Исходные данные к лабораторной работе № 2 |
|
|
|
Таблица 2 |
|||||||||||||||||||
|
№ варианта |
Категор я дороги |
Толщ на |
|
дорожной м , одежды |
|
|
|
|
|
|
|
Рабочие отметки, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
7 |
8 |
|
|
9 |
|
10 |
|
||
|
1 |
II |
|
0,6 |
|
1,6 |
|
2,5 |
|
3,2 |
2,6 |
|
2,2 |
|
2,8 |
|
0,6 |
|
0,3 |
-1,2 |
|
-1,8 |
|
-2,4 |
|
|||||
|
2 |
II |
0,64 |
|
2,6 |
|
3,7 |
|
4,5 |
4,0 |
|
3,5 |
|
1,8 |
|
1,6 |
|
-0,6 |
-1,8 |
|
-0,5 |
|
1,0 |
|
||||||
|
3 |
II |
0,65 |
|
2,4 |
|
1,5 |
|
0,8 |
0,3 |
|
-0,9 |
|
-1,5 |
|
-1,4 |
|
0,8 |
2,4 |
|
3,8 |
|
4,5 |
|
||||||
|
4 |
III |
0,66 |
|
2,5 |
|
3,1 |
|
2,8 |
1,3 |
|
0,6 |
|
-0,6 |
|
-1,4 |
|
-3,1 |
-1,0 |
|
1,4 |
|
2,6 |
|
||||||
|
5 |
IV |
0,68 |
|
-2,3 |
|
-0,7 |
|
1,2 |
2,5 |
|
3,6 |
|
4,0 |
|
2,5 |
|
1,2 |
0,8 |
|
0,2 |
|
-1,5 |
|
||||||
|
6 |
IV |
0,72 |
|
-0,3 |
|
-1,8 |
|
-2,8 |
1,0 |
|
3,4 |
|
5,5 |
|
3,7 |
|
2,8 |
1,9 |
|
3,1 |
|
4,5 |
|
||||||
|
7 |
III |
0,74 |
|
5,0 |
|
5,2 |
|
3,0 |
2,2 |
|
1,2 |
|
0,3 |
|
-1,6 |
|
-2,8 |
-3,1 |
|
0,5 |
|
2,7 |
|
||||||
|
8 |
II |
0,76 |
|
2,5 |
|
1,4 |
|
1,5 |
-0,4 |
|
-1,6 |
|
-2,8 |
|
0,9 |
|
1,9 |
2,3 |
|
3,8 |
|
5,1 |
|
||||||
|
9 |
II |
0,78 |
|
2,5 |
|
3,5 |
|
4,5 |
2,0 |
|
-2,4 |
|
-1,6 |
|
-0,8 |
|
2,5 |
3,4 |
|
4,6 |
|
2,4 |
|
||||||
|
10 |
II |
0,84 |
|
2,6 |
|
3,7 |
|
4,5 |
4,0 |
|
3,5 |
|
1,8 |
|
1,6 |
|
-0,6 |
-1,8 |
|
-0,5 |
|
1,0 |
|
||||||
|
11 |
III |
0,85 |
|
2,5 |
|
3,1 |
|
2,8 |
1,3 |
|
0,6 |
|
-0,6 |
|
-1,4 |
|
-3,1 |
-1,0 |
|
1,4 |
|
2,6 |
|
||||||
|
12 |
IV |
0,88 |
|
-2,3 |
|
-0,7 |
|
1,2 |
2,5 |
|
3,6 |
|
4,0 |
|
2,5 |
|
1,2 |
0,8 |
|
0,2 |
|
-1,5 |
|
||||||
|
13 |
IV |
0,92 |
|
-0,3 |
|
-1,8 |
|
-2,8 |
1,0 |
|
3,4 |
|
5,5 |
|
3,7 |
|
2,8 |
1,9 |
|
3,1 |
|
4,5 |
|
||||||
|
14 |
III |
0,94 |
|
5,0 |
|
5,2 |
|
3,0 |
2,2 |
|
1,2 |
|
0,3 |
|
-1,6 |
|
-2,8 |
-3,1 |
|
0,5 |
|
2,7 |
|
||||||
|
15 |
II |
0,98 |
|
2,5 |
|
3,5 |
|
4,5 |
2,0 |
|
-2,4 |
|
-1,6 |
|
-0,8 |
|
2,5 |
3,4 |
|
4,6 |
|
2,4 |
|
||||||
|
16 |
II |
1,00 |
|
3,2 |
|
2,1 |
|
1,5 |
-1,6 |
|
-2,8 |
|
-3,5 |
|
-2,1 |
|
1,4 |
2,8 |
|
3,6 |
|
2,1 |
|
||||||
|
|
|
Пример выполнения лабораторной работы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
Исходные данные: категория дороги – II. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
Толщина дорожной одежды – 0,6 м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
Рабочие отметки участка дороги приведены в табл. 3. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рабочие отметки дороги |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
№ пикета |
|
Рабочая |
|
|
№ пикета |
|
Рабочая |
|
№ пикета |
|
|
Рабочая |
||||||||||||||||
|
|
|
отметка, м |
|
|
|
отметка, м |
|
|
отметка, м |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
0 |
|
|
|
1,5 |
|
|
|
4 |
|
|
|
2,4 |
|
|
|
|
8 |
|
|
-1,0 |
|
|
|||||
|
|
|
1 |
|
|
|
2,7 |
|
|
|
5 |
|
|
|
2,3 |
|
|
|
|
9 |
|
|
-1,3 |
|
|
|||||
|
|
|
2 |
|
|
|
3,0 |
|
|
|
6 |
|
|
|
0,8 |
|
|
|
|
10 |
|
|
-1,4 |
|
|
|||||
|
|
|
3 |
|
|
|
2,5 |
|
|
|
7 |
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
9
1. Определяют площадь поперечного сечения в начале участка (нулевой пикет).
1.1. Определяют верх земляного полотна дороги с учетом толщины дорожной одежды по формуле
В' B 2 h m 15 2 0,6 1,5 16 ,8 м,
где В – ширина дорожного полотна в зависимости от категории дороги, м; h – толщина дорожной одежды, м; m – коэффициент заложения откоса (принимают равным 1,5).
1.2. Определяют ширину насыпи понизу с учетом рабочей отметки:
В'' B' 2 H m 16,8 2 1,5 1,5 21,3м,
где Н – рабочая отметка насыпи земляного полотна в начале участка, м.
1.3. Определяют площадь поперечного сечения на нулевом пикете:
F |
B' B'' |
H |
16,8 21,3 |
1,5 28,6 м2 . |
|
|
|
||||
1 |
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|||
2.Определяют площадь |
поперечного сечения в конце участка |
||||
(первый п кет).
2.1.Определяют ширину насыпи понизу с учетом рабочей отметки:
В'' B' 2 H m 16,8 2 2,7 1,5 24,9 м,
где Н – рабочая отметка насыпи земляного полотна в конце участка, м. 2.2. Определяют площадь поперечного сечения на первом пикете:
|
|
F |
B' |
B'' |
|
|
H |
16,8 24,9 |
2,7 |
56,3 м2 . |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3. Определяют среднюю площадь призматоида по формуле |
||||||||||||||||
|
|
F |
|
F1 |
F2 |
|
28,6 56,3 |
42,5 м2 . |
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
0 |
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
4. Определяют объем насыпи от нулевого до первого пикета по |
||||||||||||||||
формуле Ф.Ф. Мурзо: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
V F |
|
m(H1 H2 )2 |
|
|
L 42,5 |
1,5(1,5 2,7 )2 |
100 4262 м3 . |
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
0 |
12 |
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Результаты расчетов объема грунта в насыпи заносят в табл. 4. |
||||||||||||||||
СибНа тех пикетах, гдеАДрабочая отметка переходитИиз положительной |
||||||||||||||||
в отрицательную или наоборот, необходимо определить точку перехода через ноль. На этих пикетах объем сооружения представляет собой треугольную призму.
5. Определяют расстояние от начала участка до точки перехода от насыпи к выемке на основании подобия треугольников
H1 H2 , l (100 l )
10