Материал: Организация работ по сооружению земляного полотна

пути и на подходах к большим мостам,

компенсация срезки растительного слоя.

Определение основных объемов работ.

а)

Рис. 3.3. Поперечные профили насыпи и выемки. Объем тела насыпи высотой до 6м определяется по формуле:

нас =L (3.4)

Пример расчета для насыпи ПК810+00 - ПК 811+00:

нас =100=1989,62 м³

Заносим получившееся значение в графу 4(ведомость земляных работ Приложение 1.)

Аналогично определяется объем для выемки:

выем =L; (3.5)

Где В - суммарная величина ширины основной площадки и ширины обеих кюветов поверху.

В нашем случае В=11,8 м

Пример расчета для выемки ПК 812+00 - ПК 813+00:

выем =100= 4859,25 м³

Заносим получившееся значение в графу 5

Дополнительный объем из-за косогорности участка

Затем находим дополнительные объёмы из-за косогорности участков. Для этого воспользуемся формулами:

при постоянной крутизне откосов (m1=m2=m):

; (3.6)

где n - знаменатель показателя крутизны местности.

Пример расчета для насыпи ПК 810+00 - ПК 811+00:

= 290,26 м³

Заносим получившееся значение в графу 6 (ведомость земляных работ Приложение 1)

Аналогично определяем дополнительные объемы земляных работ и для выемки по формуле:

; (3.7)

Пример расчета для выемки ПК 812+00 - ПК 813+00:

= 723 м³

Заносим получившееся значение в графу 7

Объем кюветов в выемках

Далее определяем объём кюветов в выемках по формуле:

; (3.8)

где - площадь поперечного сечения кювета определяется шириной его дна (0,4м), высотой (0,6м), и крутизной откосов (1:m), равной крутизне прилегающего откоса насыпи.

После подстановки этих значений объём кюветов с обеих сторон выемки:

Пример расчета для выемки ПК 812+00 - ПК 813+00:

= 440 м³

Полученные данные занесём в графу №10.

Дополнительный объем работ, вызванный уширением земляного полотна (Д)

Для определения дополнительного объёма работ в кривой пользуемся формулой:

; (3.9)

где - Hср - средняя величина рабочих отметок насыпи или выемки; Д =0,40м для кривой радиусом 1000 метров.

Пример расчета для выемки ПК 814+00 - ПК 815+00

75,6 м³

Полученные данные заносим в графы 8 и 9 соответственно для насыпей и выемок.

На подходах к большим мостам.

На подходах к мостам,основную площадку земляного полотна (В), необходимо уширить на 0,5 м в каждую сторону на протяжении 10 м от задней грани устоев, а на последующих 25 м равномерно свести до заданной ширины.

Рис. 3.4. Схема уширения земляного полотна на подходах к большим мостам.

Определим пикетажное положение границ отсыпки насыпи:

Определим рабочую отметку в начале и в конце моста отверстием 50м. ПК 824+50.

Ннм=15,13м.

Аналогично рассчитываем рабочую отметку конца моста:

Нкм=13,56м

Рис. 3.5. Схема определения пикетного положения границ отсыпки насыпи. L0- отверстие моста, Lk -расстояние между вершинами конусов, L- полная длина моста, Нл и Нпр - рабочие отметки конусов, ал,апр при Н<6 м равны 0,75 при Н>6 м равны 1 м, 1 :т = 1:1,5

Положение задних граней устоев моста определяется расчетом

Левого (начало моста)

Lлев=алев+Нлев∙1,5+L/2лев=1+15,13∙1.5+50/2=48,69 м

Правого (конец моста)

пр=апр+Нпр∙1,5+L/2пр=1+13,56∙1.5+50/2=46,34 м=Lлев+Lпр=48,69+46,34=95,03 м

Начало мостаПК824+50м-48,69м= ПК824+01,31м

Конец моста ПК824+50м+46,34м=ПК824+96,34м

Растительный и плодородный слой.

Растительный и плодородный слой 0,2м необходимо снять на площади, ограниченной размерами основания насыпи или верха выемки, а также верха резерва (в случае его закладки для отсыпки насыпи).

Протяженность таких участков принимается ориентировочно по ситуационной схеме на продольном профиле (в составе задания).

Ширина основания насыпи определяется по ее поперечному профилю и рассчитывается по формуле при постоянной крутизне откосов:

; (3.10)

Аналогично определяется и ширина выемки поверху с заменой "b" на "В", равное сумме размеров выемки на уровне основной площадки.

=b+0,4+1,2m (3.11)

Объем растительного и плодородного слоя определяем по формуле:

Vp=0,2∙Sосн∙L; (3.12)

где b - ширина основания насыпи или ширина выемки поверху, L - длина участка.

Пример расчета для насыпи ПК 810+00 - ПК 811+00:

 =14,58 м=0,2∙14,58∙100=291,6 м³

Аналогично рассчитываются объемы для выемки. После определения объемов работ по снятию растительного слоя (м), полученные данные заносят в таблицу - в графы 14 (для насыпи и резерва) со знаком "+" и 15 (для выемки) со знаком "-".

Объем сливной призмы

Найдем объём сливной призмы по формуле:

.n.= 0,075L(2,3+b); (3.13)

В нашем случае:

.n.= 0,075L(2,3+7,6)=0,74L

Полученные данные заносим в графу №12 для насыпей со знаком "+", для выемок со знаком"-".

По мере заполнения таблицы для каждого массива подводим итоги (в нулевых местах) и в целом по участку для каждой из граф.

Полные профильные объёмы занесём в графы 16 и 17.

3.3 Распределение объемов земляных масс

Назначение способов производства работ на рабочих участках.

Определение средней дальности перемещения грунта.

Распределение земляных масс производится непосредственно после составления графика попикетных объемов работ.

При выполнении этой части проекта следует руководствоваться следующими принципами:

а) весь объем пригодного грунта в выемке должен быть по возможности использован для отсыпки насыпи, а при его излишке избыточная часть подлежит перемещению в отвал;

б) при недостатке грунта в выемках или непригодности для возведения насыпи следует предусмотреть доставку грунта из действующих или вновь открываемых карьеров, удаленность которых составляет не более 3 км от участка строительства;

в) использование грунтов из резервов для отсыпки насыпей, а также устройство кавальеров должно применяться в исключительных случаях. Такое решение требует дополнительного обоснования (отсутствие условий для открытия карьеров, большие затраты на строительство землевозных дорог, нецелесообразность открытия карьеров или строительства землевозных дорог к отвалам из-за незначительного объема грунта, необходимость использования кавальеров или резервов в качестве водоотводных сооружений и т.д.), поскольку помимо нанесения ущерба окружающей среде возникают дополнительные затраты как при подготовке территории строительства, так и в процессе эксплуатации построенного участка железной дороги.

Объемы выемок и насыпей на нашем участке не равнозначны (насыпей 180235,75 м³, выемок 137541,64 м³), поэтому будет необходимо устройство резервов, а также доставка грунта из ближайших карьеров. Также на некоторых участках будет целесообразнее отсыпать лишний грунт из выемок в отвал или кавальеры из-за больших расстояний между центрами тяжести земляных масс.

С учетом полученных объемов: объем насыпи с ПК 810+00 по ПК 811+49 составит 3519,61 м³; выемки с ПК 811+49 по ПК 815+33 составит 16357,78 м³; насыпи с ПК 815+33 по ПК 817+48 составит 5539,64 м³; выемки с ПК 817+48 по ПК 821+25 составит 14339,05 м³;насыпи с ПК 821+25 до ПК 824+01 до начала моста составит 62984,73 м³; насыпи от конца моста ПК824+96 до ПК 826+77 составит 21991,4 м³; выемки с ПК 826+77 до ПК 833+68 составит 106844,81 м³; насыпи с ПК 833+68 до ПК 840+00 составит 86200,37 м³.

Выемка с ПК 826+77 по ПК 833+68 объемом 106844,81 м³ состоит из грунта, пригодного для возведения насыпей (Сп), разрабатывается с перемещением грунта в насыпь с ПК 824+96 по ПК 826+77 объемом 21991 м³ остальной грунт объемом 84854 м³ перемещается в насыпь ПК 833+68 по ПК 840+00, недостающий объем грунта в объеме 1346 м³ берем из карьера. Выемку в объеме 16358 м³ ПК 811+49 по ПК 815+33 вывозим в отвал, т.к. грунт на этом участке не пригоден для возведения насыпей (Гм). В насыпь объемом 3520 м³ с ПК 810+00 по ПК 811+49 грунт завозим из карьера.Выемку в объеме 14339 м³ ПК 817+48 по ПК 821+45 вывозим в отвал, т.к. грунт на этом участке не пригоден для возведения насыпей (Гм). В насыпь объемом 5540 м³ с ПК 815+33 по ПК 817+48 грунт завозим из карьера. В насыпь объемом 62985 м³ с ПК 821+25 до ПК 824+01 грунт завозим из карьера. Расстояние до отвала, так же как и до карьера принимаем 1000 м.

Принятые решения по распределению земляных масс наносим на план попикетных объемов земляных работ, одновременно определяем рабочие участки и выбираем способы производства работ в назначение ведущих землеройных работ.

При продольной схеме перемещения грунта средняя дальность возки (Lср) определяется как расстояние между центрами тяжести перемещаемых объемов грунта(L) с добавлением 50-100 м на повороты и маневрирование машин (lp-lm).

ср=L+lp+lм

Расстояние между центрами тяжести массивов определяется графическим способом по графику попикетных объемов земляных работ.

Центр тяжести земляной массы выемки расположен в месте, пикетное положение которого (ПК 830+76) соответствует равным объёмам её грунта (53422,5 м³) слева и справа. Аналогично определяется это место и для насыпи (ПК 836+52). Расстояние между этими пикетными значениями и будет средневзвешенным расстоянием.

.4 Выбор ведущих машин и назначение рабочих участков

Участок 1.

Для возведения насыпиобъёмом 3520 м³ с ПК 810+00 по ПК 811+49 разрабатываем карьер в 1км от места работ. Выбираем ведущей машиной экскаватор Э-651.

Характеристики: вместимостью ковша 0,65 м³, радиус копания на уровне стоянки - 4,7 м, длина стрелы - 5,5 м, наибольший радиус копания - 7,8 м, наибольшая высота копания - 7,1 м, наибольший радиус выгрузки - 7,1 м, наибольшая высота выгрузки - 4,5 м, мощностью 59-74 кВт., масса экскаватора - 20,5 т.

Объем для вывозки в насыпь составляет 3520 м³

осн = 65*0,8=52 дня

осн - продолжительность основного периода рекомендуется принимать в размере 70-80% от заданного дирекционного срока.

=м3/день=8,46 м³/час

Для второй группы грунта при погрузке в автотранспорт экскаватором - прямой лопатой при односменной работе - необходим 1 экскаватор с емкостью ковша 0,65 м³ (47,6*1=47,6 м³/ч)

Трасч==

При работе в 1 смену Lср = 1000 м - дальность перевозки в насыпь.

Участок 2.

Грунт на участке ПК 811+49 по ПК 815+33 V=16358 м³ не пригоден для возведения насыпей и вывозится в отвал.

Выбираем ведущей машиной экскаватор Э-651.

Характеристики: вместимостью ковша 0,65 м³, радиус копания на уровне стоянки - 4,7 м, длина стрелы - 5,5 м, наибольший радиус копания - 7,8 м, наибольшая высота копания - 7,1 м, наибольший радиус выгрузки - 7,1 м, наибольшая высота выгрузки - 4,5 м, мощностью 59-74 кВт., масса экскаватора - 20,5 т.

Объем для вывозки в отвал составляет 16358 м³

осн = 65*0,8=52 дня

осн - продолжительность основного периода рекомендуется принимать в размере 70-80% от заданного дирекционного срока.

=м³/день=39,32 м³/час

Для второй группы грунта при погрузке в автотранспорт экскаватором - прямой лопатой при двухсменной работе - необходим 1 экскаватор с емкостью ковша 0,65м3 (47,6*1=47,6 м³/ч)

Трасч==

При работе в 1 смену Lср = 1000 м - дальность перевозки в отвал.

Участок 3.

Для возведения насыпиобъёмом 5540 м³ с ПК 815+33 по ПК 817+48 разрабатываем карьер в 1км от места работ.

Выбираем ведущей машиной экскаватор Э-651.

Характеристики: вместимостью ковша 0,65 м³, радиус копания на уровне стоянки - 4,7 м, длина стрелы - 5,5 м, наибольший радиус копания - 7,8 м, наибольшая высота копания - 7,1 м, наибольший радиус выгрузки - 7,1 м, наибольшая высота выгрузки - 4,5 м, мощностью 59-74 кВт., масса экскаватора - 20,5 т.

Объем для вывозки в насыпь составляет 5540 м³

осн = 65*0,8=52 дня

осн - продолжительность основного периода рекомендуется принимать в размере 70-80% от заданного дирекционного срока.

=м³/день=13,32 м³/час

Для второй группы грунта при погрузке в автотранспорт экскаватором - прямой лопатой при односменной работе - необходим 1 экскаватор с емкостью ковша 0,65 м³ (47,6*1=47,6 м³/ч)

Трасч==

При работе в 1 смену Lср = 1000 м - дальность перевозки в насыпь.

Участок 4.

Грунт на участке ПК 817+48 по ПК 821+25 V=14339 м³ не пригоден для возведения насыпей и вывозится в отвал. Выбираем ведущей машиной экскаватор Э-651.

Характеристики: вместимостью ковша 0,65 м³, радиус копания на уровне стоянки - 4,7 м, длина стрелы - 5,5 м, наибольший радиус копания - 7,8 м, наибольшая высота копания - 7,1 м, наибольший радиус выгрузки - 7,1 м, наибольшая высота выгрузки - 4,5 м, мощностью 59-74 кВт., масса экскаватора - 20,5 т.

Объем для вывозки в отвал составляет 14339 м³

осн = 65*0,8=52 дня

осн - продолжительность основного периода рекомендуется принимать в размере 70-80% от заданного дирекционного срока.

=м³/день=34,47 м³/час

Для второй группы грунта при погрузке в автотранспорт экскаватором - прямой лопатой при двухсменной работе - необходим 1 экскаватор с емкостью ковша 0,65 м³ (47,6*1=47,6 м³/ч)

Трасч==

При работе в 1 смену Lср = 1000 м - дальность перевозки в отвал.

Участок 5.

Для возведения насыпиобъёмом 62985 м³ с ПК 821+25 по ПК 824+01 разрабатываем карьер в 1км от места работ.

Выбираем ведущей машиной экскаватор Э-651.

Характеристики: вместимостью ковша 0,65 м³, радиус копания на уровне стоянки - 4,7 м, длина стрелы - 5,5 м, наибольший радиус копания - 7,8 м, наибольшая высота копания - 7,1 м, наибольший радиус выгрузки - 7,1 м, наибольшая высота выгрузки - 4,5 м, мощностью 59-74 кВт., масса экскаватора - 20,5 т.