Определение объемов земляных работ

Для составления проекта организации работ, выбора типов дорожных машин и оценки стоимости строительства должны быть определены объемы земляных работ, которые тре­буется выполнить при возведении земляного полотна на отдельных участках и дороге в це-

лом. Объемы земляных работ подсчитывают на основании рабочих отметок, снятых с продольного профиля.

Короткий участок насыпи между двумя смежными переломами продольного профиля при отсутствии поперечного уклона местности может рассматриваться как правильное гео­метрическое тело - призматоид с трапецеидальными основаниями (рис. 7.14).

Рис. 7.14. Схема к определению объемов насыпей и выемок при горизонтальной поверхности грунта

 

При небольшой разнице смежных отметок H ₁ и Н₂ (менее 1,0 м) для определения зем­ляных работ можно использовать упрощенные выражения:  Это

уравнение одинаково пригодно для определения объемов насыпей и выемок.

Однако при равных рабочих отметках и равной ширине проезжих частей и обочин объ­емы выемок больше объемов насыпей за счет дополнительного объема, связанного с нали­чием боковых канав (рис. 7.15). Рассмотренные формулы относятся к прямым участкам до­роги в плане и профиле.

Рис. 7.15. Различие в объемах насыпей и выемок при одинаковых рабочих отметках

 

Однако при современных методах трассирования дорог клотоидными кривыми в плане и вертикальными кривыми в продольном профиле ось дороги является криволинейной. Кри­визна дороги в плане в равнинной местности не отражается на объемах земляных работ. Согласно теореме Гюльдена, объем тела вращения равен произведению площади его сече­ния на длину траектории центра тяжести. При отсутствии поперечного уклона местности центр тяжести земляного полотна расположен на его оси, по которой ведется измерение длины трассы.

В связи с плавностью изменения радиусов кривизны клотоид больших радиусов можно считать, что кривизна остается постоянной в пределах коротких участков, для которых ве­дется подсчет земляных работ.

Кривизна в продольном профиле требует учета (рис. 7.16). Ее игнорирование при большой длине участка между сечениями может вносить существенные погрешности. По-

Для подсчетов объемов земляных работ возможно использование специальных таб­лиц (Митин Н. А. Таблицы для подсчета объемов земляного полотна автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1977), составленных для различной ширины земляного полотна. Обычно в таблицах приводятся значения объемов земляного полотна для разных значений суммы ра­бочих отметок Н1+Н2 при разной длине участка L. Для удобства подсчетов объем боковых канав включают в объем выемок. При подсчете насыпей объем боковых канав учитывают дополнительно по специальным таблицам.

В настоящее время подсчет объемов земляных работ ведут на ЭВМ по результатам проектирования продольного профиля.

Поперечный уклон местности менее 100%о мало влияет на объем работ и при подсчете не принимается во внимание. Для подсчета объемов земляных работ на косогорных участ­ках должны быть вычерчены поперечные профили земляного полотна в характерных точках (рис. 7.17). Площади выемок и насыпной части измеряют обводкой планиметром или путем разбивки сложного сечения на простейшие фигуры.

Рис. 7.17. Поперечные профили земляного полотна на косогоре

Мосты длиной по настилу менее 4 м и трубы при подсчете объемов земляных работ для упрощения не учитывают, т.е. считают их как бы заполненными землей.

Для более точного учета объема земляных работ, которые необходимо выполнить при строительстве дороги, к объемам, вычисленным по формулам, необходимо вводить по­правки, учитывающие:

1. влияние разности смежных отметок, если она превышает 1,0 м;

2. дополнительные объемы земляных работ по удалению растительного грунта, по отсыпке конусов у искусственных сооружений;

3. объемы, занимаемые в готовой дороге дорожной одеждой (так называемую по­правку на устройство дорожной одежды);

4.

4. различие в степени уплотнения грунта в условиях естественного залегания и в насыпях после искусственного уплотнения; просадки насыпей в слабые основания (торф, рыхлые грунты).

Кроме того, на дополнительные и не учтенные в проекте работы вводят поправочный коэффициент 1,05-1,10 на общий объем земляных работ.

При введении поправки на устройство дорожной одежды учитывают способы отсыпки обочин. Эту поправку при подсчете объемов насыпи вводят с отрицательным знаком, так как земляные работы уменьшаются на объем, занимаемый дорожной одеждой. В выемках поправка на устройство дорожной одежды, наоборот, увеличивает объем земляных работ, поэтому вводится с положительным знаком.

Введение поправок на искусственное уплотнение грунта в насыпях связано с тем, что требуемая плотность грунта в земляном полотне, обеспечивающая его прочность и устойчивость, должна быть больше плотности грунта в условиях естественного залегания. Поэтому объемы насыпей, как правило, меньше объемов тех резервов, из которых их отсы­пают. Значение поправочного коэффициента может быть установлено путем сопоставле­ния плотности грунта в условиях естественного залегания с плотностью грунта, которую необходимо обеспечить в земляном полотне.

Просадки насыпей на участках, расположенных на слабых, уплотняющихся под насы­пью или выжимаемых из-под нее грунтах, вычисляют при помощи методов оценки устойчи­вости земляного полотна.

Если грунты на отдельных участках дороги или даже в пределах одного поперечного профиля различны по трудности разработки, объемы земляных работ подсчитывают от­дельно для каждой категории грунта. Это же относится к участкам с неблагоприятными грун­товыми и гидрологическими условиями, где верхнюю часть земляного полотна отсыпают из привозных песчаных грунтов.

7.8. Установление дальности перевозки грунта

В условиях пересеченного рельефа земляное полотно можно возводить несколькими методами: отсыпать насыпи из грунта, получаемого при разработке выемок (продольная перевозка); брать грунт для насыпей из расположенных в стороне карьеров или в резервах, а грунт из выемок отвозить в сторону - в понижения местности или в отвалы (поперечная перевозка).

Для каждого конкретного случая наиболее выгоден тот метод, который связан с мень­шим занятием ценных земель, меньшим объемом транспортных работ и наиболее эффек­тивным использованием землеройных машин.

Вопрос о способе перевозки определяется:

5. местными хозяйственными условиями;

6. природными условиями;

7. рельефом местности;

8. наличием подъездных путей;

9. грунтовыми и гидрологическими условиями.

Возможность поперечной перевозки исключается на ценных земельных угодьях, участ­ках сильно засоленных грунтов, на пересечениях болот, в пределах населенных пунктов.

Продольную перевозку невозможно применить, если разрабатываемый грунт в выемке непригоден для укладки в насыпь и на пути возки нет переправы через реки или болота.

При составлении проекта организации земляных работ для установления участков смежных насыпей и выемок с равными объемами и определения средних дальностей пере­возки может быть применен метод построения графика распределения земляных масс. Его строят путем последовательного алгебраического суммирования по ходу трассы объе­мов насыпей и выемок по данным ведомостей подсчета объемов земляных работ. Объемы выемок, служащие источниками получения грунта, принимаются со знаком «+», а объемы насыпей, для возведения которых расходуется этот грунт, - со знаком «-».

Последовательную сумму объемов откладывают по ординатам против пикетов и про­межуточных точек спрямленной трассы, служащей осью абсцисс (рис. 7.18).

Рис. 7.18. Построение графика распределения земляных масс: а - продольный профиль; б - кривая распределения земляных масс

Кривые распределения земляных масс имеют следующие особенности:

1. восходящие участки кривой соответствуют выемкам, а нисходящие - насыпям;

2. максимумы и минимумы кривой располагаются над точками перехода из выемки в насыпь и наоборот;

3. любая ордината кривой представляет собой алгебраическую сумму насыпей и вы­емок от начала кривой до рассматриваемого сечения;

4. разность двух ординат Δ V равна объему земляных работ между рассматриваемы­ми сечениями AL на дороге;

5. любая горизонтальная линия NM, пересекающая кривую объемов, отсекает уча­сток, на котором объем насыпи равен объему выемки. Эта линия называется рав­нообъемной, или распределяющей;

6. средняя дальность перевозки грунта в пределах участка кривой, отсекаемого распределяющей линией, равна частному от деления отсеченной площади на ее максимальную высоту Lcp =ω/V.

График распределения земляных масс в условиях пересеченного рельефа может быть использован для выбора дорожных машин. Зная среднюю дальность перевозки, при которой землеройная машина используется наиболее эффективно, ее откладывают на кри­вой распределения земляных масс.

Данные анализа кривой распределения земляных масс следует рассматривать лишь как ориентировочные, не отражающие полностью действительных условий перемещения грунта. Во-первых, при анализе кривой допускают, что грунт перемещают строго по прямой линии между центрами тяжести перемещаемых объемов. Между тем фактическая даль­ность перевозки с учетом разворотов, возможности движения только по участкам не круче определенных уклонов, влияния расположения въездов на насыпи может существенно пре­вышать это расстояние. В зависимости от состояния поверхности грунта сопротивление движению может также сильно меняться. Во-вторых, условия работы землеройных машин и транспортных средств, а также обеспечение водоотвода из выемок в процессе работы могут препятствовать перемещению грунта из выемки в насыпь, если выемка расположена ниже по уклону дороги по отношению к насыпи. При работе экскаваторов может оказаться полез­ной прокладка пионерной траншеи на всю длину выемки за пределы рациональной дально­сти перевозки применяемых транспортных средств.

Существенные коррективы в решения, найденные по графику распределения земля­ных масс, может вносить также учет качества грунтов, разрабатываемых в выемках и резер­вах.

---

Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 23; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!