Крутизна откосов характеризуется заложением

Земляных работ

Поперечным профилем дороги называют проекцию земляного полотна на вертикальную плоскость, перпендикулярную оси дороги.

Поперечный профиль дороги является третьей основной проекцией, которая определяет форму земляного полотна и дает представление об устройстве дороги.

Основными формами земляного полотна служат насыпи, выемки, нулевые места и полунасыпи-полувыемки (рис. 2.7). По форме насыпь представляет отсыпанный из грунта призматоид переменного сечения. Наклонные плоскости, ограничивающие с боков насыпь или выемку, называются откосами земляного полотна, крутизна их характеризуется отношением высоты насыпи или глубины выемки к заложению откоса. Это отношение записывается как 1 : m, где m – коэффициент заложения откоса, равный частному от деления заложения (т. е. горизонтальной проекции) откоса на высоту насыпи или глубину выемки (для обычных грунтов m – 1,5. 3).

Рис. 2.7. Поперечные профили земляного полотна

Бровкой земляного полотна называют линию пересечения плоскости откоса с поверхностью земляного полотна дороги.

При строительстве земляного полотна грунт для отсыпки насыпей берут из соседних выемок или из резерва, который устраивают для этого вдоль насыпи, в полосе отвода дороги необходимой ширины и глубины, или привозят из карьеров, расположенных вне полосы отвода. Лишний грунт из выемок, не использованный для отсыпки насыпей, отсыпают вдоль дороги в виде валов правильной формы, называемых кавальерами, банкетами.

Для повышения устойчивости насыпи на слабых основаниях между подошвой откоса и боковой канавой устраивают берму с уклоном 20‰ в сторону канавы.

Основными размерами земляного полотна дороги являются:

– ширина земляного полотна В, измеряемая между бровками;

– высота насыпи или глубина выемки H, представляющая собой рабочую отметку.

Для отвода воды, притекающей к земляному полотну с окружающей местности и стекающей по откосам, устраивают канавы во всех выемках (в этом случае они называются кюветами), в нулевых местах и вдоль невысоких насыпей (их называют боковыми канавами). Для отвода воды, попадающей на поверхность дороги, устраивают водосливную призму, как правило, треугольного сечения. Поперечный уклон водосливной призмы земляного полотна принимают для песчаных и супесчаных грунтов 15…20‰, для глинистых и суглинистых 20…30‰.

Чтобы не допустить к земляному полотну воду, поступающую с на­горной стороны, строят нагорные и забанкетные канавы.

Там, где земляное полотно пересекает реки, ручьи, овраги, лощины, для пропуска воды через него устраивают водопропускные сооружения: трубы, мосты.

При пересечении автомобильной дороги с другой автомобильной или железной дорогой земляное полотно может быть устроено в одном уровне с полотном пересекаемой дороги или в разных уровнях. При устройстве дорог в разных уровнях для пропуска движущегося транспорта сооружают путепроводы, эстакады, тоннели.

Полунасыпь-полувыемка устраивается на косогорных участках. Формы земляного полотна на косогорах приведены на рис. 2.8.

Лесохозяйственные дороги, как правило, проектируют однополосными. Ширину земляного полотна В на прямых участках дороги определяют по формуле

, (2.15)

где – ширина проезжей части, м; – ширина обочины, м.

Рис. 2.8. Формы поперечных профилей земляного полотна на косогоре:

а − насыпь с каменным банкетом; б − насыпь с подпорной стенкой; в − полунасыпь-полувыемка с укреплением откоса каменной накидкой; г − выемка на полке

Ширина проезжей части равна

, (2.16)

где – ширина колен расчетного автомобиля, м; − расстояние от середины заднего колеса до края проезжей части, м:

, (2.17)

где – расчетная скорость движения автомобиля, м/с.

Ширина земляного полотна В, определенная по формуле (2.15), не должна превышать значений, приведенных в табл. 2.2.

Земляное полотно лесохозяйственных дорог проектируют в соответствии с типовыми поперечными профилями (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Типовые поперечные профили земляного полотна

Ширина земляного полотна В, определенная по формуле, не должна превышать значений, предусмотренных в основных нормах проектирования лесохозяйственных дорог (см. табл. 2.2).

Поперечный уклон сливной призмы земляного полотна принимают для песчаных и супесчаных грунтов 15…20‰, для глинистых и суглинистых – 20…30‰.

Земляное полотно лесохозяйственных дорог проектируют, руководствуясь типовыми поперечными профилями, разработанными Союзгипролесхозом и приведенными на рис. 2.9.

Насыпь (рис. 2.9, в) устраивается из местного грунта боковых резервов. Насыпь на косогоре с уклоном от 1 : 10 до 1 : 5 (рис. 2.9, г) (из местного грунта нагорного бокового резерва). Грунт для устройства насыпи берется только из нагорного резерва для увеличения производительности землеройной машины (бульдозера).

Насыпь (рис. 2.9, д) возводится из привозного грунта. Такой поперечный профиль земляного полотна проектируется, когда местные грунты не пригодны для строительства земляного полотна (пылеватые грунты, дороги на болотах и на валунных участках при валунности выше 25…30%). На косогорах с уклоном от 1 : 5 до 1 : 3 насыпи устраивают по типу, представленному на рис. 2.9, е.

Поперечные профили выемок лесохозяйственных дорог проектируют по типу представленных на рис. 2.9, ж, з.

При сооружении насыпи из местного грунта, возводимой из грунта боковых резервов, необходимо рассчитать размеры резервов по условию поперечного уравновешивания земляных масс. При поперечном уклоне местности менее 1 : 10 резервы проектируются с обеих сторон насыпи, если поперечный уклон местности более 1 : 10, то проектируются односторонние резервы с нагорной стороны.

В случае двухсторонних резервов условие поперечного уравновешивания земляных масс будет заключаться в равенстве площади поперечного сечения насыпи и площадей поперечного сечения двух резервов, т. е.

, (2.18)

где – площадь поперечного сечения насыпи, м 2 ; – площадь поперечного сечения одного резерва.

Площадь поперечного сечения насыпи равна, м 2

, (2.19)

где – площадь поперечного сечения сливной призмы, м 2 .

, (2.20)

где – ширина земляного полотна, м; – поперечный уклон земляного полотна (подставлять в формулу в долях единицы, например, 0,020); – коэффициент крутизны откоса насыпи (см. типовые поперечные профили, рис. 2.9).

Площадь поперечного сечения двух резервов

, (2.21)

где – ширина резерва по низу, м; – глубина резерва, м (обычно принимают 0,8…1,0 м); – коэффициент крутизны наружного откоса резерва.

Приравнивая формулы (2.19) и (2.21), вычисляют ширину резерва по низу, м:

. (2.22)

При проектировании насыпи с односторонним резервом (рис. 2.9, г) необходимую ширину резерва по низу определяют из формулы, м:

. (2.23)

По расчетным данным и данным типовых поперечных профилей (рис. 2.9) вычерчивают поперечные профили:

– насыпь из местного грунта с боковыми резервами;

– насыпь из привозного грунта;

– насыпь на косогоре;

– выемка (если выемки на продольном профиле нет, то вместо нее вычертить поперечный профиль насыпи на косогоре, но с другим значением поперечного уклона местности). Масштаб чертежей 1 : 50.

Для определения объема земляных работ существует несколько способов: по формулам, таблицам, номограммам и с применением ЭВМ.

Для определения объема насыпей, м 3 , используют следующую формулу (формула Мурзо):

, (2.24)

, (2.25)

где – средняя рабочая отметка; – рабочие отметки в начале и конце определяемого участка, длиной – для насыпей и – для выемок. Все расчеты сводятся в табл. 2.4.

Ведомость попикетного подсчета объемов земляных работ (форма – образец)

Сумма объемов насыпей и выемок называется профильным объемом работ. Его следует отличать от производственного объема земляных работ, в состав которого входят объемы всех выемок и грунта, взятого из резерва и карьеров для отсыпки насыпи.

Профильный объем работ – это оплачиваемый объем работ. Он меньше профильного объема на кубатуру грунта, полученного при разработке выемок и использованного для отсыпки насыпей.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.009 с) .

Виды земляных работ и сооружений

Земляные работы практически присутствуют при возведении всех сооружений.

Стоимость их достигает до 50% общей стоимости. Объёмы работ особенно в гидротехническом строительстве достигают многих миллионов м3:

Волжская ГЭС им.

Канал им. Москвы — 154 млн. м ;

Братская ГЭС — 17,7 млн. м3;

Земляные сооружения делят на выемки и насыпи

Выемки — сооружения расположенные ниже дневной поверхности (рис. 1.1) — каналы, траншеи, карьеры.

Насыпи — сооружения, возводимые на отметках выше дневной поверхности (рис. 1.2) — плотины, дамбы, дорожное полотно и др.

К насыпям относят и обратные засыпки ранее образованных выемок.

Полувыемки — сооружения с преобладанием выемки.

Полунасыпи — сооружения с преобладанием насыпи.

В зависимости от назначения различают выемки профильные и не профильные.

Профильные выемки (деловые) являются частью строящихся сооружений. Не профильные — выемки для получения грунтов для насыпи (карьеры, резервы) и дополнительные выемки по условиям производства работ.

В зависимости от срока существования различают постоянные или временные выемки. Последние возводятся только на время производства строительных работ.

Рис. 1.1. Основные типы выемок (поперечное сечение)

а) котлован б) траншея в) канал г) канал в полувыемке

— Естественная поверхность земли

— Контур будующего сооружени

а) Однородная плотина (дамба) б) разнородная плотина

в) канал в насыпи г) канал в полунасыпи д) обратная засыпка е) насыпь дорожного полотна

1 — профильная насыпь

2 — естественная поверхность земли

3 — контур котлована

4 — контур отдельных внутренних частей плотины

5 — резервы грунта

Элементы поперечного сечения выемки и насыпи даны на рисунке 1.3. Крутизна откосов характеризуется коэффициентами заложения откосов.

где Ь — длина горизонтальной проекции откоса;

Н — глубина выемки или высота насыпи;

а — угол наклона поверхности откоса к горизонтальной поверхности.

Для постоянных земляных сооружений крутизна откосов задаётся проектом из условий их устойчивости. Для временных котлованов и траншей крутизна откосов назначается с учётом вида грунтов и глубины выемок.

Особым видом земляных работ являются планировочные работы, выполняемые для выравнивания поверхности (площадки) и придания ей заданного уклона. При этом срезают грунт с повышенных мест и отсыпают его в пониженных местах с общим выравниванием поверхности.

Объём земляных работ определяют в соответствии с правилами вычисления объёмов геометрических тел, используя вычислительную технику, а для сложных конфигураций и поверхностей соответствующие программы.

Все объёмы работ определяют по грунту в состоянии естественной плотности.

Различают проектные (профильные) объёмы работ и производственные. Проектные — по геометрическим размерам в проекте сооружения. Производственные объёмы — фактически выполняемые с учётом дополнительных объёмов, связанных с условиями производства работ, переработки грунтов и деформацией (осадки) насыпей.

*)

а) выемка б) насыпь в) откос выемок и насыпей

Виды земляных сооружений

Общие условия выполнения земляных работ в автодорожном строительстве

Способы производства земляных работ

Для проведения земляных работ в строительстве используют 5 основных способов:

Механический способ предполагает применение для разработки, транспортировки и укладки грунта машин и механизмов.

Способ гидромеханизации – предусматривает разработку, транспортировку и укладку грунта с помощью воды, превращающей разрабатываемый грунт в гидросмесь.

Взрывной способ заключается в использовании энергии взрыва, путем использования зарядов взрывчатых веществ.

Ручной способ предусматривает использование физического труда строительных рабочих.

Комбинированный способ заключается в различном сочетании первых четырех способов.

Выбор способа зависит от: свойств грунтов, размеров выемок или насыпей, сроков производства работ и др.

При возможности использования всех способов требуется экономическое сравнение.

При производстве земляных работ выполняют три основных строительных процесса:

Ведущий процесс при земляных работах — разработка грунта, выполняемая землеройными и землеройно-транспортными машинами

Виды земляных сооружений

Все земляные сооружения делятся на выемки и насыпи.

Выемки – это земляные сооружения расположенные ниже дневной поверхности.

Насыпи – сооружения расположенные выше дневной поверхности.

Земляные сооружения, располагаемые частично в выемке, частично в насыпи, относят к полувыемкам, с преобладанием выемки, или к полунасыпям, с преобладанием насыпи.

Выемки и насыпи делят на профильные (деловые) и непрофильные (карьеры, резервы, отвалы, кавальеры).

К насыпям относятся обратные засыпки профильных выемок.

В зависимости от срока службы земляные сооружения делятся на постоянные и временные.

Виды земляных сооружений

Котлован – это временная профильная выемка для возведения подземных частей сооружений.

Траншея – линейно протяженная профильная выемка с вертикальными или наклонными стенками для строительства трубопроводов, дрен, ленточных фундаментов.

Карьер – непрофильная выемка, для добычи открытым способом полезных ископаемых и грунта.

Резерв – непрофильная линейно протяженная выемка, из который берут грунт для строительства насыпных сооружений.

Отвал – непрофильная постоянная или временная насыпь, предназначенная для складирования грунта.

Временный или промежуточный отвал – непрофильная насыпь, грунт из которой используется в дальнейшем для насыпей и засыпок.

Кавальер – непрофильная постоянная линейная насыпь грунта вдоль протяженной профильной выемки (канала, дороги).

Кювет– протяженная профильная выемка предназначенная для сбора и отвода воды от линейного сооружения (обычно вдоль дороги).

Крутизна откосов земляных сооружений характеризуется коэффициентом заложением откосов.

Крутизна откосов постоянных сооружений задается проектом из условия их устойчивости. Крутизну откосов временных котлованов и траншей назначают с учетом вида грунтов и глубины выемки (табл.2.1).

Таблица 2.1 — Крутизна откосов временных котлованов и траншей в грунтах естественной влажности без крепления

При глубине выемок > 5 м крутизну откосов определяют из условия их устойчивости.

Объемы земляных работ определяют в соответствии с правилами вычисления геометрических фигур.

Объемы земляных работ определятся по грунту в состоянии естественной плотности. Различают проектные и производственные объемы работ.

Проектные (профильные) объемы вычисляют в соответствии с размерами сооружений.

Производственные объемы — фактически выполненные работы с учетом дополнительных объемов, появляющихся при повторных переработках грунта. Соотношение между профильными и производственными объемами имеет такую зависимость:

Vпроизв.= (1,3…2,0)Vпроф.

Наиболее целесообразно грунт из профильных выемок перемещать в профильные насыпи, что сводит к минимуму непрофильные объемы работ в карьерах и резервах. Наиболее рационального использования грунта из выемок можно добиться при составлении баланса грунтовых масс.

Дата добавления: 2018-05-10 ; просмотров: 687 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ

Экскаваторы непрерывного действия предназначены для рытья траншей, каналов и прокладки дренажных систем. Применительно к гражданскому и промышленному строительству используются две группы экскаваторов непрерывного действия — цепные и роторные траншейные экскаваторы.

Траншеи разрабатывают либо с вертикальными стенками, либо с откосами в зависимости от грунтовых условий и требуемой глубины. Проекция линии откоса на горизонтальную плоскость называется заложением откоса.

Крутизна откоса характеризуется углом а между направлением откоса и горизонтальной плоскостью или коэффициентом заложения откоса. Коэффициент заложения откоса определяется по формуле

Разрабатывать траншеи экскаваторами непрерывного действия на глубину не более 3 м допускается без креплений вертикальных стенок.

Для вычисления площади сечения траншей в форме трапеции пользуются номограммой. На нижней горизонтальной оси номограммы приведены значения площадей: слева от нуля — средней прямоугольной части bh, справа от нуля —суммарной площади треугольника mh2.

На вертикальной оси отложена высота трапеции h, на наклонных прямых слева —ширина малого основания трапеции Ь (ширина траншеи), справа — значение коэффициента заложения откоса т..

Для вычисления площади поперечного сечения трапецеидальной выемки проводят горизонтальную прямую через точку с ординатой, равной высоте трапеции, и находят точки ее пересечения с нужными наклонными линиями. Проектируя точки пересечения на горизонтальную ось, определяют слева площадь двух треугольников. Складывая оба значения, получают общую площадь трапеции.

Процесс прокладки траншей глубиной, не превышающей технические возможности машины, состоит из следующих операций: разбивки трассы, сведения леса и кустарника, корчевки пней и кустарника, планировки трассы, разработки проектного сечения траншеи.

Траншеи можно разрабатывать одновременно несколькими экскаваторами непрерывного действия. Каждому такому экскаватору выделяется захватка длиной 1. 5 км в зависимости от условий строительств. Перемычки между захватками разрабатывают одноковшовыми экскаваторами.

Для разработки траншей без перемычек применяют несколько способов. Один из них заключается в том, что не оставляют земляных перемычек, а для выхода экскаватора из траншеи используют настил, уложенный поперек траншеи. Экскаватор с поднятым в транспортное положение рабочим органом перемещается на бревенчатый настил, разворачивается, выходит из забоя и переходит на следующую захватку. Возможен и другой способ разработки траншей без образования перемычек, при котором экскаваторы работают парами. Когда второй экскаватор доходит до траншеи, разработанной первым экскаватором, он полностью дорабатывает свой участок и соединяет его с первым, затем на транспортных скоростях догоняет первый экскаватор, который выходит из траншеи, уступая свое место второму экскаватору, а сам уезжает вперед и становится на новую захватку.

Траншеи глубиной более максимальной глубины копания экскаваторов непрерывного действия разрабатывают этими экскаваторами в комплексе с бульдозерами или скреперами

Пионерную выемку разрабатывают в два этапа; вначале роторным экскаватором отрывают траншею 2, а затем бульдозером уширяют выемку до нужных размеров

Пионерную выемку 2 разрабатывают двумя проходками роторного экскаватора, который отрывает две параллельно расположенные траншеи, а оставшийся валик грунта разрабатывают косопоперечными проходами бульдозера

Крутизна откосов характеризуется заложением

Все земляные сооружения делятся на выемки и насыпи.

Выемки — это земляные сооружения расположенные ниже дневной поверхности.

Насыпи — сооружения расположенные выше дневной поверхности.

Земляные сооружения, располагаемые частично в выемке, частично в насыпи, относят к полувыемкам, с преобладанием выемки, или к полунасыпям, с преобладанием насыпи.

Выемки и насыпи делят на профильные (деловые) и непрофильные (карьеры, резервы, отвалы,

К насыпям относятся обратные засыпки профильных выемок.

В зависимости от срока службы земляные сооружения делятся на постоянные и временные.

Виды земляных сооружений

Котлован — это временная профильная выемка для возведения подземных частей сооружений.

Траншея — линейно протяженная профильная выемка с вертикальными или наклонными стенками для строительства трубопроводов, дрен, ленточных фундаментов.

Карьер — непрофильная выемка, для добычи открытым способом полезных ископаемых и грунта.

Резерв — непрофильная линейно протяженная выемка, из который берут грунт для строительства насыпных сооружений.

Отвал — непрофильная постоянная или временная насыпь, предназначенная для складирования грунта.

Временный или промежуточный отвал – непрофильная насыпь, грунт из которой используется в дальнейшем для насыпей и засыпок.

Кавальер — непрофильная постоянная линейная насыпь грунта вдоль протяженной профильной выемки (канала, дороги).

Кювет — протяженная профильная выемка предназначенная для сбора и отвода воды от линейного сооружения (обычно вдоль дороги).

Крутизна откосов земляных сооружений характеризуется коэффициентом заложением откосов.

Рис.2.1 Схема определения коэффициента заложения откосов земляных сооружений

где: L — горизонтальная проекция откоса;

Н — глубина выемки или высота насыпи;

Крутизна откосов постоянных сооружений задается проектом из условия их устойчивости. Крутизну откосов временных котлованов и траншей назначают с учетом вида грунтов и глубины выемки (табл.2.1).

Таблица 2.1 — Крутизна откосов временных котлованов и траншей в грунтах естественной влажности без крепления

При глубине выемок > 5 м крутизну откосов определяют из условия их устойчивости.

Объемы земляных работ определяют в соответствии с правилами вычисления геометрических фигур.

Объемы земляных работ определятся по грунту в состоянии естественной плотности. Различают проектные и производственные объемы работ.

Проектные (профильные) объемы вычисляют в соответствии с размерами сооружений.

Производственные объемы — фактически выполненные работы с учетом дополнительных объемов, появляющихся при повторных переработках грунта. Соотношение между профильными и производственными объемами имеет такую зависимость:

Наиболее целесообразно грунт из профильных выемок перемещать в профильные насыпи, что сводит к минимуму непрофильные объемы работ в карьерах и резервах. Наиболее рационального использования грунта из выемок можно добиться при составлении баланса грунтовых масс.

Баланс грунтовых масс — это проектный документ, отражающий рациональное распределение грунта между выемками и насыпями. Его составляют в виде таблиц и схем с учетом наилучшего использования грунта из профильных выемок для возведения насыпей при минимальных дальностях перемещения грунта.

Баланс грунтовых масс служит основным техническим документом в котором установлены:

1) порядок и место размещения грунта из выемок в насыпи;

2) потребность в карьерах и резервах;

3) кратчайшие пути перемещения грунта из выемок в насыпи.

Условно различают частный, районный и сводный балансы грунтовых масс. В частном балансе сравнивают объемы выемок и насыпей в пределах одного объекта, в районном — объемы выемок и насыпей нескольких сооружений, в сводном — объемы выемок и насыпей всей системы или всего комплекса сооружений.

При составлении баланса грунтовых масс следует стремиться каждый м3 грунта из деловой выемки использовать для возведения качественных насыпей. Однако выполнение этого условия осложняется следующими причинами:

-не все грунты из деловых выемок пригодны для качественных насыпей;

-сроки разработки грунта в выемках не всегда совпадают со сроком возведения насыпей;

-некоторые деловые выемки так далеко расположены от качественных насыпей, что для последних выгоднее брать грунт из карьеров или резервов.

Порядок составления баланса грунтовых масс следующий:

В ведомость баланса грунтовых масс (табл. 2.2) записывают объемы качественных насыпей и деловых выемок. Объемы непригодных грунтов выписывают в графу .

Устанавливают направление перемещения грунта из выемок в насыпи с учетом срока разработки, отсыпки и качества грунта.

Из объема качественных насыпей вычитают объемы пригодного грунта из деловых выемок и получают необходимый объем грунта из карьеров или резервов для качественных насыпей.

Сумма объемов всех выемок должна быть равна сумме объемов всех насыпей.

Устанавливают технологическую последовательность выполнения работ, увязанную со сроками их производства. Если грунт из деловых выемок нельзя сразу уложить в качественную насыпь, то его укладывают во временные отвалы.

В выемках и в качественных насыпях грунт может иметь разную степень плотности. Для сравнения их объемов пользуются понятием . Это означает, что плотность его равна плотности грунта в естественном залегании. Производительность всех землеройных и землеройно-транспортных машин измеряется по грунту в плотном теле.

Таблица 2.2 — Ведомость баланса грунтовых масс

На схемах стрелками показывает направления всех перемещений грунта, указывают объемы и дальности его возки.