1 Исходные данные

• район строительства - г. Ереван - глубина сезонного промерзания грунтов равна 0.8 м;

• продольный (вертикальный масштаб 1:500, горизонтальный 1:5000, величина пикета 100 м по /11/) и поперечный профиль траншеи;

• тип грунта - суглинок тяжелый, плотность 1750 кг/м;

• уровень грунтовых вод УГВ на отметке (-9.3 м);

• расстояние перевозки грунта – 6.3 км;

• работы по устройству траншеи ведутся в стесненных условиях (под­земные коммуникации, наземные предметы), в летнее время, в одну смену.

2 Назначение размеров траншеи под трубопровод

Наименьшую ширину траншей с вертикальными стенками по дну В_трmin согласно /5/ следует принимать в зависимости от типа и диаметра про­кладываемых труб, способа их укладки по /7/. Если траншея разрабатывается одноковшовым экскаватором, необходимо прове­рить ширину ковша b, принятого экскаватора с принятой по данной таблице по следующей формуле:

b=1.2√ q,

где q - емкость ковша выбранного экскаватора, м

b=1.2√ 0.5 = 0.95 м

При этом надо иметь в виду, что ширина траншей, разрабатываемых одноковшовым экскаватором, должна быть не менее ширины режущей кром­ки ковша экскаватора, с добавлением в песчаных грунтах и супесях 0.15 м, в глинах и суглинках 0.10 м.

Так как глубина выемки до 1.5 м, а вид грунта – суглинок, то принимается траншея с вертикальными стенками.

Ширина траншей с вертикальными стенками по дну принимает­ся равной D+0.6 м при укладке трубопроводов из отдельных труб.

Рисунок 1 Схема для определения размеров траншей

Г лубина заложения труб (h_тр) должна быть на 0,5 м больше расчетной глубины промерзания грунтов, следовательно, проектируемая глубина тран­шеи составляет h_тр =0.8+0.5=1.3 м.

Глубина выемки 1,3 м, следовательно, делается с заложением откосов 1:m в зависимости от вида грунта, m=0 согласно /7/.

Ширина траншеи по дну /7/:

В_тр =D+0.6

В_тр =0.4+0.6=1.0 м

Так как траншея с вертикальными стенками, то ширина траншеи поверху равна ширине траншеи понизу:

В_тр.мах. = В_тр. =1.0 м

Расчетная глубина копания (h_p) с учетом недобора грунта ( h_н) при раз­работке траншеи экскаватором обратная лопата h_н = 15 см по /7/ составляет:

h_p = h_тр - h_н = 1.3-0.15 =1.15м

3 Подсчет объемов земляных работ

До начала земляных работ по вертикальной планировке и отрывке вы­емок необходимо в пределах строительной площадки снять растительный слой грунта и уложить в отвалы для дальнейшего использования при рекуль­тивации сельскохозяйственных земель или благоустройстве территории. Плодородный слой грунта, толщиной h от 10 до 20 см (в зависимости от климатической зоны) снимают в талом со­стоянии бульдозером или скрепером и транспортируют в отведенное для хранения место, h_сл =10 см (г. Ереван).

Площадь срезки растительного слоя (м ) с учетом дальнейшего пере­мещения машин и складирования материалов (ширина рабочей зоны прини­мается равной 20 м) определяют:

F = [(В_тр + 2mh) + 20]· L_{тp ,}

где L_тp - длина траншеи в м

F = (1.0+20) ·700 =14700 м²

Объем срезаемого слоя (м³) по формуле:

V_сл = F·h_сл

где h_сл - толщина растительного слоя, м

V_сл= 14700·0.10 = 1470 м³

Д альность транспортирования срезанного растительного слоя:

L = [(B_тp + 2mh) + 20]/2

L = [(1.0+2·0·1.3)+20]/2= 10.5 м

Принимаем L =10м.

Подсчет объемов грунта по разработке траншеи производим в таблич­ной форме согласно отметкам. При расчетах берутся отметки h_p и В_тр.р.

Таблица 1 - Объем грунта в траншее

№ пикета	hp(hтp), м	Втр.р (Втр),м	m	F , м2	0,5(F1+F2),м2	L, м	Vтp, м3
1	2	3	4	5	6	7	8
0	1.55(1.7)	1.0	0	1.55	1.6	100	160
1	1.65(1.8)	1.0	0	1.65	1.75	100	175
2	1.85(2.0)	1.0	0	1.85	1.9	100	190
3	1.95(2.1)	1.0	0	1.95	1.8	100	180
4	1.65(1.8)	1.0	0	1.65	1.6	100	160
5	1.55(1.7)	1.0	0	1.55	1.5	100	150
6	1.45(1.6)	1.0	0	1.45	1.45	100	145
7	1.45(1.6)	1.0	0	1.45

∑=700 ∑=1160

Графа 5 считается по формуле площади прямоугольника, равной произведе­нию основания на высоту.

Объем грунта (м³) по зачистке дна траншеи определяют по формуле:

V_з.тр= B_тp · L · h_н

где h_н, - толщина недобора по /7/, который в основном зачищают вручную.

V_з.тр=1.0·700·0.15 =105м³

Объем работ по устройству приямков, которые отрывают за 1-2 дня до укладки труб (т.к. диаметр больше 300 мм), размером согласно /5/ длина 0.5 м, ширина 1м,

глубина 0.2 м для железобетонной раструбной трубы диаметром 0.4 м, длина трубы 5 м, вручную

V_п = abcL/l

где а,b,с - размеры приямков (длина, ширина и глубина) принимаются по СНиП /5/ в м;

L - протяженность трубопровода, м;

1 - длина трубы или трубной секции, м.

V_п= 0.5·1.0·0.2·700/5=14 м³

Н а дне траншеи перед укладкой труб целесообразно вручную или ме­ханизированным способом устраивать, то есть нарезать специальное оваль­ное углубление (ложе) с углом охвата труб до 120º. Трубы, уложенные таким образом, выдерживают нагрузку на 30-40 процентов больше, чем трубы, уложенные на плоское основание.

Объем земляных работ (м³) по устройству ложе или выкружки на дне траншеи:

V_л = F_л ·L_rp

где F_л - площадь поперечного сечения ложе (выкружки), м; L_тp - длина траншеи, м.

Площадь сечения (м²) ложе (выкружки) можно определить следую­щим образом:

F_л = r² /2·[(π·φ/180º)-sin φ],

где φ- угол охвата, град

Площадь сечения грунтового ложе (выкружки) с углом охвата 120º

F = (0.2)² / 2·[(3,14·120º /180º) - sin120º] = 0.0245 м²

Объем земляных работ по устройству ложе вручную

V_л = 0.0245·700 =17.15 м³

Объем грунта, вытесняемый трубопроводом и вывозимый за пределы строительной площадки

V_m = (1,05·π· D² )/4·L

где D и L - наружный диаметр и общая длина трубопровода, м;

1,05 - коэффициент увеличения вытесняемого грунта (учитывается при прокладке раструбных труб).

V_m = (1.05·3.14·0.4/4)·700 = 92.316 м³

Объем грунта обратной засыпки траншеи

V_об.з = ( V_тр - V_т)/ К_ор

где V_тр - объем грунта разрабатываемой траншеи, м³;

V_т - объем грунта, вытесняемый трубопроводом и вывозимый за пределы строительной площадки м³;

К_ор - коэффициент остаточного разрыхления по /7/

V_об.з = (1160 – 92.316)/1,05 =1016.842 м³

Общий объем земляных работ в траншее составляет

V =V_мех +V_руч

О бъем ручных земляных работ в траншее составляет

V_руч = V_з.тр + V_п + V_л

V_руч = 105+14+17.15 =136.15 м³

Общий объем грунта составит:

V = 1160 + 136.15 = 1296.15 м³

Объем лишнего грунта, который вывозится за пределы строительной площадки, равен:

V_лиш.гр. =1296.15 – 1016.84 = 279.31 м³