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:
местными хозяйственными условиями;
природными условиями;
рельефом местности;
наличием подъездных путей;
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:
восходящие участки кривой соответствуют выемкам, а нисходящие – насыпям;
максимумы и минимумы кривой располагаются над точками перехода из выемки в насыпь и наоборот;
любая ордината кривой представляет собой алгебраическую сумму насыпей и выемок от начала кривой до рассматриваемого сечения;
разность двух ординат DV равна объему земляных работ между рассматриваемыми сечениями DL на дороге;
любая горизонтальная линия NM, пересекающая кривую объемов, отсекает участок, на котором объем насыпи равен объему выемки. Эта линия называется равнообъемной, или распределяющей;
средняя дальность перевозки грунта в пределах участка кривой, отсекаемого распределяющей линией, равна частному от деления отсеченной площади на ее максимальную высоту Lcр =w/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.