
- •Практичне заняття 1 визначення обсягів земляних робіт
- •Контрольні запитання
- •Практичне заняття 2 вибір провідної машини і розрахунок розмірів забою.
- •Пзмmax Пзмтр
- •RpозвmaxRpозвтр
- •Rkопmax Rkоптр
- •Контрольні запитання
- •Практичне заняття 3 Комплектування та вибір раціональних складів мдз для будівництва каналізаційного колектора на підставі техніко-економічного порівняння варіантів
- •Склад мдз
- •Контрольні запитання
- •Практичне заняття 4 побудова сітьового графіка будівництва інженерних мереж.
- •Порядок виконання розрахунку і побудова сітьового графіка
- •Контрольні запитання
- •Список літератури
- •Додаток а
- •Додаток б
- •Додаток в
- •Додаток г
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АВТОМОБІЛЬНО-ДОРОЖНІЙ УНІВЕРСИТЕТ
Методичні вказівки
до практичних занять з дисципліни
«Будівництво та експлуатація інженерних мереж»
для студентів денної та заочної спеціальності 6.060101
Затверджено методичною
радою університету,
протокол № 1 від 05.10.2011 р.
Харків
ХНАДУ
2012
Укладачі: Рідкозубов О.О.,
Захаренков В.В.,
Шрестха Р.Б.
Кафедра будівництва та експлуатації автомобільних доріг та аеродромів.
Метою практичних занять з дисципліни «Будівництво та експлуатація інженерних мереж» є набуття практичних навичок розв’язку задач щодо вибору і обґрунтування раціональних методів організації робіт, закріплення знань щодо визначення потреби у машинах під час будівництва інженерних мереж.
Приймається така послідовність розв’язку:
1. Визначення обсягів земляних робіт.
2. Попередній вибір машин і розрахунок розмірів забою.
3. Розрахунок комплектів машин і вибір оптимального варіанта на підставі техніко-економічного порівняння варіантів.
4. Побудова сітьового графіка.
До складу графічного матеріалу входять:
1. Поздовжній профіль каналізаційного колектора.
2. Схема розробки траншеї екскаватором.
3. Технологічні схеми будівництва каналізаційного колектора.
4. Сітьовий графік будівництва.
Практичне заняття 1 визначення обсягів земляних робіт
Вихідні дані
Вихідні дані до практичних занять наведені у табл. А.1 додатка А:
ділянка будівництва;
вид ґрунту;
внутрішній діаметр труб каналізаційного колектора;
відстань транспортування ґрунту;
проектні відмітки дна початку і закінчення траншеї;
чорні відмітки землі.
Приклад
Визначити обсяг земляних робіт для влаштування траншеї під каналізаційний колектор із залізобетонних розтрубних труб і підібрати МДЗ (машино-дорожнього загону) для влаштування траншеї за таких умов:
- Харківська область;
- ґрунт – супісок;
- риття траншеї виконується без кріплення стінок у відвал, зайвий ґрунт транспортується на відстань 4 км;
- внутрішній діаметр труб 700 мм.
Вихідні дані наведено у табл. 1.1.
Таблиця 1.1 – Чорні та проектні відмітки траншеї каналізаційного колектора
ПК |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Чорні відмітки |
124,00 |
124,05 |
125,00 |
125,10 |
125,80 |
126,00 |
126,60 |
126,50 |
125,50 |
126,45 |
127,30 |
Проектні відмітки |
120,50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
123,70 |
На підставі початкових даних і нижче наведених вимог будуємо поздовжній профіль траншеї під каналізаційний колектор.
Глибина закладення каналізаційних колекторів залежить від глибини промерзання ґрунту.
Глибина закладення каналізаційних колекторів при діаметрі труб до 500 мм – лоток повинен бути на 0,3 м нижче максимальної глибини промерзання. При діаметрі труб більше 500 мм – лоток повинен бути на 0,5 м нижче максимальної глибини промерзання, але не менше 0,7 м до верху труби від відміток планування.
Проектні відмітки дна початку і закінчення траншеї є незмінними, отже, при проектуванні поздовжнього профілю треба врахувати мінімальну глибину закладення колектора і найменші ухили трубопроводів.
Мінімальну глибину закладення (метри) слід приймати як найбільшу з трьох величин
h
к
h'к = hпр + a + δ + hпід , (1.1)
h''к =0,7 + D + hпід
де hк – мінімальна висота колодязів;
hпр – нормативна глибина промерзання ґрунту для цього району, приймається за табл. Б.1 додатка Б, м;
а – параметр, що приймається для труб діаметром до 500 мм, – 0,3 м, для труб більшого діаметра – 0,5 м;
δ – товщина стінки труби, м;
D – зовнішній діаметр труби, м;
hпод – товщина основи (підготовки) під колектор, м:
h' = 1,00 + 0,50 + 0,08 = 1,58 м;
h'' = 0,7 + D = 0,7 + 0,86 = 1,56 м.
Зовнішній діаметр труб – це внутрішній діаметр плюс товщина двох стінок
D = 700 + 2·80 = 860 мм.
Враховуючи, що висота оглядових колодязів (табл. В.2 додатка В) 1960 мм, приймаємо мінімальну глибину 1,96 м. Якщо ґрунт суглинок або глина, то додаємо ще 10 см (піщана підготовка) – речення бажано переробити.
Мінімальна відмітка, де найбільша можливість промерзання на ПК 8. Розраховуємо початкову проектну відмітку
125,50 – 1,96 = 123,54 м.
Знаходимо ухил (123,70 – 123,54) : 200 = 0,0008.
Але за вимогами табл. В.1 додатка В мінімальний ухил колектора 0,002, тому приймаємо 0,002.
Для того, щоб вийти на проектні відмітки дна початку траншеї, змінюємо ухил на ПК 4
(122,50 – 120,50) : 400 = 0,005.
При проектуванні необхідно враховувати також, що глибина траншеї не повинна перевищувати 5,00 м.
Поздовжній профіль колектора наведений на рис. 1.1.
Рисунок 1.1 – Поздовжній профіль каналізаційного колектора
При розрахунках ширину траншеї по дну b приймаємо за табл. 1.2.
Крутість укосів траншеї для убезпечення умов роботи приймаємо за табл. 1.3.
Таблиця 1.2 – Найменша ширина траншей по дну
Зовнішній діаметр D, м: |
Найменша ширина траншей b (м) при розтрубних стикових з’єднаннях |
до 0,5 0,5-1,6 1,6-3,5 |
D + 0,6 D + 1,0 D + 1,4 |
Таблиця 1.3 – Найбільш допустима крутість укосів
Тип ґрунту |
Найбільш допустима крутість укосів при глибині траншеї у сухих ґрунтах hтр, м |
||
до 1,5 |
1,5...3,0 |
3,0...5,0 |
|
Насипний |
1:0,67 |
1:1 |
1:1,25 |
Піщаний, гравелистий |
1:0,5 |
1:1 |
1:1 |
Супісок |
1:0,25 |
1:0,67 |
1:0,85 |
Суглинок |
1:0 |
1:0,5 |
1:0,75 |
Глина |
1:0 |
1:0,25 |
1:0,5 |
Рисунок 1.2 – Схема для призначення розрахункових параметрів поперечника траншеї
Розрахуємо об’єми земляних робіт. Результати розрахунків наведено у табл. 1.4.
Таблиця 1.4 – Підрахунок об’єму земляних робіт
Пікети і плюси |
Робочі відмітки, hр, м |
Напівсума робочих відміток
|
Площі поперечних перерізів
|
Поправка
|
Розрахункова
площа поперечного перерізу |
Обсяг
м3 l0 = 100 м |
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
3,50 3,05 3,50 3,10 3,30 3,30 3,70 3,40 2,20 2,95 3,60 |
3,28 3,28 3,30 3,20 3,30 3,50 3,55 2,80 2,58 3,28 |
15,24 15,24 15,39 14,66 15,39 16,92 17,32 14,20 9,26 15,24 |
0,01 0,01 0,01 - - 0,01 0,01 0,08 0,03 0,03 |
15,25 15,25 15,40 14,66 15,39 16,93 17,33 14,28 9,29 15,27 |
1525,00 1525,00 1540,00 1466,00 1539,00 1693,00 1733,00 1428,00 929,00 1527,00 |
Σ 35,60 Разом 14905,00
Якщо колодязі потрапляють не на пікети, то потрібно рахувати й плюси.
Необхідно врахувати також обсяг ґрунту під час улаштування приямків (для влаштування стиків), табл. В.3 додатка В.
Лінійні елементи підземних мереж – труби і колодязі – залежно від місцевих гідрогеологічних умов укладають на природну ґрунтову або штучну основу.
Для рівномірного передавання навантаження на основу труби діаметром від 600 мм і більше повинні стикатися з основою не менше ніж четвертою частиною циліндричної поверхні, що досягається влаштуванням основ лекальної форми або використанням труб з плоскою підошвою.
Площа перетину приямка Fпр дорівнює
,
(1.2)
де Bпр – ширина приямка по дну (приймаємо 1 м), м;
hпр – висота приямка (приймаємо 0,3 м), м;
m – крутість укосів приямків (приймаємо 1)
.
Кількість приямків дорівнює різниці між кількістю труб і кількістю колодязів. Кількість труб визначається
,
(1.3)
де L – протяжність колектора, м;
lтр – довжина ланки труби (табл. В.1 додаток В)
Кількість колодязів визначається за формулою
,
(1.4)
де L – протяжність колектора, м;
lк – відстань між колодязями (табл. В.1 додаток В)
.
Кількість приямків дорівнює
.
Геометричний об’єм приямків Vпр дорівнює
Таким чином, об'єм земляних робіт дорівнює
.
Об’єм ґрунту для зворотної засипки траншеї Vзв з урахуванням коефіцієнта залишкового розпушування Ко.р. дорівнює
,
(1.5)
де Vз – об’єм земляних робіт, м3;
VТ – об’єм ґрунту, що витісняється трубопроводом з урахуванням коефіцієнта збільшення за рахунок розтруба (1,05), м3;
VК – об’єм ґрунту, що витісняється колодязями з урахуванням висоти і зовнішнього діаметра горловини, м3;
Кз.р. – коефіцієнт залишкового розпушування, що приймається за табл. 1.4 (приймаємо максимальні значення).
Об’єм ґрунту, що витісняється трубопроводом з урахуванням коефіцієнта збільшення за рахунок розтруба, дорівнює
,
(1.6)
де D – зовнішній діаметр трубопроводу, м;
L – протяжність колектора, м;
dk – зовнішній діаметр колодязів (табл. В.2. додаток В), м;
Кк – кількість колодязів, шт.;
1,05 – коефіцієнт збільшення об'єму за рахунок розтруба.
Таблиця 1.5 – Залишкове розпушування ґрунту
Найменування ґрунту |
Залишкове розпушування ґрунту, % |
Глина |
6-9 |
Гравієво-галечникові ґрунти |
5-8 |
Лес м’який |
3-6 |
Лес твердий |
4-7 |
Пісок |
2-5 |
Солончак і солонець м’які |
3-5 |
Солончак і солонець тверді |
5-9 |
Суглинок |
5-8 |
Супісок |
3-5 |
Об’єм ґрунту, що витісняється колодязями з урахуванням висоти горловини і зовнішнього діаметра (табл. В.2. додаток В), дорівнює
,
(1.7)
де dк – зовнішній діаметр колодязів (табл. В.2. додаток В), м;
dгор – діаметр горловини колодязя (табл. В.2. додаток В ), м;
hк – висота колодязя (табл. В.2. додаток В), м;
hр – робоча відмітка, м;
Кк – кількість колодязів, шт.
.
Таким чином, об'єм ґрунту для зворотної засипки траншеї дорівнює
.
Об’єм надмірного ґрунту, що транспортується у відвали,
.
Це складає від загальної кількості ґрунту
.