2. Подсчет объемов работ и распределение земляных масс

2.1. Исходные данные

Объемы земляных работ в дорожном строительстве определяют по рабочим отметкам продольного профиля с учетом размеров и формы земляного полотна. Должны быть также известны профильные расстояния между всеми сечениями, для которых определены высоты (рабочие отметки).

Все сооружения земляного полотна делятся на две группы: наиболее часто встречающиеся типовые сооружения и сооружения, требующие индивидуального проектирования. К типовым сооружениям относятся насыпи высотой до 12 м с уположением откосов в нижней части на 0,25 и выемки глубиной до 12 м и без уположения откосов. Опыт проектирования показывает, что в железнодорожном строительстве доля участков земляного полотна с типовым поперечным профилем достигает 70–80 %, остальные требуют индивидуального проектирования с использованием берм, дополнительных уширений, уположения откосов и т. п. В учебном пособии рассматриваются только типовые земляные сооружения.

Земляное полотно с типовым поперечным профилем представляет собой геометрическое тело в виде трапецеидального клина и призматоидов, объемы которого определяют с использованием следующих параметров: В – ширины насыпи по верху, выемки по низу; Н₁, Н₂ – рабочих отметок на границах расчетного участка длиной, равной L; m – показателя крутизны откоса земляного полотна (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Поперечные размеры земляного полотна

В качестве расчетного значения ширины сооружения принимается: в насыпях – ширина основной площадки земляного полотна

В = b; (2.1)

в выемках – расстояние между откосами в уровне основной площадки земляного полотна, в которое помимо b включается ширина двух кюветов по верху b_k и ширина закюветных полок b_п, если они предусмотрены проектом

(2.2)

2.2. Обработка продольного профиля

Обработка продольного профиля участка земляного полотна заключается в определении протяженности и границ его частей, имеющих однотипные поперечные профили. Этими границами являются нулевые точки (места перехода насыпей в выемки и наоборот), места изменения крутизны откосов насыпей в обыкновенных грунтах (переход от нормальных насыпей к высоким), места начала и конца кривых участков пути с радиусом, вызывающим уширение земляного полотна, места расположения задних граней устоев моста.

1. Определение положения нулевых точек.

Положение нулевой точки на продольном профиле определяется расстоянием Х, м, от ближайшего пикета, находящегося слева от точки,

(2.3)

где H_л – рабочая отметка слева от нулевой точки, м; Н_пр – то же справа от нулевой точки, м; L – расстояние между рабочими отметками Н_л и Н_пр, м.

2. Определение положения высоких насыпей.

Высокими принято называть насыпи с рабочими отметками более 6 м. Нижняя часть такой насыпи (ниже 6 м) имеет более пологие откосы с показателем крутизны m = 1,75, что приводит к увеличению профильного объема земляного полотна. Положение начала высокой насыпи также определяется расстоянием Х, м, от ближайшего пикета (плюса) слева, которое находится из выражения

(2.4)

где – высота нормальной насыпи, = 6 м; Н_л – ближайшая слева рабочая отметка от точки начала высокой насыпи, м; Н_пр – то же ближайшая справа рабочая отметка, м; L – расстояние между рабочими отметками Н_л и Н_пр.

Аналогично определяется положение конца высокой насыпи:

(2.5)

3. Определение положения задних граней устоев моста.

Место расположения задних граней устоев моста определяется с учетом полной длины моста:

(2.6)

где l₀ – отверстие моста, м; l_у – длина устоя моста, м, приближенно l_у принимается 2,5…3 м.

Рабочие отметки насыпи у задних граней устоев моста следует определять путем составления пропорциальных зависимостей между известными ближайшими значениями рабочих отметок слева Н_л и справа Н_пр и соответствующими расстояниями:

(2.7)

где Н_л, Н_пр – ближайшие рабочие отметки слева и справа от искомой рабочей отметки, м; Х – расстояние от левой рабочей отметки до искомой рабочей отметки, м; L – расстояние между точками Н_л и Н_пр, м.