5.Определение поперечных размеров кавальера подстилающего грунта

Объем кавальера подстилающего грунта на 1 м траншеи после отсыпки экскаватором в характерной точке V зависит от объема грунта разработанного в траншее (V ) c 1 м ее длины и коэффициента первоначального увеличения объема подстилающего грунта после разработки К и равняется

V = V  К .

Значения первоначального увеличения объема после разработки грунта К принимается на основании заключения полевой грунтовой лаборатории и для предварительных расчетов приводятся в таблице [11].

Объем грунта разрабатываемого в траншее V на 1 м длины в характерной точке

V = F 1 = (b + mh_T ) h_T  1,

где F – площадь поперечного сечения траншеи в подстилающем грунте.

Характерные точки принимаются в местах изменения уклонов поверхности грунта и дна траншеи, устройства сооружений (колодцев) и др. исходя из продольного профиля траншеи.

При отсыпке кавальера подстилающего грунта экскаватором откосы его принимаются одинаковыми с крутизной 1 : 1.

Тогда

V = b  h 1,

где b и h – соответственно ширина кавальера по низу и высота его.

При крутизне откосов 1:1 для треугольного профиля кавальера

b = 2 h .

Тогда

V =(h )²1.

Высота кавальера подстилающего грунта

h = .

После этого высота кавальера h сравнивается с расчетной высотой выгрузки экскаватора h_в, принимаемой по паспортным данным. Если высота выгрузки больше высоты кавальера h с запасом 0,5…1 м, то возможна отсыпка кавальера подстилающего грунта треугольного профиля. Если высота выгрузки экскаватора меньше получаемой высоты кавальера треугольного профиля, то устраивается кавальер трапецеидального профиля. Его максимальная высота может равняться высоте выгрузки за вычетом запаса 0,5…1,0 м. Для определения ширины кавальера трапецеидального профиля поверху требуется из объема кавальера на длине 1 м вычесть объем кавальера треугольного профиля на длине 1 м с новой высотой и полученный остаточный объем разделать на принятую высоту кавальера. Полученное значение будет шириной кавальера по верху.

В этом случае требуется проверка достаточности радиуса выгрузки экскаватора, который будет исчисляться от оси вращения экскаватора до наиболее удаленной точки на верху кавальера (Рис. 5.1).

Рис. 5.6. Схема разработки подстилающего грунта экскаватором

Ширина кавальера подстилающего грунта понизу определяется в каждой характерной точке (b )^ХТ на 1м длины. Результаты заносятся в Табл. 5.1:

Таблица 5.4

Параметры кавальера подстилающего грунта

ПКхт	b , м	h , м	(F )ХТ1, м3	К	(F )ХТ1, м3	(h )ХТ, м	(b )ХТ, м
1	2	3	4	5	6	7	8

6.Определение размеров площади снятия растительного грунта при устройстве траншеи землеройными машинами

При устройстве выемки в первую очередь разрабатывается растительный грунт, укладываемый в кавальер, а затем подстилающий. Растительный грунт стараются сохранять и не перемешивать с подстилающими грунтами, так как он восстанавливается в течение десятков лет. С этой целью производится раздельная укладка растительного и подстилающих грунтов. После обратной засыпки выемки, чаще всего растительный грунт возвращается на нарушенную поверхность ровным слоем и засевается травой (рекультивация площади).

При устройстве траншеи растительный грунт снимается на минимальной площади и укладывается за пределами кавальера подстилающего грунта с таким расчетом, чтобы не было их перемешивания при выполнении земляных работ по всей длине траншеи.

Ширина площади снятия растительного грунта определяется шириной траншеи поверху, местом и размерами кавальера подстилающего грунта, схемами движения экскаватора при разработке грунта и кранов при монтаже трубопровода, расстояниями между элементами земляных сооружений.

Рационально размещать кавальеры разрабатываемого грунта с одной стороны от траншеи, а монтаж трубопровода вести с другой. Так как монтаж не связан с перемешиванием грунтов, то растительный грунт в этой зоне не снимается.

Определение ширины площади снятия растительного грунта ведется в направлении перпендикулярном оси траншеи (чаще на 1 м длины траншеи) в характерных сечениях, которые принимаются в местах изменения уклона поверхности и дна траншеи, ширины траншеи, местах расположения сетевых сооружений и др. Размер этой площади будет зависеть и от типа проходки экскаватора относительно оси траншеи при разработке грунта.

При продольной схеме разработки траншеи ось движения экскаватора совпадает с осью траншеи, и кавальер разрабатываемого подстилающего грунта обычно располагается с левой стороны траншеи от оси движения экскаватора. С другой стороны траншеи площадь свободна для работ по монтажу трубопровода. Кавальер растительного грунта располагается за кавальером подстилающего грунта. Ось кавальера подстилающего грунта при треугольном его профиле располагается на расстоянии примерно равном расчетному радиусу выгрузки (рис.6.1).

Если расчетного радиуса выгрузки при разработке подстилающего грунта с продольной проходкой экскаватора недостаточно для отсыпки кавальера (отсыпаемый кавальер располагается в пределах разрабатываемой траншеи), то ось движения экскаватора смещается в строну кавальера и располагается в пределах траншеи или за ее пределами (параллельная проходка). В любом случае кавальер подстилающего грунта располагается у траншеи или на расстоянии, обеспечивающем проход машин между верхней бровкой траншеи и кавальером, для проведения монтажных работ.

Ширина площади снятия растительного грунта В_рг определяется шириной траншеи поверху, шириной кавальера подстилающего грунта понизу и расстояний а, обеспечивающих возможность раздельного расположения грунтов (рис. 6.1) и исключающих обрушение в траншею отсыпаемого грунта. Эта ширина будет равняться

В_рг = а₁ + + а₂ + + а₃,

где а₁, а₂, а₃ – соответственно расстояния между бровками разрабатываемого растительного грунта и траншеи, траншеи и подошвой кавальера подстилающего грунта (возможно для проезда машин) и подошвами кавальеров подстилающего и растительного грунта. Эти расстояния принимаются минимум 0,5…1,0 м. Если требуется по условиям устойчивости откосов траншеи или кавальеров, или при необходимости прохода машин вдоль траншеи или между кавальерами, то эти расстояния могут быть увеличены.

Ширина снятия растительного грунта определяется в каждой характерной точке на длину 1 м, затем эти размеры суммируются и сумма делится на количество слагаемых, чтобы определить среднюю ширину, по которой определяется объем снимаемого растительного грунта и средняя дальность его перемещения. Результаты расчета сводятся в Таблица 6.5

Таблица 6.5

	а1, м	,м	а2, м		а3, м	, м
1	2	3	4	5	6	7

где n – число суммируемых точек.

Рис. 6.7. К определению ширины площади снятия растительного грунта