2.4 Распределение объемов земляных работ. Назначение способов производства земляных работ на рабочих участках. Определение средней дальности перемещения грунта

Исходный участок необходимо разделить на рабочие участки. На каждом рабочем участке производим распределение земляных масс, определение дальности возки грунта.

Назначение рабочих участков, определение средней дальности возки грунта в их пределах и распределение земляных масс выполняют с учетом требуемого количества грунта для насыпей и оценки возможности использования грунта из выемок, резервов и карьеров. Если грунты выемок удовлетворяют требованиям, то их можно укладывать в насыпь. По исходным данным в нашем проекте грунты удовлетворяют данным требованиям. Не разрешается укладывать в насыпь глинистые грунты мягко-пластичной, текуче-пластичной и текучей консистенции. Избыток грунта из выемок или непригодный грунт укладывают в кавальер или транспортируют в отвал. Насыпи возводят из боковых резервов, если грунты из смежных выемок непригодны для насыпи или нецелесообразно его транспортирование. Не допускается размещать резервы в пределах раздельных пунктов, путевых зданий, населенных мест, переездов, в поймах рек.

Насыпи, которые невозможно возвести из грунта выемок или боковых резервов, возводят из грунта, взятого при разработке сосредоточенных карьеров. В проекте расположение карьеров допускается расположить условно.

Распределение земляных масс выполняют приближенно на основании продольного профиля и графика попикетных объемов работ.

Результаты распределения земляных масс сводим в таблицу 6.

Таблица 6 Распределение земляных масс на рабочие участки.

Рабочие участки	Пикет + м	Выемки				Насыпи
		Всего	в том числе			Всего	в том числе из
			отвал	кавальер	насыпь		выемки	резерва	карьера
1	ПК0+0 ПК5+83,4	17998,3	-	17998,3	-	-	-	-	-
2	ПК5+83,4 ПК19+00	23297,9	-	-	23297,9	-	-	-	-
3	ПК19+00 ПК30+00	15866,9	-	-	15866,9	-	-	-	-

При распределении земляных масс одновременно выбирают способы производства работ, назначают ведущие землеройные машины и транспортные средства в соответствии с рекомендациями нормативных документов, а также на основании технико-экономического сравнения конкурентноспособных вариантов.

Дальность перемещения грунта является одним из основных факторов, влияющих на выбор землеройных машин. Она определяется по рабочим участкам при продольной или поперечной возках грунта.

Дальность возки на рабочих участках с продольным перемещением грунта L рассчитывается по формуле:

L = L_ср + l_р + l_м, (17)

где L - дальность возки на рабочих участках с продольным перемещением грунта (м);

L_ср – среднее расстояние между центрами тяжести перемещаемых объемов грунта из выемки в насыпь, м;

l_р=50 - разворот машины, м;

l_м=50 - маневрирование машины, м.

На втором, третьем рабочих участках в проекте применяется продольное перемещение грунта. Рассчитаем дальность возки грунта на этих рабочих участках:

L₂ = 766,6 + 50 + 50 = 866,6 (м).

L₃ = 758,2 + 50 + 50 = 858,2 (м).

На первом рабочем участке используется поперечное перемещение грунта из резерва в насыпь. Дальность возки при поперечном перемещении грунта из выемки в кавальер и из резерва в насыпь вычисляют с учетом размеров резерва и насыпи, кавальера и выемки, установленных нормами проектирования железных дорог.

Дальность поперечной возки грунта из выемки в кавальер L_ср вычисляют по формуле:

L_ср = 0,5 х В + m х Н_в + l₁ + 1,5 х h_к + 0,5 х b_к , (25)

где В - ширина основной площадки земляного полотна с учетом ширины двух кюветов по их верху, м;

m - коэффициент крутизны откоса выемки;

l₁ - ширина бермы, м;

Н_в - глубина выемки, м;

h_к - высота кавальера, м;

b_к - ширина кавальера по верху, м;

При отсыпке кавальера должно соблюдаться условие, что площадь поперечного сечения одностороннего (двухсторонних) кавальеров равна площади поперечного сечения выемки:

ω_ск = ω_св , (26)

где ω_ск – средняя площадь поперечного сечения кавальера, м²;

ω_св – средняя площадь поперечного сечения выемки (или ее части), м²;

Определение размеров кавальера начинаем с определения средней площади выемки по формуле:

ω_ск = ω_св = V_в / L, (27)

где ω_ск – средняя площадь поперечного сечения кавальера, м²;

ω_св – средняя площадь поперечного сечения выемки (или ее части), м²;

V_в – объем выемки, м³;

L – длина выемки (или ее части).

Рассчитаем среднюю площадь поперечного сечения выемки:

ω_св = 17998,3/ 583,4 = 30,8 (м²).

Следовательно, ω_св = ω_ск = 30,8 (м²).,

Размеры кавальера определяют по формулам:

b₁ = ω_ск / h_к - 1,5 х h_к, (28)

где b₁ – ширина кавальера по верху, м;

ω_ск – средняя площадь поперечного сечения кавальера, м²;

h_к - средняя глубина кавальера (не более 1,5-3 м).

b₂ = b₁ + 2 х n х h_к, (29)

где b₂ – ширина кавальера по низу, м;

ω_ск - площадь поперечного сечения кавальера, м²;

b₁ – ширина кавальера по верху, м;

h_к - средняя высота кавальера (не более 1,5-3 м).

n = 1,5 – крутизна откосов кавальера

h₁ = h_к - 0,01 х b₂, (30)

где h₁ – высота кавальера с полевой стороны земляного полотна, м;

h_к - средняя высота кавальера (не более 1,5-3 м);

b₂ – ширина кавальера по низу, м.

h₂ = h_к + 0,01 х b₂, (31)

где h₂ – высота кавальера со стороны земляного полотна, м;

h_к - средняя высота кавальера (не более 1,5-3 м);

b₂ – ширина кавальера по низу, м.

Принимаем среднюю высоту кавальера h_к = 3,0 м.

Подставляем данные в формулы:

b₁ = 30,8 / 3 - 1,5 х 3,0 = 5,8 (м)

b₂ = 5,8 + 2 х 1,5 х 3,0 = 14,8 (м)

h₁ = 3 – 0,01 х 14,8 = 2,9 (м)

h₂ = 3 + 0,01 х 14,8 = 3,1 (м)

Определяем дальность поперечной возки на 1 рабочем участке попикетно до кавальера в одну сторону:

1 рабочий участок:

L_{ср (пк1)} = 0,5 х 11,7 + 1,5 х 0,75 + 5 + 1,5 х 3 + 0,5 х 5,8 = 14,37 (м);

L_{ср (пк2)} = 0,5 х 11,7 + 1,5 х 2,05 + 5 + 1,5 х 3 + 0,5 х 5,8 = 16,32 (м);

L_{ср (пк3)} = 0,5 х 11,7 + 1,5 х 3,3 + 5 + 1,5 х 3 + 0,5 х 5,8 = 18,2 (м);

L_{ср (пк4)} = 0,5 х 11,7 + 1,5 х 3,15 + 5 + 1,5 х 3 + 0,5 х 5,8 = 17,97 (м);

L_{ср (пк5)} = 0,5 х 11,7 + 1,5 х 1,65 + 5 + 1,5 х3 + 0,5 х 5,8 = 15,72 (м).

L_{ср (пк6)} = 0,5 х 11,7 + 1,5 х 0,1 + 5 + 1,5 х3 + 0,5 х 5,8 = 13,4 (м).

Въезды и съезды устраиваются примерно через 65-130 м. В зависимости от рабочих отметок земляного полотна Н дальность перемещения L может быть определена по формулам:

если Н до 2 м, то L = L_ср + 65;

если Н = 3 м, то L = L_ср + 80;

если Н = 4 м, то L = L_ср + 95;

если Н = 5 м, то L = L_ср + 110;

если Н = 6 м, то L = L_ср + 130.

На первом рабочем участке достаточно устройство одностороннего кавальера. Учитывая устройство въездов и съездов, рассчитаем дальность перемещения на первом рабочем участке попикетно:

L_{(ПК 1)} = 14,37 + 65 = 79,37 (м); L_{(ПК 2)} = 16,32+ 80 = 96,32 (м);

L_{(ПК 3)} = 18,2 + 95 = 113,2 (м); L_{(ПК 4)} = 17,97 + 95 = 112,97 (м);

L_{(ПК 5)} = 15,72 + 65 = 80,72 (м); L_{(ПК 6)} = 13,4 + 65 = 78,4 (м);

Рассчитаем среднюю дальность поперечной возки на первом рабочем участке и на пятом рабочем участке:

L_{ср(на 1 раб.уч)} = 93 (м).