Определение размеров карьеров

Размеры карьера определяются по объёму разработки грунта в карьере, с одной стороны, и по числу ярусов разработки, уклону откосов, соотношению сторон карьера с другой.

Имеем объём отсыпаемого в тело плотины гравийно-песчаного грунта V=1,4 млн.м³.

Объёмы карьеров будут приблизительно на 10% больше, чем объём укладываемого грунта, поэтому объём карьера для скального грунта V_к =1,54 млн.м³.

Соотношение сторон карьера технологически выгодно назначать 1:1,5 1:2,0 при числе ярусов не менее двух и высоте забоя, соответствующей параметрам выбранного типа экскаватора и виду разрабатываемого грунта.

Примем для карьера гравийно-галечникового грунта, что в нём 2 яруса. Для экскаватора ЭО-5225 максимальная высота копания = 4,2 м.

Поэтому высоту яруса назначаем h_яруса = 3,2 м.

Общая высота карьера h_{карьера} = n_яр · h_яр = 2 · 3,2 = 6,4м.

Площадь карьера гравийно-галечникового грунта в среднем по высоте сечении

S_кар  = = 240625 м².

Минимальный размер среднего сечения карьера в плане

a_ср = = = 245 м.

Максимальный размер в плане среднего сечения карьера b_ср = 4 · a_ср = 980 м.

Если принять заложение откоса карьера m=0,5, максимальные (по поверхности земли) размеры карьера в плане :

a = a_ср + 0,5 · m · h_кар = 245 + 0,5 · 0,5 · 6,4  246,6 м

b = b_ср + 0,5 · m · h_кар = 980 + 0,5 · 0,5 · 6,4  981,6м

Разработка грунта в карьере ведется экскаватором обратная лопата Е200SR Evolution боковым забоем. При боковом забое экскаватор разрабатывает перед собой грунт полосой, передвигаясь параллельно выемке, определенной ширины и грузит его на транспорт. Предельная ширина забоя при этом равна рабочему радиусу копания экскаватора 10,2 м.

Производство работ по укладке грунтов в сооружение

Как сооружение, грунтовая плотина относится к качественным насыпям - земляным сооружениям, которые должны удовлетворят условиям устойчивости, допустимых деформаций как сооружений в целом, так и отдельных их элементов, необходимой плотности, общей и фильтрационной прочности. Производство работ по устройству качественной насыпи предусматривает следующие операции:

• отсыпку грунта;

• разравнивание;

• уплотнение;

Для обеспечения непрерывности процесса возведения плотины, эти работы проводятся по поточной схеме. С этой целью рабочую поверхность насыпи разбивают в плане на равновеликие по площади карты и на каждой последовательно выполняют необходимые работы. Часть площади карты, на которой проводится одна из операций, называется захваткой. В совокупности захватки образуют карту отсыпки. Число захваток на карте определяется числом операций на ней. В нашем случае их три: отсыпка грунта, его разравнивание и укатка (при условии оптимальной влажности грунта).

Разбивка сечения на карты и захватки

По высоте плотины размеры карты меняются, поэтому для разбивки удобно выбрать горизонтальное сечение. В нашем случае сечении имеет отметку   157,15 м. Построив разрез по створу, увидим, что длина сечения составит b_сеч =295 м. Ширина сечения отсыпки грунта 27,45 м.

Минимальная ширина захватки из условия возможности разворота на 180 землевозных машин или катков должна составлять 620 метров (в зависимости от вида катка). Поэтому примем, что захватки располагаются последовательно одна за другой вдоль оси створа. В этом случае ширина захватки равна ширине всей зоны отсыпки.

Толщины слоя отсыпаемого грунта принимаем равными для суглинистой смеси 0,3 м, а для гравийно-песчаного грунта 0,6 м.