3.2 Расчет объемов земляных работ
Для расчета объема грунта для возведения насыпи рассчитывают геометрический объем насыпи. Для этого определяют среднюю площадь поперечного сечения насыпи на участках между пикетами и умножают ее на длину участка. Аналогично рассчитывают профильный объем грунта в выемке (при наличии участка дороги, проходящего в выемке). Для расчета поправки на снятие растительного слоя грунта необходимо рассчитать ширину основания земляного полотна и умножить её на толщину основания растительного слоя грунта, которая зависит от месторасположения участка (лес, пашня, луг).
Площадь сечения насыпи может быть рассчитана по формуле:
|
|
(5) |
,
где
B – ширина основания насыпи, м, рассчитывается формулой 6;
b =18,5 м – ширина гребня насыпи, определяется по таблице 9;
Hср – высота насыпи, м.
Таблица 9 – Параметры элементов поперечного профиля проезжей части и земляного полотна автомобильных дорог
|
Параметры элементов дорог |
Категория автомобильной дороги |
|
II |
|
|
Общее число полос движения, шт |
2 |
|
Ширина полосы движения, м |
3,75 |
|
Ширина обочины, м |
3,0 |
|
Ширина краевой полосы у обочины, м |
0,5 |
|
Ширина укрепленной части обочины, м |
2,0 |
Ширина земляного полотна может быть рассчитана по формуле:
|
|
(6) |
,
где
m = 1,5 – коэффициент заложения откоса насыпи, определяется по таблице 10.
Таблица 10 - Наибольшая крутизна откосов при высоте откоса насыпи
|
Грунты насыпи |
Наибольшая крутизна откосов при высоте откоса насыпи, м |
||
|
До 6 |
До 12 |
||
|
в нижней части (0-6) |
в верхней части (6-12) |
||
|
Глыбы из слабовыветривающихся пород |
1:1 - 1:1,3 |
1:1,3 - 1:1,5 |
1:1,3 - 1:1,5 |
|
Крупнообломочные и песчаные за исключением мелких и пылеватых песков)
|
1:1,5 |
1:1,5 |
1:1,5 |
|
Песчаные мелкие и пылеватые, глинистые и лессовые |
1:1,5 1:1,75 |
1:1,75 1:2 |
1:1,5 1:1,75 |
Объем насыпи:
|
l = 1000 м – протяженность участка. Расчетный объем насыпи:
|
(7) |
|
|
|
(8) |
|
F
l
,
где
Расчетный объем насыпи с учетом коэффициента уплотнения:
|
|
(9) |
,
где
Kу = 1,1 – коэффициент уплотнения, м, определяется по таблице 11.
Таблица 11 – Значение коэффициента относительного уплотнения для грунта
|
Требуемый коэффициент |
Значение коэффициентов относительного уплотнения для грунтов |
|||||||
|
Пески, супеси, суглинки пылеватые |
Суглинки, глины |
Лессы и лессовидные |
Скальные разрабатываемые грунты при плотности, г/см3 |
Шлаки, отвалы перерабатывающей промышленности |
||||
|
1,9 – 2,2 |
2,2 – 2,4 |
2,4 – 2,7 |
|
|||||
|
1,00 0,95 0,90 |
1,10 1,05 1,00 |
1,05 1,00 0,95 |
1,30 1,15 1,10 |
0,95 0,90 0,85 |
0,89 0,85 0,80 |
0,84 0,80 0,76 |
1,26 – 1,47 1,20 – 1,40 1,13 – 1,33 |
|
Для расчета требуемого объема грунта при возведении насыпи необходимо к рассчитанному профильному объему грунта добавить поправку на снятие растительного слоя грунта и полученное значение умножить на коэффициент уплотнения грунта в насыпи. Расчеты сводят в таблицу (таблица 12).
Таблица 12 – Ведомость объемов работ при отсыпке земляного полотна
|
км |
Рабочая отметка, м |
Длина, м |
Поправка на снятие растительного слоя, м3 |
Профильный объем насыпи, м3 |
Объем с учетом коэффициента уплотнения Kу=1,1, м3 |
|
0 |
1,5 |
1000 |
4600 |
35725 |
39297,5 |
|
1 |
|||||
|
1,55 |
1000 |
4630 |
36908,75 |
40599,63 |
|
|
2 |
|||||
|
1,45 |
1000 |
4570 |
34548,75 |
38003,63 |
|
|
3 |
|||||
|
1,4 |
1000 |
4540 |
33380 |
36718 |
|
|
4 |
|||||
|
1,6 |
1000 |
3495 |
36935 |
40628,5 |
|
|
5 |
|||||
|
1,75 |
1000 |
3562,5 |
40531,25 |
44584,38 |
|
|
6 |
|||||
|
1,8 |
1000 |
4780
|
42940 |
47234 |
|
|
7 |
|||||
|
1,87 |
1000 |
4822 |
44662,35 |
49128,59 |
|
|
8 |
|||||
|
1,62 |
1000 |
2336 |
36242,6 |
39866,86 |
Продолжение таблицы 12.
|
9 |
|
|
|
|
|
|
1,65 |
1000 |
2345 |
36953,75 |
40649,13 |
|
|
10 |
|||||
|
1,93 |
1000 |
2429 |
43721,35 |
48093,49 |
|
|
11 |
|||||
|
1,72 |
1000 |
2366 |
38623,6 |
42485,96 |
|
|
12 |
|||||
|
1,53 |
1000 |
4618 |
36434,35 |
40077,79 |
|
|
13 |
|||||
|
1,47 |
1000 |
4582 |
35018,35 |
38520,19 |
|
|
14 |
|||||
|
1,45 |
1000 |
4570 |
34548,75 |
38003,63 |
|
|
15 |
|||||
|
1,9 |
1000 |
4840 |
45405 |
49945,5 |
|
|
16 |
|||||
|
1,71 |
1000 |
4726 |
40747,15 |
44821,87 |
|
|
17 |
|||||
|
1,82 |
1000 |
4792 |
43430,6 |
47773,66 |
|
|
18 |
|||||
|
1,58 |
1000 |
4648 |
37622,6 |
41384,86 |
|
|
19 |
|||||
|
1,53 |
1000 |
4618 |
36434,35 |
40077,79 |
|
|
20 |
|||||
|
2,02 |
1000 |
3684 |
47174,6 |
51892,06 |
|
|
21 |
|||||
|
1,8 |
1000 |
3585 |
41745 |
45919,5 |
|
|
22 |
|||||
|
1,74 |
1000 |
3558 |
40289,4 |
44318,34 |
|
|
23 |
|||||
|
1,57 |
1000 |
4642 |
37384,35 |
41122,79 |
|
|
24 |
|||||
|
1,61 |
1000 |
4666 |
38339,15 |
42173,07 |
|
|
25 |
|||||
|
1,69 |
1000 |
4714 |
40263,15 |
44289,47 |
|
|
26 |
|||||
|
1,74 |
1000 |
4744 |
41475,4 |
45622,94 |
|
|
27 |
|||||
|
1,56 |
1000 |
4636 |
37146,4 |
40861,04 |
|
|
28 |
|||||
|
1,68 |
1000 |
4708 |
40021,6 |
44023,76 |
|
|
29 |
|||||
|
1,84 |
1000 |
2402 |
41520,4 |
45672,44 |
Продолжение таблицы 12.
|
30 |
|
|
|
|
|
|||
|
1,74 |
1000 |
2372 |
39103,4 |
43013,74 |
||||
|
31 |
||||||||
|
1,69 |
1000 |
2357 |
37906,15 |
41696,77 |
||||
|
32 |
||||||||
|
1,57 |
1000 |
2321 |
35063,35 |
38569,69 |
||||
|
33 |
||||||||
|
1,74 |
1000 |
2372 |
39103,4 |
43013,74 |
||||
|
34 |
||||||||
|
1,8 |
1000 |
2390 |
40550 |
44605 |
||||
|
35 |
||||||||
|
1,9 |
1000 |
2420 |
42985 |
47283,5 |
||||
|
36 |
||||||||
|
1,82 |
1000 |
2396 |
41034,6 |
45138,06 |
||||
|
37 |
||||||||
|
1,75 |
1000 |
2375 |
39343,75 |
43278,13 |
||||
|
38 |
||||||||
|
1,68 |
1000 |
2354 |
37667,6 |
41434,36 |
||||
|
39 |
||||||||
|
1,65 |
1000 |
2345 |
36953,75 |
40649,13 |
||||
|
40 |
||||||||
|
1,6 |
1000 |
2330 |
35770 |
39347 |
||||
|
41 |
||||||||
|
1,62 |
1000 |
2336 |
36242,6 |
39866,86 |
||||
|
42 |
||||||||
|
1,7 |
1000 |
2360 |
38145 |
41959,5 |
||||
|
43 |
||||||||
|
1,72 |
1000 |
2366 |
38623,6 |
42485,96 |
||||
|
44 |
||||||||
|
1,75 |
1000 |
2375 |
39343,75 |
43278,13 |
||||
|
45 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
Итого |
45000 |
158677,5 |
1754009 |
1929410 |
||||
Объём работ по уплотнению земляного полотна равен объёму с учётом коэффициента уплотнения. Для повышения качества уплотнения земляного полотна необходимо уплотнение производить при влажности, близкой к оптимальному значению. Так для песчаных грунтов оптимальное значение влажности равно 7-10 %, для супесчаных грунтов 9-14 %, для суглинистых фунтов 13-21 % и для глинистых грунтов 20-24 %. Для доувлажнения используют поливомоечные машины или производят орошение поверхности из шлангов с насадками.
Объём воды VB (м3) при доувлажнении 1 м3 грунта может быть рассчитан по формуле:
|
|
(10) |
,
где
м3
–
объем грунта, определяется по таблице
12;
– значение
оптимальной влажности грунта, %;
– значение
естественной влажности грунта, %;
=
1-2
% –
значение потерь влажности при
транспортировании и разравнивании
грунта;
– естественная
плотность грунта в карьере,
;
– плотность
воды,
.
Допускается объём воды для доувлажнения принимать равным 5 % от объёма уплотняемого грунта.
|
|
(11) |
В том случае, если влажность грунта выше оптимального значения, производят подсушивание грунта рыхлением или добавкой сухих инертных материалов - песка, золы уноса, шлака.
Для придания земляному полотну правильной формы, отвечающей техническим и эстетическим требованиям и для улучшения условий водоотвода и повышения устойчивости откосов производят планировку поверхности земляного полотна.
Объём планировки откосов земляного полотна определяют по формуле:
|
|
(12) |
,
где
– длина
откоса земляного полотна, м, определяется
по формуле 13.
Длина откоса насыпи:
|
|
(13) |
,
где
–
высота
насыпи, м;
m = 1,5 – коэффициент заложения откоса, определяется по таблице 10.
Расчёты сводятся в таблицу ведомости планировки откосов земляного полотна (таблица 13).
Таблица 13 – Ведомость объёмов работ по планировке откосов земляного полотна
|
Расстояние, км |
Протяженность участка, м |
Длина откоса, м |
Объем работ, м3 |
||||
|
От |
До |
||||||
|
0 |
1 |
1000 |
2,704 |
5408 |
|||
|
1 |
2 |
1000 |
2,794 |
5588 |
|||
|
2 |
3 |
1000 |
2,614 |
5228 |
|||
|
3 |
4 |
1000 |
2,524 |
5048 |
|||
|
4 |
5 |
1000 |
2,884 |
5768 |
|||
|
5 |
6 |
1000 |
3,155 |
6310 |
|||
|
6 |
7 |
1000 |
3,245 |
6490 |
|||
|
7 |
8 |
1000 |
3,371 |
6742 |
|||
|
8 |
9 |
1000 |
2,92 |
5840 |
|||
|
9 |
10 |
1000 |
2,975 |
5950 |
|||
|
10 |
11 |
1000 |
3,479 |
6958 |
|||
|
11 |
12 |
1000 |
3,101 |
6202 |
|||
|
12 |
13 |
1000 |
2,758 |
5516 |
|||
|
13 |
14 |
1000 |
2,65 |
5300 |
|||
|
14 |
15 |
1000 |
2,614 |
5228 |
|||
|
15 |
16 |
1000 |
3,425 |
6850 |
|||
|
16 |
17 |
1000 |
3,083 |
6166 |
|||
|
17 |
18 |
1000 |
3,281 |
6562 |
|||
|
18 |
19 |
1000 |
2,848 |
5696 |
|||
|
19 |
20 |
1000 |
2,758 |
5516 |
|||
|
20 |
21 |
1000 |
3,642 |
7284 |
|||
|
21 |
22 |
1000 |
3,245 |
6490 |
|||
|
22 |
23 |
1000 |
3,137 |
6274 |
|||
|
23 |
24 |
1000 |
2,83 |
5660 |
|||
|
24 |
25 |
1000 |
2,902 |
5804 |
|||
|
25 |
26 |
1000 |
3,047 |
6094 |
|||
|
26 |
27 |
1000 |
3,137 |
6274 |
|||
|
27 |
28 |
1000 |
2,812 |
5624 |
|||
|
28 |
29 |
1000 |
3,029 |
6058 |
|||
|
29 |
30 |
1000 |
3,317 |
6634 |
|||
|
30 |
31 |
1000 |
3,137 |
6274 |
|||
|
31 |
32 |
1000 |
3,047 |
6094 |
|||
|
32 |
33 |
1000 |
2,83 |
5660 |
|||
|
33 |
34 |
1000 |
3,137 |
6274 |
|||
|
34 |
35 |
1000 |
3,245 |
6490 |
|||
|
35 |
36 |
1000 |
3,425 |
6850 |
|||
|
36 |
37 |
1000 |
3,281 |
6562 |
|||
|
37 |
38 |
1000 |
3,155 |
6310 |
|||
|
38 |
39 |
1000 |
3,029 |
6058 |
|||
Окончание таблицы 13.
|
39 |
40 |
1000 |
2,975 |
5950 |
|||
|
40 |
41 |
1000 |
2,884 |
5768 |
|||
|
41 |
42 |
1000 |
2,92 |
5840 |
|||
|
42 |
43 |
1000 |
3,065 |
6130 |
|||
|
43 |
44 |
1000 |
3,101 |
6202 |
|||
|
44 |
45 |
1000 |
3,155 |
6310 |
|||
|
Итого |
45000 |
136,667 |
273334 |
||||
Объём планировки гребня земляного полотна рассчитывают по формуле:
|
|
(14) |
,
где
b = 18,5 м – ширина гребня насыпи, определяется по таблице 9;
=
1000 м –
протяженность участка.
