Npdpk.ru

Стройжурнал НПДПК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчеты заложения откосов дамб

Расчет земляной плотины

Федеральное агентство по образованию РФ

ГОУ- ВПО Уральский Государственный Технический Университет–УПИ

Кафедра водного хозяйства и технологии воды

«Расчет земляной плотины»

Пояснительная записка

Руководитель

Екатеринбург

Содержание

Задание на проектирование 3

Введение 4

1. Построение профиля земляной плотины 6

1.1 Определение высоты плотины

1.2 Определение ширины гребня

2. Крепление откосов 11

3. Подбор дренажного устройства.

Построение депрессионной кривой 13

Список использованной литературы 17

Приложение 1. Схема расчета грунтовой плотины

Приложение 2. Дренажное устройство. Построение

Приложение 3. Конструктивные элементы плотины.

Схема гребня плотины.

Задание на проектирование

1. Отметка основания плотины, м 100

2. Отметка УМО, м 103

3. Отметка НПУ, м 124

4. Категория дороги II

5. Крепление верхового откоса бетонные плиты

6. Длина разгона волны A, км 4

7. Скорость ветра W , м/с 30

8. Угол между продольной осью водоема и направлением

господствующих ветров в градусах 40

9. Тип грунта супесь

10. Коэффициент фильтрации тела плотины, см/с 10 -3

Первые грунтовые плотины возводились еще до нашей эры в Индии, Египте, Китае и других странах. В России плотины из грунтовых материалов известны с X-XIII в.в. нашей эры. Их строили для создания прудов, приведение в движение мельниц и различных гидроустановок, применяемых при орошении, использовали на водном транспорте, в гидроэнергетике и других отраслях экономики. В середине прошлого столетия плотины из грунта по сравнению с другими их типами получили наибольшее распространение. Широкое распространение этого типа плотин связано с бурным развитием техники, предназначенной для производства земельно-скальных работ. Данный вид сооружений, благодаря своим особенностям, позволяет полностью механизировать весь технологический процесс своего возведения, от разработки грунта в карьере до укладки его в тело плотины. Широкому распространению этого типа плотин вплоть до наших дней способствует и то обстоятельство, что требование к деформациям оснований для них по сравнению с другими типами плотин являются наименьшими. Плотины из грунтовых оснований отличаются простотой конструкции и сравнительно низкой стоимостью.

Классическая плотина из грунтового материала обычно имеет поперечное сечение трапецеидального вида с прямолинейным или ломаным очертанием верхового («бровка») или низового («подошва») откосов, а также горизонтальные участки откосов, называемые «бермами».

При выборе типа плотины проектировщикам приходится учитывать целый ряд технико-экономических факторов. К основным из них можно отнести: качество и количество грунтов, имеющихся в данной местности; расстояние напоров этих грунтов до створа плотины; характер геологического строения основания; климатические условия; предлагаемый способ работ; условия строительства (запланированные сроки строительства, имеющееся оборудование и транспортные средства и т. д.).

Грамотно спроектированная плотина должна удовлетворять ряду требований:

· тело плотины и ее основание должны быть устойчивыми при всех условиях их работы;

· водосбросные устройства плотины и возвышения ее гребня над самым высоким уровнем воды в верхнем бьефе должны быть рассчитаны так, чтобы ни при каких условиях не происходило перелива воды через гребень плотины;

· фильтрация воды через тело плотины и ее основание не должна быть значительной и приводить к большим потерям воды из подъемного бьефа, а также вызывать размывание грунта при выходе фильтрационного потока в нижнем бьефе;

· верховой откос плотины должен быть защищен от разрушения его льдом и волнами, а низовой выпадающими осадками;

· кроме того, сооружение должно быть экономичным.

I ПОСТРОЕНИЕ ПРОФИЛЯ ЗЕМЛЯНОЙ ПЛОТИНЫ

Основным вопросом при проектировании плотины из грунтовых материалов является определение ее устойчивого и экономически выгодного профиля. Размеры поперечного профиля зависят от типа плотины, ее высоты (отметки гребня плотины) и ширины, назначения заложения и очертаний откосов плотины, характеристик грунта тела и основания, а также условий строительства и эксплуатации.

Построение профиля земляной плотины сводится к определению высоты плотины Н и определению ширины гребня. Расчетная схема плотины приведена в Приложении 1.

1.1 Определение высоты плотины

Отметка гребня плотины назначается на основе расчета необходимого возвышения его над уровнем воды в верхнем бьефе. При этом рассматриваются два случая стояния уровня воды в верхнем бьефе:

1. Нормальный подпорный уровень (НПУ).

2. Форсированный подпорный уровень (ФПУ).

Высоту плотины в обоих случаях назначают с превышением d над расчетным уровнем воды в водохранилище, гарантирующем отсутствие перелива воды через гребень.

где hв — расчетная глубина воды в верхнем бьефе,

hв = НПУ – ОСН = 124 – 100 = 24 м

d – превышение над расчетным уровнем воды в водохранилище, гарантирующего отсутствие перелива воды через гребень плотины

d = h + hн + a , м (2)

где h – высота ветрового нагона воды;

hн – высота наката волн на откос плотины;

а – конструктивный запас, равен 0,5 м;

Высоту ветрового нагона определяем по формуле:

h = Кв * (W 2 * A ) * cosa / g * (hв + …),

где А — длина разгона волны, по условию А = 4000 м;

Кв — квадратичный коэффициент, зависящий от скорости ветра, при W = 30м/с, Кв = 3*10 [1, 2]

Гидроузел с плотиной из грунтовых материалов

Главная > Курсовая работа >Строительство

2.2 Конструирование поперечного профиля плотины

Один из основных вопросов проектирования плотины из грунтовых материалов — определение устойчивого и экономически выгодного ее профиля.

На размеры поперечного профиля влияют:

характеристики грунта тела плотины и ее основания,

условия строительства и эксплуатации плотины.

Форма поперечного профиля грунтовой плотины представляет трапецию, большую сторону которой называют подошвой, а меньшую – гребнем.

Поперечный профиль плотины приведен на рис. 4. Подошва плотины не всегда бывает горизонтальной, очертание её зависит от рельефа местности.

2.2.1 Предварительное назначение коэффициентов заложения откосов

Откосы плотины должны быть устойчивыми во время ее строительства и эксплуатации при воздействии статических и динамических нагрузок, фильтрации, капиллярного давления, волн и др. Откосы могут потерять устойчивость из-за:

1. воздействия статических и динамических нагрузок от воды;

капиллярного давления воды;

наличия ходов землеройных животных.

Коэффициент заложения (котангенс угла наклона откоса к горизонту) откосов плотин из грунтовых материалов зависит в основном от типа грунтов, формирующих верховую и низовую части плотины, типа грунтов основания и высоты плотины. Первоначально коэффициент заложения откосов назначается на основании опыта безаварийной работы различных типов плотин соответствующей высоты с характеристиками грунтов, аналогичных принятому для дальнейшего проектирования варианту плотины (см. пункт 2.1). Далее правильность предварительно принятых значений коэффициентов заложений откосов плотин проверяется расчетами устойчивости откосов.

Ориентировочно коэффициенты заложения откосов могут быть принять по нижеприведенным таблицам 1 и 2.

Коэффициенты заложения откосов плотин из грунтовых материалов

Читать еще:  Как правильно делать откосы входных дверей

При выполнении тела плотины или верхового клина плотины из супесей с параметрами, приведенными в задании на проектирование, вышеуказанные значения коэффициентов заложения откосов следует увеличивать на 0,25. 0,5 /15/.

Коэффициенты заложения откосов плотин из грунтовых материалов

Для дальнейшего проектирования принимаю:

Н пл =  ФПУ + 1,3 м —  дна = 113 + 1,3 – 100 =114,3 м.

Заложение верхового откоса — т h = 3 м

Заложение низового откоса — т t = 3 м.

2.2.2 Конструирование гребня плотины

Гребень плотины конструируется, исходя из условий производства работ и эксплуатации плотины. Прежде всего, необходимо обеспечить проезд транспорта и сельскохозяйственной техники. Обычно на гребне плотины устраивают автомобильную или железную дорогу.

Ширина гребня устанавливается в зависимости от категории прокладываемой по гребню дороги (категория дороги не зависит от класса плотины) в соответствии с таблицей 3. При отсутствии необходимости проезда минимальная ширина гребня должна быть не менее 4,5 м.

В данном курсовом проекте дорога относится к I V категории, т.к. высота плотины , и поэтому имеет следующие размеры:

ширина проезжей части (Г): 6 м

ширина обочин (В): 2 м

ширина земляного полотна (b гр ): 10 м

толщина асфальта: 0,12 м

По краям проезжего полотна дороги предусматривают обочины или тротуары для пешеходов.

Покрытие проезжей части выполняют в соответствии с классом дороги. Его укладывают на подготовку из песчаных, гравийных или щебенистых грунтов.

Вдоль гребня плотины с обеих сторон в пределах обочин предусматриваем ограждения в виде сигнальных столбиков.

В поперечном направлении дороги придают двусторонний уклон, принимая его равным при асфальтовом покрытии 4%. Обочинам придают уклон 1.5%.

Пример конструктивного оформления гребня показан на рис.4.

2.2.3 Проектирование креплений откосов плотины

2.2.3.1 Верховой откос

Для защиты верхового откоса земляной плотины от разрушающего воздействия ветровых волн, льда, течения воды, атмосферных осадков и других факторов рекомендуется устраивать крепление. Крепление откосов следующих видов:

каменное (каменная наброска из несортированного камня),

бетонное и железобетонное (сборные и монолитные плиты с обычной и предварительно-напряженной арматурой),

биологическое (кустарники, травы).

В карьере в 3,0 км от места строительства плотины есть крупный камень (16 грунт), то выбираем крепление в виде каменной наброски из 16 грунта (валунный грунт).

Для определения диаметра камня, уложенного в крепление, нахожу массу отдельных камней m из условия устойчивости к размывающему действию волн по формуле:

где — расчётная высота волны, принимаем , рассчитанной при НПУ;

— средняя длина волны (строка 15 таблицы 4);

— коэффициент, который принимается по таблице в зависимости от типа крепления при наброске, ;

— плотность камня, принимается по колонке 3 исходных данных, ; — плотность воды,

Зная массу камня, его диаметр, приведенный к диаметру шара, можно определить следующим образом:

Проектирование и строительство земляных плотин

Книга содержит краткое обобщение трудов известных гидротехников России и собственных изданий автора. Изложен перечень документов по расчету и строительству земляных плотин, в том числе возведения сухим способом и намывом. По ней удобно произвести квалифицированное проектирование и строительство земляных плотин, не прибегая к помощи специализированных организаций. Книгу можно использовать для обучения техников и инженеров в неспециализированных институтах.

Оглавление

  • 1. Назначение и конструкции земляных плотин
  • 2. Классификация гидротехнических сооружений по капитальности
  • 3. Типы земляных плотин
  • 4. Условия работы земляной плотины
  • 5. Дренаж плотин и расчет фильтрации земляных плотин и основания
  • 6. Устойчивость откосов плотины

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Проектирование и строительство земляных плотин предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

5. Дренаж плотин и расчет фильтрации земляных плотин и основания

В целях уменьшения водонасыщенной зоны в плотинах и повышения устойчивости откосов, получения более обжатых и экономичных профилей плотин, применяется дренаж плотин. Дренаж достигается введением в тело плотин зон или полостей, заполненных крупнозернистым материалом (гравием, щебнем, камнем) с ничтожным сопротивлением фильтрации, а на больших плотинах труб с фильтрующим не тканым материалом, перехватывающим фильтрационный поток. Дренаж приводит к снижению депрессионной кривой.

Существуют основные вида дренажа: 1) дренажная призма (рис. 5.1. а), 2) дренажный тюфяк (рис. 5.1. б), 3) трубчатый дренаж (рис. 5.1. в). В зависимости от наличия или отсутствия дренажа земляные плотины делятся на дренированные и не дренированные.

Рис. 5.1. Схемы дренажа плотин [2].

Эксплуатационные качества земляной плотины зависят от положения и очертания поверхности фильтрационного потока в теле плотины (кривой депрессии), расхода фильтрации через тело плотины и под основание плотины. От этого в большой степени зависит устойчивость плотины.

Для надежной работы земляной плотины необходимо, чтобы кривая депрессии была заглублена в тело плотины не менее, чем глубина промерзания грунта в районе строительства, а её выклинивание (высачивание) на низовом откосе было под уровень воды нижнего бьефа либо в границах дренажного устройства. Фильтрационный расход не должны превышать допустимого значения водохозяйственного расчета потерь воды, а фильтрация не влияла на деформацию грунта плотины и основания и вымыв частиц грунта (суффозию).

5.1. Основные положения теории фильтрации

Фильтрация воды в порах грунта происходит под влиянием силы тяжести благодаря наличию разности напоров воды в отдельных точек потока. Движение фильтрационных вод подчиняется закону Дарси: q = kωJ, (1) где: q — расход воды; k — коэффициент фильтрации грунта;

ω — полная геометрическая площадь сечения потока;

J — гидравлический уклон (градиент) фильтрационного потока, равный H/l, где:

Н — потеря напора на длине пути фильтрации l;

Из формулы (1) следует, что расход грунтового потока линейно зависит от градиента, что имеет место при ламинарном движении воды.

Закон Дарси выражается также зависимостью:

V = kJ (2).

Выражение для скорости V можно записать также в виде: V = q / ω (3),

где V — фиктивная скорость фильтрации, отнесенная к полному сечению потока ω.

Действительная скорость течения воды в порах грунта равна: V I = V/m (4),

где m — активная пористость грунта.

Примерные осредненные значения коэффициентов фильтрации различных грунтов приведены в таблице №2 [3].

При рабочем проектировании профиля плотины и расчетов фильтрации коэффициент фильтрации определяют на основании исследования карьерных грунтов. Из приведенной таблицы 2, видно, что эти коэффициенты могут отличаться на порядок и более от натурных.

5.2. Расчет фильтрации земляных плотин и основания

Существуют десятки способов теоретических методик расчета фильтрации через тело плотины и основания плотины, в том числе включаюших построение фильтрационной сетки — линий тока и эквипотенциалей — линий равного давления. Фильтрационная сетка может быть построена вручную методом постепенного приближения. Но точнее, для разных контуров сооружений, строится на приборе ЭГДА — метода электрогидродинамической аналогии — аналогии движения фильтрационных вод с движением электрического тока, разработанного академиком Н. Н. Павловским. Большинство методик сводится к решению сложных дифференциальных математических уравнений с тремя неизвестными. С методом построения линий тока и эквипотенциалей вручную и на устройстве ЭГДА можно ознакомиться в специальной литературе по гидротехнике.

Читать еще:  Монтаж металлических откосов смета

Для ознакомления с фильтрационной сеткой приводим рис. 5.2. с построенными линиями тока и эквипотенциалями для плотины на водоупорном основании

Рис. 5.2.1. Фильтрационная сетка в однородной плотине на водоупорном основании: 1 — депрессионная кривая; 2 — вертикальные линии равного давления или эквипотенциали; 3 — линии тока или течения фильтрационных вод.

При ручном способе построения сетки величина напора делится на n частей и линии эквипотенциалей на пересечениях с соответствующими горизонтальными линиями деления напора Н дают точки кривой депрессии, разделяющую линию течения воды фильтрации и сухой части плотины.

В сокращенном курсе, каким является настоящая работа, целесообразно использовать для расчета земляных плотин на фильтрацию более простые уравнения, не требующие для решения сложных методов [7].

Рассмотрим вначале упрощенный расчет однородной плотины на непроницаемом основании — наиболее тяжелый случай для устойчивости низового откоса плотины, изображенный на рис. 5.2.2.

Рис. 5.2.2.Расчетная схема фильтрации однородной не дренированной плотины на непроницаемом основании [7].

Острый клин верхового откоса плотины принимает очень малое участие в фильтрации. Поэтому эта часть верхового откоса из рассмотрения выбрасывается и заменяется условной трапецией 0NAB. В компенсацию этого допущения положение раздельной линии 0N определяется значением ε, принимаемым от 0.3 до 0.4 (чем круче откос верхового клина, тем меньше ε). Линия депрессии и расход фильтрации в условиях трапеции будут близкими к действительности.

Тогда 0N = H — εH; А отрезок от 0 координат до сопряжения откоса m1 с основанием в точке С, будет равен: L1 = (H — εH) m1;

Согласно Л.7. Высота выклинивания линии депрессии на низовом откосе будет:

h1 = L/m2 + h — [L 2 /m2 2 — (H — h) 2 ] 0.5 . При отсутствии воды в нижнем бьефе h = 0.

Фильтрационный расход на 1 м длины плотины:

Ординаты депрессионной кривой находятся из уравнения y = [H 2 — (2q/k) x] 0.5

Приведем пример №1 расчета параметров фильтрации для заданных размеров плотины и напора: Напор Н = 20 м; Ширина по гребню плотины В = 10 м; Высота плотины Н1=22 м;

Заложение откосов m1= m2 = 4; Коэффициент смещения координат ε = 0.4; Коэффициент фильтрации k = 0.036 м /час (как средний в песчаной однородной плотине Цимлянской ГЭС); Глубина воды в нижнем бьефе h = 0;

Тогда: L1 = (H — εH) m1 = (20 — 0.4 x 20) х 4 = 48 м; :

L = H1m1 + В + H1m2 — L1 = 22 х 4 +10 +22 х 4 — 48 = 138 м;

Высота выклинивания линии депрессии на низовом откосе h1 будет при h = 0;

h1 = L/m2 — [L 2 /m2 2 — H 2 ] 0.5 = 138/4 — (132 2 /4 2 — 20 2 ) 0.5 = 34.5 — 28.1 = 6.4 м

Фильтрационный расход на 1 м длины плотины q1 = k (H 2 — h1 2 ) / [2 (L — m2h1)]

q1 = 0.036 (20 2 — 6.4 2 ) /2 (138 — 4 x 6.4) = 12.9/224.8 = 0.057 м 3 /час,

или на 1 км длины плотины Q = 57 м 3 /час

Ординаты депрессионной кривой находим из уравнения y = [H 2 — (2q/k) x] 0.5

У = [20 2 — (2 х 0.057/0.036) x] 0.5 = [400 — 3.16Х] 0.5 ; При Х = 0 У = Н = 20 м.;

При У = h1= 6.4 м; Х = L — m2 h1 = 138 — 4 х 6.4 = 112.4 м; Задаваясь значением Х от нуля до 112 м можно построить кривую депрессии.

Обратимся к расчету расхода фильтрации плотины на проницаемом основании.

Рис. 5.2.3. Схема фильтрации однородной недренированной плотины на проницаемом основании [7].

Общий расход фильтрации равен сумме двух расходов: расхода q1 через однородную плотину на непроницаемом основании и расхода q2 через проницаемое основание. Первый расход определяется по формуле, положение кривой депрессии — по уравнению (205). Второй расход — представляет расход воды, протекающий по прямоугольной трубе высотой Т и шириной 1 м кривыми струйками, средняя длина которых βL’, а средний градиент потока HL’. Поэтому расход через основание:

Суммарный расход фильтрации:

q = k (H 2 — h1 2 ) / [2 (L — m2h1)] + k2HTL’ (219),

Где h1 — высота выклинивания линии депрессии на низовом откосе по уравнению (203),

k2 — коэффициент фильтрации грунта основания; β — коэффициент удлинения пути фильтрации через основание:

Выполним примерный расчет фильтрации под основание плотины (пример №2) при глубине залегания водоупора Т = 20 м и условиях принятых в примере №1.

Отношение L’/T = 186/20 = 9.3. По интерполяции из таблицы можно принять коэффициент

β = 1.17; При этих условиях расход фильтрации через основание плотины будет:

q2 = k2HT/βL’ = 0.036 х 20 х 20/1.17 x 186 = 14.4/217.6 = 0.066 м 3 /час на 1 м длины плотины. Суммарная фильтрация в основании и тело плотины составит:

Q = 0.066 +0.057 = 0.123 м 3 /час.

В литературе [2] рассмотрены и другие, более сложные случаи определения фильтрации: высоты выклинивания линии депрессии на низовом откосе и расхода фильтрации для однородной дренированной плотины, экранированной плотины с дренажем, экранированной плотины с зубом и дренажем. Эти случаи рекомендуем изучать непосредственно по первоисточнику.

Рис. 5.2.4. Дренажная призма из камня с наслонным дренажем [2].

Из приведенного расчета фильтрации через однородную плотину на непроницаемом основании, изображенной на рис. 5.2., видно, что линия депрессии на низовом откосе выклинивается на значительной высоте h1, что может вызвать суффозию грунта, особенно при промерзании. В целях исключения суффозии и понижения выхода выклинивания фильтрационных вод используют дренажную призму и наслонный дренаж (рис. 5.2.4.).

В литературе [2] помещена таблица определения суффозии по коэффициенту неоднородности грунта плотины и градиентов фильтрации H/l.

По исследованиям В. С. Истоминой, скорости и градиенты фильтрации, при которых начинается механическая суффозия, существенно зависят от неоднородности грунта, характеризуемой, как известно, коэффициентом

На фиг. 4—12 приводится график минимальных (безопасных) градиентов направленной снизу вверх фильтрации, при которых суффозия исключается. Как видно из графика, чем больше неоднородность грунта η, тем при меньших градиентах начинается суффозия. Ввиду недостаточной еще проверки графика 4—12 на практике, рекомендуется уменьшать полученные по графику значения I в 1,5—2 раза в зависимости от класса сооружения.

Фиг. 4—12. Минимальные (безопасные) градиенты (при которых отсутствует суффозия в несвязных грунтах) в зависимости от неоднородности грунта (по предложению В. С. Истоминой)

Укладка грунта в тело дамбы

Дамбы из местных грунтовых материалов возводят насыпкой механизированным способом с помощью машин для земляных работ. Для тела дамб пригодны практически любые грунты, кроме растительных, илистых и плывунных. Грунт, укладываемый в тело дамбы, должен быть уплотнен до заданной проектной плотности.

Читать еще:  Кривой откос что делать

При насыпке дамб используют в основном грунт из карьеров. Для выявления потребного грунта составляют баланс грунтовых масс.

Необходимый объем грунта Vк (м 3 ) уточняют по формуле:

(1.4)

где Vн – профильный объем грунта, необходимый для строительства дамбы, м 3

γн – заданная плотность грунта в теле дамбы, кг/м 3

γе – плотность грунта в естественном состоянии, кг/м 3

Kn – коэффициент, потерь грунта при транспортировке (1,02 – 1,025).

Площадь Fк (м 2 ), занимаемая карьером (приближенная), будет равна:

(1.5)

где Нк – средняя толщина слоя пригодного грунта в карьере, м.

При проектировании карьер в плане принимают прямоугольный с соотношением сторон 2:1.

С поверхности карьера удаляют растительный и другой грунт, непригодный для укладки в защитную дамбу.

Объем растительного Vп (м 3 ) слоя, снимаемого с поверхности карьера рассчитывается по формуле:

(1.6)

где hп – толщина растительного слоя, м.

Объем непригодного грунта (вскрыши) Vв (м 3 ) для строительства дамбы:

(1.7)

где hв – толщина слоя вскрыши, м.

При укладке грунта в тело дамбы выполняют 4 операции:

— отсыпка грунта на карты укладки транспортными средствами;

— доувлажнение до оптимальной влажности;

— послойное уплотнение грунта катками.

Каждую операцию выполняют на выделенной площадке насыпи, которую называют картой укладки. Расчетную площадь одной карты укладки ( ) определяют по формуле:

, м 2 , (1.8)

где — объем грунта, поступающего на карту за сутки, м 3 /сут.;

— принятая толщина слоя укладки грунта с учетом свойств грунта и параметров уплотняющей машины, 0,4 м.

Объем грунта, поступающего за сутки ( ) рассчитывают по формуле:

, м 3 /сут., (1.8)

где Qа смена – сменная производительность одного автосамосвала, м 3 /смену;

N – инвентарный парк автосамосвалов

Для организации непрерывной отсыпки грунта дамбу по высоте разделяют на ярусы укладки, обычно 3 – 4.

Площадь каждого сечения яруса рассчитывается по формуле:

, м 2 (1.9)

где В – ширина дамбы в каждом сечении, м.;

L — длина каждого сечения, м.

Количество карт в каждом сечении рассчитывается по формуле:

, (1.10)

2. РАСЧЕТ ДАМБЫ ОБВАЛОВАНИЯ ПО ЗАДАННЫМ ПАРАМЕТРАМ

Исходные данные

Максимальный рас- четный го- ризонт во- ды в водо- хранилище (Hв),мОтмет-ка осно- вания дамбы hо.д., мШири-на дам- бы по гребню b, мЗадан. Плот-ность грунта в теле дамбы γн, г/см 3Грунтовые условияПроиз- водитель ность скрепе- ра Qск,м³/чПроиз- водитель ность автоса- мосвала Qс,м³/чГлубина пригодно-го грунта в карьере Hк, мДлина дамбы , мКоли-чество месяцев с положи-тельной темпера-турой в году
вид грунтаплот-ность грунта γе, г/см 3
63,358,06,51,63песча- ный1,507,2
ГрунтТолщина растительного слояТолщина слоя вскрыши
в карьере hп, мв основании насыпи hп, мв карьере hв, мв основании насыпи hв, м
песчаный0,150,200,40,25

Расчетное количество рабочих смен в месяце 22-25 рабочих при двухсменной работе.

Продолжительность смены принять 8,0 часов.

1.Найдем верхнюю отметку дамбы

, где

— подъем горизонта воды под влиянием ветрового нагона, принятый 0,5 м;

— максимальная высота наката волны, принятый 0,5 м;

— запас, равный 0,5 м.

2.Найдем высоту дамбы

3.Найдем ширину основания дамбы

Коэффициенты заложения откосов m1 и m2

ГрунтыКоэффициенты заложения откосов
верховогонизового
Песчаные2,0 (2. 3)2,0 (1,5. 3)

Восн = 6,5 + 13,6 + 13,6 = 33,7 м

Рис. 2.1. Схема расчета

4.Для составления баланса грунтовых масс найдем объемы грунта:

профильный объем грунта Vн

необходимый объем грунта Vк

Kn – коэффициент, учитывающий потери грунта при транспортировке (1,02).

При проектировании форму карьера в плане принимают прямоугольной с соотношением сторон 2:1. Найдем размеры сторон карьера:

ширина bк, исходя из соотношения сторон и его площади Fк = 2bк 2

, тогда длина lк

С поверхности карьера удаляют растительный грунт и непригодный для укладки в защитную дамбу — вскрышу. Рассчитываем их объемы:

объем растительного слоя Vп.к

С поверхности основания дамбы так же удаляют растительный грунт и непригодный для укладки в защитную дамбу — вскрышу. Рассчитываем их объемы:

объем растительного слоя Vп.д

Полученные объемы внесем в ведомость грунтовых масс

5.Находим необходимое количество машин (скреперов)

Принимаем 3 машины

6.Найдем расчетную площадь одной карты укладки :

, где

— объем грунта, поступающего на карту за сутки, м 3 /сут.;

— принятая толщина слоя укладки грунта 0,4 м.

, где

Qа смена – сменная производительность одной машины

N – принятое количество машин

7.Рассчитываем ярусы

1 ярус Нд1 = 0,25×Нд = 0,25×6,8 = 1,7 м

2 ярус Нд2 = 0,50×Нд = 0,50×6,8 = 3,4 м

3 ярус Нд3 = 0,75×Нд = 0,75×6,8 = 5,1 м

Восн = 6,5 + 3,4 + 3,4 = 13,3 м

Площадь яруса F1 = Вд1×Lд = 13,3×2900 = 38570 м 2

Восн = 6,5 + 6,8 + 6,8 = 20,1 м

Площадь яруса F2 = Вд2×Lд = 20,1×2900 = 58290 м 2

Восн = 6,5 + 10,2 + 10,2 = 26,9 м

Площадь яруса F3 = Вд3×Lд = 29,6×2900 = 78010 м 2

8.Рассчитаем количество карт для каждого яруса

для 1 яруса

для 2 яруса

для 3 яруса

По полученным данным вычертим схему ярусов и карт рис. 2.2

9.Найдем средние параметры по картам

Рис. 2.2. Схема карт

Полученные расчета сведем в таблицу расчета карт укладки

Номер и отметки ярусаРазмеры насыпи (яруса) в планеРасчетное число карт Принятое число карт

Фактическая площадь карты, м² Средняя толщина слоя от- сыпки, м
Длина Lj ,мШирина B j,мПлощадь Fj, м²
1 ярус 2 ярус 3 ярус26,9 20,1 13,310,8 8,1 5,30,41 0,39 0,37

1. Шерстнев В.И. Организация и технология работ по природообустройству и водопользованию: учебно-методическое пособие по выполнению курсовой работы для студентов – «Природообустройство и водопользование» очной и заочной форм обучения. – Екатеринбург: УГГУ, 2014-55 с.

2. Шерстнев В. И. Технология и организация строительных работ: методические указания по выполнению лабораторных работ. –Екатеринбург: УГГУ. 2008. 79 с.

3. Ясинецкий В.Г., Шибалова Г.В. Организация строительства объектов природообустройства и водопользования. Учебное пособие. – М.: ФГОУ ВПО МГУП. 2009, 118 с.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector