Методика - КП ТЖДС рус. Принятая в Казахстане Стратегия индустриальноинновационного развития Республики Казахстан на 20032015 годы
Скачать 3.69 Mb.
|
В. Объёмные поправки, учитывающиеуширение и отвод уширения подходных насыпей большого моста. На подходах к большим мостам ( ) производится уширение поперечного профиля земляного полотна (насыпи) в обе стороны от трассы на величину 1 м, в результате которого появляется дополнительный объём грунта. При этом на протяжении от задних граней устоев моста уширение производится симметрично оси трассы на величину в каждую сторону, а на протяжении последующих производится плавный отвод уширения земляного полотна симметрично оси трассы на среднюю величину в каждую сторону с постепенным сведением уширения от 0,50 м до 0,00 м. На таких участках большого моста, кроме основного, появляется дополнительный объём земляных масс. При наличии на продольном профиле большого моста вышеуказанные места рассматриваются как отдельные элементарные участки , и они должны быть отражены на рисунке 1.1. Величина объёмной поправки (м3) подходной насыпи большого моста на участке уширения рассчитывается по формуле: , (2.2) Величина объёмной поправки (м3) подходной насыпи большого моста на участке отвода уширения рассчитывается по формуле: , (2.3) где – коэффициент, учитывающий недобор грунта при разработке выемок, а также запас на осадку, планировку и потери грунта в насыпях (для выемок , а для насыпей ); – коэффициент, учитывающий потери при транспортировании грунта (для выемок , а для насыпей ); – коэффициент, учитывающий несоответствие требуемой плотности насыпи с естественной плотностью в выемках, резервах и карьерах (для выемок , а для насыпей величина принимается в зависимости от вида грунта, используемого для возведения насыпи: песок – ; супесь и суглинок – ; лёссовидный суглинок – ; глина – ); – длина участков уширения и отвода уширения подходных насыпей большого моста , м; – величина одностороннего уширения подходной насыпи большого моста, м (на участке уширения протяжённостью величина постоянна); – средняя величина одностороннего плавного отвода уширения подходной насыпи большого моста, м (на участке отвода уширения протяжённостью величина постепенно сводится от 0,50 м до 0,00 м); – средняя рабочая отметка рассматриваемого элементарного участка , м (столбец 11, таблица 2.1); Объёмные поправки от уширения (м3) и отвода уширения (м3) подходных насыпей большого моста, рассчитанные соответственно по формулам (2.2) и (2.3), заносятся в столбец 17 таблицы 2.1. Г. Объёмные поправки, учитывающие уширение и отвод уширения земляного полотна на кривых участках плана линии. На кривых участках плана линии производится уширение земляного полотна от оси трассы в наружную сторону кривой в зависимости от его радиуса /6-8/, в результате которого появляется дополнительный объём грунта. Величина уширения земляного полотна в пределах круговой кривой (м) устанавливается по данным приложения 9, а в пределах переходных кривых производится плавный отвод уширения в среднем на величину . На кривых участках плана линии уширение земляного полотна делается с внешней стороны трассы кривой с плавным переходом к нормативной ширине ОПЗП в пределах переходных кривых, (рисунок 1.4). Зоны переходных и круговых кривых также рассматриваются как отдельные элементарные участки . Величина объёмной поправки от уширения участка круговой кривой (м3) на протяжении рассчитывается по формуле: , (2.4) Величина объёмной поправки от отвода уширения участка переходной кривой (м3) на протяжении рассчитывается по формуле: , (2.5) где – величина уширения земляного полотна в пределах круговой кривой (СНиП), м; – величина отвода уширения земляного полотна в пределах переходной кривой, м ( ); – знаки, принимаемые при расчётах участков насыпи (+) и выемки (–). Объёмные поправки от уширения земляного полотна в пределах круговых кривых (м3) и отвода уширения в пределах переходных кривых (м3) участков плана линии, рассчитанные соответственно по формулам (2.4) и (2.5), заносятся в столбец 18 таблицы 2.1. Д. Объёмные поправки, учитывающие изменение крутизны откосов насыпей с рабочими отметками из слабых грунтов. Для обеспечения поперечной устойчивости, насыпи с рабочими отметками проектируются с изменением крутизны откосов 1: при возведении их из следующих грунтов: песков мелких и пылеватых, глинистых и лёссовидных грунтов твёрдой и полутвёрдой консистенции, крупнообломочных грунтов с глинистым заполнителем твёрдой и полутвёрдой консистенции, раздробленных скальных легковыветривающихся грунтов, глинистых грунтов тугопластичной консистенции и крупнообломочных грунтов с глинистым заполнителем тугопластичной консистенции, глинистых и пылеватых грунтов (в том числе лёссовидных) в районах избыточного увлажнения, песков однородных, мелких и пылеватых, (СНиП). Насыпные участки продольного профиля с рабочими отметками и при возведении их из вышеуказанных грунтов рассматриваются также, как отдельные элементарные участки , что объясняется различием крутизны откосов по высоте насыпи. На таких участках насыпи, кроме основного, появляется дополнительный объём земляных масс за счёт изменения крутизны её откосов 1: . Крутизна откосов насыпи 1: , независимо от величины рабочей отметки (высоты насыпи), остаётся постоянной (не изменяется) при возведении её из: раздробленных скальных слабовыветривающихся и выветривающихся грунтов, крупнообломочных грунтов, крупнообломочных грунтов с песчаными заполнителями, песков гравелистых, песков крупных и средней крупности, песков мелких барханных в районах с засушливым климатом, (СНиП). На таких участках насыпи дополнительного объёма земляных масс не будет. Крутизна откосов выемки 1: (независимо от её глубины) не меняется независимо от вида грунта. Крутизна откоса выемки, разрабатываемого из определённого вида грунта, в зависимости от высоты откоса должна соответствовать данным СНиП. Величина объёмной поправки (м3) от изменения крутизны откосов по высоте насыпи, возводимого из слабого грунта, с рабочими отметками рассчитывается в двух случаях по соответствующим формулам: - при и : , (2.6) - при и : , (2.7) где , , – показатели крутизны откосов слоёв насыпи по СНиП (I – верхний слой, II – средний слой, III – нижний слой). Объёмные поправки от изменения крутизны откосов насыпей (м3) с рабочими отметками из слабых грунтов, рассчитанные по формулам (2.6) и (2.7) заносятся в столбец 19 таблицы 2.1. Е. Объёмные поправки, учитывающие водопропускные трубы. Места расположения водопропускных труб не рассматриваются как отдельные элементарные участки . Объём, занимаемый водопропускной трубой (с учётом количества её очков) по наружному обводу (контуру) вычитывается из основного объёма земляных масс соответствующего элементарного участка , где расположена сама водопропускная труба. При расположении очков одной водопропускной трубы на смежных элементарных участках их объёмы вычитываются из основных объёмов земляных масс соответствующих элементарных участков . Величина объёмной поправки (м3) от расположения водопропускной трубы рассчитывается по формуле: , (2.8) где – количество очков водопропускной трубы (см. продольный профиль), шт.; – площадь, ограниченная наружным обводом одноочковой водопропускной трубы, м2; – длина водопропускной трубы, определяемая в зависимости от вида поперечного профиля насыпи, м. Площадь, ограниченная наружным обводом одноочковой водопропускной трубы (м2) определяется в зависимости от формы её отверстия по одной из следующих формул: - при водопропускной трубе круглого очертания: , (2.9) - при водопропускной трубе прямоугольного квадратного очертания: , (2.10) где – отверстие водопропускной трубы (см. продольный профиль), м; – толщина стенки водопропускной трубы, м. . Длина водопропускной трубы, определяется в зависимости от вида поперечного профиля насыпи по формуле: , (2.11) где – ширина основной площадки земляного полотна по СНиП, м; , , – высота слоёв насыпи, м (I – верхний слой, II – средний слой, III – нижний слой). Значения , , принимаются в зависимости от величины рабочей отметки насыпи (м) в расчётном сечении водопропускной трубы при следующих случаях: если , то: и ; если , то: , , ; если , то , . , , – показатели крутизны откосов слоёв насыпи в сечении трубы по СНиП (I – верхний слой, II – средний слой, III – нижний слой). – показатель крутизны откоса слоя насыпи, где проходит продольная ось водопропускной трубы (возможны 3 случая: = ; = ; = ). Объёмные поправки от водопропускных труб (м3), рассчитанные по формуле (2.8) заносятся в столбец 20 таблицы 2.1. 2.2 Расчёт профильной и рабочей кубатур грунта на участке с распределением объёмов земляных масс по рабочим участкам Профильной кубатурой (м3) грунта земляного полотна называют общую сумму объёмов всех насыпей, выемок, полунасыпей, полувыемок и полунасыпей-полувыемок в пределах всего участка железнодорожной линии. Рабочей кубатурой (м3) называют объём грунта, подлежащий к разработке и перемещению (транспортированию) комплектами землеройно-транспортных машин и механизмов на определённом участке строящейся железнодорожной линии. Возможны следующие случаи соотношения между собой профильной и рабочей кубатур на определённом участке строящейся железной дороги: 1) . На участке имеются насыпи и выемки. Пригодный грунт выемок при соответствующем технико-экономическом обосновании частично или полностью используется для сооружения насыпей. 2) . На участке имеются насыпи и выемки. Грунт выемок полностью непригоден или экономически нецелесообразен для сооружения насыпей, и он перемещается в кавальеры или отвозится в отвалы, а насыпи возводятся пригодным грунтом из резервов и карьера. 3) . Участок полностью насыпной, и для возведения насыпи используется пригодный грунт из резервов и карьера. 4) . На участке имеется только сплошная выемка, и грунт из выемки перемещается в кавальеры или отвозится в отвал. В целом профильную кубатуру элементарных участков возводимых насыпей и разрабатываемых выемок (с учётом объёмных поправок от косогорности местности, срезки растительного слоя грунта в период производства подготовительных работ, уширения подходных насыпей большого моста, уширения кривой, изменения крутизны откосов насыпи, расположения водопропускной трубы, устройства сливной призмы) можно устанавливать по специальным таблицам и номограммам, а также можно рассчитать по специальным программам с помощью ПЭВМ по приведенным ниже формулам. Попикетные объёмы грунта элементарных участков насыпи (м3) и выемки (м3) с учётом срезки растительного слоя грунта в период производства подготовительных работ, косогорности местности, сливной призмы, а также кюветов и закюветных полок в пределах выемки рассчитываются по формулам: , (2.12) , (2.13) где – коэффициент косогорности (поперечного уклона) местности. – показатель крутизны откоса верхнего слоя насыпи или выемки (Приложения 9, 10); – общее количество -тых рабочих отметок на -том элементарном участке насыпи или выемки. ( ); , – соответственно левая ( ) и правая ( ) рабочие отметки рассматриваемого отсека -того элементарного участка насыпи или выемки, м; – ширина основной площадки земляного полотна, м. (Приложение 9); – ширина поверху двух кюветов выемки (в обычных условиях и т.д., а в районах подвижных песков с засушливым климатом ), м. – ширина двух закюветных полок выемки, расположенной в мелких пылеватых песках, лёссах, переувлажнённых и пылеватых суглинках, жирных и пылеватых глинах и легковыветривающихся скальных породах (при глубине выемки , а при глубине выемки ); – площадь двух кюветов выемки (в обычных условиях и т.д., а в районах подвижных песков с засушливым климатом ), м2. – ширина поверху сливной призмы (на однопутном земляном полотне , а на двухпутном земляном полотне ), м. – толщина сливной призмы (при хорошо дренирующих, скальных и крупнообломочных грунтах , а при остальных видах грунтов: на однопутном земляном полотне , а на двухпутном земляном полотне ), м. Попикетные объёмы грунта -тых элементарных участков насыпи (м3) и выемки (м3), не учитывающие объёмные поправки , , , , и , рассчитываются по формулам (2.12) и (2.13) и заносятся соответственно в столбцы 14 и 15 таблицы 2.1. Заполнение столбцов 16 и 17 таблицы 2.1 производится таким образом: Столбец 16 = столбец 10 + столбец 11 + столбец 12 – столбец 13 + столбец 14. Столбец 17 = столбец 11 + столбец 15. Столбец 18 заполняется вертикальным суммированием столбца 16 в пределах отдельно взятого массива насыпи с заключением в фигурную скобку. Столбец 19 заполняется вертикальным суммированием столбца 17 в пределах отдельно взятого массива выемки с заключением в фигурную скобку. В конце таблицы 2.1 вертикальным суммированием выводятся итоги следующих столбцов 1, 5, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19. На основании данных ведомости попикетных и помассивных объёмов земляных масс (таблица 2.1) на миллимитровой бумаге формата А1 под продольным профилем строятся графики: 1 – график попикетных и помассивных объёмов земляных масс, 2 – график суммарных объёмов земляных масс (куммулятивная кривая). Порядок построения графика попикетных и помассивных объёмов земляных масс: 1. График попикетных и помассивных объёмов земляных масс строится непосредственно под продольным профилем участка строящейся железнодорожной линии. 2. Рекомендуемые масштабы построения: вертикальный 1 см – 1000 м3 или 1 см – 2000 м3, горизонтальный 2 см – 100 м. 3. Чертится горизонтальная линия (нулевая линия), по длине всего участка. 4. На нулевой линии записываются номера (столбец 1, таблица 2.1) и длины всех -тых элементарных участков (столбец 5, таблица 2.1) с указанием точных их границ в виде отрезков. 5. Попикетные объёмы грунта земляных масс на каждом -том элементарном участке откладываются в выбранном вертикальном масштабе в виде прямоугольных столбиков: насыпи (столбец 16, таблица 2.1) – вниз от нулевой линии, выемки (столбец 17, таблица 2.1) – вверх от нулевой линии. 6. У торца каждого столбика указывается соответствующий его объём. 7. Помассивные объёмы и протяжённости каждого массива насыпи и выемки продольного профиля показываются с вертикальным вынесением соответствующих левых и правых границ: насыпей (столбец 18, таблица 2.1) – выше нулевой линии, выемок (столбец 19, таблица 2.1) – ниже нулевой линии. 8. Помассивные объёмы и протяжённости подходных насыпей моста показываются отдельно для левого и правого подходов к мосту. 9. На месте расположения моста объём земляных масс равен нулю, поэтому там оставляется пустое пространство равное длине моста между задними гранями его устоев (м). Порядок построения графика суммарных объёмов земляных масс (куммулятивной кривой): 1. График суммарных объёмов земляных масс (куммулятивная кривая) строится непосредственно под графиком попикетных и помассивных объёмов земляных масс. 2. Рекомендуемые масштабы построения: вертикальный 1 см – 2000 м3 или 1 см – 5000 м3 или 1 см – 10000 м3, горизонтальный 2 см – 100 м. Вертикальный масштаб назначают из условия удобного (оптимального) расположения куммулятивной кривой на отведённом для неё месте. 3. Чертится горизонтальная линия (нулевая линия), по длине всего участка. 4. На нулевой линии записываются номера (столбец 1, таблица 2.1) и длины всех -тых элементарных участков (столбец 5, таблица 2.1) с указанием точных их границ в виде отрезков (как на первом графике). 5. Построение куммулятивной кривой начинается с точки пересечения координатных осей (первая точка – точка 0). 6. В конце первого элементарного участка от нулевой линии в принятом вертикальном масштабе (если выемка со знаком + вверх, если насыпь со знаком – вниз) откладывается его попикетный объём (вторая точка). 7. На концах последующих элементарных участков от нулевой линии откладываются соответствующие суммарные значения земляных масс предыдущих точек и рассматриваемого элементарного участка с учётом знака + (выемка) или – (насыпь). 8. В пределах моста оставляется горизонтальный отрезок, длина которого равна длине моста между задними гранями его устоев – (м). Цифровое значение суммарных земляных масс куммулятивной кривой на уровне горизонтального отрезка моста необходимо показать на графике. 9. В местах расположения нулевых точек продольного профиля куммулятивная кривая обязательно будет иметь вершины (вогнутые – вниз и выпуклые – вверх). Цифровые значения суммарных земляных масс на всех этих вершинах куммулятивной кривой также необходимо показать на графике. 10. Через все полученные точки (начиная с точки 0) проводится плавная кривая линия (куммулятивная кривая), которая описывает характер изменения суммарных объёмов земляных масс на протяжении всего участка. При распределении земляных масс грунт из выемок стремятся по мере возможности полностью укладывать в прилегающие насыпи или для возведения насыпей грунт перевозится с карьера. Такой способ сооружения земляного полотна носит название продольной возки. Излишний или непригодный грунт перемещается из выемки в кавальеры или отвозится в отвалы. При недостатке грунта в выемках для отсыпки насыпей или неэкономичности его перемещения из выемки или карьера, разработку грунта для перемещения его в насыпь следует производить в резервах. Данный способ сооружения земляного полотна носит название поперечной возки. Определение границ целесообразного применения продольной и поперечной возок грунта при сооружении земляного полотна составляет задачу распределения земляных масс. При распределении земляных масс устанавливается, из каких выемок, и в каком количестве грунт выгодно использовать для сооружения прилегающих участков насыпей, какой объём грунта подлежит вывозке в кавальеры и отвалы, а также какая часть насыпи будет возводиться из грунта, взятого из карьеров и резервов. Оптимальные решения этой задачи возможно получить только с помощью куммулятивной кривой суммарных объёмов земляных масс на всём участке. После построения куммулятивной кривой суммарных объёмов земляных масс в первую очередь необходимо определить границы рабочих участков с продольной возкой грунта из выемки в насыпь. При наличии на участке моста, места расположения задних граней его устоев принимаются за одну из границ подходных рабочих участков. При распределении объёмов земляных масс по рабочим участкам следует помнить, что: 1. Распределение объёмов земляных масс по рабочим участкам производится с помощью графика суммарных объёмов земляных масс (куммулятивной кривой). 2. Восходящие ветви куммулятивной кривой соответствуют выемкам, а нисходящие – насыпям. 3. Точки максимума и минимума (вершины куммулятивной кривой) соответствуют нулевым точкам продольного профиля. 4. Любая горизонтальная линия, пересекающая восходящую и нисходящую ветви куммулятивной кривой на одном уровне, рассекает равные объёмы насыпи и выемки. Такая линия называется распределительной линией. 5. Длина распределительной линии равна по величине длине рабочего участка с продольной возкой грунта из выемки в насыпь, где будет работать определённый комплект землеройно-транспортной техники. 6. Точки пересечения распределительной линии с куммулятивной кривой суммарных объёмов земляных масс по горизонтали соответствуют границам рабочих участков с продольной возкой грунта из выемки в насыпь. 7. На рабочих участках с продольной возкой грунта из выемки в насыпь параллельно к распределительным линиям через вершины куммулятивной кривой суммарных объёмов земляных масс проводятся касательные линии. 8. На рабочих участках с продольной возкой грунта из выемки в насыпь вертикальное расстояние от распределительной линии до соответствующей вершины куммулятивной кривой (до касательной линии) равна рабочей кубатуре грунта на рассматриваемом рабочем участке. Величина рабочей кубатуры показывается вертикальной стрелкой. 9. Длины отсеков, остающихся за пределами распределительных линий рабочих участков с продольной возкой грунта из выемки в насыпь, равны протяжённостям рабочих участков с поперечной возкой грунта из резерва в насыпь или из выемки в кавальер. 10. На рабочих участках с поперечной возкой грунта из резерва в насыпь или из выемки в кавальер вертикальное расстояние между двумя крайними точками отрезка куммулятивной кривой равна рабочей кубатуре грунта на рассматриваемом рабочем участке. Величина рабочей кубатуры показывается вертикальной стрелкой. 11. После выполнения предыдущих операций границы всех рабочих участков вертикальными линиями выносятся ниже куммулятивной кривой, где обязательно должны указываться: номера, рабочие кубатуры и протяжённости рабочих участков. Протяжённости рабочих участков невозможно определить визуально на глаз, поэтому их нужно определить аналитическим способом путём составления пропорции объёмов грунта по длине каждого рабочего участка с помощью графика попикетных и помассивных объёмов земляных масс. В столбец 20 таблицы 2.1 заносятся величины рабочих кубатур с указанием протяжённости и границ рабочих участков в виде подчёркивания. В конце столбца 20 таблицы 2.1 вертикальным суммированием выводится итоговая общая рабочая кубатура грунта на всём участке и сумма протяжённостей всех рабочих участков. После установления окончательных границ рабочих участков определяются значения средней дальности продольной и поперечной возок грунта транспортными средствами землеройно-транспортных комплектов машин и механизмов. 2.3 Определение средней дальности возок грунта на рабочих участках 2.3.1 Определение средней дальности продольной возки грунта Средняя дальность продольной возки грунта из выемки в насыпь (м) равна расстоянию между горизонтальными центрами тяжести равновеликих объёмов насыпи и выемки рассматриваемого рабочего участка , и вычисляется она по формуле: , (2.14) где – номер рабочего участка продольной возки грунта из выемки в насыпь ( , где – номер последнего рабочего участка , то есть общее количество рабочих участков); – вертикальная ось, проведённая через нулевую точку (вершину куммулятивной кривой) рассматриваемого рабочего участка с продольной возки грунта из выемки в насыпь; , – количество объёмных столбиков грунта, соответственно насыпи и выемки относительно оси , в пределах рассматриваемого рабочего участка , шт. Возможны 3 случая, когда: , , , (график попикетных и помассивных объёмов земляных масс); , – порядковые номера объёмных столбиков грунта, соответственно насыпи и выемки относительно оси , в пределах рассматриваемого рабочего участка , шт. ( ; ); , – объёмы -того (насыпь) и -того (выемка) столбиков грунта, расположенные относительно оси в пределах рассматриваемого рабочего участка , м3; , – расстояния от оси до горизонтальных центров тяжести -тых (насыпь) и -тых (выемка) объёмных столбиков грунта в пределах рассматриваемого рабочего участка , м. В формуле (1.33) значения двух дробей равны расстояниям от нулевой точки (от вершины кривой, от оси ) рассматриваемого рабочего участка: левая дробь – до общего центра тяжести массива насыпи, правая дробь – до общего центра тяжести массива выемки. Общая сумма значений дробей равна расстоянию между горизонтальными центрами тяжести массивов насыпи и выемки, то есть – средней дальности продольной возки грунта из выемки в насыпь (м) на рассматриваемом рабочем участке . На рабочих участках с продольной возкой грунта из выемки в насыпь, на графике суммарных объёмов земляных масс места расположения общих центров тяжестей массивов насыпи и выемки выносятся линиями вертикально вниз на куммулятивную кривую суммарных объёмов земляных масс до распределительной линии (при выпуклой вершине кривой) или до касательной линии (при вогнутой вершине кривой). На каждой из отсечённых волн куммулятивной кривой объёмов земляных масс строится прямоугольник, ограниченный сверху и снизу касательной и распределительной линиями, а также боковыми линиями центров тяжести равновеликих объёмов насыпи и выемки. Площадки, ограниченные частями сторон прямоугольника и волновыми линиями куммулятивной кривой, заштриховываются слева и справа от рассматриваемой вершины в отдельности. При этом верхние и нижние заштрихованные площадки в пределах полуволн должны быть равны между собой отдельно справа и отдельно слева от вершины куммулятивной кривой. Выше (при выпуклой вершине кривой) или ниже (при вогнутой вершине кривой) прямоугольника горизонтальной стрелкой показывается средняя дальность продольной возки грунта на рабочем участке. 2.3.2 Определение средней дальности поперечной возки грунта Средняя дальность поперечной возки грунта из резерва в насыпь (м) и из выемки в кавальер (м) равна среднему расстоянию между вертикальными осями соответственно резерва и насыпи и выемки и кавальера рассматриваемого рабочего участка . Средняя дальность поперечной возки грунта из резерва в насыпь (м) вычисляется по формуле: , (2.15) где – номер рабочего участка поперечной возки грунта из резерва в насыпь или из выемки в кавальер; – осреднённая величина ширины полосы отвода, м; – средняя рабочая отметка насыпи (выемки) в пределах рассматриваемого рабочего участка, м. Фактическая средняя дальность возки грунта, учитывающая дополнительный пробег машин на развороты и маневрирование равна сумме: , (2.16) где – расстояние, учитывающее дополнительный пробег машин на развороты и маневрирование, равное: для бульдозеров – 0 м, для экскаваторно-отвального комплекта (драглайн) – 0 м, для скреперов – 100 м, для автомобилей самосвалов экскаваторно-транспортного комплекта – 200 м. 3 РАСЧЁТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАЛЕНДАРНОГО ГРАФИКА ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ НА УЧАСТКЕ |