Определение объема земляных работ откос

Определение объема земляных работ

Подсчет объема котлованов производится по обычным геометрическим и тригонометрическим формулам. Метод подсчета — расчленение объема земляных сооружений на простые геометрические тела (пирамида, куб, усеченная призма и т. д.).

Подсчет объема насыпей и выемок линейных сооружений (дороги, каналы) на прямолинейных участках сооружения производится обычно по вспомогательным таблицам.

Для сооружений с криволинейной осью можно пользоваться формулой Гюльдена (рис. 74)

где V — объем земляного сооружения, м3;

F — площадь сечения поперечника, м2,

r — радиус кривизны оси тела земляного сооружения, м;

a — центральный угол поворота крайних профилей, ограничивающих криволинейный участок, град.

Подсчет объема земляных конусов у искусственных сооружений производится:

— при одинаковой крутизне откоса земляного полотна и откоса конуса — по формуле

где V1 — объем обоих конусов, м3;

H — высота насыпи в сечении по обрезу фундамента, м;

в — ширина полотна, м;

в1 — ширина устоя, м;

m — показатель откоса земляного полотна и конусов;

— при разной крутизне откоса земляного полотна и от-коса конуса (рис. 75) — по формуле

где n — показатель откоса конуса;

х — полная величина захода земляного полотна на устой на уровне бровки ж;

а — величина захода прямолинейной части земляного полотна, м.

Подсчет объемов планировочных работ производят или способом трехугольных призм, или по средней отметке квадратов.

При первом способе планируемый участок разбивают на квадраты со стороной (в зависимости от рельефа местности) 25—100 м; квадраты делят на треугольники, в вершинах которых выписывают рабочие отметки планировки (рис. 76, а).

При разных знаках рабочих отметок (рис. 76, в) подсчет по этой формуле дает суммарный объем насыпи и выемки; раздельные объемы могут быть получены путем вычитания объема пирамиды ABCD из общего объема призмы ADHYGE.

По методу средней отметки квадратов подсчет планировочных объемов производят, пользуясь планом с горизонталями через 0,25—0,5 м для равнинной и 0,5—1 м для горной местности. На план наносят сетку квадратов со стороной 10—50 м и линии границ насыпей и выемок. Объем планировки каждого квадрата подсчитывается, исходя из средних по квадрату рабочих отметок планировки.

Определение объема земляных работ откос

В практике производства земляных работ различают два понятия, определяющие объемы работ: рабочие объемы и профильные объемы.
К рабочим объемам относятся: объемы полезных выемок, независимо от того, куда направляется из них грунт; объемы первичных отвалов, если они при данной технологической схеме будут подвергаться вторичной переработке; объемы резервов и карьеров, из которых возводятся земляные сооружения.

Общий объем выемок и насыпей, входящий в контуры данного сооружения, носит название профильного объема. В профильный объем не включаются карьеры, резервы, отвалы и кавальеры.

При транспортных схемах разработки грунта рабочий объем, если отсутствуют дополнительные отделочные операции, должен быть меньше профильного.
Производительность одноковшовых экскаваторов в значительной степени зависит от своевременного, на стадии проектирования, определения объема работ. Эта работа весьма трудоемкая и кропотливая. Осуществлены работы по классификации и систематизации объектов земляных сооружений, проанализированы исходные материалы и формулы подсчета объемов работ с учетом особенностей рельефа местности в поперечной и продольной осях сооружений.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

В практике проектирования для подсчета объемов земляных работ применяют математические методы и электронно-вычислительную технику. Эти вопросы частично решены при разработке систем ведения земляных работ на предприятиях горно-рудной и угольной промышленности и в железнодорожном строительстве. Основные типы земляных сооружений в этих областях строительства по видам и схемам работ стандартны, что позволило разработать систему Проектирования земляных работ.

Все виды земляных сооружений и виды работ классифицируют на две группы: наиболее часто встречающиеся типовые участки и участки, требующие индивидуального проектирования. К типовым участкам относятся поперечные профили насыпей высотой до 12 м с уположением откоса в нижней части сооружения на 0,25 м и выемки без ограничения глубины и без уположения откоса. Принимается также, что поверхность земли — прямая линия. Нарушение любого из перечисленных ограничений переводит данный участок в область индивидуального проектирования. Опыт проектирования показывает, что в железнодорожном строительстве доля типовых поперечных профилей составляет 70…80%, остальная часть работ характеризуется использованием берм, дополнительных уширений, уположе-ний откосов и т. п.

В промышленном строительстве доля типовых решений меньше. Площадь поперечного сечения земляного сооружения насыпи или выемки определяют по координатам. В качестве примера на рис. 5, а показано сечение насыпи с точками перегиба 1…6. На индивидуальных поперечниках эти точки задают в качестве исходных, а на типовых — вычисляют, исходя из заложений т откоса, косогорности К и ширины основной площадки В2 или полной ширины выемки по низу.

Рис. 5. Поперечный профиль насыпи (а) и блок-схема (б) расчета объема земляных работ

Для насыпи на участках в осях х—у определяют точки. Для выемки определяют аналогично координаты нижней части выемки.

Координаты точек поперечного сечения вычисляют с учетом уширения земляного сооружения на кривых. Используя методы наименьших квадратов и аналитической геометрии, определяют все координаты контура. Последовательность этих расчетов в зависимости от варианта расположения основания (I—I, II—II, III—III) показана в укрупненной блок-схеме (рис. 5, б).

После вычисления координат всех вершин контура определяют площади поперечников. На участках типового проектирования для насыпей к полученной величине площади поперечника добавляют площадь сливной призмы, которую определяют по ее заданной высоте, а для выемок — стандартную площадь двух кюветов. При расчете площади поперечника на участках индивидуального проектирования вершины контура нумеруют по часовой стрелке (иначе значение площади будет отрицательной величиной).

Для продольных профилей земляного полотна типична закономерность высотного размера с частыми переходами через нуль. Для этих условий поперечники земляного полотна бывают в виде трапецеидального клина и призматоидов.

Программа с указанными параметрами может быть использована при любой ширине земляного полотна, любом коэффициенте заложения откосов и высоте поперечных сечений.

Засылая в память машины конкретные значения параметров, получают искомый объем насыпи или выемки. Расчеты показали, что такая методика допускает погрешность не более 1-1,5%.

Указаниями по составу проектов производства работ предусматривается проведение различных вариантов работ и выбор наиболее рационального. Это весьма трудоемкая работа, что ограничивало, как правило, просчет необходимого числа вариантов. Применение математических методов автоматизированного проектирования позволило значительно сократить сроки проектирования и повысить достоверность рекомендаций выбора вариантов.

В Московском институте инженеров транспорта, под руководством профессора С. П. Першина, разработаны математические программы для автоматизации определения не только объемов насыпей и выемок с применением ЭВМ (по выше приведенной методике и формуле), но и для выбора оптимального варианта трассы, ведущих машин и распределения земляных масс на крупных объектах. Расчет 100 вариантов при годовом объеме работ 28…30 млн. руб. и количестве одновременно возводимых объектов от 30 до 130 занимает 4…6 мин машинного времени.

В промышленном строительстве расположение земляных сооружений диктуется технологическим процессом строящегося предприятия. Задача правильного ведения работ заключается в выборе такого места на местности, при котором объемы земляных работ будут наименьшими. В железнодорожном и автодорожном строительстве при ведении мелиоративных работ объемы земляных работ в значительной степени зависят от правильного выбора трассы.

В практике строительства нашла применение автоматизированная система трассирования линейных сооружений, которая предусматривает (рис. 6) автоматизированное формирование необходимых исходных данных для проектирования продольного профиля сооружений и получения оптимальных показателей (наименьшего объема работ) на основе автоматизированного расчета и сопоставления вариантов.

На машинах (ЭВМ) — носителях информации формируется постоянный справочно-информационный фонд (нормы проектирования, типовые решения земляных сооружений, некоторые виды единичных расценок и т. п.).

Перед началом работ на конкретной линии создается справочно-информационный фонд, включающий параметры проектируемой линии (категория, руководящий уклон, полезная длина приемоотправочных путей, вид тяги, тип верхнего строения пути и т. д.); групповые поперечные профили земляного полотна для мест индивидуального проектирования; параметры и исходные данные для расчета стока; допускаемые или предпочтительные виды грунтов насыпей (обыкновенный, дренирующий и т. д.), типы ИССО (малые и средние); управляющие данные по типам и мощностям землеройно-транспортных машин (объем ковша экскаваторов, наличие отдельных видов машин и т. д.); данные, формирующие сметную стоимость (район ЕРЕР, единичные расценки на некоторые виды работы, процент временных и прочих дополнительных затрат и т. д.).

На полосе варьирования создают цифровую модель местности, состоящую из моделей рельефа, ситуации, инженерно-геологических условий, гидрографической сети и т. д.

Выбор типа объекта включает три этапа.

Вначале из имеющихся типов исключаются те, которые неприемлемы по каким-либо соображениям по данной линии (например, по условиям унификации исключаются мосты с определенной длиной пролетов, некоторые виды труб и т. д.). Это выполняется с использованием данных справочно-информационного фонда линии.

Затем для конкретных мест на трассе исключаются типы, технически непригодные (например, при наличии постоянного водотока все виды круглых труб и т. д.). Эта операция выполняется с использованием таблицы условий применимости, являющейся принадлежностью каждого типа.

Рис. 6. Блок-схема автоматизированного расчета трассы земляного сооружения

Заключительной операцией является окончательный отбор типа из всех оставшихся по принципу наименьшей стоимости.

Подобным образом осуществляется выбор механизмов и, как результат,— выбор единичных стоимостей отдельных видов работ.

На основе привязанных типов отдельных объектов формируются графики зависимости стоимости их сооружения от рабочей отметки и ограничения на проектную линию. Эти данные позволяют определить оптимальное положение проектной линии и уже, исходя из этого, — все показатели варианта. Окончательный профиль (в виде подробного и сокращенного) с таблицами показателей выводится на печать и графопостроитель.

В настоящее время применяют ряд графических и графоаналитических методов, позволяющих снизить трудоемкость работ. В качестве примера следует рассказать о графическом методе определения геометрических размеров резервов, применяемом вместо трудоемкого метода последовательного приближения. По графику (рис. 7, а) определяют ширину резерва по верху Вр для прямых участков пути.

Применяя графический метод расчета, можно определять максимально возможную ширину резерва поверху в зависимости от высоты насыпи и установленной проектом ширины полосы отвода; возможный к разработке объем грунта в резерве в зависимости от глубины резерва и его ширины поверху; ширину резерва поверху (при заданной его глубине), при которой обеспечивается потребность в грунте для сооружения насыпи.

В случае превышения объема насыпи над объемом грунта в резерве к производству работ принимают расчетную максимально возможную ширину резерва поверху; при превышении объема резерва на данном участке над объемом насыпи по графику подбирают необходимую ширину резерва поверху.

Рис. 7. Графики расчета параметров резервов: ширины поверху (а) и площади сечения (б)
1 — При ширине бермы в 7,1 м; 2 — при ширине бермы 2 м; 3 —резерв с односкатным дном; 4 — резерв с двускатным дном; 5 — линия перехода резерва из односкатного в двускатный

При плотности грунтов в естественном залегании, отличающейся от требуемой проектом плотности в теле земляного полотна, необходимый объем грунта для отсыпки насыпи следует умножать на коэффициент относительного уплотнения.

Стратиграфия – Земляные работы

Модуль Земляные работы предназначен для проектирования таких конструкций как котлованы, автомобильные и железные дороги, карьеры, откосы и проч. Он также позволяет вычислять объемы земляных работ или объемы грунта при планировке рельефа. В нем можно создать поперечные разрезы, которые экспортируются в другие программы GEO5.

Модули расширяют возможности программы Стратиграфия program.

Программа Стратиграфия с модулями Таблицы, Сечения и Земляные работы доступна в “пакете Геология”, стоимость 250 500 рублей.

• Доступен в пакетах:

Моделирование земляных работ

Вычисление объемов

Перенос данных в другие программы

Основные возможности программы

• Постепенное моделирование земляных работ с помощью этапов строительства
• Задание рельефа местности по геодезическим измерениям или через определение объема земляных работ
• Выбор режима ввода земляных работ – заливка, выемка или их комбинация
• Расчет земляных работ – относительно предыдущего этапа или от исходного
• Расчет изменения объема воды над рельефом
• Расчет объемов выемки отдельных грунтов с учетом отсыпки
• Автоматическое уменьшение количества точек при импорте облака точек
• Экспорт поперечных разрезов для работы в других программах GEO5

Учебные материалы

• Технические руководства

Новые возможности в GEO5 2021

• Приложения во всех программах GEO5
• Стратиграфия — Земляные работы (Новый модуль)
• МКЭ — Землетрясение (Новый модуль)
• Системы координат (Стратиграфия)
• Обшивка и горизонтальные крепления (Ограждения котлованов)

Пример отчета программы “Стратиграфия – Земляные работы”

Основные преимущества отчета GEO5

• Настройка структуры отчета с использованием корневого меню
• Логотип компании в заголовке отчета
• Простота в добавлении различных фотографий
• Возможность пользователя изменять изображения
• Восстановление изображения при изменении входных данных

Расширенная программа Стратиграфия:

• Стратиграфия — Таблицы – Профессиональные геологические отчеты
• Стратиграфия — Сечения – Создание геологических границ

Настоящий модуль отдельно не продается. Для его работы требуется Стратиграфия

Программы основаны в том числе на методике д.т.н., профессора Г.М. Шахунянца, отвечают всем требованиям действующих СП, СНиП и ГОСТ.

Комплекс наиболее оптимально приспособлен к реалиям Республики Казахстан. Программа хорошо зарекомендовала себя при расчете подпорных стен из габионных сетчатых конструкций.

Программный комплекс при достаточно простом и интуитивном интерфейсе позволяет выполнять расчеты достаточно сложных геотехнических систем с разными грунтовыми условиями, гидрогеологической ситуацией, учетом сейсмического воздействия, возможен комплексный расчет с учетом этапов возведения сооружения.

Определение объёмов земляных работ

Земляное полотно запроектировано из условия обеспечения устойчивости откосов насыпи повышающих расчетные показатели дорожной конструкции и снегонезаносимости дорожной одежды:

Ширина земляного полотна 12 м.

Крутизна откосов для низких насыпей до 3 м 1:4.

Крутизна откосов для насыпей до 6 м 1:1,5.

Толщина дорожной одежды составляет 62 см.

Проезжей части придан двух скатный поперечный профиль с уклоном

20 ‰, а для обочины 40‰.

Объёмы земляных работ подсчитаны с использованием формул [6] и приведены в приложении Б.

В объёмы земляных работ введена призматоидальная поправка при разности рабочих отметок более 1м на участке длиной 100 м, поправка на устройство дорожной одежды и на несоответствие ширины табличным значениям [6].

Призматоидальная поправка определяется по формуле

(88)

где m – коэффициент заложения откоса;

h1, h2 – рабочие отметки на смежных участках;

L – протяженность участка.

Эти поправки определены с использованием [6] и введены со знаком плюс.

Поправка на устройство дорожной одежды определена по формуле

, (89)

где В – ширина проезжей части, В = 7 м;

h – толщина дорожной одежды, h = 0,62 м.

Эта поправка введена со знаком минус для насыпей и со знаком плюс для выемок.

Объём земляных работ составил 92145,99 м3.

10.2 Оценка проекта по технико-эксплуатационным показателям

Коэффициент развития трассы рассчитываем по формуле

, (90)

где Lф – фактическая длина варианта трассы, км

L0 – наикратчайшее расстояние между началом и концом трассы, км.

При км; L0 =5,50 км

.

Средний радиус кривых в плане находим по формуле

. (91)

При м; : м.

Оценка автомобильной дороги по технико-эксплуатационным показателям представлено в табличной форме.

Таблица 18 – Технико-эксплуатационные показатели вариантов автодороги

Статьи о транспорте:

Определение числа ремонтных стойл в депо
Количество ремонтных стойл определяется годовой программой ремонта электровозов в депо, простоем их в ремонте или техническом обслуживании и фондом рабочего времени стойла. Количество стойл для ТР определяем по следующей формуле (3.2) где tр — продолжительность ремонта ТР, tр тр* = 16 ч, tр тр .

Проворачивание двигателя
На рисунке видна метка верхней Мертвой точки (ВМТ) на картере сцепления и на маховике автомобиля с бензиновым двигателем (рисунок слева), и на дизеле (на рисунке справа). Если «0» — метка на картере сцепления и на маховике совпадает, то 1-й и 4-й цилиндры находятся в ВМТ. Некоторые ре .

Техника безопасности при ТО и ремонте
Слесарно-монтажные инструменты, применяемые на постах, должны быть исправными. Не допускается использование ключей с изношенными гранями и несоответствующих размеров, применение рычагов для увеличения плеча гаечных ключей, а также применение зубил и молотка для отвёртывания гаек. Рукоятки отвёрток .

Определение объема земляных работ

Объем земляных работ необходимо определять для того, чтобы обоснованно выбрать методы и средства их выполнения, устано­вить необходимость транспортирования или возможность распре­деления вынутого из котлованов или траншей фунта на прилега­ющей территории и последующего его использования для устрой­ства обратных засыпок, вычислить стоимость земляных работ. Земляные работы по сравнению с другими работами на строитель­ной площадке являются наиболее трудоемкими и поэтому выпол­няются механизированным способом. Только в отдельных случа­ях, когда не представляется возможным использовать механизмы, применяется ручной труд в небольших объемах.

Срезка растительного слоя. Объем работ по срезке растительно­го слоя определяется по формуле

где V_c.р.с — объем срезки растительного слоя, м 3 ; L — длина трас­сы, м; В — ширина рабочей зоны, м

где А — ширина траншеи поверху, м; М — рабочая зона монтаж­ного механизма, используемого для укладки труб, м; Б — зона складирования грунта, м;

где Kр — коэффициент разрыхления грунта; V — объем грунта 1 м траншей, м 3 ; h — принимаемая высота отвала, м, h = 1,5-2; 0,2 — средняя толщина растительного слоя, м.

Схема определения ширины рабочей зоны

Для основных производственных процессов объемы разраба­тываемого грунта определяют в плотном теле. Подсчет объемов сводится к определению объемов различных геометрических фи­гур, составляющих то или иное сооружение. Для подсчета объема земляных работ по отрывке траншеи необходимо на всех пикетах, а также в точках перехода трубопровода на другой диаметр, пере­лома продольного профиля трассы определить поперечные сече­ния траншеи. Тогда объем выемки грунта согласно рис. 2.2 опре­деляется по формуле:

где F_n, F_n+l — площадь поперечного сечения в характерных точ­ках траншеи, м 2 ; L_n — длина траншеи между этими точка­ми, м.

Ширину траншеи по дну и ее глубину определяют согласно СНиП 3.02.01-87 в зависимости от конструктивных особенностей линейно-протяженного сооружения и методов производства ра­бот.

Схема определения объема траншеи

В объем земляных работ необходимо включить отрывку при­ямков при бесканальной прокладке тепловых сетей, а также кот­лованов под камеры и колодцы. При сложных формах выемок их разбивают на более простые геометрические тела, производят под­счет их объемов, которые затем суммируют. При подсчете объемов земляных работ следует выделить объем избыточного грунта, вы­тесняемого трубопроводами, колодцами, камерами, и объем фун­та, образовавшегося за счет остаточного рыхления, который, в свою очередь, равен объему засыпки, умноженному на коэффи­циент остаточного разрыхления грунта.

Для получения объема планировочных работ всю площадь на плане с горизонталями (генплан трассы) разбивают на элементар­ные участки, по каждому из них подсчитывают объемы грунта и результаты суммируют.

Показатели разрыхления грунта

Первоначальное увеличение объема грунта после разработки, %