Проектирование производства земляных работ Выполнил: студент группы 4011/1 Гиргидов А.А. Санкт-Петербургский Государственный Технический Университет Инженерно-строительный факультет Кафедра технологии, организации и экономики гидротехнического строительства Санкт-Петербург 1999 г. Определение объемов земляных работ. Определение подготовительных работ по плотине. Определим объемы работ по снятию растительного слоя в основании плотины. Толщина растительного слоя под плотиной равна . Из плана местности и нанесенной на него плотиной видно, что площадь плотины Sпл =100600 м2 . Отсюда находим объем: Определение объема работ по плотине. Для определения объема работ по плотине воспользуемся профилем плотины для построения графиков зависимости площадей песчано-гравийной смеси (ПГС), ядра и переходного слоя (пс) в зависимости от высоты плотины, а также поперечным сечением плотины (рис. 1.1-1.6). В таблицу 1.1. сведены зависимости площадей от высоты сечения по профилю плотины. Таблица 1.1. H F ПГС Ядро Перех.слой 0 0 0 0 16 671.6 175.4 72.04 36 3032.4 518.16 212.8 54 6452.48 911.6 374.4 67 9617.88 1253.96 515 76 1477.8 606.92 Далее, мы выбираем наиболее характерные точки на поперечном сечении плотины (точки ярко выраженных изгибов) и по этим точках находим соответственные площади по рис. 1.4 для ПГС, 1.5. для ядра и 1.6 для переходного слоя. Ниже приведена таблица, в которую сведены значения площадей по сечениям и соответственные объемы. Объемы вычисляются путем умножения площади в сечении на высоту плотины в данном сечении. Таблица 1.2. NN L,м h,м FПГС Fядра Fпс VПГС Vядра Vпс 0 110 0 0 0 0 129800 26400 10780 1 205 34 2360 480 196 532000 78850 32490 2 305 64 8840 1180 488 884000 118000 48800 3 385 64 8840 1180 488 611680 83680 34560 4 505 54 6452 912 376 418320 63600 26280 5 535 14 520 148 62 9900 2820 1170 6 610 4 140 40 16 5250 1500 600 S 2590950 374850 154680 Введем коэффициент остаточного разрыхления: Следовательно: , где - объемный вес грунта, засыпаемого в тело плотины, - объемный вес грунта в карьере. Найдем необходимый объем карьера с учетом k. Сведем получившиеся объемы в таблицу ниже. Таблица 1.3. 2467571.43 357000 147314.29 Таким образом, объемы основных работ по плотине и карьеру найдены. По средне статистическим данным определяем срок строительства. Из того что объем плотины около 3 миллионов метров кубических, срок назначаем – 3 года. Определение подготовительных работ по карьеру. По определенным в п. 1.2. объемам карьеров, найдем объемы работ по снятию растительного слоя и вскрышки в карьерах. Определим площади карьеров и приведем их в таблице 1.4. Таблица 1.4. Площади карьеров ПГС Суглинки (ядро) V, м3 2467571.43 357000 h, м 5 4 S, м2 493514.286 89250 Для удобства расчетов примем площади карьеров и соответственно. Следовательно, карьер ПГС будем разрабатывать прямоугольной формы со сторонами 500Х1000 м, а карьер суглинков будет 250Х360 м. Определив площади, мы можем посчитать объемы подготовительных работ в карьере. Толщина растительного слоя в карьерах одинакова , откуда объемы грунта: Определим объемы вскрышки в карьерах: Определение интенсивности работ. Интенсивность определяется из условия разработки карьеров, укладки грунта в тело плотины и проведения планировочных работ. По известным объемам карьеров по статистическим данным определяем сроки возведения плотины. Исходя из этого: Задавая время Т в различных видах (месяцы, недели, дни, часы) получаем соответственные производительности. Сведем расчеты в таблицу 2.1. Таблица 2.1. NN Вид работы V T Интенсивность I_ср_мес I_ср_сут I_ср_см I_ср_час м^3 мес. м^3/мес м^3/сут м^3/см м^3/час 1 2 3 4 5 6 7 8 1 Срезка растительного слоя в створе 20120 3.6 5588.88 223.555 111.777 13.9722 Срезка растительного слоя на 1-м карьере (ПГС) 200000 3.6 55555.5 2222.22 1111.11 138.888 Срезка растительного слоя на 2-м карьере (Суглинок) 36000 3.6 10000 400 200 25 Вскрыша на 1-м карьере 750000 3.6 208333. 8333.33 4166.66 520.833 Вскрыша на 2-м карьере 135000 3.6 37500 1500 750 93.75 2 Разработка первого карьера(ПГС) 2467571.43 28.8 85679.5 3427.18 1713.59 214.198 3 Разработка второго карьера(Суглинок) 357000 28.8 12395.8 495.833 247.916 30.9895 4 Укладка в тело плотины призмы (ПГС) 2590950 28.8 89963.5 3598.54 1799.27 224.908 1 2 3 4 5 6 7 8 5 Укладка в тело плотины ядра (Суглинок) 374850 28.8 13015.6 520.625 260.312 32.5390 6 Планировка 3.6 7 Уплотнение 3.6 Определение производительности и выбор техники. Задаваясь различными видами техники, находим их почасовую производительность. Для срезки растительного слоя и вскрыши выбираем самоходные скреперы с различными объемами ковша. Для разработки карьеров принимаем экскаватор «Прямая лопата». Данные расчета по разработке карьеров и срезки растительного грунта в створе плотины сведены в таблицу 2.2. Таблица 2.2. Емкость П_э_ч l_тр t_ц, мин К_р К_н К_в N_a Срезка растительного слоя и вскрыша В створе Скрепер с ковшом 6м^3 6 20 0.8 На 1-м карьере Скрепер с ковшом 9м^3 9 30 0.8 Экскаватор с ковшом 2.5м^3 2.5 281.41 ---------- 0.3 1.2 1.2 0.597 3.8 Автосамосвал с грузоп. 27т 27 70.352 4 На 2-м карьере Скрепер с ковшом 9м^3 9 30 0.8 Экскаватор с ковшом 1 м^3 1 81.443 ---------- 0.3 1.35 1.3 0.564 6.1 Автосамосвал с грузоп. 8т 8 13.574 6 Таблица 2.3. Емкость lтр tц мин Кр Кн Кв Na Срезка растительного слоя и вскрыша В створе: Скрепер с ковшом 6м3 6 20 0.8 На 1-м карьере: Скрепер с ковшом 9м3 9 30 0.8 Экскаватор с ковшом 2.5м3 2.5 281.40845 ----- 0.3 1.2 1.2 0.597 3.8 Автосамосвал с грузоп. 27т 27 70.352113 4 На 2-м карьере: Скрепер с ковшом 9м3 9 30 0.8 Экскаватор с ковшом 1 м3 1 81.442623 ----- 0.3 1.35 1.3 0.564 6.1 Автосамосвал с грузоп. 8т 8 13.57377 6 Уточняем количество техники по интенсивности. Расчеты сведены в таблицу 2.4. (Производительность скреперов взята из [1].) Таблица 2.4. Объем 1 шт. Тч Тмес. Nтр Проверка Створ: Шт Скрепер с ковшом 6м3 20120 20 1006 2.515 1 Скрепер самоходный Д-357М Карьер 1 (ПГС) Скрепер с ковшом 9м3 950000 30 31666.7 79.17 21.99 950400 Срезка грунта и вскрыша Принимаем 22 Скрепер самоходный Д-357М Экскаватор с ковшом 2.5 м3 2467571 281.4 8768.65 21.92 0.761 3241825 Разработка карьера Принимаем 1 Экскаватор Э-2503 Автосамосвал грузопод. 27т 2467571 70.35 35074.6 87.69 3.045 3241825 Принимаем 4 БелАЗ-540А Карьер 2 (ПГС) Скрепер с ковшом 9м3 171000 30 5700 14.25 3.958 172800 Срезка грунта и вскрыша Принимаем 4 Скрепер самоходный Д-357М Экскаватор с ковшом 1 м3 357000 81.44 4383.45 10.96 0.381 938219 Разработка карьера