683

тельность, геологические, гидрологические и гидрогеологические условия местности прохождения трассы. Продолжительность светового дня влияет на время работы машин, их выработку, стоимость производства работ и производительность.

Все эти факторы учитывают при проектировании технологии проведения земляных работ.

Среднее количество рабочих смен в году Тр рассчитывают по формуле

где Тк —календарнаяпродолжительность строительного сезона, дни; Т1 — количество праздничных и выходных дней за период Тк. При двух выходных днях в неделю Т1 = Тк∙2/7; Т2 — количество дней, необходимых на ремонт и профилактику парка дорожно-строительных машин, Т2 = 0,04Тк; Т3 — количество дней, планируемых на простои, связанные с организационными причинами, ипереходы дорожно-строительныхподразделенийв процессе строительствас одного объекта надругой, Т3 = 0,045Тк; Т4 — простои в работе специализированного комплекта земле- ройно-транспортных машин (модуля) и механизмов, связанные с неблагоприятными климатическими условиями. Число дней простоев в строительном сезоне по указанной причине принимают в процентах от Тк. В данном проекте принимается Т4 = 0,05Тк; Кс — коэффициент сменности, принимается Кс = 2.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

К подготовительным работам относятся:

—восстановление и закрепление трассы дороги, разбивка и закрепление полосы отвода и находящихся за ее пределами площадей для карьеров;

—удаление мелколесья, кустарника, пней, валунов;

—разбивка земляных сооружений;

—устройство нагорных и других водоотводных канав;

—выполнение комплекса работ для сооружения земляного полотна в зимнее время (устройство водоотвода, временных подъездных дорог, мероприятия по защите грунта от промерзания и др.);

11

—осушение заболоченных и переувлажненных участков трассы;

—нарезка дерна, заготовка растительной земли и др.

Целью расчистки дорожной полосы от леса, пней и кустар-

ников является удаление сполосы отводавсех препятствий (лес, кустарники, пни, валуны, постройки и др.), мешающих разработке земляного полотна и поточному методу производства земляных работ в соответствии с проектными решениями.

Ширина полосы отвода может быть ориентировочно принята при рабочих отметках до 5м —50м; при рабочих отметках более

5 м — 100 м.

Расчистка полосы отвода от леса, кустарника и пней работа трудоемкаяидорогостоящая.Дляудобствавалкилесаибезопасности работ лес предварительно расчищают от кустарника, который выкорчевывают и убирают за пределы полосы отвода кусторезами. Валку леса выполняют только в дневное время. Деревья валят вместе с корнями или спиливают. Для валки леса используют бульдозеры с мощностью двигателя не менее 60 кВт, корчеватели-собиратели и корчеватели.

При производстве работ по расчистке полосы отвода от леса ориентировочные объемы работ могут быть приняты взависимости от густоты леса (табл. 3.1).

Работа по снятию растительного слоя является обязатель-

ной. Наличие на поверхности земли почвенно-растительного слоя, богатого гумусом, исключает возможность равномерного и однородного уплотнения грунта до требуемой плотности и приводит к неравномерным просадкам земляного полотна в период эксплуатации. Снятие растительного слоя выполняют специализированными звеньями (бригадами грейдеров, бульдозеров или скреперов), входящими в комплексный поток или отряд машин по строительству земляного полотна.

12

Объем срезаемого грунта, м3, определяют по формуле

Vп.р.с.= bрасLhp, (3.1)

где bрас — ширина полосы расчистки на участке, м. Принимается взависимостиотвысотынасыпиилиглубинывыемки;L—длина участка расчистки, на котором определяют объем растительного слоя, м; hp — толщина срезаемого растительного слоя грунта, м.

Студентызаочного отделениямогутопределять объемыработ по срезке ориентировочно (см. п. 4.1.4).

Снятый растительный грунт перемещают бульдозерами или скреперамивместаскладирования, дляпоследующегоиспользованияприукрепленииоткосов,длявосстановления(рекультивации) нарушенных земель и др. Объемы работ по снятию почвен- но-растительного слоя сводят в ведомость (табл. 3.2).

Таблица 3.2

Ведомость объемов работ по снятию почвенно-растительного слоя

Продолжительностьподготовительныхработопределяетсяна основе выбранной технологии и норм затрат труда, определяемых по нормативам [6, 7] (табл. 3.3). Сменную производительность машин можно определять по нормам сборника ЕНиР по формуле

где Е—единицаизмеренияработ, принятаявтаблицахсборника ЕНиР длясоответствующих норм и расценокработ; Нвр —норма времени на единицу измерения, ч; t — продолжительность рабочей смены, ч.

13

Таблица 3.3

Расчет продолжительности подготовительных работ

4.ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ОСНОВНЫХ РАБОТ

Косновным работам относятся:

—послойное рыхление сухих плотных грунтовII группы при разработке скреперами, II–III группы при разработке грейдерэлеваторами, III–IV группы при разработке бульдозерами, рыхление скальных пород, а также мерзлого грунта в зимнее время;

—разработка грунта в отвал или в транспортные средства;

—перемещение грунта из выемок, карьеров и резервов в насыпи, кавальеры или отвалы;

—послойное разравнивание грунта в насыпях или кавалье-

рах;

—послойное уплотнение грунта в насыпях;

—устройство и ликвидация выездов и съездов при отсыпке насыпей землеройно-транспортными машинами;

—нарезка уступов при возведении насыпей на косогоре;

—выторфовывание при возведении насыпей на болотах;

—нарезка кюветов в выемках;

—устройство регуляционных сооружений;

—планировочные работы (планировка основной площадки земляного полотна, нарезка сливной призмы, планировка откосов насыпей и выемок, планировкаберм, дна и откосоврезервов, кавальеров). Планировочные работы должны производиться немедленно вслед за окончанием разработки выемок и возведения насыпей.

14

4.1. Определение объемов основных работ

Понятие объем земляных работ в зависимости от цели рассмотрения имеет несколько разновидностей.

При составлении рабочих чертежей и сметы различают три вида объемов:

—профильный — объемы отсеков земляного полотна, подсчитанные по рабочим отметкам насыпей и выемок;

—рабочий — объем грунта, который необходимо разработать,чтобысоорудитьземляноеполотно(суммаобъемоввыемок, резервов и карьеров);

—дополнительные объемы земляных работ для устройства сооружений, не входящих в насыпи и выемки (водоотводные и нагорные канавы, переездные насыпи, нарезка уступов на косогорных участках, засыпка пазух и пр.).

Профильный объем на участке между двумя соседними поперечниками называют частным объемом.

Присоставлениипроектнойдокументациипрофильныйобъем обычно представляют в виде попикетных объемов, которые получаются путем суммирования частных объемов между поперечниками предыдущего и данного пикета. При этом объемы насыпей и выемок представляются отдельно.

4.1.1. Аналитический метод расчета

Частный объем земляного полотна определяется как объем призматоида, заключенного между двумя соседними поперечниками, являющимися его основаниями. Наибольшее применение для определения объема получила формула инженера Ф.Ф. Мурзо:

для насыпи высотой до 6 м

для выемки

15

где В — ширина основной площадки земляного полотна, м; H1

иH2 — рабочие отметки первого и второго поперечников, м; m0

иm01 —соответственнопоказателикрутизныоткосовверхней(до 6 м) и нижней частей насыпи; l— расстояние между поперечни-

ками с H1 и H2, м; Sсп— площадь поперечного сечения сливной призмы, м2; Sк — площадь поперечного сечения кювета, м2; Bв — ширина выемки по дну, равная ширине основной площадки, увеличенной на ширину двух кюветов.

4.1.2. Расчет объемов на ЭВМ

По программе «ПРОПОЗ-2» выполняется расчет на всем участке. Предварительно заполняется макет исходных данных, включающийрабочиеотметкиирасстояниямеждуними.Студентызаочного отделениямогут определятьобъемыосновныхработ по таблице километровых объемов (прил. А). Основные объемы работ по пикетам заносятся в табл. 4.4.

В формулах (4.1)–(4.3) так же, как и в программе «ПРО- ПОЗ-2»,неучитываютсядополнительныеобъемы,возникающие при прохождении линии в кривых участках и по косогору со значительным (более 1 : 10) поперечным уклоном. Поэтому в результаты расчетов необходимо внести соответствующие поправки.

4.1.3. Расчет поправок к основным объемам земляного полотна

В кривых участках пути земляное полотно уширяется в наружную сторону по сравнению с прямыми участками на величину bкр,котораязависитотрадиусакривой[6](табл.4.1).

16

Увеличение объема Vкр рассчитывается для каждого элементарного участка в пределах кривой по формуле

где lкр — длина элементарного участка в пределах кривой; H1 и H2 —рабочие отметки вначале и в конце элементарного участка.

Объем поправок на косогорность Vкoc рассчитывается по формуле

где КПК — коэффициент косогорности, который подсчитывается по формуле

m2

KПК 2 0 2 ; (4.6) mк m0

V — объем земляных работ на участке, подсчитанный без учета косогорности, м3; В (для выемки Вв) — ширина основной площадки для насыпи или ширина выемки по дну (см. расшифровку к формуле (4.3)), м; m0 и mк — показатели крутизны соответственно откоса насыпи и косогора.

В курсовом проекте необходимо рассчитать увеличение объема работ при косогорности для четырех элементарных участков: двух для насыпи и двух для выемки. Крутизна косогора и участки задаются руководителем проектирования.

Результаты расчетов на ЭВМ с учетом поправок на кривых и косогорных участках пути заносятся в табл. 4.4.

4.1.4. Учет срезки плодородного слоя

Объем срезаемого грунта принимается по данным табл. 3.2. Студенты заочного отделения могут определять объемы срезаемого грунта ориентировочно, в процентах от профильного объема в зависимости от рабочей отметки (табл. 4.2).

17

Поправкак основному объему земляных работ на возмещение снятого почвенно-растительногослояподнасыпямиучитывается со знаком плюс, а на выемках — со знаком минус (табл. 4.4).

4.1.5. Расчет рабочих объемов земляных работ

Рабочие объемы грунта для насыпей определяют по данным профильных объемов, когда требуемая плотность грунта в теле насыпи будет отличаться от естественной плотности грунта в резерве (карьере, выемке). Рабочие объемы V рассчитываются по формуле

относительного уплотнения грунта в теле насыпи, назначают по табл. 4.3 [3 ].

Расчет рабочих объемов заносим в табл. 4.4.

Таблица 4.4

Ведомость попикетных объемов земляных работ

4.2. Формирование производственных участков

При проектировании производства работ по сооружению земляного полотна на участке железной дороги решается задача выбора наиболее рационального варианта разбивки его на производственные участки и подбора комплексов машин для выполнения работ на них. Решение ее зависит от многих факторов,

18

основнымиизкоторыхявляютсяналичиеихарактергрунтовдля сооружения насыпей, дальность транспортирования, производ- ственно-технические возможности имеющихся землеройных машин. Основными критериями выбора того или иного варианта в большинстве случаев являются трудозатраты и стоимость работ.

Распределение земляных масс — задача многовариантная, требует определенных практических навыков при решении. Она может решаться с использованием различных математических методов и ЭВМ.

В данном проекте эту задачу решают приближенно, на основании балансов объемов насыпей и выемок, принимая условно, что грунты выемок пригодны для отсыпки в насыпь. В случае недостатка грунта в выемках он добавляется из резервов, если есть возможность их закладки, и из карьеров. При избытке грунта в выемках он отсыпается в кавальер или отвал. Задача решается с использованием диаграммы попикетных объемов и кумулятивной кривой.

Одновременно с определением источников грунта для насыпей выбираются ведущие машины комплекса и средства транспортирования и устанавливаются границы производственных участков.

4.2.1. Построение диаграммы попикетных объемов и кумулятивной кривой

Длянаглядногопредставления обобъемахгрунта,разрабатываемого в выемках и укладываемого в насыпь, строят диаграмму попикетных объемов (гистограмму), располагая ее под продольным профилем. От горизонтальной (нулевой) линии по пикетам

вмасштабе профиля откладываются объемы грунта в виде прямоугольных столбиков. Вертикальный масштаб принимают от 1000 до 5000 м3 в 1 см. При этом объемы насыпей откладываются вниз, а объемы выемок — вверх от нулевой линии. У столбиков подписывают попикетный объем насыпи или выемки

вм3, а также помассивные объемы в тыс. м3 (рис. 4.1, а).

Кумулятивную кривую (рис. 4.1, б) строят по данным диаграммы попикетных объемов. Численные значения ординаты кривой распределения получают последовательным суммированием попикетных рабочих объемов земляных работ с соответ-

19

—восходящие ветви кривой графика на продольном профиле соответствуют выемкам, а нисходящие — насыпям;

—точки перехода кривой от восходящей ветви к нисходящей

инаоборот соответствуют нулевым точкам;

—всякая ордината на кривой означает суммарный объем земляных масс для участка продольного профиля, ограниченного кривой распределения. Разность двух смежных ординат кривой равна объему земляных работ на участке, ограниченном этими ординатами;

20