Определение отметок поверхности грунта




Определение объемов земляных работ

Определение отметок поверхности грунта

1.2 Определение предварительной средней планировочной отметки

1.3 Определение объёмов котлована и засыпки пазух

1.4 Определение средней планировочной отметки

1.5 Определение проектных отметок

1.6 Определение положения линии нулевых работ

1.7 Определение объемов земляных работ при планировке площадки и устройстве откосов

1.7.1 Определение объемов при планировке площадки

1.7.2 Определение объемов грунта в откосах по периметру площадки

1.7.3 Определение окончательных объемов по вертикальной планировке

1.8 Составление баланса земляных масс

Определение оптимальной схемы перемещения грунта и среднего расстояния перемещения грунтовых масс

2.1 Определение координат ЦТ призм

2.2 Определение оптимальной схемы перемещения грунта

3. Выбор машин для производства работ по вертикальной планировке

3.1 Выбор типа машины комплект №1

3.2 Показатели работы комплекта №1

3.3 Расчет требуемого числа машин комплекта №1

3.4 Выбор типа машины комплект №2

3.5 Показатели работы комплекта №2

3.6 Расчет требуемого числа машин комплекта №2

4. Технико-экономическое сравнение вариантов комплектов машин

5 Выбор комплекта машин для разработки котлована

6 Расчет забоя

7 Расчет количества экскаваторов для рытья котлована

8 Литература


Определение объемов земляных работ

 

Определение отметок поверхности грунта

 

Черные отметки определяют методом линейной интерполяции. При этом зависимости объясняются подобием треугольников.

Черные отметки любого угла квадрата, лежащего между двумя горизонталями, Нч (в метрах) равна:

 

,

 

где

Нч – отметка ближайшей к углу или дальней от угла горизонтали, м;

j – превышение между горизонталями, м;

d – кратчайшее расстояние от ближайшей к углу или дальней горизонтали до искомого угла (через угол по перпендикуляру к касательной к горизонтали), м;

l – кратчайшее расстояние между горизонталями, м.

 

1.2 Определение предварительной средней планировочной отметки

 

Средняя отметка планировки определяется по формуле:

 

,

 

где Н1, Н2, Н4 – черные отметки (отметки существующей поверхности земли), принадлежащие соответственно одной, двум и четырем вершинам элементарных площадок, м;

n – число равновеликих квадратов, на которые разбита площадка.

 

∑H1 = 100,02+104,84+104,62+100,33=409,81 м

∑H2 = 100,88+101,65+102,31+104,00+104,68+104,71+104,66+104,53+

+103,75+102,86+102,09+101,39+100,75+99,78+99,74+99,74+99,86+

+103,07=1840,45 м

∑H4 = 100,71+101,54+102,33+103,06+103,88+104,00+103,00+102,28+

+101,51+100,67+100,78+101,61+102,28+102,89+103,78+103,71+102,86+

+102,33+103,27+100,79=2047,18 м

n=30,

Hср = 102,33 м.

 

1.3 Определение объёмов котлована и засыпки пазух

 

Устанавливаем размеры котлована

 

 

Вид грунта – песок (m = 1)

Нк = 2,5 м,

А = 68 м,

Б = 98 м.

Vк = (Hк/6) [(AB+A)(БB+Б)+ AB×БB+А×Б] = (2,5/6) [(73+68)×

×(103+98)+73×103+68×98] =17718,33 м3

Vф = Hк (A – 2) (Б – 2) = 2,5×68×98 = 15840 м 3

Vп = Vк – Vф =17781,33– 15840 = 1878,33 м 3

 

1.4 Определение средней планировочной отметки

 

Средняя планировочная отметка площадки определяется по формуле:

−Δh,

где – средняя отметка планировки площадки без учета котлована, м;

– Δh− поправка к планировочной отметке на объем грунта, укладываемого в планировочную насыпь при разработке котлована, м.

поправка к планировочной отметке на достижение нулевого баланса

оправку к средней отметке планировки при разбивке площадки на квадраты определяется по формуле:

 

= VФ / Fпл,

 

де VФ – объем подземной части здания в котловане ниже отметки Нср, м3;

Fпл – площадь площадки на уровне планировочных отметок, м2.

 

VФ = (А-2)(Б-2)·Н = (68-2)(98-2)·2,5=15870 м3;

Fпл =500·600=300000 м2;

 

= 0,0528м;

Δh=0,0694 м.

 

Окончательная средняя планировочная отметка площадки равна:


− Δh = 102,33+0,0528−0,0694=102,32м;

 

1.5 Определение проектных отметок

 

Отметки проектируемой поверхности земли Нк (красные отметки) можно определить способом поворота на заданный угол горизонтальной плоскости с отметками Н0 вокруг оси поворота N-N, лежащей в этой плоскости. Ось поворота N-N перпендикулярна принятому направлению проектного уклона i (i=0,004) площадки, и для площадки с равномерным уклоном природного рельефа проходит через ее середину.

Красные отметки в углах разбивочной сетки определяется по формуле:

 

,

 

где Нкj – проектная (красная) отметка в точке j, м;

Н0 – предварительная средняя планировочная отметка площадки, м;

i – заданный проектный уклон площадки ;

Lj – кратчайшее расстояние от оси поворота до точки j, м.

 

Приведем результаты в таблице 1

 

Таблица 1 Проектные отметки

Номера вершин квадратов Lj Н0 Нкj
       
  -300 102,32 101,12
  -200 102,32 101,52
  -100 102,32 101,92
    102,32 102,32
    102,32 102,72
    102,32 103,12
    102,32 103,52
    102,32 103,52
    102,32 103,12
    102,32 102,72
    102,32 102,32
  -100 102,32 101,92
  -200 102,32 101,52
  -300 102,32 101,12
  -300 102,32 101,12
  -200 102,32 101,52
  -100 102,32 101,92
    102,32 102,32
    102,32 102,72
    102,32 103,12
    102,32 103,52
    102,32 103,52
    102,32 103,12
    102,32 102,72
    102,32 102,32
  -100 102,32 101,92
  -200 102,32 101,52
  -300 102,32 101,12
  -300 102,32 101,12
  -200 102,32 101,52
  -100 102,32 101,92
    102,32 102,32
    102,32 102,72
    102,32 103,12
    102,32 103,52
    102,32 103,52
    102,32 103,12
    102,32 102,72
    102,32 102,32
  -100 102,32 101,92
  -200 102,32 101,52
  -300 102,32 101,12

 

Рабочие (синие) отметки определяют как разность красных и черных отметок:


,

где hj – рабочая отметка в точке j, м.

Нкj – проектная (красная) отметка в точке j, м;

Нчj – черная отметка в точке j, м;

 

Условно рабочие отметки насыпей записывают со знаком «+» и выемок - со знаком «– ».

Приведем результаты в таблице 2

 

Таблица 2. Рабочие отметки

Номера вершин квадратов Нкj Нчj hj
       
  101,12 100,02 +1,10
  101,52 100,88 +0,64
  101,92 101,65 +0,27
  102,32 102,31 +0,01
  102,72 103,07 -0,35
  103,12 104,00 -0,88
  103,52 104,84 -1,32
  103,52 104,68 -1,16
  103,12 103,88 -0,76
  102,72 103,06 -0,34
  102,32 102,33 -0,01
  101,92 101,54 +0,38
  101,52 100,71 +0,81
  101,12 99,86 +1,26
  101,12 99,74 +1,38
  101,52 100,67 +0,85
  101,92 101,51 +0,41
  102,32 102,28 +0,04
  102,72 103,00 -0,28
  103,12 104,00 -0,88
  103,52 104,71 -1,19
  103,52 104,66 -1,14
  103,12 103,78 -0,66
  102,72 102,89 -0,17
  102,32 102,28 +0,04
  101,92 101,61 +0,31
  101,52 100,78 +0,74
  101,12 99,74 +1,38
  101,12 99,78 +1,34
  101,52 100,79 +0,73
  101,92 101,27 +0,65
  102,32 102,23 +0,09
  102,72 102,86 -0,14
  103,12 102,71 -0,59
  103,52 104,53 -1,01
  103,52 104,62 -1,10
  103,12 103,75 -0,63
  102,72 102,86 -0,14
  102,32 102,09 +0,23
  101,92 101,39 +0,53
  101,52 100,75 +0,77
  101,12 100,33 +0,79

 

1.6 Определение положения линии нулевых работ

 

Положение нулевых отметок определяют по формуле:

 

,

 

где X – расстояние от левой (нижней) вершины квадрата до искомой точки нулевых работ, м;

a – длина стороны квадрата, м;

– левая (нижняя) рабочая отметка, м;

– правая (верхняя) рабочая отметка, м.

Данные к определению линии нулевых работ приведены в таблице 3


Таблица 3. Данные к определению линии нулевых работ

Сторона между углами квадратов Рабочие отметки, м , м Расстояние нулевой точки от узлов, м
Левая (нижняя) Правая (верхняя) Сумма отметок Левого (нижнего) Правого (верхнего)
             
4-5 0,01 0,35 0,36   2,78 97,22
4-11 0,01 0,01 0,02      
12-11 0,38 0,01 0,39   97,44 2,56
11-18 0,04 0,01 0,05      
18-19 0,04 0,28 0,32   12,5 87,5
25-24 0,04 0,17 0,21   19,05 80.95
32-33 0,09 0,14 0,23   39,13 60,87
39-38 0,23 0,14 0,37   62,16 37,84

 

1.7 Определение объемов земляных работ при планировке площадки и устройстве откосов

 

1.7.1 Определение объемов при планировке площадки

Результаты вычислений объёмов грунта при планировке площадки сведем в таблицы

 

Таблица 4. Объемы грунта в однородных призмах

Номера элементарных площадок Рабочие отметки, м     Объемы фигур, м3
Насыпи Выемки
                 
  +1,10 +0,64 +1,26 +0,81 +3,81 +0,953    
  +0,64 +0,27 +0,81 +0,38 +2,10 +0,525    
  -0,35 -0,88 -0,34 -0,76 -2,33 -0,583    
  -0,88 -1,32 -0,76 -1,16 -4,12 -1,030    
  -0,76 -1,16 -0,88 -1,19 -3,39 -0,998    
  -0,34 -0,76 -0,28 -0,88 -2,26 -0,565    
  +0,81 +0,38 +0,85 +0,41 +2,45 +0,613    
  +1,26 +0,81 +1,38 +0,85 +4,30 +1,075    
  +1,38 +0,85 +1,38 +0,74 +4,35 +1,088    
  +0,85 +0,41 +0,74 +0,31 +2,31 +0,576    
  +0,41 +0,41 +0,31 +0,04 +1,17 +0,296    
  -0,28 -0,88 -0,17 -0,66 -1,99 -0,498    
  -0,88 -1,19 -0,66 -1,14 -3,87 -0,968    
  -0,66 -1,14 -0,59 -1,01 -3,40 -0,850    
  -0,17 -0,66 -0,14 -0,59 -1,56 -0,390    
  +0,31 +0,04 +0,65 +0,09 +1,09 +0,273    
  +0,74 +0,31 +0,73 +0,65 +2,53 +0,633    
  +1,38 +0,74 +1,34 +0,73 +4,19 +1,050    
  +1,34 +0,73 +0,79 +0,77 +3,63 +0,908    
  +0,73 +0,65 +0,77 +0,53 +2,68 +0,670    
  +0,65 +0,09 +0,53 +0,23 +1,50 +0,375    
  -0,14 -0,59 -0,14 -0,63 -1,51 -0,377    
  -0,59 -1,01 -0,63 -1,10 -3,33 -0,833    

 

Таблица 5. Объемы грунта в неоднородных призмах (трапециях)

Сторона № квадрата Рабочие отметки Расстояние до ЛНР Средняя линия Средние рабочие отметки Объемы фигур
лев. прав. лев. прав. лев. прав. Насыпи Выемки
                       
18-19 25-24   0,04 0,04 0,28 0,17 12,50 19,05 87,50 80,95 15,78 84,23 0,02 0,11 31,56 926,53
24-25 32-33   0,04 0,09 0,17 0,14 19,05 39,13 80,95 60,87 29,09 70,91 0,03 0,08 87,27 567,28
32-33 39-38   0,09 0,23 0,14 0,14 39,13 62,16 60,87 37,84 50,65 49,35 0,08 0,07 405,2 345,45

 


Таблица 6. Объемы грунта в неоднородных призмах (треугольниках)

квадрата Фигуры Рабочие отметки           Sтреуг Объемы фигур Объемы общие
Насыпи Выемки Насыпи Выемки
                       
  I II III IV -0,01 +0,27 +0,27 +0,27 +0,01 +0,38   -0,01 +0,28 +0,65 +0,27 -0,003 +0,09 +0,22 +0,09     1071,8 230,76 0,192 1527,6 0,192
  I II III IV +0.01 -0,35 -0,01 -0,34 -0,34 -0,34   +0,01 -0,69 -0,35 -0,34 +0,003 -0,23 -0,12 -0,11 69,5 2569,5 0,21   282,7 0,21 1700,68
  I II III IV -0,01 +0,38 +0,41 +0,41 +0,41 +0,04   -0,01 +0,79 +0,45 +0.41 -0,003 +0,26 +0,15 +0,14 25,6 1102,4   1266,7 154,34 0,08 2021,06 0,08
  I II III IV +0,04 -0,01 -0,34 -0,34 -0,34 -0,28   +0,04 -0,35 -0,62 -0,34 +0,013 -0,12 -0,21 -0,11   6,50   918,8 453,8 6,50 1492,50

 

1.7.2 Определение объемов грунта в откосах по периметру площадки

Результаты вычислений объёмов грунта в откосах по периметру площадки

 

Таблица 7 Объёмы грунта в откосах по периметру площадки

Номера Рабочие отметки, м Крутизна откоса 1:m Длина откоса l, м Объемы грунта в откосах, м³ Общий объем грунта в откосах, м³
призм тел откосов насыпи выемки
                     
    +1,26 +1,10 1:1,5 100,00   104,91   166,36  
  +1,10   1:1,5       0,71
  +1,10 +0,64 1:1,5 100,00   60,74  
    +0,64 +0,27 1:1,5 100,00   18,09   18,09  
    +0.27 +0,01 1:1,5 80,00   2,74   2,74  
    +0,01   1:1,5 2,78 0,007     0,007 1,98
    -0,35 1:1 97,22 1,98    
    -0,35 -0,88 1:1 100,00   22,42     22,42
    -0,88 -1,32 1:1 100,00   62,92     740,58
  -1,32   1:1       0,46
  -1,32 -1,16 1:1 100,00   77,20  
    -1,16 -1,19 1:1 100,00   69,04     69,04
    -1,19 -1,14 1:1 100,00   67,89     67,89
    -1,14 -1,01 1:1 100,00   57,99     57,99
    -1,01 -1,10 1:1 100,00   55,75     95,99
  -1,10   1:1       0,32
  -1,10 -0,63 1:1 100,00   40,17  
    -0,63 -0,14 1:1 31,58   10,41     10,41
    -0,14   1:1 37,84 0,12     0,82 0,12
    +0,23 1:1,5 62,16 0,82    
    +0,23 +0,53 1:1,5 100,00   12,52   12,52  
    +0,53 +0,77 1:1,5 100,00   32,77   32,77  
    +0,77 +0,79 1:1,5     45,63   95,68  
  +0,79   1:1,5 100,00     0,37
  +0,79 +1,34 1:1,5 100,00   90,74  
    +1,34 +1,38 1:1,5 100,00   138,75   138,75  
    +1,38 +1,38 1:1,5 100,00   142,83   142,83  
    +1,38 +1,26 1:1,5 100,00   130,95   130,95  

 

1.7.3 Определение окончательных объемов по вертикальной планировке

 

Таблица 8 Сводная таблица объемов грунта по вертикальной планировке

Номера призм Геометрические объемы, м3 Общие объемы с учетом Кор=1,03, м3
в пределах элементарных площадок в откосах площадок общие
насыпи выемки насыпи выемки насыпи выемки насыпи выемки
                 
      166,36   9696,36   9413,94  
      18,09   5268,09   5114,65  
  1527,6 0,19 2,74   1530,34 0,19 1485,77 0,19
  0,21 1700,68 0,007 1,98 0,21 1702,66 0,203 1702,66
        22,42   5852,42   5852,42
        740,58   11040,58   11040,58
        69,04   10049,04   10049,04
                 
  6,50 1492,50     6,50 1492,50 6,31 1492,50
  2021,06 0,08     2021,06 0,08 1962,19 0,08
          61,30   5951,46  
      130,95   10880,95   10564,03  
      142,83   11022,83   10701,78  
              5592,23  
              2673,79  
  31,56 926,53     31,56 926,53 30,64 926,53
                 
        67,89   9747,89   9747,89
        57,99   8557,99   8557,99
                 
  87,27 567,28     87,27 567,28 84,73 567,28
              2650,49  
              6145,63  
      138,75   10638,75   10328,88  
      95,68   9175,68   6536,67  
      32,77   6732,77   3659,93  
      12,52   3762,52   394,19  
  405,20 345,45 0,82 0,12 406,02 345,57   345,57
        10,41   3780,41   3780,41
        95,99   8395,99   8395,99
Итого 95170,91 76989,13 92398,94 76989,13

 

1.8 Составление баланса земляных масс

 

Баланс земляных масс – соотношение объема грунта, разработанного на площадке из выемок (котлованов, траншей и др.) с потребностью в грунте для устройства насыпей на той же площадке. При составлении баланса грунта учитывают его остаточное разрыхление.

 

Таблица 9 Ведомость баланса земляных масс

Объемы земляных работ Геометрические объемы, м³ Объемы грунта с учетом Кор=1,03
насыпи выемки насыпи выемки
1. Планировка площадки 94429,40 75922,75 91679,03 75922,75
2. Объемы в откосах 741,51 1066,42 719,91 1066,42
3. Объем котлована   17718,33   17718,33
4. Засыпка пазух 1878,33   1826,26  
5. Итого     94225,20 94706,75
6. Недостача грунта     481,25  
7. Баланс     94466,13 94466,13

 

Расхождение в объемах грунта (невязка)

 

(94706,75-94225,20)/ 94225,20·100% = 0,51% < 5%

 

Условие соблюдения нулевого баланса земляных масс в общем случае имеет вид:

 

;

где – суммарные геометрические объемы выемки и насыпи на площадке, м3;

– коэффициент остаточного разрыхления грунта;

– площадь планируемого участка;

– площадь котлована на уровне планировочных отметок, не подлежащая засыпке грунтом, м2.

В нашем случае

Δh = 0,0016 м = 0,16 cм < 1 cм

 

Следовательно, условие нулевого баланса земляных масс соблюдено, и проектные отметки принимаются как окончательные.


2 Определение оптимальной схемы перемещения грунта и среднего расстояния перемещения грунтовых масс

 

2.1 Определение координат ЦТ призм

 

Таблица 10. Координаты центров тяжести однородных призм

Номера призм , м , м , м , м
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         

 

Координаты центров тяжести неоднородных призм


Таблица 11 Координаты центров тяжести неоднородных призм

№ квадратов Шифр частей призм Площади частей призм F, м2 Координаты центра тяжести частей призм отн X`и Y`,м Координаты центра тяжести, м
             
  H1 H2 H3 В   48,72 98,72 98,29 99,15 33,33 16,67   249,68   299,15   450,21   416,67
  B1 B2 B3 H 69,5 51,39 1,39 1,85 0,93 66,67 83,33   350,34   300,93   449,77   483,33
  B1 B2 B3 H   56,25 6,25 8,33 4,17 53,33 26,67   352,41   326,67   351,22   326,67
  H1 H2 H3 В 204,8 25,6   48,72 98,72 98,29 99,15 86,67 93,33   249,87   299,15   349,89   393,33
  H1 H2 B1 B2 327,5 327,5 6,25 14,86 59,53 16,87 33,33 66,67 308,00 357,87
246,54 250,65
  H1 H2 B1 B2   9,53 25,74 69,57 32,44 33,33 66,67 315,12 144,25
364,31 152,36
  H1 H2 B1 B2 1151,5 1151,5 19,57 7,68 81,10 54,48 33,33 66,67 316,87 46,21
351,89 53,87

 


2.2 Определение оптимальной схемы перемещения грунта. Определение среднего расстояния транспортирования грунта

 

После завершения подсчета объемов земляных работ необходимо определить оптимальную схему распределения грунта. Перемещение грунта из выемки в насыпь – трудоемкий процесс, поэтому необходимо стремиться к наименьшим затратам. Для этого необходимо решить транспортную задачу. Для упрощения решения задачи о распределении грунта можно составить шахматную ведомость. При этом надо исходить из следующих рассуждений: из квадратов выемки грунт надо транспортировать (например, скреперами или бульдозерами) за линию нулевых работ сначала в дальние квадраты, чтобы не транспортировать грунт через свеженасыпанный массив. Пути землеройных машин, по возможности, не должны пересекаться.

В шахматной ведомости указаны номера планировочных выемок и планировочных насыпей, их объемы (первые две верхние и левые строки). В остальных ячейках указаны: в числителе – расстояния между соответствующими выемками и насыпями, в знаменателе – планируемые объемы перевозок.

Определим среднюю дальность перемещения грунта, исходя из оптимальной схемы перемещения грунта, по следующей формуле:

 

Lcp=√ (XB-XH)2-(YB-YH)2

 

где XB,, XH, YB, YH - координаты центров тяжестей всей выемки и всей насыпи

 

XH = 110,58 м,

YH = 241,67 м,

XB = 494,68 м,

YB = 260,15 м.

Lcp=√ (494,68 -110,58)2-(260,15 -241,67)2 = 384,62 м.

 

Таблица 11. Шахматная ведомость
Номер Объём грунта выемки Номер призм насыпи
                                       
Объём грунта насыпи
9413,94 5114,65 1485,77 0,203 6,31 1962,19 5951,46 10564,03


Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-04-01 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных
 

Поиск по сайту:

Читайте также:

Деталирование сборочного чертежа

Когда производственнику особенно важно наличие гибких производственных мощностей?

Собственные движения и пространственные скорости звезд

Тема 11. Банковские риски и способы их оценки

Опросник «Активность повседневной жизни»

Интересно:

Роль грибов в заболеваниях растений

Что такое нейролингвистика?

Краткий словарь жестового языка

Что такое сказка. Цели и задачи сказкотерапии

Обратная связь