Укладка грунта в тело дамбы

Дамбы из местных фунтовых материалов возводят в основном насыпкой механизированным способом с помощью машин для земляных работ.

Для тела дамб пригодны практически любые грунты, кроме растительных, илистых и плывунных. Грунт, укладываемый в тело дамбы, должен быть уплотнен до заданной проектной плотности.

При насыпке дамб используют в основном грунт из карьеров, а также пригодный грунт из расположенных вблизи профильных выемок и зоны затопления. Для выявления потребного фунта составляют баланс грунтовых масс.

Необходимый объем грунта V_к (м³) уточняют по формуле:

где — профильный (геометрический) объем фунта, необходимый для строительства дамбы обвалования, м³

— заданная плотность грунта в теле дамбы, кг/м.

— плотность грунта в естественном состоянии, кг/м³

— коэффициент, учитывающий потери грунта при транспортировке (1,02 — 1,025).

м³

Параметры карьера и объемы растительного слоя и вскрыши

Площадь F_к(м²), которую будут занимать карьер, приближенно будет равна (без точного учета площади под откосами):

F_к=, м²

Где Н_к— средняя толщина слоя пригодного грунта в карьере, м.

F_к==98 317,18 м²

F_к=В_к*2В_к=2В_к²

L_к=2 В_к

2В_к²=98 317,18.

В_к=v.

В_к=221 м.

L_к=221*2=442 м Объем растительного слоя, снимаемого с поверхности карьера рассчитывается по формуле:

V_n=F_к*h_n, м ³

Где h_n— толщина растительного слоя, м.

V_n=98 317,18*0,20=19 663,44 м ³

Объем непригодного грунта (вскрыши) для строительства дамбы определяется по формуле

V_b=F_к*h_в, м ³

Где h_в— толщина слоя вскрыши, м.

V_b=98 317,18*0,5=49 158,59 м ³

Площадь основания дамбы:

м²

С поверхности карьера удаляют растительный или другой грунт, непригодный для укладки в защитную дамбу.

Объем растительного (почвенного) (м³) слоя, снимаемого с поверхности карьера рассчитывается по формуле:

.

где — толщина растительного (почвенного) слоя, (0,25м).

Грунтовые условия Таблица 2.

м³

Объем непригодного грунта (вскрыши) Ve (м) для строительства дамбы определяется как:

где — длина дамбы, м.

, м^3.

где — ширина дамбы по гребню (7,0 м);

— ширина дамбы по основанию;

— высота дамбы (5,8 м);

— длина дамбы (5200 м).

м³

При укладке грунта в тело дамбы выполняют 4 операции: отсыпка грунта на карты укладки транспортными средствами; разравнивание бульдозерами, доувлажнение до оптимальной влажности поливомоечными машинами и послойное уплотнение грунта катками.

Грунт доставляют на карты укладки автотранспортом и разгружают по всей площади карты в шахматном порядке. Отсыпанный грунт послойно разравнивается с уклоном в сторону верхнего бьефа. Для эффективного использования уплотняющих машин сухие грунты доувлажняют, а переувлажненные грунты подсушивают при послойной укладке. Для увлажнения грунта используют поливочные машины, передвижные насосные станции и автоцистерны. Последней операцией по укладке грунта в тело дамбы является уплотнение грунта. Существуют различные способы уплотнения грунта. Наибольшее распространение получило механическое уплотнение грунта машинами статического действия — катками. Уплотнение грунта на дамбе производят проходами обычно вдоль сооружения с движением катка по кольцевой схеме.

Определяем количество скреперов:

N_cкр=, шт Где Q_скр— производительность скрепера в год, м³/г;

Q_скр= Q_скр*t_см*n_см*Т_рд, м³/год.

Q_скр — производительность скрепера за час, м³/ч;

t_см— продолжительность смены, ч;

n_см— количество смен, 2;

Т_рд— количество рабочих дней в году Т_рд=кол-во рабочих дней в месяце * кол-во месяцев с положительной температурой.

Т_рд=22*8=176 дней в году.

Q_скр=35*8*2*176=98 560 м³/год.

N_cкр== 7 скреперов Каждую операцию выполняют на выделенной площадке насыпи, которую называют картой укладки. Расчетную площадь одной карты укладки (f_к) определяют по формуле:

f_к=, м^2.

где: V_t— объем грунта, поступающего на карту за сутки, м³/сутки.

h_сл— принятая толщина слоя укладки грунта с учетом свойств грунта и параметров уплотняющей машины, 0,4 м.

V_t=Q_a*n_см*N, м³/сут Где Q_a— сменная производительность одного скрепера, м³/смену;

Nинвентарный парк скреперов.

Q_a=35*8=280 м³/сутки.

V_t=280*2*7=3920 м³/сут.

f_к= м²

Рис. 1. 7. Схема операций при укладке грунта в тело дамбы: а — навал грунта; б — послойное разравнивание; в — доувлажнепие; г — уплотнение

В нормальных условиях число карт должно соответствовать числу операций, то есть четырем. По мере выполнения операции исполнители последовательно перемещаются с карты на карту. Площадь насыпи по высоте непрерывно меняется из-за изменения длины и ширины. Желательно иметь карты шириной не менее двух радиусов поворота механизмов. Поэтому на разных отметках и участках насыпи карты будут расположены по-разному.

На нешироких протяженных насыпях и дамбах карты укладки размещают одну за другой.

Для организации непрерывной отсыпки грунта дамбу по высоте разделяют на ярусы (уровни) укладки (обычно 3 — 4) (рис. 1, П 3).

• 1 ярус-0,25 Н_д = 5,8*0,25=1,45
• 2 ярус-0, 5 Н_д = 5,8*0,5=2,9
• 3 ярус -0,75 Н_д = 5,8*0,75=4,35

В таком случае ширина сечений плотины составит:

В_яр=b+(Н_д*m₁)+(Н_д*m₂).

В₁ = 7,0+(4,35*2,5)+(4,35*2) = 26,58 м В₂ = 7,0+(2,9*2,5)+(2,9*2)=20,05 м В₃ = 7,0+(1,45*2,5)+(1,45*2)=13,53 м Площадь каждого сечения яруса рассчитывается по формуле:

F = В_яр*L_д, м²

где В_яр - ширина дамбы в каждом сечении, м;

L_д - длина каждого сечения, м;

F₁=26,58*5200=138 190 м.

F₁=20,05*5200=104 260 м.

F₁=13,53*5200=70 330 м Количество карт в каждом сечении рассчитывается по формуле:

n_К =, шт Тогда количество карт:

в сечении 1: n_К = шт.

в сечении 2: n_К = = шт в сечении 3: n_К = = шт.

Средняя толщина слоя отсыпки:

Расчет числа карт укладки на разных ярусах дамбы.