Грунтовая плотинаШифр — 709006

Для разработки выемки под зуб ядра плотины используется экскаватор-драглайн. Грунт разрабатывается с погрузкой в транспортные средства. Снятие недобора грунта до проектной отметки дна котлована (10÷20 см) производится бульдозером с перемещением в валки. Грунт из валков погружается экскаваторами в транспорт и отвозится в отвал.

Расчет лобового забоя

Длина пионерной траншеи:

(К1) (К2)

Длина передвижки:

lп =0,75· lрук = 0,75· 8,6=6,45 м (К1) lп = 0,75· lрук = 0,75· 5,5 =4,125 м (К2) где — длина рукояти, принимается по техн. Характеристикам выбранного экскаватора.

Оптимальный радиус копания:

Rо.р.=0,85Rмах = 0,85· 12 = 10,2 м (К1) Rо.р.= 0,85Rмах = 0,85· 7,8 = 6, 63 м (К2)

где — Максимальный радиус копания, принимается по техническим характеристикам.

Радиус копания на уровне стоянки ,.

(К1) (К2) (К1) (К2) Количество стоянок экскаватора при лобовом забое определяется из условия:

(К1) (К2)

Расчет бокового забоя

(К1) (К2) Вб =(Rop2-ln2)½+ Rу. ст*21/2/2=(10,22−6,452)

½+7,2*21/2/2=12,99 м (К1) Вб =(Rop2-ln2)½+Rу.ст*21/2/2=2*(6,632−4,1252)

½+4,7*21/2/2=8,51 м (К2)

Определяем количество полос:

(К1) (К2)

Количество стоянок экскаватора при боковом забое определяем из условия:

(К1) (К2)

4.3 Определение размеров карты отсыпки В основе технологии укладки грунта в тело плотины лежит поточная технология разбивки насыпи в плане на равновеликие участки — карты, на каждом из которых последовательно выполняют следующие основные работы (операции): транспорт и отсыпку грунта, его разравнивание, увлажнение (подсушку) и уплотнение.

4.3 Определение размеров и количество карт отсыпки несвязного грунта Карта рассчитывается для средней отметки плотины.

L1 = 135 м — ширина насыпи плотины на отметке 330 м;

В1 = 292м — длина насыпи плотины на отметке 330 м .

Определение сменной интенсивности:

Iсм=Iгод/nx=1 500 000/(12*22*2)= 2840,9 м3/см;

nк — количество смен в году,

nк =12· nдней·2

Определение сменной производительности экскаватора:

ПЭсм=100*8/Нмсм=100*8/0,53=1509;

Определение количества экскаваторов:

nэ=Iсм/ПЭсм=2840,9/1509=1,89≈2 шт Принимаем 2 экскаватора.

Определение площади одновременно отсыпаемых карт:

Fk=nэ*nсм*ПЭсм/hсл=2*2*1509/0,4=15 090м2,

hсл — толщина слоя отсыпки.

Определение отсыпаемых карт:

nкарт=L1*B1/ Fk=292*135/15 090=2,6 ≈ 3 карты Принимаем 3 карты отсыпки по 97,33 м.

Определение количества экскаваторов для связного грунта.

Определение сменной интенсивности:

Iсм= Iгод/nx=50 527,74/(12*22*2)= 95,7 м3/см;

Iгод= Vсв. г/τ=37 340/0,739=50 527,74

nк — количество смен в году,

nк = 12· nдней·2

Определение сменной производительности экскаватора:

ПЭсм=100*8/Нмвр=100*8/2,1=210 м3/см.

Определение количества экскаваторов:

nсм=Iсм/ПЭсм=95,7/210=0,46 ≈ 1шт.

Принимаем один экскаватор.

4.4 Отсыпка и разравнивание грунта

Грунт доставляют на карты автосамосвалы, и разгружается по всей карте отсыпки. Расстояние между кучками грунта должно быть таким, чтобы при разравнивании срезанный грунт полностью укладывался в промежутки между ними слоем заданной толщины.

Отсыпка для несвязного грунта вк = = 4,43 м — длина отвала бульдозера;

Vк = 15 м3 — объем кузова автосамосвала:

Бел

АЗ-540А;

=0,4 м — толщина слоя уплотнения.

ак=м

Отсыпка для связного грунта

вк = = 4,43 м — длина отвала бульдозера;

Vк = 7,2 м3 — объем кузова автосамосвала: КАМАЗ-5511;

=0,4 м — толщина слоя уплотнения.

Схема отсыпки грунта Схема разравнивания грунта Разравнивание грунта ведется отдельными участками, при этом возращение бульдозера к началу захватки осуществляется задним ходом с опущенным отвалом, что обеспечивает частичное уплотнение грунта.

4.5 Уплотнение грунта В результате уплотнения происходит взаимное смещение твердых частиц и более равномерное и полное заполнение ими пор увеличивается плотность грунта, уменьшается фильтрационная способность и осадка, повышается прочность и устойчивость земляных сооружений.

Уплотнение грунта производится полуприцепным катком, трамбующими плитами, гружеными автосамосвалами.

Необходимая степень уплотнения достигается путем последовательных замкнутых проходок уплотняющих механизмов по всей площади карты, как правило, от периферийных участков к центру с перекрытием каждой проходкой предыдущей на 0,2÷0,3 м. Закончив укладку всей площади процесс повторяют.

При уплотнении слоев грунта, по правилам техники безопасности, каток не должен находиться ближе 1 м от бровки откоса. Поэтому для уплотнения этой полосы принимается грунтоуплотняющая машина ДУ-16 В на базе трактора. Она оснащена бульдозерным отвалом и специальной рамой с двумя виброуплотняющими плитами. Глубина уплотняемого слоя составляет 1 м.

Схема уплотнения откосов

Схема планировки откосов Производится с отпущенным отвалом при движении бульдозера снизу вверх — челночным способом.

4.6 Технология укладки грунта в зимних условиях При замораживании связных грунтов из-за фазового перехода возникает пучение и растрескивание грунтов. Особенно это характерно для земляных сооружениях, эксплуатирующихся на крайнем севере и в зоне вечной мерзлоты.

Применяется два вида противофильтрационных устройств в теле плотины:

1. Мерзлотные — в них искусственно замораживается ядро и поддерживается в мерзлом состоянии во время эксплуатации (в толще ядра устраивают каналы, через которые в зимний период нагнетается холодный воздух;

замораживание при помощи термосвай, через которые циркулирует легко испаряемая жидкость).

2. Талые плотины — ядро возводятся из талого грунта, и поддерживается при положительной температуре во время эксплуатации сооружения.

Технология возведения противофильтрационного устройства Подготовительный период.

1. Очистка и снятие поверхностного слоя в карьере связного грунта.

2. Разработка оттаявшего слоя грунта с перемещением его в валки высотой 2−3 метра и объемом 6−10 м3 (в результате перемещения грунт оттаивает и перемешивается).

3. Разработка валков при помощи экскаваторов с погрузкой в транспорт и доставкой его в бурты зимнего хранения высотой 14−16 метров и располагаются в непосредственной близости от сооружения (500−1000 м). Для предохранения грунтов в зимний период периферийный слой устраивается из засоленного грунта толщиной 2−3 метра. Засолка производится на соответствующих участках карьера связного грунта. Для этого с поверхности удаляется растительный слой грунта, производится нанесение на поверхность NaCl (количество рассчитывается). Далее бульдозером перемещают засоленный грунт в валки. После чего экскаватор грузит засоленный грунт в транспорт и далее грунт засыпается на поверхность буртов. При сильных морозах для предотвращения возможного промерзания грунта в буртах производится электроподогрев этого слоя. Для этого в грунт погружаются электроды в виде пластин или стержней с определенным шагом и на них подается напряжение. Опыт показывает, что температура в толще грунта + 8−10 0С, после его разработки и доставки к месту отсыпки температура снижается до +5−6 0С.

Последовательность отсыпки плотины.

Разработка, транспортировка и отсыпка связанных грунтов в зимний период производится аналогично летним условиям.

Отсыпка связных грунтов. Общие требования:

Недопустимо образование на поверхности слоев отсыпки ледяной корки.

Перед отсыпкой первого слоя поверхность основания должно быть тщательно очищена от камневидных включений и мерзлых комков.

Поверхность должна быть прогрета специальными механизмами таким образом, чтобы нижний слой толщиной 1,5−2 см имел положительную температуру.

Аналогичные требования предъявляются к отсыпке последующих слоев.

После отсыпки и разравнивания перед уплотнением поверхность дополнительно поливается раствором соли (концентрация по расчету).

Каждый ярус разбивается на ряд участков.

5. Разработка календарного графика производства работ.

На основе производственной калькуляции и заданных сроках выполнения работ, предусмотренных заданием, составляется календарный график работ с обоснованием принятой очередности и сроков выполнения работ (Приложение 2).

6. Технико-экономические показатели.

Для оценки степени эффективности принятых проектных решений подсчитываются следующие технико-экономические показатели:

Объем земляных работ = 2309,5 тыс.

м3

Общая нормативная трудоемкость = 531,18 ч./см.

Общая плановая трудоемкость = 538,9 ч./см.

Общая плановая механоемкость = 431,8 ч./см.

Процент выполнения норм = 93,1%

Трудоемкость в ч./см. на м3 объема плотины = 0,23 ч./см.

Заработная плата в руб. на м3 = 4134 руб Заработная плата на плановую ч-см = 27 088 руб Плановая выработка в натуральных показателях = 98,9%

7. Правила техники безопасности при проведении земляных работ

1. Перед допуском рабочих в котлованы или траншеи глубиной более 1,3 м должна быть проверена устойчивость откосов или крепления стен.

2. В случаях необходимости выполнения работ, связанных с электропрогревом грунта, должны соблюдаться требования ГОСТ 12.

1.013−78.

Прогреваемую площадь следует ограждать, устанавливать на ней предупредительные сигналы, а в ночное время освещать. Расстояние между ограждением и контуром прогреваемого участка должно быть не менее 3 м.

На участках прогреваемой площади, находящихся под напряжением, пребывание людей не допускается.

3. Линии временного электроснабжения к прогреваемым участкам грунта надлежит выполнять изолированным проводом, а после каждого перемещения электрооборудования и перекладки электропроводок следует визуально проверять их исправность.

4. При извлечении грунта из выемок с помощью бадей необходимо устраивать защитные навесы-козырьки для укрытия работающих в выемке.

5. Погрузка грунта на автосамосвалы должна производиться со стороны заднего или бокового борта.

6. При разработке выемок в грунте экскаватором с прямой лопатой высоту забоя следует определять с таким расчетом, чтобы в процессе работы не образовывались «козырьки» из грунта.

7. При разработке, транспортировании, разгрузке, планировке и уплотнении грунта двумя и более самоходными или прицепными машинами (скреперами, грейдерами, катками, бульдозерами и др.) идущими одна за другой, расстояние между ними должно быть не менее 10 м.

8. Литература

1. СНиП 2.

06.05−84. Плотины из грунтовых материалов. ГОССТРОЙ СССР, — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1991.

2. СНиП 23−01−99. Строительная климатология. — М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2000.

3. ЕНиР. Общая часть. — М.: Прейскурантиздат, 1987.

4. ЕНиР. Земляные работы. (Сборник 2, выпуск 1). — М.: Стройиздат, 1988.

5. СНиП III-4−80. Техника безопасности в строительстве/ Госстрой СССР.

М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989.

6. СНиП IV-3−82. Приложение. Сборник сметных цен эксплуатации строительных машин — М.: Стройиздат, 1982.

7. Н. С. Евсеева, Л. Н. Окишева География Томской области. Природа, природные ресурсы. Томск, 2005.

8. Бондаренко П. Н. Производство земляных работ при возведении плотин. Методические указания к курсовому проекту для студентов специальности 2904 «Гидротехническое строительство». — Новосибирск: НГАС, 1996.

9. Приложение Рис.1

Рис.2

Bб

bб2

bл1

b

lп

B2б

Rст.

Rо.р.

b1

b

B1

B

Rст.

Rо.р.

lп