Курсовая работа 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 | | | | Принимаем | 1 | Экскаватор Э-10011Д | Автосамосвал грузопод. 8т | 357000 | 13.57 | 26300.7 | 65.75 | 2.283 | 469109.5 | | | | | Принимаем | 3 | КамАЗ-5510 | Расчет разработки карьеров. По вычисленным площадям карьеров принимаем схемы разработки карьеров. Схемы движения экскаватора для карьеров представлены на рисунках 4.1. и 4.2. для карьера ПГС и суглинка соответственно. Расчет пионерной траншеи. Расчет ведется из условия возможности проезда 2-х самосвалов рядом без опасности столкновения. , где В – ширина пионерной траншеи; Всм – ширина самосвала находим по выбранным машинам; b1 – расстояние между самосвалами (принимается минимально равным 2м); b2 – расстояние от самосвала до края траншеи (принимается минимально равным 1м); Для карьера ПГС: м Расчет пионерных траншей приведен в таблице 4.1. Таблица 4.1. Карьер 1 (ПГС) | Ширина, м | 10.96 | Принимаем | 11м | Длина, м | 50 | | | Карьер 2 (Суглинок) | Ширина, м | 8.96 | Принимаем | 9м | Длина, м | 40 | Примечание: уклон пионерной траншеи принимаем Расчет схемы разработки карьеров. А) Карьер 1: Принимаем угол поворота экскаватора при разработке карьера 70о. Следовательно, ширина поворота: м Тогда ширина забоя равна: м Отсюда можно найти количество ходок экскаватора поперек карьера: принимаем: 23 Уточним ширину забоя: м Расчет сведен в таблицу 4.2. Таблица 4.2. Ширина поворота | 22.55 | | Ширина забоя | 21.8 | | Кол-во ходок вдоль | 22.92 | 23 | Уточнение | | Ширина забоя | 21.7 | | Расчет для второго карьера аналогичен и приведен в таблице 4.3. Таблица 4.3. Карьер 2 (Суглинок) | | | Ширина поворота | 17.29036 | | Ширина забоя | 16.55036 | | Кол-во ходок вдоль | 15.10541 | 16 | Уточнение | | Ширина забоя | 15.625 | | Принимаем угол заложения откоса в карьерах 45о. Уплотнение призмы и ядра плотины и расчет карт. Выбор машин для уплотнения грунтов. Для уплотнения призмы выбираем пневмошинный каток массой 30 тонн. Толщина уплотняемого слоя м, производительность м3/ч [1]. Площадь, уплотняемая за смену равна: м2, при полной площади данного сечения со стороны верхнего бьефа wп=4800 м2 необходимое количество катков равно: Принимаем Таблица 5.1. Выбираем каток кулачковый массой 18т | Пэч | 80 м3/c | h_сл=0.35 м | w | 1828.571 | | | | | НБ | | | Количество катков | | wп | 4621 | | n | 2.527109 | | Принимаем . Расчет карт. Составление календарного графика строительства. Календарный план составляется из условия равномерности использования ресурсов машин во времени. Список литературы Галузин В.М., Телешев В.И. Выбор строительных машин для производства земляных работ. - Л.: ЛПИ им. Калинина 1987. – 83с. Булатов Г.Я. Технология возведения грунтовых плотин. – СПб.: СПбГТУ им. Петра Великого 1994. – 92с. |