Исходные данные. Практическое занятие 1

Практическое занятие 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

Исходные данные

Исходные данные к практическим занятиям приведены в табл. А.1 приложения А:

- участок строительства;

- вид грунта;

- внутренний диаметр труб канализационного коллектора;

- расстояние транспортировки материалов;

- проектные отметки дна начала и окончания траншеи;

- черные отметки земли.

Пример

Определить объем земляных работ для устройства траншеи под канализационный коллектор из железобетонных раструбных труб и подобрать МДО (машино-дорожный отряд) для устройства траншеи при следующих условиях:

- Харьковская область;

- грунт – супесь;

- рытье траншеи выполняется без крепления стенок в отвал, лишний грунт транспортируется на расстояние 4 км;

- внутренний диаметр труб 700 мм.

Исходные данные приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1 – Черные и проектные отметки траншеи под канализационный коллектор

На основании исходных данных и нижеприведенных требований строим продольный профиль траншеи под канализационный коллектор.

Глубина заложения канализационных коллекторов зависит от глубины промерзания грунта.

Глубина заложения канализационных коллекторов при диаметре труб до 500 мм – лоток трубы должен быть на 0,3 м ниже максимальной глубины промерзания. При диаметре труб более 500 мм – лоток трубы должен быть на 0,5 м ниже максимальной глубины промерзания, но не менее 0,7 м до верха трубы, считая от отметок планировки.

Проектные отметки дна начала и окончания траншеи являются неизменными, следовательно, при проектировании продольного профиля нужно учесть минимальную глубину заложения коллектора и наименьшие уклоны трубопроводов.

Минимальную глубину заложения (метры) следует принимать как наибольшую из трех величин

h_к

h'_к = h_пр + a + δ + h_осн , (1.1)

h''_к =0,7 + D + h_осн

где h_к – минимальная высота колодцев, принимается по табл. В.2 приложение В, м;

h_пр – максимальная глубина промерзания грунта для данного района, принимается по табл. Б.1 приложение Б, м;

а – параметр, принимаемый для труб диаметром до 500 мм – 0,3 м, для труб большего диаметра – 0,5 м;

δ – толщина стенки трубы, м;

D – наружный диаметр трубы, м;

h_осн – толщина основания под коллектор, м:

h' = 1,00 + 0,50 + 0,08 = 1,58 м;

h'' = 0,7 + D = 0,7 + 0,86 = 1,56 м.

Наружный диаметр труб – это внутренний диаметр плюс толщина двух стенок

D = 700 + 2·80 = 860 мм.

Учитывая, что высота смотровых колодцев (табл. В.2 приложение В) равна 1960 мм, принимаем минимальную глубину 1,96 м. Если грунт суглинок или глина, то добавляем еще 10 см (песчаная подготовка).

Минимальная отметка, где наибольшая возможность промерзания на ПК 8. Рассчитываем начальную проектную отметку

125,50 – 1,96 = 123,54 м.

Находим уклон (123,70 – 123,54) : 200 = 0,0008.

Но по требованиям табл. В.1 приложения В минимальный уклон коллектора 0,002, поэтому принимаем 0,002.

Для того, чтобы выйти на проектные отметки дна начала траншеи изменяем уклон на ПК 4

(122,50 – 120,50) : 400 = 0,005.

При проектировании необходимо учитывать также, что глубина траншеи не должна превышать 5,00 м.

Продольный профиль канализационного коллектора приведен на рис. 1.1.

Рисунок 1.1 – Продольный профиль канализационного коллектора

При расчетах ширину траншеи по дну b принимаем по табл. 1.2.

Крутизну откосов траншеи для обеспечения безопасных условий работы принимаем по табл. 1.3.

Таблица 1.2 – Наименьшая ширина траншей по дну

Таблица 1.3 – Наибольшая допустимая крутизна откосов

Рисунок 1.2 – Схема для определения расчетных
параметров поперечника траншеи

Рассчитаем объемы земляных работ. Результаты расчетов приведены в табл. 1.4.

Таблица 1.4 – Подсчет объема земляных работ

Пикеты и плюсы	Рабочие отметки, hр, м	Полусумма рабочих отметок м	Площади поперечных сечений м2	Поправка м2	Расчетная площадь поперечного сечения м2	Объем м3 l0 = 100 м
	3,50 3,05 3,50 3,10 3,30 3,30 3,70 3,40 2,20 2,95 3,60	3,28 3,28 3,30 3,20 3,30 3,50 3,55 2,80 2,58 3,28	15,24 15,24 15,39 14,66 15,39 16,92 17,32 14,20 9,26 15,24	0,01 0,01 0,01 - - 0,01 0,01 0,08 0,03 0,03	15,25 15,25 15,40 14,66 15,39 16,93 17,33 14,28 9,29 15,27	1525,00 1525,00 1540,00 1466,00 1539,00 1693,00 1733,00 1428,00 929,00 1527,00

Σ 35,60 Итого 14905,00

Если колодцы попадают не на пикеты, то нужно считать и плюсы.

Необходимо учесть также объем грунта при устройстве приямков (для устройства стыков), табл. В.6 приложения В.

Линейные элементы подземных сетей – трубы и колодцы – в зависимости от местных гидрогеологических условий укладывают на естественное грунтовое или искусственные основания.

Для равномерной передачи нагрузки на основание трубы диаметром от 600 мм и более должны соприкасаться с ним не менее чем четвертой частью цилиндрической поверхности, что достигается устройством оснований лекальной формы или использованием труб с плоской подошвой.

Площадь сечения приямка F_пр равна

, (1.2)

где B_пр – ширина приямка по дну (принимаем 1 м), м;

h_пр – высота приямка (принимаем 0,3 м), м;

m – крутизна откосов приямков (принимаем 1).

.

Количество приямков равно разнице между количеством труб и количеством колодцев. Количество труб

, (1.3)

где L – протяженность коллектора, м;

l_тр – длина звена трубы (табл. В.1 приложение В).

Количество колодцев рассчитывается по формуле

, (1.4)

где L – протяженность коллектора, м;

l_к – расстояние между колодцами (табл. В.1 приложение В).

.

Количество приямков равняется

.

Геометрический объем приямков V_пр равен

Таким образом, объем земляных работ равен

.

Объем грунта для обратной засыпки траншеи V_о с учетом остаточного разрыхления К_о.р. равен

, (1.5)

где V_з – объем земляных работ, м³;

V_Т – объем грунта, вытесняемого трубопроводом с учетом коэффициента увеличения за счет раструба (1,05), м³;

V_К – объем грунта, вытесняемого колодцами с учетом высоты и наружного диаметра горловины, м³;

К_о.р. – остаточное разрыхление, принимаемое по табл. 1.5 (принимаем максимальные значения).

Объем грунта, вытесняемого трубопроводом с учетом коэффициента увеличения за счет раструба равен

, (1.6)

где D – наружный диаметр трубопровода, м;

L – протяженность коллектора, м;

d_k – наружный диаметр колодцев (табл. В.2. приложение В), м;

К_к – количество колодцев, шт.;

1,05 – коэффициент увеличения объема за счет раструба.

Таблица 1.5 – Остаточное разрыхление грунта

Объем грунта, вытесняемого колодцами с учетом высоты горловины и наружного диаметра (табл. В.2. приложение В), равен

, (1.7)

где d_к – наружный диаметр колодцев (табл. В.2. приложение В), м;

d_гор – диаметр горловины колодца (табл. В.2. приложение В ), м;

h_к – высота колодца (табл. В.2. приложение В), м;

h_р – рабочая отметка, м;

К_к – количество колодцев, шт.

Таким образом, объем грунта для обратной засыпки траншеи равен

Объем избыточного грунта, отвозимого в отвал

(1.8)

От общего количества грунта это составляет

(1.9)

Контрольные вопросы

1. Назовите основные элементы ливневой канализации.

2. Какое назначение смотровых колодцев?

3. Как определить геометрические параметры траншеи под коллектор?

4. Как рассчитать объемы земляных работ для строительства канализационного коллектора?

5. Что такое коэффициенты разрыхления, относительного и стандартного уплотнения?

6. Назовите основные элементы ливневой канализации.