Проектування розподілу земляних мас
Уточнення фактичних об’ємів земляних робіт
Визначення розрахункового об’єму родючого грунту
Оскільки дорога ІV категорії, то ширина земляного полотна В складає 9 м (5+2*2=9 м) для насипу висотою hн=2,3 м крутизну укосів приймаємо 1:1,75; для насипу висотою hн=6,5 м —1:1,5; для виїмки глибиною hв=2,2 м і hв=6,2 м крутизну укосів приймаємо 1:1,5. Глибину кюветів виїмок приймаємо hк=0,5 м, ширину кюветів bк=0,5 м. Ширина берми D=2,0 м. Висота валика знятого рослинного ґрунту hз.р.г=0,8 м. Товщина рослинного шару грунту (за завданням) hр.ш.=0,6 м.
Типи поперечних профілів:
- насип висотою 2,3 м — №1
- насип висотою 6,5 м — №2
- виїмка глибиною 2,2 м — №3
- виїмка глибиною 6,2 м — №4
1) Розглянемо, як приклад, уточнення об’ємів земляних робіт на ПК 41+00 (насип, тип поперечного профілю №1, висота 2,3 м, профільний об’єм 4670 м3). Прийняті наступні дані для розрахунків: для дороги ІІІ категорії ширина земляного полотна – 12 м, коефіцієнти закладення укосів для насипу 1:1,75, товщина рослинного шару Δhр.ш.=0,6 м, середня глибина та ширина кювету hк=0,5 м, bк=0,5 м.
Ширина насипу по низу для типу № 1:
м (3.1)
де 
– ширина насипу (по низу); hр.ш. – товщина рослинного шару (згідно завдання).
По-пікетний об’єм рослинного ґрунту:
для насипу ПК 41 за
м3 (3.2)
Загальні робочі об’єми земляних робіт:
в насипі ПК 41:
- об’єм насипу без ущільнення:
м3 (3.3)
- додатковий об’єм на ущільнення:
м3 (3.4)
- об’єм насипу з урахуванням коефіцієнта відносного ущільнення:
м3 (3.4)
2) Розглянемо, як приклад, уточнення об’ємів земляних робіт на ПК 11+00 (насип, тип поперечного профілю №2, висота 6,5 м, профільний об’єм 12340 м3). Прийняті наступні дані для розрахунків: для дороги ІІІ категорії ширина земляного полотна – 12 м, коефіцієнти закладення укосів для насипу 1:1,5, товщина рослинного шару Δhр.ш.=0,6 м, середня глибина та ширина кювету hк=0,5 м, bк=0,5 м.
Ширина насипу по низу для типу № 2:
м (3.1)
де – ширина насипу (по низу); hр.ш. – товщина рослинного шару (згідно завдання).
По-пікетний об’єм рослинного ґрунту:
для насипу ПК 11 за
м3 (3.2)
Загальні робочі об’єми земляних робіт:
в насипі ПК 11:
- об’єм насипу без ущільнення:
м3 (3.3)
- додатковий об’єм на ущільнення:
м3 (3.4)
- об’єм насипу з урахуванням коефіцієнта відносного ущільнення:
м3 (3.4)
3) Розглянемо, як приклад, уточнення об’ємів земляних робіт на ПК 1+00(виїмка, тип поперечного профілю №3 глибина 2,2 м, профільний об’єм 3030 м3). Прийняті наступні дані для розрахунків: для дороги ІІІ категорії ширина земляного полотна – 12 м, коефіцієнти закладення укосів для насипу 1:1,5, товщина рослинного шару Δhр.ш.=0,6 м, середня глибина та ширина кювету hк=0,5 м, bк=0,5 м.
Ширина виїмки поверху для типу № 3:
(3.5)
м
По-пікетний об’єм рослинного ґрунту:
для виїмки ПК 1+00
м3 (3.6)
Загальні робочі об’єми земляних робіт:
для виїмки ПК 1+00
м3 (3.7)
4) Розглянемо, як приклад, уточнення об’ємів земляних робіт на ПК 22+00(виїмка, тип поперечного профілю №4 глибина 6,2 м, профільний об’єм 14380 м3). Прийняті наступні дані для розрахунків: для дороги ІІІ категорії ширина земляного полотна – 12 м, коефіцієнти закладення укосів для насипу 1:1,5, товщина рослинного шару Δhр.ш.=0,6 м, середня глибина та ширина кювету hк=0,5 м, bк=0,5 м.
Ширина виїмки поверху для типу № 4:
(3.5)
По-пікетний об’єм рослинного ґрунту:
для виїмки ПК 22+00
м3 (3.6)
Загальні робочі об’єми земляних робіт:
для виїмки ПК 1+00
м3 (3.7)
Таблиця 3.1 – Відомість робочих об’ємів ґрунту
| № п/п | Кілометри | |||||
| Пікети | ПК 1 | ПК 2 | ПК 3 | ПК 4 | ||
| Тип поперечника | ||||||
| Насип, м3 | Геометричний об’єм | |||||
| Заміна знятого родючого ґрунту | ||||||
| Всього насипу без ущільнення | ||||||
| Коефіцієнт відносного ущільнення | ||||||
| Додатковий об’єм на ущільнення | ||||||
| Всього насипу з урах. коеф. відн. ущільнення | ||||||
| Виїмка, м3 | Геометричний об’єм | |||||
| Зняття родючого ґрунту | ||||||
| Всього виїмки без родючого ґрунту | ||||||
| Розподіл земляних мас, м3 | Підсумований робочий об’єм ґрунту, м3 | |||||
| До насипу із зосереджених резервів | ||||||
| До насипу із бічних резервів | ||||||
| До насипу із виїмки |
Продовження таблиці 3.1
| № п/п | |||||||||
| ПК 5 | ПК 6 | ПК7 | ПК 8 | ПК 9 | ПК 10 | ПК 11 | ПК 12 | ПК 13 | |
| -12340 | -14490 | -11070 | |||||||
| -1998 | -1998 | -1998 | |||||||
| -14338 | -16488 | -13068 | |||||||
| 1,22 | 1,22 | 1,22 | |||||||
| -3154 | -3627 | -2875 | |||||||
| -17492 | -20115 | -15943 | |||||||
| -11017 | -26960 | ||||||||
Продовження таблиці 3.1
| № п/п | |||||||||
| ПК 14 | ПК 15 | ПК16 | ПК 17 | ПК 18 | ПК 19 | ПК 20 | ПК 21 | ПК 22 | |
| -13520 | -12270 | -10860 | -10950 | -12100 | -14360 | -11210 | -13340 | ||
| -1998 | -1998 | -1998 | -1998 | -1998 | -1998 | -1998 | -1998 | ||
| -15518 | -14268 | -12858 | -12948 | -14098 | -16358 | -13208 | -15338 | ||
| 1,22 | 1,22 | 1,22 | 1,22 | 1,22 | 1,22 | 1,22 | 1,22 | ||
| -3414 | -3139 | -2829 | -2849 | -3102 | -3599 | -2906 | -3374 | ||
| -18932 | -17407 | -15687 | -15797 | -17200 | -19957 | -16114 | -18712 | ||
| -45892 | -63299 | -78986 | -94783 | -111983 | -131940 | -148054 | -166766 | -156274 | |
Продовження таблиці 3.1
| № п/п | |||||||||
| ПК 23 | ПК 24 | ПК 25 | ПК 26 | ПК 27 | ПК 28 | ПК 29 | ПК 30 | ПК 31 | |
| -14860 | -13980 | -10010 | |||||||
| -1998 | -1998 | -1998 | |||||||
| -16858 | -15978 | -12008 | |||||||
| 1,22 | 1,22 | 1,22 | |||||||
| -3709 | -3515 | -2642 | |||||||
| -20567 | -19493 | -14650 | |||||||
| -145972 | -136840 | -130568 | -121656 | -114294 | -106262 | -126829 | -146322 | -160972 | |
Продовження таблиці 3.1
| № п/п | |||||||||
| ПК 32 | ПК 33 | ПК 34 | ПК 35 | ПК 36 | ПК 37 | ПК 38 | ПК 39 | ПК 40 | |
| -12480 | -14840 | -12520 | -14260 | ||||||
| -1998 | -1998 | -1998 | -1998 | ||||||
| -14478 | -16838 | -14518 | -16258 | ||||||
| 1,22 | 1,22 | 1,22 | 1,22 | ||||||
| -3185 | -3704 | -3194 | -3577 | ||||||
| -17663 | -20542 | -17712 | -19835 | ||||||
| -178635 | -199177 | -216889 | -236724 | -226182 | -215260 | -209048 | -200686 | -186924 | |
Продовження таблиці 3.1
| № п/п | ||||||||||
| ПК41 | ПК42 | ПК43 | ПК44 | ПК45 | ПК46 | ПК47 | ПК48 | ПК49 | ПК50 | |
| -4670 | -4030 | -4740 | -4560 | -3820 | -3480 | -3630 | -4350 | -3640 | ||
| -1329 | -1329 | -1329 | -1329 | -1329 | -1329 | -1329 | -1329 | -1329 | -1329 | |
| -5999 | -5359 | -6069 | -5429 | -5889 | -5149 | -4809 | -4959 | -5679 | -4969 | |
| 1,22 | 1,22 | 1,22 | 1,22 | 1,22 | 1,22 | 1,22 | 1,22 | 1,22 | 1,22 | |
| -1320 | -1179 | -1335 | -1194 | -1296 | -1133 | -1058 | -1091 | -1249 | -1093 | |
| -7319 | -6538 | -7404 | -6623 | -7185 | -6282 | -5867 | -6050 | -6928 | -6062 | |
| -194243 | -200781 | -208185 | -214808 | -221993 | -228275 | -234142 | -240192 | -247120 | -253182 | |
Проектування розподілу та переміщення земляних мас
Розподілом земляних мас називають проектування раціонального переміщення грунту (виїмка – насип, виїмка – кавальєр, зосереджений резерв – насип) у межах визначеної будівельної ділянки дороги.
На основі уточнених робочих об’ємів ґрунту на пікетах (графа 11 табл. 3.1) будують інтегральну криву розподілу земляних мас (рис. 3.5).
Використовуючи горизонтальну січну, розбиваємо інтегральну криву по довжині траси на характерні ділянки таким чином, щоб максимально забезпечити баланс земляних мас на ділянках з насипами та виїмками. Робочий об’єм на ділянках балансу визначають як різницю відміток (об’ємів) горизонтальної січної і найвищої (найнижчої) точки інтегральної кривої:
Визначення середньої дальності транспортуванняґрунту
При транспортуванні ґрунту з ґрунтового кар’єру.
Для визначення середньої відстані транспортування ґрунту автосамоскидом із зосереджених ґрунтових кар’єрів або в кавальєр необхідно накреслити план будівництва ділянки автомобільної дороги з визначенням розміщення кар’єрів або кавальєру. План будівництва креслять схематично.
Загальну середню дальність транспортування при обслуговуванні ділянки одним кар’єром, що розміщений за межами ділянки будівництва (рис. 3.6) визначають як
, (3.8)
де 
– довжина ділянки будівництва згідно завдання.
Рисунок 3.6 – Визначення середньої дальності транспортування при обслуговуванні ділянки будівництва одним кар’єром (кар’єр розміщений за межами ділянки будівництва)
Схема розміщення кар’єру
Ділянка 2 – 
Ділянка 4 – 
Ділянка 6 – 
1. При переміщенні грунту скрепером з виїмки в насип (згідно з ДБН Д.2.2–1–99, п. 1.2.11) середня дальність транспортування дорівнює половині всього переміщення (в обидва кінці), тобто дорівнює довжині ділянки.
Отже, для першої, третьої і п’ятої ділянок:
Ділянка 1 – 
.
Ділянка 3 – 
=540 м.
Ділянка 5 – 
= 720 м.
Вибір провідних машин для спорудження земляного полотна
Провідні машини на ділянках будівництва вибираємо залежно від різновиду грунту, висоти насипу та глибини виїмки, а також середньої дальності транспортування грунту на ділянках.
На першу, третю і шосту ділянки призначаємо скрепери самохідні, а на другу, четверту і шосту екскаватор та автосамоскид.
Відомість оплачуваних земляних робіт
Зарезультатами побудови та аналізу кривої розподілу земляних мас складаємо відомість оплачуваних земляних робіт (таблиця 3.2). Використовуючи властивості інтегральної кривої та горизонтальних січних визначаємо об’єми робіт на ділянках:
Ділянка № 1 – 
Ділянка № 2 – 
Ділянка № 3 – 
Ділянка № 4 – 
Ділянка № 5 – 
Ділянка № 6 – 
Штучні споруди