Сроки производства основных работ по гидроузлу
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра: «Лесное и водное хозяйство»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
«Технико-экономическое обоснование строительства узла ГТС»
Выполнил: Машутина Н.Н.
Проверил: профессор Ходяков Е.А.
Волгоград 2014 г.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Цель и задачи расчёта
Настоящий проект «Технология работ при строительстве комплексного гидроузла» имеет следующие цели:
- углубить и закрепить знания, получаемые студентами при чтении курса лекций по технологии и организации строительных работ;
- развить навыки в выполнении инженерных расчетов при составлении проектов производства работ;
- научить студентов пользоваться нормативной и технической литературой;
- возбудить интерес к техническому творчеству и логическому мышлению,
Исходные данные и основные положения
1. Топографические условия отражены на плане стройплощадки (рис.1), на котором показано направление течения воды и створы плотины. Шлюз-регулятор примыкает к плотине слева (точка "К") по течению на отметке бытового уровня воды (отм. 31,5 м).
2. Геологические условия показаны на поперечном профиле реки в створе плотины (рис.2). Механический состав грунтов русловой части реки и поймы принимают по таблице 2, физико-механические свойства грунтов представлены в таблице 3, водоупор (глина) для всех вариантов задания находится на отметке 22,0 м.
3. Гидрогеологические условия характеризуются графиком колебания уровня реки в створе плотины и графиком зависимости между расходами и уровнем воды в реке при соответствующих уклонах дна реки (рис.3).
4. Температурные условия принимаются по таблице 4. Среднемесячные температуры tср< 0°С будут влиять на способы производства земляных работ, в при tср< +5°С необходимо предусмотреть мероприятия по производству бетонных работ в зимнее время.
5. План водосливной части плотины и шлюза-регулятора, поперечные сечения сооружений, основные конструктивные блоки и их размещение показаны на рис. 4, 5, 6.
| варианты | Масштаб плана строй-площадки | Геологические условия | Температурные условия | Гидрологические условия | Количество отверстий | |||
| русла | поймы | режим уровней | график | пло- тины | шлюза-регулятора | |||
| 1:5000 | Г-4 | Г-2 | К-2 | В-2 | Р-2-А |
Механический состав грунтов
| Грунт | Гранулометрический состав, % | |||||||||
| 0,005 | 0,005-0,05 | 0,05-0, 1 | 0, 1-0,25 | 0,25-0,5 | 0,5-1,0 | 1,0-2,0 | 2,0-4,0 | 4,0-10,0 | Коэффициент фильтрации, м/сут | |
| Супесь плотная; Г-2 | - | 0,1 | ||||||||
| Суглинок средний; Г-4 | - | - | 0,05 |
Физико-механические свойства грунтов
| ГРУНТ | ЗЕМЛЯНАЯ ПЛОТИНА | КАРЬЕР | |||
| Плотность насыпи тела плотины, т/м2 | Оптимальная влажность грунта, % | Разрушающее напряжение грунта, т/м2 | Плотность грунта, т/м2 | Влажность грунта, % | |
| Супесь плотная; Г-2 | 1,8 | 1,81 | |||
| Суглинок средний; Г-4 | 1,78 | 1,71 |
Характеристика объекта
План водосливной части плотины и шлюза-регулятора, поперечные сечения сооружений, основные конструктивные блоки и их размеры показаны на рис. 3,4,5.
Количество водосливных отверстий плотины nпл и шлюза-регулятора nшл принимается в соответствии с заданным вариантом.
Исходя из количества отверстий в бетонной плотине и шлюза-регулятора определяем общую протяженность бетонной части плотины в створе по формуле:
Впл=(в+вб)∙nпл =(10+3 )*9= 117 м
где Впл - ширина водосливного фронта бетонной плотины; в = (7…10 м) - ширина одного водосливного отверстия плотины в свету, м; вб =3 м. - ширина бычка; nпл -количество водосливных отверстий плотины (табл. 1).
Габаритная ширина шлюза-регулятора будет равна:
Вшл= (nшл/4)∙всек, =(8/4)*16=32 м
где nшл – количество отверстий в шлюзе-регуляторе (табл.1); всек = 16 м - ширина одной четырёхочковой секции шлюза.
Рисунок 1 – План железобетонной части гидроузла
Рисунок 2 – Поперечные сечения сооружений
Рисунок 3 – Размеры основных конструктивных блоков
Объем бетонных работ также определяется в зависимости от В пл и Вшл. Наименования и объемы конструктивных блоков даны в таблице 3; их число подсчитывается по плану плотины и шлюза (рис.1) для соответствующих Впл и Вшл.
Подсчет объема бетонных работ следует выполнить в табличной форме (табл. 1).
Таблица 1
Объёмы конструктивных блоков
| № п/п | Наименование конструктивных блоков | Услов-ное обозна-чение | Объем одного блока, м3 | Количество блоков, шт. | Общий объем, м3 | |
| Бетонная плотина | ||||||
| Водосливная плита с двумя полубыками nпл | а | |||||
| Водобойная плита плотины Впл/10 | б | |||||
| Плита понура (Впл/5)*3 | в | 12,5 | 887,5 | |||
| Служебный мост плотины nпл | г | 27,5 | 247,5 | |||
| Подпорная стенка в нижнем бьефе | д | |||||
| Плита крепления в нижнем бьефе | е | |||||
| То же | ж | |||||
| Подпорная стенка в верхнем бьефе | з | |||||
| Плита крепления в верхнем бьефе | и | |||||
| То же | к | |||||
| Подпорная стенка между плотиной и шлюзом-регулятором | л | |||||
| Всего:14902 | ||||||
| Неучтенные объемы (5%) 745,1 | ||||||
| Итого:15647,1 | ||||||
| Шлюз-регулятор | ||||||
| Подпорная стенка в верхнем бьефе | м | |||||
| Четырехочковая секция шлюза-регулятора | н | |||||
| в том числе: | ||||||
| Водобойная плита в нижнем бьефе Вшл/10 | п | |||||
| Плита понура (Вшл/5)*2 | в | 12,5 | 162,5 | |||
| Подпорная стенка в нижнем бьефе | д | |||||
| Плита крепления в нижнем бьефе | е | |||||
| То же | ж | |||||
| Всего:1878,5 | ||||||
| Неучтенные объемы (5%) 93,92 | ||||||
| Итого:1972,425 | ||||||
| Итого по гидроузлу:17619,525 | ||||||
Монтаж затворов
Объем монтажных работ можно условно определить исходя из массы металлоконструкций затворов и приняв массу одного затвора плотины G = 17 т и затвора шлюза G = 3 т. Тогда общая масса затворов будет равна:
Рпл= Gпл∙ nпл=17*9=153т,
Ршл= Gшл∙ nшл= 3*8=24т,
Итого: Р= Рпл +Ршл= 153+24=177т.
Сроки производства основных работ по гидроузлу
Учитывая, что объем земляных работ значительно меньше 1 млн. м3, продолжительность строительства гидроузла Тстр можно принять равной 12 месяцам согласно нормативных документов.
Начало работ целесообразно совместить с началом паводка.
Продолжительность паводка примерно 2 месяца (рис.3). На этот период следует запланировать подготовительные работы. В оставшиеся 10 месяцев кроме основных, земляных и бетонных будут проводится работы, продолжительность которых ориентировочно может быть принята:
- работы по ограждению котлована перемычками и первичному водоотливу из огражденного котлована t огр » 0,5 мес;
- монтажные работы, не совмещенные с земляными и бетонными, t монт » 0,5 мес;
- работы завершающего периода t зав » 1,0 мес;
Продолжительность основных работ Tосн , таким образом, составит :
Тосн=Тстр-tподг-tорг-tмонт-tзав
Тосн=12-2-0,5-0,5-1,0=8 мес.
Предварительно можно принять, что продолжительность бетонных и земляных работ одинакова, то есть tб=tзем=0.5Tосн=0,5*8=4 мес.
Продолжительность земляных и бетонных работ подлежит уточнению при разработке разделов "Земляные работы" и "Бетонные работы". Расчетная продолжительность. Tзем и Тб устанавливается в зависимости от соотношения объемов этих работ с учетом размеров бетонной плотины и шлюза-регулятора, а также принятого способа пропуска строительных расходов (пропуск расходов по отводному каналу значительно увеличивает объем земляных работ).
4. Пропуск строительных расходов
Для расчета временных сооружений при строительстве гидроузла необходимо знать гидрологические параметры реки в створе плотины.
Временное сооружение согласно нормативных документов (СНиП) относится к 4 категории и потому гидрологические параметры реки необходимо рассчитывать на 10% обеспеченность.
По графику колебания уровня воды в реке в течение года можно выделить три характерных периода (весенний, летний и осенне-зимний) и определить для них параметры потока, по графику зависимости Q=ƒ(Ñ) и на поперечном профиле реки размеры русла.
Примерное выделение указанных периодов и соответствующие расчетные уровни, строительные расходы и другие параметры реки показаны на рис. 4 и в таблице 2.
Рисунок 4 – Расчётные уровни для трех характерных периодов года
Минимальная отметка дна реки в створе плотины составляет 28,5
Н = Ñур.воды - Ñдна min, м
Таблица 2
Гидрологические параметры реки в створе плотины