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 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 110 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.