Глина – представляет собой силикат, содержащий глинозем, кремнезем, примеси песка, извести, окиси железа и др.,а также химически связанную воду. Содержит св. 30% частиц диаметром менее 0,005 мм.

По ЕНиР 1-2 определяют физико-механические свойства грунта:

1. группа грунта в зависимости от трудности его разработки:

- цепным экскаватором;

- бульдозером;

- вручную

2. плотность грунта при естественном залегании: ρ = 1,8 т/м ;

3. крутизна временного откоса: 1:0,25;

4. коэффициент первоначального разрыхления: 32%;

5. коэффициент остаточного разрыхления: 9%;

1.3 Земляные работы

К земляным относятся следующие виды работ:

1. срезка растительного слоя;

2. предварительная планировка строительной площадки бульдозером;

3. разработка грунта в траншее одноковшовым экскаватором;

4. разработка грунта под приямки для сварки труб;

5. подбивка пазух электротрамбовками;

6. обратная засыпка траншеи бульдозером;

7. уплотнение грунта;

8. окончательная планировка строительной площадки бульдозером;

10. рекультивация земли

1.3.1 Определение объемов земляных работ

1. Срезка растительного слоя:

Площадь срезки растительного слоя определяю по формуле:

Sср = A*L,м²

где: А - ширена срезки (14м- в городских условиях)

L - протяженность газопровода.

Sср = 14*1460 = 20440м²

Объём срезки растительного слоя определяется по формуле:

Vср =A*L*hср, м³

где: hср - глубина срезки (принимаю равной 0,15 – 0,2 м)

Vср = 14 * 1460 * 0,2 = 4088 м3

2. Предварительная планировка строительной площадки бульдозером, грейдером и др:

Объём предварительной планировки строительной площадки определяется по формуле:

Vпп =A*L*hпп, м³

Vпп = 14 * 1460 * 0,2 = 4088 м3

3. Разработка грунта в траншее одноковшовым экскаватором, многоковшовым экскаватором (роторным или цепным).

Объем траншеи определяется по формуле:

V = hср * L* (а + вср)/2, м3.

где hср - средняя глубина траншеи, м

а - ширина траншеи понизу, м;

вср - средняя ширина траншеи поверху, м.

Средняя глубина траншеи при прокладке газопровода в супесчаном грунте определяется по формуле:

hср = 1,3 м

а = d + 0,3

а = 0,273 + 0,3 = 0,573 м ≈ 0,7 м для одноковшового экскаватора

Средняя ширина траншеи поверху определяется по формуле:

вср = а + 2 * hср * m, м

где:

m - крутизна временного откоса траншеи, м

вср = 0,7 + 2 * 1,3 * 0,5 = 2 м

α = (0,7 – 0,273)/2 = 0,21 м

V = (1,3* 1140 *(0,7 + 2))/2 = 2000,7 м3

4. Разработка грунта под приямки для сварки труб:

Объем траншеи под приямки для сварки труб определяется по формуле:

Vпр = (0,05)*V, м3

Vпр = 0,05 * 2000,7 = 100,03 м3

5. Ручная доработка (подчистке) дна траншеи:

Объем грунта по ручной доработке (подчистке) дна траншеи определяется по формуле:

Vподч = а*L* hн, м3

где: hн - глубина слоя по ручной доработке траншеи, принимаем равной 0,05 м

Vподч = 0,7 * 1140 * 0,05 = 39,9 м3

6. Подбивка пазух ручными или электротрамбовками:

Объем подбивки пазух ручными или электротрамбовками определяется по формуле:

Vпазух = Vподб.транш - Vтр, м3

где: Vподб.транш - объем подбивки траншеи, м³;

Vтр - объем трубы газопровода, м³.

Vпазух = 504,9 – 66,22 = 438,68 м3

Объем подбивки траншеи определяется по формуле:

Vподб.транш = (d + 0,2)* L*(а + Вподб)/2, м3

где: Вподб - ширина подбивки пазух поверху, м определяется по формуле:

Вподб = а + 2 * m * (hп + d + 0,2), м

Вподб = 0,7 + 2 * 0,5 * (0,273 + 0,2) = 1,173 м

где: hп - толщина песчаного слоя, принимается равной 0,1 м.

Vподб.транш = (0,273 + 0,2)* 1140*(0,7 + 1,173)/2 = 504,9 м3

Объем трубы газопровода определяется по формуле:

Vтр = L**d2/4, м3.

Vтр = (1140 * 3,14 *(0,273)2)/4 = 66,22 м3.

7. Обратная засыпка траншеи бульдозером:

Суммарный объем траншеи определяется по формуле:

Vсум = V + Vпр, м3.

Vсум = 2000,7 + 100,03 = 2100,73 м3.

Объем обратной засыпки определяется по формуле:

Vзасып = Vсум - Vтр - Vп -Vпазух, м3

где: Vп - объем песчаной подсыпки, м³, определяется по формуле:

Vп = 0 м3

Vзасып = 2100,73 – 66,22 – 438,68 = 1595,83 м3

При производстве работ в полевых условиях устраивается кавальер для обратной засыпки, площадь его сечения рассчитывается по формуле:

Sкав = Vкав / L, м2

где Vкав - объем грунта в кавальере, м3, с учетом коэффициента первоначального разрыхления грунта, определяется по формуле:

Vкав = (Vзасып + Vпазух )* Кпр, м3.

где Кпр - коэффициент первоначального разрыхления,

Vкав = (1595,83 + 438,68) * 1,12 = 2278,61м3.

Sкав = 2278,61 / 1140 = 1,9 м2

Если сечение кавальера будет в виде равнобедренного треугольника с крутизной откосов 1: 1,5, что соответствует крутизне откосов насыпного грунта, то высота Н и основание В в м такого кавальера выражаются формулами:

Н = Sкав / 1,5

Н = 1,9 / 1,5 = 1,2 м

В = 3* Н

В = 1,2 * 3 = 3,6 м

8. Уплотнение грунта:

Площадь уплотняемой поверхности определяется по формуле

Vуп = А*L*hср, м3

Vуп = 4320 м3

Рис 2 Эскиз траншеи

9. Окончательная планировка строительной площадки бульдозером

Площадь окончательной планировки строительной площадки бульдозером определяется по формуле

Vоп = Vпп = 0,05 * 20 * 1140 = 1140 м3

10. Рекультивация земли.

Объем рекультивации земли определяется по формуле:

Vрек.з. = Vср* hс , м3

где: hс - толщина срезаемого слоя, принимаем равной 0,2 м

Vрек.з. = 3420 м3

1.3.2 Выбор оптимального комплекта землеройно-транспортных машин

Для разработки траншеи необходимо подобрать такой комплект машин, который при минимальных затратах может выполнить работу. Комплект подбирается в зависимости от вида разрабатываемого грунта, глубины и объема разработки, гидрогеологических и климатических условий.

Сначала выбирают ведущую машину, при этом необходимо руководствоваться следующими условиями:

- емкость ковша и параметры экскаватора выбираются в зависимости от объема траншеи,

- мощность и марка бульдозера, скрепера или грейдера - от дальности транспортировки грунта,

- емкость кузова автосамосвалов - от емкости ковша и их количества при загрузке грунтом,

Таблица 1.

Выбор комплектов механизации