строительство земляной полотно

2. Характеристика сооружаемого земляного полотна

Насыпи высотой до 12 м

Выемки глубиной до 12м.

Берма – полоса между подошвой откоса и ближайшим водоотводным устройством.

Крутизна откоса – отношение вертикальной проекции откоса к горизонтальной.

Заложение откоса – горизонтальная проекция линии откоса.

Основная площадка – поверхность ЗП, на которую укладывается ВСП.

Сливная призма – трапецеидальная или треугольная призма, которая получается выше уровня бровок.

Бровка основной площадки – линия сопряжения основной площадки с откосом.

Подошва откоса – линия сопряжения откоса с основанием.

Основание – полоса земли, на которую опирается насыпь.

Высота насыпи – расстояние от уровня ее бровок до основания по оси земляного полотна.

Глубина выемки – расстояние от уровня бровок основной площадки до точки пересечения оси земляного полотна с линией, соединяющей бровки откоса выемки

Насыпь:

Типовой нормальный поперечный профиль насыпи из глинистых грунтов, мелких пылеватых песков и легковыветривающихся скальных пород указан на рис. 3.1. Дну резерва в продольном направлении придает уклон не мене 0,003. В поперечном разрезе дно резерва планируют с уклоном 0,02 в сторону от полотна, если ширина резерва по дну не более 1м; при более широких резервах поперечные уклоны их два принимают 0,02, но направлены они от откосов резерва к его оси. Откосам со стороны пути придают уклон не круче 1:1,5, а с полевой стороны 1:1.

Выемка:

Типовые поперечные профили выемок (см. рис 3.2) применяются для участков, расположенных в относительно благоприятных инженерно-геологических и гидрологических условиях при глубине выемок до 12м. Кюветы устраиваются трапецеидальной формы ширина по дну не менее 0,4м и глубиной не менее 0,6м с откосами со стороны пути с уклоном 1:1, а с полевой стороны 1:1,5. Крутизна типовых поперечных профилей выемок глубиной до 12м зависит от рабочих отметок и характеристики грунтов.

С нагорной стороны выемки отсыпают банкет высотой не более 0,6м на расстоянии не менее 1м от бровки откоса выемки и придают поверхности банкета уклон 0,02 – 0,04 в сторону в сторону забанкетной канавы. Глубина забанкетной канавы принимается не менее 0,3м с продольным уклоном не менее 0,005. Банкет отводит атмосферную воду, выпавшую на обрез выемки, в забанкетную канаву.

При возведении ЗП грунт из выемки в некоторых случаях укладывают вдоль выемки в кавальер. Кавальеры закладывают на расстоянии не менее 5м от бровки откоса выемки, если грунты твердые сухие. При слабых, а также увлажненных грунтах это расстояние увеличивают до 5 + hв (где hв – глубина выемки, м), но не менее 10м. Высота кавальеров не превышает 3м. крутизна откосов кавальеров 1:1,5. С нагорной стороны кавальер размещают между бровкой откоса выемки или банкетом и нагорной канавой, планируя его верхнею часть и площадку между подошвой кавальера и бровкой нагорной канавы с уклоном 0,02 – 0,04 в сторону канавы. Для стока воды по низовому обрезу в сторону от выемки кавальер с этой стороны выемки отсыпают с разрывами шириной по низу не менее 1м через каждые 50м, а также в пониженных местах.

Для перехвата и отвода воды, стекающей по косогору к выемке, выше кавальера с верховой стороны устраивают нагорную канаву. Нагорные канавы проектируют трапецеидального сечения с откосами не круче 1 : 1,5, глубина и ширина по дну не менее 0,6м. Продольный уклон канав принимают не мене 0,005.

3. Подсчет объемов земляных полотен

3.1 Характерные точки

Трасса длиной два километра разбивается на элементарные участки. Границы участков являются пикеты. На каждом элементарном участке частичный объем рассчитывается по формулам объем насыпи

Vн = (вHср+mHср2+w1)L,

объем выемки

Vв = (ВHср+ mHср2+w1-w2)L,

где в – ширина насыпи по верху, м;

Hср – средняя рабочая отметка, м;

m – показатель крутизны откоса, равный отношению заложения откоса к высоте;

w1 – площадь поперечного сечения сливной призмы, м2;

В – ширина выемки на уровне бровки полотна, м;

w2 – площадь двух кюветов выемки, м2

Геометрической основой поперечника земляного полотна является фигура трапеции, одной из сторон которой является естественная поверхность местности.

Расчет объемов рекомендуется производить на компьютере с помощью электронных таблиц Excel. При определении объемов земляного полотна необходимо учитывать уширение его основной площадки на кривых участках пути.

Общий объем земляных работ состоит из объема выемки или насыпи, призматоидальной поправки и дополнительного объема на уширение (если кривой участок). Расчеты объемов земляных работ оформляются в виде таблицы.

3.2 Определение положения нулевых точек

Нулевой точкой называется точка перехода выемки в насыпь, и наоборот.

Положение нулевых точек на продольном профиле определяется расстоянием (Х) от ближайшего пикета слева:

Х=;

где 100 – расстояние между пикетами (м);

Нл – рабочая отметка на пикете слева от нулевой точки (м);

Нпр – то же, справа от нулевой точки.

Х==78;

Определение положения нулевых точек дает возможность определить границы расчетных участков

Таблица 1

Определение границ расчетных участков

Трасса длиной два километра разбивается на элементарные участки. Границами участков является пикеты. На каждом элементарном участке частный объем рассчитывается по формулам:

Объем насыпи, м3:

Vн=(bHср+mHcр2+ w1)*L ,

Объем выемки,м3:

Vв=(BHср+mHср2+w2-w1)L,

где b – ширина насыпи по верху, м, принимается по СТН Ц–01–95;

Hср – средняя рабочая отметка, м;

M – показатель крутизны откоса, равный отношению заложения откоса к высоте;

w1 – площадь поперечного сечения сливной призмы, м2;

B – ширина выемки на уровне бровки полотна, равная b+2к;

w2 – площадь двух кюветов выемки, м2.

Призматоидальная поправка для насыпей и выемок одинакова:

V=[m*(H2 – H1 )2/12]*L,