Возведение грунтовой насыпной платины

                                                                     ∑V_i = 109575м³

 

 

                      

 

 

2.1.2. Объём насыпной части  грунтовой плотины

     Геометрический  или профильный объём определяется  в соответствии с продольным  профилем и поперечными сечениями  плотины с учётом величины  вскрыши растительного слоя в  основании плотины.

      На продольном  профиле плотины в характерных  точках или сечениях необходимо  определить и показать:

• отметки основания плотины ↓_осн = ↓_пов.з. – h_р.с., м;

h_{р. с.} = 1,6 –толщина слоя растительного грунта на пойме

                              и в русле;

• проектную высоту насыпи h_н = ↓_гр.пл. - ↓_осн., м;
• строительную высоту плотины h_с = 1,02 h_н ,м;
• номера характерных точек или сечений.

       Площади  поперечных сечений насыпи в  характерных точках можно определить  по графику или по зависимости:

 

                              w_i = h_cb_гр + ((m₁+m₂)/2)h²_c , м²,

 

     w₁ = (0,255)*10+((3+2.5)/2)*(0,255)² = 2,7288

w₂ = (11,475)*10+((3+2.5)/2)*(11,475)² = 476,8579

w₃ = (16,728)*10+((3+2.5)/2)*(16,728)² = 936,8014

w₄ = (22,338)*10+((3+2.5)/2)*(22,338)² = 1595,5921

w₅ = (16,524)*10+((3+2.5)/2)*(16,524)² = 916,1070

w₆ = (10,71)*10+((3+2.5)/2)*(10,71)² =422,5362

w₇ = (0,255)*10+((3+2.5)/2)*(0,255)² = 2,7288

где h_с - строительная высота плотины в характерных сечениях, м;

       B_гр = 10м,               m₁ = 3,             m₂ = 2.5.

   

       Объём  насыпи отдельного элемента следует  рассчитывать через величину  средней площади сечения и  расстояние между точками или  сечениями: 

                                                           V_i = w_ср L_i, м³.

      Результаты  вычислений геометрического объёма  плотины необходимо представить  в табличной форме.

  Таблица 2. Ведомость  вычисления геометрического объёма насыпной плотины при :   

№ Точек или сечений	Строительная высота h cм.	Площади поперечного сечения		Расстояния между точками Li, м²	Объем насыпи Vi, м³
		В точке Wi, м²	Средняя между точками Wi, м²
1	0,255	2,72881875
2	11,475	476,8579688	239,7933938	210	50356,6127
3	16,728	936,801456	706,8297124	310	219117,2108
4	22,338	1595,592171	1266,196814	40	50647,87256
5	16,524	916,107084	1255,849628	20	25116,99256
6	10,71	422,536275	669,107084	225	150597,3779
7	0,255	2,72881875	212,6325469	65	13821,11555

 
 

 ∑L_i = L_гр = 870  ∑V_i=V_r=509657,1821

    Таким образом,  геометрический или профильный  объём насыпной грунтовой плотины  составляет V_r = 509657,1821 м³.

2.2. Продолжительность строительства  и график производства работ 

2.2.1. Нормативный срок  строительства определяют по [4] в  зависимости от объёма насыпной  грунтовой плотины. Выписка из  СНиП представлена в приложении, табл. V.

        При  геометрическом объёме грунтовой  плотины равном V_r = 0,5 млн. м³ общий срок строительства составит Т_общ = 23 мес., в том числе Т_под = 2 мес.

Объем плотины, млн. м3	0,03	0,05	0,1	0,2	0,3	0,5	0,1	2,0
Общий срок продолжительности  строительства Тобщ , мес	7	15	18	20	22	23	24	28
в том числе подготовительный     период  Тпод , мес	1	2	2	2	2	2	2	3

 

                                     2.2.2. График производства работ

       При  продолжительности строительства  свыше одного года возведение  грунтовой плотины целесообразно  производить в два этапа. Первый  этап начинается после окончания  работ подготовительного периода  и прохождения в реке паводка  и продолжается до начала следующего  паводка, а потом следует второй  этап.

      Продолжительности  строительства сооружений, входящих  в состав гидроузла, можно принять  следующие:

• общая продолжительность строительства соответствует нормативному сроку Т_общ = 23 месс.;
• продолжительность работ подготовительного периода составляет Т_под = 2месс.;
• срок строительства донного водовыпуска: 1.5 – 2.5 мес.;
• строительство водосбросного сооружения следует начинать после прохождения первого паводка и заканчивать в  первый год, при общей продолжительности не более 10 мес.;
• возведение плотины начинается после завершения земляных работ по донному водовыпуску и заканчивается за 1…3 мес. до окончания всех работ; продолжительность завершающих прочих работ – 1…2 мес.

Примерный график производства работ представлен в табл. 3.

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Таблица 3. График производства  работ при строительстве гидроузла  с грунтовой насыпной платиной 

Т_общ = 23 мес., в том числе Т_под = 2 мес.

Сооружения и работы	1-й год				2-й год				3-й год
	кварталы				кварталы				кварталы
	1	2	3	4	1	2	3	4	1	2	3	4
Зимний период
Паводки
1. Работы подготовительного периода
2. Строительство донного  водовыпуска
3. Строительство водосброса
4. Укладка грунта в  плотину
I этап
II этап
5. Прочие завершающие  работы
6. Сдача объекта

*окончательная сдача  объекта осуществляется после прохождения паводка.

 

 

 

 

2.3. Обоснование и схемы  пропуска расходов реки в период  строительства 

       Укладку грунта в русловую часть плотины целесообразно выполнить насухо после окончания строительства донного водовыпуска, пропуска паводка второго года и возведения ограждающих перемычек.

      Меженные  расходы в реке следует пропускать  вначале по естественному руслу  (I этап), а затем через построенный донный водовыпуск (II этап). 

  Паводковый расход  в первый год строительства  проходит по естественному руслу,  а затем отсыпается правобережная  часть плотины (I этап). На левом берегу остается проран для пропуска паводка второго года строительства.

 

2.4.  Строительные процессы, выполняемые при возведении грунтовой  насыпной плотины 

 

      Комплекс  работ по возведению насыпных  плотин можно разделить на  следующие группы строительных  процессов[3, с. 293-297]:

• подготовка основания под насыпь и укладка материалов в дренаж плотины;
• подготовительные работы в карьере и устройство магистрального землевозного пути;
• разработка и транспортирование грунта в тело плотины;
• укладка грунта в тело плотины;
• планировка и крепление откосов;
• работы на гребне плотины;
• рекультивация карьера.

  Основными являются  процессы: разработка, транспортирование  и укладка грунта.

3. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ ГРУНТА В ТЕЛО ПЛОТИНЫ

3.1. Объём грунта 

 Объём грунта для  возведения тела плотины определяют  по формуле:

                                        V_п = V_г K_у K_п , м³,

                                       V_п = 513126*1,07*1,02 = 570459,2839 м³

Где V_г – геометрический объём тела плотины, м³;

        K_у – коэффициент уплотнения грунта, K_у = y_н / y_e = 1,77 / 1,62 = 1,093;

        K_п – коэффициент потерь грунта при перевозке, который равен 1,02;

        Y_н – проектная средняя плотность грунта в теле плотины, т/м³;

         Y_е – естественная плотность грунта в карьере, т/м³.

     Объём грунта, подлежащий разработке в карьере,  определяется в балансе грунтовых  масс как разность между объёмом  грунта для возведения плотины  и суммарного объёма пригодного  грунта из всех профильных  или деловых выемок:

                                V_кп = V_п – V_пр , м³,

                                V_к.п = 570459,2839 – 109,575 = 460884,2839 м³

 

3.2. Размещение карьера  на плане стройплощадки и его  размеры

  Карьер размещается  в пределах площади залегания  пригодных для тела плотины  грунтов с учетом следующих  условий:

• расположение карьера ближе к створу плотины;
• придание карьеру в плане прямоугольной формы с соотношением сторон 1:2 для удобства работы машин;
• расположение дна карьера выше уровня залегания грунтовых вод с учетом высоты капиллярного поднятия на 1…2 м, не ниже ↓51.0 м;
• придание уклона дну карьера в сторону реки для отвода атмосферных вод;
• защиты площади карьера от затопления поверхностными водами отвалами из растительного грунта.

Площадь карьера:  F_к = V_к / H_к , м²

                                F_к = 460884,2839 /7,5 = 61451,23785 м².

где V_к  - объём минерального грунта, подлежащий разработке в карьере, м³;

      H_к - средняя глубина карьера, м;

Ширина карьера определяется из условия: F_к = 2B_к²,

                                         F_к = 2*175,2872² = 61451,20497

                            B_к = ÖF_к / 2 , м,

                                 B_к = Ö61451,23785/ 2 = 175,2872 м.

Длина карьера: L_к = 2B_к , м,

                           L_к = 2*175,2872 = 350,5744 м.

      На плане  стройплощадки необходимо разместить  карьер, показать землевозные пути  от карьера до плотины и  определить дальность транспортирования  грунта. Пример схемы представлен  на рис. 8.

 

 

 

3.3. Транспортирование грунта  в тело плотины

 

Выбор машин производится в два этапа:

• вначале для заданных условий устанавливаются возможные варианты (не менее трёх);
• затем определяются технико-стоимостные показатели для этих вариантов и выбирается оптимальный вариант.