Проектирование подготовительных работ в полосе отвода

Введение

 

Целью данного курсового проекта является проектирование производства работ по сооружению земляного полотна участка однопутной железной дороги, длина которой составляет три километра.

Проект предусматривает: широкое применение и эффективное использование прогрессивной технологии, новой техники, комплексной механизации. Составленный проект должен удовлетворять требования действующих строительных норм и правил (СНиП) и ведомственных нормативных документов по строительству.

Поперечный профиль земляного полотна принимается в  соответствии с настоящим заданием (Профиль №21   ).

Трасса на профиле предусматривает разработку 3-х выемок и 3-х насыпей. Тип грунта – дренирующий.

 

1. Описание района строительства

Рязанская область расположена в центре европейской части России, в понижении между Среднерусской и Приволжской возвышенностями в центральной части Русской равнины. Протянулась на 220 километров с севера на юг и на 259 километров с запада на восток. Расстояние от окружной дороги Москвы до границы области — 147 км

Рельеф, геология и полезные ископаемые

В северной части — Мещёрская низменность (120—125 м), рассечённая вдоль границы с Владимирской областью Касимовской моренной грядой (130—136 м), в Касимовском районе гряда заканчивается на тектоническом Окско-Цнинском валу (высшая точка 171 м), протянувшемся через всю восточную часть области в меридиональном направлении, на юго-западе — отроги Среднерусской возвышенности (высота до 236 м). Самая низкая высотная отметка находится на берегу Оки у границы с Владимирской областью — 76 метров.

Полезные ископаемые

На увлажнённом равнинном севере региона и восточнее рек Мокша и Цна залегают значительные запасы высококачественного торфa. Разведано 1062 месторождения с общими запасами в 222 млн тонн.

В недрах юго-западной части области залегают пласты бурого угля подмосковного угольного бассейна. Разведано 23 месторождения бурого угля с общими запасами в 301, 6 млн тонн. Крупнейшие доступные запасы находятся в Скопинском районе. Добыча угля велась с середины XIX века (в 1903 копи выработали более 144 тыс. тонн топлива) и полностью прекращена в 1989 году.

Запасы сапропеля в 52 водоемах составляют 81 млн м³.

В регионе разведаны месторождения фосфоритов, гипса, бурого железняка (невысокого качества в районе Касимова), стекольные и кварцевые пески в Милославском и Касимовском районах.

Из нерудных ископаемых можно выделить 25 месторождений глин и суглинков (запасы 160 млн м³ ), 19 месторождений песков строительных (116 млн м³ ), 4 месторождения карбонатных пород для строительной извести (118 тыс. м³ ), цементных известняков в Михайловском районе, месторождения мергеля.

Климат умеренно-континентальный. Средняя температура января − 10 °C, июля +20 °C. Осадков около 550 мм в год, максимум летом, 25-30 % всех осадков выпадает в виде снега. Вегетационный период длится около 180 дней. В регионе шесть метеорологических станций Росгидромета (текущая погода по станциям). Продолжительность отопительного сезона 212 суток [4]

Гидрография

Бо́ льшая часть рек принадлежит к бассейну Волги. Основная река — Ока с притоками Пра, Гусь, Проня (с Рановой), Парой, Мокшой (с Цной). На юге области — истоки реки Воронеж (бассейна Дона).

На Мещёрской низменности много озёр; выделяется крупная группа Клепиковских озёр (Великое озеро, Иванковское, Шагара, Белое озеро). По берегам Оки множество озёр-стариц.

Почвы

К северу от Оки преобладают супесчаные подзолисто-болотные с участками торфяно-болотных почв, на востоке за поймами глинистые дерново-подзолистые, в южной части области преобладают серые лесные почвы и оподзоленные чернозёмы и выщелоченные на лёссовидных суглинках. Обширные зоны аллювиально-луговых почв в долинах рек особенно благоприятны для молочного скотоводства; на крайнем юге области встречаются и небольшие участки тучных чернозёмов.

Растительность.

Рязанская область расположена в подтаёжной (левобережье Оки) и лесостепной (правобережье Оки) зонах. Леса занимают около 1/3 территории; они сосновые на северо-западе, широколиственно-сосновые на севере и юго-востоке; на юго-западе — незначительные участки широколиственных лесов. На крайнем юго-западе — степная растительность.

Общая площадь лесного фонда — 1053 тыс. га, в том числе хвойных пород — 590 тыс. га. Общий запас древесины составляет 130 млн м³, расчётная лесосека составляет 1, 333 млн м³.

По берегам Оки, Мокши и Цны растёт более 1 млн м³ дуба.

Животный мир.

Сохранились лисица, заяц-русак, бобр, обыкновенная белка, хорёк; из грызунов — суслики, хомяки, тушканчики; из птиц — чирки, кряква, серая утка и др.

Охрана природы

На территории Рязанской области 103, 5 тыс. га особо охраняемых природных территорий, в том числе: Мещёрский национальный парк, Окский заповедник, 47 заказников, 57 памятников природы.

Расчистка полосы отвода

Расчистку полосы отвода от мелколесья, пней, кустарника и крупных валунов выполняют после вырубки леса.

Вырубка кустарника производят:

1. на перегонах - сплошь, в пределах расположения земляного полотна, включая бермы, резер­вы, а также в местах устройства водоотводных канав, линий связи, притрассовых и подъезд­ных автомобильных дорог, на площади расположения земляных карьеров и других соору­жений;

2. на станциях - участками под станционные пути, здания и сооружения;

3. в снегозаносимых местах, на поймах рек, а также в районах северной строительно-климатической зоны - с учетом климатических особенностей района, без нарушения геоло­гических условий и водного режима;

4. на сырых и заболоченных участках, в том числе на марях, - в осенне-зимний период после
замерзания грунта.

Пни корчуют на участках расположения резервов, мелких выемок, берм, траншей, канав, в основании насыпей высотой до 1 м, а также в пределах территории других выемок и карьеров, грунт из которых используют для возведения насыпей. В основании насыпей высотой более 1 м пни могут быть оставлены при их высоте не более 20 см над естественной поверхностью земли.

Валуны (камни), находящиеся на поверхности устраиваемых выемок в нескальных грунтах, удаляют до начала земляных работ в случаях, если они для применяемой, землеройной машины являются негабаритными. При этом к негабаритным относят камни (валуны), наибольший попе­речный размер которых превышает:

· для экскаваторов, оборудованных прямой или обратной лопатой, -  ширины ковша;

· для скреперов -  наибольшей конструктивной глубины копания;

· для бульдозеров и грейдеров  высоты отвала;

· для автосамосвалов -  ширины кузова, по массе - половину его паспортной грузоподъем-ности.

Кустарник и мелколесье срезают кусторезом или бульдозером мощностью не менее 100 л. с. При этом нож отвала бульдозера устанавливают на уровне поверхности земли или несколько ниже с таким расчетом, чтобы острые пеньки не выступали из грунта и не портили впоследствии по­крышек автомобилей и землеройно-транспортных машин на пневмоколесном ходу при движении их по расчищенной поверхности.

   Выкорчеванные пни, корни и кустарник сжигают или вывозят к месту складирования. Обра­зовавшиеся после удаления крупных пней и корней в основании насыпи ямы, во избежание мест­ных просадок в насыпи, заполняют грунтом, однородным с грунтом основания насыпи, и уплот­няют его грунтоуплотняющей машиной или соответствующим числом проходов груженого авто­самосвала. Эта операция может выполняться в процессе возведения насыпи перед отсыпкой пер­вого слоя.

Устройство водоотводов

 

Водоотводные и нагорные канавы устраивают до- начала сооружения насыпей или выемок, чтобы предотвратить поступление к ним воды с поверхности земли как в процессе производства земляных работ, так ив период эксплуатации дороги. В ряде случаев водоотводы служат для пред­варительного осушения поверхности земли в местах устройства земляного полотна.

Поверхностную воду отводят от земляного полотна к водопропускным сооружениям или в пониженные места рельефа на расстояние, при котором она не будет оказывать влияния на проч­ность и устойчивость земляного полотна. Особенно тщательно должна быть установлена возмож­ность выпуска воды из болот в другие пониженные места.

Размеры водоотводных устройств назначают на основании гидравлических расчетов, но не менее минимальных установленных нормативными документами.

Водоотводные устройства в обычных условиях размещают в полосе отвода с таким расче­том, чтобы расстояние от наружной бровки откоса канавы до границы полосы отвода было не ме­нее 1м.

В местах выхода на склоны водотоков и низин водоотводные устройства отводят в сторону от земляного полотна и предусматривают их укрепление или расширение с соответствующим уположением откосов.

Участок 2

V₂  = 10219 м³

t₂ =V₂/ Q^сут_э = 10219/1173, 44=8, 71 сут.

 

Участок 3

V₃  = 9570 м³

t₃ =V₃/ Q^сут_э = 9570/1173, 44=8, 16 сут.

Участок 4

V₁  = 6710 м³

t₁=V₁/ Q^сут_э = 6710/1173, 44=5, 72 сут.

Участок 5

V₁  = 8030 м³

t₁=V₁/ Q^сут_э = 8030/1173, 44=6, 84 сут.

 

На 1-м и 6-м – прямая лопата, тогда

V _1-6/ T *24 = (12159 + 4510) / 52 * 24=16669 / 39*24=13, 36 м³/ч.

 

Считаем, что грунт 2 категории. Тогда по приложению находим, что ближайшее значение к по­лученному (а именно 43, 5) соответствует экскаватору прямая лопата со сплошной режущей кромкой (при погрузке грунта в автосамосвалы) с емкостью ковша q = 0, 5 м³. Принимаем экскаватор

ЭО-3221 (Механический)

 

 

Рис.10. Технические параметры экскаватора прямая лопата

 

А – максимальный радиус копания; В – максимальная глубина копания; С – максимальная высота разгрузки; D – максимальная высота копания; E – радиус копания на уровне стоянки; G – радиус при максимальной высоте разгрузки

 

Марка	Емкость ковша, м3	Наибольшая высота копания, м	Наибольший радиус копания, м	Наибольшая высота выгрузки, м	Мощность двигателя, кВт
ЭО-3221	0.5	6.6	7.9	4.6	59

 

Рис.11. Схема разработки выемки экскаваторами прямая лопата и отсыпка насыпи автосамосвалами.

 

Q _э = 60 * q _э * n _э * K _в * ( K _н / K _р )

q _э – геометрическая ёмкость ковша (0, 5 м³)

n _э – число циклов экскавации за 1 мин (2, 64)

K _в – коэффициент использования по времени (0, 85)

K _н – коэффициент наполнения ковша (0, 9)

K _р – коэффициент разрыхления грунта (1, 15)

 

Значит Q _э = 60 *0, 5*2, 64*0, 85*(0, 9/ 1, 15) = 52, 68 м³/ч

Q ^сут _{э =} Q _{э *} 24 = 52, 68 * 24 = 1264, 45

Участок 1

V₄  =12159м³

t₄=V₄/ Q^сут_э = 12159/1264, 45=9, 6 сут.

 

 

Участок 6

V₅  = 8030 м³

t₅=V₅/ Q^сут_э = 8030/1569.06=6, 84 сут.

 

При работе экскаватора с погрузкой грунта на транспорт необходимо рассчитать потребное число транспортных средств, автосамосвалов (n_a)

 

 

МАЗ 5549 ( Рис.12.)

Грузоподъёмность, т	Масса, т	Вместимость кузова, м3	Наибольшая скорость, км/ч	Длинна, м	Ширина, м	Мощность
8	7, 2	5, 1	75	5, 8	3, 4	132

n_a=( t _гр + t_x + t_n + t_p+t_m )/t_n

t _гр и t_x - время движения автосамосвала в мин груженого и порожнего

t_n – время погрузки транспортной единицы(4, 16)

t_p и t_m – продолжительность разгрузки и маневров(0, 83 и 2, 15)

t_n = n _к * m / n _э = 10, 2*1/2, 45= 4, 16

n _к – число ковшей грунта на одну тран. единицу( 5, 1/0, 5=10, 2)

m – число транспортных единиц загружаемых в каждую подачу(m=1)

n _э – число циклов экскавации(2, 45)

 

 

Участок 2

L_ср2=0, 6 км; t_гр+ t_x =18, 4; t_n=4, 16; t_p=0, 83; t_m=0, 3+0, 6+0, 25+1=2, 15

 

n₂ = (18, 4+4, 16 +0, 83+2, 15)\ 4, 16 =6, 12≈ 7 шт.

 

Участок 3

L_ср3=0, 8 км; t_гр+ t_x =21, 1; t_n=4, 16; t_p=0, 83; t_m=2, 15

 

n₃= (21, 1+4, 16 +0, 83+2, 15)\ 4, 16 =6, 79≈ 7 шт.

 

Участок 4

L_ср5= 0, 4 км; t_гр+ t_x =13, 3; t_n=4, 16; t_p=0, 83; t_m=2, 15

 

n₅= (13, 3 +4, 16 +0, 83+2, 15)\ 4, 16=4, 9≈ 5 шт.

Участок 4

L_ср5= 0, 9 км; t_гр+ t_x =22, 4; t_n=4, 16; t_p=0, 83; t_m=2, 15

 

n₅= (22, 4 +4, 16 +0, 83+2, 15)\ 4, 16=7, 1≈ 8 шт.

 

 

В экскаваторный комплек c кроме автосамосвалов входят:

• бульдозер для разравнивания грунта;

• грунтоуплотняющая машина;

• автогрейдер для нарезки сливной призмы, планировки откосов и других работ;

 

 

Уплотняющая машина - виброкаток

 

Рис.13. Виброкаток с кулачковыми вальцами ВК-24

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. “Технология возведения железнодорожного земляного полотна”- ОАО «Проекттрансстрой» - Москва – 2008г.Под ред. А.М.Призмазонова и Е.И.Ворониной.

 

Введение

 

Целью данного курсового проекта является проектирование производства работ по сооружению земляного полотна участка однопутной железной дороги, длина которой составляет три километра.

Проект предусматривает: широкое применение и эффективное использование прогрессивной технологии, новой техники, комплексной механизации. Составленный проект должен удовлетворять требования действующих строительных норм и правил (СНиП) и ведомственных нормативных документов по строительству.

Поперечный профиль земляного полотна принимается в  соответствии с настоящим заданием (Профиль №21   ).

Трасса на профиле предусматривает разработку 3-х выемок и 3-х насыпей. Тип грунта – дренирующий.

 

1. Описание района строительства

Рязанская область расположена в центре европейской части России, в понижении между Среднерусской и Приволжской возвышенностями в центральной части Русской равнины. Протянулась на 220 километров с севера на юг и на 259 километров с запада на восток. Расстояние от окружной дороги Москвы до границы области — 147 км

Рельеф, геология и полезные ископаемые

В северной части — Мещёрская низменность (120—125 м), рассечённая вдоль границы с Владимирской областью Касимовской моренной грядой (130—136 м), в Касимовском районе гряда заканчивается на тектоническом Окско-Цнинском валу (высшая точка 171 м), протянувшемся через всю восточную часть области в меридиональном направлении, на юго-западе — отроги Среднерусской возвышенности (высота до 236 м). Самая низкая высотная отметка находится на берегу Оки у границы с Владимирской областью — 76 метров.

Полезные ископаемые

На увлажнённом равнинном севере региона и восточнее рек Мокша и Цна залегают значительные запасы высококачественного торфa. Разведано 1062 месторождения с общими запасами в 222 млн тонн.

В недрах юго-западной части области залегают пласты бурого угля подмосковного угольного бассейна. Разведано 23 месторождения бурого угля с общими запасами в 301, 6 млн тонн. Крупнейшие доступные запасы находятся в Скопинском районе. Добыча угля велась с середины XIX века (в 1903 копи выработали более 144 тыс. тонн топлива) и полностью прекращена в 1989 году.

Запасы сапропеля в 52 водоемах составляют 81 млн м³.

В регионе разведаны месторождения фосфоритов, гипса, бурого железняка (невысокого качества в районе Касимова), стекольные и кварцевые пески в Милославском и Касимовском районах.

Из нерудных ископаемых можно выделить 25 месторождений глин и суглинков (запасы 160 млн м³ ), 19 месторождений песков строительных (116 млн м³ ), 4 месторождения карбонатных пород для строительной извести (118 тыс. м³ ), цементных известняков в Михайловском районе, месторождения мергеля.

Климат умеренно-континентальный. Средняя температура января − 10 °C, июля +20 °C. Осадков около 550 мм в год, максимум летом, 25-30 % всех осадков выпадает в виде снега. Вегетационный период длится около 180 дней. В регионе шесть метеорологических станций Росгидромета (текущая погода по станциям). Продолжительность отопительного сезона 212 суток [4]

Гидрография

Бо́ льшая часть рек принадлежит к бассейну Волги. Основная река — Ока с притоками Пра, Гусь, Проня (с Рановой), Парой, Мокшой (с Цной). На юге области — истоки реки Воронеж (бассейна Дона).

На Мещёрской низменности много озёр; выделяется крупная группа Клепиковских озёр (Великое озеро, Иванковское, Шагара, Белое озеро). По берегам Оки множество озёр-стариц.

Почвы

К северу от Оки преобладают супесчаные подзолисто-болотные с участками торфяно-болотных почв, на востоке за поймами глинистые дерново-подзолистые, в южной части области преобладают серые лесные почвы и оподзоленные чернозёмы и выщелоченные на лёссовидных суглинках. Обширные зоны аллювиально-луговых почв в долинах рек особенно благоприятны для молочного скотоводства; на крайнем юге области встречаются и небольшие участки тучных чернозёмов.

Растительность.

Рязанская область расположена в подтаёжной (левобережье Оки) и лесостепной (правобережье Оки) зонах. Леса занимают около 1/3 территории; они сосновые на северо-западе, широколиственно-сосновые на севере и юго-востоке; на юго-западе — незначительные участки широколиственных лесов. На крайнем юго-западе — степная растительность.

Общая площадь лесного фонда — 1053 тыс. га, в том числе хвойных пород — 590 тыс. га. Общий запас древесины составляет 130 млн м³, расчётная лесосека составляет 1, 333 млн м³.

По берегам Оки, Мокши и Цны растёт более 1 млн м³ дуба.

Животный мир.

Сохранились лисица, заяц-русак, бобр, обыкновенная белка, хорёк; из грызунов — суслики, хомяки, тушканчики; из птиц — чирки, кряква, серая утка и др.

Охрана природы

На территории Рязанской области 103, 5 тыс. га особо охраняемых природных территорий, в том числе: Мещёрский национальный парк, Окский заповедник, 47 заказников, 57 памятников природы.

Проектирование подготовительных работ в полосе отвода

К подготовительным работам относятся:

• восстановление и закрепление трассы дороги, разбивка и закрепление полосы отводы и находящихся за ее пределами площадей для размещения карьеров;

• расчистка трассы - вырубка леса, удаление мелколесья, кустарника, пней и крупных камней

(валунов);

• подготовка площадок для карьеров;

• разбивка земляного полотна;

• устройство землевозных дорог;

• устройство нагорных и других водоотводных канав;

• выполнение комплекса работ для сооружения земляного полотна в зимнее время;

• осушение заболоченных и переувлажненных участков трассы

Рис. 1. Схема расчистки полосы отвода

1 – трелёвочный волок

2 – трелёвочный трактор

3 – корчеватель-собиратель

4 – площадка для разделки древесины

5 – штабели деловой древесины

6 – подъездная ветка

 

Расчистка полосы отвода

Расчистку полосы отвода от мелколесья, пней, кустарника и крупных валунов выполняют после вырубки леса.

Вырубка кустарника производят:

1. на перегонах - сплошь, в пределах расположения земляного полотна, включая бермы, резер­вы, а также в местах устройства водоотводных канав, линий связи, притрассовых и подъезд­ных автомобильных дорог, на площади расположения земляных карьеров и других соору­жений;

2. на станциях - участками под станционные пути, здания и сооружения;

3. в снегозаносимых местах, на поймах рек, а также в районах северной строительно-климатической зоны - с учетом климатических особенностей района, без нарушения геоло­гических условий и водного режима;

4. на сырых и заболоченных участках, в том числе на марях, - в осенне-зимний период после
замерзания грунта.

Пни корчуют на участках расположения резервов, мелких выемок, берм, траншей, канав, в основании насыпей высотой до 1 м, а также в пределах территории других выемок и карьеров, грунт из которых используют для возведения насыпей. В основании насыпей высотой более 1 м пни могут быть оставлены при их высоте не более 20 см над естественной поверхностью земли.

Валуны (камни), находящиеся на поверхности устраиваемых выемок в нескальных грунтах, удаляют до начала земляных работ в случаях, если они для применяемой, землеройной машины являются негабаритными. При этом к негабаритным относят камни (валуны), наибольший попе­речный размер которых превышает:

· для экскаваторов, оборудованных прямой или обратной лопатой, -  ширины ковша;

· для скреперов -  наибольшей конструктивной глубины копания;

· для бульдозеров и грейдеров  высоты отвала;

· для автосамосвалов -  ширины кузова, по массе - половину его паспортной грузоподъем-ности.

Кустарник и мелколесье срезают кусторезом или бульдозером мощностью не менее 100 л. с. При этом нож отвала бульдозера устанавливают на уровне поверхности земли или несколько ниже с таким расчетом, чтобы острые пеньки не выступали из грунта и не портили впоследствии по­крышек автомобилей и землеройно-транспортных машин на пневмоколесном ходу при движении их по расчищенной поверхности.

   Выкорчеванные пни, корни и кустарник сжигают или вывозят к месту складирования. Обра­зовавшиеся после удаления крупных пней и корней в основании насыпи ямы, во избежание мест­ных просадок в насыпи, заполняют грунтом, однородным с грунтом основания насыпи, и уплот­няют его грунтоуплотняющей машиной или соответствующим числом проходов груженого авто­самосвала. Эта операция может выполняться в процессе возведения насыпи перед отсыпкой пер­вого слоя.

Устройство водоотводов

 

Водоотводные и нагорные канавы устраивают до- начала сооружения насыпей или выемок, чтобы предотвратить поступление к ним воды с поверхности земли как в процессе производства земляных работ, так ив период эксплуатации дороги. В ряде случаев водоотводы служат для пред­варительного осушения поверхности земли в местах устройства земляного полотна.

Поверхностную воду отводят от земляного полотна к водопропускным сооружениям или в пониженные места рельефа на расстояние, при котором она не будет оказывать влияния на проч­ность и устойчивость земляного полотна. Особенно тщательно должна быть установлена возмож­ность выпуска воды из болот в другие пониженные места.

Размеры водоотводных устройств назначают на основании гидравлических расчетов, но не менее минимальных установленных нормативными документами.

Водоотводные устройства в обычных условиях размещают в полосе отвода с таким расче­том, чтобы расстояние от наружной бровки откоса канавы до границы полосы отвода было не ме­нее 1м.

В местах выхода на склоны водотоков и низин водоотводные устройства отводят в сторону от земляного полотна и предусматривают их укрепление или расширение с соответствующим уположением откосов.

123Следующая ⇒

Поделиться: