Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Возведение грунтовой насыпной платины

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Бурятская государственная сельскохозяйственная академия им. В.Р.Филиппова».

Кафедра «Мелиорация и охрана земель ».

Курсовая работа

На тему: «Возведение грунтовой насыпной платины».

г. Улан-Удэ, 2012г.

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………………………… 3

Исходные данные и их анализ…………………………………………………………………. 4

Техническая характеристика сооружений гидроузла……………………. 4
Топографические, грунтовые и гидрогеологические условия………. 5
Температурные условия района строительства……………………………… 6

Общие вопросы проектирования производства работ по грунтовой насыпной плотине……………………………………………………………………………………… 6

Основные объемы земляных работ по гидроузлу…………………………. 6
Продолжительность строительства и график производства работ.. 10
Обоснование и схемы пропуска расходов реки в период строительства ………………………………………………………………………………….. 12
Строительные процессы, выполняемые при возведении грунтовой насыпной плотины…………………………………………………………………………… 12

Организация транспортирования грунта в плотину…………………………………. 13

Объём грунта………………………………………………………………………………….... 13
Размещение карьера на плане стройплощадки и его размеры……. 13
Транспортирование грунта в тело плотины…………………………………… 14
Производство работ в карьере………………………………………………………. 16
Транспортирование грунта из карьеры в плотину………………………… 18

Укладка грунта в тело плотины………………………………………………….……………. 20

Подготовка основания для насыпной плотины…………………………….. 20
Укладка грунта в тело насыпной плотины…………………………………….. 24
Организация укладки грунта………………………………………………………….. 27
Планировка откосов плотины………………………………………………………… 29

Заключение ………………………………………………………………………………………………….. 31

Список литературы…………………………………………………………………………………………. 32

Введение

Целью курсового проектирования является освоение и закрепление методики проектирования производства работ для возведения объектов природообустройства в составе проекта производства работ (ППР). Важной задачей курсового проектирования является также приобретение студентами навыков пользования нормативной, справочной и технической литературой.

Курсовой проект выполняется на основании исходных данных по варианту, заданному преподавателем. Рассматриваемый в проекте гидроузел состоит из однородной грунтовой плотины, донного трубчатого водовыпуска и паводкового водосброса.

Стремительное развитие экономике нашего государства предусматривает необходимость выполнения различных широкомасштабных программ мелиорации, улучшения организации мелиоративного строительства, повышения уровня его индустриализации, дальнейшего укрепления производственной базы.

Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации земель затрагивают интересы всего народного хозяйства, что требует комплексного подхода к решению водохозяйственных проблем. Поэтому гидромелиоративное строительство обычно ведется в комплексе со строительством систем и объектов обводнения, водоснабжения, гидроэнергетики, водного транспорта, рыбного хозяйства и т.д. Одновременно ведутся работы и по сельскохозяйственному освоению земель со строительством жилых, культурно – бытовых зданий, производственных сооружений, животноводческих комплексов, инженерных коммуникаций, необходимых для нормальной деятельности землепользователей ( колхозов, совхозов ).

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ИХ АНАЛИЗ

Техническая характеристика сооружений гидроузла

Однородная насыпная грунтовая плотина с дренажной призмой:

отметка гребня - ↓65,8 м;

поперечное сечение плотины – рис. 1;
ширина по гребню – В_г_р = 10м , коэффициенты заложения откосов – m₁=3 m₂=2.5
дренажная призма показана на рис.1
высота плотины в русловой части H = ↓_г_р_._п_л. - ↓_п_о_й_м_ы (H=65,8-52=13,8м)
длина плотины по гребню – L_г_р = 210+310+40+20+225+65 = 870 м определяется по продольному профилю плотины в соответствии с отметкой гребня;
грунт тела плотины – супесок тяжелый;
проектная плотность грунта – y_н=1,77 т/м³

1.1.2. Донный трубчатый водовыпуск:

вариант сечения – 2;
поперечное сечение и размеры – 2; D = 1.0м; a = 1.75м; h = 2.25м;
отметка дна котлована – ↓47,0 м;
глубина котлована – H_д._в_. = 52-47=5 м;
длина донного водовыпуска:

L_д.в.= L_вх + B_пл+ L_вых ,м,

L_д.в. = 5м + 47,95м + 6м = 58,95м

где L_вх L_вых – длины входной и выходной частей водовыпуска по 5……6 м,

B_пл – ширина основания плотины в месте расположения водовыпуска,

B_пл =( b_гр + (m₁ + m₂)/2)H_пл, м,

B_пл = 10 + ((3 + 2,5)/2)*13,8 = м

По найденным размерам вычертить поперечное сечение котлована водовыпуска в масштабе М_в = 1:100 и М_г = 1:500.

Варианты размеров поперечных сечений донных водовыпусков:

Варианты	1	2	3	4	5
D, м	0.8	1.0	1.2	1.5	2.0
a, м	1.5	1.75	2.0	2.25	2.5
h, м	2.0	2.25	2.5	2.75	3.0

Железобетонный водосброс:

вариант – 20;

ширина сооружения – B = 17.0м;
длина бетонной части – L=78м;
отметка дна котлована – ↓56.0;
глубина котлована – H_к._в_. =65,8-56= 9,8м;

Необходимо вычертить поперечное сечение котлована с водосбросом в масштабе М_в =1:100 и М_г = 1:500.

Отметки дна котлованов, отметки поверхности земли в местах расположения сооружений определяются по рис. 6.

Топографические грунтовые и гидрогеологические условия

Топографические условия района строительства:

план местности в створе плотины в масштабе 1:5000, рис. 5;
продольный профиль в створе плотины, рис. 6.

Грунтовые и гидрологические условия:

вариант грунтовых условий – 5;
грунты – супесок тяжелый;
естественная плотность грунта – y_е = 1,77 т/м³;
естественная влажность грунта – W_е = 12 %;
толщина слоя растительного и непригодного грунта, (на площади карьера, на пойме и в основании плотины, в русловой части);

Показатели свойств грунтов приведены в приложении, табл. II.;

Толщина вскрыши: 1) на карьере h_к.р. = 0,4м

2) в пойме h_п = 0,25м

3) в русле h_р.с = 1,6м;

уровень грунтовых вод на отметке ↓49,0 м. Ниже этой отметки грунты находятся в переувлажненном состоянии.

1.3. Температурные условия района строительства

вариант – 2
среднемесячные температуры в районе строительства

Январь	Февраль	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь
-10	-6	-3	4	10	17	22	20	12	6	-5	-9

зимний период, температуры ниже 0⁰С: Январь -10

Февраль -6

Март -3

Ноябрь -5

Декабрь -9

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО ГРУНТОВОЙ НАСЫПНОЙ ПЛОТИНЕ

Основные объёмы земляных работ по гидролизу

Необходимо определить:

геометрические объёмы земляных работ по водопропускным сооружениям при плотине;
объём насыпной части грунтовой плотины.

2.1.1. Объём земляных работ по водопропускным сооружениям

Геометрический или профильный объем по каждому сооружению:

V_i= w_i L_i, м³,

где w_i – средние площади поперечного сечения выемок (для донного водовыпуска – даны в приложении, табл. IV, для водосброса – определяются по графику, см. приложение, рис. I). Длина каналов к водопропускным сооружениям устанавливается по плану стройплощадки после их размещения (рис. 8.).

Расчёт объёмов работ необходимо выполнить в виде ведомости объёмов земляных работ, табл. 1.

Таблица 1. Ведомость объёмов земляных работ по водопропускным сооружениям

Наименование сооружений	Средняя Площадь поперечного сечения w_i, м²	Длина сооружений I_i, м	Геометрический объём выемок V_i, м³
I. Котлован донного водовыпуска	30	50	1500
II. Подводящий канал донного водовыпуска	25	115	2875
III. Отводящий канал донного водовыпуска	20	150	3000
IV. Котлован водосброса	275	40	11000
V. Подводящий канал водосброса	130	190	24700
VI.Отводящий канал водосброса	175	380	66500

∑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 ↓_о_с_н = ↓_п_о_в._з_. – h_р._с_., м;

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

и в русле;

проектную высоту насыпи h_н = ↓_г_р_._п_л. - ↓_о_с_н., 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
№ Точек или сечений	Строительная высота h cм.	В точке Wi, м²	Средняя между точками Wi, м²	Расстояния между точками Li, м²	Объем насыпи Vi, м³
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 Т_общ , мес	7	15	18	20	22	23	24	28
в том числе подготовительный период Т_под , 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_о_б_щ = 23 месс.;
продолжительность работ подготовительного периода составляет Т_п_о_д = 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.

Возведение грунтовой насыпной платины 📙 Курсовая → 🆔 55923