Что такое коэфициент заложения откоса
Рассчитываем объем работ по рытью котлована под здание.
Если не применяются специальные работы по укреплению откосов котлована, то при его разработке устраиваются наклонные откосы, равные углу естественного откоса, — в зависимости от вида грунта и глубины котлована согласно ограничительным параметрам Таблицы 4. При этом, чем глубже котлован, тем более пологими должны быть его откосы.
H Н – глубина котлована, А – заложение откоса
Коэффициент заложения откоса m = A : H
Рекомендуемая крутизна откосов в зависимости от вида грунта и глубины выемки
Крутизна откоса i = 1: m (отношение глубины выемки или высоты насыпи H к заложению А) при глубине выемки, м, не более:
В нашем примере основным грунтом является суглинок с включениями супесей, а глубина котлована составляет H=1,5м. Следовательно, согласно Таблице 4, при глубине выемки до 3 м для суглинков с включениями супесей крутизна откоса ( i ),- как отношение глубины выемки ( H ) к заложению ( A ), — составит: i1: 0,5=2. Отсюда заложение откоса А = H : i = 1,5 : 2 = 0,75м.
В прямоугольном котловане имеются 4 откоса в виде бокового призматоида и 4 откоса в виде перевернутых пирамид — четырехгранных или трёхгранных, либо в виде четвертинки перевернутого конуса (это зависит от принятой схемы, однако на практике чаще всего – в виде четырехгранной пирамиды).
При необходимости, для обеспечения въезда в котлован экскаватору, автомобилям, сваебойной машине либо бурильному агрегату и др. устраивается пандус — обычно шириной 3,5м с уклоном не более 10% . – Тогда рассчитывается и соответствующий объем земляных работ (фигура призматоид) для экскаватора либо бульдозера (скрепера). 
Схема 6. Расчетные схемы для котлована с откосами
В общем виде откос в виде призматоида при разной глубине котлована в углах (Н1 и Н2) вычисляется по формуле:
(16)
Если Н1=Н2 , . (17) Если Н2=0, то
. (18)
Формулы для расчета объема откосов
(Для квадратных в плане угловых откосов котлована объем , где
A 2 , но A = m *Н; — отсюда
Общая формула объема котлована с откосами имеет следующий вид:
(22)
В нашем примере:
Н=1,5м, а=13м, в=25м (это — стороны В и Г дна котлована).
а1=а+∆а, где ∆а=2 m ∙Н=2∙0,5∙1,5=1,5 м, — отсюда а1=13+1,5=14,5 м.
в1=в+∆в, где ∆в=2 m ∙Н=2∙0,5∙1,5=1,5 м, — отсюда в1=25+1,5=26,5 м.
Следовательно, объем работ по котловану с учетом устройства откосов составит:
м 3
( в том числе откосы — 45 м 3 ).
Таким образом, в результате расчетов графоаналитическим методом в нашем примере получены следующие данные:
— объем работ по отрывке котлована — 532 м 3 ;
— срезка (выемка) грунта — 208 м 3 ;
— распределение грунта по площадке (в том числе из котлована за минусом вывоза) и уплотнение (насыпь) — 651 м 3 .
Объемы срезаемого и насыпного грунта по площадке рассчитаны в разрезе сетки квадратов (и их составных частей в виде треугольников, трапеций, пятиугольников).
Эта информация служит исходной базой для разработки технологии земляных работ и выбора соответствующих машин и механизмов.
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-19; Просмотров: 148; Нарушение авторского права страницы
Что такое коэфициент заложения откоса
Коэффициент отстройки [1] k отс – множитель, используемый при расчетах для выбора уставки срабатывания, обеспечивающей селективное срабатывание устройства или алгоритма защиты.
Коэффициент отстройки k отс учитывает погрешности, вносимые измерительным трактом устройства релейной защиты и автоматики, неточность задания исходных данных расчета, а также необходимый запас (см. также коэффициент запаса k з).
Значение k отс зависит от вида защиты (максимальная токовая защита, токовая отсечка, защита нулевой последовательности и др.), схемы защиты и многих других факторов.
Значения коэффициента отстройки k отс не регламентированы в [1], в отличие от коэффициента чувствительности k ч, значения которого для разного оборудования и присоединений заданы в ПУЭ.
Например, о продольной дифференциальной токовой защите в ПУЭ написано так «…защита должна быть осуществлена с отстройкой (выделено мною, ОГЗ.) от переходных значений токов небаланса (например, реле с насыщающимися трансформаторами тока)» (см.[1], с. 275).
Обычно рекомендованные значения коэффициента отстройки k отс приводят в методиках расчета уставок, например в [2, 3, 4, 5].
Для цифровых устройств релейной защиты значения коэффициента отстройки k отс обычно меньше, чем значения этого же коэффициента для устройств релейной защиты, построенных с применением электромеханических реле [2, 7].
В некоторых работах по расчету уставок вместо коэффициента отстройки используют коэффициент надежности отстройки [2] или коэффициент надежности [5], обозначаемые соответственно k н или k над. Применение этих коэффициентов вместо коэффициента отстройки k отс нельзя считать корректным [6, 8].
Наиболее последовательно и непротиворечиво понятие «коэффициент отстройки k отс» использовано в [9].
1. Правила устройства электроустановок. М. Госэнергонадзор России, 1998, 608 с.
2. СТО ДИВГ-046-2012. Терминалы релейной защиты синхронных и асинхронных электродвигателей 6-10 кВ. Расчет уставок. Методические указания. СПб.: НТЦ «Механотроника», 2012
3. СТО ДИВГ-048-2012. Линии электропередач 35-220 кВ. Дистанционная защита. Методика расчета уставок. СПб.: НТЦ «Механотроника», 2012
4. СТО ДИВГ – 051-2012. Сборные шины и ошиновка станций и подстанций 35-220 кВ. Дифференциальная токовая защита. Расчет уставок. СПб.: НТЦ «Механотроника», 2012
5. СТО ДИВГ – 053-2012. Линии 110-220 кВ. Дифференциальная защита. Расчет уставок. СПб.: НТЦ «Механотроника», 2012
6. Надежность релейной защиты. Нелады в терминологии// Материал расположен здесь: http://rza.org.ua/blog/a-32.html
7. О.Г.Захаров. Цифровые устройства релейной защиты электродвигателей. Алгоритмы и уставки. М.: НТФ «Энергопрогресс», 2012, 82 с. [Библиотечка электротехника, приложение к журналу «Энергетик» вып. 12 (168)]
8. Руководящие указания по релейной защите. Вып.9. Дифференциально-фазная высокочастотная защита линий 110-330 кВ. М.: Энергия, 1972
9. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем. М.: Энергоатомиздат, 1998, 800 с.
[1] От глагола « отстраивать» (ср. http://www.rulib.info/word/otstraivat.html — Отстраивать — налаживать радиоприемник так, чтобы не мешали близкие по длине волны)
© ЗАХАРОВ О.Г. 2010-2013. Правка 2015, 2016, 2017, 2018, 2020, 2021
Коэффициент запаса устойчивости откосов
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Карагандинский государственный технический университет
Кафедра разработки месторождений полезных ископаемых
Методические указания
к курсовой работе по дисциплине «Управление состоянием массива»
для студентов специальности 5В0707000 «Горное дело»
(Открытая разработка месторождений полезных ископаемых)
дневной и дистанционной (заочной) форм обучения
Общие сведения
Курсовая работа по курсу «Управление состоянием массива» является завершающей формой отчетности по изучаемой дисциплине.
Целью курсовой работы является использование полученных знаний для решения конкретной , связанной с прогнозом , выбором и обоснованием оценки устойчивости бортов разрезов, откосов уступов и отвалов , а также способов управления состоянием массива и передового опыта.
В процессе выполнения курсовой работы должна широко использоваться учебная, научная и справочная литература.
Задания на курсовую работу выдается руководителем индивидуально для конкретных горно-геологических условий.
Курсовая работа состоит из пояснительной записки объемом 25-40 страниц. Оформление пояснительной записки курсовой работы производится с полным соблюдением требования норм стандартов.
Исходные данные
Исходные данные для проектирования формируется по отчетным данным практики студентов, литературных источников, научных результатов проектных и научно-исследовательских организаций и выдаются руководителем вместе с заданием на выполнения курсовой работы.
Раздел I. Краткие горно-геологические и горно-технические характеристики месторождения.
1.Горно-геологические особенности залегания полезных ископаемых и вмещающих пород..
1.1.Сведения о физико – технических свойствах полезного ископаемого и вмещающих их пород (в табличной форме).
1.2. Трещиноватость и и нарушенность массива горных пород.
1.3.Гидрогеологическая характеристика месторождения.
1.4. Сведения о генетических и тектонических нарушениях массива горных пород..
2. Применяемые технологические схемы вскрытия и отработки полезного ископаемого (схемы вскрытия и системы разработки, технология отработки уступа) и их параметры.
3. Механизация вскрышных и добычных работ.
4. Применяемые методы обеспечения устойчивости бортов разрезов (карьеров) и отвалов.
Раздел II. Расчет параметров карьерных откосов и оценка их устойчивости.
В практике открытых горных работ имеется целый ряд примеров разрушений больших объемов бортов разрезов (чаще всего оползни на бортах лежачего бока), карьеров и отвалов.
Кроме оползней на разрезах широко развиты и другие виды разрушений откосов – осыпи, обрушения, просадки, фильтрационные деформаций (оплывание, суффозия. выпор, выщелачивание и растворение пород). Борта разрезов и уступы карьеров, сложенные песчано-глинистыми породами, подвержены также поверхностной эрозий.
Значительно осложняют работу разрезов и карьеров оползни внешних и особенно внутренних отвалов.
Для бортов карьеров, сложенных слоистыми породами висячего бока, характерны глубинные оползни-выпирания и оползни-надвиги. Фактором, способствующим возникновению оползней надвига и выпирания, является наличие в основании борта (и не только в основании) слабых контактов между слоями или слоев пластичных глин.
Все факторы, оказывающие влияние на устойчивость откосов на разрезах и карьерах разделяются на две группы – природные и горно-технологические.
На основе исследований устойчивости бортов разрезов, проведенных на большом числе месторождений СНГ с разнообразными геологическими и гидрогеологическими условиями ВНИМИ разработана классификация горных пород и инженерно-геологических комплексов по условиям устойчивости бортов разрезов и карьеров [4].
Проведение массовых лабораторных и натурных испытаний горных пород позволило составить таблицы физико-механических свойств горных пород, значений сцепления трещиноватых глин, сцепления и углов трения по различным контактам слоев [9].
Эти данные и результаты исследований последних лет [1,2,3,4,5,6] позволяют выполнять ориентировочные расчеты устойчивости бортов, откосов уступов и отвалов.
Коэффициент запаса устойчивости откосов
При наличии достоверной информации о геологических, гидрогеологических и инженерно-геологических условиях предполагаемого к открытой разработке месторождения составляются прогнозы возможных деформации откосов. На основе этих прогнозов предусматриваются мероприятия по предупреждению нарушений устойчивости уступов и бортов карьеров.
По поперечным разрезам борта карьера оценивают степень опасности возникновения деформаций откосов на различных участках, анализируя при этом геологическое строение массива, физико – механические свойства пород в целом и в ослабленных зонах, гидрогеологические условия и возможные изменения сопротивления пород сдвигу после проведения выработок. Оконтуривание участки бортов и уступов на которых возможны деформации откосов. Производят расчеты устойчивости бортов и откосов уступов и при необходимости корректируют контур карьера, места заложения въездных и выездных траншеи, параметры уступов и борта карьера в целом.
Механико- математической основой расчетов устойчивости бортов угольных разрезов и карьеров является теория предельного равновесия сыпучей среды.
В теории предельного равновесия рассматриваются две группы задач принципиально отличающихся методами их решения:
1) Задачи, в которых условия предельного равновесия удовлетворяются не в каждой точке некоторой области прибортового массива;
2) Задачи, в которых условия предельного равновесия удовлетворяются не во всех точках некоторой области массива, а лишь по ее внутренней границе.
Сыпучая среда характеризуется возможностью выражения ее свойств сцеплением «С» и углом внутреннего трения 
и не допускает больших растягивающих напряжений. Как частные случаи сыпучей среды могут быть выделены несвязные или идеально сыпучие породы ( с=0, 
) и идеально связные породы (с )
Таким образом, при анализе сыпучей среды внутренние удерживающие силы, препятствующие разрушению массива под действием внешних сдвигающих (касательных) сил Т по некоторой выделенной в нем площадке площадью S ,будут равны:
где F- силы, удерживающие массив в равновесии
f- коэффициент внутреннего трения породы;
N – нормативные к рассматриваемой площадке силы;
S- площадь анализируемой площадки.
Условия предельного равновесия по рассматриваемой площадке наступит в том случае, если сдвиговые силы, действующие по ней станут равны удерживающим силам, т.е ( Т=fN+cS)
Для примера рассмотрим схему действия сил в откосе высотой h с углом откоса 
, если породы, слагающие откос, имеют характеристики =0.
Предположим, что поверхность обрушения в откосе имеет плоскую форму (рис.1.1.1 а).
Объем породы АБВ, ограниченной поверхностью откоса, верхней площадкой уступа и поверхностью обрушения, называется призмой возможного обрушения. Площадь призмы в поперечном сечении откоса определяется из выражения:
S = 0.5h 2 
), (1.1.2)
Вес призмы обрушения:
P=0.5 
h 2 ( 
— ), (1.1.3)
Тогда величины сдвигающих (касательных к поверхности АВ) сил Т и нормальных к этой поверхности сил N составят :
Т=0.5 h 2 ( — 
)sin ,
N=0.5 h 2 ( — )cos , (1.1.4)
Рисунок 2.1.1 Расчетная схема к определению устойчивости откоса: а –схема действия сил в откосе к плоской поверхности обрушения; б – график зависимости коэффициента запаса устойчивости откоса от гула наклона расчетной поверхности обрушения
По поверхности обрушения АВ будут действовать удерживающие массив равновесия силы, суммарная величина которых составит:
F=Ntg 
+cL, (1.1.5)
где L – длина поверхности обрушения АВ в поперечном сечении откоса.
Отношение удерживающих сил к силам, стремящихся сдвинуть призму обрушения, является мерой устойчивости откоса и называется коэффициентом запаса устойчивости
Кз = 
, (1.1.6)
Если Кз 
, то откос будет устойчив. При Кз=1 , то откос находится в состоянии предельного равновесия. При величине Кз 
откос существовать не может.
На рис.2.1.2,б приведен график зависимости коэффициента запаса устойчивости от величины угла наклона поверхности обрушения в откосе высотой h с углом откоса 
. Как видно из этого графика, при пологих расчетных поверхностях обрушения коэффициент запаса устойчивости высокий. Поверхность, для которой соотношение 
/ минимально по сравнению с другими возможными поверхностями обрушения в данном откосе, называется наиболее слабой поверхностью в массиве.
При прогнозировании устойчивости откоса задача сводится к отысканию в массиве наиболее слабой поверхности и определению по ней коэффициента запаса (Кз) устойчивости. Полученный Кз сравнивают с нормативными его значениями, соответствующими литологическому составу пород в массиве и технологическому назначению откоса. Если рассчитанный Кз не соответствует нормативному, то производится изменение геометрических параметров откоса или предусматриваются мероприятия по управлению состоянием массива.
Значения коэффициента заложения откосов
|
Тип |
Значения не |
||
|
1,5 |
3 |
5 |
|
|
Песчаный |
0,5 |
1 |
1 |
|
Супесь |
0,25 |
0,65 |
0,85 |
|
Суглинок |
0 |
0,5 |
0,75 |
|
Глина |
0 |
0,25 |
0,5 |
|
Лёсс |
0 |
0,5 |
0,5 |
Объём
грунта в котловане (геометрический, в
плотном теле) можно определить по
формуле:
Vk
= h/6 [ А х В + А1хВ1
+ (А1+ А) х(В + В1)], м3 (4.5)
Объём
грунта для устройства въездной траншеи
в котлован (рис.4.3) определяется по
формуле:
Vв.т. = h2
/6 (3С + 2 mh х ( m1— m) / m1) х ( m1—
m), м3 (4.6)
где
С – ширина въездной траншеи, м (в данной
работе можно принять С = 4,5 … 6,0 м);
m1
– коэффициент заложения откоса дна
траншеи (в данном расчёте можно принять
m1=5);
h
– глубина котлована в месте примыкания
въездной траншеи (принять по варианту
индивидуального задания).
Общий
объём выемки грунта из котлована составит
(в плотном теле):
Vобщ
=Vk + Vв.т.,
м3 (4.7)
Объём
грунта, подлежащего вызову в отвал (за
пределы площадки), равен объёму подземной
части здания, определяемой по формуле
(рис.4.2):
Vв.г.
= Vп.ч.= [ (A0+d+e)
х (B0+d+e)
] х h, м3 (4.8)
где
d и e –
размеры от заданных осей здания до
наружной грани фундамента (в данном
задании можно принять d
= e = 0,3-0,4м).
Объём
грунта для обратной засыпки пазух
определяется вычитанием из общего
объёма котлована объёма вывозимого
грунта:
Vоб.з
= Vобщ. –Vв.г.,
м3 (4.9)
Учёт
недобора грунта
При
разработке котлованов одноковшовыми
экскаваторами оставляется недобор, не
превышающий величин, приведенных в
табл.4.2.
Таблица
4.2
Максимальный
недобор грунта hн.г.,
см
|
Рабочее |
Вместимость |
||||
|
0,25…0,40 |
0,5…0,65 |
0,8…1,25 |
1,5…2,5 |
3…5 |
|
|
Прямая |
5 |
10 |
10 |
15 |
20 |
|
Обратная |
10 |
15 |
20 |
22 |
25 |
|
Драглайн |
15 |
20 |
25 |
30 |
30 |
Недобор
грунта в дальнейшем устраняется другими
землеройно-транспортными машинами
(иногда вручную, где механизмы не могут
работать).
Объём
недобора грунта определяется по формуле:
Vн.г.
= A х B х hн.г,
м3 (4.10)
Пример
Подсчитать
объёмы земляных работ по отрывке
котлована с въездной траншеей.
Исходные
данные:
-
Размер
здания в плане / по наружным осям/
А0
х В0 = 125 х 30м;
-
Глубина
котлована h = 4м; -
Тип
грунта – глина.
Решение.
-
Определяю
размеры котлована по дну по формулам
(4.1) и (4.2).
А
= А0 + а1 + а2 +1 = 125+ 1+ 1+ 1
= 128м;
В
= В0 + в1 + в1 +1 = 30 + 1 + 1+ 1
= 33м.
Значения
а1, а2, в1, в2 приняты
равными по 1м (ориентировочно, в связи
с отсутствием рабочих чертежей).
-
Определяю
размеры котлована по верху, приняв
значение m = 0,5 / для глины,
согласно СНиП III-4-80*
/, по формулам (4.3) и (4.4):
А1
= А+ 2hm = 128 + 2 х 4 х 0.5 =
132м;
В1
= В + 2hm = 33 + 2 х 4 х 0,5 = 37м
-
Определяю
объём разрабатываемого грунта в
котловане (в плотном теле) по формуле
(4.5):
VК
= h / 6 [ А х В + А1
х В1 + (А + А1) х (В+В1)] =
=
4/6 [ 128 х 33 + 132 х 37 + (128 + 132) х (33+37)] =
18205 м3
-
Определяю
объём разрабатываемого грунта въездной
траншеи (в плотном теле), приняв значение
С= 6м, m1 = 5, по формуле
(4.6):
Vв.т
= h2 / 6 (3С
+ 2mh х (m1
– m) / m1)
х (m1 – m)
= 42 /6 (3 х 6 + 2х0,5 х 4 х (5-0,5)/5) х (5–0,5) =
= 260м3
-
Определяю
общий объём выемки грунта из котлована
(в плотном теле) по формуле (4.7):
Vобщ. = Vк.
+ Vвт = 18205 + 260 =
18465 м3
-
Определяю
объём подземной части здания, приняв
значения d = e
= 0.4м (ориентировочно, в связи с отсутствием
рабочих чертежей) по формуле (4.8):
Vп.ч.
= [(А0 + d + e)
х (В0 + d + e)]
h = [(125 + 0.4 + 0.4)х (30
+ 0.4 + 0.4)]4 = 15500м3
Значит,
объём грунта, подлежащего вывозу в
отвал, составляет (в плотном теле):
Vв.г.
= 15500 м3
-
Определяю
объём грунта, резервируемого на площадке
для обратной засыпки пазух и въездной
траншеи (в плотном теле) по формуле
(4.9):
Vоб.з.
= Vобщ. –
Vвг = 18465 – 15500 = 2965
3000м3
-
Определяю
объём недобора грунта, приняв, что
разработку котлована ведем экскаватором,
оборудованным прямой лопатой с ковшом
ёмкостью 1,6м3 , т.е. hн.г.
= 0,15м, по формуле (4.10) и табл. 4.2.
Vн.г.
= А х В hн.г
= 128х33х0,15 = 634м3
Этот
объём входит в общий Vоб.з
= 3000м3, разрабатываемый
экскаватором навымет, но с помощью
бульдозера, осуществляющего зачистку
дна котлована с перемещением грунта
недобора в зону действия экскаватора.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Откосы котлована и траншей
Вернуться на страницу «Котлован»
Производство земляных работ: Откосы котлована и траншеи.
Согласно СП 104-34-96:
3.7. Траншеи с вертикальными стенками могут разрабатываться без крепления в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой при отсутствии грунтовых вод на глубину (м):
- в насыпных песчаных и гравелистых грунтах……… не более 1;
- в супесях……………………………………………………………… не более 1,25;
- в суглинках и глинах……………………………………………. не более 1,5;
- в особо плотных нескальных грунтах…………………… не более 2.
При разработке траншей большой глубины необходимо устраивать откосы различного заложения в зависимости от состава грунта и его влажности (табл. 1).
Таблица 1
Допустимая крутизна откосов траншей
| Грунт | Отношение высоты откосов к его заложению при глубине выемки, м | ||
| до 1,5 | до 3,0 | до 5,0 | |
| Насыпной естественной влажности | 1 : 0,67 | 1 : 1 | 1 : 1,25 |
| Песчаный и гравийный влажный (ненасыщенный) | 1 : 0,50 | 1 : 1 | 1 : 1 |
| Супесь | 1 : 0,25 | 1 : 0,67 | 1 : 0,85 |
| Суглинок | 1 : 0 | 1 : 0,50 | 1 : 0,75 |
| Глина | 1 : 0 | 1 : 0,25 | 1 : 0,50 |
| Лессовидный сухой | 1 : 0 | 1 : 0,50 | 1 : 0,50 |
| Скальные на равнине | 1 : 0,2 | 1 : 0,2 | 1 : 0,2 |
Откосы котлована.
Угол естественного откоса зависит от угла внутреннего трения, силы сцепления и давления вышележащих слоев. При отсутствии сил сцепления предельный угол естественного откоса равен углу внутреннего трения.
Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса.
Крутизна откосов выемок и насыпей характеризуется отношением высоты к заложению:
h/a = 1/m
m – коэффициент откоса.
Источник: Сборник вспомогательных материалов для разработки пособия по рекультивации земель, нарушаемых в процессе разработки карьеров и строительства автомобильных дорог
3.30. Углы естественного откоса грунтов
Таблица 3.30
| Грунт | Относительная влажность грунта | |||||
| сухой | влажный | мокрый | ||||
| градусы | отношение высоты к заложению | градусы | отношение высоты к заложению | градусы | отношение высоты к заложению | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | б | 7 |
| Галька | 35 | 1:1,5 | 45 | 1:1 | 25 | 1:2,25 |
| Гравий | 40 | 1:1,25 | 40 | 1:1,25 | 35 | 1:1,5 |
| Глина жирная | 45 | 1:1 | 35 | 1:1,5 | 15 | 1:3,75 |
| Грунт насыпной | 35 | 1:1,5 | 45 | 1:1 | 27 | 1:2 |
| Грунт растительный | 40 | 1:1,25 | 35 | 1:1,5 | 25 | 1:2,25 |
| Песок крупный | 30 | 1:1,75 | 32 | 1:1,5 | 27 | 1:2 |
| Песок средний | 28 | 1:2 | 35 | 1:1,5 | 25 | 1:2,25 |
| Песок мелкий | 25 | 1:2,25 | 30 | 1:1,75 | 20 | 1:2,75 |
| Суглинок легкий | 40 | 1:1,25 | 30 | 1:1,75 | 20 | 1:2,75 |
| Суглинок, глина легкая | 50 | 1:0,75 | 40 | 1:1,25 | 30 | 1:1,75 |
| Песок с гравием и галькой | 35 | 1:1,5 | 40 | 1:1,25 | 30 | 1:1,75 |
| Супесь полутвердая | 40 | 1:1,25 | 30 | 1:1,75 | 15 | 1:3,5 |
| Щебень | 40 | 1:1,25 | 45 | 1:1 | — | — |
| Каменная наброска | 40 | 1:1,25 | 45 | 1:1 | — | — |
3.31. Углы естественного откоса пород (вразрыхленном состоянии)
Таблица 3.31
| Породы | Угол естественного откоса, град, для породы | ||
| сухой | влажной | мокрой | |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Растительная земля | 40 | 35 | 25 |
| Песок крупный | 30-35 | 32-40 | 25-27 |
| Песок средний | 28-30 | 35 | 25 |
| Песок мелкий | 25 | 30-35 | 15-20 |
| Суглинок | 40-50 | 35-40 | 25-30 |
| Глина жирная | 40-45 | 35 | 15-20 |
| Гравий | 35-40 | 35 | 30 |
| Торф без корней | 40 | 25 | 15 |
| Скальные | 45-60 |
Угол естественного откоса — наибольший угол, который может быть образован свободным откосом сыпучего материала с горизонтом в состоянии равновесия.
Подборка по базе: курсовая работа Экономический расчет зарплаты работников и рента, Копия Расчет подъемного механизма (методика).doc, Экономический расчет Сидоленко электромашин.docx, курсач расчетная часть 2.docx, 2.1. Гидравлический расчет.docx, Пример расчета эвольвентного зац.pdf, «Аэродинамический расчет котельных установок» 19.doc, Данные и расчеты.docx, 3.1-3.8 Расчет заработной платы.doc, КСВ-1 тепловой расчет.doc
Расчет коэффициента заложения откоса грунтового сооружения
Изначально по формуле (1) найдем минимальный к-т заложения откоса:
(1)
где 
коэффициент надежности, который зависит от класса сооружения, для IV класса примем 
=1,1;
– к-т на смачивание верхового откоса;
– коэффициент внутреннего трения грунта;
– удельное сцепление грунта, кПа;
– высота насыпи, м;
– удельный вес грунта в сухом состоянии: 
– удельный вес воды, кН/м3.
Тогда за исходный к-т заложения откоса примем m = 1,8. Для оценки к-та устойчивости откоса используем формулу (2):
(2)
где 
длина дуги отсека обрушения грунта, м;
– вес отсека обрушения грунта, кН:
(3)
– площадь отсека обрушения грунта, м2;
– угол, получаемый путем построения прямой от центра дуги скольжения до пересечения с центром вращения призмы, град:
– углы, эквивалентные воздействию гидродинамической, внешней распределенной и сейсмической нагрузке соответственно, град:
(4)
где 
удельный вес взвешенного грунта, кН/м3. Определяется по формуле:
(5)
(6)
где 
– укол наклона откоса к горизонтали, град:`
(7)
горизонтальное проложение откоса, м:
(8)
– приведенная высота откоса, м:
(9)
где 
распределенная нагрузка, действующая на гребень откоса, кН/м2;
(10)
где 
– сейсмическое ускорение, принимаемое в зависимости от интенсивности
землетрясения (ОСР-2015) по СП 14.13330.2018, м/с2;
– ускорение свободного падения, м/с2.
На рисунке 1 приведена расчетная схема для к-та заложения откоса насыпи m =1,8. 
Рисунок 1 – Расчетная схема для коэффициента заложения откоса m = 1,8
По построению:
– площадь отсека обрушения 
;
– длина дуги обрушения 
– угол 
град.
Тогда
– вес отсека обрушения по формуле (А.4):
– удельный вес с учетом взвешивающего действия воды по формуле (5):
– угол, эквивалентный воздействию гидродинамической нагрузки по формуле (4):
– горизонтальное проложение откоса по формуле (8):
– укол наклона откоса к горизонтали по формуле (7):
– приведенная высота откоса по формуле (9):
– угол, эквивалентный воздействию внешней распределенной по гребню нагрузки по формуле (6):
– угол, эквивалентный воздействию сейсмической нагрузки по формуле (10):
– к-т запаса устойчивости по формуле (2):
Принимаем к-т заложения откоса m = 3,0.
Тогда
– площадь отсека обрушения 
;
– длина дуги обрушения 
– угол 
град.
Тогда
– вес отсека обрушения по формуле (3):
Что такое коэффициент заложения откоса котлована
Http spihta by genplan php
Укажите размеры в метрах
L — общая длина траншеи или канавы
A — ширина в верхней части
B — ширина дна
H — глубина траншеи
Программа посчитает объем и площадь поверхности траншеи.
Если ширина верха и дна траншеи разные, то будет дополнительно рассчитаны полезный объем C и объем откосов D.
#1. Траншея с вертикальными стенками на спланированной местности
Объем траншеи (V) = м3
Площадь поперечного сечения (F) = м2
#2. Траншея с вертикальными стенками, с перепадом высот
Объем траншеи (V) = м3
Площадь поперечного сечения (F1) = м2
Площадь поперечного сечения (F2) = м2
#3. Траншея с откосами на спланированной местности
Объем траншеи (V) = м3
Площадь поперечного сечения (F) = м2
Внимание: если вы задаете вид грунта, то программа сама высчитывает размер a2 (по коэф. m из таблицы в конце страницы). Если же вам надо вписать свое значение размера a2, то выберите вид грунта «расчет по размеру a2«.
#4. Траншея с откосами, с перепадом высот
Объем траншеи (V) = м3
Площадь поперечного сечения (F1) = м2
Площадь поперечного сечения (F2) = м2
Внимание: если вы задаете вид грунта, то программа сама высчитывает размер a2 (по коэф. m из таблицы в конце страницы). Если же вам надо вписать свое значение размера a2, то выберите вид грунта «расчет по размеру a2«.
Уклон откосов в данном расчете принят одинаков по всей длине траншеи.
#5. Котлован с вертикальными стенками на спланированной местности
Объем котлована (V) = м3
Площадь в плане (F) = м2
#6. Котлован с вертикальными стенками, с разными отметками вершин
Объем котлована (V) = м3
Площадь в плане (F) = м2
#7. Котлован с откосами на спланированной местности
Объем котлована (V) = м3
Ширина верха котлована (L3) = м2
Длина верха котлована (L4) = м2
#8. Круглый колодец с откосами
Объем котлована (V) = м3
Описание
Траншея — это открытая выемка в земле, предназначенная для устройства ленточного фундамента, прокладки коммуникаций (водопровод, канализация, силовые кабеля, сети связи).
При устройстве ленточного фундамента ширину траншеи рекомендуется принимать на 600 мм больше ширины основания фундамента bф (для возможности выполнения монтажных работ, проход людей).
Траншея с вертикальными стенками на спланированной местности — самая простая форма выемки. В основном применяется при низкой высоте траншеи и при производстве работ в зимних условиях, когда откосы траншеи заморожены, и нет опасности обвала грунта, так же применяется при устройстве механических креплений стен выемки (распорных; консольных; консольно-распорных).
Крутизна откосов в зависимости от вида грунта и глубины выемки
| Наименование грунтов | Крутизна откосов (отношение его высоты к заложению — 1:m) при глубине выемки, м, не более | ||
| 1.5 | 3 | 5 | |
| Насыпной неуплотненный | 1:0,67 | 1:1 | 1:1,25 |
| Песчаный и гравийный | 1:0,5 | 1:1 | 1:1 |
| Супесь | 1:0,25 | 1:0,67 | 1:0,85 |
| Суглинок | 1:0 | 1:0,5 | 1:0,75 |
| Глина | 1:0 | 1:0,25 | 1:0,5 |
| Лессы и лессовидные | 1:0 | 1:0,5 | 1:0,5 |
Объем выемки траншеи можно опрделить как произведение площади поперечного сечения на длинну.
Объем обратной засыпки определяется как разность между объемом выемки и монтируемых конструкций (фундаментных блоков, труб).
Котлован — выемка в грунте, предназначенная для устройства оснований и фундаментов зданий и других инженерных сооружений.
Подсчет объемов земляных работ по устройству выемок (котлованов, траншей) и насыпей включает определение формы сооружения, разбиение его на простые геометрические тела, определение их объема и суммирования.
Определение объемов котлованов. Уточнив по приведенным выше формулам размеры котлована понизу Вк и Lк, назначив крутизну откосов m и зная глубину котлована Н, определяют размеры котлована поверху Вк в , Lк в и затем вычисляют объем грунта, подлежащего разработке при устройстве котлована.
Объем котлована Vк прямоугольной формы с откосами (рис. 4.4, а) определяют по формуле опрокинутой пирамиды (призматоида):
(4.12)
где Вк и Lк — ширина и длина котлована по дну, м; Вк в и Lк в — то же, поверху; Н — глубина котлована, м.
Объем котлована, имеющего форму многоугольника с откосами (рис. 4.4, б)
(4.13)
где F1 и F2 — площади дна и верха котлована, м 2 , Fcp — площадь сечения по середине его высоты, м 2 .
Объем круглого в плане котлована с откосами (рис. 4.4, в) определяют по формуле опрокинутого усеченного конуса:
Рис. 4.4 – Схема для определения объемов земляных работ при устройстве котлованов различной формы, траншей и насыпей
а, б, в — котлованы прямоугольные, многоугольные и круглые, г — траншея с откосами, д — насыпь
(4.14)
где R и r — радиусы верхнего и нижнего оснований котлована.
Котлованы для сооружений, состоящих из цилиндрической и конической частей (радиальные отстойники, метантенки и др.), которые обычно возводятся группами, отрывают в два этапа: вначале устраивают общий прямоугольный котлован с размерами Вк, Lк понизу и Вк в , Lк в поверху от отметки заложения их цилиндрических частей, а затем делают углубления для конических частей сооружения. Соответственно и объемы земляных работ определяют в два этапа: вначале объем общего прямоугольного котлована по приведенным выше формулам, а затем объем конических углублений с использованием приведенной формулы усеченного конуса.
При расчетах объемов земляных работ следует также учитывать объемы въездных и выездных траншей:
(4.15)
где Н — глубина котлована в местах устройства траншей, м; b — ширина их понизу, принимаемая при одностороннем движении 4,5 м и при двухстороннем — 6 м; m — коэффициент заложения откоса котлована; m’ — коэффициент откоса (уклона) въездной траншеи (от 1:10 до 1:15).
Общий объем котлована с учетом въездных и выездных траншей получают суммированием объема котлована для сооружения и объемом въездных траншей.
Из общего объема котлована следует выделить объем работ по срезке растительного слоя, которую обычно производят бульдозером или скрепером, а также объем работ по срезке недобора, который оставляют у дна котлована, разрабатываемого экскаватором, чтобы не нарушить целостность и прочность грунта у основания.
Объем срезки растительного слоя зависит от размеров котлована и толщины срезаемого слоя, принимаемой равной 0,15 – 0,20 м. Также добавляется площадь зоны необходимой для складирования материалов, конструкций и движения строительных машин, принимаемая равной 15 – 20 м вокруг котлована.
Объем работ по зачистке недобора по дну котлована зависит от размеров котлована по низу и величины недобора. Толщину недобора при отрывке котлованов одноковшовыми экскаваторами определяют в зависимости от вида рабочего оборудования экскаватора по табл. 4 СНиП 3.02.01.
Для определения объемов траншей продольный профиль траншеи делят на участки с одинаковыми уклонами, подсчитывают объемы грунта для каждого из них и суммируют.
Объем траншеи с вертикальными стенками
или (4.16) (4.17)
где Втр — ширина траншеи; Н1 и Н2 — глубина ее в двух крайних поперечных сечениях; F1 и F2 — площади этих сечений, L — расстояние между сечениями.
Объем траншеи с откосами (рис. 4.3, д) можно определить по вышеприведенной формуле, при этом площади поперечного сечения
(4.18)
Более точно объем траншеи с откосами можно определить по формуле Винклера
(4.19)
При отрыве траншей экскаваторами у дна их также оставляют необходимый недобор грунта и устраивают приямки, которые в основном разрабатывают вручную.
Объем земляных работ по зачистке дна траншеи определяют по формуле
(4.20)
где Втр — ширина траншеи по дну, м; L — общая длина траншеи, м; hн — толщина недобора.
Несущая способность труб в значительной мере зависит от характера опирания их на основание. Так, например, трубы, уложенные в грунтовое ложе с углом охвата 120°, выдерживают нагрузку на 30 — 40% большую, чем трубы, уложенные на плоское основание. Поэтому на дне траншеи перед укладкой труб целесообразно вручную или механизированным способом устраивать, специальное овальное углубление (ложе) с углом охвата труб до 120°. Объем земляных работ по устройству ложа или выкружки на дне траншеи для укладки труб может быть определен по формуле
(4.21)
где Fл — площадь поперечного сечения ложа (выкружки), м 2 ; L — длина траншеи, м.
Площадь сечения ложа (выкружки) можно определить по геометрической формуле площади сегмента
(4.22)
где r — радиус трубопровода, т.е. D/2, м; φ — угол охвата трубы, град.
Объемы насыпей (рис. 4.4, д) можно определить по тем же формулами, что и выемок, учитывая форму насыпи. Потребное количество грунта для возведения насыпи в плотном теле определяют с учетом коэффициента остаточного разрыхления.
После возведения в котловане сооружения пустоты с боков его (пазухи), включая въездные и выездные траншеи, подлежат засыпке грунтом. Объем засыпки пазух котлована определяют разностью общего объема котлована, и объемом заглубленной части сооружения. Если сооружения выступают над поверхностью земли на 0,8 . 1 м, вокруг них делают обсыпку грунтом (рис 4.5).
Рис. 4.5 – Схемы к подсчету объемов вертикальной планировки, засыпки и обсыпки сооружений
а – план котлована и его продольное сечение для определения объема засыпки и обсыпки после возведения сооружений, б – то же, для сооружения с покрытиями
Общий объем грунта, укладываемого в резерв на берме котлована, должен включать объем грунта для обратной засыпки пазух, обсыпки сооружений и устройства насыпи над ними. Излишек грунта подлежит вывозке.
Объем грунта, необходимый для частичной засыпки труб и обратной засыпки траншеи (V ) с учетом коэффициента остаточного разрыхления (Кор) определяется по формуле
(4.23)
где Кор определяется по справочным данным; Vт— объем грунта, вытесняемый трубопроводом и вывозимый за пределы площадки.
Распределение грунта на основе баланса земляных масс. Сравнение объемов земляных работ по устройству выемок и насыпей на строительной площадке представляет собой баланс земляных масс, который может быть активным, если объем выемок превышает объем насыпей, и пассивным, если объем выемок меньше объема насыпей. В первом случае излишний грунт вывозят со строительной площадки в отвалы, во втором — недостающий для устройства насыпей грунт завозят со стороны.
Поскольку вывозка грунта за пределы площадки нежелательна, так как она увеличивает сроки и повышает стоимость строительства, следует стремиться к тому, чтобы весь грунт из выемок укладывался без остатка в насыпи, т.е. соблюдался нулевой баланс. Определив баланс земляных масс, составляют схемы потоков перемещения грунта из выемок в насыпи или в резервы.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском: