,

где h_ср – средняя глубина котлована, м;

F₁, F₂, F₀ – площадь котлована соответственно понизу, поверху и посередине, м².

Р исунок 3

h_max1 = h_min +il = 1,5 + 0,020 15,50 = 1,86 м.

Средний размер сторон котлована:

a₁₁ = 15,50 м. a₁₂ = a₁₁ +2h_срm = 15,5 + 2 1,68 0.67 = 17,76 м.

Рисунок 4 Котлован под здание

a₁₂=17,76

a₀=16,635230

a₁₁=15,50

Средний размер сторон котлована:

b₁₁ = 54,50 м; b₁₂ = b₁₁ +2h_срm = 54,50 + 2 1,68 0.67 = 56,76 м;

b₁₂=56,76

b₀₁=55,63526

b₁₁=54,50

Рисунок 6 Котлован под здание

F₁₁ = а₁₁b₁₁ = 15,50 54,50 = 845 м²;

F₁₂ = а₁₂b₁₂ = 17,76 55,63 = 988 м²;

F₀ = а₀b₀ = 16,63 55,63 = 926 м²;

V_к1 =

h_max1 = h_min +il = 1,86 + 0,020 18,00 = 2,28 м.

i =0,020

h_max=2,28

h_cp= 2,07

h_min= 1,86

Рисунок 7 Котлован под здание

Средний размер сторон котлована:

a₁₁ = 18,00 м. a₁₂ = a₁₁ +2h_срm = 18,0 + 2 2,07 0.67 = 20,78 м.

a₁₂=20,78

a₀=19,394

a₁₁=18,00

Средний размер сторон котлована:

b₁₁ = 18,50 м; b₁₂ = b₁₁ +2h_срm = 18,50 + 2 2,07 0.67 = 21,28 м;

b₁₂=21,28

b₀₁=19,894056

b₁₁=18,50

Рисунок 9 Котлован под здание

F₁₁ = а₁₁b₁₁ = 18,00 18,50 = 333 м²;

F₁₂ = а₁₂b₁₂ = 20,78 21,28 = 443 м²;

F₀ = а₀b₀ = 19,39 19,89 = 386 м²;

V_к2 =

V=V₁+V₂=1551+801=2352 м³;

Объем земляных работ при отрыве траншеи:

где F₁, F₂ – площади поперечного сечения траншеи на её концах в м²,

L – длина траншеи в м.(L=50 м.);

Ширину траншеи по дну принимаем b₁ = 0,7 м;

Глубину траншеи(h_тр) принимаем равной 3,00 м;

Крутизну откоса(m) устанавливаем в зависимости от вида грунта и глубины траншеи (m = 0,75);

b₂ = b₁ +2h m = 0,7 + 2 · 3,00 · 0,75 = 4,12 м. ;

F₁ = h(b₁₊ b₂)/2 = 3,00 ^. (0.7+4.12)/2 = 7,23 м² ;

h_max1 = h_min +il = 3 + 0,010 50 = 3,50 м.

b₃ = b₁ +2h _max1 m = 0,7 + 2 · 3,50 · 0,75 = 5.95 м. ;

F₂ = h _max1 (b₁₊ b₃)/2 = 3,50 ^. (0.7+5.95)/2 = 11.64 м² ;

V_Т1 = F₁ L = 7,23 · 50 = 361.5 м³ ;

V_Т2 = F₂ L = 11,64 · 50 = 582 м³ ;

V= (V_Т1 + V_Т2)/2=(361.5+582)/2=471.75 м³ ;

Рисунок 10 Котлован

1.5 Составление картограммы производства земляных работ, решение транспортной задачи

Под балансом земляных масс понимается уравновешивание объемов вынутого грунта в районе выемок объемом засыпаемого грунта в районе насыпей. Как правило, полного равенства этих объемов не бывает. Поэтому при составлении баланса земляных масс необходимо выделить участок на стройплощадке, на которых груз завозится извне или вывозится в отвал. При сравнении объемов насыпей и выемок нужно общий объем выемок умножить на коэффициент остаточного разрыхления .

В курсовом проекте V_н = 20076 м³, в свою очередь V_в = 15054*1,09 = 16409 м³, (с учетом к_ор = 1,09) объем сбалансированного грунта равен 16409 м³, несбалансированного:

20076–16409 = 3667 м³, знак “ + “ говорит о том, что грунт завозится из карьера.

Задача распределения земляных масс является установление оптимального количества грунта, направленного из i-того элементарного участка выемки в j-й элементарный участок насыпи.

Найти оптимальное решение данной задачи можно методом линейного программирования, в частности, методы транспортной задачи.

Математически транспортная задача формулируется так: мощность поставщика номер i и емкость потребителя номер j соответственно равны A_i и B_j. При этом общая мощность поставщиков должна равняться суммарной емкости потребителей, т.е:

Критерием целесообразности перевозки от i-того поставщика к j-тому потребителю могут быть затраты на перевозку единицы продукции, расстояние перевозок и т.д. этот критерий называется оценкой, коэффициентом цены и обозначается C_ij.

Цель решения задачи – получение min значений целевой функции:

где x_ij – объем перевозимого груза, м³.

Ограничивающие условия:

1) ; 2) 3)

4) x_ij 0.

В рассматриваемом примере поставщиками будут выемки а потребителем – насыпи, продукцией является перевозимый грунт. Для упрощения задачи предполагая, что в районе линии нулевых работ планировку площадки будет осуществлять бульдозер. Поэтому исключаем из рассмотрения участки выемки и насыпи, лежащие в районе линии нулевых работ и разрабатываемые бульдозером.

Таблица 2 Определение объёмов работ бульдозерного комплекта
Выемка		Насыпь
Номер		Объём, м3	Номер		Объём, м3
фигуры		исключенный	оставшийся		фигуры		исключенный		оставшийся
2		210	55		2		210		0
2		55	0		3		55		1315
1		1315	305		3		1315		0
1		305	0		4		305		1686
7		224	106		7		224		0
7		106	0		8		106		1466
6		1466	44		8		1466		0
6		44	0		4		44		1642
12		1	0		12		1		436
11		436	476		12		436		0
11		476	0		13		476		1132
17		1	0		17		1		432
16		432	155		17		432		0
16		155	0		13		155		977
21		83	40		21		83		0
21		40	0		13		40		937
5		469	74		5		469		0
5		74	0		4		74		1568
10		10	1336		10		10		0
10		1336	0		4		1336		232
15		3	1980		15		3		0
15		232	1748		4		232		0
14		21	0		14		21		911
15		911	837		14		911		0
15		837	0		13		837		100
19		200	0		19		200		538
20	538			2505		19		538		0
20	100			2405		13		100		0
20	1592			813		18		1592		0
24	146			0		24		146		543
20	543			270		24		543		0
20	270			0		29		270		378
30	10			1276		30		10		0
30	378			898		29		378		0
29	5			0		28		5		1447
30	898			0		28		898		549
25	549			1938		28		549		0
25	1584			354		23		1584		0
25	354			0		9		354		1210
	16409							16409

1.6 Установление возможных средств механизации производства земляных работ (наименование, параметры механизмов)

При планировке площадки земляные работы чаще выполняются бульдозером, скрепером, экскаватором с автосамосвалами. Бульдозер используется в районе линии нулевых работ, где расстояние перемещения грунта не превышает 50-100м. На остальной части площадки используется скрепер. При использовании скрепера расстояния перемещения грунта определяется мощностью и типом скрепера.