Задача 1. Выполнить проект трассы выездной траншеи

Проект трассы выездной траншеи выполняются на основе следующих материалов:

1.Топографический план поверхности участка ведения горных работ в масштабе 1:1000, 1:2000, 1:5000, с указанием рельефа местности.

2. Параметры траншеи, включая: протяженность в целом и отдельных участков, угол откоса бортов, ширину дна, проектный уклон, углы поворота, радиусы закруглений.

3. Координаты пунктов опорного или съемочного обоснования, дирекционный угол исходного (примычного) направления.

Проект трассы выездной траншеи состоит из графического материала и пояснительной записки.

 

Графический материал включает:

1) топографический план участка проходки траншеи с указанием рельефа местности, пунктов опорного или съёмочного обоснования, устья (начальной точки проходки), оси, ширины дна и верхней бровки траншеи;

2). продольный разрез по оси траншеи с профилем земной поверхности и дна траншеи с указанием проектного уклона и проектных отметок;

3). поперечные разрезы по профильным линиям с указанием профиля земной поверхности, линиями откосов бортов, дна траншеи и высотных отметок;

4). месторасположение и размеры отвала для складирования горной массы, трассу автомобильной дороги от устья траншеи до отвала.

К графическому материалу прилагается пояснительная записка, в которой приводятся расчеты элементов траншеи, объемов горной массы и почвенного слоя.

Методические указания для составления

Проекта трассы выездной траншеи

1. На топографическом плане в масштаба 1:1000 (формат А4) по аналогии с рис. 10 строится рельеф поверхности и по известным координатам наносится пункт опорной сети R _II.

2. Определяются и наносятся на план: место заложения траншеи (точка А), указывается направление траншеи (ее ось) до угла поворота (точка В) и далее вся длинна траншеи.

3. Определяется центр (точка D) отвала и его геометрическая форма.

Решение.

Исходные данные:

1. Топографический план масштаба местности 1:1000 (рис. 10).

2. Координаты пункта R _II опорной геодезической сети, км:

=0,680, =0,830.

3. Дирекционный угол исходного направления

.

4. Высотная отметка устья траншеи - точка А, =409,0 м, берется с плана.

Рис. 10. Топографически план участка проходки въездной траншеи

 

5. Угол поворота оси траншеи – точка В, , радиус закругления м.

6. Длина траншеи от точки А до точки В – 40 м, от точки В до конца траншеи – 130 м.

7. Ширина дна траншеи 8 м.

8. Проектный уклон дна траншеи, i = 0,040.

9. Угол откоса бортов траншеи, .

10. Форма отвала почвенного слоя в виде усеченного конуса с площадью нижнего основания в 2 раза больше верхнего. Высота отвала (Н) не более 25 м.

Требуется выполнить:

1. Нанести на план ось, дно и верхние границы траншеи.

2. Построить продольный разрез по оси траншеи в масштабе: горизонтальный 1:1000, вертикальный 1:500.

3. Определить общий объем горной массы при проходке траншеи (V _общ) методом вертикальных сечений. Расстояние между сечениями 30 м.

4. Определить объем почвенного слоя (V _п), приняв коэффициент разрыхления k _р=1,3.

5. Определить площадь основания отвала почвенного слоя и нанести границу отвала на план в точка D.

6. Нанести на план трассу автомобильной дороги от устья траншеи (точка А) до центра отвала (точка D). Уклон трассы i _тр=0,064.

Нанесение на план оси траншеи начинается с точки А с указанием направления до угла поворота (точка В) и далее под углом поворота на проектную длину. Первое расстояние от точки А до точки В – 40 м и далее от точки В до конца траншеи – 130 м.

Для построения закругления оси траншеи определяют точки касания кривой (НК и КК) по формуле

, м,

где Т - тангенс кривой (расстояние от точки поворота до НК и КК);

r – радиус закругления.

Отложив на прямых участках оси траншеи от точки В значение Т, проводят дугу 25 м и определяют ее длину по формуле

 

L _кр = м.

 

Ось траншеи на план наносится штрихпунктирной линией красного цвета.

Параллельно оси траншеи сплошными линиями красного цвета наносятся границы дна траншеи.

От точки А (пикет 0) через 30 м и в точке В (пикет 1+10) отмечают пикеты и подписывают их номера (1, 2, 3,...12). Высотную отметку дна траншеи вычисляют по формуле

 

,

 

где - высотная отметка устья траншеи в точке А (берется с плана), м; -горизонтальное расстояние от устья траншеи до пикета, м;

- проектный уклон траншеи (-0,040).

 

Z_дна0 = 409,0+0∙(-0,04)= 409,00 м.

Z_дна1 = 409,0+30∙ (-0,04)=407,80 м.

Z_днаск = 409,0+3 9∙ (-0,04)=407,44 м.

Z_днакк = 409,0+47∙ (-0,04)=407,12 м.

Z_дна2 = 409,0+60∙ (-0,04)=406,60 м.

Z_дна3 = 409,0+90∙ (-0,04)=405,40 м.

Z_дна4 = 409,0+120∙ (-0,04)=404,20 м.

Z_дна5 = 409,0+150∙ (-0,04)=403,00 м.

Z_дна6 = 409,0+169∙ (-0,04)=402,24 м.

 

Для каждого пикета определяют глубину заложения дна траншеи (h) по формуле

.

 

h ₁=409,0-407,8 =1,20 м.

h _ск=409,0- 407,44 =1,56 м.

h _кк=409,0- 407,12 =1,88 м.

h ₂=409,0-406,60 =2,40 м.

h з=409,0-405,40 =3,60 м.

h ₄=409,0- 404,20 =4,80 м.

h ₅=409,0-403,00 =6,00 м.

h ₆=409,0- 402,24 =6,76 м.

На плане в пикетных точках перпендикулярно оси траншеи проводят линии поперечных разрезов для построения вертикальных сечений (рис. 11).

Вертикальные сечения строятся в масштабе 1:500, за условный горизонт которых принимается высотная отметка дна траншеи в данном пикете.

По линии условного горизонта от оси траншеи отмечают ширину дна траншеи и от его границ под углом откоса борта траншеи (40^о) проводят линии откоса до пересечения с линией горизонта земной

поверхности. Линия горизонта определяется на плане по горизонталям рельефа.

Точки выхода откосов борта траншеи на поверхность переносят по линиям разрезов на план и соединяют плавной, сплошной линией красного цвета, т. е. строят верхние границы бортов траншеи.

По оси траншеи, принимая за условный горизонт высотную отметку устья траншеи (точка А), строят продольный разрез траншеи (рис. 12). Горизонтальный масштаб продольного разреза 1:1000, вертикальный – 1:500.

На продольном разрезе указывается проектный горизонт дна поверхности прямой линией и по величине глубины заложения h горизонт поверхности – плавной линией.

Общий объем горной массы при проходке траншеи определяют по формуле

,

 

где , если и отличаются друг от друга не более чем на 40 %, и , в остальных случаях; где и – площади смежных вертикальных сечений траншеи, определяются планиметром или палеткой; L – расстояние между смежными сечениями.

 

 

 

 

 

 

Рис. 11. Вертикальное сечение по линии в пикетных точках

 

 

 

Объем горной массы

 

V 0-1 = 2114,19 m^3 V 1-ck = 1661,05 m^3 V ck-kk = 2495,94 м^3 V kk-2=6147,43 m^3 V 2-3=19914,38 m^3 V 3-4=17283,67 m^3

V 4-5 =15213,75 м^3 V 5-6 =8496,33 m^3 V 9-10=3268,73 m^3 V 10-11=2036,05 m^3 V 11-12 =1557,27 m^3 V 12-9 =1498,72 m^3

V _общ = 81687, 51 м³.

 

Объем почвенного слоя определяется по вертикальным разрезам с учетом его мощности и коэффициента разрыхления:

 

,

 

где - объем слоя по каждому интервалу без учета коэффициента разрыхления; К - коэффициент разрыхления (К = 1,3). Мощность почвенного слоя 0,8 м.

 

Объемы почвенного слоя

 

V 0-1=867,00 м^3 V 1-CK=556,92 м^3 V ck-kk=570,44 м^3 V кk-2= 1084,59 м^3 V 2-3=3 120,92 м^3 V 3-4=2955,90 м^3

V 4-5 = 2238,15 м^3 V 5-6 = 1317,84 м^3 V 9-10 = 510,23 м^3 V 10-11= 3 10,90 м^3 V 11-12 = 489,33 м^3 V 12-9 = 240,88 м^3.

V _п = 14263,10 м ³_,

м ³_.

Данные подсчета проектных объемов горной массы и объемов почвенного слоя заносятся в таблицу (табл. 5).

Площадь основания отвала почвенного слоя с учетом исходных данных (см.п.10 исходные данные) определяется по формуле

,

где V – объем почвенного слоя (табл. 8), м³; H – высота отвала до 25 м.

По величине определяют его границы и наносят на план в районе точки D. Точка D выбирается по аналогии с рис.10.

Для прокладки трассы автомобильной дороги от устья траншеи (точка А) до отвала (точка D) определяют заложение по формуле

,

где h - сечение рельефа, м; - уклон автомобильной дороги (0,064).

Таблица 8