Определение объемов земляных работ по отводному каналу

№ пикета	Bк, м	m	Hстр, м	wк= (вк+Нк m)Нк, м2	wсреднее, м2	W, м3
ПК 0	70,08
173,49
ПК 1	4,399	346,98
329,65
ПК 2	4,0	312,32
312,365	31236,5
ПК 3	4,001	312,41
297,51
ПК 4	3,652	282,61
141,305	14130,5
ПК 5
ПК 5+2
Итого:

Стоимость работ по временным сооружениям определяется по сборникам ЕРЕР или по приложению 5 и заносится в таблицу № 8.

Наименование работ	Общий объем, м3	Стоимость работ, руб.
Единицы	Общие
1) Разработка грунта в отводном канале.	125432,0	0,24	30103,68
2) Отсыпка верхних перемычек.	4385,36	0,42	1841,85
3) Отсыпка нижних перемычек.	3476,25	0,42	1460,03
4) Ликвидация верхних перемычек.	4385,36	0,9	3946,82
5) Ликвидация нижних перемычек.	3476,25	0,9	3128,63
6) обратная засыпка отводного канала	125432,0	0,14	17560,48
Итого:			58041,49

Вариант пропуска строительных расходов через сжатое русло.

При пропуске строительных расходов через сжатое русло строительство гидроузла может производиться в одну или две очереди. Строительство в одну очередь возможно, если площадь живого сечения русла при ограждении котлована перемычками сократится примерно до 40-50%.

Решение о строительстве в одну или две очереди принимается после расчетов, позволяющих оценить скорости в сжатом сечении и величину ожидаемого размыва русла.

а) Расчетные величины уровня воды, строительных расходов и глубины потока принимаются по таблице № 6. для рассматриваемого примера при весеннем паводке в качестве расчетных принимаются:

- для первой очереди Q^I = Q₂ = 75 м³/с, ∆^I =∆₂ = 30,0 м, Н^I = Н₂ =1,5 м.

- для второй очереди Q^II = Q₃ = 85 м³/с, ∆^II =∆₃ = 30,5 м, Н^II = Н₃ =2,0 м.

Допустимая скорость на размыв для грунтов русла определяется по приложению 2 в соответствии с рекомендациями, приведенными ранее для определения [V]_р.

Допускаемая скорость движения воды в русле зависит от мехсостава и согласно заданию равна – 0,49 м/с.

Следует учесть, что для временных сооружений [V]_р. Может быть увеличена на 205, то есть [V]^’_р. = 1,2 [V]_р. = 0,46 м/с.

б) определение количества водосливных отверстий n^I_пл которое необходимо построить в первую очередь.

В первую очередь необходимо построить такое количество отверстий, которое бы обеспечило пропуск расчетных строительных расходов второй очереди строительства Q^II.

Ширина водосливного фронта b^I_фр может быть найдена из уравнения затопления водослива с широким порогом:

м,

где ζ_сж = 0,8-0,95 – коэффициент сжатия;

φ_ск = 0,8-0,85 – коэффициент скорости;

Z – величина подпора, принимаемая по условиям перекрытия русла: при перекрытии русла мелким камнем и грунтом может быть принята равной 0,5 м.

, м

Количество водосливных отверстий первой очереди:

b – ширина отверстия в свету = 10 м.

Полученный результат округляется как правило в большую сторону до целого числа n^I_пл=1; для принятого числа n^I_пл уточняется величина b^I_фр

b^I_фр = n^I_{пл *} b = 1 _* 10 =10 м

Определяем ширину бетонной плотины I очереди:

В_пл. = (в + в_б)n_пл.= (10+3)1= 13 м

в_б = 3 м – ширина быка.

в) определение положения продольной перемычки.

Положение продольной перемычки (рис.8) в русле реки выбирается с учетом размещения между бетонным сооружением I очереди и перемычками опалубки, оборудования для открытого водоотлива и обеспечения устойчивости откоса и дна котлована.

По схеме на рис 8 можно определить расстояние от подошвы откоса до внешней грани продольной перемычки:

Однако полученная по этому выражению величина. А может быть меньше допустимого расстояния по условиям обеспечения устойчивости откоса котлована. Минимально удаление внешней границы перемычки от подошвы откоса равно

м

где h =∆^I- 26,0 – разность между расчетным уровнем и отметкой дна.

I_доп – допустимый градиент для грунтов русла = 0,4

Окончательно принимается большая из этих двух величин – 14 м.

В_стр = А+l₁= 14+ 3=17 м

Рис. 8. Схема для определения местоположения продольной перемычки.

l₁ =3 – технологический размер необходимый для устройства опалубки; l₂= 6 м - технологический размер необходимый для установки насосного оборудования при открытом и грунтовом водоотливе, размещения и проезда строительных машин.

г) выбор типа перемычек.

Верховые и низовые перемычки I и II очереди строительства, а также продольной перемычки I и II очереди принимаются по рекомендациям. Местоположение верховой и низовой перемычек определяется также как при пропуске строительных расходов через отводной канал

Рис. 9. Определения местоположения верховой и низовой перемычек первой очереди.

Отметки гребней перемычек:

∆_в^I = ∆^I_р+z+а = 30,0+1,195+0,7=31,9 м

- скоростной напор

а=(0,8-1,0) м – запас над уровнем воды для верховой перемычки; =0,8-0.,85

м

а- =(0,5-0,7) м – запас для низовой перемычки

Рис. 10 Местоположение верховой и низовой перемычек II очереди

Отметки гребней перемычек II очереди равны:

∆_в^II = ∆^II_р+z+а = 30,5+0,08+1,0=31,58 м

м

Местоположение продольных перемычек определятся для I – ой очереди размером В_стр, для II – ой очереди продольная перемычка совмещается с быками плотины I – ой очереди.

Отметки гребней продольных перемычек определяются:

Положение продольной перемычки будет влиять на скорость потока в сжатом русле.

Ширина сжатого русла по урезу воды:

∆=6 м – расстояние от уреза воды в реке до края бетонной плотины Iочереди.

Определяем площадь живого сечения сжатого русла:

Определяем скорость движения воды в сжатом русле:

V_сж > [V]_р=0,59 м/с

При таком условии можно ожидать размыв дна русла и берега.

Толщина защитного неразмытого слоя грунта над проектной отметкой дна котлована должна быть не менее 0,5 м. Поэтому допустимая глубина размыва:

0,5 – защитный сой грунта.

Предполагаемую глубину размыва дна русла ∆h можно определить приближенно из выражения:

Так как ∆h>∆h_доп, то необходимо предусмотреть искусственное уширение русла на величину ∆В, которая может быть найдена из выражения:

, то есть

Объем земляных работ по уширению русла можно определить приближенно из уравнения:

l_пр – длина продольной перемычки I - ой очереди определяется по стройгенплану; w_уш – площадь уширения, определяется по поперечному сечению реки по оси плотины, разбивая его на простые геометрические фигуры.

е) определение объемов земляных и других видов работ по временным сооружениям

Объемы работ по продольным перемычкам:

где В_пр – ширина продольной перемычки = 3 м; l^I_пр и l^II_пр – длины продольных перемычек, определенные по стройгенплану.

Объемы работ по верховым и низовым перемычкам определяются:

Длины перемычек определяются по стройгенплану.

Стоимость работ по временным сооружениям определяется по сборникам ЕРЕР или по приложению 5 и заносится в таблицу № 9.

Наименование работ	Общий объем, м3	Стоимость работ, руб.	Общая стоимость, руб.
1. Уширение русла		0,12	29524,32
2. Отсыпка перемычек I очередь: - верховая - низовая II очередь: - верховая - низовая	17253,9 2858,7   3205,6 2713,2	0,42 0,42   0,42 0,42	7246,64 1200,65   1346,35 1139,54
3. Устройство продольных перемычек: I очереди II очереди	3220,8 2347,0	0,82 0,82	2641,06 1924,54
4. Разработка перемычек: I очередь: - верховая - низовая - продольная II очередь: - верховая - низовая - продольная	17253,9 2858,7 3220,8   3205,6 2713,2 2347,0	0,9 0,9 1,15   0,9 0,9 1,15	15528,51 2572,83 37039,2   2885,04 2441,88 2699,05
Всего:			108189,61

В результате сравнения экономической эффективности двух вариантов строительства определили, что экономически выгоден вариант строительства плотины через обводной канал. Так как общая стоимость строительства при этом варианте в 3,7 раза дешевле, чем при строительстве плотины в две очереди.