1 Природні умови району будівництва

Даний розділ має оглядовий характер, написання якого виконується з використанням довідкової літератури з метою збору додаткової інформації про район будівництва. Зібрана інформація в подальшому буде в тій чи іншій мірі використовуватись в розрахунках, чи в прийнятті проектних рішень.

Оптимальний об’єм даного розділу 5-7 с.

1.1 Геологічні та гідрогеологічні умови

В даному пункті вказується місце розташування об’єкта будівництва та наводиться оглядова карта. Коротко наводиться інформація про геологічні та гідрогеологічні умови району будівництва використовуючи при цьому відповідну довідкову літературу або робочі звіти відповідних установи які займаються даними питаннями.

1.2 Геоморфологічна характеристика території будівництва

Наводиться стисла характеристика геоморфологічних умов території.

1.3 Кліматична характеристика

В даному пункті необхідно навести наступну довідкову інформацію: середньо місячна температуру повітря, дати переходу середніх добових температур повітря вище і нижче -5, 0, +5 ⁰С, величину атмосферних опадів, глибину промерзання ґрунту. Числові дані по відповідним показникам бажано навести в табличній формі.

1.4 Фізико-механічні властивості ґрунтів

Потрібно навести наступні дані: тип та вид ґрунтів, їх механічний склад, щільність, потужність гумусового шару.

2 Склад і обєм будівельно-монтажних робіт

2.1 Конструктивна характеристика зрошувальної мережі та ґрунтової дороги

Маючи вихідні дані і матеріали проектного завдання, слід коротко, але достатньо ясно і чітко навести, що є собою об’єкт в конструктивному відношенні. При цьому рекомендується наступна схема змісту даного розділу:

• план масиву зрошення (додаток А);

• площа (брутто, нетто) системи або ділянки;

• спосіб подачі води в закриту мережу;

• різновидність труб по призначенню (магістральний, розподільчий), матеріал труб і діаметри;

• споруди і арматура на мережі;

• запроектовані дороги на об’єкті.

Якщо на системі є другі елементи, які характеризують конструкцію мережі, необхідно доповнити даний текст відповідним описанням.

Для зручності виконання даного проекту наведемо приклад.

Приклад. У відповідності до вихідних даних (див. додаток А) даний об’єкт буде мати наступну конструктивну характеристику.

Зрошувальна мережа запроектована у вигляді закритих тупикових трубопроводів різного порядку: 1-Кр, 1-Кр1 і 1-Кр2. Джерелом зрошення є Дніпровське водосховище. Подача води із водосховища відбувається головною насосною станцією по напірному трубопроводу діаметром 600 мм протяжністю 1,15км в штучній ставок об’ємом 12,0 тис. м³, відкіля вона забирається насосною станцією підкачки і по розподільчому трубопроводу діаметром 500 мм довжиною 3,094 км подається в трубопроводи нижчого порядку а потім до гідратів ДМ.

Напірний трубопровід запроектований в одну нитку з п/е труб діаметром 500мм на тиск 0,8МПа. Геометрична висота подачі 17м. Розрахункова максимальна відмітка водоподачі 74м. Розрахункова максимальна витрата води становить 375л/с.

Польові трубопроводи запроектовані з п/е труб діаметром 400, 300 і 250мм. Мінімальна глибина закладання трубопроводів з метою захисту від механічних пошкоджень – 0,8 м від верху труби. Для забезпечення скиду води із трубопроводів передбачено укладати їх з похилом в сторону пониження. Мінімальний похил не менше 0,0005. Загальна протяжність труб, матеріал і їх діаметр по всій зрошувальній системі наведено в табл. 2.1.

Таблиця 2.1 – Характеристика трубопроводів

Найменування трубопроводу	Ділянка	Довжина, м	Діаметр, мм	Тип, марка труб	Пропускна витрата, л/с
1-Кр	ПК0+00-ПК9+30	930	500	ПЕ80; «С» ; SDR13,6	375
	ПК9+30-ПК31+24	2194	400		225
	ПК31+24-ПК53+79	2255	250		75
1-Кр1	ПК0+00-ПК14+55	1455	300		150
	ПК14+55-ПК29+20	1465	250		75
1Кр-2	ПК0+00-ПК12+30	1230	250		75

Для захисту трубопроводу від гідравлічного удару і випуску повітря при спорожненні передбачається улаштування спеціальних клапанів.

Для забезпечення нормальної роботи зрошувальної мережі, передбачається установка у вузлових її точках колодязів з відповідною арматурою для розподілення ї скиду води, регуляторів тиску в трубопроводах, гідрантів для підключення дощувальної техніки, вантузів для випуску повітря, засувок, фасонних частин.

Для підключення дощувальних машин "Фрегат" фронтальної дії на зрошувальній мережі встановлюють гідранти. Вони обладнанні засувками з гідроприводом (30ч 706 бр), фільтрами для додаткового очищення води, регуляторами тиску, які забезпечують постійний тиск на вході в машину.

Перелік та кількість споруд на зрошувальній мережі представлено в табл. 2.2.

Таблиця 2.2 – Відомість гідротехнічних споруд на зрошувальній мережі

№ з/п	Найменування споруди	Одиниця виміру	Кількість
1.	Колодязі подвійні для спорожнення трубопроводів	шт.	3
2.	Фундаменти під гідранти для підключення ДМ "Фрегат"	шт.	73
3.	Колодязі оглядові	шт.	4
4.	Гідранти для підключення ДМ	шт.	73
5.	Вантузи для випуску повітря	шт.	4
6.	Скидні колодязі, для спорожнення трубопроводів	шт.	3
7.	Гирлові споруди	шт.	-
	Всього споруд		160

Таким чином загальна кількість споруд яка буде змонтована на зрошувальній мережі становить 160 шт.

Для під’їзду будівельної техніки до будівельних майданчиків на масиві передбачається будівництво ґрунтової дороги з шириною проїзної частини 5м, протяжністю 2060 м та влаштування по обидві сторони дороги кюветів глибиною 0,5 м.

2.2 Визначення об’ємів робіт з будівництва зрошувальної мережі

Для розрахунку об’ємів робіт з улаштування зрошувальних трубопроводів необхідно побудувати поздовжні профілі трубопроводів за наступною методикою.

Побудову повздовжнього профілю розпочинаємо з розбивки траси прокладання трубопроводу на „пікети” (дод. Б і В), побудову виконують на міліметровому аркуші формату А-3.

По відмітках поверхні масиву креслимо профіль поверхні землі по трасі трубопроводу у вертикальному масштабі 1:100; 200 і горизонтальному масштабі 1:1000 за відмітками, що отримані в точках перетину горизонталей з трасою, які вказуємо над боковою сітчастою частиною профілю.

В першу строчку записуємо відмітки поверхні по кожному пікету, які визначаємо графічно за накресленою лінією поверхні землі.

Глибина траншей для водопроводу визначається глибиною закладання труб. Мінімальна глибина закладання повинна бути не менш ніж 1,0 м від верху труби, прокладеної під поверхнею з інтенсивним рухом транспорту, і до 0,7 м – під поверхнею з незначним рухом транспорту. За відповідних висновків, зроблених на основі теплотехнічних розрахунків і розрахунків на міцність, мінімальну глибину прокладання можна зменшити, але вона повинна не повинна бути меншою за 0,5.

Таким чином для наших умов при незначному поверхневому руху транспорту відмітка верху трубопроводу буде визначатись за наступним виразом

_{вер.труб.} = _{пов.зем.} - 0,7 м. (2.1)

Визначивши відмітки верху трубопроводу визначають відповідно відмітки осі трубопроводу та дна траншеї

_{осі.труб.} = _вер.тр. - d /2, (2.2)

_дна.тр. = _вер.тр. – d, (2.3)

де d – зовнішній діаметр труби, м.

Відмітка спланованої траси визначається з урахуванням потужності прошарку родючого шару ґрунту (рослинний ґрунт) та розраховує за наступною формулою

_{спл.траси} = _{пов.зем.} – h_р.гр., (2.4)

де h_р.гр. – товщина рослинного шару ґрунту, м.

Глибина траншеї визначається за наступним виразом

h_тр.= _{спл.траси} - _дна.тр. . (2.5)

На поздовжньому профілі відображаються всі гідротехнічні споруди та вузли підключення трубопроводів нижчого порядку.

На вільному полі аркуша виконується побудова поперечний переріз траншеї для характерних пікетів (див. дод. Б) з нанесенням всіх відміток та розмірів побудова виконується в масштабі 1:20 або 1:50.

Після побудови поздовжніх профілів приступають до розрахунку об’ємів робіт в наступній послідовності.

Спочатку по всій довжині траншеї знімається рослинний шар ґрунт на всю глибину родючого прошарку, об'єм якого розраховуємо за формулою [5]

V_р.г.= L_т В_зр h _р.г., (2.6)

де L_т - довжина траншеї (приймається сумарна протяжність всіх трубопроводів), м; В_зр - ширина смуги зрізання, приймається рівною, 6-8 м; h _р.г. - глибина зрізання рослинного ґрунту (приймається за вихідними даними), м.

Для нашого прикладу отримаємо

V_р.г.= 6∙0,25∙9529 = 14293 м³.

За побудованими профілями виконується розрахунок об’єму розробки ґрунту в траншеї. Розрахунок виконується в табличній формі (табл. 2.3) за наступної послідовності.

В першій графі вказується ділянка на який траншея має одинакові геометричні розміри (ширина по дну, глибина траншеї та коефіцієнт закладання відкосів).

З поздовжнього профілю трубопроводів приймається глибина і довжина траншеї та відображається у відповідних графах (2 і 3 гр.).

Глибину траншеї також можна визначити за формулою

h_тр. = h_мін.+ d- h _р.г., (2.7)

де h_мін.- мінімальна глибина закладання трубопроводу (1,0 м від верху труби, прокладеної під поверхнею з інтенсивним рухом транспорту; 0,7 м – під поверхнею з незначним рухом транспорту); h_р.гр. – товщина рослинного шару ґрунту, м.

Таблиця 2.3 - Розрахунок об’ємів розробки ґрунту в траншеї під зрошувальний трубопровід

Пікет	Довжина траншеї, м	Глибина траншеї, м	Ширина траншеї по дну, м	Коефіцієнт закладання відкосів траншеї	Площа поперечного перерізу траншеї, м2	Об’єм ґрунту в траншеї, м3
						загальний	розроблений вручну	розроблений екскаватором
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1Кр
ПК0+00-ПК9+30	930	1,25	0,7	0	0,875	814	65	749
ПК9+30-ПК31+24	2194	1,15	0,7	0	0,805	1766	154	1613
ПК31+24-ПК53+79	2255	1	0,7	0	0,700	1579	158	1421
Всього						4158	377	3782
1Кр-1
ПК0+00-ПК14+55	1455	1,05	0,7	0	0,735	1069	102	968
ПК14+55-ПК29+20	1465	1	0,7	0	0,700	1026	103	923
Всього						2095	204	1891
1Кр-2
ПК0+00-ПК12+30	1230	1	0,7	0	0,700	861	86	775
Всього						861	86	775
Разом						7114	667	6447

Ширина траншеї по дну (гр. 4) залежить від матеріалу, діаметру та способу укладання труб.

В нашому випадку при нитковому способі укладання поліетиленових труб, при зовнішньому їх діаметрі до 0,7 м ширина траншеї по дну визначається за наступним виразом

b_тр.= d + 0,3 м, але не менше за 0,7 м, (2.8)

при діаметрі більше за 0,7 м

b_тр.= 1,5∙d. (2.9)

Коефіцієнт закладання відкосів траншеї (гр. 5) залежить від механічного складу (типу) ґрунту та глибини траншеї. Траншеї з вертикальними стінками без кріплення можуть розроблятись на наступну глибину:

• в піщаних ґрунтах – 1,0 м;

• в супіщаних ґрунтах – 1,25 м;

• в глинах і суглинках – 1,5 м;

• в дуже щільних глинах і суглинках – 2,0 м.

Площу поперечного перерізу траншеї розраховуємо за формулою

F = h_тр.∙(b_тр.+ h_тр.∙m), (2.10)

де h_тр. – глибина траншеї, м; b_тр. – ширина траншеї по дну, м; m – коефіцієнт закладання відкосів траншеї.

Загальний об’єм розробки ґрунту в траншеї визначається за формулою

(2.11)

Частково об’єм ґрунту на дні траншеї розробляються вручну, значення якого визначають за формулою

b_тр.∙∙ h_руч., (2.12)

де h_руч. - шар ґрунту, який розробляється вручну, 0,1м.

Об’єм ґрунту, який розробляється механізованим методом (екскаватором) визначається за наступним виразом

. (2.13)

При розрахунку об'ємів земляних робіт враховують об’єми розробки ґрунту в котлованах під колодязі, прийнятих в розмірі 3 % від об’єму розробки ґрунту в траншеї.

V_кот. = 0,03∙7114=213 м³.

Після укладки трубопроводу на дно траншеї виконується її часткова засипка, об’єм якої розраховуємо за наступною формулою

V_час.=L_тр.(b∙d-π∙d²/4), (2.14)

де d – зовнішній діаметр трубопроводу, м; b – ширина траншеї по дну, м.

Відповідно повний об’єм засипки траншеї ґрунтом буде визначатись як різниця між загальним об’ємом розробки ґрунту в траншеї (див. табл. 2.3) і частковою засипкою траншеї ґрунтом.

Розрахунки по визначанню об’єму часткової та повної засипки траншеї ґрунтом виконуємо в табличній формі табл. 2.4.

Таблиця 2.4 – Розрахунок необхідного об’єму ґрунту для засипки траншеї

Пікет	Довжина траншеї, м	Діаметр трубопро- воду, м	Ширина траншеї по дну, м	Об’єм зворотної засипки траншеї ґрунтом, м3
				частковий	повний
1	2	3	4	5	6
1Кр
ПК0+00-ПК9+30	930	0,5	0,7	143	671
ПК9+30-ПК31+24	2194	0,4	0,7	339	1427
ПК31+24-ПК53+79	2255	0,25	0,7	284	1295
Всього				766	3393
1Кр-1
ПК0+00-ПК14+55	1455	0,3	0,7	203	866
ПК14+55-ПК29+20	1465	0,25	0,7	184	842
Всього				387	1708
1Кр-2
ПК0+00-ПК12+30	1230	0,25	0,7	155	706
Всього				155	706
Разом				1308	5807

Кількість гідротехнічних споруд та запірно регулюючої арматури приймається у відповідності до робочих креслень. Усі отримані розрахункові дані заносимо у табл. 2.5.

Таблиця 2.5 - Відомість об'ємів робіт з будівництва зрошувальної мережі

№ з/п	Найменування будівельного процесу	Одиниця виміру	Кількість
1	2	3	4
1	Зрізка рослинного ґрунту з траси траншеї	м3	14293
3	Розробка ґрунту в траншеї: - всього	м3	7114
4	- екскаватором		6447
5	- вручну		667
6	Розробка ґрунту в котлованах під колодязі	м3	213

Продовження таблиці 2.5

1	2	3	4
7	Укладання поліетиленових труб: Ø 500мм	м	930
8	Ø 400мм		2194
9	Ø 300мм		1455
10	Ø 250мм		4950
11	Монтаж оглядових колодязів	шт.	4
12	Монтаж засувок	шт.	4
13	Монтаж нерухомих опор	шт.	73
14	Монтаж вантузів	шт.	4
15	Часткова засипка траншеї ґрунтом	м3	1308
16	Повна засипка траншеї ґрунтом	м3	5807
17	Відновлення рослинного шару ґрунту	м3	14293

Таким чином ми отримали, що загальний об’єм земляних робіт з будівництва зрошувальної мережі складає 43,028 тис.м³, при цьому 1,975 тис.м³ буде розроблюватись вручну а 41,053 тис.м³ механізованим способом.

2.3 Визначення об’ємів робіт з будівництва ґрунтової дороги

Для зручності визначення необхідних видів робіт при будівництві ґрунтової дороги та їх об’ємів виконується схематична побудова поперечного перерізу дорожнього полотна (рис. 2.4).

Рисунок 2.4 - Поперечний переріз дорожнього полотна

Об'єм зрізки рослинного ґрунту V_р.г. (м³) з траси дороги визначають за формулою

V_р.г.= L_д·В_с.зр.·h_р.г, (2.15)

де L_д - довжина ґрунтового полотна, м, приймається за схемою масиву зрошення; В_с.зр, - ширина смуги зрізання, м; яку розраховуємо за формулою

В_с.зр = В_п.ч.+2В_об+4 h_кюв·m_кюв, (2.16)

де В_п.ч. – ширина проїзної частини, м; В_п.ч.=4-5м; В_об – ширина обочини, м, В_об =1м; m_кюв – коефіцієнт закладання відкоса кювета, m_кюв =1; h_кюв – глибина кювета (0,5), м; h_р.г – шар зрізки рослинного ґрунту (приймається за вихідними даними), м;

В_с.зр = 4+2∙1+4∙0,5∙1 = 8 м,

V_р.г = 8∙0,25∙2060 = 4120 м³.

Об'єм розпушування і ущільнення ґрунту в основі дорожнього полотна V_роз, (м³) визначають за формулою

V_роз.= L_д·B_д.п·h_роз, (2.17)

де B_д.п.- ширина дорожнього польотна, м; h_роз - глибина розпушення ґрунту, м (до 0,2 м).

V_роз.= 2060∙0,2∙6 = 2470 м³.

Об'єм розробки ґрунту у кюветах трикутного перерізу V_кюв, (м³) складає

V_кюв= 2·m_кюв·h²_кюв·L_д , (2.18)

V_кюв= 2∙1,5∙0,5²∙2060 = 1550м³.

Необхідний об’єм ґрунту для відсипки тіла дорожнього полотна визначають за формулою

V_д.п. = L_д∙h_п.ч∙(В_п.ч+ В_об), (2.19)

де h_п.ч – товщина дорожнього полотна, h_п.ч =0,5м;

V_д.п. = 2060∙0,5∙(4+1) = 5150 м³.

Розроблений ґрунт в кюветі використовують для відсипки тіла дорожнього полотна а невистачаючий об’єм розробляють в кар’єрі, об’єм якого визначають за наступним виразом

V_к = V_д.п - V_кюв, (2.20)

V_к = 5150 – 1550 = 3600 м³.

Після відсипки тіла дорожнього полотна виконується планування її поверхні, площа якої визначається за формулою

F_пл.= L_д·B_д.п, (2.21)

F_пл.= 2060∙6 = 12360 м².

Отримані розрахункові дані з будівництва ґрунтової дороги заносять в зведену відомість (табл. 2.6).

Таблиця 2.6 - Відомість об'ємів робіт з будівництва ґрунтової дороги

№ з/п	Найменування роботи	Одиниця виміру	Кількість
1	2	3	4
1	Зрізка рослинного шару ґрунту з траси дороги	м3	4120
2	Розпушення ґрунту в основі тіла дорожнього полотна	м3	2470
3	Ущільнення ґрунту в основі дорожнього полотна	м3	2470
4	Розробка ґрунту в кюветі	м3	1550
5	Розробка ґрунту в кар'єрі з навантаженням в автотранспорт	м3	3600
6	Розрівнювання ґрунту в тілі дорожнього полотна	м3	5150
7	Ущільнення ґрунту в тілі дорожнього полотна	м3	5150
8	Планування поверхні дорожнього полотна	м2	12360

За виконаним розрахунками отримано, що загальний об’єм земляних робіт з будівництва ґрунтової дороги становить 24510 м³, найбільший об’єм припадає на розрівнювання та ущільнення ґрунту в тілі дорожнього полотна – 5150 м³.