Составление баланса грунтовых масс

По геометрическим (профильным) объемам выемок и насыпей составляют баланс грунтовых масс (рис. 5 и табл. 3).

Баланс грунтовых масс служит основным техническим документом в котором установлены:

1) порядок и место размещения грунта из выемок в насыпи;

2) потребность в карьерах и резервах;

3) кратчайшие пути перемещения грунта из выемок в насыпи.

Условно  различают частный, районный и сводный балансы грунтовых масс.

Рис. 5. Схема размещения  выемок и насыпей в период строительства гидроузла (к табл. 3):
а - общий   вид    гидроузла;     1 - водосбросная    бетонная     плотина; 2 - земляная насыпная плотина;  3 - водохранилище;  б - схема размещения выемок и насыпей.

В частном балансе сравнивают объемы выемок и насыпей в пределах одного объекта, в районном - объемы выемок и насыпей нескольких сооружений, в сводном - объемы выемок и насыпей всей системы или всего комплекса сооружений.

При составлении баланса грунтовых масс следует стремиться каждый 1 м³ грунта из деловой выемки по возможности целиком использовать для возведения качественных насыпей, то есть чтобы рабочая кубатура грунта получалась вдвое меньше профильной.

Однако выполнение этого условия осложняется следующими причинами:  

- не все грунты из деловых выемок пригодны для качественных насыпей;

- сроки разработки грунта в выемках не всегда совпадают со сроком возведения насыпей;

- некоторые деловые выемки так далеко расположены от качественных насыпей, что для последних выгоднее брать грунт из карьеров или резервов.

Обычно принимается следующий порядок составления баланса грунтовых масс.

В ведомость баланса грунтовых масс (табл. 3) записывают объемы качественных насыпей и деловых выемок. Объемы непригодных грунтов выписывают в графу «Постоянные отвалы».

Устанавливают направление перемещения грунта из выемок в насыпи с учетом срока разработки, отсыпки и качества грунта.

Из объема качественных насыпей вычитают объемы пригодного грунта из деловых выемок и получают потребный объем грунта из карьеров или резервов для качественных насыпей.

Устанавливают технологическую последовательность выполнения работ, увязанную со сроками их производства. Если грунт из деловых выемок нельзя сразу уложить в качественную насыпь, то его укладывают во временные отвалы.

В выемках и в качественных насыпях грунт может иметь разную степень плотности. Для сравнения их объемов пользуются понятием «грунт в плотном теле». Это означает, что плотность его равна плотности грунта в естественном залегании. Производительность всех землеройных и землеройно-транспортных машин измеряется по грунту в плотном теле. 

При отсыпке грунта в насыпь частицы его укладываются друг к другу менее плотно, чем они находились в естественном залегании до их разработки, то есть грунты становятся более рыхлыми. Разрыхляемость грунтов характеризуется коэффициентами первоначального и остаточного разрыхления. Коэффициент первоначального разрыхления К_р - это отношение объема только что разработанного грунта V_рых  к объему того же грунта до разработки V_плот:

                

Объем грунта в отвале

                 

где V_в - объем грунта выемки.

Объем грунта в карьере V_к, необходимый для возведе­ния качественной насыпи объемом V_н, можно определить по формуле

              

где  и  - соответственно   плотность   скелета   грунта в насыпи и в карьере, т/м³.