bài tập lớn kĩ thuật thi công

BÀI TẬP LỚN KĨ THUẬT THI CÔNG TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT SAN BẰNG THEO ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG ĐÀO ĐẮP Phương pháp mạng ô tam giác  Yêu cầu : Thiết kế san bằng khu vực xây dựng theo điều kiện tự

BÀI TẬP LỚN KĨ THUẬT THI CÔNG TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐẤT SAN BẰNG THEO ĐIỀU KIỆN

CÂN BẰNG ĐÀO ĐẮP

( Phương pháp mạng ô tam giác )

 Yêu cầu : Thiết kế san bằng khu vực xây dựng theo điều kiện tự cân bằng đào đắp Tính khối

lượng đất đắp, đất đào Xác định hướng và cự li vận chuyển trung bình khi san lắp.

- Khu đất: A

- Tọa độ B(x;y)=( 0;100)

- Kích thước khu đất: 700m x 630m

- Đường đồng mức cao nhất: 600m

- Độ chênh cao đường đồng mức: 30m

I Tính toán san bằng khu đất

Tính san bằng khu vực xây dựng theo yêu cầu cân bằng phần đào đất và phần đắp đất:

Trình tự tiến hành theo các bước sau:

I.1 Chia khu vực san bằng thành các ô vuông

Ở đây kích thước khu đất 700 x 630 m nên ta phân chia thành những ô vuông 70 x 70 m

Chia các ô vuông thành những tam giác có đường chéo xuôi theo đường đồng mức.

Khu đất được chia thành 180 ô tam giác có cạnh góc vuông 70 x 70m được đánh dấu như hình vẽ.

Hình 1: Bình đồ khu đất

I.2 Đánh số thứ tự đỉnh ô tam giác:

i: số thứ tự đỉnh

j: số đỉnh ô tam giác hội tụ ( j ≤ 8 )

I.3 Xác định cao trình thực tế của các đỉnh ô tam giác

Cao trình thực tế của các đỉnh ô tam giác được tính nội suy từ đường đồng mức bằng các mặt cắt qua các đỉnh ô vuông và vuông góc với hai đường đồng mức.

đỉnh ô tam giác

(1)

đường đồng mức qua A và B Từ đó suy ra Hi Kết quả tính toán ghi trên Bảng 1.

I.4 Tính cao trình san bằng: Ho

(2)

Trong đó:

m là số ô tam giác

Σ , Σ , , Σ : Tổng giá trị độ cao tự nhiên các đỉnh thứ i có 1, 2, , 8 đỉnh tam giác hội tụ vào.

Với kết quả tính toán theo hình vẽ ở trên, ta có:

HCN

700x630

498.4615 429

463.0435 486.6667 504 522.5 549 555 401.5385 435 461.1111 480 501.6 530 560 590 393.5294 418.2353 440.625 458.8235 486.6667 510 523.6364 531 534 375.7143 395.625 417.8571 435 455 462.5

475 480 480 353.0769 370.5882 383.3333 400.7143 420 432.6316 440 435.7895 440

I.5 Xác định cao trình thi công: hi

hi = Hi - H0 (3)

Trong đó:

Hi là cao trình thực tế tại điểm i

H0 là cao trình san bằng

Kết quả tính toán cao trình thực tế, cao trình thi công:

Bảng 1: Tính Htt , htc (m)

Ô

tam

giác Cao trình thực tế Ho Cao trình thi công

17 406.1538 370 411.4286 435.3724 -29.21851 -65.3724 -23.943785 29.218511 65.3723568 23.94378538

63 410 428.1818 426.8182 435.3724 -25.37236 -7.19054 -8.554175 25.372357 7.19053863 8.554174991

109 590 630 534 435.3724 154.62764 194.6276 98.6276432 154.62764 194.627643 98.62764319

Ho h1 h2

h3

I.6 Xác định khối lượng đất đào (đắp) của các loại ô tam giác

Hình 3: Trường hợp h1, h2, h3 cùng dấu.

- Các ô tam giác đào (đắp) có cạnh góc vuông a:

h32

h2 h1 1

V cl

VChóp

a

a

Vi = a2(h1+h2+h3)/6 (4)

Với h1, h2, h3: Lấy giá trị đại số

- Các ô tam giác chuyển tiếp có cạnh góc vuông a:

Hình 4: Trường hợp h1, h2, h3 khác dấu.

- Thể tích khối chóp có đáy ∆ cùng dấu với h1:

V∆ luôn cùng dấu với h1

h1 trái dấu với h2 , h3

- Phần thể tích còn lại trái dấu với V∆ có 2 đỉnh còn lại của tam giác:

Vcòn lại = Vi – V∆ (6)

V∆ : xác định theo công thức (5)

Vi : xác định theo công thức (4)

Tổng khối lượng đất đào: (7)

Tổng khối lượng đát đắp: (8)

Ta có khối lượng đất đào và đắp được tính theo bảng:

Dấu (-) để phân biệt phần đất đắp.

Bảng 2: Khối lượng đất đào và đắp (m3)

Số ô

4 98.943785 91.3723568 62.51521395 -206478.941 -206478.94

50 17.127643 19.2430278 63.08918165 81225.5463 81225.5463

96 66.227643 94.6276432 68.62764319 187411.059 187411.059

142 59.658071 39.7473568 64.78412152 -134088.132 -134088.13

Sai số: α = = 1.28987679 < 5%

 Sai số cho phép.

II Xác định hướng và cự ly vận chuyển trung bình

- Mục đích: nhằm thiết kế và tổ chức san lấp phù hợp; xác định số lượng xe chuyển đất hợp lý.

- Dùng phương pháp đồ thị để xác định hướng vận chuyển và khoảng cách vận chuyển trung bình.

- Từ biểu đồ Cutinốp và theo nguyên tắc cộng véctơ ta xác định được khoảng cách trung bình và hướng vận chuyển.

Số liệu vẽ biểu đồ Cutinop

Bảng 2.1

Theo phương X

Hình 5

Bảng 2.2

Theo phương Y

7 10880222 -6040339.89 6040339.89

Hình 6

Hai đường đào và đắp cắt nhau nên ta chia thành hai khu vực để tính khoảng cách vận chuyển trung bình.

Khu vực I:

Theo phương X1

Hình 7

Khu vực II:

Theo phương X2

Hình 8

Khoảng cách vận chuyển trung bình

x y

.

Trong đó : +

Wx

x L V

= : Khoảng cách vận chuyển theo phương x.

+

Wy

y

L V

=

: Khoảng cách vận chuyển theo phương y.

+ W : Công vận chuyển đất

 Khu vực I

Theo phương x:

Bảng 2.3

Theo phương x Theo phương y Lx Ly L1

 Khu vực II:

Bảng 2.4

Như vậy khoảng cách vận chuyển trung bình là:

Khu vực I: Lx = 336.605 m Khu vực II: Lx = 336.605 m

Ly = 588.919 m Ly = 108.714 m

LI = 678.328 m LII = 353.725 m Hướng vận chuyển xác định trên biểu đồ CUTINOV.