Технологія будівництва шляхів сполучення

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

технологія будівництво споруда

Автомобільна дорога - це транспортна споруда для забезпечення безперебійного руху транспортних засобів з певним розрахунковим навантаженням та розрахунковими швидкостями. Саме автомобільні дороги займають найважливіше місце в інфраструктурі економіки будь-якої країни.

Основною задачею технології будівництва автомобільних доріг є застосування на практиці найефективніших виробничих процесів, відібрання з різних способів виконання робіт оптимальний, враховуючи конкретні умови, час та місце їх виконання. У результаті розв'язання цих задач повинна досягатись найбільша ефективність використання трудових і матеріальних ресурсів при мінімізації капітальних вкладень.

Роботи з будівництва автомобільної дороги виконують в певній організаційній послідовності спеціалізованими ланками. Послідовність будівництва встановлюють розподілом всіх робіт на періоди: підготовчий, основний, заключний.

Підготовчий період, який триває до початку будівництва, має на меті підготувати територію майбутнього будівництва, виробничу базу та створити організаційні умови для виконання основних робіт. В основний період виконують всі будівельно-монтажні роботи, які передбачені проектом: будівництво мостів і труб, земляного полотна, дорожнього одягу, виконання укріплювальних робіт, озеленення, улаштування інженерно - інформаційного обладнання. У заключний період автомобільну дорогу готують до введення в експлуатацію: ліквідують тимчасові споруди, бази, рекультивують землі, зайняті під смуги відведення та кар'єри, усувають дефекти.

У процесі проектування технології з'ясовують методи виконання робіт і засоби механізації; потребу в матеріально-технічних ресурсах; розстановку, переміщення і використання в процесі будівництва трудових і матеріальних ресурсів; заходи з забезпечення безпечних умов праці та охорони навколишнього середовища та т.п.

Під час проектування технології зі спорудження земляного полотна визначають термін його будівництва, раціональний розподіл земляних мас з обґрунтуванням джерел постачання грунту (бічні резерви, виїмки, кар'єри) та місць його відсипання, виділяють ділянки лінійних і зосереджених робіт; уточнюють об'єми земляних робіт; розробляють технологічні карти на виконання робіт; розраховують склад дорожніх механізованих ланок.

Технологічний процес улаштування дорожнього одягу враховує принципи застосування різних кам'яних та в'яжучих матеріалів, з яких влаштовують шари дорожніх одягів за різними технологіями,вмішує в себе технологічні режими операцій з укладання, ущільнення та догляду за матеріалом протягом будівництва дорожнього одягу.

1.Аналіз впливу природно-кліматичних умов району будівництва на технологію виконання робіт, розрахунок змінного темпу та об'єму робіт

1.1 Природно - кліматичні умови району будівництва

Запроектована дорога будується в Івано-Франківській області, що належить до У-2 дорожньо-кліматичної зони. Клімат області помірно-континентальний. Вона лежить у помірно-континентальній області. Формується клімат під переважаючим впливом повітряних мас Атлантичного океану та Середземного моря. В рівнинній частині зима м'яка, літо тепле, пересічна температура січня - 4, - 4.5, липня +18, +19.5. Період з температурою понад +10 становить 155-170 днів, сума активних температур становить 2500-2600. В горах клімат значно суворіший, спостерігається зниження температури з висотою. Річні суми опадів коливаються від 600 до 800 мм. У Прикарпатті до 140000 мм.. Найбільш дощові - літні місяці. Серед несприятливих кліматичних явищ - зливи, град, заметілі, ожеледь, тумани, заморозки

За характером рельєфу область поділяється на три частини. На півночі - Подільська височина (висота до 430 м.). Переважає рівнинний рельєф з ерозійними долино-балками і карстовими формуваннями. Вздовж правобережжя Дністра простягається Передкарпатське плоскогір'я, де домінує терасно-акумулятивний рель'єф. Майже половину території області займають Українські Карпати.

Серед ґрунтів північної області поширені опідзолені чорноземи, сірі лісові ґрунти і мало гумусні чорноземи, у Передкарпатті - дерново-підзолисті та дернові грунти; на гірських схилах - бурі, буроземно-підзолисті та гірські лучно-буроземні грунти; у долинах річок - лучно-болотні та болотні грунти.

Панівним типом рослинності є ліси, які покривають близько 629.6 тис. га.

На рівнині та в передгір'ях вони становлять 30% території, на схилах Українських Карпат - близько 60%. На найвищих вершинах - субальпійські луки-полонини. Лучна рослинність на рівнинній частині області поширюється на заплавах річок. Степова рослинність збереглась невеликими ділянками. Територією області протікають 8286 річок, переважають річки довжиною до 10км. кожна. Вони належать до басейну Дністра та Пруту. Річки в основному гірські. Живлення переважно дощове та снігове. Пересічна густота річкової сітки 0.2 - 0.4 км/км. Озер мало, в основному заплавні, деякі карстового походження. Річки використовують для промислового та комунального водопостачання

В геологічній будові Карпатської покривно-складчатої споруди беруть участь інтенсивно дислоковані флішові товщі крейдового та палеогенового віку. Предкарпатський прогин виповнений неогеновими уламковими породами - малоносами, які залягають на мезозойському чохлі. Антропогенні відклади дуже різноманітні. Найпоширеніші алювіально-галькові породи річкових терас.

Дорожньо-будівельні матеріали для будівництва автомобільної дороги з місць зберігання, видобування або приготування постачаються автомобільним транспортом

Грунт для спорудження земляного полотна постачається з двох ґрунтових кар'єрів, що знаходяться відповідно на км. 1.8 та 10.5 і віддалені від траси на 0.3 та 5.0 км. Пісок, для влаштування підстилаючого шару дорожнього одягу постачається з піщаного кар'єру, що знаходиться на км 12.2 та віддалений від траси на відстань 0.5 км. Щебінь для нижнього шару основи постачається з кар'єру, що знаходиться на км. 3.8 та віддалений від траси на 8.5 км. Бітум, чорний щебінь та асфальтобетонна суміш постачається з асфальтобетонного заводу, що розміщений на км. 30 та віддалений на 10.7 км. Залізо-бетонні вироби, завозяться з полігону залізо-бетонних виробів, що знаходиться на км.0 та віддалений на 5 км. Вода постачається з джерела, що розташоване на км. 3.7 та віддалене на 0.8 км.

Схема розміщення заводів, кар'єрів, складів, дальність транспортування та межі обслуговування наведенні в лінійних схемах організації будівництва.

Постачання будівництва допоміжними ресурсами виконується головним чином залізничним транспортом, в випадку наявності залізничних під'їздів до місця розвантаження. В разі їх відсутності, вантажі розвантажуються на залізничних вокзалах в спеціально підготовленні склади, а потім доставляються до місця використання автотранспортом.

1.2 Побудова дорожньо-кліматичного графіка

Для побудови дорожньо-кліматичного графіка використовуємо дані по кліматичним характеристикам для Івано-Франківської області:

Таблиця 1.1

Т,год	8,46	10,21	11,48	13,36	15,10	16,00	15,40	14,24	12,28	10,56	9,18	8,24
tп, град	-4,1	-2,2	1,3	7	12,6	15,6	17,6	16,6	12,8	8	2,6	-1,4
hп, см	19	21										12
V,м/с	4,2	4,5	4,1	3,4	2,8	2,6	2,6	2,6	2,7	3,3	3,7	4,1
С,мм	44	36	40	62	97	127	129	119	70	66	46	38
N 5	1,5	1,4	1,8	4,2	5,5	7,0	6,8	6,2	3,8	2,8	2,6	2,0

Дати можливого початку і кінця весняного бездоріжжя за формулами

(1.1)

де = 4 - коефіцієнт, що характеризує відтавання грунту.

 (1.2)

де - глибина промерзання в останньому місяці.

Дати початку і кінця осіннього бездоріжжя

(1.3)

(1.4)

Лінійні роботи - проводяться після завершення весняного, перед початком осіннього бездоріжжя.

Зосереджені роботи - проводяться протягом всього року, крім періодів бездоріжжя.

1.3 Розрахунок змінного темпу робіт

Календарна тривалість для лінійних земляних робіт

(1.5)

Термін будівництва

(1.6)

де T₁ - кількість святкових і вихідних днів;

T₂ - кількість днів на технічне обслуговування та ремонт дорожніх машин;

T₃ - кількість днів на розгортання потоку;

T₄ - кількість днів-простоїв за кліматичними умовами, які припадають на робочі дні.

Середня кількість робочих змін за даний період будівництва

(1.7)

де - коефіцієнт змінності,приймаємо 2.

Роботи в одну зміну ведуть при довжині світлового дня меншій, ніж 14 годин, в дві зміни - більшій ніж 14 годин.

Зміни об`єму робіт визначають за формулою

Зміна довжини захватки

За завданням змінний об?єм робіт складає 440 м³.

2. Визначення найважливіших характеристик грунтів

1) Оптимальну вологість грунту у відсотках визначають за залежністю

(2.1)

де К1 - коефіцієнт, який враховує гранулометричний склад грунту: для важких суглинків К1= =0,6;

2) Щільність твердої частини грунту s та вміст повітря Vn у грунті, який ущільнюють до величини dmax визначають за довідковою літературою. Величину s рекомендують приймати: легкий суглинків - 2,70. Величину Vn доцільно приймати у таких границях: для легких суглинків - 0,05.

3) Максимальна стандартна щільність скелету грунту

= (2.2)

4) У залежності від категорії дороги, висоти насипу та дорожньо-кліматичної зони району будівництва призначають найменші коефіцієнти ущільнення К_y грунту для елементів земляного полотна.

К_у=0,95

5) Мінімальна потрібна щільність скелету грунту

(2.3)

6) Характерні вологості грунтів

(2.4)

де K_w1=0,9; K_w2=0,36; K_w3=0,77.

Грунт знаходиться в оптимальному стані для ущільнення, якщо має вологість від 11,22 % до 24,48%.

7) Природна вологість грунту на початок будівництва

Wп = 20%

8) Порівняння природної вологості з оптимальною дає можливість зробити висновок, що грунт не потребує зволоження та просушування.

9) Визначаємо кількість проходів котка для ущільнення грунту

(2.5)

де - параметр, який для пневмокотків масою більше 20 т дорівнює 0,25, а менше 20 т - 0,2.

- при транспортуванні грунту автомобілями-самоскидами

, приймаємо 4 проходи.

10) Коефіцієнт відносного ущільнення

К_{відн. ущ.}===1,03 (2.6)

11)Товщина шару грунту при ущільненні

h = 0.45=0.45=27 (см) (2.7)

3.Обгрунтування параметрів технології будівництва земляного полотна. Розробка технологічних карт будівництва земляного полотна

Технологія зведення земляного полотна розробляється в технологічних картах на виконання робіт, які складаються з загальної характеристики робіт, вказівок з технологічних параметрів операцій, розрахунку технологічних карт, техніко-економічних показників, вимог до якості та способу контролю роботи, технологічих схем виконання робіт, складу ланки та інше.

Технологічні розрахунки виконують у вигляді технологічних карт, в яких наводять перелік операцій, склад робіт,машини, їх продуктивність та потрібну кількість.

Перелік операцій при влаштуванні насипу з виїмки скрепером:

1.Зняття рослинного шару бульдозером;

2.Ущільнення основи насипу котком(h до 1,5 м);

3.Розпушення грунту по ширині смуги виїмок;

4.Розробка і переміщення грунту скрепером;

5.Пошарове розрівнювання грунту;

6.Пошарове ущільнення грунту;

7.Остаточне грубе планування поверхні насипу.

Таблиця. Технологічна карта зведення земляного полотна з грунту виїмки скрепером

Назва операцій в їх технологічній послідовності	Джерело ДБН	Склад робіт	Вимірник ДБН.	Машини і механізми	Об?єм робіт нв ділянці	Норма часу, маш-год	Змінна продуктивність	Кількість маш змін
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Зняття рослинного шару бульдозером пот. 121 кВТ товщиною 0,3 м,по ширині діл.25 м	ДБН.Д. 2.2-1-99 Гр.25 Н 1-25-5	1.Розробка грунту з переміщ. 2.Ущільнення грунту основи	1000 м3	Бульдозер пот .121 кВт	5625	5,95	1344	4,18
Підкатка основи насипу котком масою 25 т при ширині ділянки 25м за 6 проходів по одному сліду	ДБН.Д. 2.2-1-99 Гр.136 Н 1-136-1		100 м2	Коток масою 25 т	5625	1,21	661	8,5
Розробка і переміщення грунту 1 групи скреперами місткістю ковша 15 м3 при довжині ділянки 750 м	ДБН.Д. 2.2-1-99 Гр.23 Н 1-23-7 1-23-9	1.Розробка ,переміщення і вирівнювання грунту 2 Вирівнювання грунту перед ущільенням.	1000 м3	Скрепер місткістю ковша 15 м3	5625	2,21	3619	1,5
Пошарове розрівнювання грунту 1 гр. в насипу бульдозером пот.79кВт. Товщина шару ущільн. 30 см	ДБН.Д. 2.2-1-99 Гр.130 Н 1-130-2 Н 1-130-8		1000 м3	Бульдозер пот .79 кВт	5625	21,66	369	15
Ущіл. грунту насипу котком з розворотом на насипу. Довж.а гону до 200 м, за 6 проходів, товщ. Шару ущільн.	ДБН.Д. 2.2-1-99 Гр.130 Н 1-130-2 Н 1-130-8	3.Ущільнення грунту	1000 м3	Котки на пневмоколісному ходу масою 25 т	5625	12,78	625	9
Остаточне грубе планування поверхні насипу бульдозером 79 кВт при робочому ході у двох напрямках	ДБН.Д. 2.2-1-99 Гр.30 Н 1-30-2	4. Попереднє грубе планування площі насипу зі зрізанням нерівностей і засипкою впадин	1000 м2	Бульдозери пот 79 кВт	5625	2,39	3347	1,7

Таблиця. Технологічна карта проведення планувальних робіт на ділянці довжиною 750 м.

№	Технологічна операція	Джерело ДБН	Склад робіт	Вимірник ДБН.	Машини і механізми	Об?єм робіт по ділянці	Норма часу маш./год	Змінна продуктивніст	Кількість маш.-змін
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Планування поверхні насипу	Д.2.2.-1-99,Гр.145 норма1-145-1	Розробка грунту з переміщ.	1000м2	Бульдозер, потуж. 79 кВт [108 л.с.]	7500	0,85	9411	0.79
2	План. укосів насипу автогрейд.	Норма 1-145-8	Планування укосів зрізанням	1000м2	Автогрейдер середнього типу потужністю 99 кВт (135 л.с)	898,7	1,29	6201	0.14

4.Обгрунтування номенклатури та потреби в дорожньо-будівельних матеріалах

Витрати матеріалів визначаємо за нормативними документами (ДБН Д.2.2.-27-99.) або за формулою Q=BhLK_уК_в, де

В-ширина конструкції

h-товщина шару

L-довжина захватки

К_у-коефіцієнт ущільнення

К_в-коефіцієнт витрат.

Довжина ділянки дороги складає 35 км. Визначення необхідної кількості матеріалів подається в табличній формі.

Таблиця

№ п/п	Конструктивний шар	Матеріал, тип, марка	Норма витрат за ДБН	Витрати на 1 км.	Витрати на ділянку	Витрати на захватку	Середня відстань перем.
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Гравійний шар	За ДСТУ	Д.2.2-27-99,Група 21,норма 27-21-1	146*5=730	146*5*35 =25550	146*5*0.13=94,9	21,5
2	Щебеневий шар, влашт. методом заклинювання	Щебінь з природ. каменю фр. 40-70 мм. Марка М-600	Д.2.2-27-99,Група 24,норма 27-24-3	211*5=1055	211*5*35=36925	211*5*0.13=137	20,5
3	Поверхнева обробка на бітумній емульсії	Щебінь фракції 5-10мм.марка М1000	27-46-7	96*5=480	96*5*35=16800	96*5*0.13=62,4	20,5
		Бітум в?язкий		1.32*5=6,6	1.32*5*35=231	1.32*5*0.13=0,86	21,8

5. Обґрунтування технологічних операцій будівництва дорожнього одягу

Влаштування шару гравію

1. Планування поверхні земляного полотна перед вкладанням піску автогрейдером на певну кількість кругових проходів(в залежн. від категорії дороги) при трьох проходах по одному сліду і робочому ході в двох напрямках.

2. Підкатка земляного полотна після виправлення поперечного профілю самохідним пневмокотком за 2 проходи по одному сліду.

3. Підвезення гравію до місця вкладання автосамоскидами на відстань Lсер, км.

4. Опоряджування гравію автогрейдером у вигляді суцільного валика по довжині Lзахв, м.

5. Розрівнювання і попереднє профілювання гравію автогрейдером по вісй ширині шару.

6. Підкатка та вирівнювання поверхні гравійного шару легким котком за 4 проходи по одномк сліду.

7. Підвезення води і дозволоження гравію поливомийною машиною.

8. Ущільнення гравійного шару котком при10 роходах по одному сліду.

9. Кінцева перевірка рівності поперечного профілю та щільності гравійного шару з виправленням деформацій вручну.

Влаштування щебеневого шару методом заклинювання

1. Підвезення щебеню фр. 70-120 (40-70) мм до місця вкладання автосамоскидами на відстань Lсер, км,розвантаження в бункер самохідного розподільника.

2. Розподіл по ширині основи щебеню фр. 70-120 (40-70) мм. самохідним розподільником.

3. Обтискування щебеню фр. 70-120 (40-70) мм. легким котком без подивки водою.

4. Підвезення води і дозволоження щебеню фр. 70-120 (40-70) мм (60% води) поливомийною машиною.

5. Ущільнення щебеню фр. 70-120 (40-70) мм котком за 4 проходи по одному сліду.

6. Підвезення щебеню фр. 70-120 (40-70) мм до місця вкладання автосамоскидами на відстань Lсер, км, розвантаження в бункер самохідного розподільника.

7. Розподіл по ширині щебеню фр. 70-120 (40-70) мм самохідним розподільником.

8. Обтискування щебеню легким котком без поливання водою.

9. Підвезення і дозволоження щебеню фр. 70-120 (40-70) мм (20% води) поливомийною машиною.

10. Ущільнення щебеню важким котком.

11. Підвезення щебеню фр. 20-40 (10-20) мм. до місця вкладання автосамоскидами на відстань Lсер, км розвантаження в бункер самохідного розподільника.

12. Розподіл по ширині основи фр. 20-40 (10-20) мм. самохідним розподільником.

13. Підвезення води і дозволоження щебеню.

14. Ущільнення щебеню важким котком.

15. Підвезення щебеню фр. 5-10(висівок 0-5) мм. до місця вкладання автосамоскидами на відстань Lсер, км, розвантаження в бункер самохідного розподільника.

16. Розподіл щебеню по ширині основи.

17. Ущільнення фр. 5-10(висівок 0-5) мм важким котком.

Влаштування поверхневої обробки на бітумній емульсії.

1. Підготовка узбіч, основи, очистка від пилу та бруду.

2. Транспортування рідкого бітуму автобітумовозом.

3. Підгрунтовка основи автогудронатором із розрахунку 0.5-0.8 л/м².

4. Транспортування рідкого бітуму автобітумовозом.

5. Розлив рідкого бітуму (70% норми) автогудронатором.

6. Підвезення щебеню фр.10-15мм самохідним розподільником.

7. Ущільнення щебеню фрю10-15мм важким котком за 5проходів по одному сліду.

Таблиця. Технологічна карта на влаштування основи зі щебеню, що влаштований методом заклинювання

Таблиця. Формування ланки для влаштування основи зі щебеню, що влаштований методом заклинювання

№ п/п	Машини та механізми	Загальна кількість маш.-змін	Кількість машин	Коеф. використ. маш. в зміну	Час роботи машини в зміну
1 2 3 4 5 6	КАМАЗ 55118 Автогрейдери середньго типу потужністю 99 кВт Розподільник щебеню Котки дорожні самохідні гладкі, масою 8т Машинини поливомийні місткістю 6000 л Котки дор. самох. гладкі масою 13 т	10,3 0,4 0,08 1,7 0,63 1,99	10 1 1 2 1 2	1,03 0,4 0,08 0,85 0,63 0,99	8,24 3,2 0,64 6,8 5,04 7,92

Таблиця. Визначення трудомісткості виконання робіт

№ п/п	Група робіт, норма	Вимірник	Об?єм робіт	Норма часу, люд.-год.	Загальна трудомісткість
	Д2.2-27-99, група 24, норма 27-24-2	1000м2	800	Робітники: будівельники 51.81 машиністи 42,65 маш. КамАЗ 10	51.81*800/8000=5,2 42.65*800/8000=4,3 10*800/8000=1

6. Розробка схем руху дорожніх машин при будівництві дорожнього одягу

За завданням треба розробити схему руху при ущільнені гравійного шару.

Ущільнення починається від країв до середини проїзної частини. Кожен наступний прохід повинен перекривати попередній на 25-30 см. Перший прохід котка повинен захоплювати 0,5-0,6 м обочини, щоб кромка гравійного покриття мала надійний упор.

Ущільнення виконується котками: самохідними на пневмошинах з металевими валками , котками статичної дії, вібраційними котками.

Необхідна кількість проходів котка приймається для котків на пневмошинах масою 10-25 т для одношарової конструкції 4-6 проходів, при остаточному ущільненні гладковальцевими котками масою 8-12 т потрібно 10-12 проходів.

Перелік посилань

1.Технологія будівнцтва автомобільних доріг в прикладах В.Я.Савенко, О.С.Славінська, Г.М.Фещенко, В.І.Каськів.Навч.наочний посібник - К.,2003-377с.

2.Строительство автомобильных дорог У.1/Под ред. В.К.Некрасова - М.:Транспорт,1980 - 407с.

3.Справочник по климату СССР, Вып.10.4.П.,№Л.:Гидрометеоиздат,1967,1969 - 608с.,- 696с.

4.Державні будівельні норми В.2.3.-4-2000 Автомобільні дороги,Київ 2000.

5.Державні будівельні норми. Збірник 27. Автомобільні дороги. ДБН.Д.2.2.-27-99-Київ, Держбуд України, 2000.

6.Державні будівельні норми. Ресурсні елементні кошторисні норми на будівельні норми. Збірник 1.Земляні роботи. ДБН. Д.2.2-1-99-Київ, Держбуд України, 2000 - 187.

Размещено на Allbest.ru