Проект производства работ на строительство земляного полотна

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)

Кафедра строительства и эксплуатации дорог

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: "ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ"

Часть I. Проект производства работ на строительство земляного полотна

Составители: С.Ф. Филатов, Н.Н. Чернова

Омск - 2008

УДК 625.731

ББК 39.311-043

Рецензент д-р техн. наук, профессор В.В. Сиротюк.

Работа одобрена научно-методическим советом специальности 270205 в качестве методических указаний по выполнению курсовых проектов по специальности 270205 "Автомобильные дороги и аэродромы".

Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине "Технология и организация строительства автомобильных дорог". Ч. I. Проект производства работ на строительство земляного полотна/ Сост.: С.Ф. Филатов, Н.Н. Чернова. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2008. - 42 с.

Указания содержат основные направления решений практических вопросов, связанных со строительством земляного полотна автомобильных дорог, включая определение объемов работ и продолжительности строительного сезона, комплектование рационального специализированного отряда машин, разработку технологии и организации строительства с учетом проектных и местных условий, а также вопросы контроля качества, техники безопасности и охраны окружающей среды. Особое внимание уделено самостоятельной работе студентов с нормативно-технической литературой. Курсовой проект закрепляет знания лекционного курса "Технология и организация строительства земляного полотна".

Данные методические указания могут быть использованы студентами при выполнении дипломных проектов.

Табл. 1. Прил. 7. Библиогр.: 17 назв.

© Составители С.Ф. Филатов, Н.Н. Чернова, 2008.

Содержание

Часть 1. Исходные данные и состав курсового проекта

1.1 Общие положения по разработке проекта производства работ

1.2 Общие указания по выполнению курсового проекта

1.3 Исходные данные для проекта производства работ (ППР) на строительство земляного полотна

1.4 Состав курсового проекта

Часть 2. Структура проекта и порядок выполнения

2.1 Исходные данные для разработки проекта производства работ на строительство земляного полотна

2.1.1 Характеристика района строительства

2.1.2 Характеристика строящейся дороги

2.1.3 Выбор принципиальных решений на строительство земляного полотна

2.2 Организация строительства земляного полотна поточным методом

2.2.1 Виды и объемы работ

2.2.2 Расчет сроков производства работ и основных параметров потока. Построение линейного календарного графика

2.3 Технология производства линейных земляных работ

2.3.1 Технико-экономическая оценка вариантов возведения земляного полотна специализированными отрядами дорожных машин

2.3.2 Технология производства линейных земляных работ

2.3.3 Контроль качества земляных работ

2.3.4 Техника безопасности. Охрана труда и окружающей среды

Приложение 1. Пример оформления отдельных разделов проекта производства работ на строительство земляного полотна автомобильной дороги

Приложение 2. Степень уплотнения грунта рабочего слоя

Приложение 3. Значения коэффициентов относительного уплотнения

Приложение 4. Трудоемкость работ по строительству круглой железобетонной трубы диаметром 1 м

Приложение 5. Средства механизации земляных работ

Приложение 6. Допустимые отклонения от оптимальной влажности грунтов

Приложение 7. Ориентировочные показатели основных физико-механических свойств грунтов

Библиографический список

Часть 1. Исходные данные и состав курсового проекта

1.1 Общие положения по разработке проекта производства работ

Проект производства работ (ППР) разрабатывают для определения эффективных методов выполнения строительно-монтажных работ, способствующих снижению их себестоимости, трудоемкости, сокращению продолжительности строительства объектов, повышению степени использования строительных машин и оборудования, улучшению качества строительно-монтажных работ и обеспечению безопасности труда. Осуществление строительства без ППР запрещается.

ППР должен разрабатываться с учетом:

- применения форм и методов организации, планирования и управления строительством, сокращающих нормативную продолжительность строительства;

- применения технологических процессов, обеспечивающих требуемый уровень качества строительства;

- комплексной поставки на строительство конструкций, изделий, полуфабрикатов и материалов;

- первоочередного выполнения работ подготовительного периода;

- максимального использования фронта работ, совмещения строительных процессов с обеспечением их непрерывности и поточности, равномерного использования ресурсов и производственных мощностей;

- применения прогрессивных и экономичных конструкций, изделий, полуфабрикатов и материалов, поставляемых предприятиями строительной индустрии, а также местных материалов;

- внедрения комплексной механизации с максимальным использованием наиболее производительных машин в две смены и более, а также применения средств малой механизации;

- ограничения объема строительства временных зданий и сооружений за счет использования для нужд строительства постоянных зданий и сооружений, а также сокращения количества и площади складов на строительной площадке за счет монтажа конструкций непосредственно с транспортных средств;

- соблюдения правил по производственной санитарии, технике безопасности и пожарной безопасности;

- выполнения мероприятий по охране природы и рекультивации сельскохозяйственных земель и лесных угодий, нарушенных при производстве строительных работ.

При разработке ППР должны учитываться природно-климатические особенности района строительства, местные и особые условия.

ППР на строительство автомобильных дорог разрабатываются генеральными подрядными строительными организациями (производственными подразделениями). На отдельные виды общестроительных, монтажных и специальных строительных работ ППР выполняют организации, выполняющие эти работы.

ППР, как правило, разрабатывается на годовой объем работ строительной организации по строительству автомобильной дороги.

ППР на строительство автомобильной дороги утверждается главным инженером генподрядной строительной организации, а на отдельные виды работ субподрядной организации - главным инженером этой организации.

ППР должен быть передан на строительную площадку за 2 месяца до начала строительства.

1.2 Общие указания по выполнению курсового проекта

Курсовой проект по организации и технологии строительства земляного полотна представляет собой самостоятельную работу студентов по одному из важнейших разделов дисциплины "Технология и организация строительства автомобильных дорог".

Основная цель проекта - закрепить полученные знания в области строительства земляного полотна и научить творчески применять эти знания для решения задач дорожного строительства.

Основные задачи курсового проекта - научить студентов:

а) анализировать природно-климатические и материально-технические условия производства работ по строительству земляного полотна;

б) определять виды и объемы работ для строительства земляного полотна;

в) разрабатывать технологию строительства земляного полотна и определять типы машин для производства работ;

г) устанавливать расчетную и фактическую продолжительность строительного сезона;

д) определять рациональный состав специализированного отряда для строительства земляного полотна на основе технико-экономического расчета;

е) разрабатывать технологические схемы строительства земляного полотна;

ж) строить линейный календарный график организации строительства земляного полотна;

и) разрабатывать комплекс операционного контроля качества строительства земляного полотна с обоснованием и выбором необходимых приборов и оборудования;

к) разрабатывать мероприятия по охране природы, охране труда и технике безопасности во время строительства земляного полотна.

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки (до 50 страниц), включая содержание работы, разделы с расчетами и обоснованиями принятых решений, по охране труда и окружающей среды, список используемой литературы, а также чертежа формата А-1 с изображением технологической схемы потока по возведению земляного полотна. На листах миллиметровки формата А-4 показываются линейный календарный график, дорожно-климатический график и поперечный профиль земляного полотна.

В качестве примера проектирования производства работ на строительство земляного полотна автомобильной дороги рекомендуется для наиболее сложных разделов использовать прил. 1 настоящих методических указаний.

1.3 Исходные данные для проекта производства работ (ППР) на строительство земляного полотна

Исходные данные для составления ППР приведены в таблице.

Номер варианта и привязка моста, км	Район строительства	Разновидность грунта	Природная влажность грунта, %	Категория дороги	Толщина дорожной одежды, м	Средняя высота насыпи, м
1	Юг Омской области	Супесь песчаная	8	II	0,92	1,8
2	Север Омской области	Суглинок легкий	11	III	0, 82	1,6
3	Юг Новосибирской области	Супесь пылеватая	10	III	0,84	1,7
4	Север Новосибирской области	Суглинок тяжелый песчанистый	17	IV	0,80	1,4
5	Юг Томской области	Супесь пылеватая	11	III	0,80	1,5
6	Костромская область	Супесь песчаная	8	II	0,98	1,3
7	Курганская область	Суглинок легкий	13	II	0,84	1,8
8	Челябинская область	Песок крупный	9	III	0,60	1,4
9	Свердловская область	Супесь песчаная	9	IV	0,54	1,6
10	Калужская область	Супесь песчаная	8	II	0,58	1,5
11	Кемеровская область	Песок средний	10	II	0,70	1,4
12	Республика Башкортостан	Песок крупный	9	II	0,66	1,7
13	Брянская область	Песок пылеватый	8	III	0,62	1,8
14	Пермская область	Суглинок легкий пылеватый	15	IV	0,80	1,6
15	Оренбургская область	Супесь пылеватая	11	III	0,50	1,3
16	Свердловская область	Суглинок легкий	13	II	0,95	1,7
17	Кировская область	Песок мелкий	7	II	0,66	1,5
18	Юг Тюменской области	Суглинок легкий пылеватый	15	III	0,90	1,8
19	Алтайский край	Песок крупный	9	IV	0,44	1,4
20	Курская область	Песок крупный	8	II	0,75	1,7
21	Курганская область	Суглинок легкий	14	II	0,95	1,3
22	Рязанская область	Суглинок легкий	14	II	0,95	1,9
23	Самарская область	Песок мелкий	12	III	0,60	1,7
24	Владимирская область	Песок крупный	9	IV	0,54	1,6
25	Вологодская область	Супесь пылеватая	11	II	0,93	1,8

Протяженность строящегося участка автомобильной дороги (для дороги II категории 18 км, III - 21 км, IV - 25 км).

Срок строительства земляного полотна 1 год. В таблице приведена разновидность грунта и природная влажность, общая толщина дорожной одежды и средняя высота насыпи на линейных земляных работах. Кроме того, приводится привязка моста через реку. Отверстие водопропускной трубы принимается 1,0 м. Привязку водопропускной трубы к оси трассы студент производит самостоятельно.

При согласовании с преподавателем может быть изменен район строительства и другие исходные данные с перспективой использования разработок в будущем дипломном проекте.

1.4 Состав курсового проекта

Проект выполняется согласно приведенному ниже оглавлению, где в скобках дана ориентировочная трудоемкость каждой главы (в % от общей трудоемкости).

1. Исходные данные для разработки проекта производства работ на строительство земляного полотна (20-25 %).

Характеристика района строительства.

Характеристика строящейся дороги.

Выбор принципиальных решений на строительство земляного полотна.

2. Организация строительства земляного полотна поточным методом (15-20 %).

Виды и объемы работ.

Расчет сроков производства работ и основных параметров потока. Построение линейного календарного графика.

3. Технология производства линейных земляных работ (25-30 %).

Технико-экономическая оценка вариантов возведения земляного полотна специализированными отрядами дорожных машин.

Технология производства линейных земляных работ.

Контроль качества земляных работ.

Техника безопасности, охрана труда и окружающей среды.

Часть 2. Структура проекта и порядок выполнения

Ниже приводится ориентировочный перечень вопросов, решаемых в каждом разделе пояснительной записки, и последовательность их выполнения.

Введение. Во введении указывается назначение земляного полотна, сооружаемого в насыпях и выемках. Приводятся основные факторы, влияющие на устойчивость земляного полотна.

2.1 Исходные данные для разработки проекта производства работ на строительство земляного полотна

2.1.1 Характеристика района строительства

На основании задания, данных справочной и нормативной литературы [1, 10, 17] приводится географическое описание района строительства дороги, его климата, грунтово-гидрологических условий, рельефа, растительности, наличия местных дорожно-строительных материалов. Кроме этого, дается экономическая, административно-хозяйственная оценка района и другие сведения, имеющие отношение к строительству дороги, которые могут повлиять на принятие решений по тому или иному вопросу производства работ. земляное полотно автомобильная строительство

На основе данных этого параграфа выполняется дорожно-климатический график района строительства. Для выполнения данного раздела рекомендуется также использовать материалы из курсового проекта, выполненного на кафедре проектирования дорог.

2.1.2 Характеристика строящейся дороги

Согласно заданным категории дороги, району строительства, характеристикам грунтов, данным справочной и нормативной литературы [5, 7, 12] назначается поперечный профиль земляного полотна. Дается краткое описание поперечного профиля земляного полотна и приводятся технические нормативы строящейся дороги.

2.1.3 Выбор принципиальных решений на строительство земляного полотна

На основе анализа высотных отметок земляного полотна района строительства принимается решение о возможности применения местных грунтов для возведения земляного полотна и метода производства работ. Могут иметь место следующие методы организации строительства: поточный метод возведения земляного полотна из боковых (одно- и двухсторонних) притрассовых резервов, сосредоточенных карьеров (резервов) и участковый метод производства сосредоточенных работ.

В случаях возведения земляного полотна из боковых резервов необходимо рассчитать: среднюю ширину и высоту насыпи, размеры резервов с учетом принятого коэффициента относительного уплотнения и вида грунта. Определить дальность перемещения грунта из резерва в насыпь.

2.2 Организация строительства земляного полотна поточным методом

2.2.1 Виды и объемы работ

На основании имеющихся данных определяется объем работ:

- подготовительных - по расчистке полосы отвода, восстановлению трассы;

- основных - по снятию растительного слоя, строительству земляного полотна из грунта боковых или сосредоточенных резервов;

- отделочных - по планировке верха насыпи, откосов насыпи и резервов, рекультивации плодородного слоя.

Объемы вышеперечисленных линейных работ сводятся в таблицу.

Трудоемкость работ по строительству водопропускных труб определяется на основе прил. 2. Трудоемкость работ по строительству малого моста составляет для дорог II категории - 60, III - 50, IV - 45 отрядо-смен.

2.2.2 Расчет сроков производства работ и основных параметров потока. Построение линейного календарного графика

Согласно данным дорожно-климатического графика района строительства, а также справочной литературы [11, 17] определяют сроки начала, окончания работ, календарную продолжительность строительного сезона, время простоя из-за весенней и осенней распутицы, время простоя по метеоусловиям и на развертывание потока.

На основании принятых в п. 1.3 принципиальных решений по строительству проектируется поточный метод организации строительства земляного полотна.

Рассчитываются количество рабочих смен, минимальная скорость и минимальный темп потока при производстве линейных земляных работ [3, 4, 5, 15, 16].

Проектирование организации строительства автомобильной дороги заключается в выборе принципиального решения, четкой технологической последовательности выполнения линейных и сосредоточенных дорожно-строительных работ (строительство моста и водопропускной трубы). Увязка всех видов работ выполняется на основе линейного календарного графика [4, 5, 15, 16].

Выполнение сосредоточенных работ необходимо предусмотреть до подхода к данному участку отряда линейных земляных работ. Если времени на выполнение сосредоточенных работ недостаточно (когда участок сосредоточенных работ расположен в начале строящейся дороги), возможна организация работ с конца участка. Исходя из назначенного темпа работ, рассчитывается количество рабочих смен и календарная продолжительность земляных работ.

Строится линейный календарный график производства работ. Календарный график представляет собой графическое изображение потока в виде условной точки, перемещающейся в плоской системе координат, на которой в определенном масштабе отложены время (по вертикали) и условно спрямленная протяженность дороги в километрах (по горизонтали). След движущейся точки будет представлен прямой или ломаной линией [4, 5, 12, 15, 16].

Графическое изображение сосредоточенных работ представляет собой прямоугольник, ограниченный временем начала и окончания работ (по вертикали) и пространственным местоположением участка (по горизонтали).

2.3 Технология производства линейных земляных работ

2.3.1 Технико-экономическая оценка вариантов возведения земляного полотна специализированными отрядами дорожных машин

С учетом конструкции земляного полотна, грунтово-гидрологических условий, рельефа местности, дальности перемещения грунта, наличного парка машин назначаются два конкурентно-способных типа ведущих машин по производству линейных земляных работ. По загрузке ведущих машин каждого варианта уточняются основные параметры специализированного потока. при условии обеспечения минимального темпа работ.

Исходя из сменного темпа работ по строительству земляного полотна ведущие машины каждого из назначенных вариантов комплектуются дополнительными машинами, выполняющими вспомогательные операции: послойное разравнивание и уплотнение грунта земляного полотна [3, 4, 5, 11].

Для каждого из назначенных вариантов производства земляных работ специализированными отрядами дорожных машин составляются укрупненные калькуляции трудовых затрат только по основным видам работ [5, 9, 12, 15]. На основе технико-экономического сравнения вариантов производства земляных работ осуществляется выбор одного наиболее рационального способа возведения земляного полотна и принимается соответствующий ему отряд дорожных машин.

Сравнение вариантов возведения земляного полотна различными отрядами дорожных машин ведется по основным технико-экономическим показателям: условной себестоимости, энергоемкости, энерговооруженности и выработки на одного рабочего.

Для расчета условной себестоимости продукции рекомендуется использовать прил. 5.

2.3.2 Технология производства линейных земляных работ

Выбранный отряд дорожных машин для ведения основных работ комплектуется вспомогательными машинами для производства работ.

В зависимости от вида грунтов по трассе, их физико-механических свойств, уплотняющей способности грунтоуплотняющих машин проектируется послойная отсыпка земляного полотна и подсчитываются послойные объемы работ.

Для окончательно выбранного специализированного отряда дорожных машин составляется подробная калькуляция трудовых затрат на возведение земляного полотна с учетом всех видов работ.

На основе полученных выше данных составляется технологическая схема по возведению земляного полотна [5, 15, 16]. На технологической схеме должны быть отражены: направление движения потока, последовательность выполнения технологических операций на возведение земляного полотна, последовательность разворачивания специализированных отрядов с разбивкой фронта работ на захватки, последовательность перехода машин с одной захватки на другую при выполнении работ одного вида, потребные материально-технические ресурсы. Кроме того, в пояснительной записке указываются технологические схемы работы машин при выполнении отдельных операций с почасовой увязкой их работы на захватках. Даются подробные указания по выполнению всех технологических процессов строительства земляного полотна: снятие растительного слоя, послойная отсыпка грунта земляного полотна, его уплотнение, планировка площадей, рекультивация земель.

При проектировании данных работ следует руководствоваться работами [4, 5, 6, 15, 16].

2.3.3 Контроль качества земляных работ

В пояснительной записке проекта необходимо отразить основные методы входного, операционного и приемочного контроля наиболее важных показателей, степень уплотнения, геометрические параметры и т.д. [5, 6, 12, 15, 16]. При этом следует привести показатели и методики контроля (с указанием допустимых отклонений от проектных величин). При изучении данного раздела рекомендуется широко использовать действующую нормативно-техническую документацию.

2.3.4 Техника безопасности. Охрана труда и окружающей среды

В проекте должны быть разработаны мероприятия по безопасным условиям производства работ, охране труда и окружающей среды [2, 5, 8, 15, 16].

Принятые проектные решения строительства земляного полотна должны обеспечивать условия, исключающие нарушение техники безопасности производства работ при высоком качестве и низкой себестоимости продукции. Должны быть предусмотрены мероприятия по работе в темное время суток, разработаны безопасные условия труда, наиболее рациональные схемы движения машин при производстве и т.п.

Мероприятия по охране окружающей среды должны предусматривать: уполаживание откосов насыпи и резервов с целью возврата временно отведенной полосы землепользователю, рекультивацию плодородного слоя, приведение территорий карьеров в состояние, пригодное для обработки сельскохозяйственными орудиями, борьбу с загрязненностью прилегающей территории, водоемов, воздуха и т.п.

Библиографический список

В конце пояснительной записки (перед приложением) приводится общий перечень использованной в тексте литературы. За основу принимается литература, рекомендованная для выполнения данного курсового проекта. Если используется дополнительная литература, то она включается в общий список в порядке ссылки на неё, с обязательным указанием по тексту пояснительной записки.

Приложение 1. Пример оформления отдельных разделов проекта производства работ на строительство земляного полотна автомобильной дороги

1. Исходные данные для разработки проекта производства работ на строительство земляного полотна

Задание руководителя проекта:

1. Район строительства - юг Новосибирской области.

2. Техническая категория дороги - II.

3. Длина дороги - 18 км.

4. Разновидность грунта - супесь песчанистая.

5. Толщина дорожной одежды - 0,80 м.

6. Средняя высота насыпи - 1,5 м.

7. Срок строительства - 1 год.

1.1 Характеристика района строительства

Раздел выполняется согласно указаниям, приведенным во второй части методических указаний раздела 1.1.

1.2 Характеристика строящейся дороги

Технические нормативы для категории автомобильной дороги приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Технические нормативы автомобильной дороги

Технические показатели	Единица измерения	Рекомендуется СНиП 2.05.02-85 [7]
Расчётная скорость движения: а) основная б) на трудных участках	км/ч км/ч	120 100
Число полос движения	шт	2
Ширина полосы движения	м	3,75
Ширина проезжей части	м	7,5
Ширина обочин	м	3,75
Наименьшая ширина укреплённой полосы обочины	м	0,75
Ширина земляного полотна	м	15
Наибольший продольный уклон	‰	40
Наименьшая расчётная видимость: а) для остановки б) встречного автомобиля	м м	250 450
Наименьшие радиусы кривых в плане	м	800
Наименьшие радиусы вертикальных кривых: а) выпуклых б) вогнутых	м м	15000 5000
Крутизна откосов насыпи до 3 м	-	1:4
Поперечный уклон проезжей части	‰	20
Поперечный уклон обочин	‰	40

1.3 Выбор принципиальных решений на строительство земляного полотна

Анализ климатических и грунтовых условий, а также рельефа местности показывает, что можно вести строительство поточным методом из боковых притрассовых резервов.

Для ведения работ необходимо рассчитать размеры резервов и определить дальность перемещения грунта, рассчитать среднюю высоту и ширину насыпи.

Для расчёта средней высоты и ширины насыпи используем расчётную схему, приведённую на рисунке 1.1.

Средняя высота насыпи определяется по формуле:

, (1.1)

где h_з.п - высота насыпи (1,5 м по заданию);

h_д.о - толщина дорожной одежды (0,80 м по заданию);

- толщина растительного слоя грунта, = 0,2 м (принята условно).

Размещено на http://www.allbest.ru/

м.

Рассчитываем среднюю ширину насыпи поверху:

В_ср = В + 2 · (h_д.о · m) (1.2)

где В - нормативная ширина насыпи;

m - заложение откосов насыпи.

м.

Рассчитываем размеры боковых резервов, используя для этого расчетную схему, показанную на рисунке 1.2.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размеры боковых резервов рассчитываем по формулам

, (1.3)

, (1.4)

где - ширина резерва поверху;

- ширина резерва понизу;

h₀ - средняя глубина резерва (принята 0,5 м);

,- заложение откосов насыпи и резервов;

W - площадь поперечного сечения резерва.

Площадь поперечного сечения резерва рассчитывается

, (1.5)

где - коэффициент относительного уплотнения грунта;

=1,05, назначается согласно приложениям 2 и 3 настоящих указаний или СНиП 2.05.02-85 (таблица 22 и приложение 2 таблица 14).

м ²;

м; м.

Среднее расстояние перемещения грунта из боковых резервов определяем по формуле:

; (1.6)

м.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1.3 - Поперечный профиль конструкции земляного полотна автомобильной дороги

По результатам произведенных расчетов и технических нормативов строим поперечный профиль земляного полотна на линейных работах (рисунок 1.3).

2. Организация строительства земляного полотна поточным методом

2.1 Виды и объемы работ

Виды и объемы работ приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Виды и объемы работ

Наименование работ	Ед. изм.	Количество на
		100 п.м	1 км	Всю дорогу
Снятие растительного слоя грунта	м 2	4940	49400	889200
Разработка и перемещение грунта в насыпь	м 3	2363	23630	425340
Послойное разравнивание грунта в насыпи	м 3	2363	23630	425340
Послойное уплотнение грунта в насыпи	м 3	2363	23630	425340
Планировка верха насыпи и дна резервов	м 2	4220	42200	759600
Планировка откосов насыпи и резервов	м 2	1360	13600	244800
Обратная надвижка растительного слоя грунта	м 3	988	9880	177840

Объем снимаемого растительного грунта определяем исходя из размеров боковых резервов и основания насыпи по формуле:

, (2.1)

где L - длина участка дороги на 100 п.м.

м ².

Обратная надвижка растительного слоя грунта определяется по формуле:

, (2.2)

где Дz - толщина снимаемого растительного слоя грунта (принято 20 см).

м ³.

Объем грунта, перемещаемого в насыпь, находится по формуле

, (2.3)

где В_н - ширина насыпи понизу, вычисляется по формуле

В_н = В_ср + 2 · (m · h_ср), (2.4)

В_н = 21,4 + 2 · (4 · 0,9) = 28,6 м;

м ³.

Планировка верха насыпи и дна резервов рассчитывается по формуле:

, (2.5)

м ².

Объем работ по планировке откосов земляного сооружения находится с помощью построения треугольников и нахождения их гипотенуз.

Для определения трудоемкости работ по строительству водопропускной трубы находим длину трубы по формуле

(2.6)

м.

Используя приложение 4, определяем трудоемкость работ по строительству бесфундаментной трубы:

, (2.7)

где - количество отрядо-смен на монтаж 1 м трубы;

- количество отрядо-смен на монтаж двух оголовков;

- количество отрядо-смен на укрепление русел и откосов блоками на одну трубу;

= 27,0 · 0,06 + 4,2 + 6,7 =13 отр./смен.

Трудоемкость работ по строительству малого моста по заданию для дороги II технической категории составляет 60 отр./смен.

2.2 Расчет сроков производства работ и основных параметров потока. Построение линейного календарного графика

Рассчитываем количество рабочих смен, которые будут находиться в календарные дни с температурой воздуха не ниже +5 ?С:

, (2.8)

где Т_к - календарная продолжительность строительного сезона при температуре воздуха не ниже +5 ?С (см. дорожно-климатический график);

Т_вп - количество выходных и праздничных дней в сезоне;

Т_м - количество дней, непригодных по метеоусловиям:

Т_м = Т_к ? 0,07;

Т_р - количество дней, необходимых для развертывания специализированного потока:

Т_р = Т_к ? 0,08;

К_см - коэффициент сменности (из сложившейся на предприятии организации работ принимаем в данной ситуации равным 1,0).

При необходимости коэффициент сменности рассчитывается:

, (2.9)

где d₁, d₂, d₃ - количество дней работы в одну, две, три смены (исчисляются по литературе [17]).

Определяем минимальную скорость специализированного потока:

, (2.10)

п.м./смену.

Находим минимальный темп работ:

м ³/смену,

где V - объем работ по разработке и перемещению грунта в насыпь на всю дорогу (см. таблицу 2.1);

м ³/смену.

Руководствуясь разделом 2.2 части 2 настоящих указаний, строим линейный календарный график, который приведен на рисунке 2.1.

Сосредоточенные работы (строительство моста) находятся в начале участка дороги на четвертом километре. Чтобы до подхода линейных земляных работ сосредоточенные были закончены, принимается решение о начале земляных работ с конца участка дороги.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Километры	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18

3. Технология производства линейных земляных работ

3.1 Технико-экономическая оценка вариантов возведения земляного полотна специализированными отрядами дорожных машин

Для технико-экономической оценки назначаются два отряда машин. Анализ конструкции насыпи, разновидности и свойств грунта, дальности транспортирования грунтов и годового объема работ позволяет применить в 1-м отряде ведущую машину бульдозер ДЗ-110 и во 2-м отряде ведущую машину скрепер ДЗ-32 с емкостью ковша 10 м ³. Ведущие машины комплектуются вспомогательными машинами для производства работ (таблица 3.1).

Таблица 3.1 - Виды выполняемых работ и рекомендуемые марки машин

Вид выполняемых работ	Наименование машин	Марка
Состав 1-го отряда
Разработка и перемещение грунта в насыпь	Бульдозер	ДЗ-110А
Разравнивание грунта в насыпи	Бульдозер	ДЗ-19
Уплотнение грунта	Каток	ДУ-84
Состав 2-го отряда
Разработка и перемещение грунта в насыпь	Скрепер	ДЗ-32
Грубая планировка грунта в насыпи	Бульдозер	ДЗ-19
Уплотнение грунта	Каток	ДУ-84

Для разработки и перемещения грунта в насыпь рассчитываем необходимое количество машино-смен для первого отряда

, (3.1)

где V_min - минимальный объем работ в смену;

П_б - производительность бульдозера,

Принимается к производству 3 бульдозера.

Длину захватки рассчитываем

, (3.2)

где V_{100 п.м} - объем грунта, необходимый для сооружения 100 п.м. насыпи (см. табл. 2.1)

? 160 п. м.

Укрупненная калькуляция трудовых затрат для 1-го отряда приведена в табл. 3.2.

Таблица 3.2 - Укрупненная калькуляция трудовых затрат для 1-го отряда. Длина захватки 160 м. Объем работ в смену 3786 м ³

Обоснование	Вид работ	Ед. изм.	Сменный объем работ	Производитель-ность машины	Количество машино-смен	Кисп
					расчет-ное	принятое
Е 2-1-22 т.2 5,а + 5,г	Разработка и перемещение грунта в насыпь бульдозером ДЗ-110	м 3	3786	1262	3,0	3	1,0
Е 2-1-28 1,а	Разравнивание грунта бульдозером ДЗ-19	м 3	3786	1262	3,0	3	1,0
Е 2-1-31 т.2 2,а + 4,а	Уплотнение грунта в насыпи катком ДУ-84 (8 проходов)	м 3	3786	1302	2,91	3	0,97

Рассчитываем необходимое количество машино-смен для 2-го отряда:

, (3.3)

где П_ск - производительность скрепера в смену,

маш. смены.

К производству принимается 8 единиц.

Их производительность в смену составит:

V_cм = 8 ? 482 = 3856 м ³/смену.

Определяем фактическую длину захватки:

= 163 п.м/смену.

Укрупненная калькуляция трудовых затрат для 2-го отряда машин приведена в таблице 3.3

Таблица 3.3 - Укрупненная калькуляция трудовых затрат для 2-го отряда. Длина захватки 163 м. Объем работ в смену 3856 м³

Обоснование	Вид работ	Ед. изм.	Сменный объем работ	Производительность машины	Количество машино-смен	Кисп
					расчет-ное	принятое
1	2	3	4	5	6	7	8
Е 2-1-21 т.3 1, д	Разработка и перемещение грунта в насыпь скрепером ДЗ-32	м 3	3856	482	8	8	1,0
Е 2-1-35 2,а	Грубая планировка поверхности 3-х слоев грунта в насыпи	м 2	11638	20000	0,58	1	0,58
Е 2-1-31 т.2 2,а + 4,а	Уплотнение грунта в насыпи катком ДУ-84 (6 проходов)	м 3	3856	1302	2,96	3	0,98

Выбор рационального комплекта машин для 1-го и 2-го отрядов машин проведен на основе сравнения технико-экономических показателей:

Технико-экономические показатели для 1-го отряда.

1. Производительность отряда в смену

П_отр = V_см, (3.4)

П_отр = 3786 м ³/смену.

2. Условная себестоимость единицы объема работ в условных единицах (у.е.).

, (3.5)

где С_м - стоимость машино-смен, у.е., определяется по приложению 5.

= 0,06 у.е./м ³

3. Средняя сменная выработка:

, (3.6)

где N - количество рабочих в отряде.

B 421 м ³/чел.смену.

4. Энергоемкость работ

, (3.7)

где n_мt - количество машин;

М_м - мощность двигателя;

t - время работы машин в смену.

= 1,98 кВт·ч /м ³.

5. Энерговооруженность рабочих в отряде:

, (3.8)

где N - количество рабочих в отряде.

Технико-экономические показатели для 2-го отряда.

= 105 кВт/чел.

1. Производительность отряда в смену П_отр = V_см,

П_отр = 3856 м ³/смену.

2. Условная себестоимость единицы объема работ в условных единицах (у.е.).

= 0,15 у.е./м ³.

3. Средняя сменная выработка:

B 321,1 м ³/чел.смену.

Энергоемкость работ:

= 3,92 кВт·ч/м ³.

5. Энерговооруженность рабочих в отряде:

= 161 кВт/чел.

Рассчитанные технико-экономические показатели представляем в таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Технико-экономические показатели для 1-го и 2-го отрядов машин

Номер отряда	Технико-экономические показатели
	Потр, м 3/смену	S, у.е./м 3	В, м 3/чел.смену	Эе, кВт·ч/м 3	Эв, кВт/чел.
1	3786	0,06	475	1,98	105
2	3856	0,15	321,1	3,92	161

При сравнении представленных показателей видно, что наиболее рациональным комплектом машин является состав 1-го отряда, который и принимается к производству работ.

3.2 Технология производства линейных земляных работ

Строительство насыпи будет производиться из грунта по слоям, толщина которых назначается исходя из уплотняющей способности катков.

Расчетная схема количества слоев и послойные объемы работ приведены на рисунке 3.1.

Для выбранного специализированного отряда машин составляется подробная калькуляция трудовых затрат, которая сводится в таблицу 3.5.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Требуемая плотность грунтов может быть достигнута при влажности, отличающейся от оптимальной не более чем указано в приложении 6 или "руководстве" [6].

Природная влажность грунта (супесь песчанистая) по заданию составляет 8 %. Оптимальная влажность грунта приведена в приложении 7 и равна 12 %.

Отклонение от оптимальной влажности W_опт составляет:

;

.

Допустимое отклонение от оптимальной влажности находится в диапазоне 0,80-1,25. Следовательно, необходимо при уплотнении грунтов производить их увлажнение.

Объем необходимого количества воды для послойного увлажнения грунта определяем по формулам.

Для нижнего слоя:

вес воды Р_в в грунте при оптимальной влажности:

, (3.9)

где г - максимальная плотность скелета грунта, т/м ³ (см. приложение 7)

т;

вес воды, необходимый для доувлажнения грунта:

; (3.10)

т.

Для среднего слоя:

т; т.

Для верхнего слоя:

т; т.

Производительность поливомоечной машины при наборе воды из водоема и розливе через сопла определяем по расчету:

П_ПМ =, (3.11)

где К - коэффициент внутрисменного использования (0,85);

Q - вместимость цистерны, т (ПМ-130Б, Q = 6 т, см. прил. 5);

V - средняя скорость, км/ч (по грунтовой дороге V = 20 км/ч);

t - время налива, розлива 1 т воды через сопла (0,097 ч);

l - дальность транспортирования воды (5 км).

П_ПМ = т/смену.

Таблица 3.5 см. приложение "калькуляция" (2 листа)

Рассчитанная калькуляция потребности в дорожных машинах позволяет определиться с составом отряда, который приведен в таблице 3.6.

Таблица 3.6 - Состав отряда

Наименование машин	Марка	Количество	Профессия и разряд
Бульдозер	ДЗ-110	3	Машинист 6 разряда
Бульдозер	ДЗ-19	3	-"-
Каток комбинированный	ДУ-84	3	-"-
Автогрейдер	ДЗ-98	1	-"-
Поливомоечная машина	ПМ-130 Б	7	Машинист 4 разряда

Далее дается описание технологических процессов с указанием схем работы дорожных машин.

На рисунках показываются схемы работы машин при снятии растительного грунта, сооружении насыпи из боковых резервов и уплотнении грунтов, руководствуясь порядком выполнения проекта.

На основе полученных выше данных разрабатывается технологическая схема производства земляных работ, представленная на рисунке 3.2.

Рис. 3.2. См. файл "Рисунок".

Приложение 2. Степень уплотнения грунта рабочего слоя

Элементы земляного полотна	Глубина расположения слоя от поверхности покрытия, м	Наименьший коэффициент уплотнения грунта при типе дорожных одежд
		капитальном	облегченном
		в дорожно-климатических зонах
		II, III	IV	II, III	IV
Рабочий слой	До 1,5	1,0	0,98	0,98	0,95
Неподтапливаемая часть насыпи	Св.1,5 до 6	0,95	0,95	0,95	0,9

Примечание. Принять для дорог II и III технической категории капитальный тип дорожных одежд, а для IV категории - облегченный тип.

Приложение 3. Значения коэффициентов относительного уплотнения

Требуемый коэффициент уплотнения грунтов	Значение коэффициентов относительного уплотнения К
	Пески, супеси, суглинки легкие и легкие пылеватые	Суглинки, глины
1,00	1,10	1,05
0,95	1,05	1,00
0,90	1,00	0,95

Приложение 4. Трудоемкость работ по строительству круглой железобетонной трубы диаметром 1 м

Отверстие трубы, м	Бесфундаментная труба	Фундаментная труба	Укрепление русел и откосов (на одну трубу)
	Количество отрядо-смен
	на 1 м трубы	на 2 ого-ловка	на 1 м трубы	на 2 оголовка	Укрепление монолитное	Укрепление блоками
1,0	0,06	4,2	0,20	4,11	6,7	5,1

Приложение 5. Средства механизации земляных работ

Таблица 1. Бульдозеры

Модель	Мощность двигателя, л.с/кВт	Подъем отвала, мм	Заглубление отвала, мм	Стоимость эксплуатации, у.е./ч	Фирма изготовитель
ДЗ-150	165/121,5	830	410	4,1	Михневский РМЗ
ДЗ-42	95/70	500	150	3,0
ДЗ-171	170/125	830	400	4,2
ДЗ-110	160/118	н.д.	н.д.	3,9	Отечественное производство, г. Челябинск
ДЗ-19	108/79	н.д.	н.д.	2,1
D 4GL GP	81,5/60	820	450	4,9	CATER-PILLAP
D 5G XL	91/67	820	440	5,4
D 5N XL	111,5/82	920	420	6,6
D 6N XL	141,5/104	1140	510	8,4
D 6R II	165/121,5	1210	510	9,9
D 7R II	232,5/171	1150	527	9,3
D 155A-5	310/228	1505	660	12,4	KOMATSU

Таблица 2. Скреперы самоходные

Модель	Мощность двигателя, л.с/кВт	Вмести-мость ковша, м3	Ширина резания, м	Толщина слоя отсыпки, м	Стоимость эксплу-атации, у.е./ч	Фирма-изготовитель
ДЗ-11	180/132	9	2,72	0,55	5,6	Отечественное производство г. Челябинск
ДЗ-32	240/177	10	2,90	0,45	7,2
ДЗ-13	360/265	15	2,93	0,5	10,8
МоАЗ-6014	225/165,5	11	2,82	0,45	6,7	Могилевский автомобильный завод
611	268/197	11	2,9	0,376	15,0	CATER-PILLAR
6 21G	334/246	15,3	3,03	0,522	19,8

Таблица 3. Самоходные катки для уплотнения грунтов

Модель	Мощность двигателя, л.с/кВт	Масса, т	Ширина уплот-нения, м	Глубина уплотнения грунтов, м	Стоимость эксплуатации, у.е./ч	Фирма-изготовитель
ДУ-65	131/98	12	1,7	0,25/0,3	5,9	ЗАО "Раскат"
ДУ-85	175/128.8	13	2,0	0,2/0,3	6,4
ДУ-84	197/147	16	2,0	0,3/0,35	3,9
ДУ-100	78/51.5	10	2.0	0.2/0.25	4.9
ДУ-101	150/110	14	2.0	0.3/0.35	6.8
BW16R	99/74	9,2	1,68	0,15/0,2	6,0	BOMAG
BW24R	95/71	10	1,9	0,2/0,25	6,5
BW164 AC-2	90/67	9,2	1,68	0,2/0,25	5,7
GRW-15	117/86	11,5	1,9	0,3/0,35	6,0	HAMM
GRW-10	117/86	8,8	1,9	0,15/0,2	5,6
GRW-18	117/86	14,5	1,9	0,3/0,35	7,5

Примечание. Глубина уплотнения дается над чертой - для связных грунтов, под чертой для несвязных грунтов.

Таблица 4. Поливомоечные машины

Модель (база)	Вместимость цистерны, м3	Ширина, м	Рабочая скорость Vр, км/ч	Стоимость эксплуатации, у.е./ч
ПМ-130Б (ЗИЛ)	6,0	поливки 15-18 мойки 8,0	20	11,3
КО-002 (ЗИЛ)	6,5	поливки 14-20 мойки 8,5	20	11,7
КО-802 (КамАЗ)	11,0	поливки 15 мойки 5,0	25	17,2

Приложение 6. Допустимые отклонения от оптимальной влажности грунтов

Разновидность грунтов	Отклонение от оптимальной влажности Wопт при коэффициенте уплотнения Ку
	0,98	0,95
Пески пылеватые, супеси песчаные	0,80-1,35	0,75-1,6
Супеси пылеватые	0,80-1,25	0,75-1,35
Суглинки легкие и легкие пылеватые	0,85-1,15	0,80-1,30
Суглинки тяжелые песчанистые и тяжелые пылеватые	0,90-1,05	0,85-1,2

Приложение 7. Ориентировочные показатели основных физико-механических свойств грунтов

Разновидность грунта	Число пластичности Wn	Максимальная плотность скелета грунта, г, г/см 3	Оптимальная влажность (среднее значение), Wо, %
Супесь песчаная	1-7	2,0	12
Супесь пылеватая	1-7	1,7	15
Суглинок легкий	7-12	1,8	17
Суглинок легкий пылеватый	7-12	1,6	19
Суглинок тяжелый песчанистый	12-17	1,6	20
Песок крупный	0	2,1	7
Песок средний	0	2,0	8
Песок мелкий	0	1,9	10
Песок пылеватый	0	1,9	11

Таблица 3.5 - Калькуляция трудовых затрат на строительство земляного полотна. Длина захватки 160 м, объем работ в смену 3786 м³

Номер захватки	Номер рабочей операции	Обоснование, Е 2	Наименование рабочей операции	Ед. изм.	Сменный объем работ	Производительность машины	Количество машино-смен	Кисп
							расчет-ное	принято
1	1	Е 2-1-5 т.2, а	Снятие растительного слоя грунта бульдозером ДЗ-19	м 2	7904,0	11884,05	0,67	1	0,67
2	2	Е 2-1-22, т. 2, 4, а + 4, г	Разработка и перемещение грунта в 1-й слой насыпи бульдозером ДЗ-110	м 3	1380,96	1262,0	1,09	1	1,09
	3	Е 2-1-28 3, а	Разравнивание грунта 1-го слоя бульдозером ДЗ-19	м 3	1380,96	1262,0	1,09	1	1,09
3	4	Расчет	Увлажнение грунта 1-го слоя поливомоечной машиной ПМ-130 Б	т	83,84	38,72	2,17	3	0,72
	5	Е 2-1-31, т. 2 2, б + 4, б	Уплотнение грунта 1-го слоя катком ДУ-84 (9 проходов)	м 3	1380,96	1344,3	1,03	1	1,03
4	6	Е 2-1-22, т. 2 4, а + 4, г	Разработка и перемещение грунта во 2-й слой насыпи бульдозером ДЗ-110	м 3	1266,0	1262,0	1,0	1	1,0
	7	Е 2-1-28, 3, а	Разравнивание грунта 2-го слоя бульдозером ДЗ-19	м 3	1266,0	1262,0	1,0	1	1,0
5	8	Расчет	Увлажнение грунта 2-го слоя поливомоечной машиной ПМ-130 Б	т	76,86	38,72	1,99	2	1,0
5	9	Е 2-1-31, т. 2 2, б + 4, б	Уплотнение грунта 2-го слоя катком ДУ-84 (9 проходов)	м 3	1266,0	1344,3	0,94	1	0,94
6	10	Е 2-1-22, т. 2 4, а + 4, г	Разработка и перемещение грунта в 3-й слой насыпи бульдозером ДЗ-110	м 3	1139,04	1262,0	0,9	1	0,9
	11	Е 2-1-28 3, а	Разравнивание грунта 3-го слоя бульдозером ДЗ-19	м 3	1139,04	1262	0,9	1	0,9
	12	Расчет	Увлажнение грунта 3-го слоя поливомоечной машиной ПМ-130 Б	т	69,16	38,72	1,79	2	0,89
7	13	Е 2-1-31, т. 2 2, б + 4, б	Уплотнение грунта 3-го слоя катком ДУ-84 (9 проходов)	м 3	1139,04	1344,3	0,85	1	0,85
	14	Е 2-1-37, т. 2, 4	Планировка верха насыпи и дна резервов автогрейдером ДЗ-98	м 2	6752,0	27333,3	0,25	1	0,25
8	15	Е 2-1-39, 4, в	Планировка откосов насыпи и резервов автогрейдером ДЗ-98	м 2	2176,0	15769,2	0,14	1	0,14
	16	Е 2-1-22, т. 2, 2, а, примеч.п.3	Обратная надвижка растительного слоя грунта на резервы и откосы насыпи бульдозером ДЗ-19	м 3	1580,0	1744,7	0,9	1	0,9

Библиографический список

1. Большая Советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1979. - 1630 с.

2. Евгеньев И.Е., Каримов Б.Б. Автомобильные дороги в окружающей среде. - М.: Трансдорнаука, 1997. - 287 с.

3. ЕНиР. Сборник 2. Земляные работы. Вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы /Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1988.

4. Каменецкий Б.И., Кошкин И.Г. Организация строительства автомобильных дорог. - М.: Транспорт, 1991.

5. Петрашкевич Ю.И., Могилевич В.М. Проектирование производства работ по строительству автомобильной дороги. Строительство земляного полотна: Учебное пособие /ОмПИ. - Омск, 1987. - 87 с.

6. Руководство по сооружению земляного полотна автомобильных дорог. - М.: Транспорт, 1982.

7. СНиП 2.05.02-85, Автомобильные дороги /Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

8. СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования.

9. СНиП 4.03-91. Сборник сметных норм и расценок на эксплуатацию машин.

10. СНиП 23.01-99. Строительная климатология.

11. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги /Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 112 с.

12. Строительство автомобильных дорог /Под ред. В.К. Некрасова. - М.: Транспорт, 1980. - Т. 1.

13. Смирнов А.В., Петрашкевич Ю.И. Сборник задач по технологии и организации строительства автомобильных дорог: Учебное пособие/ ОмПИ. - Омск, 1989. - 78 с.

14. Сикаченко В.М. Правила технического оформления дипломных и курсовых проектов, студенческих отчетов и научных работ. - Омск, 2004. - 141 с.

15. Технология и организация строительства автомобильных дорог /Н.В. Горелышев, С.М. Полосин, Никитин и др.; Под ред. Н.В. Горелышева. - М.: Транспорт, 1992. - 551 с.

16. Технология и организация строительства автомобильных дорог. Т.1. Земляное полотно: Учебное пособие /В.П. Подольский, А.В. Глагольев, П.И. Поспелов; Под ред. В.П. Подольского. - Воронеж: Изд-во Воронежского гос. ун-та, 2005. - 528 с.

17. Шестаков В.Н., Туякова А.Н. Дорожная климатология для строителей. Омск: Изд-во СибАДИ, 2007. - 115 с.

Размещено на Allbest.ru