Строительство земляного полотна автомобильной дороги

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Характеристика района проектирования

2. Определение объемов работ

2.1 Ситуационный план дороги

2.2 Расчет объемов подготовительных работ

2.3 Расчет объемов земляных работ

3. Расчет средней дальности перемещения грунта

3.1 Расчет средней дальности перемещения грунта из боковых резервов

3.2 Определение средней дальности транспортирования грунта из карьера

4. Разбивка трассы дороги на характерные участки

5. Определение расчетной скорости потока производства работ

5.1 Проектирование технологической последовательности производства работ для каждого характерного участка

5.2 Определение среднего темпа объёмов работ

6. Контроль качества производимых работ

7. Охрана труда при производстве земляных работ



1. Характеристика района проектирования

Курская область расположена во II дорожно-климатической зоне - зоне избыточного увлажнения грунтов. Для района проложения автомобильной дороги характерен климат с мягкой зимой и теплым летом, что видно из дорожно-климатического графика, представленного на рисунке 1.

Рисунок 1 - Дорожно-климатический график района проложения проектируемой дороги

Климат умеренно-континентальный. Суровость климата возрастает с запада на восток. Лето теплое: среднесуточная температура наиболее жаркого месяца (июля) составляет +18,7 °С; зима мягкая со среднесуточной температурой наиболее холодного месяца (января) -9,3 °С. Отрицательные температуры воздуха бывают с ноября по март, а расчетная длительность периода отрицательных температур Т=132 сут.

Абсолютный максимум температуры воздуха в году достигает +37 °С, минимум -35 °С. Следовательно, амплитуда температуры составляет 72 °С.

За год выпадает 587 мм осадков; количество осадков в жидком и смешанном виде 375 мм; суточный максимум 144 мм.

Таблица 1 - Климатические параметры холодного периода года

Наименование параметра	Значение параметра
Климатический район и подрайон	II B
Температура воздуха наиболее холодных суток, обеспеченностью 0,98/-0,92,	-32/-30
Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,98/0,92, °С	-29/-26
Средняя температура воздуха холодного периода обеспеченностью 0,94, °С	-14
Абсолютная минимальная температура воздуха,	-35
Средняя суточная амплитуда температуры воздуха наиболее холодного месяца,	6,3
Продолжительность, сут. / Средняя температура воздуха, °С (за отопительный период со среднесуточной температурой воздуха 8 С)	198/-2,4
Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца, %	86
Средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 ч. наиболее холодного месяца, %	78
Количество осадков за ноябрь-март, мм	212
Преобладающее направление ветра за декабрь-февраль	ЮЗ
Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, м/с	5,3
Средняя скорость ветра, м/с, за период со средней суточной температурой воздуха 8 С	4,4
Зона влажности района	2

Таблица 2 - Климатические параметры теплого периода года

Наименование параметра	Значение параметра
Средняя температура теплого периода, обеспеченностью 0,95/0,98, С	21,6/ 25,8
Средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца, С	24
Абсолютная максимальная температура воздуха, С	37
Средняя суточная амплитуда температуры воздуха наиболее теплого месяца, С	10
Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее теплого месяца, %	69
Средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 ч наиболее теплого месяца, %	56
Количество осадков за апрель-октябрь, мм	375
Суточный максимум осадков, мм	144
Преобладающее направление ветра за июнь-август	СВ
Минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, м/с	3,5

Для рассматриваемого района зимой преобладают ветры и юго - западного и западного направлений (см. рисунок 2). Летом преобладают ветры западного и северо-восточного направлений (см. рисунок 2). Средняя скорость ветра за январь равна 4,46 м/с. Максимум из средних скоростей по румбам за январь равна 5,3 м/с. Средняя скорость ветра за июль равна 3,49 м/с. Максимум из средних скоростей по румбам за июль равна 3,5м/с.

Рисунок 2 - Розы ветров по повторяемости ветра (январь, июль)

Рисунок 3 - Розы ветров по скорости ветра (январь, июль)



Таблица 3 - Направление, повторяемость и скорость ветра

Показатели	Направления действия ветра (румб)
	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
	Январь
Повторяемость ветра, %	7	14	13	15	8	17	16	10
Скорость ветра, м/с	4,2	4,3	4,1	4,9	4,1	5,3	4,4	4,4
Максимальная из средних скоростей по румбам за январь, м/с	5,3
	Июль
Повторяемость ветра, %	14	16	10	9	5	10	17	19
Скорость ветра, м/с	3,5	3,5	3,4	3,2	3,2	3,3	3,9	3,9
Максимальная из средних скоростей по румбам за июль, м/с	3,5



2. Определение объемов работ

2.1 Ситуационный план дороги

Протяженность дороги 40 км.

Рисунок 5 - Ситуационный план трассы: 1,6 - Лес средней густоты диаметром 20 см.; 2,7 - Пашня; 3,8 - Лес редкий диаметром 24 см.; 4,10 - Луг; 5,6 - Лес густой диаметром 20 см

2.2 Расчет объемов подготовительных работ

К подготовительным работам относят расчистку дорожной полосы от леса, кустарника, камней, пней, срезку растительного слоя грунта. Подготовительные работы проводят в пределах ширины полосы отвода.

Под полосой отвода автомобильной дороги понимается совокупность земельных участков, предоставленных в установленном порядке для размещения конструктивных элементов и инженерных сооружений, а также зданий, строений, сооружений, защитных и декоративных лесонасаждений и устройств, других объектов, имеющих специальное значение по обслуживанию указанной дороги и являющихся ее неотъемлемой технологической частью. Части полосы отвода, находящиеся за пределами земляного полотна, называют обрезами (рис. 6).

Рисунок 6 - Полоса отвода автомобильной дороги

Придорожные полосы автомобильной дороги - территории, которые прилегают с обеих сторон к полосе отвода автомобильной дороги и в границах которых устанавливается особый режим использования земельных участков (частей земельных участков) в целях обеспечения требований безопасности дорожного движения, а также нормальных условий реконструкции, капитального ремонта, ремонта, содержания автомобильной дороги, ее сохранности с учетом перспектив развития автомобильной дороги.

Полоса отвода находится в распоряжении дорожных организаций и изымается из ведения тех землепользователей, за которыми была закреплена до постройки дороги. Ширина полосы зависит от категории дороги и условий местности. автомобильная дорога земляная производство

В пределах полосы отвода автомобильной дороги могут размещаться: инженерные коммуникации, автомобильные дороги (кроме федеральных), железные дороги, линии электропередачи, линии связи, объекты трубопроводного и железнодорожного транспорта, подъезды, съезды и примыкания (включая переходно-скоростные полосы) к объектам, расположенным вне полосы отвода федеральной автомобильной дороги и требующим доступа к ним. Если на расчищаемой полосе имеются деревья ценных пород, то их следует выкопать и пересадить в специально отведенное места и сроки, установленные с учетом агротехнических требований.

Для расчета объема работ по срезке деревьев и корчёвки пней используется формула (1):

П = Д, (1)

где

П - количество пней на протяжении характерного участка;

Д - количество деревьев на протяжении характерного участка;

- ширина полосы отвода, м;

- протяженность характерного участка, м;

n - количество деревьев (пней) на одном гектаре. определяется по таблице 5.

Таблица 4 - Нормы отвода земель

Категория автомобильной дороги	Количество полос движения	Общая ширина полосы отвода, м, при поперечном уклоне местности
		От 0 до 1:20	От 1:20 до 1:10	От 0 до 1:20	От 1:20 до 1:10
		На землях сельскохозяйственного назначения	На землях, не пригодных для сельского хозяйства
I I I II III IV V	8 6 4 2 2 2 1	63 55 47 31 26 24 11	64 56 48 32 28 25 22	74 64 55 39 36 35 33	75 65 56 40 38 36 34

Таблица 5 - Распределение леса по густоте

Наименование леса	Редкий	Средний	Густой
Среднее количество деревьев, шт./га	150	340	500

Ширина полосы отвода, м, при III категории автомобильной дороги и поперечном уклоне местности от 0 до 1:20:

- На землях сельскохозяйственного назначения: B₀₁ = 26 м;

- На землях, не пригодных для сельского хозяйства: B₀₂ = 36 м.

Расчет объема работ по срезке деревьев и корчёвки пней на участках:

1 (0-4 км): = B₀₂ = 36 м; ; n = 340 шт.

П = Д

3 (6-8 км):= B₀₂ = 36 м; ; n = 150 шт.

П = Д

5 (12-16 км):= B₀₂ = 36 м; ; n = 500 шт.

П = Д

6 (16-20 км):= B₀₂ = 36 м; ; n = 340 шт.

П = Д

8 (23-26 км):= B₀₂ = 36 м; ; n = 150 шт.

П = Д

9 (26-29 км):= B₀₂ = 36 м; ; n = 500 шт.

П = Д

Объем работ по срезке дерева:

Д, (2)

где - объем одного дерева, м ³, определяется по таблице 6;

Д - общее количество деревьев, шт., определяется по формуле 1.

Таблица 6 - Распределение деревьев по крупности

Крупность леса	Очень мелкий	Мелкий	Средний	Крупный
Диаметр ствола, см Объем дерева, м3 Объем пня, м3	12…15 0,02…0,04 0,02	16…23 0,05…0,21 0,12	24…31 0,22…0,5 0,26	Свыше 31 Свыше 0,5 Свыше 0,26

Расчета объема работ по срезке деревьев на участках:

1 (0-4 км): ; Д = 4896 шт.

3 (6-8 км):; Д = 1080 шт.

.

5 (12-16 км):; Д = 7200 шт.

.

6 (16-20 км):; Д = 4896 шт.

.

8 (23-26 км):; Д = 1620 шт.

9 (26-29 км):; Д = 5400 шт.

.

Объем работ по удалению пней:

П, (3)

где - объем одного пня, м ³, определяется по таблице 6;

П - общее количество пней, шт., определяется по формуле 1.

Расчета объема работ по удалению пней на участках:

1 (0-4 км): ; Д = 4896 шт.

3 (6-8 км):; Д = 1080 шт.

.

5 (12-16 км):; Д = 7200 шт.

.

6 (16-20 км):; Д = 4896 шт.

.

8 (23-26 км):; Д = 1620 шт.

9 (26-29 км):; Д = 5400 шт.

.

Таблица 7 - Ведомость срезки древесно-кустарниковой растительности

Расстояние, км	Протяженность участка, м	Валка леса и корчевка пней
		Количество
		Деревьев	Пней
от	до		Шт.	м3	Шт.	м3
0	4	4000	4896	637	4896	588
6	8	2000	1080	238	1080	281
12	16	4000	7200	288	7200	144
16	20	4000	4896	637	4896	588
23	26	3000	1620	357	1620	422
26	29	3000	5400	216	5400	108
Итого	20000	25092	2373	25092	2131

Объем срезки растительного слоя грунта определяется по формуле:

, (4)

где - ширина полосы отвода, м;

- протяженность участка срезки;

- толщина срезки на характерном участке (луг, пашня, лес).

Толщину срезки растительного слоя грунта принимают равной 8-12 см на лугах, на пахотных участках - 15-18 см, на участках в лесу - 20-22 см.

Расчета объема срезки растительного слоя грунта на участках:

1 (0-4 км): ; ;.

.

2 (4-6 км): ; ;.

.

3 (6-8 км):; ;.

.

4 (8-12 км):; ;.

.

5 (12-16 км):; ;.

.

6 (16-20 км):; ;.

.

7 (20-23 км):; ;.

.

8 (23-26 км):; ;.

.

9 (26-29 км):; ;.

.

10 (29-45 км): ; ;.

.

Таблица 8 - Ведомость объема работ по срезке растительного слоя грунта

Расстояние, км	Протяженность участка, м	Ширина участка, м	Толщина срезаемого слоя, м	Объем работ, м 3
от	До
0	4	4000	36	0,20	28800
4	6	2000	26	0,18	9360
6	8	2000	36	0,20	14400
8	12	4000	36	0,10	14400
12	16	4000	36	0,20	28800
16	20	4000	36	0,20	28800
20	23	3000	26	0,18	14040
23	26	3000	36	0,20	21600
26	29	3000	36	0,20	21600
29	40	11000	36	0,10	39600
Итого	40000	-	-	221400

2.3 Расчет объемов земляных работ

Для расчета объема грунта для возведения насыпи рассчитывают геометрический объем насыпи. Для этого определяют среднюю площадь поперечного сечения насыпи на участках между пикетами и умножают ее на длину участка. Аналогично рассчитывают профильный объем грунта в выемке (при наличии участка дороги, проходящего в выемке). Для расчета поправки на снятие растительного слоя грунта необходимо рассчитать ширину основания земляного полотна и умножить её на толщину основания растительного слоя грунта, которая зависит от месторасположения участка (лес, пашня, луг).

Площадь сечения насыпи может быть рассчитана по формуле:

, (5)

где B - ширина основания насыпи, м;

B - ширина гребня насыпи, м, определяется по таблице 9;

H_ср - высота насыпи, м.

Таблица 9 - Параметры элементов поперечного профиля проезжей части и земляного полотна автомобильных дорог

Параметры элементов дорог	Автомагистраль	Скоростная дорога	Автомобильные дороги обычного типа (нескоростная дорога) категории
	IA	IБ	IВ	II	III	IV	V
Общее число полос движения, шт	4 и более	4 и более	4 и более	4	2	2	2	1
Ширина полосы движения, м	3,75	3,75	3,75	3,5	3,75	3,5	3,0	4,5
Ширина обочины, м	3,75	3,75	3,75	3,0	3,0	2,5	2,0	1,75
Ширина краевой полосы у обочины, м	0,75	0,75	0,75	0,5	0,5	0,5	0,5	-
Ширина укрепленной части обочины, м	2,5	2,5	2,5	2,0	2,0	1,5	1,0	-
Наименьшая ширина центральной разделительной полосы без дорожных ограждений, м	6,0	6,0	5,0	5,0
Наименьшая ширина центральной разделительной полосы с ограждением по оси дороги, м	2 м + ширина ограждения
Ширина краевой полосы безопасности у разделительной полосы, м	1,0
Примечания 1: Ширина полосы безопасности входит в ширину разделительной полосы, а ширина краевой полосы - в обочину.

Ширина земляного полотна может быть рассчитана по формуле:

, (6)

где m - коэффициент заложения откоса насыпи, определяется по таблице 10.

Таблица 10 - Наибольшая крутизна откосов при высоте откоса насыпи

Грунты насыпи	Наибольшая крутизна откосов при высоте откоса насыпи, м
	До 6	До 12
		в нижней части (0-6)	в верхней части (6-12)
Глыбы из слабовыветривающихся пород	1:1-1:1,3	1:1,3-1:1,5	1:1,3-1:1,5
Крупнообломочные и песчаные за исключением мелких и пылеватых песков)	1:1,5	1:1,5	1:1,5
Песчаные мелкие и пылеватые, глинистые и лессовые	1:1,5 1:1,75	1:1,75 1:2	1:1,5 1:1,75

Объем насыпи:

Fl, (7)

где l - протяженность участка, м.

Расчетный объем насыпи:

. (8)

Расчетный объем насыпи с учетом коэффициента уплотнения:

, (9)

где K_у - коэффициент уплотнения по таблице 11.

Таблица 11 - Значение коэффициента уплотнения

Требуемый коэффициент	Значение коэффициентов относительного уплотнения для грунтов
	Пески, супеси, суглинки пылеватые	Суглинки, глины	Лессы и лессовидные	Скальные разрабатываемые грунты при плотности, г/см 3	Шлаки, отвалы перерабатывающей промышленности
				1,9-2,2	2,2-2,4	2,4-2,7
1,00 0,95 0,90	1,10 1,05 1,00	1,05 1,00 0,95	1,30 1,15 1,10	0,95 0,90 0,85	0,89 0,85 0,80	0,84 0,80 0,76	1,26-1,47 1,20-1,40 1,13-1,33

Для расчета требуемого объема грунта при возведении насыпи необходимо к рассчитанному профильному объему грунта добавить поправку на снятие растительного слоя грунта и полученное значение умножить на коэффициент уплотнения грунта в насыпи. Расчеты сводят в таблицу таблица 12.

Таблица 12 - Ведомость объемов работ при отсыпке земляного полотна

км	Рабочая отметка, м	Длина, м	Поправка на снятие растит. слоя, м3	Профильный объем насыпи, м3	Объем с учетом коэффициента уплотнения, Kу=1,1, м3
1	1,5	1000	2050	29425	32368
2	1,55	1000	2065	30469	33516
3	1,45	1000	2035	28389	31228
4	1,4	1000	2020	27360	30096
5	1,6	1000	4160	33600	36960
6	1,75	1000	3825	36419	40061
7	1,8	1000	4280	37940	41734
8	1,87	1000	4322	39487	43436
9	1,62	1000	2086	31943	35137
10	1,65	1000	2095	32579	35837
11	1,93	1000	2179	38646	42511
12	1,72	1000	2116	34074	37481
13	1,53	1000	4118	32109	35320
14	1,47	1000	4082	30843	33928
15	1,45	1000	4070	30424	33466
16	1,9	1000	4340	40155	44171
17	1,71	1000	4226	35972	39569
18	1,82	1000	4292	38381	42219
19	1,58	1000	4148	33173	36490
20	1,53	1000	4118	32109	35320
21	2,02	1000	3971	42411	46653
22	1,8	1000	3852	37512	41263
23	1,74	1000	3820	36021	39821
24	1,57	1000	4142	32959	36255
25	1,61	1000	4166	33814	37196
26	1,69	1000	4214	35538	39092
27	1,74	1000	4244	36625	40288
28	1,56	1000	4136	32746	36021
29	1,68	1000	4208	35322	38854
30	1,84	1000	2152	36670	40337
31	1,74	1000	2122	34503	37954
32	1,69	1000	2107	33431	36774
33	1,57	1000	2071	30888	33377
34	1,74	1000	2122	34503	37954
35	1,8	1000	2140	35800	39380
36	1,9	1000	2170	37985	41784
37	1,82	1000	2146	36235	39858
38	1,75	1000	2125	34719	38191
39	1,68	1000	2104	33218	36539
40	1,65	1000	2095	32579	35837

Объём работ по уплотнению земляного полотна равен объёму с учётом коэффициента уплотнения. Для повышения качества уплотнения земляного полотна необходимо уплотнение производить при влажности, близкой к оптимальному значению. Так для песчаных грунтов оптимальное значение влажности равно 7-10 %, для супесчаных грунтов 9-14 %, для суглинистых фунтов 13-21 % и для глинистых грунтов 20-24 %. Для доувлажнения используют поливомоечные машины или производят орошение поверхности из шлангов с насадками.

Объём воды V_B (м³) при доувлажнении 1 м³ грунта может быть рассчитан по формуле:

, (9)

где -объем грунта, м³, определяется по таблице 12;

- значение оптимальной влажности грунта, %;

- значение естественной влажности грунта, %;

=1-2 % - значение потерь влажности при транспортировании и разравнивании грунта;

- естественная плотность грунта в карьере, ;

- плотность воды, .

Допускается объём воды для доувлажнения принимать равным 5 % от объёма уплотняемого грунта.

(10)

.

В том случае, если влажность грунта выше оптимального значения, производят подсушивание грунта рыхлением или добавкой сухих инертных материалов - песка, золы уноса, шлака.

Для придания земляному полотну правильной формы, отвечающей техническим и эстетическим требованиям и для улучшения условий водоотвода, и повышения устойчивости откосов производят планировку поверхности земляного полотна.

Объём планировки откосов земляного полотна определяют по формуле:

, (11)

где - длина откоса земляного полотна, м, определяется по формуле 12.

Длина откоса насыпи:

, (12)

где - высота насыпи, м;

m = 1,5 - коэффициент заложения откоса, определяется по таблице 10.

Расчёты сводятся в таблицу ведомости планировки откосов земляного полотна (таблица 13).



Таблица 13 - Ведомость объёмов работ по планировке откосов земляного полотна

Расстояние, км	Протяженность участка, м	Длина откоса, м	Объем работ, м 3
От	До
0	1	1000	2,704	5408
1	2	1000	2,794	5588
2	3	1000	2,614	5228
3	4	1000	2,524	5048
4	5	1000	2,884	5768
5	6	1000	3,155	6310
6	7	1000	3,245	6490
7	8	1000	3,371	6742
8	9	1000	2,92	5840
9	10	1000	2,975	5950
10	11	1000	3,479	6958
11	12	1000	3,101	6202
12	13	1000	2,758	5516
13	14	1000	2,65	5300
14	15	1000	2,614	5228
15	16	1000	3,425	6850
16	17	1000	3,083	6166
17	18	1000	3,281	6562
18	19	1000	2,848	5696
19	20	1000	2,758	5516
20	21	1000	3,642	7284
21	22	1000	3,245	6490
22	23	1000	3,137	6274
23	24	1000	2,83	5660
24	25	1000	2,902	5804
25	26	1000	3,047	6094
26	27	1000	3,137	6274
27	28	1000	2,812	5624
28	29	1000	3,029	6058
29	30	1000	3,317	6634
30	31	1000	3,137	6274
31	32	1000	3,047	6094
32	33	1000	2,83	5660
33	34	1000	3,137	6274
34	35	1000	3,245	6490
35	36	1000	3,425	6850
36	37	1000	3,281	6562
37	38	1000	3,155	6310
38	39	1000	3,029	6058
39	40	1000	2,975	5950
Итого	40000	121,542	243084

Объём планировки гребня земляного полотна рассчитывают по формуле:

, (12)

где b - ширина гребня насыпи, м, определяется по таблице 9;

= 1000 - протяженность участка, м.

.



3. Расчет средней дальности перемещения грунта

3.1 Расчет средней дальности перемещения грунта из боковых резервов

Для возведения земляного полотна грунт берется их резервов или карьеров, Забор грунта из резервов более предпочтителен вследствие небольшого расстояния его транспортирования. По ситуационному плану автомобильной дороги необходимо проанализировать возможность устройства боковых резервов. Как правило, боковые резервы и карьеры устраивают на участках местности не относящихся к землям сельскохозяйственного назначения. В случае отсутствия такой возможности, грунт для возведения насыпи берется из карьеров. К размещению карьеров грунта предъявляются следующие требования:

- карьер по возможности должен находиться на возвышенных участках местности и не затапливаться поверхностными и грунтовыми водами;

- груженый ход автосамосвалов должен производиться под уклоном местности.

В зависимости от поперечного уклона местности и высоты насыпи боковые резервы могут быть как с одной стороны земляного полотна - односторонние, так и с двух - двусторонние.

Для расчета расстояния перемещения грунта из двусторонних резервов необходимо рассчитать средневзвешенную площадь поперечных сечений резервов по формуле.

, (13)

где Q_i - требуемый объем грунта для разработки в резервах;

l_i - длина резерва.



Рисунок 7 - Положение боковых резервов на лугу

На участке от 8 до 12 км:

.

На участке от 29 до 40 км:

.

Площадь поперечного сечения одного резерва может быть рассчитана по формуле:

, (14)

На участке от 8 до 12 км:

.

На участке от 29 до 40 км:

.

Расстояние поперечного перемещения грунта при возведении земляного полотна из резервов определяется по формуле 15:

(15)

где, m_р - коэффициент заложения откоса резерва (по таблице 10);

h²_рез - глубина резерва (принимаем 1 м).

На участке от 8 до 12 км:

.

На участке от 29 до 40 км:

.

3.2 Определение средней дальности транспортирования грунта из карьера

Рисунок 8 - Схема транспортирования грунта из карьера

Среднюю дальность транспортирования грунта из карьера можно рассчитать по формуле:

(16)

где Q_i - объем грунта для строительства i - го участка земляного полотна;

L_i - расстояние от карьера до середины i - го участка земляного полотна.

15,65 км.



4. Разбивка трассы дороги на характерные участки

Трасса автомобильной дороги может проходить по землям сельскохозяйственного назначения и по землям, не относящимся к землям сельскохозяйственного назначения, и, кроме того, может меняться тип поперечного профиля земляного полотна, грунтово-гидрологические условия и др.

Технология производства работ на этих участках может существенно отличаться. Поэтому трассу дороги целесообразно разбивать на характерные участки. Для курсового проекта возможна разбивка на следующие характерные участки:

- характерный участок 1: возведение земляного полотна из привозного грунта для леса;

- характерный участок 2: возведение земляного полотна из привозного грунта для пашни;

- характерный участок 3: возведение земляного полотна из боковых резервов для луга.



5. Определение расчетной скорости потока производства работ

Автомобильные дороги относятся к линейным сооружениям, поэтому для их строительства целесообразно использовать поточный метод производства работ. При этом методе вся дорога разбивается на захватки, на которых выполняются определённые строительные операции до их полного завершения. В курсовом проекте предлагается определить длину захватки по сменной производительности звена строительных машин или по средней скорости потока.

Среднюю скорость потока работ при сооружении земляного полотна определяют по формуле:

(17)

где L - длина трассы, м;

Т - продолжительность сооружения земляного полотна, дни;

п =2 - число смен работы за сутки.

.

Продолжительность сооружения земляного полотна может быть рассчитана по формуле:

(18)

где = 183 - календарная продолжительность сооружения земляного полотна, дни;

- простои по метеоусловиям, дни, определяется по формуле 21;

- число дней на ремонт и профилактику машин, а также на внутри объектную переброску, простои по организационным причинам, дни, определяется по формуле 22;

= 55 - число выходных и праздничных дней, определяется по календарю.

.

Календарную продолжительность сооружения земляного полотна определяют по дорожно-климатическому графику (рисунок 1) из условия, что в весенний период работы начинаются при среднесуточных температурах не ниже +5°С, а заканчиваться в осенний период при среднесуточных температурах не ниже +10°С. Данное ограничение носит рекомендательный характер. Производить работы по возведению земляного полотна можно и при отрицательных температурах, но с соблюдением технологии производства земляных работ в зимний период.

Продолжительность простоев по метеоусловиям ориентировочно может быть рассчитана по формуле:

(19)

где А = 375 - количество осадков в течение календарного периода, мм, определяется по СНиП 21-01-99.

.

Продолжительность простоев на ремонт и профилактику машин:

, (20)

.

После расчёта средней скорости потока назначают длину захватки, которая принимается равной средней скорости потока с округлением в большую сторону до числа, кратного пяти. Однако следует учитывать, что при современных высокопроизводительных машинах длина захватки, рассчитанная по этому способу, может быть мала для полного использования машин, в этом случае необходимо увеличить длину захватки.

5.1 Проектирование технологической последовательности производства работ для каждого характерного участка

Для луга:

1.Срезка растительного слоя грунта в пределах полосы отвода (бульдозер ДЗ-186);

2. Разработка грунта в резерве с перемещением его в тело насыпи (бульдозер ДЗ-186);

3. Послойное разравнивание грунта в насыпи (бульдозер ДЗ-186);

4. Послойное доувлажнение грунта в насыпи (поливомоечная машина);

5. Послойное уплотнение грунта в насыпи (каток ДУ-29);

6. Планировка откосов земляного полотна (автогрейдер ДЗ-180);

7. Планировка гребня земляного полотна (автогрейдер ДЗ-180);

Для пашни:

1. Срезка растительного слоя грунта в пределах полосы отвода (бульдозер ДЗ-186);

2. Срезка растительного слоя грунта в карьере (бульдозер ДЗ-186);

3. Разработка грунта в карьере (экскаватор ЕК-400);

4. Транспортировка грунта (автосамосвал Volvo D250E);

5. Послойное разравнивание грунта в насыпи (бульдозер ДЗ-186);

6. Послойное доувлажнение грунта в насыпи (поливомоечная машина);

7. Послойное уплотнение грунта в насыпи (каток ДУ-29);

8. Планировка откосов насыпи (автогрейдер ДЗ-180);

9. Планировка гребня насыпи (автогрейдер ДЗ-180).

Для леса:

1. Удаление древесно-кустарниковой растительности (ДП-4);

2. Корчевка пней (ДП-3 с корчевательным оборудованием);

3. Срезка растительного слоя грунта в пределах полосы отвода (бульдозер ДЗ-186);

4. Срезка растительного слоя грунта в карьере (бульдозер ДЗ-186);

5. Разработка грунта в карьере (экскаватор ЕК-400);

6. Транспортировка грунта (автосамосвал Volvo D250E);

7. Послойное разравнивание грунта в насыпи (бульдозер ДЗ-186);

8. Послойное доувлажнение грунта в насыпи (поливомоечная машина);

9. Послойное уплотнение грунта в насыпи (каток ДУ-29);

10. Планировка откосов насыпи (автогрейдер ДЗ-180);

11. Планировка гребня насыпи (автогрейдер ДЗ-180).

5.2 Определение среднего темпа объёмов работ

Темпом работ называется объём строительных работ, выполняемых за смену. Темп работ можно рассчитать по формуле:

(21)

где - суммарный объём работ на характерном участке;

- число календарных дней для выполнения данного вида работ, определяется по таблице 14;

n - среднее количество смен за один день.

Таблицы 14 - Число календарных дней для выполнения данного вида работ в зависимости от места проведения работ

Место проведения работ	Число календарных дней для выполнения данного вида работ
Лес (20 км)	48
Пашня (5 км)	12
Луг (15 км)	36

Рассчитанные по формуле (23) значения темпов работ для характерных участков заносят в таблицу 15.

Таблица 15 - Темпы работ при строительстве земляного полотна автомобильной дороги

Наименование работ	Объём работ	Темп работ
Участок 1 (лес)
1 Удаление ДКР	2373	24,72
2 Корчёвка пней	2131	22,20
3 Срезка растительного слоя в пределах полосы отвода	144000	1500
4 Срезка растительного слоя в карьере	10634	110,77
5 Разработка грунта в карьере	776268	8086,13
5 Транспорт грунта из карьера	776268	8086,13
7 Послойное разравнивание грунта	753658	7850,60
8 Послойное уплотнение грунта	753658	7850,60
9 Планировка откосов земляного полотна	139098	1448,94
10 Планировка гребня земляного полотна	320000	3333,33
Участок 2 (пашня)
1 Срезка растительного слоя в пределах полосы отвода	30960	1290
2 Срезка растительного слоя грунта в карьере	10634	443,09
3 Разработка грунта в карьере	196000,76	8166,7
4 Транспортировка грунта	196000,76	8166,7
5 Послойное разравнивание грунта	190292	7928,84
6 Послойное уплотнение грунта	190292	7928,84
7 Планировка откосов земляного полотна	30106	1254,42
8 Планировка гребня земляного полотна	80000	3333,34
Участок 3 (луг)
1 Срезка растительного слоя в пределах полосы отвода	54000	750
2 Разработка грунта в резерве с перемещением в тело насыпи	633819,63	8803,05
3 Послойное разравнивание грунта	615358,86	8546,65
4 Послойное уплотнение грунта	615358,86	8546,65
5 Планировка откосов земляного полотна	100704	1398,67
6 Планировка гребня земляного полотна	240000	3333,33



6. Контроль качества производимых работ

Производственный контроль качества включает следующие этапы: входной, операционный и приемочный. Данные контроля на всех этапах фиксируются в журналах производства работ и обобщаются в специальных ведомостях.

1. Входной контроль

При входном контроле проверяют правильность определения объемов резервов с учетом фактической ситуации в плане, состав грунта по наименованию вида и разновидности (в том числе особых разновидностей), наличию крупных включений, влажности, коэффициента фильтрации, гранулометрического состава (по строительным ситам) для песков. Устанавливают коэффициент относительного уплотнения. Указанные параметры должны соответствовать данным инженерно-геологического паспорта, который согласовывается или выдается проектной организацией в комплекте проекта или рабочей документации.

Проверка резервов (карьеров, выемок) производится путем бурения или шурфования с отбором проб. Количество скважин или шурфов устанавливают в зависимости от сложности геологического разреза, но не менее двух на каждый километр притрассовых резервов или каждые 10 тыс. м ³ сосредоточенных резервов (карьеров, выемок). При установлении наличия слоев грунта разных видов число скважин или шурфов соответственно увеличивается. Глубина отбора проб должна быть не менее проектной глубины выработки. При однородных грунтах допустимо отбирать одну пробу, при изменении состава или влажности - не менее 3 по глубине.

Состав (вид, разновидность) и влажность проб определяют в производственных лабораториях по действующим ГОСТам. Данные входного контроля резервов оформляются ведомостью или заносятся в журнал лабораторных работ.

В процессе разработки резервов (карьеров, выемок) проводятся систематические наблюдения за изменением влажности грунтов в зависимости от условий увлажнения и просыхания. Отбор проб на влажность должен производиться не менее 2 на каждый километр притрассового резерва или каждые 10 тыс. м ³ выемки или карьера с периодичностью 1 раз в неделю при устойчивой погоде и ежедневно после дождей интенсивностью более 5 мм/сут. Результаты измерения влажности заносятся в общий журнал работ.

На этапе входного контроля строительной организацией выполняется настройка основных технологических процессов на пионерных участках. Настройка технологического процесса уплотнения грунтов осуществляется методом "пробного уплотнения". Результаты пробного уплотнения фиксируются в специальном журнале.

При наличии в зоне земляных работ косогоров, склонов круче 1:3, оползней, слабых и обводненных грунтов, водных источников, марей, наледей до начала работ следует проверить полноту учета в проекте требований безопасности, касающихся обеспечения устойчивости как во время строительства, так и в период эксплуатации сооружения, предупреждения обвалов, оползней, затопления и других видов потенциально опасных явлений.

2. Операционный контроль

При операционном контроле качества сооружения земляного полотна проверяют:

- правильность размещения осевой линии поверхности земляного полотна в плане и высотные отметки;

- толщину снимаемого плодородного слоя грунта;

- плотность грунта в основании земляного полотна;

- влажность используемого грунта для послойной отсыпки земляного полотна;

- толщину отсыпаемых слоев;

- однородность грунта в слоях насыпи;

- плотность грунта в слоях насыпи;

- ровность поверхности;

- поперечный профиль земляного полотна (расстояние между осью и бровкой, поперечный уклон, крутизну откосов);

- правильность выполнения водоотводных и дренажных сооружений, специальных прослоек;

- качество укрепления откосов и обочин.

При операционном контроле качества земляных работ в зимних условиях дополнительно следует контролировать размер и содержание мерзлых комьев, а также качество очистки поверхности от снега и льда на каждой захватке.

При операционном контроле качества сооружения земляного полотна на болотах дополнительно следует контролировать: полноту выторфовывания, режим отсыпки, величину осадки, геометрические размеры вертикальных прорезей, дрен и коэффициент фильтрации песка в них.

При операционном контроле качества земляных работ в районах вечной мерзлоты дополнительно контролируют глубину промерзания слоя сезонного оттаивания грунта и сохранность мохорастительного покрова.

Проверку правильности размещения оси земляного полотна, высотных отметок, поперечных профилей земляного полотна, обочин, водоотводных и дренажных сооружений и толщины слоев следует производить не реже чем через 100 м (в трех точках на поперечнике), как правило, в местах размещения знаков рабочей разбивки с помощью геодезических инструментов и шаблонов.

В процессе операционного контроля проверяются следующие геометрические параметры: высотные отметки продольного профиля, расстояние между осью и бровкой земляного полотна, поперечные уклоны, уменьшение или увеличение крутизны откосов, изменение поперечных размеров кюветов, нагорных и других канав (по дну), глубина нагорных и других канав, поперечные размеры дренажей, продольные уклоны дренажей, ширина насыпных берм, ширина присыпных обочин, поперечные уклоны обочин, толщина плакировки, геометрические параметры конструкций укрепления конусов, откосов, регуляционных сооружений. Для верхней части земляного полотна (рабочего слоя), а также при устройстве подстилающих слоев осуществляется контроль ширины отсыпаемых слоев и высотных отметок.

Операционный контроль качества грунтов и степени их уплотнения. Контроль осуществляют визуально по цвету, структуре (степени агрегированности), липкости. В необходимых случаях применяют экспресс-методы определения свойств на месте (раскатывание, пенетрация, прокаливание и др.).

Ввиду недопустимости смешивания в одном слое разных грунтов переход от одного вида грунта к другому выполняют по типу выклинивания по всей ширине насыпи. Качество уплотнения грунтов контролируется при устройстве насыпей и оснований рабочего и морозозащитного слоев, под дорожные конструкции в выемках, нулевых местах и в других случаях, когда строительными нормами или проектом предусмотрены определенные требования к плотности. Если обнаружено недоуплотнение или несущественная неоднородность плотности, производят дополнительное уплотнение, достаточность которого определяют повторными замерами.

Плотность грунта необходимо контролировать в каждом технологическом слое отсыпки по оси земляного полотна и на расстоянии 1,5-2,0 м от бровки, а при ширине слоя более 20 м - также в промежутках между ними. Контроль плотности грунта производят на каждой сменной захватке работы уплотняющих машин, но не реже чем через 200 м при высоте насыпи до 3 м и не реже чем через 50 м при высоте насыпи более 3 м.

Контроль плотности рабочего и морозозащитно-дренирующих слоев земляного полотна производят не реже чем через 50 м. Дополнительный контроль плотности необходимо производить в каждом слое засыпки пазух труб, над трубами, в конусах и в местах сопряжения с мостами. Контроль плотности следует производить на глубине, равной 1/3 толщины уплотняемого слоя, но не менее 8 см.

Измерение плотности проводится не реже одного раза в рабочую смену при объеме отсыпки до 1 тыс. м ³ не менее чем в трех местах по ширине насыпи. При объеме отсыпки более 1 тыс. м ³ в смену на каждую тысячу добавляется одна-две проверки. Число измерений в каждом месте определяется технической характеристикой (погрешностью) метода.

Места измерений размещаются по оси и в 1-2 м от бровки насыпи со смещением в продольном направлении не менее чем на 10 м.

При значительных объемах работ и скоростном строительстве текущий операционный контроль допускается осуществлять по отклонению процесса от данных пробного уплотнения. При этом фиксируется соответствие вида и влажности грунта, толщины уплотняемого слоя, измеряемой не менее чем в трех точках поперечников через 50 м по длине трассы.

Заданную технологию можно считать выполненной, если число проходов катка по одному следу не меньше установленных при пробном уплотнении, вид грунта идентичен, толщина слоя отличается от пробного уплотнения не более чем на 10 %.

Ровность поверхности определяется визуально исходя из требования обеспечения поверхностного стока. Наличие ям, колей, местных возвышений, выходов скальных пород более чем на 50 мм от отметки поверхности в данной точке не допускается.

При разработке грунтов необходимо следить, чтобы дно и откосы резервов и выемок имели уклоны, обеспечивающие сток воды от земляного полотна и рабочего забоя с обязательным выпуском ее к ближайшему искусственному сооружению или в сторону от дороги. Если дно резерва имеет значительный продольный уклон, во избежание размыва дна стекающей водой необходимо проследить за тем, чтобы резерв был разделен на отдельные участки с допустимыми для данных грунтов уклонами.

3. Приемка земляного полотна.

Земляное полотно, представляющее собой ответственную конструкцию, как правило, подлежит промежуточной приемке с участием представителей технического надзора заказчика и авторского надзора проектной организации (при его осуществлении) с оформлением акта по установленной форме. Работы по устройству вышележащих слоев дорожной одежды без приемки земляного полотна не допускаются. Земляное полотно предъявляется к сдаче в полностью готовом виде, включая укрепление откосов.

При выполнении земляных работ специализированными подразделениями одновременно с земляным полотном должны быть предъявлены к сдаче в рекультивированном виде резервы, грунтовые карьеры и отвалы.

Приемка земляного полотна и входящих в его комплекс сооружений производится на основе визуального освидетельствования в натуре, контрольных замеров, исполнительных чертежей, актов освидетельствования скрытых работ, документации производственного контроля, общего журнала работ и специальных журналов наблюдений и лабораторных испытаний. При выполнении ответственных работ дополнительно представляются ведомости участков неустойчивого земляного полотна на слабых грунтах, ведомости оползневых участков, ведомости наблюдений за осадкой и т.п.

Приемка земляного полотна производится до начала последующих работ по устройству одежды. Дефекты и нарушения, выявившиеся во время технологических перерывов, независимо от их причин к моменту сдачи должны быть устранены.

Положение земляного полотна в плане проверяют, измеряя отдельные углы поворота и прямые между ними, а также делают контрольную проверку разбивки кривых. Отметки продольного профиля земляного полотна проверяют нивелированием на всех пикетах и в точках изменения проектных уклонов. При этом проверяют отметки оси дороги, бровок и дна кюветов, определяют поперечные уклоны поверхности. Ширину земляного полотна и крутизну откосов проверяют не менее чем в 3-х местах на каждом километре дороги, а также в местах, вызывающих сомнение при осмотре. Одновременно осматривают поверхность земляного полотна, которая должна быть спланирована, и убеждаются в отсутствии местных просадок грунта, колей, переувлажненных участков.

Расстояние между осью и бровкой полотна в плане не должно иметь отклонений от проектных размеров более чем на 10 см. Крутизна откосов должна быть соблюдена с допустимыми отклонениями не более 10 %. Неровности откоса и отклонения от проектной линии (образующей) более 10 см не допускаются.

При приемке готового земляного полотна качество уложенного в насыпь грунта и степень его уплотнения проверяют по документации выполненных этапов входного и операционного контроля и данным лабораторных испытаний. Особое внимание при этом уделяется местам засыпки труб и подходам к мостам. Контрольную проверку производят не менее чем в 3 местах на каждом километре дороги и дополнительно над трубами и конусами мостов не менее чем на 1/3 от общего их числа, путем отбора из специальных буровых скважин или шурфов по три образца с глубины 1,0-1,5 м. Отбор образцов производится режущими кольцами. Определение вида, плотности и влажности грунта выполняется в лаборатории стандартными методами. При изменении вида грунта по высоте насыпи может быть назначен дополнительный отбор проб с соответствующей глубины.

При приемке насыпей на болотах проверка толщины насыпного слоя и величины достигнутой фактической осадки выполняется динамическим зондированием. В приемочном акте должна быть зафиксирована осадка насыпи в осевом сечении, замеренная по 3 датам, предшествующим приемке не менее чем с 10-дневными интервалами, в 3 различных точках наиболее мощной толщи сжимаемого слоя.

Укрепление откосов земляного полотна и рекультивация притрассовых резервов и других выработок принимаются в составе комплекса земляного полотна с проверкой следующих показателей: вида и толщины почвенного слоя, подготовленного под засев; количества внесенных семян и удобрений (по данным документации производственного контроля); прорастания семян на 1 м²; качества посадки древесных и кустарниковых насаждений.

При укреплении сборными плитами или решетчатыми конструкциями проверяют прочность основания, ровность укладки, качество заделки швов. Качество материала монолитных укрепительных слоев проверяют в соответствии с требованиями, предъявляемыми к этим материалам. При приемке обочин проверяют плотность верхнего слоя грунта, качество примененных для укрепления составов и смесей, соответствие их проекту, ровность, соблюдение поперечных уклонов.

При сдаче земляного полотна должна быть закончена рекультивация всех притрассовых резервов и карьеров, ликвидация временных дорог и съездов (за исключением действующих после сооружения земляного полотна). Места с поврежденной растительностью или нарушенным почвенным покровом как на полосе отвода, так и вне ее должны быть спланированы, закрыты почвой и засеяны травой. Карьеры, не входящие в состав комплекса земляного полотна, рекультивируются и сдаются по общему календарному плану строительства.



7. Охрана труда при производстве земляных работ

Перед началом выполнения работ необходимо провести инструктаж по технике безопасности среди рабочего персонала, занятого на выполнении всех видов работ.

Техника безопасности на строительных объектах должна соблюдаться в соответствии с требованиями СНиП III-5-90 "Техника безопасности в строительстве". Ответственность за состояние техники безопасности и промышленной санитарии возлагается на начальников и главных инженеров специализированных управлений и трестов.

Санитарно-бытовые помещения на объектах должны быть оборудованы в соответствии с гигиеническими требованиями Министерства здравоохранения России.

К работам допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, обученные по утвержденной программе безопасным методам работы и проинструктированные непосредственно на рабочем месте. Проверка знаний проводится ежегодно комиссией, после чего рабочим выдаются удостоверения.

За соблюдение правил техники безопасности при строительстве несет ответственность главный инженер строительного управления и производитель работ.

Проверка знаний по технике безопасности инженерно-технических работников должна производиться ежегодно. При неудовлетворительных знаниях управляющий трестом обязан не допускать инженерно-технический персонал к руководству работами.

Рабочие должны быть обеспечены специальной одеждой и исправным ручным инструментом в соответствии с действующими нормами.

Рабочую зону необходимо оградить. С наступлением темноты зона работ должна быть освещена.

Земляные работы разрешается выполнять только по утвержденному проекту производства работ.

В зоне расположения действующих подземных коммуникаций земляные работы производят по письменному разрешению соответствующих организаций и в присутствии их представителя. В непосредственной близости к электрокабелям, газопроводам, напорным водоводам запрещается применение ударных инструментов (ломов, кирок, клиньев). Грунт разрабатывают только лопатами.

В случае обнаружения подземных сооружений, не предусмотренных проектом, работы приостанавливаются до получения дополнительных указаний. Для спуска рабочих в котлованы и широкие траншеи пользуются стремянками шириной не менее 0,75 м с перилами, а в узкие траншеи - приставными лестницами. В пределах призмы обрушения вдоль верхней бровки котлованов и траншей нельзя размещать материалы, устанавливать строительные машины и допускать их движения.

Экскаваторы во время работы должны стоять на спланированной поверхности. Погрузка автомашин производится так, чтобы ковш подавался со стороны заднего или бокового борта. Проносить ковш над кабиной запрещается. Образующиеся при разработке грунта "козырьки" сразу же срезаются. При работе бульдозеров запрещается: перемещать грунт на подъем более 15° и под уклон более 30°, выдвигать отвал за бровку откоса выемки при сталкивании грунта. При совместной работе с экскаватором не допускается нахождение бульдозера в радиусе действия стрелы.

При разработке грунта гидромониторами вблизи населенных пунктов территорию ограждают и устанавливают предупредительные надписи, а в ночное время освещают.

Земляные работы с разработкой выемок во влажных грунтах, с устройством водопонижений, оттаиванием грунтов, рыхлением ударным способом и в других особых случаях выполняют при соблюдении указаний ППР и специальных правил по технике безопасности.

Размещено на Allbest.ru