6.8 Техника безопасности при устройстве конструктивных слоев дорожной одежды

До начала работ по строительству асфальтобетонного покрытия участок ограждают и оформляют объезд, по которому направляют движение. Ввиду работы асфальтоукладчиков, катков и грузовых автомобилей, для рабочих занятых на укладке, намечают безопасные места для их работы, а также схему вывода и входа в зону работ асфальтоукладчика. В ночное время место работ должно быть освещено. Все рабочие должны иметь спецодежду установленного образца и обувь для работы с горячими материалами, рукавицы. Запрещается работа при неисправном звуковом сигнале. Катки должны быть оборудованы механизированным устройством для смазки вальцев.

При одновременной и совместной работе двух и более асфальтоукладчиков дистанция между ними должна быть не менее 10 м. При работе катков и асфальтоукладчиков для безопасности расстояние между ними должно быть не менее 10м.

Двигатели катков, асфальтоукладчиков и других машин могут включать только их машинисты, соблюдая соответствующие правила техники безопасносии.

Перед пуском асфальтоукладчика необходимо убедиться в исправности конвейерного питателя. Перед опусканием навесной части асфальтоукладчика необходимо убедится в отсутствии людей сзади машины. Во ибежание ожогов при загрузке бункера смесью нельзя находиться около ее боковых стенок.

При подогреве выглаживающей плиты разжигать форсунку можно только факелом на длинном пруте и не прикасаться к разогретому кожуху над выглаживающей плитой. При изменении направления движения катка, асфальтоукладчика и других машин необходимо подавать предупредительный сигнал.

Смесь, прилипшую к стенкам и дну кузова, разгружают с помощь. Специальных скребков или лопаток с ручкой длиной не менее 2 м.

Все инструменты, применяемые для отделки асфальтобетонгого покрытия из горячей смеси, подогревают в передвижной жаровне. Запрещается подогревание инструмента на кострах. Нельзя выполнять работы перед движущимися машинами.

Бригада рабочих, занятая на постройке асфальтобетонного покрытия, должна быть обеспечена передвижным вагоном, который служит местом укрытия в непогоду, местом хранения аптечки, бака с питьевой водой, инструментов.

При длительных перерывах в работе (6 часов и более) асфальтоукладчики и катки очищают от остатков смеси, осматривают механизмы и устраняют мелкие неполадки. Машины ставят на тормоза в одну колонну. Асфальтоукладчики должны стоять в той последовательности, в какой они начнут работу. С обеих сторон колонны машин устанавливают ограждения с красными сигналами: днем - флаги, ночью - фонари.

Охраняющему машины сторожу запрещается находиться на рабочих местах машинистов, а также сидеть около катков по направлению движения их вальцев.

При работе с асфальтобетонными смесями с добавками полимеров необходимо повышенное внимание к соблюдению правил техники безопасности и не допускать соприкосновения открытых частей тела с асфальтобетоном.

7. Обеспечение безопасности движения

7.1 Влияние транспорта на условия и технологию производства работ

При реконструкции автомобильных дорог движущийся транспорт оказывает значительное влияние как на условия так и технологию производства работ: резко снижается уровень безопасности производства работ, поэтому проводится комплекс мероприятий обеспечивающих возможность движения автомобилей с расчетными скоростями, технология организации производства работ при этом существенно отличается от технологий организации строительства новых участков дорог: по фронту организации работ, по распределению комплексных потоков по участку реконструкции.

7.2 Ограждение мест производства работ

До начала строительства искусственных сооружений устраиваются объезды участка строительства. Для устройства земляного полотна объезда используется как грунт, применяемый для земполотна основной дороги, так и грунт грунтового резерва. Для пропуска воды предусмотрено устройство железобетонной трубы Д=1.0х2 м. Ширина земляного полотна объезда 10,0 м. Покрытие объезда предусмотрено асфальтобетонное, основание из фракционированного щебня толщиной 15 см. Дорожные знаки, используемые на участках производства дорожных работ, устанавливаются в соответствии с ГОСТ 23457-89, а установленные ранее в местах производства работ должны быть сняты, если их информация противоречит указаниям временных дорожных знаков. Схемы расстановки знаков, их количество, организация движения на реконструируемом участке автомобильной дороги приведена на соответствующих листе проекта.

7.3 Расстановка знаков и инженерное обустройство автомобильных дорог

Оценка влияния дорожных условий на безопасность дорожного движения смоделирована и рассчитана с помощью програмного комплекса CAD_ CREDO, позволяющего всесторонне оценить транспортно-эксплуатационные качества проектируемой дороги. Моделирование заключается в имитации движения транспортного потока в тех дорожных условиях, которые определены:

- техническим уровнем дороги, обусловленным проектным решением

- эксплуатационным состоянием дороги в различные моменты ее службы

- погодно-климатическими условиями местности

- составом и интенсивностью транспортного потока.

В результате моделирования проверена работа дорожных сооружений, что позволило увидеть в действии запроектированную дорогу, оценить последствия проектных решений для общества, природы, народного хозяйства. В математических моделях, алгоритмах и программах системы CAD_ CREDO использованы результаты исследований МАДИ, КАДИ, ХАДИ, научных школ профессоров В,Ф, Бабкова, А.К. Бируля, А.А. Белятинского, Е.М. Лобанова и других ученых. Задача моделирования использует базы данных СНиП 2.05.02-85, СНиП 2.05.11-83, РСН-88, ВСН 25-86.

Наосновании данных проектирования разработан График обустройства участка реконструкции автомобильной дороги ( представлен отдельным листом).

Установка дорожных знаков производится согласно разработанного и согласованного ГИБДД «Графику обустройства дороги» в соответствии с ГОСТ 10807-78, ГОСТ 23457-86 .

На проектируемом участке дороги предусмотрено:

- дорожные знаки - шт

- сигнальные столбики - шт

- ограждение барьерного типа 11ДО - ЖЖ 1.25 -п.м.

- разметка проезжей части на всем протяжении асфальтобетонного покрытия.

8. Операционный и приемочный контроль качества работ по устройству земляного полотна и дорожной одежды, методы измерений

8.1 Общие положения

В современном представлении качество продукции- это комплекс её потребительских свойств, обуславливающих способность удовлетворять определенные потребности в соответствии с её назначением.

Как при производственном, так и непроизводственном функционировании дорога должна удовлетворять определённому комплексу показателей, который в сумме характеризует степень обеспечения удобства и безопасности движения с рациональной для используемых транспортных средств скоростью в течении срока эксплуатации. Уровень качественных показателей определяется по экономическому критерию - отношению полезного эффекта от эксплуатации дороги к приведённым затратам на её строительство, содержание и ремонты. Этот критерий должен быть максимальным из рассматриваемых вариантов.

Показатели качества характеризуют способность удовлетворять целевые требования и в зависимости от класса продукции могут относиться к какому-либо одному свойству ( например, для покрытия - ровность или прочность ) или к их комплексу ( безопасная скорость, пропускная способность и др. ).Способность дороги выполнять заданные функции в течении установленного времени характеризуется комплексным показателем надежности. Применительно к понятию качества надежность объединяет: безотказность, т.е. свойство сохранять с определенной вероятностью работоспособность; обеспечение установленных межремонтных сроков; ремонтопригодность конструкций, долговечность. Важное значение имеют технологические показатели, характеризующие рациональность принятых конструктивных решений с точки зрения их исполнения в конкретных производственных условиях.

Эргономические показатели отражают соответствие параметров сооружения или его конструктивных элементов требованиям обеспечения нормальных условий для работы человека. При этом оцениваются гигиенические, антропометрические, физиологические, психологические факторы.

Технико-экономические показатели инженерных решений отражают их экономическую эффективность. В их составе рассматриваются:

народнохозяйственная эффективность, которая может сказываться в различных отраслях за счет улучшения работы транспорта;

эксплуатационная эффективность, относящаяся к транспортной отрасли и влияющая в основном на себестоимость перевозок;

3) строительная эффективность, определяющая прогрессивность и экономичность применяемых материалов, конструкций, технологических процессов.

Для автомобильных дорог большое значение имеют показатели, характеризующие сочетания дороги с окружающей средой. Способы оценки влияния дорог на природную среду, рационального использования природных ресурсов, а также эстетических показателей еще слабо разработаны, однако удельный вес этой группы показателей со временем, несомненно, будет возрастать. Комплекс показателей качества формируется на всех стадиях создания сооружения и его эксплуатации. На первом, пред производственном, этапе осуществляются технико-экономическое обоснование и проектирование дороги. Основа проектирования - нормативные требования, содержащиеся в стандартах, строительных нормах и правилах и инструкциях. Уровень нормативных требований устанавливается в результате научных разработок по критерию получения наибольшего экономического эффекта.

При составлении проектно-сметной документации закладываются все основные качественные характеристики сооружения в интегральной или комплексной форме. Соответствие принятых конструктивных, организационных и технологических решений нормативным документам, стандартам, типовым проектам и технологическим картам в значительной мере гарантирует обеспечение требуемого уровня качества сооружаемой дороги на предпроизводственной стадии.

Решающим этапом формирования качества строительной продукции производство работ. Затраты на производственном этапе неизмеримо выше, процессы сложнее. Особенность технологических процессов дорожного строительства - это тесная их связь со средой, в которой ведется производство работ. Учет влияния погодных, грунтовых и других внешних факторов настолько сложен, что взаимосвязь параметров производства работ обычно описывают стохастическими выражениями, а для достоверной оценки производственных показателей необходимо применение статистических методов.

В техническом и организационном аспектах для решения проблемы повышения качества необходимо создание достаточно полного контроля за соблюдением всех качественных показателей, фиксирование всех отклонений от нормативно-технических требований. Систематический контроль нужен не только для непосредственной оценки качества продукции, но и для решения комплекса задач, связанных с повышением качественного уровня сооружаемой дороги.

В состав современной технологии входит технический контроль операций. Таким образом, контроль качества является составной частью технологии. Задачами контроля качества дорожно-строительных работ являются: осуществление технологического контроля; документирование результатов контроля качества; оценка качества выполненных работ, отдельных элементов и законченной строительством автомобильной дороги в целом.

В дорожном строительстве различают несколько видов технического контроля: производственный и лабораторный контроль; технический, авторский и инспекторский надзор; испытания конструкций.

Производственный и лабораторный контроль осуществляют главные инженеры, производители работ, мастера, бригадиры, лаборанты.

Технический контроль осуществляют представители дирекции строящейся дороги, авторский надзор - главный инженер проекта, инспекторский - представители министерства или ведомства. Испытания конструкций дорожных одежд и искусственных сооружений осуществляют специальные передвижные лаборатории.

Контроль качества тесно связан с приемкой работ. Различают следующие виды приемки работ: приемка скрытых работ; промежуточная приемка выполненных работ; приемка в эксплуатацию.

Приемку скрытых работ проводят для проверки правильности выполнения отдельных конструктивных элементов, которые будут частично или полностью скрыты при последующих работах.

Промежуточную приемку законченных этапов производят для определения качества и объемов работ, для оплаты их заказчиком.

8.2 Показатели качества

Общие характеристики качественного уровня автомобильной дороги пригодны для оценки проектных решений или построенного объекта в целом. Что же касается производственного контроля, то здесь необходимы соответствующие дифференцированные показатели, которые могут количественно фиксироваться в ходе строительства. Этой цели служат единичные показатели качества. Обеспечение всей суммы конкретных показателей гарантирует полное соответствие продукции требованиям стандартов, норм, проектной документации. Обязательное требование к показателю - возможность его инструментального измерения, выражения в общепринятых единицах.

В строительстве пользуются составом и уровнем единичных показателей, установленных нормативными документами. В особых случаях при индивидуальном проектировании контролируемые единичные показатели качества приводятся в проектной документации.

В процессе производства лишь некоторые из качественных показателей дороги достигаются по абсолютному значению (степень уплотнения, ровность). Большинство значений показателей устанавливается проектной документацией в соответствии с нормами и качество работ оценивается по степени отклонения фактически измеренной величины от требуемой. Допускаемые отклонения должны быть приняты с учетом технологических ограничений, неоднородности применяемых материалов и внешних условий.

8.3 Уровни и формы контроля качества

Технический контроль качества - один из обязательных элементов производственного процесса. Каждое организационное звено, участвующее каким-либо образом в производстве, должно контролировать правильность реализации запланированных им действий.

Со стороны заказчика в соответствии с инструкциями осуществляется ведомственный контроль, а проектной организацией - авторский надзор. Государственный контроль проводится специальными органами Госгортехнадзора, инспекциями архитектурно-строительного государственного контроля, санитарно-эпидемической службы, пожарного надзора и некоторыми другими органами, наделенными соответствующими правами. Однако наибольшая полнота ответственности за качество сооружаемого объекта несет строительная организация, выполняющая работы, и персонально ее производственно-технический персонал - главные инженеры, производители работ, мастера, бригадиры и непосредственные исполнители производственных операций.

Производственный контроль качества строительно-монтажных работ включает входной, операционный (текущий) и приемочный. На заключительном этапе часто выделяют промежуточную приемку работ и полную сдачу-приемку объекта.

Входному контролю подвергаются строительные конструкции, материалы, инженерное оборудование. В отведенных резервах и карьерах проверяется соответствие составов и состояния грунтов проекту, а соответствие природных каменных материалов и песка - стандартам. На стадии входного контроля подбираются и испытываются асфальто - и цементобетонные смеси и другие материалы собственного производства. Готовые материалы и изделия проверяются, как правило, при приемке от поставщика или на складах. Входной контроль может быть сплошным или выборочным; в каждом случае состав и методика обуславливаются стандартами, техническими условиями или специальными инструкциями. Для продукции промышленного производства часто бывает достаточно проверить выборочно правильность характеристик, приведенных в сопроводительных паспортах. На этапе входного контроля знакомятся с проектно-сметной документацией, выявляются возможные неточности, недоработки. Выполняют виды входящего контроля производственные лаборатории предприятий и строительных организаций, технический персонал.

Операционный контроль, называемый также текущим или технологическим, - неотъемлемая часть производственного процесса. Он должен осуществляться по завершении операций и обеспечивать своевременное выявление дефектов, а также причин их возникновения. Результат операционного контроля - информация о качественных показателях, на основе которой разрабатываются и реализуются меры по устранению и предупреждению выявленных дефектов. При операционном контроля проверяют соблюдение требований проектной документации как по конструктивным параметрам, так и по технологии производства работ. Выполняется операционный контроль производителями работ и мастерами, самоконтроль ведется бригадирами и непосредственными исполнителями. Часто к операционному контролю, особенно при ответственных или сложных проверках, привлекаются производственные лаборатории, геодезические службы. Для регламентации контроля в составе производства работ в технологических картах или отдельными частями разрабатываются схемы операционного контроля. Схема должна содержать эскизы конструкций с указанием допускаемых отклонений и необходимой точности измерений, требования к качеству материалов, перечень операций или процессов, контролируемых по технологическим параметрам, данные о составе, сроках и указаниях о способах контрольных измерений. Приводится также перечень скрытых работ, которые необходимо освидетельствовать с составлением специальных актов.

Приемочный контроль выполняется для проверки свойств сооружений и их законченных частей, оценки их качества. По данным приемочного контроля объект сдается строителями в эксплуатацию. Кроме того, приемка производится также при завершении скрытых работ, перечень которых устанавливается нормами.

Приемка скрытых работ, а также некоторых ответственных элементов конструкции относится к виду промежуточной приемки, при которой фиксируются технические характеристики, соответствие фактических параметров проекту. Промежуточная приемка необходима также для работ, выполняемых субподрядными организациями.

Законченные объекты принимаются сначала рабочими комиссиями, которые осуществляют выборочный технический контроль и устанавливают соответствие проверяемых параметров проекту и нормативным документам. При предъявлении строительной организацией объекта к сдаче должен быть представлен ряд исполнительных и контрольных документов: 1) разрешение на строительство; 2) акты разбивки, привязки реперов, все акты на скрытые работы; 3) общие и специальные журналы производства работ; 4) журналы лабораторного контроля; 5) паспорта материалов промышленного изготовления и т.д.

На последующем этапе принимает объект в эксплуатацию Государственная приемочная комиссия. Порядок приемки в эксплуатацию законченных строительством автомобильных дорог установлен СНиП и специальными ведомственными правилами.

При всех формах приемочного контроля в соответствии с Инструкцией (4) оцениваются объект или принимаемые его части. Средневзвешенный балл оценки, полученный путем приведения баллов по отдельным видам работ или конструктивным элементом, включается в качестве общей оценки в приемно-сдаточный акт. Эта оценка служит также основанием для премирования строителей за полученный уровень качества.

8.4 Активный и пассивный методы контроля качества земляного полотна и дорожной одежды

Методы контроля качества могут быть разделены на пассивные и активные. К пассивным относят методы, фиксирующие качество и его соответствие установленным требованиям. Пассивные методы контроля качества не способствуют предупреждения брака, не влияют активно на уровень качества выполняемых работ. Примером такого контроля может служить контроль ровности дорожного покрытия, выполняемый при подготовке к сдаче объекта в эксплуатацию. На фактическую ровность покрытия такой метод контроля повлиять не может, но состояние ровности зафиксирует и позволит оценить качество построенного покрытия по данному показателю. Пассивные методы контроля являются в настоящее время достаточно распространенными в дорожном строительстве, но их недостатки очевидны. Затраты на ликвидацию замеченного брака могут оказаться значительными, но наибольшие потери при этом народное хозяйство имеет от невыявленного брака, от низкого качества выполненных работ, что прямо приводит к снижению прочности, надежности и сроков службы дорог, особенно дорожных одежд - самого дорогого элемента дороги.

Активные методы контроля состоят в том, что контроль производят в ходе технологического процесса, а в составе технологии присутствует обратная связь, позволяющая завершить технологический процесс требуемым уровнем качества. Примером такого контроля может служить контроль ровности, автоматически отражающийся на перестройке рабочих органов данного агрегата или машины с обеспечением требуемой ровности слоя. Очевидно, это самое перспективное направление в организации контроля качества. К сожалению, в настоящее время еще не все машины, механизмы, заводы работают в таком режиме. Мало еще пока и надежных экспресс-методов и приборов контроля.

Приборы и методы контроля качества активно совершенствуются в настоящее время. Имеющиеся недостатки и трудности не могут помешать вести работы высокого качества, о чем говорит опыт передовых строек.

8.5 Статический контроль качества

Нормативные документы по контролю качества требуют измерения большого числа параметров. Так, например, для земляного полотна 20 параметров, слоя щебня - 10 и т.д. Согласно методическим указаниям, при строительстве асфальтобетонных покрытий необходимо контролировать 19-42 параметра при подборе составов и приготовлении смеси на АБЗ и 11-22 параметра - при контроле качества строительства. Учитывая необходимость ежедневного контроля, а также неоднократность измерений всех параметров в течение смены, объем проводимых измерений оказывается громадным и практически неосуществимым.

Статические методы позволяют сократить объем контроля и обеспечить необходимую достоверность его результатов. Сокращение достигается за счет математического планирования его целесообразного объема, а повышение достоверности - за счет перехода на контроль выборочных участков или точек, назначенных по закону случайных чисел с последующей статистической обработкой результатов контроля. Несмотря на кажущуюся сложность, статистические методы в достаточной степени просты, надежны, экономически выгодны и, что самое главное, создают условия для более объективной оценки при одновременном сокращении трудозатрат на контроль.

8.6 Объемно-весовой метод контроля влажности и плотности грунтов и материалов

Плотность грунта по ГОСТ 5180-84 представляет собой отношение массы грунта к его объему. Различают плотность влажного грунта - отношение массы влажного грунта к его объему и плотность сухого грунта (скелета грунта) - отношение массы грунта, высушенного до постоянной массы, к его первоначальному обему.

Для определения плотности применяют следующие методы:

режущего кольца;

взвешивания в воде (парафинирования);

Для каждого образца грунта не зависимо от метода выполняют минимумдва параллельных определения плотности, расхождение между которыми не должно превышать 0,03 г/см3, принимая за величину плотности среднее арифметическое результатов параллельных определений и выражая результат с точностью до 0,01 г/см3.

Метод режущего кольца - кольца пробоотборники с внутренним диаметром 50мм и 70мм для песчаных грунтов:

Кольцо с покрывающими его пластинками взвесить и взять из него пробы на влажность. Вычислить плотность по формуле:

P = m - m1 -m2 / V

где m - масса грунта с кольцом и пластинками, г;

m1 - масса кольца, г;

m2 - масса пластинок, г;

V - внутренний объем (скелета) грунта, см3;

Без учёта структурных особенностей талого грунта в трёхфазном состоянии его единичный объём.

с + 0.01 Wpc + 0.01V = 1, откуда (6.1)

с = - 0.01 V / 1 + 0.01 W (6.2)

где:

W- массовая доля влажности грунта, %;

c- плотность сухого грунта, г/смз;

V - обьём воздуха, %;

- плотность частиц грунта, г/смз.

Следовательно, степень плотности сухого грунта при одинаковой плотности его частиц тем выше, чем меньше объем воздуха и влажность. Но с уменьшением W и V существенно возрастает потребность в затрате уплотняющей энергии. При повышении влажности свыше оптимальной Wопт. плотность сухого грунта резко снижается.

Между влажностью и пористостью, с одной стороны, и прочностной характеристикой грунта, в частности его модулем упругости, с другой - наблюдается параболическая зависимость для каждого типа грунта. Причем в случае значительной влажности грунта его модуль упругости снижается.

С уменьшением влажности уменьшается и пористость. По мере приближения влажности к молекулярной влажности интенсивность изменения модуля упругости существенно снижается.

8.7 Контроль плотности грунта пенетрацией и статическим зондированием

Пенетрационные и зондировочные методы контроля грунтов давно привлекают исследователей простотой и получением результатов непосредственно на месте производства работ.

Пенетрационный метод - это метод определения механических свойств грунтов путём измерения удельного сопротивления их проникания (задавливанию) наконечников различных форм и размеров, при котором глубина h погружения конуса не превышает его высоту hк.

Зондирование - аналогичные испытания, но с глубиной погружения конуса, превышающей его высоту.

При погружении конуса в грунт находят удельное сопротивление пенетрации

Pп = P/h2 = 1/K C (6.)

где Р - приложенное усилие;

K - коэффициент, зависящий от угла внутреннего трения среды и угла вершины конуса;

С - сцепление грунта.

Формула справедлива для невесомой среды. В связных грунтах величина, рассчитанная по формуле (6.), инвариантна, следовательно, результат испытания не зависит от глубины погружения конуса.

Конус принимают с заострением при вершине = 30.

При другом значении угла вводится поправочный коэффициент (по данным В.Ф. Разорёнова):

. . . . . . . . 20 30 40 45 60 80 120

. . . . . . . . 2,31 1,00 0,54 0,42 0,22 0,10 0,02

(30) ()

Таким образом, рп = Рп.

К достоинствам пенетрационного метода относятся следующие: 1) результаты испытания служат объективной характеристикой механических свойств грунта; 2) высокая скорость испытания (менее 2 - 5 минут); 3) простота конструкции пенитрометра, который можно изготовить в механической мастерской ; 4) очень небольшая стоимость изготовления прибора; 5) малая масса пенитрометра, в том числе и зонда (обычно до 500-600г.).

В связном однородном грунте при глубине погружения конуса более пяти или шести диаметров наконечника удельное сопротивление с грунта статическому зондированию инвариантно:

c = P / F, (6.)

где Р - усилие (сила), передаваемое на наконечник;

F - площадь лобового сечения наконечника.

В несвязных грунтах инвариантность достигается при значительно больших глубинах погружения наконечника, равных 15 - 20 его диаметрам, что объясняется отсутствием перемещения частиц песка или гравия вокруг конуса, наблюдаемого при малых относительных глубинах его погружения. Инвариантность проявляется только при отсутствии трения штанги, на конец которой укреплён наконечник, о стенки скважины.

По мере погружения зонда сопротивление растёт и при глубине погружения, равной 5 - 6 диаметрам наконечника, удельное сопротивление зондированию будет постоянно и с 10п.

Поскольку контроль плотности грунта сводится к определению коэффициента уплотнения, то целесообразно через него выразить показатели пенетрации и зондирования, а также вместо значения влажности использовать общий параметр - показатель консистенции грунта:

j L = (W - Wp)/(Wт - Wp),

где W, Wp, Wт - влажность грунта соответственно естественная, на границе раскатывания и текучести.

Следовательно, имеется принципиальная возможность при определённых условиях построить обобщённые номограммы или таблицы для пенетрационного и зондировочного контроля плотности грунтов.

График плотности-влажности всегда можно использовать как универсальную градуировочную кривую без дополнительных исследований.

Любые пенитрометры и зонды имеют обязательные элементы - корпус, наконечник, динамометр. Наиболее часто применяют конические наконечники с углом заострения (раскрытия) конуса 30-60 градусов.

По конструктивным особенностям пенетрометры подразделяются на три типа:

- с контролируемой глубиной погружения наконечника;

- с контролируемым усилием;

- с независимыми усилием и глубиной погружения наконечника.

8.8 Динамические методы контроля плотности и влажности грунтов

Динамическим зондированием определяют свойства грунтов путём измерения сопротивления погружению зонда под действием возрастающего числа приложений ударной нагрузки. Для целей инженерно-геологического обследования динамическое зондирование разрабатывается в нашей стране уже несколько десятилетий. Этот метод широко распространён и за рубежом.

Разработки Гидропроекта и некоторых других организаций показали возможность получения динамическим зондированием инвариантных показателей основных физико-механических свойств грунтов, в том числе плотности. Применительно к задачам контроля качества земляного полотна метод динамического зондирования исследовался в ХАДИ, БелдорНИИ, СоюздорНИИ.

Показателем сопротивлению грунтов погружению зонда при забивке его серией последовательных ударов падающего молота служит условное динамическое сопротивление грунта (табл. 6.)

д = АКФn / h, (8.8)

Удельная энергия (работа) зондирования характеризует воздействие на наконечник зонда. Если её определяют, измеряя погружение от залога с числом ударов n, то

А = nQгH / (Sh) (8.8)

или при числе ударов на 10 см погружения

А = NQгH / (10S) (8.8)

Коэффициент учёта потерь энергии удара 2

Qг + e Q3

K = ------------ (8.8)

Qг + Q3

где Qг - вес гири, Н;

Н - высота падения гири, см;

S - площадь поперечного сечения конуса, см2;

N - показатель динамического зондирования - число ударов на 10 см погружения;

e - коэффициент учёта упругого удара, принимаемый равным 0,56;

Q3 - вес всех элементов зонда без гири, Н.

Коэффициент учёта потерь энергии удара на трение штанг о грунт при условии, что наконечник зонда имеет диаметр в 1,5 - 1,7 раза больше диаметра штанг и глубина зондирования не превышает 1,5 - 2,0 м, можно принимать К = 1,0.

Очевидно, что сопротивление динамическому зондированию зависит от прочности грунта, однако общая теоретическая модель динамического погружения зонда весьма сложна и пока ещё не разработана.

За рубежом широко применяют динамическое зондирование пробоотборником - забивным грунтоносом. В США этот метод стандартизирован для оценки прочности несвязных грунтов.

При инженерно-геологических изысканиях для динамического зондирования используют передвижную буровую установку УБП - 15 м, снабжённую стандартным зондом с диаметром наконечника 74 мм и углом при вершине 60.Масса молота 60кг, высота падения 0,8 м. При контроле качества в дорожном строительстве стандартизированные методы можно применять на стадии входного контроля для оценки карьеров и резервов при установлении толщины насыпи на сжимаемых грунтах и в других случаях, когда можно построить геологические разрезы по укрупнённым данным - без бурения и отбора образцов. Для операционного контроля качества земляного полотна сравнительно тяжелые установки на колёсном ходу, предназначенные для работы на глубине 10 - 20 м неэффективны.

Простейшие переносные динамические зонды, применяемые в дорожном строительстве можно разделить на две группы - забивные и ударные. Прототипом первой группы служит общеизвестные ударник ДорНИИ, а второй группы - стержень, падающий под действием собственного веса с определённой высоты.

8.9 Контроль прочности крупнообломочных грунтов

Штамповые испытания.

В соответствии с рекомендациями крупнообломочные грунты разделены на три класса: 1 - бескаркасные, содержащие обломочных частиц до 10% по массе; 2 - с несовершенным каркасом - от 10-65%; 3 - каркасные - более 65%. Для грунтов 1 - 2классов модуль упругости, сопротивляемость сдвигу зависят от консистенции и плотности мелкодисперсионной части. Свойства крупнообломочных материалов имеют многие виды отходов горнорудной, угледобывающей, металлургической промышленности, применение которых в дорожном строительстве постоянно возрастает.

В зависимости от состава крупнообломочных грунтов нужно выбирать и способы контроля качества уплотнения. Методы, наиболее употребительные для мелкозернистых грунтов, трудно использовать при содержании крупных частиц более 10-15%.Эти методы пригодны только для крупнообломочных грунтов 1 класса. Максимальную плотность можно определять стандартным методом для грунтов 1 и 2 классов, содержащих частицы не крупнее 20 мм. Для грунтов 3 и 2 классов (с крупными частицами) плотность контролируют пробным уплотнением и штамповыми испытаниями.

Оценить качество земляного полотна можно по деформациям (прогибам), вызываемым пробным загружением штампом или колесом автомобиля; при этом получают основную расчетную характеристику - фактический модуль упругости. Фактические значения модуля упругости не должны быть ниже расчетных, принятых при проектировании конструкции дорожной одежды.

Для крупнообломочных грунтов 2 и 3 классов во многих случаях метод пробного загружения - единственно возможный, поскольку отбор проб для лабораторных испытаний весьма затруднен, а применение радиометрического и сейсмического контроля пока ограничено из-за отсутствия серийного изготовления приборов. Кроме того, для грунтов 2 и 3 классов при наличии крупных частиц невозможно определить максимальную плотность.

Испытания статическим нагружением штампа получили широкое распространение за рубежом. В нашей стране они используются главным образом для оценки фактических деформативных характеристик слоев дорожной одежды в исследовательских целях. Во время испытаний на штамп дают возрастающую нагрузку (3-4 ступени) с последующей разгрузкой. Осадку штампа измеряют в течение всего процесса деформирования. Моментом затухания деформации считают скорость 0,02 мм/мин. По полученным данным строят график зависимости упругой деформации под штампом (ордината) от нагрузки на штамп (абсцисса). По графику можно найти упругую осадку для заданной расчетной нагрузки и определить соответствующий модуль упругости

E= D(1- 2)/ (6. )

где - коэффециент Пуассона; D- диаметр штампа

Для испытаний применяют жесткий круглый штамп, диаметр которого должен (не менее чем) в 5 раз превышать размеры самых крупных включений грунта. Загружают штамп с помощью гидравлического устройства, упором которому служит рама грузового автомобиля.

Простейшие переносные динамические зонды, применяемые вдорожном строительстве можно разделить на две группы - забивные и ударные. Прототипом первой группы служит общеизвестные ударник ДорНИИ, а второй группы - стержень, падающий под действием собственного веса с определённой высоты.

Статические испытания длительны, трудоемки и требуют больших затрат, так как передвижной дорожный пресс нужно мотивировать на базе тяжелого грузового автомобиля. Упрощенной модификацией является определение деформативных показателей по прогибу под колесом автомобиля с помощью прогибомера. При наезде колесо получает полную деформацию и модуль деформации, при съезде - упругую деформацию и модуль упругости.

Методика испытаний колесной нагрузкой разрабатывалась и уточнялась многими авторами. Для практической цели удобна методика специально предназначенная для определения коэффициента уплотнения обломочных (гравийных и щебеночных) грунтов по прогибу под колесом автомобиля.

8.10 Приемочный контроль качества

Технический контроль качества - один из обязательных элементов производственного процесса. Каждое организационное звено, участвующее каким-либо образом в производстве, должно контролировать правильность реализации запланированных им действий.

Со стороны заказчика в соответствии с инструкциями осуществляется ведомственный контроль, а проектной организацией - авторский надзор. Государственный контроль проводится специальными органами Госгортехнадзора, инспекциями архитектурно-строительного государственного контроля, санитарно-эпидемической службы, пожарного надзора и некоторыми другими органами, наделенными соответствующими правами. Однако наибольшая полнота ответственности за качество сооружаемого объекта несет строительная организация, выполняющая работы, и персонально ее производственно-технический персонал - главные инженеры, производители работ, мастера, бригадиры и непосредственные исполнители производственных операций.

Производственный контроль качества строительно-монтажных работ включает входной, операционный(текущий) и приемочный. На заключительном этапе часто выделяют промежуточную приемку работ и полную сдачу-приемку объекта.

Входному контролю подвергаются строительные конструкции, материалы, инженерное оборудование. В отведенных резервах и карьерах проверяется соответствие составов и состояния грунтов проекту, а соответствие природных каменных материалов и песка - стандартам. На стадии входного контроля подбираются и испытываются асфальто- и цементобетонные смеси и другие материалы собственного производства. Готовые материалы и изделия проверяются, как правило, при приемке от поставщика или на складах. Входной контроль может быть сплошным или выборочным; в каждом случае состав и методика обуславливаются стандартами, техническими условиями или специальными инструкциями. Для продукции промышленного производства часто бывает достаточно проверить выборочно правильность характеристик, приведенных в сопроводительных паспортах. На этапе входного контроля знакомятся с проектно-сметной документацией, выявляются возможные неточности, недоработки. Выполняют виды входящего контроля производственные лаборатории предприятий и строительных организаций, технический персонал.

Операционный контроль, называемый также текущим или технологическим - неотъемлемая часть производственного процесса. Он должен осуществляться по завершении операций и обеспечивать своевременное выявление дефектов, а также причин их возникновения. Результат операционного контроля - информация о качественных показателях, на основе которой разрабатываются и реализуются меры по устранению и предупреждению выявленных дефектов. При операционном контроля проверяют соблюдение требований проектных решений как по конструктивным параметрам, так и по технологии производства работ. Выполняется операционный контроль производителями работ и мастерами, самоконтроль ведется бригадирами и непосредственными исполнителями. Часто к операционному контролю, особенно при ответственных или сложных проверках, привлекаются производственные лаборатории, геодезические службы. Для регламентации контроля в составе производства работ в технологических картах или отдельными частями разрабатываются схемы операционного контроля.

Схема должна содержать эскизы конструкций с указанием допускаемых отклонений и необходимой точности измерений, требования к качеству материалов, перечень операций или процессов, контролируемых по технологическим параметрам, данные о составе, сроках и указаниях о способах контрольных измерений. Приводится также перечень скрытых работ, которые необходимо освидетельствовать с составлением специальных актов.

Приемочный контроль выполняется для проверки свойств сооружений и их законченных частей, оценки их качества. По данным приемочного контроля объект сдается строителями в эксплуатацию. Кроме того, приемка производится также при завершении скрытых работ, перечень которых устанавливается нормами.

8.11 Строительные и заводские лаборатории.

В составе дорожно-строительных организаций для регламентирования и контроля качества производимых работ имеются лаборатории.

Задачи, выполняемые центральными лабораториями, следующие: руководство работой и контроль деятельности лабораторий строительных управлений, заводов, полигонов, баз, входящих в их состав; проектирование асфальто-, цементобетонных и других смесей; определение расхода вяжущих и всех других материалов в смесях, производимых по составам лаборатории; контроль за соблюдением выданных составов; проведение производственных экспериментов, связанных с применением местных материалов и, в частности, отходов промышленности; разработка мер, направленных на экономное расходование вяжущих, привозных и дефицитных материалов; участие в разработке технологии работ; внедрение в производство новых материалов и новых приемов технологии работ; систематические проверки и тарировка измерительных приборов и всего лабораторного оборудования, мерной посуды, весов, термометров, прессов и других механизмов и машин; ведение, сбор и систематизация технической документации по качеству строительства, подготовка ее к предъявлению комиссиям при сдаче объектов строительства в эксплуатацию; составление для главного инженера обзоров и рекомендаций, направленных на повышение качества работ.

Лаборатории строительных организаций, лаборатории асфальтобетонных заводов и полигонов, выполняют следующие задачи: контроль качества всех поступающих материалов и изделий; контроль качества материалов собственной разработки и промышленных отходов, применяемых в строительстве; контроль технологии строительства земляного полотна, определение свойств грунта и качества уплотнения; контроль технологии, укладки и уплотнения всех видов смесей и коррекция составов смесей в зависимости от текущих перемен влажности и зернового состава; подготовка технической документации по выполненным работам. Контрольно-испытательные посты выполняют аналогичную работу на одном из объектов и могут быть подчинены центральной лаборатории или лаборатории строительного управления. Для оперативного контроля выполняемых работ могут быть использованы передвижные лаборатории. Лабораторный контроль в основном направлен на обеспечение объектов необходимыми технологическими документами, без которых работу вести невозможно (составами смесей, требуемыми характеристиками плотности и влажности грунтов земляного полотна), и на подготовку данных лабораторных испытаний, необходимых при сдаче объектов в эксплуатацию.

Качество работ оценивать только пробами нельзя. Непрерывный пооперационный экспресс-контроль на всех технологических операциях является основой контроля качества. Во многих случаях можно не проводить входной контроль. Например, поставка цемента или щебня гарантированного качества позволяет не испытывать их на строительстве. Заведующий лабораторией, а также некоторые инженерные работники лаборатории по поручению главного инженера имеют право запрещать производство работ в случаях: применения материалов, не удовлетворяющих требованиям ГОСТов; отступления от правил производства работ; использование машин с неотрегулированными рабочими органами.

9. Общая организация строительства

9.1 Обоснование оптимальной организации строительства

Весь комплекс дорожно-строительных работ подразделяется на линейные и сосредоточенные. Линейные работы относительно равномерно распределены по всей трассе, выполняются они на каждом километре трассы примерно в одинаковых объемах. Сосредоточенные работы характеризуются большими объемами работ и неравномерным расположением их по длине трассы. К сосредоточенным работам относят: земляные работы с объемом на 1 км, превышающий средний объем земляных работ на дороге в 3 раза и более; Устройство средних и больших мостов, тоннелей, производственных предприятий, пересечений в разных уровнях, комплексов дорожной и автотранспортной служб. Строительство автомобильных дорог требует планомерного и бесперебойного обеспечения материалами, конструкциями и полуфабрикатами, что в значительной степени предопределяет большую роль заготовительных и транспортных работ.

При поточном методе организации производства выполнение линейных и сосредоточенных работ по трассе должно быть увязано во времени и в пространстве с таким расчетом, чтобы линейные работы выполнялись без перерыва, т.е. выполнение сосредоточенных работ должно опережать выполнение линейных работ. При этом методе все виды работ выполняются специализированными механизированными подразделениями, перемещающимися по трассе в строгой технологической последовательности, как правило, с одинаковой скоростью перемещения.

В равные промежутки времени заканчивается строительство равных по длине участков автомобильной дороги. Главный метод организации работ по строительству автомобильной дороги поточный, основой которого является комплексный поток, где сосредоточены все средства производства, обеспечивающие согласованное, ритмичное и технологически последовательное выполнение всех видов дорожно-строительных работ. Составляется линейный календарный график производства всего комплекса работ по строительству или реконструкции участка дороги поточным методом, предусматривающим взаимную работу, выполняемых во времени и в пространстве.

Линейный календарный график представляет собой двумерную систему координат, на которой наносится графическое изображение работы дорожно-строительных потоков в пространстве и времени. Произведем расчет рабочего времени в табличной форме, см. таблицу 7.1.

Таблица 7.1

9.2 Расчет параметров частных и специализированных потоков

Специализированные потоки включают в себя несколько частных потоков, например при устройстве дорожной одежды частные потоки будут предназначены для устройства конструктивных слоев дорожной одежды. Каждый частный поток состоит из отдельных участков, на которых специализированные звенья выполняют определенные рабочие операции.

Между частными и специализированными потоками, устраивают разрывы, измеряемые количеством смен. Период развертывания (Траз) составляет от начала работы первого специализированного потока до начала работы последнего потока 326 смен.

Период свертывания (Тсвер) - от конца работы первого потока до конца работы последнего отряда, составляет 220 смен.

Период действия потока равен 473 смен, от начала работы первого специализированного потока, до конца работы последнего специализированного потока.

Период устойчивой работы потока получается путем сложения периода развертывания и свертывания, вычитанием этой суммы из периода действия потока и составляет:

Туст.раб= Тдейств.- (Тразв.+ Тсверт.) = 0 (9.1)

(не установившийся поток)

Период развертывания потока, определяет в зависимости от видов работ их объемов, которые будут выполняться при строительстве участка автомобильной дороги Раздольное-Хасан (41-49км). При этом необходимо обеспечить организационные и технические резервы между работой отдельных отрядов.

Остальные расчеты сведены в таблицу 9.2.

Таблица 9.2 Параметры частных и специализированных потоков

9.3 Технико-экономические показатели комплексного потока

Работа строительного потока на строительстве линейных объектов, к которым относятся и автомобильные дороги, характеризуется в первую очередь его движением, в результате которого после прохода последнего подразделения потока остаются готовые к эксплуатации участки дороги.

Таким образом, работа дорожно-строительного потока должна характеризоваться графическим изображением его движения, т.е. движения по трассе входящих в его состав строительных подразделений. Принцип изображения такого движения на графиках работ аналогичен принципу изображения движения любых движущихся точек или тел в системе декартовых прямоугольных координат, в которой по оси ординат откладывается время, а по оси абсцисс - пройденное расстояние. Такое сочетание измерителей, времени, измеряемого календарными сроками работ, и расстояний, измеряемых линейной протяженностью участков дорог, предопределило специфическое название графиков работы дорожно-строительных потоков - линейных календарных графиков.

На линейном календарном графике отражают либо движение комплексного потока в целом, изображаемое одной линией по завершающей фазе работы или достаточно широкой полосой, расположенной между линиями начальной и завершающей фаз линейных работ; либо движение нескольких основных специализированных подразделений, работающих в составе комплексного потока, изображаемое также отдельными линиями или полосами соответствующей ширины; либо (еще более подробно) движение отдельных бригад и звеньев, работающих в составе тех или иных специализированных потоков, изображаемые теми же способами.