Проект производства работ на строительство земляного по-лотна автомобильной дороги

 

 

Таблица баланса земляных линейных работ

ПК 0- ПК 10

Вид работ	Единица измерения	Количество
1. Отсыпка насыпи  в т.ч. из резервов: из выемок: из карьера:	м3	5990,63 701,41 28183,03
2. Снятие растительного слоя	м3	6888,21

 

 

График распределения земляных масс (Приложение 2).

Сущность задачи распределения земляных масс, при возведении земляного полотна заключается в том, что устанавливается, откуда взять грунт для отсыпки насыпей и куда переместить грунт из выемок для этого строится график распределения земляных масс.

На горизонтальной оси графика откладывается протяженность дороги (участка) в пикетах или километрах (ПК, КМ), а по вертикальной оси - профильные объемы земляного полотна на этих пикетах.

Анализируя построенный график, а также грунтовые и гидрологические условия, по трассе дороги производят последовательное распределение земляных масс. Устанавливая возможные источники получения грунта для насыпей, в первую очередь распределяют грунт из выемок при условии, что он пригоден для этих целей.

Если грунта выемок оказывается недостаточно, т.е. весь или часть его пригодны для отсыпки насыпей, то принимают решение по разработке боковых грунтовых резервов и при необходимости закладывают сосредоточенные карьеры.

После распределения земляных масс определяют дальность транспортирования (перемещения) грунта по трассе, как в продольном, так и в поперечном направлениях. Дальность перемещения конкретных объемов грунта указывают на графике распределения земляных масс рядом с объемом грунта и используют при определении производительности землеройных и транспортных машин.

Дальность транспортировки грунта – это расстояние между центрами земляных масс в месте разработки (выемке, резерве, карьере) и в месте отсыпки (насыпи). Дальность продольного перемещения устанавливают непосредственно по графику распределения земляных масс (сумма пикетов, км).

По данным графика распределения земляных масс составляется таблица земляных работ.

В зависимости от природных условий, рельефа и геологического строения местности, продольного профиля дороги и распределения объемов земляных работ устанавливают рациональные способы строительства земляного полотна на каждом участке дороги.

Разработку и перемещение грунта на заданное расстояние можно осуществлять с использованием следующих вариантов ведущей машины: бульдозера; прицепного скрепера; самоходного скрепера; экскаватора и автомобилей-самосвалов. Каждый из указанных выше вариантов имеет экономически целесообразную область применения.

Бульдозеры используют при дальности транспортирования не более 100 м, что связано с потерей грунта при перемещении из призмы волочения. Прицепной скрепер ввиду низкой производительности (малой скорости) уступает в технико-экономическом отношении самоходному скреперу и автосамосвалам даже при малой дальности транспортировки грунта до 0,5 км. При дальности транспортировки до 2,8 км рациональной ведущей машиной является самоходный скрепер, а при дальности свыше 2,8 км – экскаватор и автомобили-самосвалы. Таким образом можно установить зоны применения в качестве ведущих различные землеройно-транспортные машины.

Для окончательного выбора необходимо провести технико-экономическое сравнение вариантов отрядов с учетом не только ведущих, но и комплектующих машин. Для выполнения каждой операции технологического процесса по строительству земляного полотна можно использовать различные марки ведущих и комплектующих дорожных машин. Все машины, включаемые в отряд, должны быть согласованы по производительности.

Линейные работы

 

Возведение насыпи земляного полотна из карьера автосамосвалами.

Расчет средней длины транспортировки:

,

где -дальность перемещения соответствующих объемов, м;

      -разрабатываемые объемы грунтов,м3.

5463,17*20+280,11*60+1259,4*100+421,3*130+1995,02*200+4698,17*300+13841,9*400+4083,68*500+3478,17*600

5463,17+280,11+1259,4+421,3+1995,02+4698,17+13841,9+4083,68+3478,17

Lср=331,66 м

Средняя длина транспортировки из карьера в насыпь составляет =331,66 м.

  Целесообразно назначить ведущей машиной самоходный скрепер.

 

4. РАСЧЁТ СКОРОСТИ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

  Срок строительства автомобильной дороги условно принимают один календарный год. Начало и окончание работ по возведению земляного полотна, т.е. календарную продолжительность, количество не рабочих дней определяют исходя из климатических условий района строительства.

Начало строительства: Т1=10/4

Окончание строительства: Т2=27/10  

Тр=(Тк-Тв-Тн)*Ксм,

где Тр - расчетное количество смен;

     Тк- календарная продолжительность выполнения земляных работ;

       Тв - число выходных и праздничных дней (без выходных);

    Тн - число нерабочих дней по погодным условиям и на ремонт;

      Ксм - коэффициент сменности (Ксм=1).

Тр=(199-64-32)*1=103

Для каждого машинно–дорожного отряда определяют минимально необходимую скорость выполнения работ при условии завершения их в расчётные сроки (ТР).

Определение длины захватки при ведении линейных работ (м/смену).

   Lтр

Lзахв=-------

     Тр

 

где  Lтр - протяженность линейного участка, м

Lзахв= 1000/103=9,71м

 

Так как длина захватки нереальна, поэтому для полного использования мощных и производительных машин устанавливают оптимальную длину захватки =100 м/смену.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА И ОБЪЕМА СЛОЕВ, ОТСЫПАЕМЫХ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ НАСЫПИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Определяем среднюю рабочую отметку насыпи

 

        hср =( h1 + h2 + h3 + h4 + h5 + h6 + h7 + h8 + h9 + h10) /10 =          (0,91+1.37+3.04+1.44+1.02+0,38-0.03+0,43+1.1-0.14)/10=0,95м

где , … - рабочие отметки насыпи на соответствующем пикете участка линейных работ, м;

- количество пикетов насыпи земляного полотна на линейном участке.

Определяем ширину основания насыпи при средней рабочей отметке

Lпод = В+2m*hср

Lпод = 15+2*4*0,95=22,6м

 

 

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ.

КОМПЛЕКТОВАНИЕ МДО.

После выбора ведущих машин и размещения работ по участкам, характеру, способам разработки грунта составляются технологические карты производства работ на один участок линейных работ и на один сосредоточенных работ.

В технологических картах определяются количество, последовательность технологических операций и производится подсчёт основных трудозатрат.    

Технологическая карта включает описание следующих стандартных процессов: срезки растительного слоя; уплотнения естественного основания под насыпь; рыхление и разработка грунта (в выемке, резерве, карьере); транспортирования грунта и отсыпки в насыпь; разравнивания; уплотнения; окончательной планировки и отделки поверхности земляного полотна; восстановления растительного слоя на откосах земляного полотна и в резервах.

 

1. Составление технологической карты

 

Проектная ширина земляного полотна = 15 м; величина уклона откосов земляного полотна m = 4; толщина дорожной одежды = 0,7 м. Ширина отсыпаемого земляного полотна (поверху):

 м.

Объемы работ, соответствующие каждой технологической операции, рассчитывают исходя из:

– минимального сменного объема работ;

– обеспечения фронта работ для свободного перемещения и разворотов техники (lзахв = 100-200 м );

– с учетом средней рабочей отметки.

Средняя рабочая отметка hср = 0,95м.

Ширина основания насыпи при средней рабочей отметке

 

Восн = 20,6+2*4*0,95=28,2м

Минимальный сменный объем работ

 

Объем работ при снятии растительного слоя (1операция) определяется по зависимости:

 м .

Объем работ при уплотнении подошвы основания

(2 операция) определяется:

 м2.

 

Объемы насыпи каждого слоя земляного полотна

Vсл.1=((Lпод+(Lпод-2mhi.сл))/2)hi.слlзахвkуплотн

Последующие отсыпаемые слои:

Vсл.i=((a+b)/2)hi.слlзахвkуплотн

где a - верхнее основание предыдущего и соответственно нижнее основание следующего отсыпаемого слоя насыпи, м;

b - нижнее основание предыдущего и соответственно верхнее основание следующего отсыпаемого слоя насыпи, м

b = a - 2 m hcл.i

b2 = 28,2 - 2*4*0.25 = 26,2 м;

b3 = 26,2 - 2*4*0,25 = 24,2 м;

b4 = 24,2 - 2*4*0,25 = 22,2 м;

b5 = 22,2 - 2*4*0,2 = 20,6 м

1 слой Vсл.1 = ((28,2+(28,2+2*4*0,25))/2)*0,25*100*1,08=788,4 м3

2 слой Vсл.2 = ((26,2+24,2)/2)*0,25*100*1,08=680,4 м3

3 слой Vсл.3 = ((24,2+22,2)/2)*0,25*100*1,08=626,4 м3

4 слой Vсл.4 = ((22,2+20,6)/2)*0,2*100*1,08=462,24 м3

 

 

Объем работ при смягчении уклонов и подсыпке грунта к искусственным сооружениям принимают равным 20 % от основного объема земляных работ:

 м3.

Объем работ при профилировании поверхности земляного полотна (7 операция)

 м2.

Профилирование верха земляного полотна производят при достижении требуемой высоты насыпи.

Поперечное сечение земляного полотна на линейных участках

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет производительности машин, применяемых при возведении земляного полотна автомобильной дороги

Расчет производительности бульдозера D275А

Эксплуатационная производительность бульдозера (м3/ч) при разработке и перемещении грунта:

Пб= qбkпkгрkэ/tц

где qб - объем грунта, м3, в плотном состоянии, перемещаемый бульдозером в начале транспортирования;

qб = lh2/2kпрkр

где l - длина отвала, м;

h - высота отвала, м;

kпр - поправочный коэффициент , kпр=1,5;

kр - коэффициент разрыхления, kр.раст.гр=1,25, kр.пес.=1,12

qб.р.г. = 4,3*1,922/2*1,5*1,25 = 4,23 м3

qб.п.. = 4,3*1,922/2*1,5*1,12 = 4,72 м3

kп - коэффициент, учитывающий потери грунта в процессе перемещения

kп = 1-0,005Lп

где Lп - дальность перемещения грунта, м, Lп=20м

kп = 1-0,005*20=0,9

tц - время полного цикла работы бульдозера, ч;

tц=tн + tп + tоб + tпер

где tн - затраты времени на нарезание (набор) грунта, tн=0,0025 ч;

tп - затраты времени на перемещение грунта, ч;

tп=Lп/1000Vп

tп=20/1000*10,8=0,0019 ч;

tоб - время обратного хода, ч;

tп=(Lп+10)/1000Vоб

tп=(20+10)/1000*13,9=0,0022 ч;

где tпер - затраты времени на переключение передач, подъем и опускание отвала, tпер=0,0015 ч;

tц=0,0025+0,0019+0,0022+0,0015=0,0081 ч;

kгр - коэффициент, учитывающий группу грунта по трудности разработки

kр.г. = 1; kп = 0,88

kэ - коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной, kэ=0,8.

Пб.р.г.= 4,23*0,9*1*0,8/0,0081=376 м3/ч

Пб.п.= 4,72*0,9*0,88*0,8/0,0081=369 м3/ч

Эксплуатационная производительность бульдозера (м3/ч) при распределении и планировании грунта:

Пб= qбkпkгрkэ/tц

 

 

 

 

 

 

Технологическая карта на производство линейных работ

№ захваток	№ технологических процессов	Источник  обоснования	Описание рабочих процессов и используемые машины и механизмы	Ед.измерения	Объем работ	Производительность в смену	Расчетное количество машино-смен	Принятое количество машин	Кисп
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	1	§ Е2-1-5	Срезка растительного слоя основания насыпи на глубину 0,25 м бульдозером D-275А	м2	1710,0	6307,7	0,27	1	0,27
	2	§ Е2-1-5	Обвалование растительного грунта и перемещение на 15 м бульдозером D-275A	м2	1710,0	6307,7	0,27	1	0,27
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
2	3	§ Е2-1-31	Уплотнение подошвы основания самоходным гладковальвым катком  за 6 проходов	м2	1710,0	4606,0	0,37	1	0,37
3	4	§ Е2-1-21.т.3	Отсыпка 1 слоя h=0,4м самоходным скрепером 623 G из карьера с  перемещением lcp=386,78м	м3	659,0	354,98	1,86	4	0,28
	5	§ Е2-1-28.	Распределение грунта 1 слоя h=0,4м бульдозером Д-275-А	м3	659,0	2733,3	0,24	1	0,24
	6	§ Е2-1-31. А. т.2	Уплотнение 1 слоя насыпи h=0,4м самоходным катком  за 6 проходов	м3	659,0	1012,4	0,65	2	0,33
	7	§ Е2-1-32	Уплотнение 1 слоя насыпиh=0,4м виброкатком Д-48 за 6 проходов	м3	659,0	1242,4	0,53	2	0,27
4	8	§ Е2-1-21.т.3	Отсыпка 2 слоя h=0,4м самоходным скрепером 623 G из карьера с  перемещением lcp=386,78м	м3	610,0	354,98	1,72	6	0,29
	9	§ Е2-1-28.	Распределение грунта 2 слоя h=0,4м бульдозером Д-275-А	м3	610,0	2733,3	0,22	1	0,22
4	10	§ Е2-1-31. А. т.2	Уплотнение 2 слоя насыпи h=0,4м самоходным катком  за 6 проходов	м3	610,0	1012,4	0,60	2	0,30
	11	§ Е2-1-32	Уплотнение 2 слоя насыпиh=0,4м виброкатком Д-48 за 6 проходов	м3	610,0	1242,4	0,49	2	0,25
5	12	§ Е2-1-21.т.3	Отсыпка 3 слоя h=0,4м самоходным скрепером 623 G из карьера с  перемещением lcp=386,78м	м3	562,0	354,98	1,58	6	0,26
	13	§ Е2-1-28.	Распределение грунта 3 слоя h=0,4м бульдозером Д-275-А	м3	562,0	2733,3	0,21	1	0,21
	14	§ Е2-1-31. А. т.2	Уплотнение 3 слоя насыпи h=0,4м самоходным катком  за 6 проходов	м3	562,0	1012,4	0,56	2	0,28
	15	§ Е2-1-32	Уплотнение 3 слоя насыпиh=0,4м виброкатком Д-48 за 6 проходов	м3	562,0	1242,4	0,45	2	0,23
6	16	§ Е2-1-21.т.3	Отсыпка 4 слоя h=0,35м самоходным скрепером 623 G из карьера с  перемещением lcp=386,78м	м3	452,38	354,98	1,27	6	0,21
	17	§ Е2-1-28	Распределение грунта 4 слоя h=0,35м бульдозером Д-275-А	м3	452,38	2733,3	0,17	1	0,17
	18	§ Е2-1-31. А. т.2	Уплотнение 4 слоя насыпи h=0,35м самоходным катком  за 6 проходов	м3	452,38	1012,4	0,45	2	0,22
	19	§ Е2-1-32	Уплотнение 4 слоя насыпиh=0,35м виброкатком Д-48 за 6 проходов	м3	452,38	1242,4	0,36	2	0,18
7	20	§ Е2-1-21.т.3	Отсыпка 5 слоя h=0,3м самоходным скрепером 623 G из карьера с  перемещением lcp=386,78м	м3	358,5	525,6	0,68	3	0,23
	21	§ Е2-1-28	Распределение грунта 5 слоя h=0,3м бульдозером Д-275-А	м3	358,5	1547,2	0,23	1	0,23
	22	§ Е2-1-31. А. т.2	Уплотнение грунта 5 слоя насыпи h=0,3м самоходным катком  за 6 проходов	м3	358,5	1012,4	0,35	1	0,35
	23	§ Е2-1-32	Уплотнение грунта 5 слоя насыпи h=0,3м виброкатком Д-48 за 6 проходов	м3	358,5	1782,6	0,20	1	0,20
8	24	§ Е2-1-21.т.3	Отсыпка 6 слоя h=0,3м самоходным скрепером 623 G из карьера с перемещением lcp=386,78м	м3	322,5	525,6	0,61	3	0,20
	25	§ Е2-1-28	Распределение грунта 6 слоя h=0,3м бульдозером Д-275-А	м3	322,5	1547,2	0,21	1	0,21
	26	§ Е2-1-31. А. т.2	Уплотнение грунта 6 слоя насыпи h=0,3м самоходным катком  Д-627А  за 6 проходов	м3	322,5	1012,4	0,32	1	0,32
	27	§ Е2-1-32	Уплотнение грунта 6 слоя насыпи h=0,3м виброкатком Д-48 за 6 проходов	м3	322,5	1782,6	0,18	1	0,18
9	28	§ Е2-1-37	Планировка поверхности земляного полотна, откосов насыпи  автогрейдером    ДЗ-99 при рабочем ходе в двух направлениях, за шесть проходов по одному следу	М2	1150,0	6507,9	0,18	1	0,18
10	29	§ Е2-1-31	Доуплотнение верха земляного полотна катком Д-624 за 6 проходов	М2	1150	5394,7	0,21	1	0,21