Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева»

Кафедра автомобильных дорог

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ»

Кемерово 2013

Введение

Дорожное строительство с каждым годом растет по объёму работ и совершенствуется по качеству.

Строительство современных автомобильных дорог состоит из ряда сложных взаимосвязанных технологических процессов, для выполнения которых используются различные машины. Работы связаны с одновременным проведением добычи и переработки материалов для получения высококачественных полуфабрикатов и деталей. Работы приходится выполнять в разных природных и климатических условиях.

Работы, выполняемые на строительстве автомобильных дорог, по своему назначению, применяемым средствам производства и характерным особенностям организации делят на три группы: строительно-монтажные, заготовительные, транспортные.

Цель организации дорожно-строительных работ - при наименьших затратах трудовых и материальных ресурсов достигнуть наилучших результатов.

Основные задачи организации дорожных работ - повышение производительности труда, непрерывное улучшение качества работ с одновременным снижением их себестоимости и улучшением условий труда, повышение профессионально-технических знаний работающих, а также выполнение работ в заданные сроки.

Снижение себестоимости позволит увеличить годовые объёмы работ; сокращение продолжительности строительства и досрочный ввод дорог в эксплуатацию - снизить расходы по перевозкам за счет перевода движения на более качественную дорогу.

Строительно-монтажные работы выполняются непосредственно на объекте по возведению и монтажу сооружений в соответствии с проектом. После завершения этих работ дорога должна быть готовой к сдаче в эксплуатацию. Для выполнения строительно-монтажных работ необходимы разные материалы, заготовка которых выполняется в процессе заготовительных работ.

Транспортными работами по доставке дорожно-строительных материалов полуфабрикатов и новых изделий от мест их заготовки, переработки и изготовления к местам использования. Транспортные работы являются связующим звеном между строительно-монтажным и заготовительными работами. Все три группы работ должны быть тщательно увязаны между собой по объектам и времени выполнения.

Календарное планирование служит основным средством для согласования работ производственных организаций и обслуживающих их подразделений, установления органов, последовательности, состава исполняемости и места производства. Документами календарного планирования, фиксирующими полученные решения, являются календарные планы.

1 . Характеристика природных условий района строительства

Район строительства - Кемеровская область. Она расположена в Кузнецкой котловине, по окраинам Салаирский кряж и Кузнецкий Алатау (высота 2178 м). По дорожно-климатическому районированию Кемеровская область относится к III климатической зоне со средними температурами января от - 17 до - 20 , июля от 17 до 20, осадков выпадает 300-500 мм в год.

В соответствии со СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» имеем следующие климатические данные:

Таблица 1.1 - Средняя температура наружного воздуха по месяцам

Средняя температура наружного воздуха по месяцам, С

Таблица 1.2 - Продолжительность светового дня по месяцам

Таблица 1.3 - Повторяемость ветров

Рисунок 1.1 - Розы ветров

2 . Определение общего срока строительства и сроков выполнения отдельных видов работ

На основе анализа климатических условий составляем ведомость продолжительности строительного сезона для различных работ, намеченных при строительстве земляного полотна и данной дорожной одежды.

При составлении ведомости продолжительности строительного сезона учитываем допускаемую температуру для производства того или иного вида работ, а так же продолжительность светового дня.

Рисунок 2.1 - Дорожно-климатический график

Таблица 2.1 - Ведомость продолжительности выполнения работ

Показатели	Конструктивные слои
					кзАБ	мзАБ
Минимальная температура производства работ: весной осенью	без огр. без огр.	без огр. без огр.
Календарные сроки производства работ по климатическим факторам: весной осенью	без огр. без огр.	без огр. без огр.
Календарные сроки производства работ по световому фактору при 11 - часовой рабочей смене весной осенью	без огр. без огр.	без огр. без огр.
Календарные сроки производства работ по световому фактору при 8-часовой рабочей смене весной осенью	без огр. без огр.	без огр. без огр.
Принятые календарные сроки производства работ при 11-часовой рабочей смене весной осенью	весь год весь год	весь год весь год
Календарное число дней строительства при 11-часовй рабочей смене
Сменность работы
Число рабочих смен
Число простоев, % от календарного числа дней строительства
Коэффициент увеличения продолжительности строительства из-за простоев

3 . Потребность в основных дорожно-строительных материалах

Рисунок 3.1 - Поперечный профиль, строящейся автодороги

Расчет потребности дорожно-строительных материалов производится исходя из геометрических параметров каждого конструктивного слоя.

Поперечный профиль автомобильной дороги смотри в приложении А.

Требуемое количество материала определяется из зависимостей:

Для материалов, оперируемых по объему (м3):

Для материалов, оперируемых по массе (т):

где Sп - площадь поперечного сечения конструктивного слоя, м2;

L - протяженность захватки (дороги и т. д.), м;

kзу - коэффициент запаса на уплотнение;

kп - коэффициент потерь, принимаемый для зернистых несвязных материалов 1,04, укрепленных каменных материалов - 1,03, бетонных и асфальтобетонных смесей - 1,02, вяжущих - 1,01;

с - плотность материала в плотном теле, т/м3;

Расчет требуемого объема материала на 1 км дороги:

Для слоя мелкозернистого асфальтобетона:

S = 4*0,04*2=0,32 м2; L=1000 м; kп = 1,02; с = 2,31 т/м3

Для слоя крупнозернистого асфальтобетона:

S = 4*0,08*2=0,64 м2; L=1000 м; kп = 1,02; с = 2,28 т/м3

Для слоя щебня по способу заклинки:

S = 2,83 м2; L=1000 м; kзу = 1,3; kп = 1,04

Для досыпки обочины ЩПС:

S = 1,5*0,12*2=0,36 м2; L=1000 м; kзу = 1,3; kп = 1,04

Для мелкозернистого асфальтобетона, тип Б, марка I:

Щебень фракции 5-20 мм, содержание 37 %

Таблица 3.1 - Потребность в основных дорожно-строительных материалах

Наименование конструктивного слоя	Площадь поперечного сечения, м2	Плотность материала, т/м2	Коэффициент потерь	Коэффициент запаса на уплотнение	Потребность материала на 1км, т (м3)	Потребность материала на всю дорогу, т (м3)
Мелкозернистый плотный асфальтобетон, тип Б, марка I, (т)
Крупнозернистый пористый асфальтобетон, марка III, (т)
Щебень, устроенный по способу заклинки, (м3)
Щебеночно-песчаная смесь досыпки обочин, (м3)

М=(754*(1-0,04)*0,37)=268 т

Масса фракции, т; - Насыпная плотность, т/;

Коэффициент потерь

Для других материалов объем рассчитывается по тем же формулам. Результаты вычислений сведены в таблицы.

Таблица 3.2 - Потребность в составляющих материалах для мелкозернистого плотного асфальтобетона, тип Б, марка I

				Насыпная плотность,	Коэффициент потерь
	Щебень фракции 5-20 мм (754*(1-0,04)*0,37)
	Песок (754*(1-0,04)*0,60)
	Минеральный порошок (754*(1-0,04)*0,03*1,01)
	Битум (754*0,06*1,01)
	Битум для подгрунтовки (0,25 л/*8000*1,01)

Таблица 3.3 - Потребность в составляющих материалах для крупнозернистого пористого асфальтобетона, марка III

	Наименование составляющего материала	Потребность составляющих материалов на 1 км
				Насыпная плотность,	Коэффициент потерь
	Щебень фракции 20-40 мм (1489*(1-0,08)*0,17)
	Щебень фракции 5-20 мм (1489*(1-0,08)*0,29)
	Песок (1489*(1-0,08)*0,54)
	Битум (1489*0,05*1,01)
	Битум для подгрунтовки (0,25 л/*8000*1,01)

Таблица 3.4 - Потребность в составляющих материалах для щебеня, устроенного по способу заклинки

	Наименование составляющего материала	Потребность составляющих материалов на 1 км
		Фактическая влажность	Оптимальная влажность,
	Щебень фракции 70-120 мм (1920*0,96)
	Щебень фракции 20-40 мм
	Вода (1920*(1-0,04)*(0,08-0,04))

Таблица 3.5 - Потребность в составляющих материалах для щебеночно-песчаной смеси досыпки обочин

4 . Определение продолжительности выполнения отдельных видов работ

Подготовительные работы

Геодезическая разбивка трассы выполняется в теплый период года при отсутствии снегового покрова, в светлое время суток. Геодезическая разбивка и закрепление трассы совмещаются с работами по прокладке «пионерной» дороги и расчистке дорожной полосы от леса, пней и кустарника. При отсутствии леса и кустарника скорость разбивки трассы принимаю 2 км в смену. Расчисткой дорожной полосы от леса, пней и кустарников занимается 1 специализированный отряд. Вычисляем общие затраты времени на выполнение работ по расчистке дорожной полосы.

Таблица 4.1- Продолжительность выполнения подготовительных работ по расчистке дорожной полосы от леса, пней и кустарников

Строительство искусственных сооружений

Строительство искусственных сооружений планируется в одну смену, в течение всего строительного периода. Продолжительность строительства искусственных сооружений рассчитываем по следующим формулам:

Для мостовых сооружений:

Для водопропускных труб:

где Nсм - количество смен; Lсоор - длина сооружения, м.

Таблица 4.2 - Продолжительность строительства искусственных сооружений

	КМ дороги	Длина ИССО	Коэффициент простоев	Продолжительность смен

Определение возможной продолжительности выполнения отдельных видов земляных работ

Определяем возможные сроки производства работ по снятию растительного слоя грунта 1 бульдозером.

Производительность бульдозера Dressta TD - 20 M

Коэффициент, учитывающий потери грунта в процессе перемещения, равный

Перемещения грунта, м;

Время полного цикла бульдозера, ч;

Коэффициент, учитывающий группу грунта по трудности разработки,

Коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной,

Длина отвала бульдозера, м; - высота отвала бульдозера, м;

Поправочный коэффициент; - коэффициент разрыхления (для связных грунтов принимаем 1,25);

Время на нарезание грунта, ч;

Затраты времени на перемещение грунта, ч;

Время обратного хода, ч; - время на переключение передач, подъём и опускание отвала, ч (;

Скорость бульдозера в прямом и обратном направлении

Сменная производительность равна

Возможные сроки производства работ по снятию растительного слоя грунта 1 бульдозером определяем по формуле:

ТП - продолжительность смен;

V - объем работ, тыс. м3;

П - производительность м2;

КП - коэффициент простоев.

Дальнейшие вычисления сводим в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 - Возможные сроки производства работ по снятию растительного слоя грунта 1 бульдозером

Таблица 4.4 - Возможные сроки производства работ по возведению насыпи из боковых резервов 1 бульдозером

Снятие растительного грунта и возведение насыпи из боковых резервов производим ступенями, в результате не произойдет переувлажнения грунта основания земляного полотна.

Для увеличения скорости ведения работ на первом и втором участке примем два бульдозера Dressta TD - 20 M, а на третьем и четвертом один бульдозер Dressta TD - 20 M.

Зону действия карьеров определяем как равноудаленную точку от двух карьеров:

Определим удельную среднюю дальность транспортирования грунта (таблица 4.5).

Протяженность зоны действия карьера, выемки, км;

Расстояние от карьера до дороги, км;

i - километр участка строящейся дороги, на который выходит технологическая дорога от грунтового карьера, км

Таблица 4.5 - Выбор ведущей техники при выполнении линейных и сосредоточенных земляных работ

№ карьера	Значения параметров, км.	V,тыс/

На основе этих данных определим значение удельной средней дальности транспортирования грунта:

где Vi - разрабатываемый объем грунта в i-ой карьере, тыс.м3;

(Lср)I - средняя дальность транспортировки грунта в i-ой выемке (карьера) до сооружаемого земляного полотна, км.

Удельная средняя дальность транспортирования грунта больше, чем 1 - 1,5 км, значит, в качестве ведущей машины принимаем экскаватор.

При отсыпке насыпи из выемки и карьера используется экскаватор вместимостью ковша 1,6 м3. Производительность экскаватора посчитаем по формуле:

где q - объем ковша, м3;

tц - продолжительность рабочего цикла экскаватора, ч;

kр - коэффициент рыхления, для связных грунтов

kн - коэффициент наполнения ковша экскаватора

kэ = 0,7 - при разработке грунта с погрузкой в транспортные средства,

kэ = 0,85 - при работе в отвал.

Возможные сроки производства работ по возведению земляного полотна из грунта карьеров, линейных и сосредоточенных работ 1 экскаватором представлены в таблицах 4.6 и 4.7.

Таблица 4.6 - Возможные сроки производства линейных работ по возведению земляного полотна из грунта карьеров 1 экскаватором

Таблица 4.7 - Возможные сроки производства сосредоточенных работ по возведению земляного полотна из грунта карьеров 1 экскаватором

5 . Определение требуемого числа экскаваторов и количество МДО

Таблица 5.1 - Количество рабочих смен для работы 1 экскаватора

№ участка	Количество рабочих смен работы экскаватора
	При разработке грунта выемок	На линейных работах	На сосредоточенных работах

Определяем приблизительное число требуемых экскаваторов:

где k - коэффициент, учитывающий необходимость проведения работ по снятию растительного слоя грунта, возведению земляного полотна из боковых резервов, выполнения сосредоточенных работ, строительства искусственных сооружений и прочие работы; Тэкс - общее число рабочих смен экскаватора; Траб - число рабочих смен за строительный период;

nзп - планируемое число строительных периодов, отводимых на возведение земляного полотна.

Таблица 5.2 - Требуемое число экскаваторов

Таблица 5.3 - Количество МДО на земляных работах

6. Определение оптимальных длин захваток при ведении работ по строительству слоев дорожной одежды

Оптимальную длину захватки при строительстве слоев дорожной одежды выбираем из производительности ведущей машины (оборудования). Однако при выборе захватки необходимо учитывать также производительность всей вспомогательной техники принимать такое ее значение, при котором коэффициент использования (загрузки) всего оборудования будет максимальным.

Прежде чем комплектовать машино-дорожный отряд и принимать оптимальную длину захватки, необходимо определить виды работ при строительстве отдельных слоев дорожной одежды и определить ведущую и вспомогательные машины и оборудование.

Строительство основания из щебня по способу заклинки смеси (ЩЗ)

Таблица 6.1 - Результаты расчета возможной длины захватки для устройства слоя из ЩЗ

	Наименование операции,	Производительность, м2/смену	Общий объем работ, м2	Длина трассы
	Погрузка щебня
	Распределение щебня основной фракции 70-120 (Автогрейдер ДЗ-98 В)
	Увлажнение щебня (ЭД-244 ПМ)
	Уплотнение щебня за 6 проходов (HAMM HD 70K)
	Уплотнение щебня за 4 прохода (HAMM HD 140 VV)
	Распределение щебня расклинивающей фракции 20-40 (Автогрейдер ДЗ-98 В)
	Увлажнение расклинивающей фракции (ЭД-244 ПМ)
	Уплотнение после расклинцовки за 12 проходов
	Уплотнение после расклинцовки за 8 проходов (HAMM HD 140 VV)

Расчет производительности всех машин и механизмов представлен в приложении Б

Строительство нижнего слоя асфальтобетонного покрытия

Таблица 6.2 - Результаты расчета возможной длины захватки для устройства нижнего слоя асфальтобетонного покрытия

	Наименование операции, наименование техники и ее марка	Производительность, м2/смену	Общий объем работ, м2	Длина трассы	Возможная длина захватки, м/смену
	Уплотнение смеси за 4 прохода по следу (гладковальцовый каток ДУ 47 Б-1 массой 8 т)

Строительство верхнего слоя асфальтобетонного покрытия

Таблица 6.3 - Результаты расчета возможной длины захватки для устройства слоя из плотного асфальтобетона

		Производительность, м2/смену	Общий объем работ, м2	Длина трассы	Возможная длина захватки, м/смену
	Подгрунтовка основания (автогудронатор ДС-39)
	Приготовление смеси (установка ДС-168)
	Распределение смеси (асфальтоукладчик Vogele Super 1600-1)
	Уплотнение смеси за 4 прохода по следу (гладковальцовый катком ДУ 47 Б-1 массой 8т)
	Уплотнение асфальтобетонной смеси за 6 проходов по следу (комбинированный каток BOMAG BW 164 АС-2 массой 9,2т)
	Доуплотнение асфальтобетонной смеси за 6 проходов (тяжелый гладковальцовый каток ДУ -84)

Расчет производительности всех машин и механизмов представлен в приложении Б.

Таблица 6.4 - Результаты расчета возможной длины захватки для досыпки обочин ЩПС

	Наименование операции, наименование техники и ее марка	Производительность, м2/смену	Общий объем работ,	Длина трассы	Возможная длина захватки, м/смену
	Погрузка ЩПС (фр. погрузчик Hitachi LX 300-7)
	Распределение ЩПС (машина для отсыпки обочин БЦМ - 73)
	Поливка водой (поливомоечная машина ЭД-244 ПМ)
	Обжимка ЩПС за 3 прохода (средний комбинированный каток HAMM HD 70K массой 10т)
	Уплотнение ЩПС за 6 проходов (средний комбинированный каток HAMM HD 70K массой 10т)
	Доуплотнение ЩПС за 12 проходов (гладковальцовый каток HAMM HD 140 VV массой 14,8т)

Расчет производительности всех машин и механизмов представлен в приложении Б.

7 . Выбор числа и месторасположения притрассовых складов и производственных предприятий

Предприятия дорожно-строительного производства и притрассовые склады размещаются исходя из двух основных требований: стоимость единицы готовой продукции должна быть минимальной; время на транспортировку материала не должно превышать технологических ограничений.

На данной дороге необходимо разместить один асфальтобетонный завод (АБЗ). Из расчета дальности возки материалов с карьеров по технологическим дорогам к строящейся автомобильной дороге и минимизации транспортных расходов, а так же из соображения, что асфальтобетонные слои лучше устраивать от АБЗ, разместим механизированный комплекс заводов на 1 километре.

Притрассовые склады устраивают с целью уменьшения количества автотранспорта, занятого на транспортировке каменных материалов до места производства работ.

Притрассовые склады, располагаю на 1, 10, 18 километре. Расстояние между ними - не менее 5. Рекомендуемое для III категории дороги расстояние между складами должно быть не менее 5 км, так как частое расположение складов приводит к необходимости увеличения временной полосы отвода, что приводит к увеличению затрат на подготовку земли под устройство склада и большим технологическим потерям.

Так, разместив склады и производственные предприятия, можно составить стройгенплан автомобильной дороги (приложение Б).

Определим объем каждого материала, завозимого на притрассовый склад, и геометрические параметры складов. Объем зависит от потребности материала на 1 км и от зоны действия склада (расчет в таблице).

Геометрические параметры штабелей характеризуются их длиной, высотой и крутизной заложения откосов наклонной площадки. Объем материала в штабеле определяется по формуле:

где L - длина штабеля, м;

H - высота штабеля, м;

а - ширина наклонной площадки для проезда бульдозера, м;

i - коэффициент крутизны заложения наклонной площадки.

Таблица 7.1 - Объем дорожно-строительных материалов, завозимых на притрассовые склады

№ склада	Наименование завозимого материала	Требуемый объем материала, м3
		на 1 км дороги	на зону действия склада	на всю трассу (26 км)
1 год строительства
2 год строительства

Рассчитаем объём штабеля для ПС1, ПС2 и ПС3 на первый год и второй год строительства:

Для ПС1 в 1 год строительства высоту штабеля возьмем 10 м, ширину наклонной площадки 90 м коэффициент крутизны заложения наклонной площадки 11, длину штабеля принимаем 90 м.

Длина штабеля, м; - высота штабеля, м; - ширина наклонной площадки, м; - коэффициент крутизны заложения наклонной площадки.

Рисунок 7.1 - Схема штабеля для ПС 1 в 1 год строительства

Для ПС2 и ПС3 в 1 год строительства высоту штабеля возьмем 9 м, ширину наклонной площадки 85 м коэффициент крутизны заложения наклонной площадки 14, длину штабеля принимаем 85 м.

Рисунок 7.2 - Схема штабеля для ПС 2 и 3 в 1 год строительства

Для ПС 1 во второй год строительства высоту штабеля возьмем 4 м, ширину наклонной площадки 50 м коэффициент крутизны заложения наклонной площадки 15, длину штабеля принимаем 50 м.

Рисунок 7.3 - Схема штабеля для ПС 1 во 2 год строительства

Для ПС 2 и 3 во второй год строительства высоту штабеля возьмем 4 м, ширину наклонной площадки 45 м коэффициент крутизны заложения наклонной площадки 15, длину штабеля принимаем 45 м.

Таблица 7.4 - Схема штабеля для ПС 2 и 3 во 2 год строительства

Геометрические параметры складов зависят от геометрических размеров штабелей, их количества и взаимного расположения. Принятые значения геометрических параметров приведены в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - Геометрические параметры штабелей и притрассовых складов

№ склада	№ штабеля (материала)	Геометрические параметры, м
		Ширина наклонной площадки		крутизна
1 год строительства
2 год строительства

Площадь каждого склада 100*100 = 10000 м2 это не превышает 1га, значит процесс завоза материала будет производиться в полном объеме.

8. Определение количества автотранспорта на основных видах работ

Расчет количества автотранспортных средств для перевозки материалов или грунта на каждую сменную захватку определяется по формуле:

где - оператор округления до ближайшего большего целого значения;

Требуемый сменный объем материала (грунта), т (м3);

Сменная производительность одного автосамосвала (м3/смену), зависящая, в том числе, от дальности транспортировки:

Сменная производительность транспортного средства рассчитывается по формуле:

Продолжительность смены, ч;

Объем кузова автомобиля, м3;

Коэффициент использования по времени транспортного средства (0,85)

Дальность транспортировки, км;

Время на погрузку и разгрузку материала, ч ();

Среднетехническая скорость транспортного средства, принимаем 30 км/ч.

Расчетной машиной принимаем КамАЗ 6520грузоподъемностью 20 т и объемом кузова 12 м3 . При расчете производительности машин для перевозки грунта и щебеночно-песчаной смеси в расчетах учитывается объем кузова, а для перевозки асфальтобетона - грузоподъемность.

Потребность в транспортных средствах рассчитывается отдельно для каждого слоя дорожной одежды и машинно-дорожных отрядов, занятых при возведении земляного полотна.

Таблица 8.1 - Количество автомобилей на строительстве земляного полотна

Таблица 8.2 - Расчет потребности автосамосвалов для устройства слоя основания из щебня устроенного по способу заклинки

Таблица 8.3 - Расчет потребности автосамосвалов для устройства слоя из крупнозернистого пористого асфальтобетона марки 3

Таблица 8.4 - Расчет потребности автосамосвалов для устройства слоя основания из мелкозернистого асфальтобетона, тип Б марки 1

Таблица 8.5 - Расчет потребности автосамосвалов отсыпки обочин ЩПС

9 . Определение потребности автотранспорта для выполнения подготовительных работ

К транспортным подготовительным работам относится завозка дорожно-строительных материалов на притрассовые склады и склады производственных предприятий.

Требуемое количество машино-смен зависит от объемов материалов, завозимых на склады, и определяется по зависимости:

где - объем i-го материала, завозимого на k-тый склад, т (м3);

Производительность автосамосвалов при транспортировке i-го материала на k-тый склад каменных материалов, т/смену (м3/смену);

n - количество материалов, завозимых на k-тый склад;

m - число притрассовых складов.

При завозке материалов необходимо в первую очередь использовать те машины, которые высвобождаются на основных работах.

Число высвободившихся машино-смен определяется по формуле:

где - число высвободившихся автосамосвалов i-го прямоугольника;

Число смен, при которых количество высвобождаемых автосамосвалов остается постоянным;

n - количество прямоугольников, на которые разбита суммарная эпюра потребности в автосамосвалах.

При недостаточном количестве высвобождаемых машино-смен завозка материалов осуществляется в период, когда основные работы не выполняются. Число недостающих машин:

Планируемое количество машин для завозки материалов в зимний период определяется следующим образом:

где - продолжительность дополнительной завозки материалов, смен.

Результаты расчета приведены в таблице 9.1, 9.2.

Таблица 9.1 - Результаты определения потребности автотранспорта для выполнения работ в первый год строительства

	Номер склада
Павт, м3/смену
Ri, машино-смен
R, машино-смен
Rвысв, машино-смен
Rнед, машино-смен
Тзим, смен
(Nавт)зим, шт.

Таблица 9.2 - Результаты определения потребности автотранспорта для выполнения работ во второй год строительства

	Номер склада	АБЗ 2 слой а/б	АБЗ 1 слой а/б
	Наименование материалов, завозимых на склад
Павт, м3/смену
Ri, машино-смен
R, машино-смен
Rвысв, машино-смен
Rнед, машино-смен
Тзим, смен
(Nавт)зим, шт.

10. Определение требуемого количества рабочей силы

Эпюра потребности рабочей силы строится на основании численности рабочих в составе каждого МДО и суммарной эпюры потребности в автотранспорте. Для этого суммарная эпюра потребности в автотранспорте зеркально отражается на противоположной стороне линейно-календарного графика и достраивается путем добавления количества рабочих в те периоды времени, когда осуществляет работу тот или иной машинно-дорожный отряд.

На основании ЕНиРов (сборник 2, 17, 4, 5 ,7, 8, 9, 10) составлена таблица 10.1 численного состава рабочих.

Таблица 10.1 - Состав звена рабочих

Наименование технологической операции	Состав звена рабочих
	должность	численный состав
1 Расчистка от леса, пней и кустарника (МДО 1,2)
С диаметром ствола до 32см	лесорубы и рабочие
	машинисты
2. Устройство технологической дороги (МДО 3)
Планировка площади корыта бульдозером	машинист 6 разряда
Погрузка грунта в автосамосвалы погрузчиком	машинист 6 разряда
	машинист 6 разряда
Уплотнение гладковальцовым катком	машинист 6 разряда
Распределение щебня автогрейдером	машинист 6 разряда
	дорожный рабочий 3 разряда
	геодезист
3 Снятие растительного слоя и разработка грунта из боковых резервов (МДО 4,5)
Срезка растительного слоя бульдозером Разработка грунта из боковых резервов	машинист 6 разряда
	дорожный рабочий
4. Устройство водопропускных труб (МДО 14, 15, 16, 17)
	машинисты
Сборка секций труб Устройство стыков труб Укладка трубы на основание	монтажники конструкции
	машинист крана
Устройство щебеночной подушки	землекопы
Засыпка грунтом	машинист 3 разряда
5. Устройство мостов (МДО 8, 9, 10)
Забивка крайних свай
Забивка передних свай
Установка пролетных строений
Устройство мостового полотна
6. Разработка грунта карьера на сосредоточенную насыпь
Разработка грунта экскаватором	машинист 6 разряда дорожный рабочий
Уплотнение кулачковым катком	машинист 6 разряда
	машинист 6 разряда
7. Разработка грунта насыпи
Разработка грунта экскаватором	машинист 6 разряда дорожный рабочий
Уплотнение кулачковым катком	машинист 6 разряда
Уплотнение вибрационным катком	машинист 6 разряда
8. Устройство слоя основания из щебня по методу заклинки (МДО 11)
	машинист 6 разряда
Планировка верха земляного полотна автогрейдером ДЗ 98В	машинист 6 разряда
Доуплотнение верха земляного полотна катком ДУ 58	машинист 6 разряда
Увлажнение ЩПС ЭД 244 ПМ	машинист 5 разряда
Обжимка ЩПС каток ДУ 64	машинист 6 разряда
Уплотнения ЩПС ДУ 64	машинист 6 разряда
Уплотнение ЩПС комбинированным катком ДУ 58	машинист 6 разряда
9. Устройство нижнего слоя а/б (МДО 12)
	машинист 5 разряда
	машинист 6 разряда операторы укладчика дорожный рабочий
	машинист 6 разряда
	машинист 6 разряда
10. Устройство верхнего слоя а/б (МДО 12)
Подгрунтовка основания автогудронатором ДС-39.	машинист 5 разряда
Распределение смеси асфальтоукладчиком Vogele Super 1600-1	машинист 6 разряда операторы укладчика дорожный рабочий
Уплотнение смеси гладковальцовым катком ДУ 47 Б-1	машинист 6 разряда
Уплотнение смеси комбинированным катком BOMAG BW 164 АС-2	машинист 6 разряда
11. Досыпка обочин ЩПС (МДО 13)
Погрузка ЩПС погрузчиком Hitachi LX 300-7	машинист 6 разряда
Распределение материала БЦМ - 73	машинист 6 разряда
Увлажнение ЩПС ЭД 244 ПМ	машинист 5 разряда
Уплатнение средним катком HAMM HD 70K	машинист 6 разряда
До уплотнение HAMM HD 140 VV	машинист 6 разряда

Список литературы

1. Шабаев С.Н. Методическое указание по выполнению курсового работы по дисциплине «Организация строительства автомобильных дорог» / С.Н. Шабаев; ГУ КузГТУ. - Кемерово, 2010. - 36 с.

2. СНиП 2.05.02-85*. Автомобильные дороги [Текст] / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 56 с.

3. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология [Текст] / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2003. - 136 с.

4. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги [Текст] / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2001. - 112 с.

5. Некрасов В.К. Строительство автомобильных дорог [Текст]: в 2 ч. / под ред. В. К. Некрасова. - М.: Транспорт, 1980. Ч. 1. - 416 с; Ч. 2. - 416 с.

6. ЕНиР. Сборник Е2. Земляные работы. Выпуск 1. Механизированные и ручные земляные работы / Госстрой СССР - М.: Стройиздат, 1989.-224 с.

7. ЕНиР. Сборник №17. Строительство автомобильных дорог / Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1989. - 48 c.

8. ЕНиР. Сборник Е5.Монтаж металлических конструкций. Выпуск 3. Мосты и трубы / Госстрой СССР - М.: Стройиздат, 1989.-224 с.

9. ГОСТ Р 52399-2005. Геометрические элементы автомобильных дорог [Текст] / МАДИ. - М.: Стандартинформ, 2006. - 8 с.

Приложение А

Приложение Б

Распределение щебня автогрейдером ДЗ-98 В

Сменная производительность будет равна м3/смену.

Увлажнение щебня поливомоечной машиной ЭД-244 ПМ

Рабочая скорость, км/ч;

Сменная производительность будет равна 11*5906=64966 м2/смену.

Уплотнение щебня комбинированным катком HAMM HD 70K за 6 проходов

Уплотнение щебня гладковальцовым катком HAMM HD 140 VV за 4 прохода

Расчет 8. Уплотнение щебня после расклинцовки комбинированным катком HAMM HD 70 K

Уплотнение щебня после расклинцовки гладковальцовым катком HAMM HD 140 VV

Оптимальную захватку при устройстве основания определяем из учета максимальной загрузки всей используемой техники. Для этого строим график зависимости критериев оптимальности от длины захватки.

Рисунок 1 - Зависимость суммарного значения коэффициента использования всех машин от длины захватки

Принимает длину захватки равной 360 м/смену. При этом необходимо увеличить количество катков HAMM HD 70K до двух штук, чтобы обеспечить данный темп работ.

Строительство нижнего слоя асфальтобетона

Подгрунтовка основания автогудронатором ДС-39.

где: t1- время наполнения 1т битума, ч;

q - вместимость цистерны, т;

Расчет 2. Приготовление асфальтобетонной смеси на установке

Сменная производительность будет равна 11x35,3=388,3 м3/смену.

Сменная производительность будет равна 11x54,7=601,7 м3/смену.

Сменная производительность будет равна 11x60=660м3/смену.

Длина захватки назначаем 260 метров в смену, по производительности катка ДУ 47 Б-1.

Строительство верхнего слоя асфальтобетона

Расчет 1. Подгрунтовка основания автогудронатором ДС-39.

t1- время наполнения 1т битума, ч;

t2 - норма времени на разлив 1 т битума, ч;

q - вместимость цистерны, т;

К - коэффициент использования за смену;

Т- продолжительность смены, ч;

l - средняя дальность возки, км.

Слой асфальтобетона устраивается на ширину 9,0 метров. При норме розлива 0,25 л/, автогудронатор ДС-39 может за смену подгрунтовать 58400 .

Приготовление асфальтобетонной смеси на установке ДС-168

Распределение асфальтобетонной смеси асфальтоукладчиком Vogele Super 1600-1

Сменная производительность равна.

Уплотнение асфальтобетонной смеси гладковальцовым катком ДУ 47 Б-1 массой 8 т за 4 проходов по следу.

Сменная производительность будет равна 11x17,7=194,2 м3/смену.

Уплотнение асфальтобетонной смеси комбинированным катком BOMAG BW 164 АС-2 массой 9,2 т за 6 проходов по следу.

Сменная производительность будет равна 11x27,4=300,9 м3/смену.

Доуплотнение асфальтобетонной смеси катком тяжелым гладковальцовым ДУ-84 за 6 проходов.

Сменная производительность будет равна 11x30=330м3/смену.

Длина захватки назначаем 257 метров в смену, по производительности катка ДУ 47 Б-1.

Досыпка обочин щебеночно-песчаной смесью

Расчет 2. Распределение ЩПС машиной для отсыпки обочин

БЦМ - 73, на базе тяжелого погрузчика К702.

Теоретическая производительность()

Коэффициент использования внутрисменного времени (

Коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной, (

Сменная производительность будет равна 11*84=924 т/смену.

Поливка водой поливомоечной машиной ЭД-244 ПМ до оптимальной влажности.

Ширина обрабатываемой полосы, м;

Ширина перекрытия обрабатываемой полосы в случаи, когда вся требующая обработки полоса больше;

Рабочая скорость, км/ч;

Дальность транспортировки воды, км;

Скорость транспортировки воды, км/ч;

Время накопления цистерны, ч;

Время на опорожнение цистерны воды, ч;

Коэффициент использования внутреннего времени;

Коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной;

Расчет 4. Обжимка ЩПС средним комбинированным катком HAMM HD 70K массой 10 т за 3 прохода.

Расчет 5.Уплотнение ЩПС средним комбинированным катком HAMM HD 70K массой 10 т за 6 проходов.

Расчет 6.Уплотнение ЩПС средним гладковальцовым катком HAMM HD 140 VV массой 14,8 т за 6 проходов.

дорожный строительство обочина захватка

Захватку определяем по ведущей машине БЦМ - 73 на базе тяжелого погрузчика К702. Для досыпки обочины принимаем 636 метров в смену.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Анализ природно-климатических условий района строительства. Определение продолжительности работы специализированных отрядов. Проектирование организации работ по строительству дорожной одежды. Технологическая схема потока по устройству дорожной одежды.

курсовая работа , добавлен 31.03.2010


Дорожно-климатические условия района строительства автомобильной дороги. Конструкция дорожной одежды. Технологическая последовательность строительства конструктивных слоев дорожной одежды. Определение сводной потребности в материальных ресурсах.

курсовая работа , добавлен 24.05.2012


Характеристика района строительства дороги - Вологодская область. Составление общей ведомости объемов дорожно-строительных материалов. Контроль качества строительства конструктивных слоев дорожной одежды. Техника безопасности при выполнении работ.

курсовая работа , добавлен 09.12.2014


Изучение условий строительства. Определение количества рабочих смен. Расчет потребности в основных дорожно-строительных материалах и полуфабрикатах. Выбор расположения производственного предприятия. Технология и организация устройства дорожной одежды.

курсовая работа , добавлен 11.10.2013


Условия строительства, характеристика строящейся автодороги. Определение нормативной продолжительности строительства. Разработка принципиальной схемы строительства. Организация работ по укладке дорожной одежды. Выбор машин для производства работ.

курсовая работа , добавлен 23.06.2016


Анализ природно-климатических условий района строительства. Техническая характеристика дороги. Размещение производственных предприятий и обеспечение строительства материалами. Технологическая схема комплексной механизации устройства дорожной одежды.

дипломная работа , добавлен 12.02.2011


Характеристика и инженерная оценка условий района строительства автомобильной дороги. Подсчет объемов дорожно-строительных работ, требования к строительным материалам. Проектирование технологии работы асфальтобетонного завода и выбор оборудования.

курсовая работа , добавлен 07.04.2013


Анализ природных условий района проектирования автомобильной дороги. Характеристика дорожно-строительных материалов. Варианты конструкций дорожной одежды, проект транспортной развязки, гидравлический расчет мостов и труб. Проект и смета строительства.

дипломная работа , добавлен 14.11.2011


Анализ природно-климатических, грунтовых и гидрологических условий района строительства дороги. Определение сроков и объемов производства работ. Технология и организация строительства дорожных одежд. Контроль качества, охрана труда и окружающей среды.

курсовая работа , добавлен 23.04.2009


Организация работ по строительству искусственных сооружений. Определение расчётной скорости потока при одногодичном строительстве. Выполнение линейных земляных работ и технология строительства дорожной одежды. Построение линейного календарного графика.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА ТРАНСПОРТА И ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Б.А.Кошелев

Д.В.Демидов

С.А.Пашкин

ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ

СТРОИТЕЛЬСТВА

АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

ПОДГОТОВКА ДОРОЖНОЙ ПОЛОСЫ.

УСТРОЙСТВО ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ.

ВОЗВЕДЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Методические указания для студентов

специальности 291000 «Автомобильные дороги и аэродромы»

очной и заочной форм обучения

ЕКАТЕРИНБУРГ

2001

Методические указания предназначены для студентов специальности 291000 «Автомобильные дороги и аэродромы» очной и заочной форм обучения для курсового и дипломного проектирования. В первую часть включены технологические расчеты по подготовке дорожной полосы, устройству искусственных сооружений и возведению земляного полотна автомобильной дороги.

Рецензент - канд. техн. наук, профессор С.И.Булдаков

Редактор Ленская А.Л.

Подписано в печать Формат 60 ? 84 1 / 16

Плоская печать Печ. л. 2,79 Тираж 100 экз.

Поз. 5 Заказ Цена 9 руб. 60 коп.

Редакционно-издательский отдел УГЛТУ

Отдел оперативной полиграфии УГЛТУ

ВВЕДЕНИЕ

Целью методических указаний является оказание помощи студентам очной и заочной форм обучения специальности 291000 «Авто-мобильные дороги и аэродромы» в выполнении курсового проекта по дисциплине «Технология и организация строительства автомобильных дорог» и подготовке дипломного проекта строительства автомобильной дороги.

В настоящих методических указаниях приводятся последовательность и методика выполнения курсового проекта.

1. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА

Курсовой и дипломный проекты должны быть максимально приближены к уровню выполнения проекта производства работ (ППР) согласно СНиП 3.01.01-85 применительно к конкретным условиям деятельности дорожно-строительных организаций. В целом проект на строительство автомобильной дороги охватывает два основных раздела: возведение земляного полотна с подготовкой дорожной полосы и устройством искусственных сооружений , устройство дорожной одежды с обустройством дороги.

Исходными данными для выполнения ППР, а, следовательно, и курсового проекта являются:

Общие сведения о природно-климатических и грунтово- геологических условиях строительства;

Рабочие чертежи (продольный профиль автомобильной дороги, план трассы в горизонталях, ведомость объемов земляных работ);

Сведения о размещении резервов и карьеров, а также качестве местных строительных материалов (паспорта карьеров, сертификаты материалов);

Сведения об источниках получения привозных строительных материалов (битумов, железобетонных изделий и т.д.);

Сведения о количестве и типах дорожно-строительных машин, имеющихся на балансе в дорожно-строительных организациях.

Для выполнения реального проекта целесообразно в период производственной практики собрать сведения по применяемым или разрабатываемым новым технологиям выполнения дорожно-строительных работ, современным материалам и машинам, в первую очередь, иностранных производителей. В качестве исходных данных могут быть использованы также материалы ранее выполненного курсового проекта по дисциплине «Изыскания и проектирование автомобильных дорог».

Расчетно-пояснительная записка состоит из введения и семи разделов. Во введении следует отразить значение строительства автомобильных дорог, а также основные направления технического прогресса в организации и механизации дорожно-строительных работ. Содержание других разделов проекта приведено в настоящих методических указаниях.

По мере выполнения расчетов и графических работ пояснительную записку рекомендуется оформлять начисто, предъявляя выполненные разделы преподавателю для проверки на очередном контроле или консультации. Оформление курсового проекта выполняется на основании ГОСТ 2.105-79 .

2. ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА АВТОМОБИЛЬНОЙ

ДОРОГИ

2.1. Технико-экономическая характеристика района строительства

автомобильной дороги

В разделе даются краткие сведения об экономическом развитии района строительства дороги и расположении основных транспортных путей с указанием вида транспорта и категорий дорог. На основе экономико-транспортных связей приводятся данные о грузо- и пассажироперевозках, обосновывается категория автомобильной дороги и ее назначение. Кроме того, приводится характеристика организации, строящей дорогу.

Исходя из требований СНиП 2.05.02-85 , производится анализ плана и профиля, приводятся технические показатели дороги (табл. 1).

Таблица 1

Описываются рельеф и грунты на трассе, определяются тип местности по увлажнению, карьеры местных строительных материалов. Указывается пригодность материалов для строительства дороги.

2.2. Климатическая характеристика района строительства дороги

На основе СНиП 23-01-99 приводятся климатические показатели района строительства автомобильной дороги и составляется дорожно-климатический график (рис. 1). График необходим для назначения сроков производства дорожно-строительных работ в интервалах между весенней и осенней распутицами.

Рис. 1. Дорожно-климатический график

2.3. Выбор метода организации работ и расчет

основных его параметров

2.3.1. Обоснование принятого метода организации работ

Весь комплекс дорожно-строительных работ подразделяется на линейные и сосредоточенные. Линейные работы относительно равномерно распределены по всей трассе. Сосредоточенные работы характеризуются большими объемами и неравномерным расположением их по длине трассы. К ним относят земляные работы с объемом на 1 км, превышающим средний объем земляных работ на дороге в 3 раза и более, а также устройство средних и больших мостов, тоннелей, производственных предприятий, пересечений в разных уровнях, комплексов дорожной и автотранспортной служб.

Главный метод организации работ по строительству автомобильной дороги - поточный, основой которого является комплексный поток, где выполнение линейных и сосредоточенных работ по трассе должно быть увязано во времени и в пространстве с таким расчетом, чтобы линейные работы выполнялись без перерывов, 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 (смена, день) заканчивается строительство равных по длине участков автомобильной дороги.

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. Такие участки называются захватками. Длину захватки, как правило, принимают равной сменной производительности потока; иногда захватки бывают двух-, трех- или четырехсменными.

Между частными и специализированными потоками, а иногда и между отдельными захватками устраивают разрывы (технологические, организационные), измеряемые количеством смен.

В зависимости от характера и объемов строительных работ рекомендуется работы по строительству дороги назначать в следующей последователь-ности: в зимний период прорубку просеки вы-полняет специализированная комплексная бригада, основные работы производятся комплекс-ным потоком, в составе которого отдельные его звенья выполняют линей-ные и сосредоточенные работы:

Линейные работы по подготовке дорожной полосы (восстановление трассы, очистка трассы от камней, кустарника, спиливание и корчевка пней, снятие растительного слоя);

Сосредоточенные работы по устройству искусственных сооружений;

Сосредоточенные земляные работы в местах устройства искусственных со-оружений, высоких насыпей и глубоких выемок;

Линейные земляные работы по возведению земляного полотна из привозно-го грунта, рекультивация нарушенных земель;

Линейное устройство дорожной одежды отдельными звеньями по укладке конструктивных слоев;

Обустройство дороги в составе комплексного потока.

При устройстве насыпи на болотах и других слабых грунтах земляные работы могут быть назначены в зимний период.

С целью максимального использования светового дня целесообразно принять следующую сменность работ: прорубку просеки и устройство искусственных сооружений – в 1 смену, остальные работы – в 2 смены.

2.3.2.

Календарные сроки продолжительности строительного сезона устанавливаются на основе средних многолетних данных СНиП 1.04.03-85 (Приложение 1). Следует отметить одну закономерность, связанную с началом строительного сезона. Вне зависимости от вида работ дата начала сезона в одной какой-либо области одна и та же, что объясняется фактором проезжаемости колесных машин и отсутствием прилипания грунта к рабочим органам дорожно-строительных машин. Даты окончания строительного сезона для отдельных видов дорожно-строительных работ различны из-за неодинаковых технологических свойств применяемых дорожно-строительных материалов.

Начало основных работ назначается на конец весенней распутицы, а их оконча-ние - на начало осенней распутицы.

При отсутствии данных даты начала весенней распутицы Z н и ее окончания Z к определяются по формулам :

Z н = Т о + 5 / a ; (1)

Z к = Z н + (0,7 h пр / a), (2)

где Т о – дата перехода температуры воздуха через 0 о С;

a - климатический коэффициент, характеризующий скорость оттаивания грунта, м / сутки (для Курганской области a = 6, для Пермской области a = 4,5, для Свердловской области a = 4, для Челябинской области a = 3,5);

h пр – максимальная глубина промерзания грунта в районе строительства, см (для Курганской области h пр = 200 см, для Пермской области h пр = 180 см, для Свердловской области h пр = 190 см, для Челябинской области h пр = 180 см).

Количество рабочих смен в строительном сезоне

Т см = К см (Т к – Т вых – Т ат - Т тех ), (3)

где К см – коэффициент сменности (во II К см = 1,85, для Сибири К см = 2,0);

Т к – календарная продолжительность строительного сезона, дни;

Т вых - число выходных и праздничных дней, приходящихся на период календарной продолжительности сезона (определяется по календарю);

Т ат – число нерабочих дней по метеорологическим условиям, приходящихся на период календарной продолжительности сезона (см. Приложение 1);

Т тех – простои по техническим причинам (ремонт, профилактика машин, организационные и технологические причины), дни; во II дорожно-климатической зоне для Европейской части Т тех = 17 дней, для Сибири Т тех = 12 дней с уменьшением пропорционально соотношению проектной и нормативной протяженности дороги 11 км.

Для определения календарной продолжительности производства дорожно-строительных работ вводится коэффициент перевода рабочих дней в календарные:

К = Т к / Т р, (4)

где Т р – количество рабочих дней производства дорожных работ.

2.3.3. Определение темпа потока

Длина участка готовой дороги, построенной за одну смену, называется темпом потока, или скоростью комплексного потока (м / смену):

V = L / (Т см – N р ), (5)

где L – длина участка строящейся дороги, м;

N р – период развертывания комплексного потока, смены.

Значение длины захватки после округления в большую сторону должно быть кратным 25.

Период развертывания комплексного потока N р определяют в зависимости от видов и объемов работ, которые будут выполняться при строительстве автомобильной дороги. При этом необходимо обеспечить организационные и технологические разрывы (одна - две смены) между работой отдельных отрядов (звеньев). Иногда эти разрывы достигают двух - трех недель, необходимых для формирования конструктивных слоев дорожной одежды (для цементобетонного покрытия 21 - 28 календарных дней).

Для определения времени работы звеньев по устройству конструктивных слоев дорожной одежды и размера разрывов между их работой рекомендуется использовать ориентировочные данные (табл. 2).

Таблица 2

Вид работы звеньев по устройству конструктивных слоев дорожной одежды	Количество смен работы звена	Разрывы в звеньях, смены
1.Устройство однослойного песчаного или гравийного основания
2.Устройство оснований из укрепленного грунта или укрепленной песчано-гравийной (грунто-щебеночной) смеси
3.Устройство основания из фракционированного щебня
4.Устройство покрытия из фракционированного щебня
5.Устройство однослойного основания из фракционированного щебня методом пропитки битумом
6.Устройство однослойного покрытия из фракционированного щебня методом пропитки битумом
7.Устройство основания из черного щебня
8.Устройство покрытия из черного щебня
9.Устройство покрытия из асфальтобетонной смеси
10.Устройство одиночной поверхностной обработки
11.Устройство двойной поверхностной обработки
12.Устройство однослойного цементобетонного основания
13.Устройство цементобетонного покрытия
14.Устройство присыпных обочин и выполнение укрепительных работ на обочинах
15.То же на дорогах I категории с выполнением работ по устройству разделительной полосы
16.Планировка откосов и горизонтальных площадей земляного полотна и резервов, а также распределение растительного грунта по этим площадям. Ликвидация временных съездов
17.Обстановка пути

Необходимое количество смен (захваток) работы отряда по возведению насыпи в комплексном потоке зависит от количества слоев возводимой насыпи. Каждый слой насыпи будет возводиться на двух захватках: на первой производится разработка грунта из боковых резервов с перемещением в насыпь (подвозка из сосредоточенного резерва) и разравнивание, на второй – послойное уплотнение грунта.

С учетом срезки растительного грунта в пределах полосы отвода с уплотнением поверхности земли в пределах насыпи (одна захватка), а также выполнения отделочных работ (одна захватка) общее количество захваток (смен) для возведения насыпи будет при двухслойной насыпи – 6, при трехслойной насыпи – 8, при четырехслойной – 10 и т.д.

Учитывая неравномерность объемов земляных работ на трассе, разрыв в работе отряда по выполнению линейных земляных работ и следующего звена может быть принят в две - четыре смены.

Вследствие того, что искусственные сооружения фактически являются сосредоточенными объектами, их тип и размеры колеблются в больших пределах. Разрыв между их устройством и началом работ по возведению земляного полотна может составлять две - четыре смены.

Целесообразно устройство малых искусственных сооружений или их части проводить заблаговременно в осенне-зимний период. При этом создается задел, позволяющий в начале строительного сезона сразу приступать к выполнению земляных работ. В данном случае при расчете периода развертывания комплексного потока время на устройство искусственных сооружений не должно учитываться.

Пользуясь рекомендациями о количестве смен (захваток) работы звеньев по устройству конструктивных слоев дорожной одежды и приведенными выше данными по строительству малых искусственных сооружений и возведению земляного полотна, определяем период развертывания потока:

N р = S t + S n , (6)

где S n – организационно-технологические разрывы между работой звеньев (отрядов), смены (захватки);

S t – устройство малых искусственных сооружений, выполнение линейных земляных работ, устройство конструктивных слоев дорожной одежды, смены (захватки),

S t = t 1 + t 2 + t 3 + t 4 + t 5 + t 6 . (7)

Здесь t 1 - устройство первого в потоке малого искусственного сооружения, смены;

t 2 – возведение насыпи, смены;

t 3 – устройство подстилающего слоя, смены;

t 4 – устройство основания, смены;

t 5 – устройство нижнего слоя покрытия, смены;

t 6 – устройство верхнего слоя покрытия (с поверхностной обработкой, если устраивается), смены.

При применении специализированных машин необходимо увязывать длину захватки с производительностью этих машин. Так, при применении автогудронаторов, поливомоечных машин и распределителей дорожно-строительных материалов длина захватки увеличивается по сравнению с расчетной, при укладке железобетонных плит скорость потока, наоборот, уменьшается.

3. ПОДГОТОВКА ДОРОЖНОЙ ПОЛОСЫ

Сооружению земляного полотна предшествуют подготовительные работы, в состав которых входят восстановление и закрепление трассы, прорубка просеки, очистка дорожной полосы от пней, кустарника и крупных камней, снятие и складирование растительного слоя в пределах полос временного отвода, разбивка земляного полотна, устройство временных дорог, устройство осушительных и водоотводных канав, снос, переустройство и перенос сооружений в зоне работ.

3.1. Восстановление и закрепление трассы

В подразделе указывается состав работ на восстановление и закрепление трассы и приводятся схемы закрепления трассы. При прокладке дороги назначается полоса отвода земли при обязательном разделе на постоянный отвод под земляное полот-но с земляными сооружениями и временный отвод для размещения притрассовых и сосредоточенных резервов, полос для складирования плодородного слоя (табл.3 «Ведомость отвода земель»).

Таблица 3

Наименование земель	Местоположение участка	Протяженность, м	Ширина отвода земель, м	зе-мель, га
		Постоянный отвод	Временный отвод	Постоянный отвод	Временный отвод
Сосредоточенный резерв	Справа 150 м ПК 3+00 строящейся дороги
Автодорога
Итого отвод земель

Нормы постоянного отвода земель для автомобильных дорог устанавливаются по требованиям СН 467-74 (табл. 4).

Таблица 4

Высота насыпи, м

Ширина полос отвода земель для автомобильных дорог на равнинной местности с поперечными уклонами от 0 до 90 ‰ с постоянным заложением откосов земляного полотна, м

Примечание. В числителе приведена ширина постоянной полосы отвода земель при высоте насыпей до 2 м и отсутствии боковых резервов, в знаменателе – с учетом устройства боковых резервов, если они являются постоянным конструктивным элементом земляного полотна (при низкой стоимости земли и отсутствии рекультивационных работ).

3.2. Прорубка просеки

Комплекс работ по прорубке просеки предусматривает подготовку лесосеки (просеки), валку ле-са, обрубку, сбор и сжигание сучьев, трелевку хлыстов к временным складам. Удаление леса или кустарника вместе с плодородным слоем почвы не допускается.

Объем работ по прорубке просеки рассчитывается на основании характеристики лесонасаждений (табл. 5 «Ведомость объемов работ по площади вырубки», табл. 6 «Ведомость объемов работ по прорубке просеки»).

Таблица 5

Местоположение участка

Длина участка, м

Ширина просеки, м

Площадь рубки леса, га

Средней густоты

Средней густоты

Средней густоты

Прорубку просеки назначают в зимний период по нескольким при-чинам: лучшее качество заготовленной древесины, облегчен проезд по дорогам, освобождение рабочего времени для основного комплекса строительных ра-бот, обеспечение просушки очищенной от леса трассы.

Таблица 6

Объем ликвидной древесины и среднее количество деревьев на 1 га приведены в табл.7 .

Все работы по прорубке просеки выполняются малыми комплексными бригадами, количество которых в сводной бригаде зависит от характеристики лесонасаждений и объемов работ:

N = ТЗ / Т р n , (8)

где ТЗ – трудозатраты на прорубке просеки, чел.-дн.;

Т р – количество рабочих дней на прорубке просеки;

n – количество человек в бригаде (при работе с трактором ТДТ-55 – 5 человек, при работе с трактором ТТ-4 – 6 человек).

Таблица 7

Потребность в рабочей силе и в машино-сменах на прорубке просеки определя-ется по формуле:

N i = V i Н вр, (9)

где V i – объем древесины данной характеристики, м 3 ;

Н вр – нормы времени использования машин, машино-смены / ед. изм. Для определения норм времени целесообразно использовать сборники , . Для ориентировочных расчетов можно использовать данные табл. 8 «Нормативные показатели на 1000 м 3 древесины» .

Таблица 8

Примечания. 1. В числителе приведены показатели для бригад, работающих с трактором ТДТ-55, в знаменателе – для бригад, использующих трактор ТТ-4. 2. К приведенным нормам применяют поправочные коэффициенты: при работе в елово-пихтовых насаждениях 1 / 0,95, в сосновых и мягколиственных 1 / 1,1.

Потребность машино-смен и человеко-дней на прорубке просеки определяется в форме табл. 9.

Таблица 9

Для машин и механизмов, работающих на прорубке просеки, устанавливаются нормы на резерв (табл.10).

Таблица 10

Пример определения потребности машин приведен в табл.11.

Таблица 11

Календарную продолжительность работ по прорубке просеки определяют по формуле:

Т к = Т р К . (10)

3.3. Очистка дорожной полосы от пней, кустарника и снятие

растительного слоя

Работы по подготовке дорожной полосы включают в се-бя корчевку пней или спиливание их вровень с землей, срезку кустарника и мелколесья с уборкой валежника, снятие растительного слоя, разбивочные работы.

Корчевку пней назначают преимущественно в летний период, поскольку при мерзлых грунтах процесс корчевки менее эффективен. Корчевку пней выполняют на участках устройства канав и выемок. Пни допускается оставлять в основании земляного полотна при облегченных, переходных и низших типах покрытий на дорогах III - V технических категорий при насыпях более 1,5 м, а также в случаях, когда проектом не предусмотрена полная расчистка дорожной полосы (на болотах, неустойчивых склонах и т.д.). При насыпях от 1,5 до 2,0 м пни должны быть срезаны вровень с землей, а при насыпи более 2 м – на высоте 10 см от земли.

3.3.1.Составление ведомости объемов работ для подготовки

дорожной полосы

Объемы работ определяют по типовым поперечным профилям характерных участков дороги по упрощенным формулам:

а) ширина канавы b к

b к = b + 2 m h к , (11)

б) площадь канавы F к

F к = b h к + m h к 2 , (12)

в) ширина подошвы насыпи В под

В под = В + 2 m Н н, (13)

г) ширина резерва поверху b р для одностороннего резерва

b р = + 2 m h р , (14)

д) ширина резерва поверху b р для двухстороннего резерва

b р = + 2 m h р , (15)

е) ширина резерва b р для одностороннего резерва и канавы

b р = (- F к ) + 2 m h р , (16)

ж) ширина выемки поверху b в

b в = В + 2 b + 2 m h к + 2 n (Н в + h к ) , (17)

где b – ширина канавы (кювета) понизу, м;

h к – глубина канавы (кювета), м;

В - ширина земляного полотна поверху, м;

Н н - средняя рабочая отметка насыпи, м;

h р - средняя глубина резерва, м;

L – длина участка (пикета), м;

V н - объем земляных работ на данном участке (пикете), м 3 ;

Н в – средняя глубина выемки на данном участке (пикете), м;

m – заложение откосов насыпи, резерва или канавы;

n – внешнее заложение откоса выемки.

Так как средняя плотность грунта в естественном состоянии менее плотности грунта в насыпи, то требуемые объемы грунта для возведения насыпей из боковых резервов находят путем умножения профильных объемов V н на коэффициент относительного уплотнения (коэффициент переуплотнения) K :

K = ? н / ? е, (18)

где ? н – плотность грунта в построенной насыпи;

? е – плотность грунта в естественном залегании (для песка ? е = 1,71 г / cм 3 ; для супесей легких и тяжелых, суглинка легкого ? е = 1,64 г / cм 3 ; для тяжелого суглинка ? е = 1,60 г / cм 3).

Плотность грунта в построенной насыпи теоретически вычисляют по формуле:

? н = К опт, (19)

где К опт – коэффициент оптимального уплотнения (во II дорожно-климатической зоне для дорог I и II технических категорий К опт = 1,00 - 0,98, для дорог III-V технических категорий К опт = 0,98 - 0,95);

? – плотность скелета грунта (табл.12);

V – массовая доля воздуха, % (табл. 12);

W – массовая доля оптимальной влажности, % (табл. 12).

Таблица 12

Объемы работ по корчевке пней F к , спиливанию пней F с и снятию раститель-ного слоя V p определяют по формулам:

F к = В уч.к L уч.к , (20)

F с = В уч.с L уч.с , (21)

V р = В уч.р L уч.р ? , (22)

где В уч.к, В уч.с, В уч.р – соответственно ширина участка корчевки, спиливания пней и снятия растительного слоя, м;

L уч.к , L уч.с , L уч.р – соответственно длина участков корчевки, спиливания пней и снятия растительного слоя, м;

? – толщина растительного слоя, м.

Объемы работ по подготовке дорожной полосы определяются в форме табл. 13.

Таблица 13

Расположение участка	Протяженность участка, м	Ширина, м	Средняя толщина расти-тельного слоя, м	Объем работ
		сня-тия растительного слоя, м 3
Начало ПК+	Конец ПК+	корчевки пней, га	спиливания пней, га
Итого

3.3.2. Определение трудозатрат, количества машино-смен и выбор комплекта машин для подготовки дорожной полосы

Обычно корчевку пней производят корчевателями. Для снятия растительного грунта используют бульдозеры и реже скреперы и автогрейдеры. Во всех случаях машина выбирается так, чтобы она была максимально загружена. Если это невозможно, следует предусматривать ее использование на других работах.

Корчевку пней и снятие растительного слоя целесообразно включать в специализированный поток возведения земляного полотна, а бульдозер, кроме этих работ, можно использовать для рыхления грунта (при наличии рыхлительного агрегата), разработки грунта в боковых резервах и перемещения его в насыпь, разравнивания грунта.

Для определения трудозатрат и потребности машино-смен на подготовке дорожной полосы составляется ведомость при использовании сборников - по форме табл.14.

Таблица 14

Количество машино-смен на длину захватки

N м = N V / L , (23)

где N м – потребность в машино-сменах на всю длину дороги;

V – длина захватки, м;

L – длина строящегося участка дороги, м.

На основании расчетов назначается состав бригады на подготовке дорожной полосы, определяются количество рабочих и календарная продолжительность работ.

4. СТРОИТЕЛЬСТВО ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ

Крупные и средние мосты, а также крупные многоочковые трубы являются сосредоточенными объектами. Их возводят в течение всего строительного периода, но при условии окончания работ к моменту подхода к ним частного потока по выполнению линейных работ.

Малые мосты из сборных железобетонных конструкций, а также круглые, овоидальные и прямоугольные железобетонные трубы, являющиеся фактически тоже сосредоточенными объектами, но требующие сравнительно небольшого количества времени для их устройства, строят в потоке, опережая выполнение линейных земляных работ.

4.1. Составление ведомости искусственных сооружений

Исходя из данных продольного профиля автомобильной дороги, составляется ведомость искусственных сооружений (табл.15). Для труб указываются размеры отверстия и длина трубы, для мостов – строительная длина и ширина моста.

Таблица 15

Местонахождение сооружения	Наименование искусственного со-оружения	Основные размеры, м	на-сыпи, м	Примечание

Длину трубы определяют по упрощенной формуле:

L тр = В з.п + 2 m (Н нас – d - d ) , (24)

где В з.п - ширина земляного полотна поверху, м;

Н нас - высота насыпи, м;

d - диаметр трубы, м;

m - коэффициент заложения откосов земляного полотна;

d - толщина стенки трубы, м (можно принять равной 0,15 м).

Расчетную длину трубы округляют до целого числа, кратного длине звена.

4.2. Определение состава бригады для строительства искусственных сооружений

В подразделе приводится краткое описание технологии строительства малых мостов и труб с учетом требований СНиП 3.06.04-91 . Составляется ведомость определения трудозатрат на строительство искусственных сооружений (табл.16). При устройстве сборных круглых и прямоугольных, монолитных прямоугольных труб, мостов используется сборник , при устройстве металлических гофрированных труб - сборник .

Для ориентировочных расчетов можно использовать данные по количеству отрядо-смен на устройство круглых труб (табл. 17) .

Таблица 16

Таблица 17

Количество рабочих дней определяется делением общей трудоемкости работ на численный состав бригады.

Для строительства круглых и овоидальных железобетонных труб принимается следующий состав специализированного отряда: автомобильный кран КС-2561 - 1 шт., бульдозер ДЗ-109 - 1 шт., самоходный пневмоколесный каток ДУ-31А - 1 шт., электростанция ПЭС-12М - 1 шт., электровибраторы ИВ-101, ИВ-47Б, ИВ-113 - по 1 шт., битумный котел вместимостью 400 л - 1 шт.

Рабочая сила на одну смену: машинисты и мотористы - 4 чел., дорожные рабочие - 6 чел.

При строительстве труб с отверстием 2 м автомобильный кран КС-2561 должен быть заменен более мощным КС-3562А.

Расчетные пролеты или полную длину пролетных строений автодорожных мостов по СНиП 2.05.03-84 требуется назначать равными 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 33 и 42 м. Он же классифицирует автодорожные мосты: при полной длине до 25 м - малые, от 25 до 100 м – средние, более 100 м – большие.

При строительстве сборных железобетонных малых и средних мостов на свайных опорах при длине пролетов 12, 15, 18, 21 и 24 м рекомендуется принимать следующий состав отряда: стреловой самоходный кран КС-4362 - 1 шт., автомобильный кран КС-4561 - 1 шт., копровая установка с дизель-молотом СП-6А - 1шт., лебедки приводные грузо-подъемностью 2,5 т - 2 шт., тележки грузоподъемностью 25 т - 2шт., электросварочный аппарат - 1шт., электровибраторы ИВ-113 - 2 шт., передвижная электростанция ЭСД-50-Т - 1 шт., компрессор ЗИФ-5ВКС - 1 шт.

Рабочая сила на одну смену: машинисты и мотористы - 12 чел., монтажники - 8 чел.

Производительность этого отряда по строительству железобетонных автодорожных мостов зависит от категории автомобильной дороги: для I категории – 0,34 м / смена; II – 0,62; III – 0,70; IV - 0,80 м / смена.

По окончании раздела определяется календарная продолжительность выполнения работ по устройству искусственных сооружений.

5. ВОЗВЕДЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Сооружение земляного полотна автомобильной дороги осуществляется комплексно-механизированным способом с применением средств механизации в зависимости от принятой технологии и установленных сроков выполнения работ.

5.1. Разбивка на местности земляного полотна и

водоотводных сооружений

В разделе описывается состав работ на разбивке земляного полотна и водоотводных сооружений, приводятся схемы разбивки для характерных поперечных профилей земляного полотна.

5.2. Выбор грунтов для отсыпки земляного полотна

Грунты, используемые для возведения насыпей, разделяют на четыре основные группы: скальные, добываемые путем разрушения естественных сплошных или трещиноватых скальных массивов, крупнообломочные, залегающие в естественных условиях, песчаные и глинистые.

Для насыпей применяют грунты, состояние которых под действием природных факторов не изменяется или изменяется незначительно, что не влияет на их прочность и устойчивость в земляном полотне. К таким грунтам относят скальные и крупнообломочные грунты, песчаные (кроме мелких и пылеватых), супеси легкие и крупные.

Непригодны для возведения насыпи следующие грунты: глинистые избыточно засоленные, глинистые, влажность которых выше допустимой, торф, ил, мелкий песок и глинистые грунты с примесью ила и органических веществ (например, голубая глина), верхний почвенный слой, грунты на участках, где возможен длительный застой воды.

Некоторые виды грунтов, чаще всего пылеватые и пески мелкие, применяют для возведения насыпей только с укреплением.

Кроме грунтов природного происхождения, для насыпей применяют отходы промышленности: золошлаковые материалы, отвалы горнодобывающей промышленности.

Насыпи, как правило, возводят из однородных грунтов, но при необходимости их можно отсыпать и из разных, однако располагать эти грунты необходимо слоями. Предпочтительно в верхней части насыпи (1,0 - 1,5 м) применять более прочные грунты, так как эта часть насыпи обычно подвергается большему воздействию природных факторов и транспортных средств. Недопустима беспорядочная отсыпка грунтов в насыпи, поскольку она приводит к неравномерному перераспределению влаги и изменению физических свойств под влиянием климатических факторов. Вследствие этого нарушается ровность при морозном пучении грунта, а при оттаивании образуется неравнопрочное основание дорожной одежды, что ведет также к нарушению ровности или разрушению дорожной одежды.

При отсыпке нижней части насыпи из дренирующих грунтов толщина этого слоя должна быть больше высоты капиллярного поднятия в этом грунте, для того чтобы предотвратить приток воды в верхнюю часть насыпи.

5.3. Выбор способа производства работ и ведущей машины

Выбор рациональных типов машин для возведения земляного полотна автомобильных дорог зависит от следующих факторов:

Техническая возможность применения тех или иных машин в данных условиях рельефа;

Конструкция земляного полотна, расположение резервов грунта, его качество и трудность разработки;

Организационные условия производства работ, главными из которых являются объемы работ и сроки их выполнения;

Условия полной загрузки выбранных машин в течение всего срока работ;

Экономические показатели и качество работ.

Подбирая состав машин для возведения земляного полотна, следует в первую очередь определить основные (ведущие) машины, с помощью которых можно с наименьшими затратами выполнить основные объемы земляных работ в соответствующих условиях, а затем вспомогательные (комплектующие) машины для выполнения прочих вспомогательных работ, входящих в технологический процесс сооружения земляного полотна. В составе подразделения работа всех машин должна быть увязана по производительности.

Исходя из продольного профиля автомобильной дороги, с учетом грунтовых условий строящаяся дорога разбивается на отдельные участки с неодинаковыми условиями производства земляных работ: насыпь из боковых резервов, из привозного грунта, разработка насыпи продольным перемещением грунта в насыпь или в отвал и т.д. Следовательно, необходимо выбрать способ производства работ и тип ведущей машины для каждого характерного участка дороги. Все данные заносятся в ведомость «Способы производства работ и тип ведущей машины» (табл. 18).

Таблица 18

Для назначения ведущей машины необходимо учесть требования , . Ниже приводятся рекомендации по назначению ведущей машины в зависимости от местных условий производства земляных работ.

Бульдозеры целесообразно применять в легких и малосвязных грунтах при высоте насыпи до 1 м, в глинистых и тяжелых грунтах при высоте насыпи до 1,5 м при наличии притрассовых резервов. В этом случае стоимость земляных работ может быть ниже стоимости скреперных работ. Эффективно применение бульдозера при возведении земляного полотна из выемок с дальностью перемещения грунта до 50 м, под уклон – до 100 м.

Скреперы наиболее эффективно применять при разработке глинистых грунтов с влажностью, близкой к оптимальной, в боковых резервах, когда разность отметок высоты насыпи и дна резерва составляет до 1,2 - 2,0 м, а также при разработке сосредоточенных резервов или выемок с перемещением грунта в насыпь прицепными скреперами на расстояние до 500 м и полуприцепными – до 3000 м.

Стоимость работы большегрузных самоходных скреперов на пневматических шинах ниже стоимости работы скрепера малой вместимости, а также скреперов, прицепных к трактору на гусеничном ходу. В ряде случаев отсыпка грунта в насыпь скреперами при расстоянии перемещения грунта до 1,5 км более экономична, чем транспортирование грунта в автосамосвалах, загружаемых экскаватором с ковшом объемом 0,5 - 1 м 3 .

Одноковшовые экскаваторы применяют при разработке глубоких выемок, сосредоточенных резервов грунта, имеющих глубину более 2 - 2,5 м, а также при возведении земляного полотна в условиях заболоченной местности. Транспортирование грунта осуществляется автомобилямисамосвалами.

При глубоких выемках с близко залегающими грунтовыми водами можно использовать экскаватор-драглайн в комплексе с транспортными средствами.

При возведении земляного полотна может быть организована совместная работа землеройных машин, используемых в качестве ведущих:

а) при возведении насыпей высотой от 1,5 до 3,5 м из боковых уширенных резервов наряду со скреперами можно комбинировать работу бульдозера и экскаватора-драглайна. В этом случае бульдозер, работающий на уширении резерва в полевую сторону, подает грунт в зону действия экскаватора, находящегося на насыпи;

б) при тех же параметрах насыпи, но при односкатных резервах целесообразно использовать пары бульдозер - автосамосвал и бульдозер - скрепер. По данной технологии производства земляных работ бульдозер устраивает насыпь до 1,0 - 1,5 м из бокового резерва, верхняя часть насыпи устраивается из привозного грунта автосамосвалом или скрепером;

в) в глубоких выемках целесообразно применять способ, при котором растительный и верхний слои грунта разрабатывают бульдозерами и скреперами , а оставшуюся часть – экскаваторами ;

г) при значительном колебании рабочих отметок земляного полотна можно применять скреперы для продольного перемещения грунта в пониженные места и комбинирование их работы с бульдозерами .

Выбор ведущей машины для производства земляных работ обусловлен группой грунта по трудности разработки (Приложение 2). Следует иметь в виду, что один и тот же грунт может быть отнесен к разным группам по трудности разработки в зависимости от типа применяемой машины.

5.4. Построение графика распределения земляных масс

На основании заданного продольного профиля, ведомости объемов земляных работ (насыпь, выемка, канава) и выбранных средств механизации составляется попикетный график распределения земляных масс (рис.2). Переуплотнение грунта в насыпи по сравнению с объемом грунта в резервах или выемках учитывается коэффициентом переуплотнения (1,05 - 1,1).

На графике показывают места, откуда берут грунт для возведения насыпей и где его используют при разработке выемок. В соответствующей графе стрелками и цифрами обозначают дальность и направление перемещения грунта для каждой ведущей землеройной машины.

Разработку графика распределения земляных масс рекомендуется начинать с распределения земляных масс выемок. Грунт выемок наиболее целесообразно использовать для возведения смежных насыпей, особенно на тех участках, где нельзя заложить резервы или грунта резервов недостаточно. Следует иметь в виду, что производительность скреперов и бульдозеров повышается при зарезании и перемещении грунта под уклон.

При возведении насыпей из боковых резервов необходимо определить их размеры. В таком случае объем грунта, полученный в резервах в пределах одного пикета, должен быть равен объему грунта для насыпи с учетом коэффициента переуплотнения. Наибольшее количество грунта, которое можно получить из резервов, зависит от ширины и глубины резервов. Глубина боковых резервов должна быть не более 1,5 м. Ширина резервов определяется расчетом исходя из условия, что они должны быть размещены в пределах полосы отвода. При этих требованиях максимальная ширина двух резервов определяется по формуле:

2 b 1 = П – В п – 2С, (25)

где П – ширина полосы отвода, м;

В п – ширина подошвы земляного полотна в пределах наружных кромок резерва, м;

С – расстояние от наружной кромки откоса резерва до границы полосы отвода, которое определяется условиями производства работ, но не менее 1 м.

По согласованию с землепользователями допускается временное использование земель в период строительства, которые после рекультивации им возвращаются. Если окажется, что грунта из боковых резервов недостаточно для взведения насыпи, то недостающее количество может быть получено путем продольного перемещения грунта из соседних или сосредоточенных резервов в стороне от трассы. При назначении размеров боковых резервов рекомендуется сохранять постоянную их ширину на участках трассы с малоизменяющимися рабочими отметками земляного полотна. В этом случае возникает необходимость, помимо поперечного перемещения грунта бульдозерами, в продольной возке грунта скреперами из соседних резервов.

При известной глубине резерва h р и коэффициентах заложения внутреннего m и внешнего n откосов ширина резерва поверху b 1 и ширина понизу b 2 :

b 1 = + ( ) h р , (26)

b 2 = - ( ) h р . (27)

Установив размеры резервов и количество грунта, которое можно получить из них для отсыпки насыпи, на графике распределения земляных масс показывают распределение земляных работ по типам машин и дальности перемещения грунта.

Показывают оплачиваемые земляные работы, т.е. объемы насыпей, которые возводятся за счет грунта из резервов и выемок, а также объемы грунта из выемок, которые перемещаются в насыпь или кавальер. Устройство кавальеров грунта нежелательно, так как вызывает излишние затраты.

5.5. Определение дальности перемещения грунта

Практически дальность перемещения грунта при возведении насыпи бульдозерами определяется как расстояние между точкой врезания отвала в грунт и точкой освобождения его от грунта, т.е. средними точками массивов разработки и отвала грунта.

При перемещении грунта бульдозером из одностороннего бокового резерва при работе одного бульдозера (для двухсторонних резервов) с послойным возведением насыпи из каждого резерва и при работе двух и более бульдозеров на разных захватках средняя дальность перемещения грунта

l ср = + m H ср + . (28)

Для двухсторонних резервов при работе двух бульдозеров на одной захватке средняя дальность перемещения грунта

l ср =0,25 [В +3 m H ср – ] + . (29)

Данные формулы применяются при перемещении грунта бульдозерами на участках с подъемом до 1:10. При подъемах до 1:20 длину пути следует увеличивать на 20 %, а при подъемах более 1:20 – на 40 %.

При продольном перемещении грунта из смежной выемки в насыпь l ср определяется как расстояние между центрами тяжести массивов выемки и насыпи.

При возведении насыпи скреперами дальность перемещения грунта определяется как полусумма рабочего и холостого пробегов скрепера, измеренных по действительной длине перемещения. Для этого необходимо вначале выбрать схему движения скрепера и определить ее параметры (длину пути при наборе грунта, радиус поворота, длину пути при разгрузке грунта).

При возведении насыпи из привозного грунта (сосредоточенного грунтового резерва или карьера) при равномерных объемах по длине дороги средняя дальность перевозки

L ср = l k + 0,5 L , (30)

где l k - расстояние от карьера (грунтового резерва) до точки примыкания к строящемуся участку дороги, км;

L – длина участка строящейся дороги, км.

При неравномерных объемах земляных работ устанавли-вают среднюю дальность транспортировки грунта как средневзвешенную:

L ср = S (V i l i ) / S V i , (31)

где V i – объём земляных работ, м 3 ;

l i – расстояние перевозки, км.

5.6. Комплектование специализированных отрядов машин

для выполнения земляных работ

Выравнивание и уплотнение основания насыпей выполняется после снятия растительного слоя непосредственно перед устройством вышележащих слоев.

Рыхление грунта выполняют для повышения производительности землеройных машин. Для повышения производительности бульдозеров предварительное рыхление следует производить при разработке тяжелых и сухих грунтов III и IV категорий трудности разработки. В этом случае траншейный способ разработки грунта не применяется.

Разравнивание грунта выполняют после его отсыпки в насыпь. Толщина отсыпаемых слоев назначается в зависимости от применяемых средств уплотнения. Наиболее целесообразно для разравнивания грунта использовать бульдозеры, реже используются автогрейдеры.

Уплотнение грунтов в насыпи целесообразнее выполнять пневмоколесными катками, которые обеспечивают высокое качество и требуемый коэффициент плотности. При отсыпке верхней части земляного полотна для дорог с капитальным покрытием в пределах 1,5 м от поверхности покрытия во II дорожно-климатической зоне коэффициент требуемой плотности грунта должен быть 0,98 - 1,0, в пределах от 1,5 до 6 м при условии неподтопляемости – 0,95, а более 6 м – 0,98.

Планировка земляного полотна включает следующие работы: планировку поверхности земляного полотна и дна резервов, планировку откосов насыпей, резервов и выемок. Ее можно производить автогрейдерами или прицепными грейдерами с откосниками и уширителями отвала, скребками на стреле экскаватора или экскаваторами-планировщиками с телескопической стрелой, а также специальными откосоотделочными машинами.

Покрытие откосов и дна резервов растительным грунтом – завершающая операция.

5.7. Определение количества слоев возводимой насыпи

Количество необходимых конструктивных слоев насыпи

n c = Н ср / H i , (32)

где Н ср – средняя рабочая отметка насыпи, м;

Н i – толщина конструктивного слоя, м.

Толщина слоя выбирается в зависимости от требуемого коэффициента уплотнения и типа уплотняющей машины (табл. 19) или рассчитывается по формулам.

5.8. Определение толщины уплотняемого слоя насыпи для различных типов уплотняющих и трамбующих машин

Толщина уплотняемого слоя грунта катками на пневматических шинах определяется по формуле :

h пн = 0,18 , (33)

где W - фактическая влажность уплотняемого грунта, доли ед.;

W о - оптимальная влажность уплотняемого грунта, доли ед.;

m к - масса катка, приходящаяся на одно колесо, кг;

P м - давление в шинах, кг / cм 2 ;

? – коэффициент жесткости шины, зависящий от давления в ней:

P м , кг/cм 2 1 2 3 4 5 6

? 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

Толщина слоя грунта при уплотнении кулачковыми катками

h кул = 0,65 (L k +2,5 d – h p ), (34)

где L k – длина кулачка, см;

d – наименьший поперечный размер опорной поверхности кулачка, см;

h p – глубина разрыхляемой верхней части слоя грунта, образующегося в период выхода кулачка из слоя, см; зависит от длины кулачка и принимается равной 3 - 4 см.

Вибрационные катки оцениваются критериями отношения возбуждающей силы к их весу: P / Q = K. При определенном соотношении P и Q наступает критическое состояние К о , когда качественно меняется колебание вибрирующей массы или круглого металлического вальца. При K < К о поверхность вибрирующей массы не отрывается от уплотняемого слоя, грунт испытывает знакопеременное воздействие и происходит виброуплотнение. В случае K > К о поверхность вибрирующей массы отрывается от поверхности грунта и уплотнение происходит вибротрамбованием.

Вибрирование способствует поднятию воды из нижней части уплотняемого слоя вверх. Лучшие результаты виброуплотнением и вибро-трамбованием достигаются, когда влажность грунта превышает оптимальную, определенную стандартным уплотнением, на 10 – 20 %.

Масса вибротрамбующей машины выбирается по удельному статическому давлению:

P = 0,1 Q / F, (35)

где P – удельное статическое давление, МПа;

Q – масса уплотняющей машины или масса, приходящаяся на вибровалец, кг;

F – площадь контакта вальца с грунтом, см 2 .

Таблица 19

уплотняющей машины	Оптимальная толщина уплотняемого слоя в плотном теле, см (в числителе) и количество проходов по одному следу (в знаменателе) при коэффициенте уплотнения
Связные грунты	Несвязные грунты
Катки прицепные и полуприцепные на пневматических шинах массой, т:	15 – 20 / 6 - 8 30 – 35 / 6 - 8 40 – 45 / 6 - 8	10 – 15 / 8 - 12 25 – 30 / 8 - 10 30 – 35 / 8 - 10	20 – 25 / 4 - 6 30 – 40 / 4 - 6 45 – 50 / 4 - 6	15 – 20 / 6 - 8 25 – 30 / 6 - 8 35 – 40 / 6 - 8
Катки кулачковые прицепные массой 9 и 18 т	20 – 25 / 6 - 8	15 – 20 / 8 - 10
Катки решетчатые массой 25 т
Вибрационные катки массой, т:
Виброуплотня-ющая плита массой, кг:
Плиты экскаваторные массой 2 - 3 т при падении с высоты 2 - 3 м

Наибольшие глубины уплотнения достигаются для грунтов при удельных статических давлениях, МПа: переувлажненные пески – 0,003 - 0,004, пески оптимальной влажности – 0,006 - 0,01, супеси оптимальной влажности – 0,01 - 0,02.

Толщина уплотняемого слоя зависит от коэффициента уплотнения и массы вибрационного агрегата (табл.20).

Таблица 20

При уплотнении связных грунтов виброкатками эффективность их работы снижается. В зависимости от физико-механических свойств и влажности связных грунтов толщина уплотняемого слоя составляет 35 - 60 см для катков массой 6 - 12 т.

Толщина уплотняемого слоя трамбованием определяется по следующей формуле:

h тр = 1,1 В наим (1 – е –3,7 i / i), (36)

где h тр – толщина уплотняемого трамбованием слоя, см;

В наим - наименьший размер трамбовки в плане, см;

W, W о – фактическая и оптимальная влажность грунта, доли ед.;

i и i n – удельный и предельный импульс трамбовки, кг с / см 2:

i = . (37)

Здесь М – масса трамбовки, кг;

g – ускорение силы тяжести, см / c 2 ;

h п – высота падения трамбовки, см;

К – коэффициент, учитывающий опережающее развитие напряжения относительно развития деформации и нелинейности изменения напряжения (1,7 - 2,0);

F – площадь основания трамбовки, т.е. контакта с грунтом, см 2 ;

? – время удара, с; зависит от массы трамбовки и разновидности грунта (табл. 21).

Таблица 21

Экспериментально определенные значения предельных импульсов трамбовки i n для разных грунтов составляют: для песков 0,005 – 0,007, для суглинков легких 0,007 – 0,012, для суглинков тяжелых 0,012 - 0,02, для глин 0,02 - 0,027.

Число ударов трамбовок по одному месту для достижения необходимой плотности при толщине уплотняемого слоя

n = h тр i n К / h о i , (38)

где h о – оптимальная толщина слоя, см (60 - 80);

К – коэффициент, учитывающий степень уплотнения грунта и его разновидности (табл. 22).

Таблица 22

5.9. Определение объемов работ на послойную разработку грунта для насыпи, его разравнивание и уплотнение

Ширина каждого слоя насыпи

В i = В + 2 m (H cp - h i ) , (39)

где B – ширина земляного полотна поверху, м;

m – заложение откоса насыпи;

h i – толщина отсыпаемого слоя, м.

Объем грунта в каждом слое насыпи

V i = (В i h i + m h i 2 ) L К, (40)

где В i – ширина каждого отдельного слоя насыпи, м;

h i – толщина слоя, м;

L – длина строящегося участка дороги, м;

К – коэффициент переуплотнения.

5.10. Определение объемов работ на планировке земляного полотна

и резервов

Объемы работ на планировке вычисляются отдельно для верха земляного полотна, дна резервов и откосов:

S пл1 = (В + b р ) L , (41)

S пл2 = (В + 2 b р ) L , (42)

S пл3 = 2 L (H cp + h р ) (43)

S пл4 = 2 L (H cp +2 h р ) , (44)

где S пл1 , S пл2 – соответственно площади планировки верха земляного полотна и дна резерва для одностороннего и двухстороннего резерва, м 2 ;

S пл3 , S пл4 – соответственно площади планировки откосов земляного полотна и резерва для одностороннего и двухстороннего резерва, м 2 ;

b р – ширина резерва по дну, м;

h р – глубина резерва, м;

L – длина участка, м.

5.11. Расчет основных землеройно-транспортных и землеройных

машин для выполнения земляных работ

Потребное количество ведущих машин для выполнения земляных работ определяется на основании рассчитанных объемов работ и принятой скорости потока:

N маш = Q / Н выр N см (45)

или N маш = Q Н вр / N см , (46)

где Q – объем работ рассматриваемого вида;

Н выр – норма выработки в смену (сменная производительность);

Н вр – норма времени, машино-смен / ед.работ;

N см – число смен работы по всей длине дороги:

N см = L / V , (47)

где L – длина дороги, м;

V – длина захватки, м.

Для удобства расчет следует вести в форме ведомости (Приложение 3).

Норма выработки (сменная производительность) для конкретной машины рассчитывается по формулам, приведенным в курсе «Эксплуатация дорожных машин» , или определяется по формуле:

Н выр = Т N / Н вр, (48)

где Т – продолжительность смены (8,2 ч);

N – единица объема работ, для которой исчислена норма времени (например,100 м 3 грунта в плотном теле);

Н вр – норма времени по сборникам ЕНиР, ТНиР, СНиР-91 , , , машино-часов на единицу объема работ.

Поскольку нормы времени в сборниках приведены в машино-часах, для расчета по формулам (45), (46) их требуется разделить на 8,2 часа для получения результата в машино-сменах.

Определив потребное количество машино-смен на захватку, получим коэффициент использования данной машины на этой захватке К и . Коэффициент использования определяется с точностью до 0,01 и представляет собой отношение потребного количества механизмов к принятому. Необходимо принять захватку такой длины, чтобы коэффициенты использования машин были приближены к единице. Решая вопрос о том, сколько машин следует принять, надо помнить о допустимой перегрузке до 10 – 15 %, т.е. нельзя допускать величину К и более, чем 1,1 - 1,15. При использовании высокопроизводительных машин (с малыми значениями норм времени) целесообразно суммировать коэффициенты использования, т.е. применять такие машины на нескольких захватках.

Для условий автовозки грунта из сосредоточенного резерва выбирают автотранспорт по грузоподъемности из условия оптимального соотношения емкостей ковша экскаватора и кузова автосамосвала:

q а = (5 – 7) q э g , (49)

где q а – грузоподъемность автосамосвала, т;

q э – объем ковша экскаватора, м 3 ;

g – насыпная плотность грунта земляного полотна, т / м 3 .

5.12. Укрепительные работы при возведении земляного полотна

Для предотвращения подмывов откосов и нижней части земляного полотна, а также размывов водоотводных канав, конусов искусственных сооружений откосы и выходные русла подлежат укреплению сборными бетонными элементами, мощением, дернованием. В настоящее время широко используются геотекстильные материалы (георешетки типа «Прудон» и синтетические полотна типа «Дорнит», «Бидим»).

Укрепление травосеянием применяют при грунтах с показателем 5 < pH < 7 (слабокислые грунты), руководствуясь нормами высева семян (табл. 23) и внесения удобрений (табл. 24).

Таблица 23

Таблица 24

Для расчета потребности машин и дорожных рабочих на укрепительных работах руководствуются нормами , .

5.13. Составление технологической карты на возведение

земляного полотна

В проекте производства работ необходимо составление технологической карты на каждый из характерных участков земляного полотна, например на возведение насыпи высотой до 1,5 - 2 м из боковых резервов, на устройство насыпи из привозного грунта, на продольную разработку выемки, на устройство насыпи на основании из геотекстильных материалов и т.д. Выбор той или иной технологии обусловлен местными условиями (рельефом, уровнем грунтовых вод, пригодностью грунтов), наличием механизированной базы предприятия. Кроме того, технологическая карта составляется с учетом построенного попикетного графика распределения земляных масс и технологических расчетов с учетом требований ВСН 13-73 .

В курсовом проекте необходимо составить одну технологическую карту на возведение земляного полотна для наиболее протяженного по длине характерного участка. Кроме того, необходимо привести технологические расчеты для работ, не учтенных технологической картой. Например, составляется технологическая карта на возведение насыпи высотой до 1,5 м из боковых резервов. Согласно попикетному графику распределения земляных масс присутствует автовозка из сосредоточенного резерва. В этом случае после расчета технологической карты приводится надпись «Работы, не входящие в технологическую карту, но присутствующие при возведении насыпи» и по вышеприведенной схеме рассчитывается потребное количество экскаваторов и автосамосвалов для устройства насыпи из привозного грунта. Объем работ для расчета принимается согласно попикетному графику распределения земляных масс.

Технологическая карта включает следующие разделы: область применения карты, описание технологии работ и расчет потребных ресурсов, схема организации работ (схема потока), указания по выполнению технологических процессов, требования контроля качества работ и указания по технике безопасности.

Область применения карты. В разделе указываются условия применения технологической карты, в частности, законченные виды работ, для которых составлена карта.

Описание технологии работ и расчет потребных ресурсов . В этом разделе дается краткое описание рабочих процессов в той последовательности, которая соблюдается при производстве работ, указываются объемы работ и необходимые машины, производится расчет технологической карты (Приложение 3), рассчитывается потребность рабочих и машин (табл. 25).

Таблица 25

При определении потребности рабочих необходимо разделять их на рабочих-строителей (дорожных рабочих) и машинистов. Количество машинистов, обслуживающих одну машину, принимается равным количеству машин при односменном режиме работы (1 чел.-ч равен 1 машино-ч). При наличии помощника машиниста, а также при двухсменном режиме работы количество рабочих при машине удваивается (2 чел.-ч равны 1 машино-ч).

Потребность дорожных рабочих определяется по сборникам СНиП 4.02-91; 4.05-91 (СНиР-91) , по трудоемкости на единицу работ (чел.-ч / ед. работ). Квалификационный состав исполнителей принимается согласно .

Схема организации работ. Раздел оформляется графически (рис. 3).

Указания по выполнению технологических процессов. В разделе приводятся наиболее производительные и рациональные методы выполнения технологических процессов карты. Рекомендации обязательно поясняются схемами работы машин, чертежами забоев, схемами разработки и укладки грунта.

Требования к качеству работ. Указываются минимальные допустимые отклонения от проектных размеров объекта, для которого составлена технологическая карта. Делается ссылка на нормативный источник норм качества производства земляных работ.

Указания по технике безопасности . Приводятся правила по технике безопасности для каждого вида работ и каждой машины. В отдельных случаях может быть дана ссылка на конкретные разделы правил по технике безопасности .

В заключении определяется количество рабочих и календарных дней и назначаются сроки производства земляных работ.

ЛИТЕРАТУРА

1. СНиП 3.01.01-85. Организация строительного производства / Минстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 1995.

2. ГОСТ 2.105-79 . Общие требования к текстовым документам. – М.: Изд-во стандартов, 1979.

3. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. Нормы проектирования. – М.: Стройиздат, 1986.

4. СНиП 23-01-99. Строительная климатология / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2000.

5. СНиП 1.04.03-85. Нормы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений. – М.: Стройиздат, 1991.

6. Каменецкий Б.И., Кошкин И.Г. Организация строительства автомобильных дорог: Учебное пособие для техникумов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1991.

7. СН 467-74. Нормы отвода земель для автомобильных дорог. – М.: Стройиздат, 1974.

8. Технологические правила и карты строительства лесовозных автомобильных дорог. Том I. Технологические правила. – Л.: Гипролестранс, 1975.

9. ЕНиР. Сборник Е13. Расчистка трассы линейных сооружений от леса / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1988.

10. СНиП 4.02-91; 4.05-91. Сборники сметных норм и расценок на строительные работы. Сборник 1. Земляные работы / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1992.

11. Технологические правила и карты строительства лесовозных автомобильных дорог. Том II. Технологические карты. – Л.: Гипролестранс, 1975.

12. СНиП 3.06.04-91. Мосты и трубы / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 1998.

13. ЕНиР. Сборник Е4. Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкций. Вып. 3. Мосты и трубы / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1988.

14. ЕНиР. Сборник Е5. Монтаж металлических конструкций. Вып.3. Мосты и трубы / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1987.

15. СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2000.

16. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги. Правила производства и приемки работ / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

17. Руководство по сооружению земляного полотна автомобильных дорог / Минтрансстрой СССР. М.: Транспорт,1982.

18. Афанасьев И.А. Выбор дорожных машин: Учеб. пособие / Перм. гос. техн. ун-т. – Пермь, 2000.

19. Кручинин И.Н. Расчет производительности дорожных машин. Методические указания по изучению дисциплин «Эксплуатация дорожных машин» и «Дорожно-строительные машины и материалы». Екатеринбург: УГЛТА, 2000.

20. ЕНиР. Сборник Е2. Земляные работы. Вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1988.

21. СНиП 4.02-91; 4.05-91. Сборники сметных норм и расценок на строительные работы. Сборник 27. Автомобильные дороги / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1993.

22. ВСН 13-73. Методика составления технологических карт на выполнение основных дорожно-строительных работ. – М.: Минавтодор РСФСР, 1973.

23. Сборник тарифно-квалификационных характеристик основных профессий и должностей руководителей, специалистов, служащих и рабочих дорожного хозяйства / Федеральный дорожный департамент Минтранса РФ. – М.: Центроргтруд, 1998.

Введение ……………………………………………….………………

1. Порядок выполнения проекта………………………………………….

2. Организация строительства автомобильной дороги………………….

2.1. Технико-экономическая характеристика района строительства автомобильной дороги…………………………………….

2.2. Климатическая характеристика района строительства дороги…………………………………………………………….

2.3. Выбор метода организации работ и расчет основных его параметров………………………………….……………………

2.3.1. Обоснование принятого метода организации работ………………………………………………………….

2.3.2. Календарная продолжительность строительного сезона…………………………………………….…………..

2.3.3. Определение темпа потока………………………………….

3. Подготовка дорожной полосы…………………………………………

3.1. Восстановление и закрепление трассы…………….…………..

3.2. Прорубка просеки……………………………………………….

3.3. Очистка дорожной полосы от пней, кустарника и снятие растительного слоя………………………….…………………..

3.3.1. Составление ведомости объемов работ для подготовки дорожной полосы…………………….……………………...

3.3.2. Определение трудозатрат, количества машино-смен и выбор комплекта машин для подготовки дорожной полосы………………………………………………………..

4. Строительство искусственных сооружений…………………………..

4.1. Составление ведомости искусственных сооружений…………

4.2. Определение состава бригады для строительства искусственных сооружений…………………………………….

5. Возведение земляного полотна…………………………….…………..

5.1. Разбивка на местности земляного полотна и водоотводных сооружений………………………………………………………

5.2. Выбор грунтов для отсыпки земляного полотна….…………..

5.3. Выбор способа производства работ и ведущей машины……..

5.4. Построение графика распределения земляных масс………….

5.5. Определение дальности перемещения грунта…….…………..

5.6. Комплектование специализированных отрядов машин для выполнения земляных работ……………………………………

5.7. Определение количества слоев возводимой насыпи………….

5.8. Определение толщины уплотняемого слоя насыпи для различных типов уплотняющих и трамбующих машин……...

5.9. Определение объемов работ на послойную разработку грунта для насыпи, его разравнивание и уплотнение………...

5.10. Определение объемов работ на планировке земляного полотна и резервов…………………………….………………...

5.11. Расчет основных землеройно-транспортных и землеройных машин для выполнения земляных работ………………………

5.12. Укрепительные работы при возведении земляного полотна…

5.13. Составление технологической карты на возведение земляного полотна………………………………………………

Литература………………………………………………….………………

Приложения………………………………………………………………...

Приложение 1. Средние сроки продолжительности строительного сезона для выполнения основных видов дорожно-строительных работ…………………………...

Приложение 2. Распределение немерзлых грунтов на группы в зависимости от трудности их разработки………………

Приложение 3. Технология работ и расчет потребных ресурсов уширения 6-слойной насыпи (пример реконструкции)………………………………………………………….

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Средние сроки продолжительности строительного сезона для выполнения основных видов

дорожно-строительных работ

Область, республика

Строительство сборных искусственных сооружений

Возведение земляного полотна, устройство дорожных оснований

Устройство облегченных покрытий с применением органических вяжущих

Устройство асфальтобетонных покрытий

Устройство цементобетонных покрытий

Начало строительного

Окончание строительного

Календарная продолжительность строительного сезона

Начало строительного

Окончание строительного

Календарная продолжительность строительного сезона

Количество нерабочих дней по метеорологическим условиям

Начало строительного

Окончание строительного

Календарная продолжительность строительного сезона

Количество нерабочих дней по метеорологическим условиям

Начало строительного

Окончание строительного

Календарная продолжительность строительного сезона

Количество нерабочих дней по метеорологическим условиям

Начало строительного

Окончание строительного

Календарная продолжительность строительного сезона

Количество нерабочих дней по метеорологическим условиям

Башкортостан

Курганская

Пермская

Свердловская, Челябинская

Тюменская

Приложение 2

Распределение немерзлых грунтов на группы в зависимости от трудности их разработки

Наименование и характеристика грунтов	Средняя плотность в естественном залегании, кг / м 3	Разработка грунта	Рыхление грунта бульдозерами-рыхлителями
одноковшовыми экскаваторами	скреперами	бульдозерами	грейдерами
Глина: жирная мягкая и мягкая без примесей то же, с примесью щебня, гравия до 10 % по объему
Грунт растительного слоя: без корней и примесей с корнями кустарника и деревьев с примесью щебня, гравия
Дресвяный грунт
Песок: то же, с примесью щебня, гравия более 10 %
Суглинок: легкий без примесей легкий с примесью щебня, гравия до 10 % по объему то же, с примесью щебня, гравия свыше 10 % по объему тяжелый без примесей, с примесями щебня, гравия до 10 % то же, с примесью свыше 10 %
Супесь: без примесей, а также с примесью щебня, гравия до 10 % то же, с примесью свыше 10 % по объему

Приложение 3

Технология работ и расчет потребных ресурсов уширения 6-слойной насыпи (пример реконструкции)

№ операции	№ захватки	Источник нормы выработки (нормы времени)	Описание рабочих процессов в порядке их технологической последовательности с расчетом объемов работ	измерения	на захватку на дорогу	Производительность в смену (ед.изм./ смену) или норма времени (машино-смен / ед. изм.)	Требуемое количе-ство машино-смен: на захватку на дорогу
			Разбивочные работы
			Снятие растительного слоя грунта с основания насыпи бульдозером ДЗ-110 и перемещение его в обе стороны за пределы полосы постоянного отвода			Е2-1-22, табл.2	Гидромеханизированный посев семян многолетних трав машиной КДМ-130

Представлены необходимые для студентов сведения, касающиеся организации работ и технологии строительства всех элементов современной автомобильной дороги, включая земляное полотно, водопропускные трубы, дорожную одежду. Отмечены характерные особенности работы каждого элемента дороги и научно обоснованы технологические приемы строительства. Рассмотрены вопросы организации работы производственных предприятий в условиях линейного дорожного строительства. Серьезное внимание уделено современным скоростным методам строительства, экологии, методам контроля качества. Соответствует ФГОС ВПО третьего поколения. Для студентов высших учебных заведений, а также для специалистов дорожного хозяйства.

Конструкции земляного полотна.
Типовые конструкции земляного полотна, разработанные с учетом рельефа местности, почвенно-грунтовых, геологических, гидрологических и климатических условий, приведены на рис. 1.1 и 1.2. При наличии неблагоприятных условий земляное полотно возводят по индивидуальным проектам. К таким условиям относят: насыпи высотой более 12 м; выемки глубиной более 12 м; наличие слабых грунтов в основании насыпей; болота глубиной более 4 м; оползневые склоны; пересечения крутых и глубоких балок и оврагов; карстовые явления, избыточно засоленные грунты, селевые потоки, каменные обвалы, снежные лавины и т.д.

В последнее время в связи с поисками возможностей по повышению надежности, снижению стоимости строительства земляного полотна и уменьшению объемов насыпей применяют конструкции с армированным земляным полотном. Впервые такие насыпи были построены во Франции в целях уменьшения полосы земли, занимаемой дорогой, за счет увеличения крутизны откосов. В дальнейшем оказалось, что кроме этого эффекта армирование повышает модуль упругости грунтов в 1,5...2 раза. Армирование производят стекловолокном, уложенным перпендикулярно оси дороги, или сплошным тонким покрытием из тканого или нетканого синтетического материала.

Оглавление
Предисловие 11
Авторский коллектив 15
РАЗДЕЛ 1. ВОЗВЕДЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА 16
Глава 1. Сведения о возведении земляного полотна 16
1.1. Конструкции земляного полотна 16
1.2. Требования к грунтам для земляного полотна. Способы улучшения грунтов 18
1.3. Технология работ по сооружению земляного полотна 21
1.4. Сроки выполнения земляных работ 25
Глава 2. Подготовка дорожной полосы 27
2.1. Восстановление и закрепление трассы 27
2.2. Расчистка дорожной полосы 29
2.3. Удаление растительного слоя 30
2.4. Разбивочные работы при возведении земляного полотна 32
Глава 3. Строительство сооружений для регулирования водно-теплового режима земляного полотна 34
3.1. Виды сооружений и способы регулирования водно-теплового режима земляного полотна 34
3.2. Строительство объектов поверхностного водоотвода 36
3.3. Строительство дренажей для перехвата и понижения уровня грунтовых вод 39
3.4. Строительство водонепроницаемых и капилляропрерывающих слоев 44
Глава 4. Возведение насыпей и разработка выемок в нескальных
4.1. Способы отсыпки насыпей и разработки выемок 47
4.2. Возведение насыпей из грунта выемок или грунтовых карьеров 49
Разработка выемок и отсыпка смежных насыпей бульдозерами 50
Возведение насыпей, разработка выемок и грунтовых карьеров скреперами 53
Разработка выемок и грунтовых карьеров экскаваторами. Возведение насыпей 57
Производство работ при применении экскаваторов с оборудованием «прямая лопата» 58
Производство работ при примененииэкскаваторов-драглайнов 60
Производство работ при применении роторных экскаваторов 61
Применение одноковшовых экскаваторов с погрузочным оборудованием 61
Применение погрузчиков для разработки выемок и грунтовых карьеров 62
4.3. Строительство насыпей из грунтов боковых резервов 64
Технология и организация работ при возведении насыпи из боковых резервов бульдозерами 65
Возведение насыпей из боковых резервов автогрейдерами 67
Применение других машин для возведения насыпей из боковых резервов 68
Глава 5. Возведение земляного полотна на косогорах из нескальных грунтов. Планировка, укрепление откосов 69
5.1. Конструктивные особенности земляного полотна на косогоре и их влияние на способы проведения работ 69
5.2. Возведение земляного полотна на косогорах 70
5.3. Планировка поверхности земляного полотна и откосов 73
5.4. Укрепление земляного полотна 75
Глава 6. Возведение земляного полотна в горных условиях 80
6.1. Особые условия строительства земляного полотна в горной местности 80
6.2. Буровые работы 81
6.3. Взрывные работы 83
6.4. Технология земляных работ в скальных грунтах 85
6.5. Особенности контроля качества работ 87
Глава 7. Гидромеханизация земляных работ 89
7.1. Условия и эффективность применения гидромеханизации земляных работ 89
7.2. Транспортирование и укладка грунта. Общая организация работ. 92
Глава 8. Сооружение земляного полотна на болотах 97
8.1. Типы болот. Конструктивно-технологические решения 97
8.2. Возведение насыпей с полным или частичным выторфовыванием 98
Выторфовывание машинами 99
Выторфовывание взрывным способом 100
Выторфовывание способом гидромеханизации 101
Удаление болотных отложений путем их отжатия массой насыпи 102
8.3. Возведение насыпей без выторфовывания 102
Метод предварительной (опережающей) консолидации 103
Метод временной пригрузки 103
Возведение земляного полотна с дренажными прорезями и вертикальными дренами в основании 104
Устройство грунтовых свай в основании 107
8.4. Использование торфа для строительства насыпей на болотах 107
Глава 9. Сооружение земляного полотна в зимний период и в особых природных условиях
9.1. Особенности зимних земляных работ
9.2. Разработка выемок и возведение насыпей
при отрицательных температурах 112
9.3. Возведение земляного полотна в песчаных пустынях 114
9.4. Возведение земляного полотна в засоленных грунтах 116
9.5. Возведение земляного полотна в районах вечной мерзлоты 119
Глава 10. Контроль качества земляных работ и правила их приемки 126
10.1. Производственный контроль качества земляных работ 126
Входной контроль 126
Операционный контроль 127
10.2. Организация производственного контроля 129
10.3. Организация приемочного контроля 130
Глава 11. Организация работ по возведению земляного полотна 132
11.1. Особенности организации работ по возведению земляного полотна 132
11.2. Определение объемов земляных работ, выбор машин и комплектование специализированных подразделений 134
11.3. Технологические карты по строительству земляного полотна и организации работы отряда 136
РАЗДЕЛ 2. СТРОИТЕЛЬСТВО ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ 141
Глава 12. Общие сведения о водопропускных трубах 141
Общие характеристики водопропускных труб 141
Типы и элементы водопропускных труб 143
Организация строительной площадки при устройстве труб 148
Глава 13. Технология строительства водопропускных труб 150
РАЗДЕЛ 3. СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД 155
Глава 14. Теоретические основы строительства дорожных одежд 155
14.1. Классификация дорожных одежд 155
14.2. Обеспечение надежности автомобильных дорог и дорожных конструкций 157
Общие положения 157
Надежность автомобильных дорог и дорожных конструкций 159
Контроль и обеспечение надежности дорожных конструкций в период строительства 162
Глава 15. Строительство дорожных оснований 166
15.1. Общие положения 166
15.2. Строительство дополнительных слоев оснований 168
Осушение дренирующего слоя и верхней части земляного полотна 172
15.3. Применение укрепленных грунтов для строительства дорожных одежд 174
Общие принципы укрепления грунтов 174
Технология производства работ с использованием укрепленных грунтов 185
Технология производства работ с применением грунтосмесительной установки 186
Технология обработки грунтов однопроходными грунтосмесительными машинами 188
Технология обработки грунтов многопроходными фрезами 190
Контроль за качеством производства работ 191
15.4. Применение стабилизаторов глинистых грунтов для строительства дорожных оснований 193
15.5. Строительство оснований из минеральных материалов, не обработанных вяжущими 196
Строительство оснований из щебеночных и гравийных смесей 199
15.6. Строительство щебеночных оснований методом пропитки (вдавливания) пескоцементной смесью 201
15.7. Применение местных материалов и отходов промышленности для строительства оснований 203
Глава 16. Строительство дорожных одежд с покрытиями простейших типов 208
16.1. Назначение покрытий простейшего типа 208
16.2. Местные грунты как материал для покрытий простейшего типа. 209
16.3. Профилированные грунтовые дороги 210
16.4. Строительство простейших покрытий из грунтов, улучшенных местными материалами 214
16.5. Строительство деревянных сплошных и колейных покрытий (лежневых, бревенчатых) 215
Глава 17. Строительство дорожных одежд переходного типа 220
17.1. Особенности работ при строительстве дорожных одежд переходного типа 220
17.2. Строительство щебеночных покрытий 222
17.3. Строительство гравийных покрытий 225
17.4. Перестройка дорожных одежд переходного типа 228
17.5. Строительство булыжных мостовых 231
Глава 18. Строительство дорожных одежд облегченного типа и мостовых 233
18.1. Покрытия и основания из щебня, обработанного вяжущим в стационарной установке 233
18.2. Конструктивные слои из органоминеральных смесей 237
18.3. Покрытия и основания из щебня по способу пропитки 245
18.4. Покрытия и основания из холодных влажных органоминеральных смесей 250
18.5. Комбинированные покрытия 255
18.6. Брусчатые, мозаичные и клинкерные мостовые 261
Глава 19. Строительство асфальтобетонных покрытий 266
19.1. Конструкции дорожных одежд и условия работы асфальтобетонных покрытий 266
19.2. Модифицированные асфальтобетоны 273
19.3. Обоснование технологических режимов формирования структуры асфальтобетонного покрытия с заданными свойствами 279
19.4. Технология работ по устройству слоев из асфальтобетонных
19.5. Строительство покрытий автомобильных дорог из модифицированных асфальтобетонных смесей 295
19.6. Контроль качества работ при устройстве дорожных асфальтобетонных покрытий 298
19.7. Правила приемки асфальтобетонных покрытий в эксплуатацию 300
Глава 20. Строительство цементобетонных покрытий и оснований 301
20.1. Особенности строительства покрытий с применением минеральных вяжущих 301
20.2. Требования к материалам для строительства цементобетонных покрытий 303
20.3. Конструкции дорожных одежд с цементобетонными покрытиями 307
20.4. Технология строительства цементобетонных покрытий 316
20.5. Строительство монолитных армобетонных и непрерывно-армированных цементобетонных покрытий 326
20.6. Строительство оснований и покрытий из укатываемых
20.7. Особенности строительства цементобетонных покрытий при пониженной температуре воздуха 333
20.8. Строительство сборных и сборно-монолитных покрытий 337
20.9. Контроль качества строительства цементобетонных покрытий 340
Глава 21. Устройство слоев износа, защитных и шероховатых слоев 344
21.1. Назначение слоев износа, защитных и шероховатых слоев 344
21.2. Поверхностная обработка дорожных покрытий 350
21.3. Поверхностные обработки с полимерным вяжущим 362
21.4. Устройство шероховатого слоя износа методом втапливания щебня 364
21.5. Слои износа и защитные слои с применением эмульсионно-минеральных смесей 368
РАЗДЕЛ 4. ОРГАНИЗАЦИЯ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ
Глава 22. Общие положения, цель и задачи организации строительства автомобильной дороги 378
Глава 23. Способы организации дорожно-строительных работ 382
23.1. Основные положения и определения 382
23.2. Комплексно-механизированный поточный способ 384
23.3. Непоточные способы организации дорожно-строительных работ 389
Глава 24. Проект организации строительства автомобильной дороги 392
24.1. Основные вопросы проекта организации строительства 392
24.2. Определение потребности строительства в материально-технических и трудовых ресурсах 395
24.3. Сроки производства дорожно-строительных работ 398
24.4. Календарные графики организации строительства автомобильной дороги 402
Глава 25. Проект производства дорожно-строительных работ 410
25.1. Основные положения 410
25.2. Сетевые графики производственных процессов 411
25.3. Почасовые графики производственных процессов 413
25.4. Технологические карты выполнения дорожно-строительных работ 414
25.5. Обеспечение дорожного строительства электроэнергией, сжатым воздухом, паром, водой и связью 418
25.6. Технико-экономические показатели строительства автомобильной дороги 421
25.7. Диспетчерское управление и автоматизация управления дорожным строительством 422
25.8. Организация материально-технического обеспечения дорожного строительства 425
25.9. Организация складского хозяйства на дорожном строительстве. 427
25.10. Организация технического обслуживания и ремонта машин. 430
Глава 26. Организационно-технические мероприятия по производственной и экологической безопасности при строительстве автомобильной дороги 433
26.1. Производственная безопасность 433
Ограждение мест производства дорожно-строительных работ и организация движения построечного транспорта 435
26.2. Экологическая безопасность 437
РАЗДЕЛ 5. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПРЕДПРИЯТИЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА 441
Глава 27. Технология и организация работ на производственных предприятиях дорожного строительства 441
27.1. Организация производственных предприятий в условиях линейного дорожного строительства 441
27.2. Классификация и размещение производственных предприятий дорожного строительства 444
Глава 28. Предприятия по разработке горных пород 446
28.1. Разработка горных пород 446
28.2. Особенности разработки скальных пород 449
Способы и средства взрывания 451
28.3. Особенности разработки обломочных пород 455
28.4. Охрана труда и окружающей природной среды 456
Глава 29. Камнедробильные заводы 459
29.1. Основные работы на камнедробильных заводах 459
29.2. Генеральный план камнедробильного завода 465
29.3. Переработка гравийно-песчаных материалов 467
29.4. Приготовление дробленого песка 468
29.5. Производство минерального порошка для асфальтобетона 469
29.6. Технологические процессы обогащения и улучшения каменных материалов 471
29.7. Охрана труда и окружающей природной среды 477
Глава 30. Битумные и эмульсионные базы 479
30.1. Назначение и размещение баз и складов 479
30.2. Технологические процессы подготовки органических
30.3. Эмульсионные базы и цеха. Технология производства битумных эмульсий 484
30.4. Установки для производства катионных битумных эмульсий 488
30.5. Охрана труда при эксплуатации битумных и эмульсионных
30.6. Экологическое обеспечение производства дорожных
Глава 31. Заводы по приготовлению асфальтобетонных смесей 495
31.1. Классификация заводов и особенности их размещения 495
31.2. Генеральный план асфальтобетонного завода 497
31.3. Асфальтосмесительные установки 500
31.4. Технология приготовления асфальтобетонных смесей в установках циклического и непрерывного действия 507
Особенности приготовления литых асфальтобетонных смесей 510
Особенности приготовления щебеночно-мастичных горячих асфальтобетонных смесей 512
Особенности приготовления полимерно-битумного вяжущего 514
Работа асфальтобетонного завода зимой 516
31.5. Переработка старого асфальтобетона (регенерация) на асфальтобетонном заводе 518
31.6. Автоматизация технологических процессов асфальтобетонного завода и контроль качества 524
31.7. Охрана труда и окружающей природной среды на асфальтобетонном заводе 525
Глава 32. Заводы по производству цементобетонных смесей 530
32.1. Классификация заводов и технология изготовления изделий 530
32.2. Генеральный план цементобетонного завода 532
32.3. Технологические процессы приготовления цементобетонных
32.4. Бетоносмесительные установки 539
32.5. Особенности организации складов каменных материалов
32.6. Автоматизация технологических процессов приготовления цементобетонной смеси 553
32.7. Транспортирование бетонных смесей 555
32.8. Особенности работы цементобетонного завода зимой и в жарком климате 556
32.9. Охрана труда и окружающей природной среды на цементобетонном заводе 558
Глава 33. Организация и технология работ на заводах и полигонах для изготовления железобетонных изделий и конструкций 560
33.1. Классификация заводов и технология изготовления изделий 560
33.2. Технология изготовления изделий 561
33.3. Способы производства железобетонных изделий 568
33.4. Охрана труда и окружающей природной среды 571
Литература 572.

1. Основные понятия, терминология, классификация

Автомобильная дорога – комплекс сооружений, предназначенный для удобного, безопасного и круглогодичного движения автотранспорта с расчётными скоростями и нагрузками.

Конструктивно автомобильная дорога (автодорога) характеризуется поперечным и продольным профилями (рис.17.1.).

Рис.17.1. Профили автомобильной дороги: А) Поперечный профиль;

Б) продольный профиль; 1 – разделительная полоса, 2 – дорожная одежда, 3 – укрепительная полоса, 4 – обочина, 5 – основание под дорожную одежду,

6 – тело насыпи, 7 – уклоны (поперечный и продольный), 8 – кювет, 9 – зона сосредоточенного ведения работ, 10 – естественный профиль местности.

Ознакомимся с терминологией, характеризующей основные конструктивные элементы автомобильных дорог:

• поперечный профиль – поперечное сечение автодороги, характери-зующее составляющие конструктивные элементы;
• продольный профиль – продольное сечение автодороги, характери-зующее составляющие конструктивные элементы;
• проезжая часть – основная, эксплуатационная часть дороги, по которой осуществляется движение автотранспорта;
• земляное полотно – объём земляных работ по устройству насып-ной части автодороги;
• полоса отвода (отчуждения) – зона проведения строительных Ра-бот в поперечном сечении автодороги. Эта зона отводится при проектировании на весь комплекс строительства (включая орга-низацию строительства и перспективу расширения автодороги);
• разделительная полоса – конструктивная зона автодороги, разде-ляющая противоположные направления движения. Не предназна-чена для эксплуатации и носит, как правило декоративный вид;
• дорожная одежда – основная, искусственно укреплённая часть проезжей части, предназначенная для эксплуатации;
• укрепительная полоса – часть дорожной одежды, расположенная между покрытием и обочиной. Служит для предохранения кромок покрытия в зоне повышенных нагрузок;
• дорожное покрытие – часть дорожной одежды, наиболее прочной в конструктивном отношении, предназначенная для движения транспорта;
• обочина – часть дорожной одежды, расположенная по границам поперечного профиля. Обочина имеет важное эксплуатационное значение (остановка и стоянка автотранспорта, движение пешехо-дов, расположение строительной техники при ремонтах и др.;
• кювет – водоотводная траншея с расчётным продольным уклоном, укреплённым дном и откосами;
• тело насыпи – суммарный объём земляных работ (насыпь), выпол-няемый при строительстве автодороги;
• зона сосредоточенного ведения работ – фронт работ большой трудоёмкости, сконцентрированный на ограниченном участке рельефа.

Дороги классифицируются по назначению и по конструкции покрытия.

По назначению автомобильные дороги делятся на:

• дороги общего назначения. Классификатор содержит шесть кате-горий дорог, характеризуемых следующими параметрами: интен-сивностью движения; шириной проезжей части; количеством полос движения; наличием обочин, разделительной и укрепительной полос;
• городские дороги, классифицируются по минимальному количеству и ширине полос движения, расчётной скорости движения, наличию тротуара. Выделяются скоростные, магистральные, местные (районные и городские) и внутриквартальные типы дорог;
• сельские дороги. Разбиты на три категории в зависимости от ширины проезжей части (3,5…6,0 м) и наличии обочин.
• По конструкции покрытия дороги разделяются на:
• автомобильные дороги с усовершенствованным покрытием (капи-тальные и облегчённые). Это асфальтобетонное, цементно-бетонное и брусчато-мостовое покрытия;
• переходные покрытия: сборные железобетонные плиты, щебёночные, грунтощебёночные и шлаковые покрытия;
• низшие: грунтовые дороги, укреплённые гравием, щебнем, дресвой.

2. Организация дорожно-строительных работ .

Последовательность строительства устанавливается исходя из деления всех дорожно-строительных работ на три периода: подготовительный, основной и заключительный.

В подготовительный период осуществляется организационно-техни-ческая подготовка строительства для обеспечения его развёртывания на начальных участках, определённых проектом организации строительства.

В основной период выполняют все строительные работы.

В заключительный период ликвидируют базы и другие временные сооружения, проводят рекультивацию земель.

Все виды работ по строительству автодорог разделяются на:

• заготовительные – включают подготовку и хранение материалов, полуфабрикатов и деталей, изготавливаемых предприятиями стройиндустрии (заготовка камня, приготовление асфальтобетона, изготовление конструкций мостов, труб, дорожной обстановки);
• транспортные – производится перевозка дорожных материалов ав-томобильным, железнодорожным или водным транспортом. В эту группу работ входит доставка материалов и полуфабрикатов на склады, заводы, промежуточные базы и на места непосредственной укладки;
• строительно-монтажные работы – выполняются работы по возве-дению всех элементов поперечного профиля дорог, устройство до-рожной обстановки, строительство зданий и сооружений дорожной инфраструктуры.

По равномерности и повторяемости дорожно-строительные работы разделяются на линейные и сосредоточенные.

Линейные – работы, объёмы которых равномерно распределены по всему объекту. К ним относятся: земляные работы, устройство оснований и покрытий, устройство водопропускных труб, небольших подпорных стенок и др.

Сосредоточенные – работы большой трудоёмкости, сосредоточенные на незначительном протяжении (мосты, большие выемки и насыпи, дорож-ные развязки на нескольких уровнях, водопропуски большого расхода).

Для организации линейных работ применяются два метода: поточный и раздельной организации. Поточным методом выполняются дорожно-строительные работы на всех линейных объектах, имеющих достаточную протяжённость. Комплексный поточный метод предусматривает непрерыв-ное и равномерное производство в течение всего периода строительства. Если протяжённость участка дороги недостаточна и периоды развёртывания и свёртывания потока превышают время его эффективной работы, то работы ведутся методом раздельной организации, при котором каждый строительный процесс выполняется самостоятельно.

Аналогично выполняются сосредоточенные площадочные работы.

При организации строительства в целом, широко распространён и некомплексный поточный метод, когда земляное полотно, малые и средние мосты и трубы возводят за год до устройства дорожной одежды поточным методом, а дорожную одежду сооружают отдельно (поточным методом, не связанным единым графиком всех работ).

При новом дорожном строительстве, а также при реконструкции на достаточном протяжении поточный метод предусматривает: выполнение всех строительных работ комплексно-механизированными подразделении-ями (колоннами, отрядами, бригадами); обеспечение их необходимыми ресурсами, в том числе, производимыми передвижными притрассовыми установками; передвижение специализированных подразделений непре-рывно друг за другом по трассе строящейся дороги с установленной средней скоростью потока, оставляющих за собой полностью готовую автомобиль-ную дорогу.

Основными пространственными параметрами потока являются: зах-ватки, делянки, карты, монтажные участки (в зависимости от вида работ).

За основной временной параметр принята скорость потока, исчисляе-мая протяжением готовой дороги, заканчиваемой за смену (основной пока-затель потока). Скорость потока задаётся при технологическом проектиро-вании.

В процессе технологического проектирования принимаются наиболее современные технологии производства дорожно-строительные работ на основе комплексной механизации. В каждом специализированном потоке предусматривается ведущая машина, с которой увязываются производи-тельности вспомогательных машин и механизмов. Эффективность выбора комплекта машин оценивается себестоимостью выполнения единицы измерения работ (1км, 1м 3 , 1т и др.).

Особенности автодорожного строительства необходимо учитывать при составлении календарных графиков и стройгенпланов. Они обязательно должны «привязываться» к топографии местности, учитывать передвижной характер производства работ, поставку большого количества строительных материалов, конструкций и изделий. Стройгенпланы должны составляться на различные периоды строительства и на все участки со специфическими условиями труда.

3. Подготовительные работы

Подготовительные работы в автодорожном строительстве ведутся практически постоянно. По мере завершения одного участка дороги необ-ходимо подготовить фронт работ для следующего.

Состав подготовительных работ устанавливается в «Проекте произ-водства работ». Примерный перечень технологических комплексов:

• создание геодезической основы и разбивка трассы;
• расчистка полосы отвода;
• водоотведение и временное водопонижение;
• вынос инженерных сетей и снос зданий и сооружений, попадающих в полосу отвода;
• устройство временных автодорог и объездов;
• устройство карьеров и резервов.

Подготовительные работы можно начинать только после утверждения полосы отвода и заключения договоров на земельные участки временно используемые для нужд строительства (реституты). После завершения строительства реституты возвращаются землепользователю с обязательной рекультивацией.

Геодезическая разбивочная основа создаётся в виде системы полиго-нометрических (теодолитных) ходов вдоль трассы автодороги. Базовые координаты и отметки разбивочных точек должны быть получены не менее чем от двух реперов существующей геодезической сети. Необходимо при-нимать меры к обеспечению сохранности и устойчивости геодезических знаков.

Трассой называется совокупность линий определяющих положение автодороги в плане (продольная ось, бровки и подошвы откосов ).Разбивка трассы (восстановление и закрепление) производится следующим образом:

• отметки по оси дороги восстанавливаются не менее, чем через 100 м по прямой и 20 м на кривых участках. Закрепление производится прочно забитыми кольями и высокими вехами или колышками (сторожками) с выносом их за пределы зоны работ землеройной техники и указанием расстояния выноски. Пикетаж – прочно вбитыми кольями с выносом их за пределы полосы работ.
• границу подошвы насыпи закрепляют колышками через 20…50 м или бороздой;
• углы поворота трассы – прочно вкопанными угловыми столбами (диаметром не менее 10 см и высотой 0,5…0,75 м). Столбы распо-лагаются на продолжении биссектрисы угла в 0,5 м от его вершины. На столбах закрепляются таблички с параметрами углов;
• Полоса отвода закрепляется столбами в каждую сторону от оси дороги.

Технологии выполнения подготовительных работ принципиально не отличаются от принятых в гражданском строительстве.

4. Сооружение земляного полотна

Земляное полотно является основным конструктивным элементом автомобильной дороги и его сооружение (организация и технологии произ-водства работ) является определяющим в автодорожном строительстве.

При сооружении земляного полотна выполняются следующие техно-логические комплексы строительных работ:

• детальная разбивка элементов дороги и подготовка основания;
• разработка выемок и возведение насыпей;
• уплотнение грунта;
• окончательная планировка, укрепление откосов.

Детальную разбивку земляного полотна и элементов сооружений выполняют в зависимости от способа производства механизированных работ и устанавливают в соответствующих технологических картах. Основные разбивочные знаки выносят на обрезы, а правильность очертания земляного полотна при производстве работ контролируют нивелиром, визирками и дополнительными промерами. Все отметки выносят на разбивочные колы-шки. Во время работы дорожных машин необходимо следить, чтобы отметки сохранялись до конца работы на участке.

Подготовка основания под земляное полотно включает в себя: снятие плодородного слоя; устройство мероприятий по поверхностному водоотводу (создание рабочих уклонов, дренажей, водоотводных канав); закрепление и замена слабых грунтов. Эти работы в основном выполняются в подготовитель-ный период.

Разработка выемок и возведение насыпей – основные объёмы работ при возведении земляного полотна. В зависимости от рельефа местности попе-речные профили могут иметь различный вид (рис.17.4.).

Возведение насыпи

Возведение насыпи заключается в последовательной укладке разрабо-танного ранее грунта с уплотнением. Пригодность грунтов для сооружения земляного полотна определяется их дорожно-строительными свойствами. Наиболее пригодны крупнообломочные, песчаные и супесчаные грунты. Глинистые грунты малопригодны, или непригодны из-за склонности к морозному пучению и технологических сложностей при отсыпке и уплотнению.

Грунты отсыпаются слоями толщиной 0,5…1,0 м в зависимости от вида грунта и принятой (в технологической карте) технологии производства работ. сразу после отсыпки грунт разравнивается и уплотняется грунтоуплотняю-щими машинами. Достоинствами этого метода можно считать возможность получить отсыпи с различными характеристиками плотности и возведение насыпи из различных грунтов.

Для сооружения земляного полотна используют бульдозеры, скреперы, автогрейдеры, экскаваторы. Выбор ведущей машины зависит от высоты насыпи, вида грунта и дальности его перемещения.

При организации объектного потока фронт работ разбивается на парные захватки. На первой захватке ведётся отсыпка грунта, а на второй – уплотнение. Размеры захваток увязываются с производительностью грунто-уплотняющих машин и влажностью грунта.

При возведении насыпи необходимо учитывать изменение объёма отсыпки в результате искусственного уплотнения (против объёма грунта в резерве).

V н = V р / K у

Где, К у - коэффициент относительного уплотнения грунта в насыпи сравнительно с его естественной плотностью в резерве;

V н - объём грунта в насыпи;

V р - объём грунта в резерве

При отсыпке верхнего слоя ширина бровки увеличивается на 0,5 м с целью размещения резерва грунта для последующих планировок при вы-держивании насыпи (для самоуплотнения).

При составлении технологических карт необходимо устанавливать схемы разработки, перемещения и укладки грунта с указанием высотных отметок насыпи по каждому слою, рабочие и холостые ходы основных машин, проектные и рабочие геометрические параметры земляного полотна.

При производстве работ на сосредоточенных участках (например отсыпка грунта в заболоченный участок) работы могут организовываться: «пионерным» методом – засыпка песка в обводнённые грунты для отжима воды, а потом послойно вести последующие отсыпи.

Разработка выемки

Разработка выемок в автодорожном строительстве ведётся по двум основным схемам: полунасыпь-полувыемка и полным профилем.

Неглубокие выемки разрабатываются экскаватором способом «лобо-вой проходки» сразу до проектных отметок.

Глубокие выемки разрабатываются ярусным способом. Разработка ведётся в поперечном и продольном направлении. В поперечном сечении выемка разделяется на ярусы с высотой забоя соответствующей расчётным параметрам землеройных машин (определяется в технологической карте). Каждый ярус должен иметь берму для проезда рабочего транспорта и обеспечения устойчивости откоса.

Выемки полного профиля, в зависимости от вида грунта, разрабатыва-ются одноковшовыми или многоковшовыми экскаваторами с отвозкой грунта автосамосвалами в резерв или в насыпь дороги на других участках. Для разработки песчаных грунтов могут применяться различные ковши-грейферы.

Земляное полотно в полунасыпи-полувыемке выполняется, как правило, бульдозерами. При больших объёмах работ могут применяться скреперы. Выравнивание дна выемки производится автогрейдерами, а откосов – плани-ровщиками-откосниками.

При производстве работ полувыемка-полунасыпь, во избежании дефор-мации земляного полотна, из за неравномерных осадок, не допускается рез-кая (по крутизне) граница между насыпью и выемкой.

При разработке грунта всегда необходимо предусматривать водоот-водящие сооружения на косогорах и уклоны на каждом ярусе выемки. Перед началом основных работ вдоль продольной оси выемки прокладывается пешеходная тропа и рабочий проезд для обеспечения прохода персонала и проезда машин и механизмов, участвующих в работах.

При наличии прочных грунтов разрабатываются специальные техноло-гические документы (ППР, ТК) по производству взрывных работ. Зимой производится послойное рыхление мёрзлых грунтов.

Уплотнение отсыпанных грунтов.

Уплотнение грунтов в искусственно отсыпанных насыпях преследует следующие цели:

• способствует улучшению структуры грунта и его однородности;
• повышает устойчивость земляного полотна;
• уменьшает неравномерные осадки при увлажнении, промерзании и оттаивании грунтов отсыпки;
• обеспечивает максимально возможный модуль упругости верхних слоёв грунта, позволяющий уменьшить потребную толщину доро-жной одежды.

Создание устойчивого земляного обязательно во всех случаях, когда дорожная одежда устраивается непосредственно после возведения насыпи и в выемках в пределах 1,2,5м. Значение необходимой плотности устанавливается в проекте (в пределах 0,85…0,98 от плотности в естественном залегании).

Многочисленные эксперименты показывают, что для получения наиболее плотной структуры необходимо, чтобы влажность грунта была такой, при которой процент защемлённого воздуха находился в пределах 4-6%. При этом образуются наиболее прочные гидратные оболочки, обеспечивающие минимальную фильтрацию и наименьшее разбухание грунта, а следовательно, и наивысший возможный модуль упругости. Если влажность ниже, т.е. объём пор, занятый воздухом, выше, то устойчивой структуры не создаётся и при увлажнении грунт легко разбухает, и тем больше, чем ниже влажность, а при недостаточной плотности, наоборот, доуплотняется и даёт осадку, а модуль упругости в обоих случаях падает. Если влажность вытесняет указанный процент воздуха, то структура также делается неустойчивой, особенно при ударном уплотнении, и модуль упругости уменьшается.

Уплотнение грунтов производится послойно (толщина слоя 0,3-0,5м), вслед за их отсыпкой. Работы ведутся звеном грунтоуплотняющих машин по захваткам. Размер захватки (L) устанавливается в ППР в пределах 100… 300м.

L = П t o / 2T h B

Где: П – производительность звена грунтоуплотняющих машин м 3 /час.;

t o – время сохранения оптимальной влажности, сек.;

Т – продолжительность смены, час.;

h ,В – размер слоя укатки.

Оптимальная влажность грунтов при укатке зависит от вида грунта и находится в пределах: глина-23…28%, суглинки-15…25%, пески- 8…14%. Если грунт высыхает, то производится поливка поливомоечными машинами. Вода разливается в несколько приёмов, чередуя увлажнение с перемешива-нием посредством вспахивания или рыхления. Переувлажнённые грунты сушат (устраивают технологические перерывы в работе).

Уплотнение грунта ведётся по всей ширине насыпи с обеспечением перекрытия следа предыдущей проходки на 20-30см. Количество проходок рассчитывается в технологических картах - (от 3 до 12).

Выбор способа уплотнения зависит от вида грунта и его влажности.

• Укатка – применяется почти для всех видов грунтов. Используют-ся различные виды катков: пневмоколёсные и гладкие самоходные - для всех грунтов; кулачковые - для связных; решётчатые – несвяз-ных обломочных, комковатых, мёрзлых. Катки могут быть самоход-ные и прицепные массой от 3-х до 25т.
• Вибрирование – применяется при несвязных и малосвязных грун-тах (песках). Используются вибрационные катки прицепные и самоходные массой 3-12т, виброуплотняющие плиты массой 125-750кг, вибротрамбовки.
• Трамбование – применяется для всех видов грунтов, укладываемых в стеснённых условиях, в зимнее время, отсыпками большой толщины (до 1,5м), отсыпи на откосах и др. Используются трамбу-ющие плиты, подвешенные к стреле экскаватора массой 2-12т; дизельтрамбовки на базе трактора Т-130; лёгкие (0,1-1,5т) пневма-тические и электричекие трамбовки. При расчёте эффективности трамбования задаются высотой падения плиты и рассчитывают количество ударов.

После уплотнения производится лабораторный контроль качества работ.

Отделка земляного полотна и укрепление откосов.

В процессе производства основных земляных работ насыпи и выемки получают грубое очертание – откосы их неровны, бровки извилисты, а в выемках остаётся недоработанный грунт. Для придания поперечному профилю проектной формы выполняются специальные отделочные и укрепительные работы.

К отделочным относятся планировка поверхностей насыпей, выемок и резервов. К укрепительным – укрепление откосов насыпей, выемок и резервов; дна резервов и канав от размыва водой и выдувания ветром. Пла-нировка земляного полотна и зачистка выемок до проектных отметок выпол-няется сразу после окончания основных работ специализированным звеном.

Очерёдность планировки: насыпь – земляное полотно, откосы;

выемки – откосы, дно выемок.

Планировочные работы выполняются автогрейдерами, экскаваторами и бульдозерами с навесным оборудованием (откосники, уширители отвала, скребки, струги). Для доработки выемок и резервов применяются землерой-ные машины – бульдозеры, скреперы и экскаваторы-драглайны.

Отделочные работы желательно выполнять при оптимальной влажности грунтов, что позволяет использовать срезаемый грунт для засыпки пони-жений, хорошего его уплотнения и облегчает работу машин.

Планировка производится, начиная с наиболее низких участков (в про-дольном профиле), для обеспечения водоотвода в процессе производства ра-бот. Автогрейдерами можно планировать откосы положе 1:3 при непосред-ственном движении по ним. Более крутые откосы планируются с помощью удлинителя ножа и путём выноса ножа грейдера в сторону. Автогрейдерами планируются откосы насыпей до 3,5м.

Планировка ведётся в несколько проходок по захваткам. Расчётная длина захватки – 300…1000м, зависит от грунтов и вида планировщика. При больших объёмах работ целесообразно применять системы автоматического управления отвалом («Профиль»-П, «Профиль»-30 и др.). Работа этих систем основана на функционировании электрических приводов от датчиков прикре-плённых к отвалу и перемещающихся по натянутой копирной струне или получающих сигналы от лазерных датчиков.

Планировка бывает грубой и окончательной. Грубая – перед выдерж-кой насыпи; окончательная – перед устройством покрытия.

После планировки или окончания строительства искусственных соору-жений выполняется крепление земляных откосов (укрепительные работы). Оно обеспечивает устойчивость и надёжность всего земляного полотна. Укреплению подлежат: откосы и обочины земляного полотна, конусы и подходы к малым искусственным сооружениям, верхняя часть земляного полотна.

Конструкции креплений:

• растительный травяной покров – выполняется засевом долголетних трав или укладкой ранее снятого почвенно-растительного слоя;
• посадка деревьев и кустарников;
• одерновка откосов укладкой и временно закреплённых спицами плас-тов заранее заготовленного дёрна;
• установка сборных железобетонных элементов в виде сплошных или решётчатых блоков-плит;
• крепление откосов каменной наброской из сортированного камня, устройство каменных банкетов у подножия откосов;
• монолитные крепления откосов из бетона с армированием;
• крепление фашинами, габионами, армированным грунтом.

Вид крепления зависит от крутизны откоса, материала откоса, метео-условий, наличия местных материалов, возможностей механизации и др.

Устройство специальных слоёв в земляном полотне .

Дополнительные слои и прослойки снижают влажность в различных точках земляного полотна, что предохраняет насыпь от замерзания и после-дующих неравномерных осадок после оттаивания. Мероприятия по снижению влажности грунтов обязательно применяются при использованию пучинистых грунтов. Дополнительные слои и прослойки помогают уменьшать толщину дорогостоящих слоёв дорожной одежды.

Дополнительные слои разделяются по назначению:

• морозозащитные (теплоизолирующие ) – применяются для повыше-ния температуры насыпи в зоне льдообразования. Выполняются из бетонных смесей с лёгким заполнителем; пористых каменных мате-риалов, обработанных вяжущими; золошлаковых смесей. Высокий эффект даёт укладка различных синтетических материалов.Укладка их производится по индивидуальным технологическим схемам.
• Дренирующие – повышают коэффициент фильтрации насыпи в опасных зонах (по условиям замерзания). Устраиваются отсыпкой и уплотнением крупнозернистых песков, щебня различных фракций, сортированного камня.
• Водонепроницаемые – устраиваются по откосам и под дорожной одеждой, служат для отсечения атмосферных вод. Выполняются из гидроизола, синтетической плёнки. Часто используется пропитка местного грунта органическим вяжущим (гудроном, жидким биту-мом, нефтяными эмульсиями). После пропитки производится рых-ление с последующей укаткой.
• Капилляропрерывающие (противозаиливающие) – создают пре-граду для подъёма капиллярной воды. Применяются при высоком уровне грунтовых вод. Основа конструкции – слой из дренирую-щего материала по которому невозможно капиллярное поднятие воды. Выполняются в виде «обратного фильтра» из песка и щебня различных фракций.

При близком залегании водоносного слоя устраивают подкюветный и откосный дренаж с заложением водоотводной дрены ниже расчётной глуби-ны промерзания.

Устройство дополнительных слоёв и прослоек ведётся в процессе отсыпки насыпи. После выполнения прослоек дальнейшие отсыпи ведутся по способу «от себя» с использованием бульдозеров, так как заезд на прослойку автомобилей и землеройного транспорта запрещается, пока не будет создан уплотнённый слой грунта толщиной не менее 0,5…0,6м.

5. Устройство дорожной одежды

Современные дорожные одежды состоят из нескольких конструктив-ных слоёв: покрытия – верхнего слоя дорожной одежды, который может состоять из слоя износа и одного или нескольких несущих слоёв; основания, которое может состоять из верхнего и нижнего несущих слоёв; дополнитель-ных слоёв различного назначения.

Естественное грунтовое основание оказывает существенное влияние на работу дорожной одежды в целом и на работу её отдельных слоёв в процессе строительства автодороги. Поэтому целесообразно улучшать грунтовое осно-вание различными способами с целью повышения его несущей способности и обеспечения возможности движения рабочего транспорта в период строи-тельства.

Устройство основания под «верхний» слой покрытия

В номенклатуру работ по устройству основания под «верхний» слой покрытия входят следующие технологические комплексы:

• дополнительная профилировка и подсыпка верхнего слоя тела насыпи;
• устройство временных подъездных дорог, площадок хранения материалов, съездов-выездов;
• улучшение и доуплотнение грунтового основания;
• устройство дополнительных слоёв и прослоек;
• строительство разделительных полос;
• подготовка «чёрного» основания.

При сооружении автодорог высоких категорий предусматривается технологический перерыв на самоуплотнение насыпи. После отсыпки верх-него слоя грунтового основания работы по сооружению автодороги приоста-навливаются и допускается движение транспорта с ограничениями по и ско-ростям и интенсивности движения сроком на один год. За этот период насыпь даёт расчётную осадку и самоуплотняется. При этом отметки верха насыпи изменяются в сторону уменьшения. После возобновления строительства проводится геодезическая съёмка профиля и недостающий грунт отсыпается с уплотнением до проектных отметок.

Параллельно проводятся работы по обеспечению технологических требований по устройству основного покрытия, предусмотренным стройгенпланом.

К ним относятся временные технологические площадки, подъездные дороги и съезды-выезды к месту выполнения отдельных процессов специализированными потоками. Устройство временных подъездов связано с перемещением большого количества грунта и наличием парка постоянно действующих машин для производства земляных работ.

При дополнительной профилировке проводятся исследования качества грунта и при необходимости верхний слой грунтового основания может быть снят и заменён, или разрыхлен и доуплотнён, с введением добавок улучшающих качество основания. В этот же период устраиваются некото-рые дополнительные слои (противозаиливающие, теплозащитные).

Если проектом предусмотрена разделительная полоса с посадками деревьев и кустарников, то её строительство должно опережать устройство оснований под покрытие и само покрытие. При отсутствии посадок монтаж бордюра разделительной полосы можно производить после первой россыпи щебёночного основания.

Щебёночное основание является основным (несущим) слоем дорож-ной одежды, на которое укладывается покрытие. Назначение его – восприя-тие нагрузки от автомобильного транспорта через покрытие и распределение её на грунт земляного полотна. Щебень отсыпается послойно, в соответствии с проектом, и уплотняется. В качестве материала применяется сортирован-ный щебень различных фракций, имеющий марку по износу не ниже И – ΙΙΙ. Для переходных покрытий может использоваться различный щебень и гравий.

Работы по устройству щебёночного основания одни из самых трудоём-ких и проводятся в два этапа.

Ι этап – распределение основной фракции слоя и его предварительное уплотнение (с обжатием и взаимозаклиниванием);

ΙΙ этап – распределение расклинивающего щебня с уплотнением каждой фракции (расклинцовка).

Технологический цикл включает в себя следующие процессы:

• первая россыпь крупного щебня расчетной фракции слоем 15-25см;
• разравнивание автогрейдером или бульдозером;
• уплотнение катками за несколько проходов;
• россыпь слоя толщиной 10-15см более мелкой фракции;
• разравнивание автогрейдером;
• уплотнение катками с поливкой (расход воды 15…25л/м 3);
• россыпь расклинцовывающей фракции, поливка и уплотнение с расходом воды 10…12 л/м 3 ;

Размеры фракций относятся между собой как 1: 0,5: 0,3. Ориентиро-вочно можно принять:

1 слой – 80…120мм, 2 слой – 40..60мм, 3слой - 10…20 мм.

При уплотнении применяются катки с гладкими вальцами или вибро-катки с массой 6…18т (в зависимости от технологических требований). В ППР устанавливается размер захватки (карты), очерёдность россыпей щеб-ня, количество проходок при уплотнении, масса катков для каждого слоя укатки, технология поливки водой.

При строительстве высокоскоростных магистралей устраиваются допол-нительные один или два слоя «чёрного основания», предназначенного для выравнивания эксплуатационных нагрузок. Конструктивно эти слои выполня-ются из минерального материала высокой прочности обработанного вяжущим.

Чёрное основание устраивается одним из следующих способов:

• смесь заготавливается на АБЗ (асфальтобетонном заводе) в смеситель-ных установках и доставляется к месту укладки специализированным автотранспортом. Горячая смесь температурой 100…110 о С укладыва-ется асфальтоукладчиками и уплотняется звеном катков с гладкими вальцами;
• доставленный к месту укладки щебень перемешивается на приобъект-ной технологической площадке с вяжущим и складывается в штабели. По мере надобности материал расходуется в насыпь. Перед укладкой смеси подогреваются и укладываются тёплыми (80..90 о С) или холод-ными (60..70 о С);
• щёбёночное основание укладывается в насыпь, пропитывается вяжу-щим (жидким битумом, каменноугольным дёгтем, эмульсиями различ-ных составов) и уплотняется за несколько проходок.

Выбор того или иного способа зависит от принятой технологии строитель-ства автодороги, дальности доставки смесей от АБЗ, температуры наружного воздуха и др. причин. Следует знать, что чем выше температура смеси при укладке, тем быстрее она твердеет. Вместе с тем горячие смеси после тверде-ния более хрупкие и менее долговечные.

Горячие смеси применяются при новом строительстве, когда необходи-ма высокая скорость укладки покрытия. Холодные смеси предпочтительнее для ремонтных работ.

После укладки «чёрного основания» по нему устраивается водонепрони-цаемая плёнка из битумной эмульсии или лака «этиноль».

Технология асфальтирования

Асфальтобетонные покрытия наиболее приспособлены для восприятия нагрузок от автомобильного транспорта, относительно дёшевы и просты при производстве дорожно-строительных работ – поэтому повсеместно исполь-зуются для основного покрытия.

Асфальтобетонная смесь (АБС) состоит из следующих компонентов:

• щебень – используется сортированный, из изверженных, осадочных или метаморфических пород с маркой по износу И-Ι...И-ΙV и маркой по прочности 1400…500кг/см 2 ;
• песок – природный или дроблённый. Применяют обычно крупные и средние пески, чистые, содержащие не более 3…5% пылевидных, глинистых и илистых частиц;
• минеральные добавки – заполнители, предназначенные для повыше-ния прочности и коррозионной стойкости АБС, улучшения сцепления щебня с вяжущим и расхода вяжущего. Они обволакиваются биту-мом в зоне контакта образуя водонерастворимые соединения, кото-рые влияют на прочность, водо- и теплостойкость асфальтобетонных смесей. Добавки представляют собой порошок, продукт тонкого измельчения известняков, доломитов, металлургических шлаков и др. отходов промышленности;
• вяжущее – органические высокомолекулярные соединения. Они хорошо прилипают к поверхности минеральных материалов, обладают пластичностью, эластичностью, стойкостью против атмосферных воздействий, нерастворимы в воде. К основным вяжущим относятся нефтяные битумы и изготовленные на их основе эмульсии и дёгти.

Нефтяные дорожные битумы подразделяют на вязкие и жидкие.

Вязкие битумы классифицируются по маркам на основании основных показателей: вязкости, растяжимости и температуры размягчения. Марка назначается по показателю пенетрации (глубине проникновения стандартной иглы в битум при температуре 25 и 0 о С за

5 сек. под действием груза 100г). Диапазон марок – БНД200/300.. .БНД-60/90.

В случае использования битума большой вязкости увеличивается проч-ность и жёсткость покрытий, менее вязкие битумы повышают стойкость ас-фальта при отрицательных температурах, но увеличивают сроки твердения.

Жидкие битумы получают преимущественно путём смешения вязкого битума (марок БНД40/60 или БНД60/90) с разжижителем. Жидкие битумы хорошо обволакивают минеральные материалы, создавая на их поверхности тонкую, прочную и водоустойчивую плёнку. Основной показатель жидких битумов – вязкость, определяемая стандартным вискозиметром. Марки устанавливаются по скорости истечения 50мл битума при температуре 60 о С через отверстие 5мм в дне вискозиметра. Диапазон марок: СГ40/70… …МГО130/200.

В состав асфальтобетонной смеси входят по массе: 40…65% щебня; 30…50% песка; 10…15%минеральных добавок и 2…10% вяжущих. При технологическом проектировании состав смеси рассчитывается.

Асфальтобетонные смеси бывают горячие, тёплые и холодные.

Горячие – изготавливаются с применением вязкого битума, рабочая температура 170…90 о С. Технологическое (рабочее) состояние, в зависи-мости от температуры наружного воздуха), около 1 часа. Дальность транс-портирования от 20км (зимой) до 50км (летом). Движение транспорта мож-но открывать после 3..5 часов после укладки и уплотнения.

Тёплые - изготавливаются с применением маловязких и жидких биту-мов, рабочая температура 140…80 о С. Укладка производится только при положительных температурах воздуха. Эти смеси обладают повышенной трещинностойкостью при низких температурах. Твердение после укладки длится не менее одних суток.

Холодные - изготавливаются с применением жидкого битума или эмульсий. Рабочая температура 30…50 о С. Эти смеси могут храниться до 8 месяцев на расходных складах и применяться по необходимости. Холодные смеси – морозоустойчивые, могут укладываться при отрицательных темпе-ратурах (до – 50 о С). Для их твердения требуется несколько суток.

Машины используемые при устройстве покрытий.

При устройстве асфальтобитумных покрытий используются следу-ющие типы машин: бульдозеры, автогрейдеры, распределители каменных материалов (гравия и щебня), поливомоечные, подметально-уборочные, автогудронаторы, асфальтоукладчики, катки дорожные, битумный котёл-гудронатор, машины для разогрева асфальтобетоных покрытий, автомо-били-самосвалы, термосмесители и термопрофилировщики. Номенклатура механизмов очень широкая. В современных условиях рациональный подбор механизации будет влиять на себестоимость дороги.

Технология работ по укладке асфальтобетонных смесей

В состав работ по устройству основного асфальтобетонного покрытия включаются следующие технологические процессы:

• очистка основания от пыли и грязи подметально-уборочными машинами, при необходимости сушка и мелкая подсыпка;
• проверка геометрических параметров основания (ширина, отметки, уклоны). Измерения проводятся теодолитами, нивелирами и рулетками. Особое внимание уделяется наличию неровностей при использовании машин с автоматической следящей системой при-вода рабочих органов (неровности не должны превышать 2мм). Если неровности превышают допустимые значения, то заблаговре-менно устраивают выравнивающий слой на неровных местах из того же материала, что и основание, или из асфальтобетонной смеси;
• детальные разбивочные работы кромок покрытия, слоёв, рабочих отметок по оси дороги,
• установка базы следящей системы асфальтоукладчика (копирной струны или лазерной системы). При использовании асфальтоук-ладчиков без следящей системы, для соблюдения требуемого про-филя и отметок непосредственно перед укладкой выставляют контрольные маяки из асфальтобетонной смеси, толщина которых должна быть равна толщине укладываемого слоя в рыхлом состоянии;
• устройство битумной эмульсионной подгрунтовки. Для прочного сцепления слоя асфальта с основанием за сутки до укладки произ-водится поливка автогудронатором битумной эмульсией (расход эмульсии 0,6..0,9л/м 2);
• укладка асфальтобетонной смеси. АБС укладывают на прочное, чистое и сухое основание при температуре наружного воздуха не ниже 5 о С (для горячих и тёплых смесей). При низких температурах разрабатываются специальные технологии укладки;
• уплотнение АБЗ.

Подача материала (асфальтобетонной смеси) производится автоса-мосвалами непрерывно до окончания работ на захватке. При небольших объёмах работ АБС отсыпается на основание вручную, разглаживается и укатывается. Эта технология непроизводительна и требует большого коли-чества рабочих. Современное строительство предусматривает применение высокопроизводительных асфальтоукладчиков.

Фронт работ разбивается на захватки и полосы движения. Длина зах-ватки 100…300м. Ширина полосы укладки назначается кратной ширине покрытия, учитывая размер уширителей асфальтоукладчика (3-3,75м). Смесь укладывается отдельными короткими полосами 25…100м поочерёд-но на каждой половине ширины покрытия. Укладку АБС ведут по схеме (рис. 17.8.).

Уложив одну полосу, переходят на соседнюю, пока не остыла кромка ранее уложенного слоя. При такой технологии особое внимание обращают на то, чтобы укладываемые полосы покрытия были сопряжёнными, а обра-зующиеся продольные швы заделаны. В местах сопряжения необходимо в процессе уплотнения добиться полной однородности фактуры покрытия. Положения края уплотняющих средств обеспечивается правильной уста-новкой асфальтоукладчика перед асфальтированием каждой полосы.

Асфальтоукладчики могут укладывать смесь слоем толщиной 3…20см. толщину покрытия изменяют, регулируя высоту трамбующего бруса и выглаживающей плиты относительно рамы асфальтоукладчика. При этом учитывают коэффициент уплотнения смеси.

Конструктивные слои из АБС укладывают комплексные бригады в составе 8чел. (включая механизаторов).

Уплотнение АБС – основная технологическая операция, которая предопределяет физико-механические свойства покрытия. В процессе уплотнения при последовательных проходах катка смесь деформируется за счёт уменьшения пористости, т.е. уменьшения объёма уплотняемого слоя. При этом происходит формирование структуры покрытия.

На уплотняемость АБС оказывают влияние температура смеси, её грану-лометрический состав и принятыми методами и технологиями уплотнения. Уплотнение производится укаткой гладкими катками, трамбованием или вибрацией. Уплотнение смесей производится, как правило, звеном уплот-няющих машин различного назначения. Их подбор, количество проходок, температурный режим смеси, геометрические параметры захваток устанав-ливаются технологическими картами в составе ППР.

Для обеспечения качества дорожного покрытия необходимо организовать все виды контроля (входной, операционный и приёмочный)

На стадии входного контроля проверяют соответствие компонентов асфальтобетонных смесей техническим условиям.

На месте укладки (операционный контроль) постоянно проверяют температуру и количество укладываемой смеси, ровность, толщину слоя, плотность, прочность, однородность асфальтовых покрытий.

Приёмочный контроль осуществляется по очередям строительства. Замеряются все геометрические параметры продольного и поперечно профиля, составляются исполнительные схемы, акты приёмки скрытых работ и представляются рабочей комиссии по приёмке.

ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Под организацией строительных работ понимают установление и обеспечение общего порядка, очередности и сроков работ по строительству автомобильной дороги, обеспечение материалами, машинами, автомобилями, трудовыми и денежными ресурсами с целью создания объекта в установленные сроки при минимальных затратах материальных ресурсов.

Дорожное строительство отличается от других отраслей строительства производимой продукцией, значительной протяженностью объектов при неравномерном распределении объемов и видов работ по длине, существенном влиянии природных условий - грунтов, климата, рельефа местности, гидрологии и др.

Все работы по характеру производства делятся на заготовительные, транспортные и строительно-монтажные. Заготовительные - это заготовка и хранение каменных и вяжущих материалов, приготовление из них смесей и полуфабрикатов - бетонной и асфальтобетонной смесей, изделий сборного железобетона для дорог, мостов и зданий дорожной и транспортной служб. Транспортные работы связаны с доставкой дорожно-строительных материалов, смесей, готовых изделий от мест их изготовления до места укладки или монтажа. Строительно-монтажными называются работы, выполняемые непосредственно на объекте - дороге, мосте, здании, производственном предприятии.

В соответствии с особенностями организации все дорожные работы можно разделить на сосредоточенные и линейные. Сосредоточенные выполняются, как правило, в одном месте, а линейные распределяются по узкой полосе дороги и выполняются с помощью механизированных подразделений, передвигающихся по трассе.

Сосредоточенные работы обычно выполняют на коротких участках дороги. Они редко повторяются на соседнем участке и по сложности производства, трудоемкости и большому объему резко отличаются от других видов работ. Это глубокие выемки и высокие насыпи, участки скальных работ, большие и средние мосты, комплексы зданий дорожной и автодорожной служб, дороги через болота большой протяженности, пересечения в разных уровнях. Сосредоточенные работы должны всегда опережать линейные с таким расчетом, чтобы линейные работы выполнялись непрерывным потоком. строительство дорожный работа поточный

Линейные работы более или менее равномерно распределены по длине строящейся дороги и повторяются на каждом километре с небольшими отклонениями от средних значений, если речь идет о возведении земляного полотна в небольших насыпях-выемках, устройстве оснований и покрытий, установке дорожных знаков и ограждений. Из линейных работ наиболее объемны постройка земляного полотна и дорожных одежд.

В дорожном строительстве приняты два метода организации работ: поточный и непоточный. Наиболее прогрессивен поточный метод, в котором все процессы, сгруппированные в технологические циклы, на участках, охватываемых фронтом работ потока, идут непрерывно параллельно во времени и технологически последовательно в пространстве. Каждое звено машин, выполняя закрепленный за ним технологический цикл, переходит с одного участка на другой с учетом требования технологии. Разработаны задачи оптимизации параметров дорожно-строительного потока с применением экономико-математических методов и ЭВМ с обеспечением максимальной загрузки машин.

Поточный метод отвечает основному требованию экономики - обеспечить условия для всемерного снижения затрат на единицу продукции, вырабатываемой при данной организации производства.

По степени укрупнения процессов производства потоки могут быть частные, специализированные, объектные и комплексные (рис. 1). Частный поток - организация работы звена однотипных машин (экскаваторы, скреперы), выполняющих заданный процесс на последовательных участках.

Рис. 1. Схема организации управления поточным cтроительством дорог(и): - объектные потоки; - специализированные потоки; - частные потоки; - звенья однотипных машин

Специализированным потоком называется совокупность частных потоков, объединенных производством общей продукции, - участок земляного полотна, основание дорожной одежды и др. Совокупность специализированных потоков составляет объектный поток, который обеспечивает завершение полностью готового участка дороги. Совокупность объектных потоков составляет комплексный поток, включающий в себя строительство всех участков дороги и обеспечивающие его предприятия и службы. В потоке различают: звено машин - группу однотипных машин, выполняющих работы частного потока; комплект машин - группу звеньев машин; захватку - участок дороги, на котором действуют машины частного потока.

Главный параметр потока - скорость - длина участка дороги, на котором поток выполняет работы в час, смену, сутки. Величина эта может быть переменной во времени, если объемы работ распределены по длине неравномерно (возведение земляного полотна). Тогда говорят о среднем ее значении.

При неравномерном распределении объемов работ по длине специализированный поток характеризуется темпом в час, смену, сутки.

Важным элементом системы управления являются календарные графики (рис. 2). Линейный календарный график отображает объемы основных строительных работ на объекте и их выполнение во времени и в пространстве. По оси ординат в определенном масштабе откладывают время выполнения работ: годы, месяцы, недели, иногда дни и смены. По оси абсцисс наносят километраж дороги или намеченного к строительству участка, ситуационный план трассы с указанием размещения производственных предприятий, комплексов линейных зданий и сооружений, трубы и мосты.

Успешное продвижение потока целиком зависит от своевременного и планомерного обеспечения строительных работ материалами, полуфабрикатами и изделиями. Исходя из этого мощность производственных предприятий должна быть запроектирована так, чтобы они обеспечивали заданную суточную скорость строительства дороги.

Рис. 2.

1 - средняя директивная линия выполнения линейных земляных работ; 2 - действительная линия выполнения земляных работ; 3 - устройство песчаного слоя; 4 - устройство щебеночного основания; 5 - устройство асфальтобетонного покрытия; 6 - устройство поверхностной обработки и укрепительных полос; 7 - устройство железобетонных круглых труб отрядом № 1; 8 - устройство железобетонных круглых труб отрядом № 2; 9 - строительство малых железобетонных мостов; 10 - строительство средних и крупных мостов; 11 - выполнение сосредоточенных земляных работ; 12 - карьеры песка; 13 - карьеры камня; 14 - асфальтобетонный завод

Начало работы производственных предприятий устанавливают с опережением против начала работ на трассе, необходимым для создания небольшого запаса материалов в пределах 5-10-суточной потребности. Направление потока выбирают с учетом условий строительства и, как правило, “ от себя “, используя строящуюся дорогу для доставки материалов. Управление потоком должно быть оперативным. Увязку работы частных потоков, контроль и руководство общим ходом строительного процесса осуществляют начальник и главный инженер СУ через аппарат производственного отдела. В условиях поточного метода связь является основным средством управления потоком. Связь устанавливают с управлением строительства, с частным потоком, производственными предприятиями и базами снабжения.

Для обслуживания дорожных машин в поток включают передвижные ремонтные мастерские, способные обеспечить полевой ремонт и правильную эксплуатацию дорожных машин и транспортных средств.

Применение поточного метода с присущими ему высокими темпами указывает на необходимость устройства всех слоев дорожной одежды из таких материалов, которые удобно укладываются, хорошо уплотняются и допускают движение построечных транспортных средств.

Сосредоточенные работы могут являться препятствием, если их окончание не будет строго согласовано с графиком линейных работ. Поэтому особенность проектирования организации сосредоточенных работ заключается в установлении срока их окончания в соответствии с общим движением частных потоков, выполняющих линейные работы. Для проведения сосредоточенных работ целесообразно использовать зимний период. Удлинение строительного сезона за счет зимы имеет много положительных качеств: сохраняется постоянная квалифицированная рабочая сила, повышается коэффициент использования дорожных машин и автомобилей. Некоторое удорожание зимних работ компенсируется ускорением строительства автомобильных дорог, досрочным вводом их в эксплуатацию.

При строительстве дороги наиболее трудоемко устройство оснований и покрытий: чаще всего они определяют скорость потока.

Важным элементом в организации потока является обеспечение жильем работающих в потоке, их бытовое обслуживание. Для этого используются палатки, вагончики, сборно-разборные помещения. Удобно и целесообразно заранее строить здания дорожной службы, чтобы использовать их для временного размещения работающих на дороге.

Несмотря на явные преимущества поточного метода, в ряде случаев работы по строительству дороги рассредоточиваются по широкому фронту. К этому может быть много причин: короткие и сложные участки дорог; кратковременное привлечение на дорожные работы машин, транспортных средств промышленных и сельскохозяйственных организаций; недостаточно полно разработанная техническая документация и т. д. Для обеспечения контроля и руководства работами при непоточном методе строящуюся дорогу делят на участки. На каждом из них работы организуют с учетом местных условий и независимо от работ на соседних участках. Непоточный метод имеет много недостатков. К ним следует отнести увеличение продолжительности строительства и невозможность использования дорог в этот период. Хотя отдельные участки закончены, но их нельзя эксплуатировать из-за отсутствия связи между ними. Рассредоточенность осложняет руководство работами, ухудшаются контроль качества работ и условия технического обслуживания средств механизации, возрастает потребность в машинах и автомобилях, так как однотипные работы выполняются одновременно во многих местах.

Непоточный метод иногда сочетается с поточным, что в ряде случаев оправдано строительством с большими объемами сосредоточенных работ.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

• 1. Бабков Н. Ф. Автомобильные дороги: учебник для вузов / Н. Ф. Бабков. - М. : Транспорт, 1983. - 280 с.
• 2. Баловнев В. И. Интенсификация разработки грунтов в дорожном строительстве / В. И. Баловнев. - М. : Транспорт, 1993. - 384 с.
• 3. Беляков Ю. И. Земляные работы / Ю. И. Беляков, А. Л. Левинзон, А. В. Резуник. - М. : Стройиздат, 1983. - 177 с.

Бульдозеры и рыхлители / Б. З. Захарчук [и др.]. - М. : Машиностроение, 1987. - 240 с.

• 5. Вербицкий Г. М. Основы оптимального использования машин в строительстве: учеб. пособие / Г. М. Вербицкий. - Хабаровск: Хабар. политехн. ин-т, 198 - 80 с.
• 6. Дегтярев А. П. Комплексная механизация земляных работ / А. П. Дегтярев, А. К. Рейш, С. И. Руденский. - М. : Стройиздат, 1987. - 335 с.
• 7. Евдокимов В. А. Механизация и автоматизация строительного производства: учеб. пособие для вузов / В. А. Евдокимов. - Л. : Стройиздат, 1985. - 195 с.
• 8. Забегалов Г. В. Бульдозеры, скреперы, грейдеры: учебник для ПТУ / Г. В. Забегалов, Э. Г. Ронинсон. - М. : Высш. шк., 1991. - 334 с.
• 9. Кудрявцев Е. М. Комплексная механизация, автоматизация и механовооруженность строительства: учебник для вузов / Е. М. Кудрявцев. - М. : Стройиздат, 1989. - 246 с.
• 10. Неклюдов М. К. Механизация уплотнения грунтов / М. К. Неклюдов. - М.: Стройиздат, 1985. - 168 с.
• 11. Плешков Д. И. Бульдозеры, скреперы, грейдеры: учебник для сред. проф.-техн. учеб. заведений / Д. И. Плешков, М. И. Хейфец, А. А. Яркин. - М. : Высш. шк., 1976. - 320 с.
• 12. Полосин-Никитин С. М. Механизация дорожных работ: учебник для вузов по спец. «Строительные и дорожные машины и оборудование» / С. М. Полосин-Никитин. - М. : Транспорт, 197 - 328 с.
• 13. Рейш А. К. Повышение производительности одноковшовых экскаваторов / А. К. Рейш. - М. : Стройиздат, 1983. - 168 с.
• 1 Семковский В. В. Комплексная механизация в строительстве / В. В. Семковский, В. Н. Шафранский. - М. : Стройиздат, 1975. - 352 с.
• 15. Смородинов М. И. Устройство сооружений и фундаментов способом «стена в грунте» / М. И. Смородинов, Б. С. Федоров. - М. : Стройиздат, 1986. - 216 с.
• 16. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги / Госстрой СССР. - М. : Изд-во стандартов, 1985. - 53 с.
• 17. Технология и организация строительства автомобильных дорог: учебник для вузов / Н. В. Горелышев [и др.]; под ред. Н. В. Горелышева. - М. : Транспорт, 1992. - 551 c.
• 18. Эксплуатация дорожных машин: учебник для вузов / А. М. Шейнин [и др.]; под ред. А. М. Шейнина. - М. : Транспорт, 1992. - 328 с.