Расчеты по формированию оптимальных механизированных звеньев при строительстве автомобильных дорог небольшой
ПРОТЯЖЕННОСТИ
Задание
Построить участок автомобильной дороги 1-с-а категории протяженностью 1 км.
Исходные данные
| Ширина земляного полотна | -10 м |
| Ширина полосы движения | -3 м |
| Число полос движения | -2 |
| Ширина укрепительной полосы | -0,5 м |
| Ширина полосы отвода | -28 м |
| Ширина срезки растительного слоя | -22,9 м |
| Высота насыпи | -1,50 м |
| Высота насыпи до дополнительного слоя | -0,95 м |
| Глубина срезки растительного слоя | -0,15м |
| Ширина дополнительного слоя поверху | -12,18 м |
| То же понизу | -13,68 м |
| Ширина земляного полотна по подошве насыпи | -20,2 м |
| Ширина щебеночного основания поверху | -7,6 м |
| То же понизу | - 7,96 м |
Конструкция дорожной одежды
Уплотненный грунт подошвы насыпи
| Песок | по ГОСТ 8736-93 - 0,25 м |
| Щебень | по ГОСТ 8367-93 - 0,18 м |
| Горячий щебеночный пористый | |
| асфальтобетон крупнозернистый | по ГОСТ 9128-97 - 0,08 м |
| Горячий плотный мелкозернистый | |
| асфальтобетон типа В марки II | по ГОСТ 9128-97 - 0,04 м. |
150
Объемы работ на 1 км автомобильной дороги
1. Очистка полосы отвода от леса, кустарника и растительного слоя:
всего - 22600 м2,
в том числе от кустарника - 0,60 га,
от леса с диаметром деревьев до 32 см - 0,40 га.
2. Устройство насыпи из привозного грунта - 18917 м3.
3. Устройство дополнительного слоя из песка:
средняя площадь S = (13,68 + 12,18): 2 • 1000 = 12930 м2.
§ 25ж, объем песка 29,35 • 129,3 = 3806,6 м3.
4. Устройство щебеночного основания:
средняя площадь S = (7,6 + 7,96):2 • 1000 = 7780 м2.
§ 28, объем щебня фракции 40...70 мм,
V = 23,9 • 77,8 = 1859,4 м3,
то же фракции 10...20 мм, V = 1,5 • 77,8 = 116,8 м3.
5. Устройство асфальтобетонного покрытия, площадь покрытия S = 7 • 1000 = 7000 м2.
§ 44, плотная смесь типа В марки II, Р = 9,94 • 70 = 695,8 т,
крупнозернистая щебеночная смесь Р = 9,77 • 2 • 70 = 1367,8 т,
битум жидкий СГ (МГ) 70/130 Р = (0,06 + 0,03) • 70 = 6,3 т.
6. Одиночная поверхностная обработка:
площадь S = 7 • 1000 = 7000 м2.
§ 32, черный щебень фракции 15...25 мм, Р = 2,71 • 70 = 189,7 т,
битум вязкий БНД 90/130, Р = 0,0862 • 70 = 6,03 т.
Вне потока строительства участка дороги дополнительно рассмотрены вероятные конструктивные слои основания.
1. Щебеночное основание по способу пропитки толщиной 8 см:
площадь S = 7,6 • 1000 = 7600 м2.
§ 29в, щебень фракции 40...70 мм, V = 9,18 • 76 = 698 м3,
то же фракции 20...40 мм, V = 1,02 • 76 = 78 м3,
битум вязкий БНД 90/130, Р = (0,82 + 0,0824) • 76 = 68,6 т.
2. Основание из черного щебня толщиной 8 см:
площадь S = 7,6 • 1000 = 7600 м2.
§ 31, черный щебень фракции 20...40 мм, Р = 16,6 • 76 = 1262 т.
§ 33, то же фракции 10...20 мм, Р = 1,12 • 76 = 85 т,
битум жидкий, Р = 0,08 • 76 = 6,1 т.
3. Основание из песчано-гравийной смеси (ПГС) оптимального состава, обрабатываемой вяжущими материалами смешением на месте: площадь S = 76 • 1000=7600 м2.
§ 29, песчано-гравийная смесь, V = 17,9 • 76:1,75 = 777,4 м3,
битум жидкий, Р = 0,985 • 76 = 68,95 т.
Расчет потребности в дорожно-строительной технике и автомобилях при строительстве автомобильных дорог в основном произведен по нормам времени из сборников на земляные работы Е2-1 и строительство автомобильных дорог Е17.
Однако нормы выработки автомобилей, катков и другой техники определены по формулам в зависимости от дальности перевозки, скорости движения и других факторов.
151
1. Норма выработки автосамосвалов:
| П = (8,2-Кис • Г):(2-1/v+t), т/см. | (ф 1) |
| 2. Норма выработки поливомоечной машины: П = (8,2 • Q • Kис,):(2 • 1/v + t1 • Q), т/см. | (ф 2) |
| 3. Норма выработки катка при уплотнении: грунта П = (1000 • 8,2 • h Кис): n, м3/см, | (ф 3) |
| асфальтобетона П = (1000 • 8,2 • в • v • h • Кис • γ):n, т/см, | (ф 4) |
| асфальтобетона и других материалов П = (1000 • 8,2 • в • v • Кис): n, м2/см. | (ф 5) |
| 4. Норма выработки автогудронатора П = (8,2 • Q • Кис,):(2 • 1/v +t2 + t3), т/см. | (ф 6) |
Условные обозначения
| 8,2 - продолжительность рабочей смены, ч; |
| Г - грузоподъемность автосамосвала, т; |
| 1 - дальность перевозки материала, км; |
| v - средняя скорость транспортного средства, км/ч; |
| t - среднее время простоя автосамосвала под погрузкой и маневрированием, t = 0,32 ч; |
| t1 - время набора одной тонны воды в цистерну, t1 = 0,08 ч; |
| t2 - время наполнения цистерны одной тонной битума, t2 = 0,14 ч; |
| t3 - время розлива одной тонны битума, t3 = 0,19 ч; |
| в - ширина полосы укатки, м; |
| h - толщина слоя укатки, м; |
| γ - объемный вес асфальтобетона, γ = 2,3 т/м3; |
| Кис - коэффициент использования машины в смену. |
В расчетах принято Кис = 0,75 при уплотнении грунтов и Кис = 0,5 при уплотнении асфальтобетона.
Расчет потребности в дорожной технике и механизмах при расчистке
полосы отвода
1. Расчистка полосы отвода от кустарника средней густоты на площади 0,60 га.
Срезка кусторезом ДП-24
(табл. 1.112-2) n = 1,78•0,60:8,2 = 0,13 маш./см.
Корчевка кустарника корчевателем-собирателем ДП-8А
(табл. 1.112-5) n = 7,06•0,60:8,2 = 0,52 маш./см.
Сгребание кустарника тракторными граблями на тракторе Т-100М и перемещение до 50 м
(табл. 1.112-8) n = 5,15•0,60:8,2 = 0,38 маш./см.
2. Очистка полосы отвода от леса средней густоты с диаметром деревьев до 32 см на площади 0,40 га.
Количество деревьев 0,40•350 = 140 дер.
Кубатура при длине дерева до 7 м и среднем, диаметре 30 см
0,60•140 = 84 м3.
Валка деревьев бензопилой. Уборка порубочных остатков и сжигание.
Е13-1, (табл. 1.2) n = 14•1,2:8,2 = 2 чел./см.
152
Трелевка трактором Т-100М древесины длиной до 100 м (табл. 13-5, табл. 2).
nтр = 1,12•8,4:8,2 = 1,14 маш./см,
nрc = 0,92•8,4:8,2 = 0,94 чел./см.
Разделка древесины бензопилой. Очистка мест разделки от порубочных остатков и их сжигание.
Е13-6, (табл. 1в) n = 0,75•8,4:8,2 = 0,77 маш./см.
Вывоз древесины на тракторе Т-100М на расстояние до 2 км
Е13-6 n = 6,2•0,84:8,2 = 0,63 маш./см,
nрc, = 2,55•1,4:8,2 = 0,43 чел./см.
Корчевка пней бульдозером ДЗ-171, засыпка подкоренных ям.
Е13-8 n = 0,5•14:8,2 = 0,85 маш./см.
3. Срезка растительного грунта на глубину 15 см бульдозером ДЗ-171 на площади S = 22900 м2.
Е2-1-5, (табл. 3а) n = 22,9•0,66:8,2 = 1,84 маш./см.
Общая потребность в бульдозере
n = 0,85 + 1,84 = 2,69 маш./см.
4. Планировка полосы отвода автогрейдером ДЗ-122 за 4 прохода Е2-1-37, (табл. 1, табл. 2-2а).
n = (22900•0,18•1,25•4):(1000•8,2) = 2,51 маш./см.
5. Уплотнение полосы отвода за 5 проходов катком ДУ-65 со скоростью 4...6 км/ч, в = 1,7 м.
П = 1000•1,7•5-8,2•0,75):5 = 10455 м2/см, (ф 5)
n = 22900:10455 = 2,19 маш./см.
6. Вспомогательные работы по расчистке полосы от кустарника, разделке леса, валке древесины.
| табл. 1-114, | nрc = 37,1•0,60:8,2 = 2,7 чел./см, |
| табл. 1-104, | nрc = 12,1•1,40:8,2 = 2,0 чел./см, |
| табл. 1-105, | nрc = 10,4•1,40:8,2 = 1,8 чел./см, |
| табл.1-106, | nрc = 52,6•1,40:8,2 = 10 чел./см. |
Итого - 15,5 чел./см.
Всего - 15,5 + 2 + 0,94 + 0,43 = 18,87 чел./см.
Ведущая машина - бульдозер ДЗ-171.
Срок выполнения работ - 3 рабочих смены.
Механизированное звено в составе:
кусторез ДП-24 - 1,
корчеватель-собиратель ДП-8А -1,
тракторные грабли на Т-100М - 1,
бульдозер ДЗ-171-1,
автогрейдерДЗ-122 -1,
самоходный каток ДУ-65 - 1 и дорожные рабочие - 6 чел.,
- выполняет работу за 3 смены.
Земляные работы
Возведение насыпи из привозного грунта (суглинок) слоями толщиной 0,20 м. Объем работ - 18917 м3.
1. Разработка и погрузка грунта экскаватором ЭО-6112 в транспортные средства.
Е2-1-77 (табл. 4.4б) n = (18917•0,76):(100•8,2) = 17,53 маш./см.
153
2. Перевозка грунта автосамосвалом.
Г = 10 т, / = 4 км, v = 22 км/ч, t = 0,32 ч, Кис = 0,85,
П = (8,2•10•0,85):(2•4:22 + 0,32) = 102 т/см
или 102:1,6 = 64 м3/см,
n = 18917:64 = 295,5 авт./см.
3. Восстановление профиля основания насыпи автогрейдером ДЗ-122 за 4 прохода на площади S = 20,2•1000 = 20200 м2.
n = (20200•0,18•1,25•4):(1000•8,2) = 2,21 маш./см.
4. Подкатка основания насыпи катком ДУ-65 за 4 прохода при скорости 6 км/ч.
П = (1000•1,7•6•8,2•0,75):4 =15682 м2,
n = 20200:15682 = 1,3 маш./см.
5. Перемещение и разравнивание привозного грунта бульдозером ДЗ-171 на расстоянии до 10 м.
Е2-1-2г (табл. 2-3а), n = (18917•0,35):(100•8,2) = 8,07 маш./см.
6. Планировка верха насыпи и промежуточных слоев с приданием поперечного уклона 20...40 ‰ автогрейдером ДЗ-122 за 3 прохода на площади
S = n•в•L,
где n - количество слоев, n = 5;
в - средняя ширина насыпи, в = (20,2 + 13,3):2 = 16,75 м;
L - длина участка дороги, L = 1000 м.
S = 5•16,75•1000 = 83750 м2,
Е2-1-37, табл. 2-20, табл. 1 (к = 1,25),
n = (83750•0,18•1,25•3):(1000•8,2) = 13,74 маш./см.
Всего требуется автогрейдеров ДЗ-122,
N = 13,74+2,21 = 15,95маш./см.
7. Уплотнение слоев насыпи самоходным катком ДУ-85-1 при средней скорости движения 6 км/ч за 12 проходов при ширине вальца 2 м и толщине слоя 0,20 м. Кис = 0,75,
П = (1000•2•6•0,2•8,2•0,75):12 = 1230м3/см, (ф 3)
n = 18917:1230 = 15,34 маш./см.
8. То же катком ДУ-65.
в = 1,7 м, v = 6 км/ч, h = 0,2 м, t = 8,2 ч, К = 0,75, п = 10 прох.
П = (1000•1,7•6•0,2•8,2•0,75):10 = 1255м3/см, (ф 3)
n = 18917:1255 = 15,07 маш./см.
Всего требуется ДУ-65 N = 1,3 + 15,07 = 16,37 маш./см.
Ведущая машина - экскаватор ЭО-6112.
Срок строительства - 9 рабочих смен.
Механизированное звено в составе:
экскаватор ЭО-6112-2,
автосамосвал КамАЗ-55118-33,
бульдозер ДЗ-171-2, в том числе 1 для работы в карьере,
автогрейдер ДЗ-122-2,
каток ДУ-85-1 - 2, каток ДУ-65 - 2,
- выполняет работу за 9 рабочих смен.
154