Технология и организация возведения земляного полотна автомобильной дороги

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Цель данного курсового проекта - получить навыки по технологии и организации строительства автомобильных дорог, научиться оценивать геологические и рельефные условия.

Автомобильные дороги представляют собой сложный комплекс инженерных сооружений для удобного непрерывного и безопасного движения автомобилей с расчётной нагрузкой и установленными скоростями.

Без автомобильных дорог не может функционировать ни одна отрасль экономики страны. Уровень развития и техническое состояние дорожной сети существенно влияют на экономическое и социальное развитие страны в целом, так и её отдельных регионов, поскольку надёжные транспортные связи способствуют повышению эффективности использования основных производственных фондов, трудовых и материальных ресурсов, повышению производительности труда.

В последние годы происходит рост автомобильного парка, увеличился объем внутренних и международных перевозок, повысилась интенсивность движения.

Без строительства и реконструкции автомобильных дорог невозможна реализация приоритетных проектов в области сельского хозяйства, здравоохранения, образования и обеспечения населения России доступным жильем. Инвестиции в развитие дорожной сети направлены на решение важнейших социальных задач:

-повышение доступности среднего и среднего профессионального образования для населения (особенно это актуально для сельской местности, где затруднена доставка школьников к местам учебы в осенний и весенний период);

-своевременное оказание медицинской помощи больным за счет повышения -скорости движения и улучшения транспортно-эксплуатационного состояния автодорог;

-обеспечение транспортной доступности жилых районов, стимулирование освоения новых территорий под жилищную застройку, снижение -себестоимости жилья, улучшение условий проживания населения;

-повышение сохранности и снижение себестоимости отечественной сельхозпродукции за счет уменьшения потерь в местах ее производства и при перевозке.

В данном курсовом проекте рассчитывается технология и организация возведения земляного полотна автомобильной дороги второй технической категории, район проектирования: Нижегородская область.



1. Оценка природно-климатических условий района строительства дороги.

1.1 Климат

Кировская область расположена в зоне умеренно континентального климата, и располагается во 2 и 3 дорожно-климатических зонах. С сентября по май преобладают южные и юго-западные ветры, а в летние месяцы - северо-западные. Средняя годовая температура воздуха изменяется от -2,5oС на севере до +3,5oС на юге области. За год выпадает около 600-650 мм осадков в Заволжье и 500-550 мм в Правобережье (две трети - в виде дождя).

Таблица 1.1 Средняя температура воздуха по месяцам

месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
t?	-11,8	-11,1	-5,0	4,2	12,0	16,4	18,4	16,9	11,0	3,6	-2,8	-8,9

График климатических характеристик

Точки перехода: через 0?С 2.04 и 21.10 через 5?С 18.04 и 5.10 через 10?С 7.05 и 15.09



Таблица 1.2 Повторяемость направления ветра,%

	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	штиль
январь	6	6	8	12	18	27	14	9	11
июль	13	10	16	8	8	14	17	14	17

Роза ветров

Таблица 1.3 Осадки

Месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Кол-во	38	38	33	34	43	62	66	63	57	55	52	47

Гистограмма распределения осадков



1.2 Рельеф

Рельеф области -- всхолмленный с общим наклоном поверхности с северо-востока на юго-запад. Разница абсолютных высот составляет 281 м (от 56 м до 337 м). В центральной части области -- Вятские Увалы, на северо-востоке -- Верхнекамская возвышенность, на севере -- Северные Увалы.

1.3 Инженерно-геологические условия

Общераспространенное нерудное сырье представлено гипсами и ангидридами, карбонатными породами, глинами, строительными песками и песчано-гравийными смесями. Из топливно-энергетического сырья на территории области следует выделить торф, а основные минерально-сырьевые ресурсы региона относятся к группе строительных материалов. Болота занимают незначительную часть территории области и распределены крайне неравномерно, что связано с характером поверхности, уровнем залегания грунтовых вод и геологическим строением местности. Средняя мощность полезной толщи до уровня грунтовых вод -- 3,10 метров, полная мощность известняков достигает 47 метров.

Снежный покров. Самая ранняя дата появления снежного покрова 12-20 сентября, самая ранняя дата образования устойчивого снежного покрова -- 16-24 октября, в горных районах 5-12 октября, средняя дата установления снежного покрова -- 3-13 ноября. Средняя дата схода снежного покрова 14-24 апреля. Число дней со снежным покровом составляет 153--165, в горных районах -- 171--177. Средняя и наибольшая высота снежного покрова 36-55 см, максимальная высота может достигать 106--126 см. Средняя плотность снежного покрова при наибольшей высоте 240--300 кг/м3.



1.4 Инженерно-гидрологические условия

В области насчитывается свыше 9000 рек и ручьев общей протяженностью 33 тыс. км. Из общего числа рек 550 имеют длину от 10 до 50 км, 26 рек - от 51 до 100 км и 16 рек - выше 100 км. Наиболее крупные реки Волга, Ока, Ветлуга, Сура и др. Горьковское и Чебоксарское водохранилища занимают 58.5 тыс. га. Водными ресурсами более обеспечена северная часть области и центральная часть, прилегающая к долинам Волги и Оки. Многочисленны в области озера и искусственные водоемы - пруды. По обеспеченности водными ресурсами территория области не испытывает дефицита. Наличие двух крупных водотоков - рек Волга и Ока, двух водохранилищ - Горьковского и Чебоксарского - обусловливает высокий гидрологический потенциал. Множество малых рек и озер также позволяют частично удовлетворять потребности в воде. Область богата пресными подземными водами, однако качество и распределение их по территории области неодинаковы.

1.5 Растительность и почвы

Нижегородская область расположена в зонах южно-таёжных, смешанных и широколиственных лесов.

В почвенном покрове преобладают дерново-подзолистые и подзолистые почвы (66% территории); серые лесные занимают 16,3%; черноземные 7,9%; аллювиальные пойменные 3,6%; болотные и торфяные 6,2%. В Заволжье почвы подзолистые под таежными лесами и дерново-подзолистые под смешанными, в Правобережье - серые лесные широколиственных лесов (дубрав) и вышелоченные черноземы луговых степей.



2. Расчет сроков строительства и наименьшей длины захватки.

2.1 Количество рабочих смен

где, - календарная продолжительность строительства по технологическим условиям, сут.

- количество нерабочих дней по климатическим условиям.

- количество нерабочих дней из-за ремонта машин.

- количество выходных и праздничных дней за период строительства.

- коэффициент сменности работ.

- продолжительность весенней и осенней распутицы, дни.

где, - дата начала и конца весенней распутицы

где, - дата перехода температуры весной через 0 С.

?- коэффициент, характеризующий скорость оттаивания грунта, см/сут.

где, h- средняя по многолетним наблюдениям глубина промерзания грунта, см.

Продолжительность осенней распутицы

где, - дата перехода температуры осенью через 0 С.

- дата начала осенней распутицы, соответствует наступлению среднесуточной температуры от +3 до +7 С.

2.2 Расчет наименьшей длины сменной захватки

где, L- протяженность дороги, м.

?- произвольная величина, принимаемая с округлением длины сменной захватки до величины, кратной 25(м).



3. Определение объемов работ

3.1 Площадь расчистки полосы отвода от леса

где, - протяженность участка с лесом на строящейся дороге, м.

- ширина полосы отвода, м.

3.2 Объем валки леса

где, - запас леса на гектаре ().

где, - количество деревьев на 1 га.

- объем одного бревна, .

3.3 Площадь срезки растительного слоя

3.4 Объем работ по срезке растительного слоя

где, - толщина срезаемого растительного слоя, м.

3.5 Доуплотнение естественного основания

Таблица 3.1 Ведомость объемов подготовительных работ

№ п/п	Наименование	Единица измерения	Количество
1	Восстановление трассы	км	3
2	Расчистка полосы отвода от леса	га	2,1
3	Объем валки леса		787,5
4	Трелевка леса		787,5
5	Корчевка пней	га	2,1
6	Срезка кустарника и мелколесья	га	2,1
7	Срезка растительного слоя		210000/42000
8	Доуплотнение естественного основания		114630

3.6 Объем насыпи

где, - объем насыпи на i-ом пикете, .

n- количество пикетов с насыпью.

3.7 Объем выемки

где, - объем выемки на i-ом пикете, .

n- количество пикетов с выемкой.



3.8 Профильный объем земляных работ

3.9 Объем оплачиваемых земляных работ.

В нашем случае > и в этом случае необходимо предусмотреть карьер, тогда объем оплачиваемых земляных работ будет определяться

Таблица 3.2 Ведомость объемов земляных работ

№ п/п	Наименование	Единица измерения	Количество
1	Объем насыпи		4479,6
2	Объем выемки		3085,5
3	Профильный объем земляных работ		7565,1
4	Объем привозного грунта		1394,1
5	Объем грунта вывозимого в карьер		-
6	Объем оплачиваемых земляных работ		5873,7



4. Выбор машин для производства работ

4.1 Средняя высота насыпи

где, - расстояние между пикетами, плюсовыми точками и точками нулевых работ, м.

- рабочие отметки на пикетах, плюсовых точках, м.

- толщины снимаемого растительного слоя и дорожной одежды,м.

- протяженность участков с насыпью, м.

4.2 Расчетное количество слоев

где, - толщина уплотняемого слоя, м, зависит от уплотняющей способности катка и свойств грунта.

146,37=53 см.

где, - естественная и оптимальная влажность грунта, %.

- нагрузка на колесо, 4285 кг.

- давление воздуха в шинах, 5 кгс/.



Расчетная схема

4.3 Средневзвешенное расстояние перемещения грунта в (м) для каждого отряда машин

где, - объем перемещаемого грунта с i-го пикета на рсстояние , определяется по графику распределения земляных масс.

1. Для бульдозеров , V=507

2. Для прицепных скреперов

726 м

3. Для схемы «Экскаватор-автосамосвал»

4.4 Расчетные объемы по слоям

4.5 Уточненные объемы по слоям

грунт экскаватор дорожный земляной



5. Подготовка исходных данных для оптимизации параметров потока

Таблица 5.1 Исходные данные оптимизации параметров потока

№ операции	Наименование операции	Ед. измерения	Объем в ед. измерения	Тип оразмеры машин	Нормативные данные	Обоснование
					маш. час	Расход горючего кг(л)ч	чел.час	Привед.затр.тыс. руб
1	Валка леса	га	2,1	ЛП-19	2,5	7,6	2,5	12,53	Е13-2
2	Трелевка леса	10 м3	78,75	ТДТ-40 Т-100М	0,66 0,54	5,58 6,8	1,98 1,62	8,47 8,47	Е13-5
3	Срезка мелколесья и кустарника	га	2,1	ЛП-19	2,2	7,6	2,2	12,53	Е13-2
4	Корчевка пней	10 пн	52,5	Т-100М Т-180	0,5 0,42	6,8 7,6	1 0,84	8,47 8,47	Е13-8
5	Срезка растительного слоя	1000 м2	210	Т-100 Т-130	0,84 0,66	4,57 5,12	0,84 0,66	8,47 8,47	Е2-1-5
6	Доуплотн. естествен. основания катком(6 проходов)	1000 м2	61,136	ДУ-31А ДУ-29	1,24 1,07	8,73 8,73	1,24 1,07	13,52 20,44	Е2-1-31
7	Разработка и перемещение грунта в 1 слой насыпи бульдозером (	100 м3	5,07	ДТ-75(ДЗ-42) Т-100(Д-259)	9,56 5,54	4,62 4,57	9,56 5,54	8,47 8,47	Е2-1-22
8	Разравнивание грунта бульдозером в 1 слое насыпи	100 м3	5,07	Т-100(ДЗ-19) Т-180(ДЗ-24А)	0,47 0,3	4,57 7,6	0,47 0,3	8,47 8,47	Е2-1-28
9	Разработка, перемещение и укладка грунта в 1 слой насыпи приц.скрепером (	100 м3	8,653	Т-100(ДЗ-26) Т-180(ДЗ-23)	7,96 4,85	4,57 7,6	7,96 4,85	8,47 8,47	Е2-1-21
10	Уплотнение 1 слоя катком, (10 проходов)	100 м3	13,723	ДУ-31А ДУ-29	0,67 0,56	8,73 8,73	0,67 0,56	13,52 20,44	Е2-1-31
11	Разработка, перемещение и укладка грунта во 2 слой насыпи приц.скрепером (	100 м3	12,135	Т-100(ДЗ-26) Т-180(ДЗ-23)	7,96 4,85	4,57 7,6	7,96 4,85	8,47 8,47	Е2-1-21
12	Уплотнение 2 слоя катком (10 проходов)	100 м3	12,135	ДУ-31А ДУ-29	0,67 0,56	8,73 8,73	0,67 0,56	13,52 20,44	Е2-1-31
13	Разработка, перемещение и укладка грунта в 3 слой насыпи приц.скрепером (	100 м3	10,391	Т-100(ДЗ-26) Т-180(ДЗ-23)	7,96 4,85	4,57 7,6	7,96 4,85	8,47 8,47	Е2-1-21
14	Уплотнение 3 слоя катком (10 проходов)	100 м3	10,391	ДУ-31А ДУ-29	0,67 0,56	8,73 8,73	0,67 0,56	13,52 20,44	Е2-1-31
15	Разработка грунта экскаватором и погрузка в а/с	100 м3	8,834	ЭО-5122 ЭО-6112Б	1,1 1,41	14,7 11,5	1,1 1,41	16,13 16,96	Расчет
16	Перемещение грунта а/с в 4 слой насыпи(	100 м3	8,834	КАМАЗ- 6520 SCANIA- 143	4,54 3,7	25,5 18,2	4,54 3,7	5,73 6,31	Расчет
17	Разравнивание грунта бульдозером в 4 слое насыпи	100 м3	8,834	Т-100(ДЗ-19) Т-180(ДЗ-24А)	0,47 0,3	4,57 7,6	0,47 0,3	8,47 8,47	Е2-1-28
18	Уплотнение 4 слоя катком (10 проходов)	100 м3	8,834	ДУ-31А ДУ-29	0,67 0,56	8,73 8,73	0,67 0,56	13,52 20,44	Е2-1-31
19	Окончатель. планировка верха ЗП автогрейдером(3 прохода)	1000 м2	64,2	ДЗ-14 ДЗ-99	0,51 0,63	8,0 7,8	0,51 0,63	8,64 8,35	Е2-1-37
20	Доуплотнение верха ЗП(6 проходов)	1000 м2	64,2	ДУ-31А ДУ-29	1,24 1,07	8,73 8,73	1,24 1,07	13,52 20,44	Е2-1-31
21	Планировка откосов насыпи автогрейдером	1000 м2	13,568	ДЗ-14	0,26	8,0	0,26	8,64	Е2-1-39

5.1 Расчет эксплуатационной производительности дорожно-строительных машин и норм времени

· Разработка грунта экскаваторами

где, - ёмкость ковша экскаватора, .

- время полного цикла, ч, ч при q<=0,65 , ч при q>0,65 .

- коэффициент разрыхления грунта, для песчаных грунтов , для глинистых

- коэффициент использования внутрисменного времени, при погрузке в транспортные средства.

- коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной,

Норма времени определяется

где, Е - единица объема работ.

- часовая эксплуатационная производительность машины.

Для марки ЭО-5122

Для марки ЭО-6112Б

· Транспортировка грунта автомобилями-самосвалами

где, - грузоподъемность автомобиля-самосвала, т.

- насыпная масса грунта, т/.

- средневзвешенное расстояние перемещения грунта, км.

V - скорость движения автомобиля-самосвала, км/ч.

- время простоя под погрузкой и выгрузкой грунта,ч .

Для марки КАМАЗ-6520

Для марки SCANIA-143:

РЕЗУЛЬТАТЫ (для рекомендуемой захватки)

ДЛИНА ВАРИАНТ КОЛ-ВО MIN КОЭФФ-Т КОЛ-ВО ПОТРEБНОСТЬ

ЗАХВАТКИ МАШИНЫ МАШИН ЗАТРАТЫ ИСПОЛЬЗ. РАБОЧИХ ГОРЮЧЕГО

ОПЕРАЦИЯ N : 1

200.00 1 1 4.385 0.043 1 2.66

ОПЕРАЦИЯ N : 2

200.00 1 1 29.349 0.423 2 19.33

ОПЕРАЦИЯ N : 3

200.00 1 1 3.859 0.038 1 2.34

ОПЕРАЦИЯ N : 4

200.00 1 1 14.823 0.213 1 11.90

ОПЕРАЦИЯ N : 5

200.00 1 2 99.607 0.717 2 53.74

ОПЕРАЦИЯ N : 6

200.00 1 1 68.329 0.616 1 44.12

ОПЕРАЦИЯ N : 7

200.00 1 1 27.369 0.394 1 14.93

ОПЕРАЦИЯ N : 8

200.00 1 1 1.346 0.019 1 0.73

ОПЕРАЦИЯ N : 9

200.00 1 1 38.893 0.560 1 20.98

ОПЕРАЦИЯ N : 10

200.00 1 1 8.287 0.075 1 5.35

ОПЕРАЦИЯ N : 11

200.00 1 1 54.544 0.785 1 29.43

ОПЕРАЦИЯ N : 12

200.00 1 1 7.328 0.066 1 4.73

ОПЕРАЦИЯ N : 13

200.00 1 1 46.705 0.672 1 25.20

ОПЕРАЦИЯ N : 14

200.00 1 1 6.275 0.057 1 4.05

ОПЕРАЦИЯ N : 15

200.00 1 1 10.449 0.079 1 9.52

ОПЕРАЦИЯ N : 16

200.00 1 1 15.321 0.326 1 67.38

ОПЕРАЦИЯ N : 17

200.00 1 1 2.344 0.034 1 1.26

ОПЕРАЦИЯ N : 18

200.00 1 1 5.335 0.048 1 3.44

ОПЕРАЦИЯ N : 19

200.00 2 1 22.515 0.329 1 21.03

ОПЕРАЦИЯ N : 20

200.00 1 1 71.753 0.647 1 46.33

ОПЕРАЦИЯ N : 21

200.00 1 1 2.032 0.029 1 1.88

РЕЗУЛЬТАТЫ ДЛЯ ЗАХВАТКИ LZ= 200

Размещено на Allbest.ur

...