2.4 Сводная ведомость объемов работ

Сводная ведомость объемов работ позволит составить в целом представление об объемах предстоящих работ.

Для определения объемов работ начертим предварительно схему конструкции дорожной одежды и рассчитаем размеры геометрических элементов.

Согласно заданию конструкция имеет вид, изображенный на рисунке 2.4.1 (пропорции для большей наглядности намеренно искажены).

Рисунок 2.4.1 - Конструкция автомобильной дороги

Рассчитываем численные значения параметров, изображенных на рисунке.

В₁ - ширина покрытия.

В₁ = В+2 х а₁

В₁ = 7,50 + 2 х 0,75 = 9,00 м.

В₂- ширина основания поверху.

При строительстве дорожной одежды с бескорытным поперечным профилем основание поверху устраивают шире покрытия на 10 - 15 см с каждой стороны. Таким образом

В₂ = В₁ + 2 х 0,10, м.

В₂ = 9,00 + 2 х 0,10 = 9,20 м.

В₃-ширина основания по низу:

В₃ = В₂ + 2 х nx h₂, м. (1)

Величину n принимаем равной 1,5. Тогда:

В₃ = 9,20 + 2 x1,5 x 0,20 = 9,80 м.

Значение ?Н с достаточной точностью можно принять равным суммарной толщине дорожной одежды, т.е.:

?Н = h1 + h2 + h3 + h4, м. (2)

?Н = 0,08 + 0,10+ 0,20 + 0,20 = 0,58 м.

Тогда:

В5- ширина земляного полотна поверху.

В5 = В + 2 x ?В = В + 2 xmx ?Н м. (3)

В5= 15,00 + 2 x 4 x 0,58 = 22,8 м.

В4- ширина земляного полотна понизу.

В4 = В5 - 2 xmxh4, м. (4)

В₄= 22,8 -2 x 4 x 0,20= 21,2 м.

Объем сплошного дренирующего слоя из щебня, составит

V_п=(5)

V_п=

Средняя площадь слоя основания из цементобетона:

(6)

Средняя площадь слоя покрытия из а/б:

(7)

Площадь покрытия:

Fп= В1 х L, м2 (8)

Fп = 9,00 х 20 000 = 180 000 м2

Площадь укрепления обочин:

Fуо = (В - В1) х L, м2(9)

F_yo = (15 - 9) х 20 000 = 120 000 м²

Все данные, необходимые для составления сводной ведомости объемов работ, имеются. Ведомость приведена в таблице 2.4.1.

Таблица 2.4.1 - Сводная ведомость объемов работ

Состав отряда варьируется в зависимости от конкретных условий строительства, конструкций труб и в общем случае в него рекомендуется включать следующие ресурсы.

Бригада рабочих

Звено подготовительного цикла

Монтажники конструкций: 4 разр. -1

3 разр. - 1

2 разр. -1

Землекоп 2разр.-1

Звено монтажников

Монтажники конструкций: 4 разр.- 1

3 разр. - 2

2 разр. - 1

Звено изолировщиков

Гидроизолировщики: 4разр.- 1

3 разр. -1

2 разр.- 2

Машинист передвижного

распылительного агрегата: 4 разр. - 1

Специализированный отряд должен быть оснащен машинами, оборудованием, инструментами и приспособлениями, примерный перечень которых приведен в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Машины, оборудование и инструменты специализированного отряда по строительству водопропускных труб.

Количество автомобилей и водителей рассчитывается в зависимости от объемов и дальности возки материалов. В данном курсовом проекте эти расчеты можно не выполнять: достаточно лишь сделать соответствующее примечание.

Для расчета сроков строительства труб воспользуемся формулой:

, смен

где: Т_тр - срок строительства трубы, смен;

N_фт - трудоемкость строительства 1пог.м фундамента и тела трубы, отрядо-смен;

L_тp- длина трубы, м;

N_ог- трудоемкость строительства оголовков трубы, отрядо-смен;

N_yp- трудоемкость укрепительных работ, отрядо-смен

Расчёт для трубы №1 (длиной 30м и d=2,0м):

Т_тр=0,35·30+6,92+10=27смен

Расчёт для трубы №2 (длиной 30м и d=2,0м):

Т_тр=0,35·30+6,92+10=27смен

Расчёт для трубы №3 (длиной 35м и d=2,0м):

Т_тр=0,35·35+6,92+10=29смены

Расчёт для трубы №4 (длиной 32м и d=1,5м):

Т_тр=0,30·32+5,50+8,2=23смен

Расчёт для трубы №5 (длиной 31м и d=1,5м):

Т_тр=0,30·31+5,50+8,2=23смен

Вообще-то, строго говоря, по данной формуле мы рассчитываем трудоемкость строительства трубы (отрядо-смен), а не срок, однако, учитывая, что работы выполняет один отряд, численные значения трудоемкости и срока совпадут.

На основании данных таблиц 3.2 и 2.3.1 составляется приведенная ниже таблица 3.3 с расчетом сроков строительства труб.

Таблица 3.3 - Расчет сроков строительства водопропускных труб

4. Расчет скорости потока

Ниже, на рисунке 4.1.1 представлена конструкция поперечного профиля земляного полотна и дорожной одежды при бескорытном поперечном профиле дорожной одежды.

Рисунок 4.1.1 - поперечный профиль земляного полотна и дорожной одежды при бескорытном поперечном профиле дорожной одежды: 1 - дорожная одежда; 2 - присыпные обочины; 3 - тело насыпи; 4 - объем возмещения срезанного растительного слоя

Площадь поперечного сечения отсыпаемой части насыпи можно найти по формуле

где: - профильный объем линейных земляных работ, м³;

- длина участков линейных земляных работ объемом , м.

В расчетах используется профильный объем земляных работ, так как нас интересует геометрический объем насыпи, независимо от того, сколько фактически в нее отсыпано грунта.

Величина 16850 получена следующим образом:

20000-(200+300+500+800)-(70+170+270+370+470)=16850 пог.м

где: 20000 - общая длина строящегося участка, пог.м (см. п 4 исходных данных);

200+300+500+800 - сумма протяженности участков сосредоточенных земляных работ, пог.м (см. п 14 исходных данных);

70+170+270+370+470 - сумма протяженности участков выемок, пог.м (см. п 13 исходных данных).

С допустимой погрешностью насыпь можно считать в поперечном сечении трапецией, высота которой и есть средняя высота отсыпаемой части насыпи.

Рисунок 4.1.2 - Схема к расчету Н_ср

Путем математических исследований рисунка 4.1.2 можно вывести формулу для расчета Н_ср:

, м

Поскольку:

то:

м

Исходя из технической категории автомобильной дороги III, ширина земляного полотна В₁=12м.

принимаем равной суммарной толщине дорожной одежды, то есть

?Н = 0,08 + 0, 10+ 0,20 + 0,20 = 0,58 м.

Коэффициент заложения откоса принимается по типовым проектам (в моём случае m=4).

Тогда по формуле:

В₂= 9 + 2·4·0,58=13,64м

По формуле:

В₃ = 13,64+ 2·4·0,58=18,84м

Для проверки достоверности результата подставим его в формулу:

где: F_тр. - площадь поперечного сечения трапеции (см. рис. 4.1.1)

Сравнивая результаты расчетов по формулам, приходим к выводу, что погрешность составляет:

10,56-10,50=0,06м²

что вполне допустимо.

4.2 Расчет минимальной скорости потока

Минимальная скорость потока, необходимая для завершения дорожно-строительных работ в заданные сроки, может быть определена по формуле

где: L- длина строящегося участка автомобильной дороги, пог.м;

Т_ср - среднее количество рабочих смен в строительном сезоне.

Величину Т_ср, в свою очередь, определяют по формуле:

Т_ср = ( Т_к - Т_в - Т_м)·K_c- Т_р, смен

где: Т_к - календарная продолжительность строительного сезона, дни;

Т_в - количество выходных и праздничных дней в сезоне;

Т_м - количество нерабочих дней по метеорологическим условиям за период Т_к;

К_с - коэффициент сменности;

Т_р - период развертывания потока, смены.

На основании дорожно-климатического графика составляется ведомость продолжительности строительного сезона для различных видов работ (Таблица 4.2.1)

Таблица 4.2.1 - Ведомость продолжительности строительного сезона для различных видов работ

За начало строительного сезона следует принять - 1 апреля, а за окончание - 13 октября. Необходимо анализировать взаимосвязь между выполняемыми работами и принимать решение только на основании такого анализа.

Таким образом, принятые даты начала и окончания строительного сезона (5 марта - 12сентября) позволяют определить Тк и Тм, которые будут равны, соответственно, 102 и 17 дням.

Количество выходных и праздничных дней (Т_в) устанавливаем по календарю. В промежутке с 1апреля по 13октября содержится 60 выходной и праздничный день.

Т_В = 60 день

Период развертывания потока (Т_Р) - это время, необходимое для последовательного ввода в работу всех специализированных подразделений, участвующих в технологическом процессе. Величину Т_Р определяют в зависимости от видов и объемов работ, которые будут выполняться. При этом необходимо учесть технологические и организационные разрывы.

Т_Р =

где: - время, необходимое для развертывания (последовательного ввода в работу) специализированных подразделений, смены;

= t₁ +t₂ + t₃ + ... + t_n

- организационные и технологические разрывы между подразделениями, смены.

= n₁ + n₂ +n₃ +... + n_n

Значения t и n для специализированных подразделений, участвующих в строительстве конструктивных слоев дорожной одежды, можно определить только после составления соответствующих технологических карт, которыми мы пока не располагаем

Для того, чтобы определить период развертывания линейных земляных работ необходимо сначала установить количество слоев отсыпаемой насыпи.

Учитывая, что уплотнение грунта в насыпи пневмокатками желательно вести слоями до 30см, а средняя высота насыпи составляет 0,58м, её можно возвести в 2 слоя по 0,29м.

Опытным путем установлено, что на отсыпку и уплотнение каждого слоя необходимо 2 смены, плюс одна смена на подготовку естественного основания земляного полотна и одна - на отделочные и укрепительные работы. Таким образом, справедливой для определения величины периода развертывания линейных земляных работ будет формула:

= 2а + 2, смен

где:

а - количество слоев грунта, отсыпаемого в насыпь.

Для насыпи высотой 0,58м

= 2·4+2=10 смен

Эту величину и примем за период развертывания линейных земляных работ.

Период развертывания потока удобнее и нагляднее рассчитывать в табличной форме (Таблица 4.2.2).

Таблица 4.2.2 - Расчет периода развертывания потока

Столь большая величина задела земляного полотна объясняется неравномерностью распределения объемов земляных масс, что может привести к сдерживанию работ по строительству дорожной одежды. В первом приближении эта величина устанавливается ориентировочно и уточняется при проектировании линейного календарного графика.

Определяя периоды развертывания каждого специализированного подразделения по строительству конструктивных слоев дорожной одежды, следует иметь в виду, что нередко, хотя в конструкции дорожной одежды указан один слой, его приходится укладывать в два приема, так как его толщина превышает предельную максимальную, которую можно укладывать в один прием. В этом случае период развертывания специализированного потока (графа 2 табл.4.2.2) увеличивают в соответствии с количеством укладываемых слоев.

Таким образом, период развертывания потока составит:

Т_Р = 36 смену

Коэффициент сменности принимаем равным 2, то есть, планируем вести работы в две смены.

К_С = 2

Все данные для расчета минимальной скорости потока имеются:

Т_ср = (102-51-17)·2 - 36 = 36 смен

4.3 Определение расчетной скорости потока

Расчетную скорость потока (V_р) определяют, руководствуясь соображениями наиболее полной загрузки ведущей машины.

Определив ведущую машину, вычисляют объем работ, который она может выполнить в смену в перерасчете на погонные метры, и, учитывая, что скорость потока не может быть меньше рассчитанной по формуле, устанавливают расчетную скорость. При этом допускается планировать некоторое (до 10-15 %) повышение производительности машин по сравнению с нормами, установленными ЕНиР.

Порядок расчета следующий:

· определение нормы выработки ведущей машины (в рассматриваемом примере - смеситель Д-617-2);

· расчет расхода асфальтобетонной смеси на 1 пог.м покрытия;

· установление протяженности покрытия, которую можно построить, используя сменный объем продукции, выпускаемой смесителем;

· вывод о целесообразности принятия определенной скорости потока

Согласно ЕниР, сборник Е17, § Е17-62, пункт 2 норма времени на приготовление 100т мелкозернистой смеси в смесителе Д-617-2 составляет 3,1 час.

Сменная норма выработки может быть определена по формуле:

где: Т - продолжительность смены, час;

Q - измеритель (указан над таблицей в ЕниР, по данным которой рассчитывается норма выработки) (в данном примере Q = 100т);

Н_ВР- норма времени на измеритель, час (в данном случае Н_ВР= 3,1час).

Норму расхода асфальтобетонной смеси можно определить:

- по СниП IV-2-82. Приложение. Том 4;

- по ВСН 42-91. Нормы расхода материалов на строительство и ремонт автомобильных дорог и мостов;

- по формуле.

Воспользуемся ВСН 42-91.

Согласно §52,табл.079,п.З^г нормарасхода мелкозернистого плотного асфальтобетона при его плотности 2,30 т/м³ и толщине слоя 5см составляет 14 т на 100 м² покрытия.

Поскольку ширина укладываемого слоя асфальтобетонной смеси с учетом укрепительных полос составляет:

7,5+2·0,75 = 9м,

то расход смеси на 1 пог.м покрытия:

Тогда максимальная скорость потока по строительству асфальтобетонного покрытия, обеспечиваемая смесителем Д-617-2:

Окончательно примем за расчетную скорость потока V_p=263пог.м/смену при двухсменном суточном режиме работы потока, что на 128пог.м в смену больше минимальной.

Если максимальная возможная скорость потока окажется меньше минимально допустимой, необходимо изыскать пути увеличения максимальной скорости (например, планирование трехсменной работы, увеличение количества ведущих машин или другие решения с ведома руководителя курсового проектирования).

Во всех случаях, принимая решение о величине расчетной скорости потока, нужно округлять ее значение до величины, кратной 10м.

Таким образом, общий срок выполнения каждого вида работ составит:

Основной машиной на линейных земляных работах согласно п. 13 задания является скрепер ДЗ-32.

Расчет потребности основных машин удобнее вести в табличной форме табл. 5.1.1.

Таблица 5.1.1 - Расчет потребности основных машин для выполнения линейных земляных работ

Данные для графы 1 и 2 берут из Ведомости линейных земляных работ (табл. 2.1.2).

Группу грунта по трудности разработки устанавливают по ЕНиР, Сборник Е2, Выпуск 1, стр.6 - 12.

Норму выработки (производительность) машин определяют по тому же сборнику ЕНиР.

Потребное количество мапшно-смен (трудоемкость работ) определяют путем деления объема работ (гр.2) на производительность машины (гр.4), то есть:

где: N - трудоемкость работ, маш.-смен;

Q - объем работ, м³;

П - производительность машины, м³/смену.

Расчёты:

При дальности перемещения грунта 70м:

100 - 2

49592 - х

х=49592·2/100=982

П=49592/982·8=400м³/смену

N=49592/400=122,76маш.-смен

При дальности перемещения грунта 170м:

100 - 2

42592 - х

х=42592·2/100=851

П=42592/851·8=400м³/смену

N=42592/400=106,48маш.-смен

При дальности перемещения грунта 270м:

100 - 2

40177 - х

х=40177·2/100=803

П=40177/803·8=400м³/смену

N=40177/400=100,44маш.-смен

При дальности перемещения грунта 370м:

100 - 2,15

32967 - х

х=32967·2,15/100=708

П=32967/708·8=372,50/смену

N=32967/372,50=88,50маш.-смен

При дальности перемещения грунта 470м:

100 - 2,15

29870 - х

х=29870·2,15/100=642

П=29870/642·8=372,21м³/смену

N=29870/372,21=80,25маш.-смен

Расчет трудоемкости работ следует выполнять с точностью до 0,01. Зная общую трудоемкость работ (итого гр.6) и срок их выполнения (подраздел 4.3) нетрудно рассчитать потребное количество машин по формуле:

где: N - трудоемкость работ, маш.-смен;

t - срок выполнения работ, смен.

5.2 Расчет потребности вспомогательных машин и комплектования отряда

Количество вспомогательных машин в отряде определяется производительностью и количеством основных землеройно-транспортных машин.

Рекомендуется следующая последовательность расчетов:

· сформулировать вид технологического процесса;

· по ЕНиР установить единицу измерения;

· рассчитать сменный объем работ в установленных единицах;

· по ЕНиР рассчитать сменную производительность машины, запланированной для выполнение данной работы;

· делением сменного объема работ на сменную производительность машины установить трудоемкость сменного объема работ.

Для рассматриваемого примера.

Срезка растительного слоя грунта

Срезка растительного слоя производится при помощи бульдозера, производительность которого определяется по ЕНиР. Возможные сроки производства работ по снятию растительного слоя грунта одним бульдозером определяются по формуле:

где: V - площадь снятия растительного грунта, м²

К_пр - коэффициент простоев = 1,17

П - производительность бульдозера, м²/смену

Работы по снятию растительного грунта выполняются бульдозером ДЗ-25. По Е2-1-5 определяем его производительность, которая равна 7273м²/смену.

Определяем, сколько смен потребуется, чтобы снять 240000м² грунта одним бульдозером:

В среднем в смену необходимо срезать растительный слой с площади:

Тогда потребное количество бульдозеров составит:

т.е. если для выполнения этой работы будет запланирован один бульдозер, то он выполнит ее за 0,85смены.

Уплотнение естественного основания насыпи

Расчет производится так же, как и в предыдущем пункте.

Уплотнение естественного основания насыпи производим полуприцепным катком на пневмошинах ДУ-39А. Производительность его при уплотнении за 4 прохода по следу с разворотом на насыпь согласно Е2-1-29, табл.5 п.1в составит:

Тогда сроки производства работ по уплотнению естественного основания насыпи:

В среднем в смену необходимо уплотнять:

Следовательно, потребность в катках:

В связи с большими объёмами и малой производительностью катка, принимаем 4 катка.

Разработка и перемещение грунта в насыпь

Необходимые расчеты были выполнены в подразделе 5.1.