Определение оптимальных объемов производства работ при строительстве дорожного полотна с асфальтовым покрытием

Размещено на http://allbest.ru

Введение

Определение объёмов работ является одним из ответственных этапов разработки календарного плана.

По результатам подсчёта объёмов работ определяют потребность в трудовых ресурсах и строительных машинах, в материалах, изделиях и конструкциях. В соответствии с объёмами работ выбираются методы производства работ, разрабатываются технологические карты для ведущих строительных процессов, определяется сметная стоимость строительно-монтажных работ и технико-экономические показатели проекта.

Для определения объёмов отдельных видов строительномонтажных работ необходимо ознакомиться с правилами подсчёта объёмов работ, которые изложены в начале каждой главы СНиП, соответствующей данному виду работ. При подсчёте объёмов работ необходимо максимально использовать спецификации и другие данные проекта.

Тема курсового проектирования: «Определение оптимальных объемов производства работ при строительстве дорожного полотна с асфальтовым покрытием»

Таблица 1. Размеры к схеме

Размеры, м
a	b	c	d	А	В	Г
40	48	16	41	110	36	81,0

Таблица 2.

Исходные данные.

Уклон, i	Глубина котлована, м	Вид грунта	Дальность транспортирования, км
0,003	2,7	Глина	2



Рисунок 1. Схема участка с горизонталями и нумерации сетки.



1. Определение объемов земляных работ

1.1 Определение черных, красных, рабочих отметок и линии нулевых работ

По исходным данным, а именно по схеме участка с горизонталями и нумерации сетки (рис.1), необходимо определить черные, красные и рабочие отметки:

· Черные отметки в вершинах квадратов планировочной сетки находим путем интерполяции между двумя смежными горизонталями по формуле:

,

где Г₁ и Г₂ - высотные отметки горизонталей, L - расстояние между горизонталями в плане,

х - расстояние между горизонталями до угла квадрата.

· Величина красных отметок зависит от вида планировки, который в свою очередь, определяется условиями рельефа местности, либо создают искусственный уклон.

· Рабочие отметки определяют как разность красных и черных отметок:

,

если рабочие отметки имеют знак «плюс» соответствуют насыпи, если знак «минус» - выемка.

Используя метод интерполяции, определим вершины черных отметок, при использовании способа квадратных призм.

Для удобства произведем нумерацию квадратам.

Подобным способом определяем остальные черные отметки вершин квадратов сетки, и имеем значения:

Далее найдем сумма черных вершин, принадлежащих одному квадрату:

Сумма черных отметок вершин, общих для двух квадратов:

Сумма черных отметок вершин, общих для четырех квадратов:

Количество квадратов:

Средняя отметка плоскости планировки:



Определение красных (проектных) отметок углов площадки:

,

где l₁ - длина участка; i₁ - уклон.

Определение красных отметок промежуточных вершин квадратов по линии :

Таким же образом определяем значения остальных красных отметок:

Рассчитаем рабочие отметки:

Таким же образом определим следующие рабочие отметки:

Знак рабочей отметки « + » или « - » соответствует насыпи или выемки.

Учитывая полученные данные, построим линию нулевых работ.



1.2 Определение объемов грунта в фигурах

Формулы для определения объемов работ при вертикальной планировке площадок:

1. Одноименный квадрат (четырех угольная призма)

2. Переходной квадрат:

Насыпь

Выемка ,

где: а - сторона квадрата, (м);

h₁…h_n - рабочие отметки, (м);

?|h| - сумма абсолютных значений всех рабочих отметок переходного квадрата, (м).

Таблица 2.Объем грунта в основных квадратах.

№ участка	Знак	Рабочая отметка	Площадь, м2	Объем, м3
		h1	h2	h3	h4		Насыпь	Выемка
1	+	3,02	2,33	2,56	1,45	1600	3744	-
2	+	2,33	1,4	1,45	0,22		2160	-
3		1,4	1,28	0,22	-0,82		832	-
4		1,28	-0,51	-0,82	-1,54		-	636
5	+	2,56	1,45	1,93	0,49		2572	-
6		1,45	0,22	0,49	-0,68		592	-
7		0,22	-0,82	-0,68	-1,58		-	1144
8	-	-0,82	-1,54	-1,58	-2,23		-	2468
9		1,93	0,49	1,19	-0,17		1376	-
10		0,49	-0,68	-0,17	-1,3		-	664
11	-	-0,68	-1,58	-1,3	-2,14		-	2280
12	-	-1,58	-2,23	-2,14	-2,72		-	3468
Объем квадратов, м3	11276	11660

Таблица 3.Объем грунта в переходных квадратах

№ участка	Знак	Рабочая отметка	Площадь, м2	Объем, м3
		h1	h2	h3	h4		Насыпь	Выемка
3	+	1,4	1,28	0,22	-0,82	1600	904,3	72,3
4		1,28	-0,51	-0,82	-1,54		157,91	793,25
6		1,45	0,22	0,49	-0,68		657,12	65
7		0,22	-0,82	-0,68	-1,58		5,86	1149,09
9		1,93	0,49	1,19	-0,17		1378,8	3,05
10		0,49	-0,68	-0,17	-1,3		36,37	700,37
Объем квадратов, м3	3140,36	2783,06

Таблица 4.Объем грунта в откосах

№ участка			Объем, м3
			Насыпь	Выемка
1	215,85 234,05	20,65	470,55	-
2	104,7		104,7	-
3	53,9		53,9	-
4	-28,36		-	28,36
5	4,66 -1,93	-0,07	4,66	2
8	-107,46		-	107,46
9	74,37 1,77 -0,216	1,26	77, 4	0,216
10	-19,1		-	19,1
11	-90,12		-	90,12
12	-177,73 -184,02		-	361,75
Общий объем,	662,63	609,006

Подсчет увеличения объемов грунта в выемке за счет разрыхления:



Таблица 5.Ведомость баланса земляных масс

Распределение земляных масс	Объем, м3
	Насыпь	Выемка
Объем грунта в основных квадратах	11276	10660
Объем грунта в переходных квадратах	3140,36	2783,06
Объем грунта в откосах	662,63	609,006
Всего	14878,99	14152,006
Увеличение объема за счет остаточного разрыхления,		843
Итого	14878,99	14995,99

Относительную разницу между объемом выемки и насыпи определяем по формуле:

Полученное значение соответствует нормам, следовательно пересчет не требуется.

1.2 Предварительное рыхление

1.2.1 Подбор машины для рыхления

Машины для рыхления грунта используют для повышения производительности землеройных машин. Грунт II и III, а глина относится к III группе, необходимо предварительно разрыхлять рыхлителями.

В последнее время широкое применение получили бульдозерно-рыхлительные агрегаты, которые состоят из базовой машины, бульдозерного оборудования, установленного спереди и рыхлительного оборудования, смонтированного сзади.

Примем для рыхления бульдозерно-рыхлительный агрегат ДП - 18 , на базе трактора Т - 180. В соответствии с §Е - 2 - 1 - 1.

Бульдозерно-рыхлительный агрегат ДП - 18 имеет следующие характеристики:

Таблица 6. Характеристики бульдозерно-рыхлительного агрегата ДП - 18.

Базовая машина	Глубина рыхления, м	Число зубьев	Ширина рыхления, м	Стоимость маш-смен в базовых ценах, р
Т - 180	0,35	5	1,9	34,5

Определять проектную сменную производительность будет по формуле:

,

где: 8 - количество часов за одну смену; 100 - единица измерения данного вида работ (м³), Н_Вр - норма времени на выполняемую работу, с учетом различных условий.

Определяем проектную сменную производительность при глубине рыхления до 0,35 м и длине разрыхляемого участка 100 м.

Для рыхления грунта, разрабатываемого машиной в объеме 14152,006 м³, в смену потребуется рыхлителей:

Принимаем - 2 бульдозера-рыхлителя.



1.3 Планировка производственного участка

1.3.1 Выбор способов выполнения работ

Анализируя имеющие данные, а именно длину перемещения грунта, от линии нулевых работ до 80 м. и отсыпке насыпи толщиной 1 м, примем для разравнивания грунта бульдозером при отсыпке насыпи, агрегат ДЗ-24А на базе трактора Т-180. В соответствии с §Е 2 - 1 - 22.

Таблица 7. Характеристики агрегата ДЗ-24А.

Базовая машина	Мощность, кВт (л.с.)	Размеры отвала, м	Стоимость маш-смен в базовых ценах, р
		Длина	Ширина
Т - 180	132 (108)	3,36	1,1	37,73

Определяем проектную сменную производительность при отсыпке насыпи толщиной 1 м.

Для разравнивания грунта, разрабатываемого машиной в объеме 14878,99 м³, в смену потребуется бульдозеров:

Принимаем - 4 бульдозера.

1.4 Создание котлована

1.4.1 Выбор методов производства работ

Разработку котлована (36 м - ширина, 110 м - длина), будем производить одноковшовым экскаватором с обратной лопатой, со схемой проходки экскаватора - вдоль котлована (рис.2).



Рисунок 2. Схема проходки экскаватора поперек котлована.

Для перевозки грунта от котлована потребуются самосвалы, при дальности перевозки - 2 км.

1.4.2 Выбор комплекта машин для производства земляных работ

Рассчитаем объем разрабатываемого котлована

где: А - длина котлована (м), В - ширина (м), Н - глубина (м).

Определяем проектную сменную производительность на 100 м³, при создании котлована глубиной 2,7 м.

Учитывая, что за 8-ми часовую смену один экскаватор разрабатывает 592,5 м³, примем для работы два экскаватора ЭО - 5122, с характеристиками:

Таблица 8. Характеристика ЭО - 5122.

Тип оборудования	Вместимость ковша м3	Наибольший радиус резанья, м	Наибольшая высота разгрузки, м	Стоимость маш-смен в базовых ценах, р
Обратная лопата	1,5	9,4	5,0	42,64



Определим фактическое время работы комплекта машин:

где: V - объем разрабатываемого грунта (м³), П_см - проектная сменная производительность (м³).

Принимаем фактическое время работы комплекта машин при условии выполнения ими норм выработки на 100% в 9 смен, при работе в одну смену работа займет 10 дней.

1.4.2 Подбор автотранспортного средства для вывозки грунта при работе экскаватора

Для перевозки грунта от забоя экскаватора до места разгрузки выберем автосамосвал КрАЗ - 256Б, который имеет следующие характеристики:

Таблица 9. Характеристика автосамосвала КрАЗ - 6510.

Автосамосвал	Грузоподъемность, т	Объем кузова м3	Стоимость маш смен в базовых ценах, р
КрАЗ - 6510	13,5	8	33,56

Определяем количество ковшей грунта, загружаемого в кузов автосамосвала, по формуле:

,

где: V_куз, V_ковша - объем кузова автосамосвала и объем ковша экскаватора соответственно, (м³).

Проверяем массу груза в кузове, она не должна превышать грузоподъемность автосамосвала.

Учитывая, что плотность глины при естественной влажности - 20…30% составляет - 1500…1600 кг/м³.

Грузоподъемность автосамосвала не превышена.

Определяем требуемое количество автосамосвалов:

,

где: Т_пр - продолжительность пробега автосамосвала от экскаваторного забоя до места разгрузки, (мин);

Т_р - время разгрузки, принимается 11,4 (мин);

Т_уст.р - время установки под разгрузку, принимается 0,61,0 (мин);

Т_м - время маневрирования, принимается 11,4 (мин);

Т_уст.н - время установки под нагрузку, принимается 0,30,5 (мин); Т_н - время нагрузки транспортного средства, определяется по формуле:

,

где: t_ц - время цикла экскавации, (с); n - количество ковшей, для загрузки полного кузова автосамосвала.



Определяем продолжительность пробега автосамосвала от экскаваторного забоя до места разгрузки и обратно:

где: S - путь (км), V - скорость движение автосамосвала (км/ч), при движении по грунтовой дороге, при дальности более 2 км принимается 25 км/ч.

Определяем требуемое количество автосамосвалов:

Принимаем 4 автосамосвала.

1.5 Определение оптимальных объемов производства работ при строительстве дорожного полотна

1.5.1 Подготовительные работы

До начала основных работ на участках, отведенных для строительства дороги и ее сооружений, а также на участках временного отвода земель, для нужд строительства должны быть выполнены подготовительные работы(внеплощадочные и внутриплощадочные).

К внутриплощадочным относят в основном работы по подготовке к строительству сооружений: производственных баз, карьеров, временных железных и автомобильных дорог (для снабжения материалами и энергоресурсами) и других коммуникаций.

К внутри площадочным относят работы по подготовке территории непосредственно в пределах полосы отвода для сооружения земляного полотна.

1.5.2 Разработка, перемещение и укладка грунтов

В состав основного комплексного технологического потока по сооружению земляного полотна входят следующие виды работ: снятие и складирование плодородного слоя почвы ;устройство постоянных или временных сооружений, обеспечивающих отвод поверхностных и грунтовых вод; подготовка грунтовых оснований под насыпи или конструктивные слои дорожной одежды, включая их выравнивание, уплотнение, устройство дренажей; разработка выемок с перемещением грунта в насыпь или отвал; возведение насыпей из грунтов, разрабатываемых в выемках или резервах, с послойным разравниванием и уплотнением грунта до требуемой плотности; планировка и уплотнение поверхности и откосов земляного полотна; укрепление откосов и выемок.

Последовательность и сроки выполнении работ по устройству постоянных дренажных и водоотводных сооружений, досыпке и укреплению обочин, рекультивации карьеров и других территорий временного отвода, ликвидации резервов, временных дорог и площадок устанавливают ПОС с учетом сроков выполнения работ по устройству слоев одежды и других конструктивны элементов.

1.5.3 Уплотнение грунтов

Уплотнение грунта, из которого сооружается земляное полотно, является важным технологическим процессом, в результате которого достигается расчетная прочность, устойчивость и стабильность дорожной конструкции. Возведение насыпей безпослойного уплотнения грунтов (катками, трамбовками и др.) допускается в особых случаях: на болотах (ниже поверхности болота); и водоемах (подводная часть); методом гидронамыва, из барханных песков. В перечисленных случаях в проекте должно быть указано, каким методом вместо послойного уплотнения обеспечивается требуемая стабильность насыпного грунта.

1.5.4 Устройство водоотводных и дренажных сооружений

В случаях, когда условия производства работ позволяют сохранить сооружения открытого водоотвода в период устройства насыпи или выемки, предусмотренные проектом канавы и кюветы следует сооружать сразу после удаления почвенного слоя - до начала основных земляных работ.

Водоотводные сооружения начинают разрабатывать с пониженных мест рельефа и на первом этапе работ обеспечивают вывод из них накапливающейся воды.

1.5.5 Планировочные, отделочные и укрепительные работы

Перед началом укрепления откосов или других грунтовых поверхностей необходимо выполнить подготовительные работы: очистку, планировку, выравнивание берм, уплотнение, рабочую разбивку.

Планировка осуществляется путем срезки грунта. Планировка подсыпкой на взрыхленную поверхность разрешается как исключение только на малых площадях при условии последующего уплотнения.

1.5.6 Производственный контроль качества

До начала работ по сооружению земляного полотна на данном участке должны быть полностью выполнены все подготовительные работы: геодезическая разбивочная основа; перенос и переустройство линий коммуникаций, снос и перенос зданий и сооружений, восстановление и закрепление трассы дороги, расчистка дорожной полосы и др.



2. Составление калькуляции затрат труда

Произведем калькуляцию трудовых затрат - это расчет, учитывающий затраты труда и заработной платы на выполнение всех процессов, входящие в комплекс работ. В калькуляции учитывается также объемы работ, численный состав бригад, звеньев и квалификация рабочих.

Состав звеньев и бригад, нормы времени и расценки на выполнение отдельных процессов определяем по ЕНиР на земляные работ с учетом региональных коэффициентов удорожания.

Таблица калькуляции затрат (табл. 10), представлена в графической части курсовой работы.

Таблица 10. Калькуляция трудовых затрат на разработку котлована.

Основание	Наименование работ	Ед. изм-я	Нормы времени	Состав бригады	Трудоемк.	Расценка	Сумма заработной платы (р)	Объем работ
			чел.-ч.	маш.-ч		чел.-ч.	маш.-ч
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
§ Е2 - 1 - 1	Предварит. рыхление, бульдозерно-рыхлительным агрегатом ДП - 18 (грунт III группы, длина разрыхляемого участка 120 м, при глубине 0,5 м)	100 м3	0,09	0,09	Машинист 6 разр. - 1	12,73	12,73	0-9,5	13,44	141,5
§ Е2 - 1 - 28	Планировка участка бульдозеров ДЗ - 24А, грунта III группы, при отсыпке насыпей (толщина слоя до 0,5 м)	100 м3	0,26	0,26	Машинист 6 разр. - 1	38,48	38,48	0-27,6	40,87	148,1
§Е 2 - 1 - 11	Разработка грунта экскаватором ЭО - 5122 (обратная лопата с емкостью ковша 1,5 м3) с погрузкой на транспортные средства	100 м3	1,38	1,38	Машинист 6 разр. - 1 Пом. Машин. 5 разр. - 1	147,54	147,54	1-41	150,8	106,9
Итог:	205,4	396,5



3. Разработка линейного графика производства работ

График выполнения работ представляет собой графическое изображение развития строительных процессов во времени. Они устанавливают последовательность и сроки выполнения по строительству сооружения, состав и количество трудовых и материально-технических ресурсов (рабочих, машин, механизмов и т.п.) в соответствии со специфическими условиями строительства.

Последовательность составления графика следующая: составляют перечень работ с указанием объемов, устанавливают технологическую последовательность выполнения работ, с помощью ЕНиР, вычисляют механоемкость и трудоемкость работ, из общего перечня выбирают работы, выполняемые ведущими машинами.

Линейный график производства работ (табл. 9) расположен на листе графической части, курсовой работе.



4. Материально-технические ресурсы

Потребность в машинах и механизмах определяется на основании графика производства работ и технологии введения работ по устройству земляных сооружений.

Составим ведомость потребности в машинах и механизмах.

Таблица 10.Ведомость потребности в машинах и механизмов.

Наименование	Тип, марка	Кол-во	Технические характеристики
Землеройно-транспортная техника
Бульдозер-рыхлитель	ДП - 18	2	Ширина рыхления - 1,9 м, Глубина рыхления - 0,5 м.
Бульдозер	ДЗ - 24А	4	Длина отвала - 3,36 м, Ширина отвала - 1,1 м.
Экскаватор	ЭО - 5122	2	Вместимость ковша - 1,5 м3, Наибольшая глубина резанья - 6 м, Наибольшая высота разгрузки - 5,0 м.
Транспортная техника
Автосамосвал	КрАЗ - 6510	4	Грузоподъемность - 13,5 т, объем кузова - 8,0 м3,



5. Правила безопасности ведения земляных работ

При производстве земляных работ следует соблюдать правила СНиП 12 - 04 - 2002 «Безопасность труда в строительстве. Ч.2. Строительное производство», а так же требования соответствующих государственных стандартов, правила и инструкции, утвержденные органами государственного надзора.

При выполнении земляных и других работ, связанных с размещением рабочих мест в выемках и траншеях, необходимо предусматривать мероприятия по предупреждению воздействия на работников опасных и вредных производственных факторов.

Безопасность людей должна быть обеспечена в любом месте работы машин и механизмов на объекте строительства. Запрещается хранить в кабинах машин горюче-смазочные материалы и взрывчатые вещества.

Запрещается курить, зажигать спички и пользоваться открытым пламенем и керосиновыми лампами для освещения при заправке баков топливом, а также при контрольном осмотре топливных баков.

Заправлять машины топливом и смазкой следует только днем.

5.1 Техника безопасности при эксплуатации одноковшового экскаватора

Эксплуатация землеройных машин, включающая техническое обслуживание, должна осуществляться в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей.

1. Пред началом работы или движения машины необходимо подать звуковой или световой сигнал.

2. Оставлять без надзора машины с работающем (включенном) двигателем не допускается.

3. Работа экскаватора должна осуществляться на подготовленной горизонтальной площадке.

4. При разгрузки ковша в транспорт не допускается перемещать ковш над кабиной водителя.

5. При наличии людей в забое запрещается начинать работу.

5.2 Техника безопасности при эксплуатации бульдозера

1. При разработке, транспортировании, разгрузки, планировке грунта двумя бульдозерами, идущими один за другим, расстояние между ним должно быть не менее 10 м.

2.Для осмотра отвала бульдозера снизу он должен быть опущен на подкладки, а двигатель выключен.

3. Максимальные уклоны, преодолеваемые бульдозером на подъем, не должны превышать 25є,на спуск (с грузом) - 30 є, боковые крены - не более 12 - 15 є.

4. Оставлять бульдозер с рабочим двигателем - запрещается.

5. Запрещается выходить из кабины бульдозера во время его движения.

5.3 Техника безопасности при проведении вспомогательных работ

1. Для спуска в котлован надо пользоваться стремянками, огражденными с обеих сторон перилами высотой 1 м.

2. Вдоль котлована (траншеи) следует оставлять свободные от выброшенного грунта проходы шириной не менее. 0,5 м.

3. Во время работы, в котловане или траншее необходимо постоянно проверять состояние бровок и в случае появления продольных трещин немедленно сообщать мастеру.

4. Разрабатывая грунт без креплений, нужно строго придерживаться установленной для разрабатываемого грунта крутизны откосов.

5. При работе экскаватора нельзя производить какие-либо работы со стороны забоя и находиться под ковшом или стрелой экскаватора.

6. При рытье котлованов и шурфов стенки их по мере углубления в грунт необходимо прочно укрепить способом, указанным мастером.

дорога землеройный строительство котлован



Список литературы

1) Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сб. 2-1. Земляные работы. - М.: Стройиздат, 1988.

2) Ерофеев, В. Т. Проектирование производства земляных работ. ? М.: АСВ, 2005.

3) Земляные работы. Справочник строителя. / Под ред. Л.В.Гриншпуна. - М.: Стройиздат, 2000. - 352с.

4) Кукла, В. А. Технология и организация производства земляных работ / В. А. Кукла, В. Д. Босак, А. Г. Перентковский. ? Киев: Будивельник, 1978.

5) Справочное пособие по строительным машинам. Машины для земляных работ / под ред. С. П. Епифанова. - М. : Стройиздат, 1974.

6) СНиП 12-03-01. Безопасность труда в строительстве. - М. : Стройиздат, 2001. СНиП 12-04-02. Безопасность труда в строительстве. М. : Стройиздат, 2003.

7) Технология строительных процессов: Учебник для вузов. / Под ред. А.А.Афанасьева, Н.Н.Данилова, В.Д.Копылова и др. - М.: Высшая школа, 2001. - 464с.

Размещено на Allbest.ru

...