Cтроительство автомобильных дорог

метки: Дорожный, Дорога, Работа, Строительство, Проект, Введение, Участок, Транспортный

1. Общая характеристика условий района строительства

строительство асфальтобетонный покрытие

В данном курсовом проекте запроектирована автомобильная дорога между пунктом A и Б Лидского района, Гродненской области, II категории.

Заданием на курсовой проект предусмотрено строительство двухслойного асфальтобетонного покрытия (верхний слой — щебеночно-мелкозернистый асфальтобетон типа А, нижний слой — щебеночно-крупнозернистый асфальтобетон типа Б), основания (суглинок укрепленный битумом с добавкой извести) и дополнительного слоя основания — песок.

Лидский район образован 15 января 1940 года. Площадь района — 157 тыс. га. В 276 населённых пунктах проживает 134,5 тысяч человек. Из них в г. Лида 95,6 тысяч, в г. Берёзовка 11,7, сельское население составляет 27 тысяч человек. Центр района — город Лида, расположенный в центральной части Гродненской области на реке Лидея. От Лиды до границы с Польшей 120 км, с Литвой всего 35 км, до Вильнюса — 100 км.

Территория района лежит на Лидской равнине и Неманской низменности. Наивысший пункт — 207 м — в 8 км на север от Лиды. Из полезных ископаемых есть торф, сапропель, песок, глина, мел.

Средняя температура января — 5.8 С, июля 17.4 С. В год выпадает 663 мм осадков. Наибольшая река района — Неман с притоками Гавья, Дзитва, Нарва. Есть 4 небольшие озера: Величковское, Глухово, Пральня, Колодка, много искусственных водоемов.

27% территории занято лесами. Создан биологический заказник республиканского значения Докудовский, гидрологический местного значения Березина.

Лидчина — уникальный район Республики Беларуси. Промышленный, строительный и сельскохозяйственный потенциал, выгодное географическое положение, объемный рынок, доброжелательные, умные и трудолюбивые люди позволяют с уверенностью говорить о том, что у нас есть все необходимое для развития экономики, достижения успеха.

Промышленная отрасль района представляет собой 10 отраслей: химическая и нефтехимическая, лесная, стекольная, пищевая и перерабатывающая, мукомольно-крупяная и комбикормовая промышленность, машиностроение, металлообработка и др.

2. Подсчет объемов работ и потребности материалов для строительства дорожной одежды

2.1 Назначение и конструирование слоёв дорожной одежды

В данном курсовом проекте проектируется технология строительства дорожной одежды для дороги ІІ категории. Конструкция дорожной одежды в соответствии с заданием, следующая:

Технология строительства дорожных одежд

... строительства дорожных одежд, выберем подходящую нам технологию для возведения одного из слоев основания и двухслойного асфальтобетонного покрытия и сформируем план потока по возведению соответствующих слоев дорожной одежды. Район ... Рисунок 2.1 - Конструкция дорожной одежды автомобильной дороги категории I-в 2.2 Расчет материалов дорожной одежды Расчет материалов дорожной одежды будем вести по ...

Покрытие:

• щебеночно-мелкозернистый асфальтобетон типа А толщиной 6см;
• щебеночно-крупнозернистый асфальтобетон типа Б толщиной 8 см;
• Основание — суглинок укрепленный битумом с добавкой извести смешением в установке толщиной 18 см;
• Дополнительный слой основания — песок толщиной 42 см.

Для обеспечения круглогодичного движения автомобилей на проезжей части дороги устраивают дорожную одежду, которая представляет собой уложенную на поверхность земляного полотна твёрдую монолитную конструкцию из материалов, хорошо сопротивляющихся воздействию климатических факторов и колёс транспортных средств.

Проектирование дорожной одежды многословной обусловливается тем, что напряжения, возникающие в дорожной одежде при проезде автомобилей, затухают с глубиной. Это даёт возможность использоваться в отдельных слоях материала различной прочности в соответствии с действующими условиями и интенсивностью влияния природных факторов.

В дорожной одежде различают следующие слои:

Покрытие — верхний слой, наиболее прочный, обычно водонепроницаемый, относительно тонкий слой одежды, хорошо сопротивляющийся истирающим ударным и сдвигающими нагрузками от колёс, а также воздействие природных факторов. Покрытие обеспечивает необходимое эксплуатационное качество дороги (ровность покрытия, высотой коэффициент сцепления с шиной).

В конструкции покрытия, помимо основного слоя, обеспечивающего необходимые качество, предусматривается запасной слой (слой износа).

Основание — несущая прочная часть одежды, предназначенная для передачи и распределения давления на расположенные ниже дополнительные слои одежды. Оно должно быть устойчивым против сдвига и изгиба. Основание не подвергается непосредственному воздействию колёс автомобилей, а влияние погодных факторов передаётся на него в несколько смягченном виде.

Дополнительный слой основания укладывается между основанием покрытия и подстилающим грунтом зелёного полотна на участках с неблагоприятными климатическими условиями. Слой предназначен для отвода избыточной влаги из верхних слоёв земляного полотна, осушения дорожной одежды, предотвращения значительного вспучивания покрытия и повышения прочности грунта земляного полотна.

2.2 Конструирование поперечного профиля дорожной одежды

При проектировании поперечного профиля земляного полотна необходимо определить ширину земляного полотна, число полос движения и их ширину, ширину обочин, поперечные уклоны проезжей части, поперечные уклоны обочин.

Основные параметры поперечного профиля для автомобильной дороги II технической категории в соответствии с [1, п 5.2.1 табл. 5]:

• число полос движения — 2;
• ширина полосы движения, м — 3,5;
• ширина земляного полотна, м — 13;
• ширина обочины, м — 3,0;
• наименьшая ширина укреплённой полосы, м — 0,75;
• ширина проезжей части, м — 7,0.

Уклон обочины принимаем 1:1,5. Профиль двухскатный с уклоном проезжей части в поперечном направлении составляет 20 0/00.

2.3 Определение объемов строительных материалов и полуфабрикатов

Объем материалов по устройству дорожной одежды целесообразно определять на 1 км строящейся автомобильной дороги. Требуемое количество материалов для каждого конструктивного слоя определим в соответствии с нормами расхода [1].

Расход материалов не указанных в нормативном документе определим по формуле

(2.1)

где V — Объем материалов, м3;

• Вср — средняя ширина конструктивного слоя дорожной одежды, м;
• hсл — толщина слоя, м;
• Купk — коэффициент уплотнения.

При необходимости определения количества материала в тоннах воспользуемся формулой

(2.2)

где Q — Объем материала, т;

• с — плотность материала насыпная, т/м3.

Произведем расчёт расхода материалов на сооружение основания, толщиной 18 см из суглинка укрепленного битумом с добавкой извести смешением в установке.

Для данного слоя Вср=8,68 м; h=0,18 м; Куп=1,20 получаем, по формуле (2.1):

Тогда объём компонентов, с учётом того что количество извести 5% от общей массы, а битума15% от общей массы будет следующим:

Битума —

Извести —

Суглинка —

Найдем объём материалов в тонах по формуле (2.2):

Битума —

Извести —

Суглинка —

Объем материалов по устройству дорожной одежды определенный в соответствии с нормативными документами и рисунком 1 рассчитанный по формулам (2.1) и (2.2) представлен в таблице 1.

Таблица 1. Потребность в дорожно-строительных материалов полуфабрикатах

Наименование конструктив-ного слоя	Наименование материалов	Bср, м	hсл, м	Kупл	V, м3	Q, т
					1 км	L	1 км	L
Верхний слой покрытия	Щебеночно-мелкозернистый асфальтобетон типа А	8,5	0,06	1,25	637,5	2678	1052	4418
Нижний слой покрытия	щебеночно-крупно-зернистый асфальтобетон типа Б	7	0,08	1,30	728	3058	1383	5809
Слой основания	суглинок, укрепленный битумом с добавкой извести смешением в установке толщиной — битум — известь — суглинок	8,68	0,18	1,20	281,25 93,75 1500	1181 410,55 6300	281,25 103,125 2100	1181 433,125 8820
Дополнительный слой	Песок	14,59	0,42	1,10	6741	28310	9437	39640
Материал укрепления обочин	Щебеночно-песчаная смесь	1,605+1,605 0,75+0,75	0,14 0,08	1,30	584,22 + 156	2454 + 655,2	817,91+ 218,4	3435 + 917,28

Рисунок 1. Схема снабжения

3. Технология производства работ по возведению основания

3.1 Качественная технологическая схема по возведению основания

На основании ТКП [3] и методического пособия [4] составляем качественную технологическую схему строительства щебеночного основания и представляем ее на рисунке 2.

Рисунок 2. Качественная технологическая схема по возведению основания из суглинка укрепленного битумом с добавкой извести смешением в установке

3.2 Количественная технологическая схема возведения основания

Выбор машины для производства работ

В соответствии с качественной схемой, последовательно для каждой технологической операции с использованием [4, приложений Б — Р и 5] подбираем машины современной модификации.

Таблица 2. Технические параметры машин для возведения конструктивного слоя

Наименования технологической операции	Название машин	Марка	Технологические параметры
			Показатель	Ед. изм.	Значения
Смешивание смеси	Смесительная установка	LJB2000C	Средняя производительность Мощность Ёмкость загрузочного отсека	т/ч кВт м3	140 193 6
Транспортир-овка смеси	Автосамосвал	КамАЗ 55102	Грузоподъемность Полная масса Объем кузова Максимальная скорость Габаритные размеры длина ширина высота Снаряженная масса	кг кг м3 км/ч мм мм мм кг	7000 15630 7,9 80 7570 2500 2900 8480
Распределения смеси	Распределитель дорожно-строительных материалов	Bergkamp M1	Ширина укладываемой полосы Производительность Скорость движения: вперед назад транспортная Габаритные размеры: длина ширина высота Масса Объем бенкера Мощность	мм т/ч км/чкм/ч км/ч мм мм мм т м3 л.с.	2700 — 4600 100 14,5; 11,5 40 8200 3150 3500 16 10 335
Уплотнение смеси	Каток	ДУ-47А-1	Рабочая масса без балласта с балластом Ширина уплотняемой полосы Мощность Радиус поворота по наружному следу Скорость Габаритные размеры длина ширина высота	т т мм кВт м км/ч мм мм мм	6 8 1200 37 3 1,7; 3,15 4600 1600 2850
Уход за основанием	Автогудронатор	ZZ1256M4646F	Габаритные размеры длина ширина высота Мощность Максимальная скорость Рабочая скорость Масса Масса номинальной нагрузки Колесная база	мм мм мм кВ км/ч км/ч т т мм	10500 2490 3350 196 76 15-30 15,5 25 5950

3.3 Определение производительности

Производительность машин вычисляется на основании формул, приведённых в [4, с.8, таблица 3], а также с использованием ЕНиР 17[5].

Производительность смесительной установки LJB2000C определяется по формуле

, (3.1)

где T — продолжительность смены, ч;

• P — средняя производительность смесителя, т/ч;
• При Т = 8 ч; P = 140 т/ч; Kи = 0,8 [4, с.

11, таблица 3],

Производительность автосамосвала КАМАЗ 55102 определяем по формуле

(3.2)

где q — грузоподъемность автомобиля;

• t — время простоя под погрузкой и разгрузкой;
• х — средняя скорость движения автосамосвала;
• l — расстояние транспортировки, принимаем;
• При q = 8,5 т;
• t = 0,2 ч;
• х = 20 км/ч;
• l = 4,40 км;
• Т = 8 ч;
• Ки = 0,85.

Производительность распределителя дорожно-строительных материалов Bergkamp M1 определяется по формуле

(3.3)

При Т = 8 ч; Р = 100. [4]

Производительность катка ДУ-47А-1 определяется следующим образом:

, (3.4)

где V’ -единичный объем работ, V’=100 м2;

• Hм.ч — затраты машинного времени на выполнение единичного объема работ, H=0,30 маш.-ч [5,cтр.13, § Е17-7, табл. 1, п. 4].

Производительность автогудронатора ZZ1256M4646F определяется следующим образом:

(3.5)

где t1 — время на маневрирование, ч;

• t2 — продолжительность загрузки, ч;
• tр — продолжительность разлива, ч;
• х — рабочая скорость, км/ч;
• При q = 3,5 т;
• t1 = 0,12 ч;
• t2 = 0,30 ч;
• t3 = 0,32 ч;
• х = 30 км/ч;
• l = 3,10 км;
• Т = 8 ч;
• Ки = 0,8.

3.4 Расчет затрат машинного времени на выполнение единичного объема работы

Потребность в машино-сменах, на выполнение технологических операций определяется по формуле

(3.6)

где V — объем работ;

• П — сменная производительность в измерителе.

Затраты машинного времени на перемешивание единичного объема смеси при V =2484,4 т, П LJB2000C = 896 м3/смену составляет

Аналогично рассчитываются затраты машинного времени для всех машин и расчеты ведём на один км земляного полотна. Результаты расчётов сведём в таблицу 3.

Таблица 3. Расчёт затрат машинного времени на строительство основания

Обоснование норм выработки	Наименование рабочих процессов и технологических операций	Объём работ на 1 км	Сменная производительность в измерителе	Потребность в машино- сменах
		Единица измерения	Количество
Расчёт	Смешивание смеси двумя смесительными установками LJB2000C	т	2484,4	896	2,77
Расчёт	Транспортирование смеси автосамосвалом КАМАЗ 55102	т	2484,4	90	27,6
Расчёт	Распределение смеси распределителем Bergkamp M1	т	2484,4	640	3,88
Расчёт	Уплотнение основания катком ДУ-47А-1	м2	8500	4705	1,81
Расчёт	Розлив битумной эмульсии автогудронатором ZZ1256M4646F	л/м2	6800	29000	0,24

3.5 Разработка технологического плана потока по строительству основания

3.5.1 Определение длины сменной захватки

Расчётная длина сменной захватки определяется исходя из условия полного использования производительности ведущих машин

, (3.7)

где Nвед — количество ведущих машин в звене, шт.;

• i=1…n — количество технологических операций, выполняемых последовательно звеном ведущих машин, шт.;
• miвед — затраты машинного времени на выполнение одной технологической операции, маш.-смен.

Рассчитаем длину захватки исходя из того, что в звене работает две ведущих машины (LJB2000C).

При Nвед=2; m=2,77 маш.-смен.

м.

Принимаем lзах=700 м.

Коэффициент использования ведущей машины по времени определяется по формуле

(3.8)

где lзах — принятая длина захватки, м.

При lзах=700 м; lр=722,02м.

3.5.2 Комплектование механизированного отряда для строительства основания

Количество вспомогательных машин в отряде определяется по формуле

(3.9)

где miвсп — затраты машинного времени вспомогательной машины на выполнение одной технологической операции, маш.-смен.

Расчётное значение числа вспомогательных машин округляется в большую сторону и определяется коэффициент использования вспомогательных машин по формуле

(3.10)

где Nвсп — принятое количество вспомогательных машин, шт.

Рассчитываем необходимое количество машин необходимых для устройства основания, а так же коэффициенты их использования по времени (формулы 3.9, 3.10).

а) Рассчитываем необходимое количество машин необходимых для возведения основания

Результаты расчёта сводим в таблицу 4.

Таблица 4. Состав отряда по строительству основания

Машины и механизмы	Состав бригады
Наименование	марка	количество, шт.	Кисп	профессия	разряд	количество человек
Установка	LJB2000C	2	0,97	машинист установки	6	2
Автосамосвал	КАМАЗ 55102	20	0,97	водитель	1	20
Распределитель	Bergkamp M1	3	0,9	машинист	6	3
Каток	ДУ-47А-1	2	0,64	машинист	6	2
Автогудронатор	ZZ1256M4646F	1	0,17	машинист	6	1
	дорожный рабочий	3	9
	слесарь	4	2
Всего рабочих	39

3.5.3 Проектирование технологического плана потока

Разработка технологических схем рабочих операций

Возведение основания ведётся из смеси суглинка, укрепленного битумом с добавкой извести. Толщина слоя составляет 18 см. Все рабочие операции производятся на захватке длиной 700 метров.

Смесь, необходимая для сооружения основания, приготавливается в смесительной установке LJB2000C в грунтовом карьере, находящемся в 2,3 км. от ПК23+00 дороги. Автосамосвалы транспортируют смесь к месту проведения работ и разгружают его в бункер распределительной установки Bergkamp M1.

Основание уплотняют сначала двумя гладковальцевыми каткоми ДУ-47А-1 за 5 проходов по одному следу.

Количество проходок определяется по формуле:

(3.11)

Принимаем 10 проходок

Шириной перекрытия следов, определяемой по формуле:

• При b=1,2 м;
• n=10;
• В=8,5 м

(3.12)

Изображаем схему движения катка ДУ-47А-1.

Проектирование плана потока по возведению основания

Возведение слоя основания ведётся из смеси суглинка, укрепленного битумом с добавкой извести. Возводится основание шириной 8,5 м. Работы ведутся на одной захватке длиной 700 метров.

На захватке выполняются следующие технологические операции: доставка смеси автосамосвалами, распределение смеси распределителем Bergkamp M1, уплотнение смеси двумя гладковальцевыми каткоми ДУ-47А-1. Для производства работ привлечены следующие исполнители: 20 водителя автомобилей-самосвалов, 2 машиниста установки, 2 машиниста катков, а также для мелких земляных работ привлечены 9 дорожных рабочих и 2 слесаря для мелкого ремонта машин на объекте.

Все операции по возведению основания производятся с обязательным соблюдением техники безопасности и под наблюдением мастера.

Литература

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/stroitelstvo-dorog/

1. ТКП 45-3.03.19-2006 Автомобильные дороги. Нормы проектирования, Минск: Минстройархитектуры. РБ. 2006. — 43 с.

2. РСН 8.03.127-2007 Автомобильные дороги, Минск: Минстройархитектуры. РБ. 2007. — 409 с.

3. ТКП 059-2007(02191) Автомобильные дороги. Правила устройства. Департамент «Белавтодор», Министерства транспорта и коммуникаций, Республики Беларусь, Минск, — 94 с.

4. Кныш В.П. Технология строительства автомобильных дорог. Строительство дорожных одежд. Пособие по курсовому и дипломному проектированию для студентов специализации Т.19.03.01 “Строительство автомобильных дорог и аэродромов”. Гомель, 2001. — 38 с.

5. ЕНиР. Сборник Е17: Строительство автомобильных дорог/ Стройиздат, 1989.-47 с.