Организация строительства автомобильных дорог

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева»

Кафедра автомобильных дорог

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ»

Кемерово 2013



Введение

Дорожное строительство с каждым годом растет по объёму работ и совершенствуется по качеству.

Строительство современных автомобильных дорог состоит из ряда сложных взаимосвязанных технологических процессов, для выполнения которых используются различные машины. Работы связаны с одновременным проведением добычи и переработки материалов для получения высококачественных полуфабрикатов и деталей. Работы приходится выполнять в разных природных и климатических условиях.

Работы, выполняемые на строительстве автомобильных дорог, по своему назначению, применяемым средствам производства и характерным особенностям организации делят на три группы: строительно-монтажные, заготовительные, транспортные.

Цель организации дорожно-строительных работ - при наименьших затратах трудовых и материальных ресурсов достигнуть наилучших результатов.

Основные задачи организации дорожных работ - повышение производительности труда, непрерывное улучшение качества работ с одновременным снижением их себестоимости и улучшением условий труда, повышение профессионально-технических знаний работающих, а также выполнение работ в заданные сроки.

Снижение себестоимости позволит увеличить годовые объёмы работ; сокращение продолжительности строительства и досрочный ввод дорог в эксплуатацию - снизить расходы по перевозкам за счет перевода движения на более качественную дорогу.

Строительно-монтажные работы выполняются непосредственно на объекте по возведению и монтажу сооружений в соответствии с проектом. После завершения этих работ дорога должна быть готовой к сдаче в эксплуатацию. Для выполнения строительно-монтажных работ необходимы разные материалы, заготовка которых выполняется в процессе заготовительных работ.

Транспортными работами по доставке дорожно-строительных материалов полуфабрикатов и новых изделий от мест их заготовки, переработки и изготовления к местам использования. Транспортные работы являются связующим звеном между строительно-монтажным и заготовительными работами. Все три группы работ должны быть тщательно увязаны между собой по объектам и времени выполнения.

Календарное планирование служит основным средством для согласования работ производственных организаций и обслуживающих их подразделений, установления органов, последовательности, состава исполняемости и места производства. Документами календарного планирования, фиксирующими полученные решения, являются календарные планы.



1. Характеристика природных условий района строительства

Район строительства - Кемеровская область. Она расположена в Кузнецкой котловине, по окраинам Салаирский кряж и Кузнецкий Алатау (высота 2178 м). По дорожно-климатическому районированию Кемеровская область относится к III климатической зоне со средними температурами января от - 17 до - 20 , июля от 17 до 20, осадков выпадает 300-500 мм в год.

В соответствии со СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» имеем следующие климатические данные:

Таблица 1.1 - Средняя температура наружного воздуха по месяцам

Средняя температура наружного воздуха по месяцам, С
I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
-19,0	-17,6	-10,3	2,8	11,4	17,6	18,9	15,8	10,6	1,9	-8,5	-16,0

Таблица 1.2 - Продолжительность светового дня по месяцам

Продолжительность светового дня по месяцам
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
7,5	9,5	12,0	14,0	16,0	17,5	17,0	15,0	13,0	10,5	8,5	7,0

Таблица 1.3 - Повторяемость ветров

Направление	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	Штиль
Январь	1	0	3	29	21	34	6	6	9
Июль	14	9	6	16	14	19	8	14	21



Рисунок 1.1 - Розы ветров

2. Определение общего срока строительства и сроков выполнения отдельных видов работ

На основе анализа климатических условий составляем ведомость продолжительности строительного сезона для различных работ, намеченных при строительстве земляного полотна и данной дорожной одежды.

При составлении ведомости продолжительности строительного сезона учитываем допускаемую температуру для производства того или иного вида работ, а так же продолжительность светового дня.



Рисунок 2.1 - Дорожно-климатический график

Таблица 2.1 - Ведомость продолжительности выполнения работ

Показатели	Конструктивные слои
	МС	ВТ	ЗП	ЩЗ	кзАБ	мзАБ
Минимальная температура производства работ: весной осенью	без огр. без огр.	без огр. без огр.	+5°С +5°С	+5°С +5°С	+5°С +5°С	+5°С +5°С
Календарные сроки производства работ по климатическим факторам: весной осенью	без огр. без огр.	без огр. без огр.	27.04 03.10	27.04 03.10	27.04 03.10	27.04 03.10
Календарные сроки производства работ по световому фактору при 11 - часовой рабочей смене весной осенью	без огр. без огр.	без огр. без огр.	15.03 01.10	15.03 01.10	15.03 01.10	15.03 01.10
Календарные сроки производства работ по световому фактору при 8-часовой рабочей смене весной осенью	без огр. без огр.	без огр. без огр.	24.02 20.10	24.02 20.10	24.02 20.10	24.02 20.10
Принятые календарные сроки производства работ при 11-часовой рабочей смене весной осенью	весь год весь год	весь год весь год	29.04 01.10	29.04 01.10	29.04 01.10	29.04 01.10
Календарное число дней строительства при 11-часовй рабочей смене	365	365	156	156	156	156
Сменность работы	1	1	1	1	1	1
Число рабочих смен	365	365	158	158	158	158
Число простоев, % от календарного числа дней строительства	17	17	17	4	7	7
Коэффициент увеличения продолжительности строительства из-за простоев	1,17	1,17	1,17	1,04	1,07	1,07



3. Потребность в основных дорожно-строительных материалах

Рисунок 3.1 - Поперечный профиль, строящейся автодороги

Расчет потребности дорожно-строительных материалов производится исходя из геометрических параметров каждого конструктивного слоя.

Поперечный профиль автомобильной дороги смотри в приложении А.

Требуемое количество материала определяется из зависимостей:

- для материалов, оперируемых по объему (м3):

- для материалов, оперируемых по массе (т):

где Sп - площадь поперечного сечения конструктивного слоя, м2;

L - протяженность захватки (дороги и т. д.), м;

kзу - коэффициент запаса на уплотнение;

kп - коэффициент потерь, принимаемый для зернистых несвязных материалов 1,04, укрепленных каменных материалов - 1,03, бетонных и асфальтобетонных смесей - 1,02, вяжущих - 1,01;

с - плотность материала в плотном теле, т/м3;

Расчет требуемого объема материала на 1 км дороги:

Для слоя мелкозернистого асфальтобетона:

S = 4*0,04*2=0,32 м2; L=1000 м; kп = 1,02; с = 2,31 т/м3

Для слоя крупнозернистого асфальтобетона:

S = 4*0,08*2=0,64 м2; L=1000 м; kп = 1,02; с = 2,28 т/м3

Для слоя щебня по способу заклинки:

S = 2,83 м2; L=1000 м; kзу = 1,3; kп = 1,04

Для досыпки обочины ЩПС:

S = 1,5*0,12*2=0,36 м2; L=1000 м; kзу = 1,3; kп = 1,04

Далее определяем потребность в составляющих материалах для каждого для каждого слоя дорожной одежды.

Для мелкозернистого асфальтобетона, тип Б, марка I:

Щебень фракции 5-20 мм, содержание 37 %



Таблица 3.1 - Потребность в основных дорожно-строительных материалах

Наименование конструктивного слоя	Площадь поперечного сечения, м2	Плотность материала, т/м2	Коэффициент потерь	Коэффициент запаса на уплотнение	Потребность материала на 1км, т (м3)	Потребность материала на всю дорогу, т (м3)
Мелкозернистый плотный асфальтобетон, тип Б, марка I, (т)	0,16	2,31	1,02	-	754	19604
Крупнозернистый пористый асфальтобетон, марка III, (т)	0,32	2,28	1,02	-	1489	38714
Щебень, устроенный по способу заклинки, (м3)	2,83	-	1,04	1,3	3826	99480
Щебеночно-песчаная смесь досыпки обочин, (м3)	0,21	-	1,04	1,3	487	12662

М=(754*(1-0,04)*0,37)=268 т

- масса фракции, т; - Насыпная плотность, т/;

- Коэффициент потерь

Для других материалов объем рассчитывается по тем же формулам. Результаты вычислений сведены в таблицы.

Таблица 3.2 - Потребность в составляющих материалах для мелкозернистого плотного асфальтобетона, тип Б, марка I

№ п/п	Наименование составляющего материала	Потребность составляющих материалов на 1 км
		Содержание %	Масса, т	Насыпная плотность, т/	Коэффициент потерь	Объём,
1	Щебень фракции 5-20 мм (754*(1-0,04)*0,37)	37	268	1,35	1,04	207
2	Песок (754*(1-0,04)*0,60)	60	435	1,30	1,04	348
3	Минеральный порошок (754*(1-0,04)*0,03*1,01)	3	22	-	-	-
4	Битум (754*0,06*1,01)	6	46	-	-	-
5	Битум для подгрунтовки (0,25 л/*8000*1,01)	-	-	-	-	2,02



Таблица 3.3 - Потребность в составляющих материалах для крупнозернистого пористого асфальтобетона, марка III

№ п/п	Наименование составляющего материала	Потребность составляющих материалов на 1 км
		Содержание %	Масса, т	Насыпная плотность, т/	Коэффициент потерь	Объём,
1	Щебень фракции 20-40 мм (1489*(1-0,08)*0,17)	17	233	1,35	1,04	180
2	Щебень фракции 5-20 мм (1489*(1-0,08)*0,29)	29	398	1,35	1,04	306
3	Песок (1489*(1-0,08)*0,54)	54	740	1,30	1,04	592
5	Битум (1489*0,05*1,01)	5	75	-	-	-
6	Битум для подгрунтовки (0,25 л/*8000*1,01)	-	-	-	-	2,02



Таблица 3.4 - Потребность в составляющих материалах для щебеня, устроенного по способу заклинки

№ п/п	Наименование составляющего материала	Потребность составляющих материалов на 1 км
		Фактическая влажность	Оптимальная влажность,	Объём,
1	Щебень фракции 70-120 мм (1920*0,96)	4	8	1844
2	Щебень фракции 20-40 мм (1920*0,04)	4	8	77
3	Вода (1920*(1-0,04)*(0,08-0,04))	-	-	74

Таблица 3.5 - Потребность в составляющих материалах для щебеночно-песчаной смеси досыпки обочин

№ п/п	Наименование составляющего материала	Потребность составляющих материалов на 1 км
		Фактическая влажность	Оптимальная влажность,	Объём,
1	Щебеночно-песчаная смесь	4	8	12662
3	Вода (12662*(1-0,04)*(0,08-0,04))	-	-	486



4. Определение продолжительности выполнения отдельных видов работ

Подготовительные работы

Геодезическая разбивка трассы выполняется в теплый период года при отсутствии снегового покрова, в светлое время суток. Геодезическая разбивка и закрепление трассы совмещаются с работами по прокладке «пионерной» дороги и расчистке дорожной полосы от леса, пней и кустарника. При отсутствии леса и кустарника скорость разбивки трассы принимаю 2 км в смену. Расчисткой дорожной полосы от леса, пней и кустарников занимается 1 специализированный отряд. Вычисляем общие затраты времени на выполнение работ по расчистке дорожной полосы.

Таблица 4.1- Продолжительность выполнения подготовительных работ по расчистке дорожной полосы от леса, пней и кустарников

№ участка	1	2	3	4
Объем работ по расчистке дорожной полосы, га.	12	-	-	5
Трудозатраты отряда на расчистку 1 га дорожной полосы, смен	5
Общие затраты времени на выполнение работ по расчистке дорожной полосы, смен	60	-	-	25

Строительство искусственных сооружений

Строительство искусственных сооружений планируется в одну смену, в течение всего строительного периода. Продолжительность строительства искусственных сооружений рассчитываем по следующим формулам:

- для мостовых сооружений:

- для водопропускных труб:

где Nсм - количество смен; Lсоор - длина сооружения, м.

Таблица 4.2 - Продолжительность строительства искусственных сооружений

№ ИССО	КМ дороги	Длина ИССО	Коэффициент простоев	Продолжительность смен
МС-1	34	81	1,17	289
МС-2	48	96		310
МС-3	52	99		315
МС-4	54	30		218
ВТ-1	36	18		52
ВТ-2	40	19		52
1	2	3	4	5
ВТ-3	42	26	1,17	56
ВТ-4	46	32		60
ВТ-5	49	36		62
ВТ-6	51	20		53
ВТ-7	57	24		55



Определение возможной продолжительности выполнения отдельных видов земляных работ

Определяем возможные сроки производства работ по снятию растительного слоя грунта 1 бульдозером.

Производительность бульдозера Dressta TD - 20 M

- коэффициент, учитывающий потери грунта в процессе перемещения, равный

- перемещения грунта, м;

- время полного цикла бульдозера, ч;

- коэффициент, учитывающий группу грунта по трудности разработки,

- коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной,

- длина отвала бульдозера, м; - высота отвала бульдозера, м;

- поправочный коэффициент; - коэффициент разрыхления (для связных грунтов принимаем 1,25);



- время на нарезание грунта, ч ;

- затраты времени на перемещение грунта, ч;

- время обратного хода, ч; - время на переключение передач, подъём и опускание отвала, ч (;

- скорость бульдозера в прямом и обратном направлении

Сменная производительность равна

Возможные сроки производства работ по снятию растительного слоя грунта 1 бульдозером определяем по формуле:

ТП - продолжительность смен;

V - объем работ, тыс. м3;

П - производительность м2;

КП - коэффициент простоев.



Дальнейшие вычисления сводим в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 - Возможные сроки производства работ по снятию растительного слоя грунта 1 бульдозером

№ участка	Объём работ, тыс.	Объём работ, тыс.	Производительность ведущей машины, /смену	Коэффициент простоев	Продолжительность, смен
1	179	53,7	2265	1,17	28
2	238	71,4			37
3	151	45,3			24
4	102	30,6			16

Таблица 4.4 - Возможные сроки производства работ по возведению насыпи из боковых резервов 1 бульдозером

№ участка	Объём работ, тыс.	Производительность ведущей машины, /смену	Коэффициент простоев	Продолжительность, смен
2	239	2265	1,17	124

Снятие растительного грунта и возведение насыпи из боковых резервов производим ступенями, в результате не произойдет переувлажнения грунта основания земляного полотна.

Для увеличения скорости ведения работ на первом и втором участке примем два бульдозера Dressta TD - 20 M, а на третьем и четвертом один бульдозер Dressta TD - 20 M.

Зону действия карьеров определяем как равноудаленную точку от двух карьеров:

Определим удельную среднюю дальность транспортирования грунта (таблица 4.5).

- протяженность зоны действия карьера, выемки, км;

- расстояние от карьера до дороги, км;

i - километр участка строящейся дороги, на который выходит технологическая дорога от грунтового карьера, км



Таблица 4.5 - Выбор ведущей техники при выполнении линейных и сосредоточенных земляных работ

№ карьера (выемки)	Значения параметров, км.	V,тыс/	V*()i
	A	i		)i
Карьер 1	3,0	-2	3,5	6,75	97	655
Карьер 2	2,8	5,5	13,0	3,8	264	1004
Карьер 3	0,6	8,5	10,5	2,96	628	1859
Итого	989	3518

На основе этих данных определим значение удельной средней дальности транспортирования грунта:

где Vi - разрабатываемый объем грунта в i-ой карьере, тыс.м3;

(Lср)I - средняя дальность транспортировки грунта в i-ой выемке (карьера) до сооружаемого земляного полотна, км.

Удельная средняя дальность транспортирования грунта больше, чем 1 - 1,5 км, значит, в качестве ведущей машины принимаем экскаватор.

При отсыпке насыпи из выемки и карьера используется экскаватор вместимостью ковша 1,6 м3. Производительность экскаватора посчитаем по формуле:

где q - объем ковша, м3;

tц - продолжительность рабочего цикла экскаватора, ч;

kр - коэффициент рыхления, для связных грунтов

kн - коэффициент наполнения ковша экскаватора

kэ = 0,7 - при разработке грунта с погрузкой в транспортные средства,

kэ = 0,85 - при работе в отвал.

Возможные сроки производства работ по возведению земляного полотна из грунта карьеров, линейных и сосредоточенных работ 1 экскаватором представлены в таблицах 4.6 и 4.7.



Таблица 4.6 - Возможные сроки производства линейных работ по возведению земляного полотна из грунта карьеров 1 экскаватором

№ участка	Объём работ, тыс.	Производительность ведущей машины, /смену	Коэффициент простоев	Продолжительность, смен
1	194	1608	1,17	142
2	177			129
3	365			266
4	253			184

Таблица 4.7 - Возможные сроки производства сосредоточенных работ по возведению земляного полотна из грунта карьеров 1 экскаватором

№ участка	Объём работ, тыс.	Производительность ведущей машины, /смену	Коэффициент простоев	Продолжительность, смен
1	249	1608	1,17	181
2	227			165



5. Определение требуемого числа экскаваторов и количество МДО

Таблица 5.1 - Количество рабочих смен для работы 1 экскаватора

№ участка	Количество рабочих смен работы экскаватора
	При разработке грунта выемок	На линейных работах	На сосредоточенных работах
1	-	194	181
2	-	177	165
3	-	365	-
4	-	253	-
Итого	1335

Определяем приблизительное число требуемых экскаваторов:

где k - коэффициент, учитывающий необходимость проведения работ по снятию растительного слоя грунта, возведению земляного полотна из боковых резервов, выполнения сосредоточенных работ, строительства искусственных сооружений и прочие работы; Тэкс - общее число рабочих смен экскаватора; Траб - число рабочих смен за строительный период;

nзп - планируемое число строительных периодов, отводимых на возведение земляного полотна.



Таблица 5.2 - Требуемое число экскаваторов

Общее количество рабочих смен экскаватора	Коэффициент увеличения продолжительности работ	Планируемое число строительных периодов	Число рабочих смен за строительный период	Требуемое число экскаваторов
1335	1,63	1,5	158	8

Таблица 5.3 - Количество МДО на земляных работах

Виды работ	Объем работ, тыс. м3	Доля из общего объема работ, %	№ МДО, принятое число экскаваторов
Линейные работы	720	68	№1 (4 шт.)
Сосредоточенные работы	346	32	№2 (4 шт.)

6. Определение оптимальных длин захваток при ведении работ по строительству слоев дорожной одежды

Оптимальную длину захватки при строительстве слоев дорожной одежды выбираем из производительности ведущей машины (оборудования). Однако при выборе захватки необходимо учитывать также производительность всей вспомогательной техники принимать такое ее значение, при котором коэффициент использования (загрузки) всего оборудования будет максимальным.

Прежде чем комплектовать машино-дорожный отряд и принимать оптимальную длину захватки, необходимо определить виды работ при строительстве отдельных слоев дорожной одежды и определить ведущую и вспомогательные машины и оборудование.

Строительство основания из щебня по способу заклинки смеси (ЩЗ)

Таблица 6.1 - Результаты расчета возможной длины захватки для устройства слоя из ЩЗ

№ п/п	Наименование операции, наименование техники и ее марка	Производительность, м2/смену	Общий объем работ, м2	Длина трассы	Возможная длина захватки, м/смену
1	Погрузка щебня (фр. погрузчик Hitachi LX 300-7)	11668	452182	26000	671
2	Распределение щебня основной фракции 70-120 (Автогрейдер ДЗ-98 В)	10800			621
3	Увлажнение щебня (ЭД-244 ПМ)	64966			3735
4	Уплотнение щебня за 6 проходов (HAMM HD 70K)	6364			366
5	Уплотнение щебня за 4 прохода (HAMM HD 140 VV)	16250			934
6	Распределение щебня расклинивающей фракции 20-40 (Автогрейдер ДЗ-98 В)	10800			621
7	Увлажнение расклинивающей фракции (ЭД-244 ПМ)	64966			3735
8	Уплотнение после расклинцовки за 12 проходов (HAMM HD 70K)	3200	452182	26000	184
9	Уплотнение после расклинцовки за 8 проходов (HAMM HD 140 VV)	8150			469

Расчет производительности всех машин и механизмов представлен в приложении Б

Строительство нижнего слоя асфальтобетонного покрытия



Таблица 6.2 - Результаты расчета возможной длины захватки для устройства нижнего слоя асфальтобетонного покрытия

№ п/п	Наименование операции, наименование техники и ее марка	Производительность, м2/смену	Общий объем работ, м2	Длина трассы	Возможная длина захватки, м/смену
1	Подгрунтовка основания (автогудронатор ДС-39)	58400	483925	26000	3138
2	Приготовление смеси (установка ДС-168)	12500			1697
3	Распределение смеси (асфальтоукладчик Vogele Super 1600-1)	12216			672
4	Уплотнение смеси за 4 прохода по следу (гладковальцовый каток ДУ 47 Б-1 массой 8 т)	4853			260
5	Уплотнение асфальтобетонной смеси за 6 проходов по следу (комбинированный каток BOMAG BW 164 АС-2 массой 9,2т)	7521			404
6	Доуплотнение асфальтобетонной смеси за 6 проходов (тяжелый гладковальцовый каток ДУ -84)	8250			443

Расчет производительности всех машин и механизмов представлен в приложении Б.

Строительство верхнего слоя асфальтобетонного покрытия

Таблица 6.3 - Результаты расчета возможной длины захватки для устройства слоя из плотного асфальтобетона

№ п/п	Наименование операции, наименование техники и ее марка	Производительность, м2/смену	Общий объем работ, м2	Длина трассы	Возможная длина захватки, м/смену
1	Подгрунтовка основания (автогудронатор ДС-39)	58400	490100	26000	3098
2	Приготовление смеси (установка ДС-168)	22000			1167
3	Распределение смеси (асфальтоукладчик Vogele Super 1600-1)	21500			1140
4	Уплотнение смеси за 4 прохода по следу (гладковальцовый катком ДУ 47 Б-1 массой 8т)	4850			257
5	Уплотнение асфальтобетонной смеси за 6 проходов по следу (комбинированный каток BOMAG BW 164 АС-2 массой 9,2т)	7523			399
6	Доуплотнение асфальтобетонной смеси за 6 проходов (тяжелый гладковальцовый каток ДУ -84)	8250			438

Расчет производительности всех машин и механизмов представлен в приложении Б.

Досыпка обочин щебеночно-песчаной смесью

Таблица 6.4 - Результаты расчета возможной длины захватки для досыпки обочин ЩПС

№ п/п	Наименование операции, наименование техники и ее марка	Производительность, м2/смену	Общий объем работ,	Длина трассы	Возможная длина захватки, м/смену
1	Погрузка ЩПС (фр. погрузчик Hitachi LX 300-7)	21392	105516	26000	5271
2	Распределение ЩПС (машина для отсыпки обочин БЦМ - 73)	4277			1054
3	Поливка водой (поливомоечная машина ЭД-244 ПМ)	21656			5336
4	Обжимка ЩПС за 3 прохода (средний комбинированный каток HAMM HD 70K массой 10т)	14000			3450
5	Уплотнение ЩПС за 6 проходов (средний комбинированный каток HAMM HD 70K массой 10т)	7000			1725
6	Доуплотнение ЩПС за 12 проходов (гладковальцовый каток HAMM HD 140 VV массой 14,8т)	19925			4910



Расчет производительности всех машин и механизмов представлен в приложении Б.

7. Выбор числа и месторасположения притрассовых складов и производственных предприятий

Предприятия дорожно-строительного производства и притрассовые склады размещаются исходя из двух основных требований: стоимость единицы готовой продукции должна быть минимальной; время на транспортировку материала не должно превышать технологических ограничений.

На данной дороге необходимо разместить один асфальтобетонный завод (АБЗ). Из расчета дальности возки материалов с карьеров по технологическим дорогам к строящейся автомобильной дороге и минимизации транспортных расходов, а так же из соображения, что асфальтобетонные слои лучше устраивать от АБЗ, разместим механизированный комплекс заводов на 1 километре.

Притрассовые склады устраивают с целью уменьшения количества автотранспорта, занятого на транспортировке каменных материалов до места производства работ.

Притрассовые склады, располагаю на 1, 10, 18 километре. Расстояние между ними - не менее 5. Рекомендуемое для III категории дороги расстояние между складами должно быть не менее 5 км, так как частое расположение складов приводит к необходимости увеличения временной полосы отвода, что приводит к увеличению затрат на подготовку земли под устройство склада и большим технологическим потерям.

Так, разместив склады и производственные предприятия, можно составить стройгенплан автомобильной дороги (приложение Б).

Определим объем каждого материала, завозимого на притрассовый склад, и геометрические параметры складов. Объем зависит от потребности материала на 1 км и от зоны действия склада (расчет в таблице).

Геометрические параметры штабелей характеризуются их длиной, высотой и крутизной заложения откосов наклонной площадки. Объем материала в штабеле определяется по формуле:

где L - длина штабеля, м;

H - высота штабеля, м;

а - ширина наклонной площадки для проезда бульдозера, м;

i - коэффициент крутизны заложения наклонной площадки.

Таблица 7.1 - Объем дорожно-строительных материалов, завозимых на притрассовые склады

№ склада	Наименование завозимого материала	Требуемый объем материала, м3
		на 1 км дороги	на зону действия склада	на всю трассу (26 км)
1	2	3	4	5
1 год строительства
1	Щебень	3826	38260	99476
2	Щебень		30608
3	Щебень		30608
2 год строительства
1	ЩПС	498	4870	12662
2	ЩПС		3896
3	ЩПС		3896	83200

Рассчитаем объём штабеля для ПС1, ПС2 и ПС3 на первый год и второй год строительства:

Для ПС1 в 1 год строительства высоту штабеля возьмем 10 м, ширину наклонной площадки 90 м коэффициент крутизны заложения наклонной площадки 11, длину штабеля принимаем 90 м.

- длина штабеля, м; - высота штабеля, м; - ширина наклонной площадки, м; - коэффициент крутизны заложения наклонной площадки.

Рисунок 7.1 - Схема штабеля для ПС 1 в 1 год строительства

Для ПС2 и ПС3 в 1 год строительства высоту штабеля возьмем 9 м, ширину наклонной площадки 85 м коэффициент крутизны заложения наклонной площадки 14, длину штабеля принимаем 85 м.



Рисунок 7.2 - Схема штабеля для ПС 2 и 3 в 1 год строительства

Для ПС 1 во второй год строительства высоту штабеля возьмем 4 м, ширину наклонной площадки 50 м коэффициент крутизны заложения наклонной площадки 15, длину штабеля принимаем 50 м.

Рисунок 7.3 - Схема штабеля для ПС 1 во 2 год строительства



Для ПС 2 и 3 во второй год строительства высоту штабеля возьмем 4 м, ширину наклонной площадки 45 м коэффициент крутизны заложения наклонной площадки 15, длину штабеля принимаем 45 м.

Таблица 7.4 - Схема штабеля для ПС 2 и 3 во 2 год строительства

Геометрические параметры складов зависят от геометрических размеров штабелей, их количества и взаимного расположения. Принятые значения геометрических параметров приведены в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - Геометрические параметры штабелей и притрассовых складов

№ склада	№ штабеля (материала)	Геометрические параметры, м
		штабеля	склада
		Ширина наклонной площадки	длина	крутизна	длина	ширина
1 год строительства
1	Щебень	90	90	11	100	100
2	Щебень	85	85	14	100	100
3	Щебень	85	85	14	100	100
2 год строительства
1	ЩПС	50	50	15	100	100
2	ЩПС	45	45	15	100	100
3	ЩПС	45	45	15	100	100

Площадь каждого склада 100*100 = 10000 м2 это не превышает 1га, значит процесс завоза материала будет производиться в полном объеме.

8. Определение количества автотранспорта на основных видах работ

Расчет количества автотранспортных средств для перевозки материалов или грунта на каждую сменную захватку определяется по формуле:

где - оператор округления до ближайшего большего целого значения;

- требуемый сменный объем материала (грунта), т (м3);

- сменная производительность одного автосамосвала (м3/смену), зависящая, в том числе, от дальности транспортировки:

Сменная производительность транспортного средства рассчитывается по формуле:

? продолжительность смены, ч;

? объем кузова автомобиля, м3;

?коэффициент использования по времени транспортного средства (0,85)

? дальность транспортировки, км;

? время на погрузку и разгрузку материала, ч ();

? среднетехническая скорость транспортного средства, принимаем 30 км/ч.

Расчетной машиной принимаем КамАЗ 6520грузоподъемностью 20 т и объемом кузова 12 м3 . При расчете производительности машин для перевозки грунта и щебеночно-песчаной смеси в расчетах учитывается объем кузова, а для перевозки асфальтобетона - грузоподъемность.

Потребность в транспортных средствах рассчитывается отдельно для каждого слоя дорожной одежды и машинно-дорожных отрядов, занятых при возведении земляного полотна.

Таблица 8.1 - Количество автомобилей на строительстве земляного полотна

КМ	МДО6		МДО7
	Lтр	Павт	Nавт	Lтр	Павт	Nавт
1	2	3	4	5	6	7
1	6	260,9	25
2	7	225,9	29
3	8	199,2	33
4	8,5	188,0	35
5	7,8	204,0	32
6	6,8	232,1	28
7	5,8	269,3	24
1	2	3	4	5	6	7
8	4,8	320,6	21
9	3,8	396,9	17
10	3,8	396,9	17
11	4,8	320,6	21
12	5,8	269,3	24
13				6,8	232,1	28
14	7,8	204,0	32
15	8,8	181,9	36
16	9,3	172,6	38	9,1	176,2	37
17				8,6	186,0	35
18				7,6	209,1	31
19				6,6	238,7	27
20				5,6	278,2	24
21				4,6	333,3	20
22				3,6	415,6	16
23				2,6	551,8	12
24				1,6	821,0	8
25				1,6	821,0	8
26				2,6	551,8	12

Таблица 8.2 - Расчет потребности автосамосвалов для устройства слоя основания из щебня устроенного по способу заклинки

1 год	2 год
км		МДО11		км		МДО11
дороги	Lтр	Павт	Nавт	дороги	Lтр	Павт	Nавт
1	1	118,1	12	16	6	61,9	23
2	1	118,1	12	17	7	56,5	25
3	2	100,0	14	18	8	52,0	27
4	3	86,6	16	19	1	118,1	12
5	4	76,4	18	20	2	100,0	14
6	5	68,4	21	21	3	86,6	16
7	6	61,9	23	22	4	76,4	18
8	7	56,5	25	23	5	68,4	21
9	8	52,0	27	24	6	61,9	23
10	9	48,1	29	25	7	56,5	25
11	1	118,1	12	26	8	52,0	27
12	2	100,0	14
13	3	86,6	16
14	4	76,4	18
15	5	68,4	21

Таблица 8.3 - Расчет потребности автосамосвалов для устройства слоя из крупнозернистого пористого асфальтобетона марки 3

км		МДО12		км		МДО12
дороги	Lтр	Павт	Nавт	дороги	Lтр	Павт	Nавт
1	1	196,9	2	16	16	52,8	8
2	2	166,6	3	17	17	50,4	8
3	3	144,4	3	18	18	48,1	8
4	4	127,4	3	19	19	46,1	9
5	5	114,0	4	20	20	44,2	9
6	6	103,1	4	21	21	42,5	10
7	7	94,2	5	22	22	40,9	10
8	8	86,6	5	23	23	39,4	10
9	9	80,2	5	24	24	38,0	11
10	10	74,7	6	25	25	36,7	11
11	11	69,9	6	26	26	35,5	11
12	12	65,6	6
13	13	61,9	7
14	14	58,5	7
15	15	55,5	7

Таблица 8.4 - Расчет потребности автосамосвалов для устройства слоя основания из мелкозернистого асфальтобетона, тип Б марки 1

км		МДО12		км		МДО12
дороги	Lтр	Павт	Nавт	дороги	Lтр	Павт	Nавт
1	1	196,9	1	16	16	52,8	4
2	2	166,6	2	17	17	50,4	4
3	3	144,4	2	18	18	48,1	4
4	4	127,4	2	19	19	46,1	5
5	5	114,0	2	20	20	44,2	5
6	6	103,1	2	21	21	42,5	5
7	7	94,2	3	22	22	40,9	5
8	8	86,6	3	23	23	39,4	5
9	9	80,2	3	24	24	38,0	6
10	10	74,7	3	25	25	36,7	6
11	11	69,9	3	26	26	35,5	6
12	12	65,6	3
13	13	61,9	3
14	14	58,5	4
15	15	55,5	4



Таблица 8.5 - Расчет потребности автосамосвалов отсыпки обочин ЩПС

км дороги		МДО16		км		МДО16
	Lтр	Павт	Nавт	дороги	Lтр	Павт	Nавт
1	1	196,9	1	16	6	103,1	2
2	1	196,9	1	17	7	94,2	3
3	2	166,6	2	18	8	86,6	3
4	3	144,4	2	19	1	196,9	1
5	4	127,4	2	20	2	166,6	2
6	5	114,0	2	21	3	144,4	2
7	6	103,1	2	22	4	127,4	2
8	7	94,2	3	23	5	114,0	2
9	8	86,6	3	24	6	103,1	2
10	9	80,2	3	25	7	94,2	3
11	1	196,9	1	26	8	86,6	3
12	2	166,6	2
13	3	144,4	2
14	4	127,4	2
15	5	114,0	2

9. Определение потребности автотранспорта для выполнения подготовительных работ

К транспортным подготовительным работам относится завозка дорожно-строительных материалов на притрассовые склады и склады производственных предприятий.

Требуемое количество машино-смен зависит от объемов материалов, завозимых на склады, и определяется по зависимости:

где - объем i-го материала, завозимого на k-тый склад, т (м3);

- производительность автосамосвалов при транспортировке i-го материала на k-тый склад каменных материалов, т/смену (м3/смену);

n - количество материалов, завозимых на k-тый склад;

m - число притрассовых складов.

При завозке материалов необходимо в первую очередь использовать те машины, которые высвобождаются на основных работах.

Число высвободившихся машино-смен определяется по формуле:

где - число высвободившихся автосамосвалов i-го прямоугольника;

- число смен, при которых количество высвобождаемых автосамосвалов остается постоянным;

n - количество прямоугольников, на которые разбита суммарная эпюра потребности в автосамосвалах.

При недостаточном количестве высвобождаемых машино-смен завозка материалов осуществляется в период, когда основные работы не выполняются. Число недостающих машин:

Планируемое количество машин для завозки материалов в зимний период определяется следующим образом:

;



где - продолжительность дополнительной завозки материалов, смен.

Результаты расчета приведены в таблице 9.1, 9.2.

Таблица 9.1 - Результаты определения потребности автотранспорта для выполнения работ в первый год строительства

	Номер склада	АБЗ
	1	2	3
	Наименование материалов, завозимых на склад
	Щебень	Щебень	Щебень	щебень	песок
Lтр, км	28	38	46	28	22
V, м3	38260	30608	30608	5346	6512
Павт, м3/смену	33,3	25,5	21,4	33,3	40,9
Ri, машино-смен	1149	1200	1431	238	218
R, машино-смен	4236
Rвысв, машино-смен	3549
Rнед, машино-смен	687
Тзим, смен	46
(Nавт)зим, шт.	15

Таблица 9.2 - Результаты определения потребности автотранспорта для выполнения работ во второй год строительства

	Номер склада	АБЗ 2 слой а/б	АБЗ 1 слой а/б
	1	2	3
	Наименование материалов, завозимых на склад
	ЩПС	ЩПС	ЩПС	щебень	песок	щебень	песок
Lтр, км	28	38	46	28	22	28	22
V, м3	4870	3896	3896	7920	8880	5382	9048
Павт, м3/смену	20,0	15,3	12,9	33,3	40,9	33,3	40,9
Ri, машино-смен	244	255	302	238	216	162	222
R, машино-смен	1639
Rвысв, машино-смен	1623
Rнед, машино-смен	16
Тзим, смен	1
(Nавт)зим, шт.	16

10. Определение требуемого количества рабочей силы

Эпюра потребности рабочей силы строится на основании численности рабочих в составе каждого МДО и суммарной эпюры потребности в автотранспорте. Для этого суммарная эпюра потребности в автотранспорте зеркально отражается на противоположной стороне линейно-календарного графика и достраивается путем добавления количества рабочих в те периоды времени, когда осуществляет работу тот или иной машинно-дорожный отряд.

На основании ЕНиРов (сборник 2, 17, 4, 5 ,7, 8, 9, 10) составлена таблица 10.1 численного состава рабочих.

Таблица 10.1 - Состав звена рабочих

Наименование технологической операции	Состав звена рабочих
	должность	численный состав
1 Расчистка от леса, пней и кустарника (МДО 1,2)
- с диаметром ствола до 32см	лесорубы и рабочие	13
	машинисты	7
2. Устройство технологической дороги (МДО 3)
- Планировка площади корыта бульдозером	машинист 6 разряда	1
- Погрузка грунта в автосамосвалы погрузчиком	машинист 6 разряда	1
- Уплотнение кулачковым катком	машинист 6 разряда	2
- Уплотнение гладковальцовым катком	машинист 6 разряда	2
-Распределение щебня автогрейдером	машинист 6 разряда	1
	дорожный рабочий 3 разряда	2
	геодезист	2
3 Снятие растительного слоя и разработка грунта из боковых резервов (МДО 4,5)
- Срезка растительного слоя бульдозером - Разработка грунта из боковых резервов	машинист 6 разряда	3
	дорожный рабочий	2
4. Устройство водопропускных труб (МДО 14, 15, 16, 17)
- Разработка грунта экскаватором	машинисты	1
- Сборка секций труб - Устройство стыков труб - Укладка трубы на основание	монтажники конструкции	2
	машинист крана	1
- Устройство щебеночной подушки	землекопы	2
- Засыпка грунтом	машинист 3 разряда	1
5. Устройство мостов (МДО 8, 9, 10)
- Забивка крайних свай		4
- Забивка передних свай		4
- Установка пролетных строений		6
- Устройство мостового полотна		6
6. Разработка грунта карьера на сосредоточенную насыпь
- Разработка грунта экскаватором	машинист 6 разряда дорожный рабочий	2 1
- Уплотнение кулачковым катком	машинист 6 разряда	1
- Уплотнение вибрационным катком	машинист 6 разряда	1
7. Разработка грунта насыпи
- Разработка грунта экскаватором	машинист 6 разряда дорожный рабочий	2 1
- Уплотнение кулачковым катком	машинист 6 разряда	1
- Уплотнение вибрационным катком	машинист 6 разряда	1
8. Устройство слоя основания из щебня по методу заклинки (МДО 11)
- Погрузка ЩПС погрузчиком Hitachi LX 300-7	машинист 6 разряда	1
- Планировка верха земляного полотна автогрейдером ДЗ 98В	машинист 6 разряда	1
- Доуплотнение верха земляного полотна катком ДУ 58	машинист 6 разряда	2
- Увлажнение ЩПС ЭД 244 ПМ	машинист 5 разряда	1
- Обжимка ЩПС каток ДУ 64	машинист 6 разряда	1
- Уплотнения ЩПС ДУ 64	машинист 6 разряда	2
- Уплотнение ЩПС комбинированным катком ДУ 58	машинист 6 разряда	2
9. Устройство нижнего слоя а/б (МДО 12)
- Подгрунтовка основания автогудронатором ДС-39.	машинист 5 разряда	1
- Распределение смеси асфальтоукладчиком Vogele Super 1600-1	машинист 6 разряда операторы укладчика дорожный рабочий	1 2 2
- Уплотнение смеси гладковальцовым катком ДУ 47 Б-1	машинист 6 разряда	1
- Уплотнение смеси комбинированным катком BOMAG BW 164 АС-2	машинист 6 разряда	1
10. Устройство верхнего слоя а/б (МДО 12)
- Подгрунтовка основания автогудронатором ДС-39.	машинист 5 разряда	1
- Распределение смеси асфальтоукладчиком Vogele Super 1600-1	машинист 6 разряда операторы укладчика дорожный рабочий	1 2 2
- Уплотнение смеси гладковальцовым катком ДУ 47 Б-1	машинист 6 разряда	1
- Уплотнение смеси комбинированным катком BOMAG BW 164 АС-2	машинист 6 разряда	1
11. Досыпка обочин ЩПС (МДО 13)
- Погрузка ЩПС погрузчиком Hitachi LX 300-7	машинист 6 разряда	1
-Распределение материала БЦМ - 73	машинист 6 разряда	1
- Увлажнение ЩПС ЭД 244 ПМ	машинист 5 разряда	1
-Уплатнение средним катком HAMM HD 70K	машинист 6 разряда	1
-До уплотнение HAMM HD 140 VV	машинист 6 разряда	1



Список литературы

1. Шабаев С.Н. Методическое указание по выполнению курсового работы по дисциплине «Организация строительства автомобильных дорог» / С.Н. Шабаев; ГУ КузГТУ. - Кемерово, 2010. - 36 с.

2. СНиП 2.05.02-85*. Автомобильные дороги [Текст] / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 56 с.

3. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология [Текст] / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2003. - 136 с.

4. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги [Текст] / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2001. - 112 с.

5. Некрасов В.К. Строительство автомобильных дорог [Текст]: в 2 ч. / под ред. В. К. Некрасова. - М.: Транспорт, 1980. Ч. 1. - 416 с; Ч. 2. - 416 с.

6. ЕНиР. Сборник Е2. Земляные работы. Выпуск 1. Механизированные и ручные земляные работы / Госстрой СССР - М.: Стройиздат, 1989.-224 с.

7. ЕНиР. Сборник №17. Строительство автомобильных дорог / Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1989. - 48 c.

8. ЕНиР. Сборник Е5.Монтаж металлических конструкций. Выпуск 3. Мосты и трубы / Госстрой СССР - М.: Стройиздат, 1989.-224 с.

9. ГОСТ Р 52399-2005. Геометрические элементы автомобильных дорог [Текст] / МАДИ. - М.: Стандартинформ, 2006. - 8 с.



Приложение А



Приложение Б

Распределение щебня автогрейдером ДЗ-98 В

Сменная производительность будет равна м3/смену.

Увлажнение щебня поливомоечной машиной ЭД-244 ПМ

? ширина обрабатываемой полосы, м;

? ширина перекрытия обрабатываемой полосы в случаи, когда вся требующая обработки полоса больше ;

? рабочая скорость, км/ч;

? дальность транспортировки воды, км;

? скорость транспортировки воды, км/ч;

? время накопления цистерны, ч;

? время на опорожнение цистерны воды, ч;

? коэффициент использования внутреннего времени;

? коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной;

м2/ч.



Сменная производительность будет равна 11*5906=64966 м2/смену.

Уплотнение щебня комбинированным катком HAMM HD 70K за 6 проходов

Уплотнение щебня гладковальцовым катком HAMM HD 140 VV за 4 прохода

Расчет 8. Уплотнение щебня после расклинцовки комбинированным катком HAMM HD 70 K

Уплотнение щебня после расклинцовки гладковальцовым катком HAMM HD 140 VV

Оптимальную захватку при устройстве основания определяем из учета максимальной загрузки всей используемой техники. Для этого строим график зависимости критериев оптимальности от длины захватки.



Рисунок 1 - Зависимость суммарного значения коэффициента использования всех машин от длины захватки

Принимает длину захватки равной 360 м/смену. При этом необходимо увеличить количество катков HAMM HD 70K до двух штук, чтобы обеспечить данный темп работ.

Строительство нижнего слоя асфальтобетона

Подгрунтовка основания автогудронатором ДС-39.

,

где: t1- время наполнения 1т битума, ч;

t2 - норма времени на разлив 1 т битума, ч;

q - вместимость цистерны, т;

К - коэффициент использования за смену;

Т- продолжительность смены, ч;

l - средняя дальность возки, км.



Слой асфальтобетона устраивается на ширину 9,0 метров. При норме розлива 0,25 л/, автогудронатор ДС-39 может за смену подгрунтовать 58400 .

Расчет 2. Приготовление асфальтобетонной смеси на установке

ДС-168

Распределение асфальтобетонной смеси асфальтоукладчиком Vogele Super 1600-1

Сменная производительность равна .

Уплотнение асфальтобетонной смеси гладковальцовым катком ДУ 47 Б-1 массой 8 т за 4 проходов по следу.

м3/ч.

Сменная производительность будет равна 11x35,3=388,3 м3/смену.

Уплотнение асфальтобетонной смеси комбинированным катком BOMAG BW 164 АС-2 массой 9,2 т за 6 проходов по следу.



м3/ч.

Сменная производительность будет равна 11x54,7=601,7 м3/смену.

Доуплотнение асфальтобетонной смеси катком тяжелым гладковальцовым ДУ-84 за 6 проходов.

Сменная производительность будет равна 11x60=660м3/смену.

Длина захватки назначаем 260 метров в смену, по производительности катка ДУ 47 Б-1.

Строительство верхнего слоя асфальтобетона

Расчет 1. Подгрунтовка основания автогудронатором ДС-39.

,

t1- время наполнения 1т битума, ч;

t2 - норма времени на разлив 1 т битума, ч;

q - вместимость цистерны, т;

К - коэффициент использования за смену;

Т- продолжительность смены, ч;

l - средняя дальность возки, км.



Слой асфальтобетона устраивается на ширину 9,0 метров. При норме розлива 0,25 л/, автогудронатор ДС-39 может за смену подгрунтовать 58400 .

Приготовление асфальтобетонной смеси на установке ДС-168

Распределение асфальтобетонной смеси асфальтоукладчиком Vogele Super 1600-1

Сменная производительность равна .

Уплотнение асфальтобетонной смеси гладковальцовым катком ДУ 47 Б-1 массой 8 т за 4 проходов по следу.

м3/ч.

Сменная производительность будет равна 11x17,7=194,2 м3/смену.

Уплотнение асфальтобетонной смеси комбинированным катком BOMAG BW 164 АС-2 массой 9,2 т за 6 проходов по следу.



м3/ч.

Сменная производительность будет равна 11x27,4=300,9 м3/смену.

Доуплотнение асфальтобетонной смеси катком тяжелым гладковальцовым ДУ-84 за 6 проходов.

Сменная производительность будет равна 11x30=330м3/смену.

Длина захватки назначаем 257 метров в смену, по производительности катка ДУ 47 Б-1.

Досыпка обочин щебеночно-песчаной смесью

.

Расчет 2. Распределение ЩПС машиной для отсыпки обочин

БЦМ - 73, на базе тяжелого погрузчика К702.

, м/ч

- теоретическая производительность( )

- коэффициент использования внутрисменного времени (

- коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной, (



Сменная производительность будет равна 11*84=924 т/смену.

Поливка водой поливомоечной машиной ЭД-244 ПМ до оптимальной влажности.

? ширина обрабатываемой полосы, м;

? ширина перекрытия обрабатываемой полосы в случаи, когда вся требующая обработки полоса больше ;

? рабочая скорость, км/ч;

? дальность транспортировки воды, км;

? скорость транспортировки воды, км/ч;

? время накопления цистерны, ч;

? время на опорожнение цистерны воды, ч;

? коэффициент использования внутреннего времени;

? коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной;

м2/смену.

Расчет 4. Обжимка ЩПС средним комбинированным катком HAMM HD 70K массой 10 т за 3 прохода.



Расчет 5.Уплотнение ЩПС средним комбинированным катком HAMM HD 70K массой 10 т за 6 проходов.

Расчет 6.Уплотнение ЩПС средним гладковальцовым катком HAMM HD 140 VV массой 14,8 т за 6 проходов.

дорожный строительство обочина захватка

Захватку определяем по ведущей машине БЦМ - 73 на базе тяжелого погрузчика К702. Для досыпки обочины принимаем 636 метров в смену.

Размещено на Allbest.ru