Большая коллекция рефератов

No Image
No Image

Реклама

Счетчики

Опросы

Оцените наш сайт?

No Image

Сооружение земляного полотна автомобильных дорог

Сооружение земляного полотна автомобильных дорог

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственный технический университет

ТЕХНОЛОГИЯ  И  ОРГАНИЗАЦИЯ  СТРОИТЕЛЬСТВА  ЗЕМЛЯНОГО  ПОЛОТНА  АВТОМОБИЛЬНЫХ  ДОРОГ

Методические указания к выполнению курсовой работы

для студентов специальности

«Автомобильные дороги и аэродромы»

Одобрено

редакционно-издательским советом Саратовского государственного

технического университета

Саратов 2006


ВВЕДЕНИЕ

Курсовая работа по сооружению земляного полотна автомобильных дорог является самостоятельной работой студентов, имеет целью научить их разрабатывать и составлять основные технические документы, входящие в проект производства работ и организации строительства. Все инженерно-технические решения должны приниматься на основе нормативно-технической, учебной и научной литературы, опыта, полученного на производственной практике.

Принятые в курсовой работе решения должны обеспечивать прочность и устойчивость земполотна и других конструктивных элементов дороги на расчётный срок её эксплуатации, эффективный отвод воды от дороги, максимальную экономическую эффективность производства работ в установленные сроки, эффективное использование применяемых дорожно-строительных машин. Для этого необходимо учитывать все виды нагрузок на земполотно, грунтово-гидрологические условия в районе строительства, конструктивные особенности земляного полотна, тип увлажнения местности, возможный водно-тепловой режим земполотна, климатические условия (ДКЗ).

При решении задач курсовой работы необходимо использовать современные научно-технические достижения в области применения новых эффективных технологий и материалов, прогрессивных приёмов организации работ, способствующих повышению качества строительства, увеличению сроков службы дороги, экономии трудовых и энергетических ресурсов, охране окружающей среды.

Пояснительная записка к курсовой работе должна содержать титульный лист, реферат, содержание, введение, основную часть, заключение, список использованной литературы и приложения.

В основную часть курсовой работы должны входить следующие разделы:

1. Технико-экономическая характеристика района строящейся  дороги.

2. Климатическая характеристика района.

3. Анализ исходных данных.

4. Анализ почвенно-грунтовых, геологических, гидрологических, гидрогеологических условий.

5. Анализ продольного профиля, назначение участков с идентичными условиями производства работ, типов поперечных профилей земляного полотна.

6. Подсчёт объемов земляных работ.

7. Разработка графика и составление ведомости распределения земляных масс, назначение ведущих машин, построение кривых объёмов.

8. Разработка технологических карт.

9. Комплектование отрядов машин.

10. Разработка календарного графика.

11. Контроль качества земляного полотна.

12. Охрана труда и окружающей среды.

Графическая часть курсовой работы должна содержать:

1)     продольный профиль автомобильной дороги;

2)     поперечные профили земляного полотна на участках с идентичными условиями производства работ;

3)     график распределения земляных масс и кривые объёмов;

4)     технологические схемы сооружения земляного полотна;

5)     технологические схемы работы ведущих машин.

6)     календарный график;

7)     контроль качества работ.

Текст и графические материалы курсовой работы должны оформляться в соответствии с требованиями [1]-[4].

Ниже излагаются рекомендации по выполнению различных частей курсовой работы.

Титульный лист является первой страницей пояснительной записки курсовой работы.

Реферат представляет собой сокращённое изложение содержания курсовой работы, в котором приводятся основные сведения о выполненной работе, акцентируется внимание на новых результатах и включает три части. В первой части излагаются сведения об объёме работы, количестве иллюстраций, таблиц, чертежей и использованных литературных источников. Во второй части приводят от 5 до 15 ключевых слов в именительном падеже, которые в совокупности должны вне контекста давать достаточно полное представление о содержании курсовой работы. Третья часть должна характеризовать объект строительства, здесь формулируется цель курсовой работы, акцентируется внимание на использованных новых прогрессивных решениях, даются рекомендации для внедрения в производство. Объём реферата не должен превышать 2000 знаков (одна страница).

Содержание включает наименование всех разделов, подразделов, пунктов с указанием страниц, на которых размещается их начало.

Введение должно содержать три смысловых раздела. Сначала описываются современные достижения науки и техники в области конструирования элементов земляного полотна, методов повышения его прочности и устойчивости, прогрессивных приёмов технологии сооружения земляного полотна организации производства работ. Затем формулируются цель курсовой работы и задачи, решение которых необходимо для достижения поставленной цели, обеспечения надежности автомобильной дороги в процессе эксплуатации. В заключении приводится перечень основных нормативных документов (СНиП, ВСН, ГОСТ), на основании которых решаются отдельные вопросы курсовой работы.

Технико-экономическая характеристика строящейся дороги

Привести экономические характеристики области строящейся дороги, перспективы её развития, характер транспортных связей, имеющиеся и наиболее вероятные грузообразующие пункты, значение дороги для обеспечения перевозок грузов и пассажиров, развитие производственной и социальной инфраструктуры [5].

Климатическая характеристика района строительства

По СНиП [6] и климатическому справочнику [7] определить необходимые характеристики климата:

– среднемесячные температуры воздуха;

– количество выпадающих осадков;

– количество дней с осадками более 5 мм;

– тип увлажнения местности;

– толщина снегового покрова, сроки его установления и схода;

– сроки весенней и осенней распутиц;

– дорожно-климатическая зона (ДКЗ).

Построить дорожно-климатический график с указанием сроков выполнения различных групп дорожных работ (приложение А). Установить возможные сроки производства земляных работ.

Анализ исходных данных

Привести основные технические характеристики строящейся дороги: категория, поперечные размеры проезжей части, укрепительных полос, земляного полотна по верху, укрепления обочин. Разработать рабочий чертёж дороги с указанием толщин конструктивных слоёв дорожной одежды, применяемых материалов, уклонов проезжей части, обочин, дна корыта (приложение Б) [8], [9].

Анализ почвенно-грунтовых, гидрологических,

геологических, гидрогеологических условий

Привести сведения о преобладающих грунтах на участках дороги, характеристики их физико-механических свойств, группы по трудности разработки в зависимости от применяемых машин, степень пригодности для сооружения земляного полотна [10], [11], [20], [21].

Определить типы увлажнения местности по участкам дороги с учётом условий отвода поверхностных вод и грунтово-гидрологических условий [12]; стандартные оптимальные влажности и плотности грунтов, их коэффициенты уплотнения, относительного уплотнения (табл. 14 приложения 2 и табл. 22 в [12]), коэффициенты заложения откосов.

Охарактеризовать участки с особыми условиями производства работ (болота, подвижные пески, засоленные грунты и др.) Данные этого подраздела свести в таблицу приложения В.

Анализ продольного профиля, назначение участков

с идентичными условиями производства работ, типов

поперечных профилей земляного полотна

Проанализировать продольный профиль в отношении величин рабочих отметок насыпей и выемок, наличия участков и объёмов линейных и сосредоточенных работ, разновидностей и количества участков с идентичными условиями производства работ. Отметить участки возведения насыпей из выемок, привозного грунта, разработки выемок в кавальер и др. Разработать поперечные профили земляного полотна на характерных участках [10], [12]. Разработать водоотвод с учётом поперечников земляного полотна и рельефа местности. Назначить альтернативные ведущие машины для сооружения земляного полотна на участках [10], [18]. Решения подраздела свести в табл. 1.

Таблица 1

Анализ продольного профиля

№№ уч

Километры, пикеты, плюсы

Протяжённость участка, м

Макс. высоты насыпей или глубины выемок, м

Средние рабочие отметки, м

Тип поперечного профиля

Предполаг. способы производст-ва работ

Альтернативные вед. машины

Водоотвод

от

до

насыпи

выемки

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Подсчёт объёмов земляных работ

Профильные попикетные объёмы земляных работ подсчитываются по таблицам Н.А.Митина [13]. Для этого необходимо по известным отметкам оси проезжей части дороги (красная линия) определить отметку бровки земляного полотна (рабочую отметку). Для определения реальных попикетных объёмов земляных работ (табл. 2) необходимо ввести поправки, учитывающие снятие растительного слоя, различие в плотности естественного грунта и уплотнённого, с учётом коэффициентов уплотнения и относительного уплотнения (приложение В), замены непригодных грунтов и другие.

Таблица 2

Ведомость объёмов земляных работ

пк +

Профильные объёмы, м3

Дополнительные объёмы земработ, м3

Выполняемый объём земработ, м3

насыпь

выемка

срезка растит. слоя

объёмы на уплотнение насыпи

непригодные грунты

объёмы на технич. мелиорацию

прочие

насыпь

выемка

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Итого:

Объём грунта растительного слоя по участкам определяется по следующим формулам.

Для насыпей (рис. 1):

,

(1)

где Vрсн – объём растительного слоя, м3;

lн – ширина полосы отвода, м3;

Lн – длина участка, м;

hрс – толщина растительного слоя, м.

lн = В+2mHн+2,

(2)

где В – ширина земляного полотна поверху, м;

m – коэффициент заложения откосов;

Нн – средняя высота насыпи на участке, м.

Средний объём растительного слоя на 1 погонный метр насыпи составит:

.

(3)

Рис. 1. Схема для определения объёма растительного слоя

             при  сооружении земполотна из привозного грунта

Для выемок (рис. 2)

.

(4)

где lв – ширина полосы отвода, м3;

Lв – длина участка, м.

lв = В+2К+2mHв+2,

(5)

где К – ширина кювета на уровне бровки земляного полотна, м;

Нв – средняя глубина выемки на участке, м.

Средний объём растительного слоя на 1 погонный метр выемки составит:

.

(6)

Рис. 2. Схема для определения объёма растительного грунта

при разработке выемки

При сооружении насыпи из двухсторонних боковых резервов (рис. 3) объём растительного слоя составит:

.

(8)

где l – ширина полосы отвода, м;

Lр – длина участка, м.

Рис. 3 – Схема для определения объёма растительного слоя при

возведении насыпи из боковых резервов

,

(9)

где lв – ширина кювет-резерва поверху, м.

Величина lв определяется, исходя из глубины резерва, ширины кювет-резерва по дну и заложения откосов. Сначала определяется ширина кювет-резерва по дну:

,

(10)

где Sрез – площадь поперечного сечения резерва, м2;

hр – глубина резерва, м;

n – заложение откоса кювет-резерва.

,

(11)

где Sнас – площадь поперечного сечения насыпи, м2;

Ко – коэффициент относительного уплотнения.

Ширина кювет-резерва поверху определяется из выражения:

,

(12)

Объём растительного слоя на один погонный метр участка составит:

.

(13)

Глубину и, следовательно, ширину резерва необходимо назначать с учётом способа разработки резерва и сооружения насыпи, применяемых машин, их конструктивных и технологических особенностей. Максимальная глубина резерва – не более 1,5 м, ширина – 10 м.

Объём поправок Vп за счёт непригодного грунта определяется с учётом принятой конструкции земляного полотна, объёма удаляемого грунта Vу, проектного коэффициента уплотнения насыпи Ку и коэффициента относительного уплотнения привозного грунта Ко.

.

(14)

Составление графика и ведомости распределения

земляных масс, назначение ведущих машин,

построение кривых объёмов

 

При разработке графика распределения земляных  масс  (приложение Г) учитываются попикетные рабочие отметки и объёмы оплачиваемых работ (табл. 2), пригодность местных грунтов для сооружения земполотна, их группы по трудности разработки, дальность возки привозных грунтов, грунтов разрабатываемых выемок, принятых типов поперечных профилей земполотна на характерных участках. На графике указываются обоснованно принятые ведущие машины для производства земляных работ на характерных участках.

На основании графика распределения земляных масс и данных табл. 2 уточняют участки с идентичными условиями производства земляных работ, и составляется ведомость распределения оплачиваемых земляных масс (табл. 3).

Для установления границ участков, на которых объёмы земляных работ, выполняемых путём продольного перемещения грунта из выемки в насыпь, и для определения средних дальностей возок строятся кривые  объёмов (приложение Г). Кривые строятся непосредственно на графике распределения земляных масс или отдельно в произвольном масштабе. Рекомендуется использовать горизонтальный масштаб 1:10000; вертикальный 1см = 1000 м3. Объёмы насыпи откладываются вверх, а объёмы выемки – вниз.

Любая горизонтальная линия отсекает на кривой объёмов участок с равными объёмами выемки и насыпи. Это позволяет графически определить среднюю дальность возки грунта из выемки в насыпь. Для этого, между горизонтальными линиями, на кривой объёмов, отсекающей и проходящей через точку перегиба кривой, строится прямоугольник с площадью, равной площади, ограниченной кривой объёмов и отсекающей горизонтальной линией. Тогда горизонтальная сторона полученного прямоугольника будет соответствовать средней дальности перевозки грунта из выемки в насыпь на данном участке.

Таблица 3

Ведомость распределения земляных масс

№№ участков

I

II

III

IV

V

Пикеты и плюсы

Протяжённость, м

Объёмы, м3

насыпь

выемка

растительный слой

общий

Распределение земляных масс, м3

из выемки в насыпь

из кювет-резервов в насыпь

из карьера в насыпь

из выемки в кавальер

растительный грунт

Распределение земляных масс по способам механизации

бульдозер ДЗ-18      l=20 м

                                   l=25 м 

                                   l=40 м

скрепер ДЗ-20А         l=600 м

                                    l=800 м

l=2000 м

экскаватор Э-655 с    l=1700 м

автосамосвал МАЗ 500А

                                     l=3500 м

Разработка технологических карт

Для разработки рабочей технологической карты и организации работ определяют скорость потока в кубометрах сменного объёма выполняемых оплачиваемых работ (м3/см).

По заданному календарному сроку выполнения земляных работ ТС определяется возможное количество рабочих дней Т:

,

(15)

где ТС – количество календарных дней;

ТВ – количество выходных и праздничных дней;

ТК – количество нерабочих дней по климатическим условиям (табл. 15 в [18], табл. 62 в [19]);

ТМ – количество нерабочих дней для ремонта машин (табл. 15 в [18], табл. 62 в [19]);

ТР – продолжительность весенней и осенней распутиц.

Продолжительность весенней распутицы считается от даты перехода температуры воздуха весной через 0°С, определяется по формуле:

,

(16)

где ? – коэффициент, характеризующий среднюю скорость оттаивания грунта, см/сут (приложение Е);

hmax – среднемноголетняя максимальная глубина промерзания грунта в данном районе, см

Дата начала ZН осенней распутицы совпадает со среднемесячной температурой воздуха осенью +3, +5°С, а окончание ZК - с температурой воздуха 0°С. Продолжительность осенней распутицы

.

(17)

Минимально допустимая скорость выполнения работ, м3/см,

,

(18)

где Q – объём оплачиваемых работ, м3;

n – коэффициент сменности.

Коэффициент сменности определяется по формуле:

,

(19)

где t1 и t2 – продолжительность работы в календарных днях, соответственно с коэффициентами сменности n1 и n2.

В технологической карте должны быть представлены следующие разделы:

1) общие положения;

2) технологическая последовательность процессов с расчётом объёмов работ на сменную захватку и потребность ресурсов;

3) комплектование отрядов;

4) технологическая схема работ;

5) указания по эффективному выполнению основных процессов (схемы работы машин и др.);

6) требования к качеству работ и технике безопасности.

Общие положения

Указываются номер технологической карты, наименование технологического процесса, для каких условий, видов и способов работ разрабатывается технологическая карта [14], [15].

Технологическая последовательность процессов

с расчётом объёмов работ и потребных ресурсов

Решения этого раздела оформляют в виде табл. 4.

При выполнении этого раздела необходимо использовать [11], [14]-[21].

Таблица 4

Ведомость видов, объёмов работ и потребного количества машино-смен

№ уч-ка

Источник обоснования производительности машин (ЕНиР, расчёт)

Описание рабочих процессов в порядке их технологической последовательности с расчётом объёмов работ на смену

Ед. изм.

Объём работ за смену

Производительность в смену

Потребность машино-смен

1

2

3

4

5

6

7

Определение производительности машин по ЕНиР [11] осуществляется по формуле:

,

(20)

где tc – продолжительность смены, ч;

Нвр – норма времени в часах на единицу измерения;

Е – единица измерения в ЕНиР.

Определение производительности отдельных машин предпочтительнее осуществлять расчётами по специальным формулам с учётом типов машин и их параметров, условий выполнения работ (высота насыпи, группы грунта по трудности разработки и др.)

Комплектование отрядов.

Устанавливается потребное количество машин для выполнения всего объёма работ на характерных участках данного типа. Для этого из технологического описания (графа 3 табл. 5) выписываются все виды машин, участвующие в технологическом процессе и потребность их в машино-сменах (графа 7) на сменный объём работ. Состав отряда определяется для каждого характерного участка работ. Принятые решения сводятся в     табл. 5.

Количество машин принимается путём округления до целого, в большую сторону, потребности машино-смен, указанной в графе 2 табл. 5.

Таблица 5

Состав отряда №1

Наименование машин

Суммарная потребность машино-смен на сменный объём

Количество машин, шт.

Коэффициент использования машин

Квалификация рабочих

Количество рабочих

1

2

3

4

5

6

Коэффициент использования машин Ки определяется по формуле:

,

(21)

где М – количество машино-смен (графа 2 табл. 5);

N – принятое количество машин (графа 3 табл. 5).

Если какая-либо из машин загружена недостаточно, то следует рассмотреть возможность её использования на других захватках.

Количество рабочих и их квалификация (графы 5 и 6 табл. 5) принимаются из ЕНиР [11] и [15].

Разработка календарного графика

Принципы построения календарного графика.

1. Неразрывность производства работ по длине участка дороги.

2. Увязка последовательности выполнения работ по участкам во времени.

3. Суммарное время производства работ (количество рабочих смен) должно укладываться в установленные сроки.

4. Если отряд работает на двух и более идентичных участках, то его работа может совпадать с работой других отрядов, обеспечивающих неразрывность производства работ по длине (движение по земполотну, водно-тепловой режим и др.).

Специализированный поток по сооружению земляного полотна представляет собой часть комплексного потока по строительству дороги в целом.

На календарном графике по сооружению земляного полотна показывается увязанная во времени и пространстве работа специализированных отрядов на характерных участках. Отряды должны начинать выполнение работ на участках последовательно, по завершении работ на предыдущих характерных участках, по возможности обеспечивая неразрывность производства работ по длине строящегося участка дороги. Это обеспечивает наименьшую одновременную концентрацию трудовых ресурсов на участке дороги, их равномерное последовательное задействование и работу, что облегчает организацию работ.

По горизонтали откладывается протяженность участка дороги, по вертикали – число рабочих смен в месяцах. Строится график потребности в рабочей силе (приложение Д).

ЛИТЕРАТУРА

1.     ГОСТ 2.105 – 95. Общие требования к текстовым документам.

2.     ГОСТ Р 21.1701 – 97 СПДС. Правила выполнения рабочей документации автомобильных дорог.

3.     ГОСТ Р 21.1207 – 97 СПДС. Условные графические изображения на чертежах автомобильных дорог.

4.     ГОСТ 7.1-2003. Система стандартов по информационному и издательскому делу. Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления.

5.     Большая советская энциклопедия. – М.: – Советская энциклопедия, 1973.

6.     СНиП 23-01-99. Строительная климатология.

7.     Климатический справочник. – М.: Гидрометеоиздат, 1962.

8.     Типовые строительные конструкции, изделия и узлы серии 3.503 – 71/88. Дорожные одежды для автомобильных дорог общего пользования. Выпуск 0. Материалы для проектирования.

9.      Земляное полотно автомобильных дорог общего пользования. Типовые материалы для проектирования 503-0-48.87.

10. Руководство по сооружению земляного полотна автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1982. – 160 с.

11. ЕНиР. Сборник 17. Строительство автомобильных дорог - М.: Стройиздат, 1989. – 46 с.

12. СНиП 2.05.02 – 85. Автомобильные дороги. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 56 с.

13. Митин Н. А. Таблицы для подсчёта объёмов земляного полотна автомобильных дорог / Н. А. Митин – М.: Транспорт, 1977. – 544 с.

14. Строительство автомобильных дорог. Сборник технологических карт трудовых процессов. Земляное полотно. М.: Центр организации труда. – 152 с.

15. Технологические карты на устройство земляного полотна и дорожной одежды. – М.: Информавтодор, 2004. – 360 с.

16. Строительство автомобильных дорог: справочник инженера-дорожника / под ред. В. А. Бочина. – М.: Транспорт, 1980. – 512 с.

17. Справочник техника-дорожника / под ред. В. К. Некрасова. – М.: Транспорт, 1978. – 424 с.

18. Строительство автомобильных дорог: в 2 т. / под ред. В. К. Некрасова. – М.: Транспорт, 1980. Т.1 – 416 с. – Т.2. – 421 с.

19. Технология и организация строительства автомобильных дорог / под ред. Н. В. Горелышева. – М.: Транспорт, 1992. – 551 с.

20. Куц Ю. Ф. Дорожно-строительные работы / Ю. Ф. Куц, В. И. Пащенко – Киев: Будевельник, 1980. – 584 с.

21. ГОСТ 25100-95. Межгосударственный стандарт. Грунты. Классификация.


Приложение а

Дорожно-климатический график


Приложение б

Поперечный профиль дороги

lп – ширина покрытия

lо – ширина обочины

lуо – ширина укреплённой обочины

lуп  - ширина укрепительной полосы

lос – величина уширения основания

lосн – ширина основания

lд – ширина дополнительного слоя основания

iо – уклон обочины

iп – уклон покрытия

n – коэффициент заложения откосов основания

m - коэффициент заложения откосов насыпи


Приложение в

№№

уч-ков

Участок

Типы грунтов

по грансоставу

Степень

связности

грунтов

Число

пластичности

Стандартная

оптимальная влажность

Стандартная плотность

?max

Степень

пригодности

грунта

Коэффициент

уплотнения

Ку

Коэффициент

относительного уплотнения Ко

Коэффициент разрыхления

Кр

Коэффициент

заложения

откосов

m

Тип увлажнения местности

от

пк +

до

пк +

протяжен-

ность,

м

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Коэффициент разрыхления для песчаных грунтов- 1,05; для супесчаных – 1,1; для суглинков – 1,15;

для тяжёлых суглинков и глин – 1,2.


Приложение г

Построение кривой объемов

График распределения объемов земляных масс

Приложение д

Календарный график

строительства участка автомобильной дороги

№1-3 – номера машино-дорожных отрядов


Приложение е

Справочные данные для определения скорости оттаивания грунта

Регион

?, см/сутки

Регион

?, см/сутки

Алтайский край

5,0

Курский

3,5

Брянский

4,0

Ленинградский

1,2

Владимирский

2,5

Московский

4,0

Волгоградский

2,0

Новгородский

1,2

Вологодский

2,0

Пензенский

3,5

Воронежский

4,0

Псковский

1,2

Ивановский

4,5

Ростовский

2,0

Калининградский

4,5

Саратовский

3,5

Калининский (Тверской)

4,5

Смоленский

4,0

Карельский

1,2

Ставропольский край

2,0

Кировский (Вятский)

4,5

Сыктывкарский

2,5

Краснодарский край

2,0

Тамбовский

2,5

Самарский

3,5

Тульский

4,0

Курганский

6,0

ТЕХНОЛОГИЯ  И  ОРГАНИЗАЦИЯ  СТРОИТЕЛЬСТВА 

ЗЕМЛЯНОГО  ПОЛОТНА  АВТОМОБИЛЬНЫХ  ДОРОГ

Методические указания к выполнению курсовой работы

Составили: ГОРНАЕВ Николай Алексеевич

 НИКИШИН Вадим Евгеньевич

Рецензент А.Ф. Иванов

Редактор О.А. Луконина

Лицензия ИД № 06268 от 14.11.01

Подписано в печать                                                                      Формат 60х84 1/16

Бум. тип.                       Усл. печ. л. 1,39 (1,5)                  Уч.-изд. л. 1,3

Тираж 100 экз.                  Заказ                                         Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054, Саратов, Политехническая ул., 77

Отпечатано в РИЦ СГТУ, 410054, Саратов, Политехническая ул., 77



No Image
No Image No Image No Image


No Image
Все права защищены © 2010
No Image