Будівництво дороги

1. Будівництво дороги
1. Обгрунтування основних технічних нормативів проектування лісових доріг
1. Характеристика району будівництва

Географічне положення  району будівництва

Район будівництва лісової  дороги розташований в Черкаській області. Із загальної площі Черкаської області (2091,6 тис. га) сільськогосподарські землі складають 1487,5 тис. га, в тому числі сільськогосподарські угіддя  
1451,3 тис. га, з них: рілля - 1271,6 тис. га, перелоги – 8,8 тис. га, багаторічні насадження – 27,1 тис. га, сіножаті – 65,3 тис. га, пасовища – 78,5 тис. га, інші сільськогосподарські землі – 36,2 тис.га (площа сільськогосподарських угідь області, у порівнянні з минулим роком, зменшилась на 0,1 тис. га.).      Землі лісогосподарського призначення займають 338,5 тис. га, з них: полезахисні смуги та інші захисні насадження – 28,8 тис. га (площа земель лісогосподарського призначення, у порівнянні з минулим роком, збільшилася на 0,1 тис. га). З усіх лісів та лісовкритих площ виконують захисну функцію  
318,3 тис. га, для виробництва деревини – 7,9 тис. га, для відпочинку – 1,1 тис. гЗемлі лісогосподарського призначення займають 338,5 тис. га, з них: полезахисні смуги та інші захисні насадження – 28,8 тис. га (площа земель лісогосподарського призначення, у порівнянні з минулим роком, збільшилася на 0,1 тис. га). З усіх лісів та лісовкритих площ виконують захисну функцію  
318,3 тис. га, для виробництва деревини – 7,9 тис. га, для відпочинку – 1,1 тис. г.Згідно дорожньо-кліматичного районування території України дана область відноситься до III зони-зони змінного зволоження [ст. 130 [4]].

Грунтово-геологічні умови

  Місцевий грунт згідно завдання-супісок легкий, який і буде використовуватись при будівництві.

Гідрологічні умови

  Згідно характеру і ступеня зволоження місцевість району будівництва дороги за гідрологічними ознаками віднесена до 3 типу [ст. 130-131 [4]]..Залежно від грунту земляного полотна і кліматичної зони вибираємо найменше підвищення низу дорожнього покриття [ст. 130 табл. 2.5]-0,4.

Основні норми проектування лісових доріг вибираємо відповідно до  виду, типу і категорії дороги для заданого рельєфу місцевості.

Відповідно до завдання мережа лісових доріг складається з  магістралі     IV л категорії і віток,Qр<150 тис.м 3.

Рельєф місцевості належить до рівнинного[відповідно до керівного ухилу ік=48 та ст.35 [4]].

1.1.2. Основні технічні  нормативи проектування дороги

Основні технічні нормативи  магістралі в умовах рівнинного рельєфу зводимо в таблицю 1.1

 

№ п/п	Назва показників	Один. вимір.	Значення показників	Джерело інформації
1	2	3	4	5
1	Тип дороги	–	лісовозна	Завдання п.15
2	Категорія	–	Магістраль IVл	[4]
3	Розрахункова швидкість  руху	км/год	40
4	Кількість смуг руху	–	1	[1], табл.8.1
5	Ширина: проїзної частини земляного полотна  узбіччя	м	3,5 5,5 1,0	[1], табл.8.1
6	Поперечний ухил: проїзної частини земляного полотна узбіччя		50 20 50	[1], табл.8.4
7	Розрахункова відстань видимості: поверхні дороги зустрічного автомобіля	м	75 150	[1], табл. 8,1
8	Найменший радіус кривої в плані	м	60

 

 

 

                                                                        Продовження табл.1.1

1	2	3	4	5
9	Найменший радіус кривої в  поздовжньому профілі: опуклої увігнутої	м	1200 1000	[1], табл. 8.1
10	Найбільший поздовжній ухил на підйомі у вантажному напрямку (керівний ухил)		70	[4], табл. 2.6
11	Найбільший поздовжній ухил на спуску у вантажному напрямку (зрівноважений  ухил)		90
12	Алгебраїчна різниця ухилів, при якій необхідне влаштування  вертикальних кривих		20
13	Найменше підвищення низу дорожнього одягу: над поверхнею землі над рівнем ґрунтових вод	м	0,4 0,6	[4], табл. 2.5

 

1.2.Обгрунтування  розмірів і побудова поперечних профілів земляного полотна

Земляне полотно лісових доріг, яке служить основою для дорожнього покриття будують з місцевих чи привозних грунтів.

                                        В=в+2с

                                       5,5=3,5+2*1

Поперечні профілі земляного полотна на підставі типових профілів [рис. 8.9 [1]]

Для заданого поздовжнього профілю викреслюємо 3 характерні поперечні  профілі:

1.-для насипу висотою до 0,6 м

2.-для насипу висотою  від 0,6 до 1,5 м

3-для насипу висотою більше 1,5 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3.Розрахунок  профільного об’єму земляних робіт на довжині поздовжнього профілю

Профільний об’єм (м³) земляних робіт визначаємо по ділянках між кожними двома суміжними робочими відмітками, окремо для насипів.

Об’єм (м³) ділянки насипу визначаємо за формулою (рис 1.1)

Рис. 1.2 Схема поперечного  перерізу насипу

,

де L_н – довжина ділянки насипу, м;

а – площа поперечного перерізу зливної призми, м²;

В – ширина земляного полотна, яка для заданих умов становить 5,5 м;

Н_нс – висота серединного перерізу ділянки насипу;

m_нс – середнє значення коефіцієнта укосу насипу;

Н_н1, Н_н2 – висота насипу на кінцях ділянки.

 

де і_пз – поперечний ухил земляного полотна, який для легкого супіску становить 20 % (табл. 1.1)

Отже,

,

де  - коефіцієнти, відповідно, укосу насипу і укосу резерву. Для заданих умов 

Розрахунок об’єму земляних робіт виконують на ЕОМ і зведено                 в табл. 1.2

 

 

 

 

 

Пікет	Плюс	Робочі відмітки, м		Середня робоча відмітка Нср=(Н1+Н2)/2		Коефіцієнт укосу насипу			Площа поперечного перерізу, м2		Відстань, м	Основний обєм,    м3		Додатковий    обєм, м3		Загальний обєм, м3
		насип	виїмка	насип	виїмка	m1	m2	виїмки	насип	виїмка		насип	виїмка	насип	виїмка	насип	виїмка
0	0	0,60	0,00	0,675	0	3	3	0	5,458	0	100	545,8	0,0	0,0	0,0	545,8	0,0
1	0	0,75	0,00
				0,72	0	1,5	1,5	0	5,116	0	100	511,6	0,0	0,0	0,0	511,6	0,0
2	0	0,69	0,00
				0,695	0	1,5	1,5	0	4,925	0	100	492,5	0,0	0,0	0,0	492,5	0,0
3	0	0,70	0,00
				0,65	0	1,5	1,5	0	4,587	0	100	458,7	0,0	0,0	0,0	458,7	0,0
4	0	0,60	0,00
				0,6	0	3	3	0	4,758	0	100	475,8	0,0	0,0	0,0	475,8	0,0
5	0	0,60	0,00
				0,6	0	3	3	0	4,758	0	100	475,8	0,0	0,0	0,0	475,8	0,0
6	0	0,60	0,00
				0,77	0	1,5	1,5	0	5,502	0	100	550,2	0,0	0,0	0,0	550,2	0,0
7	0	0,94	0,00
				0,77	0	3	3	0	6,392	0	100	639,2	0,0	0,0	0,0	639,2	0,0
8	0	0,60	0,00
				0,7	0	1,5	1,5	0	4,963	0	100	496,3	0,0	0,0	0,0	496,3	0,0
9	0	0,80	0,00
				0,715	0	1,5	1,5	0	5,077	0	100	507,7	0,0	0,0	0,0	507,7	0,0
10	0	0,63	0,00
				0,65	0	1,5	1,5	0	4,587	0	100	458,7	0,0	0,0	0,0	458,7	0,0
11	0	0,67	0,00
				0,655	0	1,5	1,5	0	4,624	0	100	462,4	0,0	0,0	0,0	462,4	0,0
12	0	0,64	0,00
				0,635	0	1,5	1,5	0	4,475	0	100	447,5	0,0	0,0	0,0	447,5	0,0
13	0	0,63	0,00
				0,615	0	3	3	0	4,895	0	100	489,5	0,0	0,0	0,0	489,5	0,0
14	0	0,60	0,00
				0,635	0	1,5	1,5	0	4,475	0	100	447,5	0,0	0,0	0,0	447,5	0,0
15	0	0,67	0,00
				0,71	0	1,5	1,5	0	5,039	0	100	503,9	0,0	0,0	0,0	503,9	0,0
16	0	0,75	0,00
				0,71	0	1,5	1,5	0	5,039	0	100	503,9	0,0	0,0	0,0	503,9	0,0
17	0	0,67	0,00
				0,66	0	1,5	1,5	0	4,662	0	100	466,2	0,0	0,0	0,0	466,2	0,0
18	0	0,65	0,00
Всього											1800	8933,2	0,0	0,0	0,0	8933,2	0,0

 

Продовження табл.1.2

 

 

Пікет	Плюс	Робочі відмітки, м		Середня робоча відмітка Нср=(Н1+Н2)/2		Коефіцієнт укосу насипу			Площа поперечного перерізу, м2		Відстань, м	Основний обєм,    м3		Додатковий    обєм, м3		Загальний обєм, м3
		насип	виїмка	насип	виїмка	m1	m2	виїмки	насип	виїмка		насип	виїмка	насип	виїмка	насип	виїмка
18	0	0,65	0,00	0,65	0	1,5	1,5	0	4,587	0	100	458,7	0,0	0,0	0,0	458,7	0,0
19	0	0,65	0,00
				0,64	0	1,5	1,5	0	4,513	0	100	451,3	0,0	0,0	0,0	451,3	0,0
20	0	0,63	0,00
				0,64	0	1,5	1,5	0	4,513	0	100	451,3	0,0	0,0	0,0	451,3	0,0
21	0	0,65	0,00
				0,64	0	1,5	1,5	0	4,513	0	100	451,3	0,0	0,0	0,0	451,3	0,0
22	0	0,63	0,00
				1,04	0	1,5	1,5	0	7,721	0	100	772,1	0,0	26,3	0,0	798,4	0,0
23	0	1,45	0,00
				1,025	0	3	3	0	9,168	0	80	733,4	0,0	0,0	0,0	733,4	0,0
23	80	0,60	0,00
Всього											580	3318,1	0,0	26,3	0,0	3344,4	0,0

 

 

 

1. Обгрунтування конструкції і товщини шарів дорожнього одягу та визначення потреби в дорожньо-будівельних матеріалах

Беручи до уваги невелику інтенсивність руху на лісовій дорозі і наявність в земляному полотні дренуючих грунтів, конструкцію дорожнього одягу приймаємо одношаровою. Поперечний профіль дорожнього одягу приймаємо серповидний, бо ширина узбіччя не перевищує 1 м.

Об’єм (м³) матеріалів в шарах дорожнього одягу визначаємо за формулою

де K_y – коефіцієнт ущільнення матеріалу, величину якого для кам’яних матеріалів приймаємо 1.1  [4, ст. 160];

h – товщина шару дорожнього одягу в м, яка рівна і для підстилаючого шару і для покриття по 17 см;

l – довжина будованої ділянки дороги в м, яка рівна 2380 м (згідно завдання);

а – коефіцієнт, який враховує додаткові витрати матеріалу на покриття узбіч; для прийнятого серповидного поперечного профілю    а = 1,20            [4, ст. 160]

b – ширина проїзної частини, яка рівна 3,5 м (табл. 1.1);

р – питомий вміст матеріалу в шарі дорожнього одягу.

Отже, потрібна кількість  піску

1.5. Встановлення  основних видів та обґрунтування  методів

На будівництві дороги виконують такі дві групи робіт:

• підготівельні;
• основні.

До підготівельних робіт належать:

• відновлення та закріплення траси;
• розрубування просіки;
• корчування пнів;
• розчищення смуги відводу;
• знімання рослинного шару;
• розпушування природнього грунту;
• розбивання земляного полотна;

Основні роботи включають:

• будівництво штучних водопропускних споруд;
• спорудження земляного полотна;
• улаштування дорожнього одягу;

    -     облаштування дороги

Беручи до уваги невеликий  обсяг будівельних робіт проектуємо виконувати їх методом спеціалізованих  і часткових потоків. Часткові потоки плануємо організувати на всіх підготовчих  роботах і на облаштуванні дороги. Спеціалізовані потоки проектуємо на будівництві штучних водопропускних споруд земляного полотна і дорожнього одягу.

Грунти розпушувати не потрібно [4,ст.157,табл. 5.3-група 1]

1.6.Обгрунтування технології викоання підготовчих робіт, їх обсягів і трудовитрат на їх виконання.

 

1.6.1  Відновлення та закріпалення траси

Виконання цієї операції полягає  у відновленні знаків та характерних  точок на місцевості після геодезичного знімання траси та їх закріплення  за межами смуги відводу. Під час  цих робіт виконують розбивку та закріплення пікетажу,відновлення  і закріплення кутів повороту траси,провішування траси,детальну розбивку  колових кривих,відзначення ширини просіки,відзначення границь різних способів спилювання дерев,корчування пнів та знімання рослинного шару.

  Дані роботи виконує  бригада у складі 5 чоловік.

Трудовитрати на виконання  цих робіт визначають за формулою

,

де  V – обсяг робіт, який у даному випадку дорівнює 2380 м (довжина профілю)

Н – норма виробітку на бригаду, яка становить 450 м. [4, ст. 178]

Л – кількість робітників у бригаді, що прийнята у кількості 5.

_{Термін  виконання робіт,  бригадою у складі 5 осіб}    

_{приймаємо 5 днів}

 

_{1.6.2. Розрубування просіки} 

_{Роботи виконує комплексна бригада у складі 6 робітників, згідно вимог, встановлених для лісосічних робіт. Бригада оснащена бензиномоторними пилами HUSKVARNA, трелювальним трактором ТДТ-55 і сокирами. Під час виконання робіт проводимо на всій ширині смуги відводу і довжині, зайнятій лісом. Бригада звалює дерева, обрізує і обрубує гілки та відтрельовує їх за межі смуги відводу. Під насипи, висотою  до 0,5 м та виїмки,резерви,канави,пеньки необхідно корчувати. Під насипи, висотою 0,5 – 1 м дерева зрізають на рівні землі. На інших ділянках відведеної смуги дерева зрізають за правилами виконання лісосічних робіт.}

_{Обсяг робіт (об’єм деревини) при розрубуванні просіки знаходимо за формулою}

де   S_p -площа розрубування просіки в га;

q - середній запас деревини на 1 га (м³), який за завданням становить q=200 м³/га.

де  b_p - ширина розрубування просіки яку приймаємо рівною 30 м           ([4], ст. 17);

l -довжина ділянки вкритої лісом (довжина розрубування просіки) , яка за профілем становить 2380 м

Трудовитрати (машино-зміни) на розрубування просіки визначаємо за формулою

де П_бп - продуктивність бензиномоторної пили, м³/зм

_{Продуктивність  бензопили Хускварна на звалюванні дерев приймаємо рівною 50 м³/зм. [4, ст. 179],}

_Отже,

Термін (змін) виконання робіт  комплексною бригадою на базі однієї бензопили

де М – кількість базових механізмів, приймаємо М = 1 шт.

Приймаємо термін виконання робіт 28 змін.

 

1.6.3. Корчування  пнів

Корчування пнів виконують  під насипами висотою до 0,5м, а  також у місцях розроблення природного грунту і канавах та резервах. Плануємо корчувати пні бульдозером ДЗ-42, змінна продуктивність якого П_зм= 225 ^шт/_зм [4, ст.179]. Приймаємо, що середня ширина смуги корчування пнів становить 10 м

Площу корчування (га) визначаємо за формулою

де b_k – прийнята ширина смуги корчування пнів, м

Кількість пнів, які треба  викорчувати, визначаємо за формулою

де V₁ – кількість дерев на 1 га. В районі будівництва деревостан середньої густоти і характеризується середньою крупністю дерев. За таких умов середній діаметр стовбура на висоті грудей d=32см, кількість дерев становить 320^шт/_га.

Кількість пнів, які треба  викорчувати визначаємо за формулою

Тоді трудовитрати на виконання робіт будуть рівні

де,  П_б – продуктивність бульдозера 225^шт/_зм

Термін виконання роботи одним бульдозером приймаємо 4 дні

 

1.6.4. Розчищення смуги відводу і знімання рослинного шару

Дорожню смугу розчищуємо від лісосічних залишків,коренів,крупного каміння за допомогою бульдозера ДЗ-42.

Смугу відводу розчищаємо на всю ширину (В_св=30м) і довжину траси (L_тр=2380 м)

Для збереження рослинного шару, як цінного елементу довкілля, знімають його по всій ширині смуги відводу за вийнятком обрізів шириною 1-3 м і складають у вали і купи, а після завершення робіт використовують для рекультивації порушених земель. Виконують роботи бульдозером ДЗ-42.

Обсяг (га) виконуваних робіт визначаємо за формулою

де b₁ – ширина смуги знімання рослинного шару м, враховуючи розміри насипів резервів та канав приймаємо b₁ = 17 м

Трудовитрати (маш-зм) на виконання робіт

де П_зм – змінна продуктивність бульдозера ДЗ-42 на розчищенні смуги відводу і зніманні рослинного шару, П_зм= 3,5 ^га/_зм [4, ст. 179]

Термін (зміни) виконання  робіт однією машиною приймаємо 3 зміни.

 

`1.6.5.  Розбивання земляного полотна

Розбивання земляного  полотна полягає у відзначенні  за допомогою кілків, брівок дорожнього водовідводу і виїмок; за допомогою  «висотників» висоти брівок і насипів; за допомогою укісних шаблонів, крутості укосів, насипів і виїмок.

Роботи виконує бригада  у складі 5 осіб, яка виконувала відновлення і закріплення траси з тією ж нормою виробітку, трудовитратами і терміном виконання робіт.

Результати розрахунків  з підготовчих робіт зведені  в табл. 1.3.

Трудовитрати на виконання  робіт з розбивання земляного  полотна

                                      маш-зм

                                 

Термін виконання приймаємо 5 днів.

№ з/п	Назва робіт	Межі ділянки		Одиниці вимірювання обсягів  робіт	Обсяг робіт	Тип і марка механізму	Трудовитрати, л-днів	Склад бригад, осіб	Термін виконання, дні
		від	До
1	Відновлення та закріплення  траси	0+00	23+80	м	2380	-	5,2	5	5
2	Прорубування просіки	0+00	23+80	м3	1420	Трелювальний трактор ТДТ-55	28	6	28
3	Корчування пнів	0+00	23+80	шт	761	Бульдозер  ДЗ-42	3,3	1	4
4	Розчищення смуги відводу  і знімання рослинного шару	0+00	23+80	га	11,19	Бульдозер ДЗ-42	3,19	1	3
5	Розбивання земляного  полотна	0+00	23+80	м	2380	-	5,2	5	5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 1.3 Відомість виконання  підготовчих робіт

 

 

 

 

1.7 Проектування  будівництва з/б труб поперечного перерізу

Трудовитрати на будівництво  збірних водопропускних штучних  споруд визначаємо за об’ємом матеріалів у них і нормативами трудовитрат на 1м³ матеріалу в штучній споруді. Результати розрахунків зводимо в таблицю 1.4.1 та 1.4.2

Будівництво залізобетонних труб включає виконання таких  технологічних операцій:

• підготовка сегментоподібного котлована під трубу;
• влаштування фундаменту під оголовки і секційну частину;
• монтаж оголовків і секційної частини труби;
• ущільнення стиків між окремими секціями труби(в стиках пакля оброблена бітумом,з внутрішньої сторони обробляємо цементним розчином,з зовнішньої покриваємо руберойдом шириною 25-30 см)
• ущільнення стиків між секціями та оголовками;
• засипання труби шаром м’якої глини і його ущільнення;
• остаточне засипання труби місцевим грунтом до проекної відмітки;

Для обґрунтування трудовитрат  на виконання монтажно-будівельних  робіт, визначаємо довжину (м) секційної  частини труби, користуючись формулою

де  В – ширина земляного полотна, яка рівна 5,5 (таблиця 1.1);

Н – висота насипу в місці будівництва труби;

m_н – коефіцієнт укосу насипу біля труби, який приймаємо рівний 1,5 [4 табл. 2.12]

h –висота труби в просвіті,d=0,75;

δ – товщина стінки труби 0,08 м [4 ст. 107];

α – кут між поздовжньою віссю дороги і віссю труби в градусах, приймаю рівним 80^º

                           

                               

 

Отриману розрахункову довжину  заокруглюємо в більшу сторону до ближчої цілої величини у зв’язку з тим, що труби виготовляють із секцій, довжиною 1м

Об’єми (м³ )матеріалів в трубах приймаємо за рекомендаціями на 1 метр погонний їх довжини відповідного діаметра [4, додаток 3.5]

Трудовитрати (л-днів) на монтажно-будівельні роботи з улаштування труб приймаємо  за рекомендаціями [4, ст 179]

Об’єм (м³) в оголовках приймаємо за рекомендаціями. Кількість робітників в бригаді з будівництва труб приймаємо 4

Результати розрахунків зводимо у відомість будівництва дорожніх труб (таблиця 1.4.1)

 

  Труба d=0,5 м

Бетон-0,15 м3=0,15*6=0,9 м3

Арматура – 3,7 кг = 3,7*6=22,2 кг

  Труба d=0,75 м

Бетон- 0,21м3=0,21*6=1,26 м3

Арматура – 15,9 кг= 15,9*6= 95,4 кг

Глиняна обмазка- 0,3 м3= 0,3*6= 1,8 м3

Труба	D=0,5 м	D=0,75 м
Бетон	1,28 м3	2,4 м3
Арматура	8,4 кг	12,4 кг
Розчин	0,02 м3	0,02 м3
Щебенева підготовка	0,3 м3	0,4 м3

 

Трудовитрати на 1 м3 при  спорудженні залізобетонних труб

D=0,5м- 1,65 люд-дні/1 м3

(0,9+1,28+0,02+0,3)*1,65=4,125 люд-дні

Термін будівництва-4.125/4=1 день

D=0,75м- 1,52 люд-дні/1 м3

(1,26+1,8+2,4+0,02+0,4)*1,52=8,93 люд-дні

Термін будівництва – 8,93/4=2 дні

 

 

 

№ п/п	Розташуван-ня труби		Висота насипу біля труби, м	Діаметр труби, м	Кут між осями труби і дороги	Поздовжній ухил русла	Довжина сек. частини труби	Об’єм матеріалу, м3						Загальна витрата матеріалв	Загальні трудовитрати	Прийнята к-ть робітників,чол	Термін будівництва,дні
								Секційна частина			Оголовки
	ПК	Плюс						бетон	Глиня-на обмаз-ка	разом	бетон	Щебе-нева підг.	разом
1	7	00	0,94	0,75	80	0.07	6	1,26	1,8	2,06	2,4	0,4	2,8	4,86	13,55	4	1
2	13	00	0,63	0,5	80	0,07	6	0,9	-	0,9	1,28	0,3	1,58	2,48	6,525	4	2