Строительство дорог. 4


Введение

 

Район расположения стоящегося участка дороги является одним из наиболее обжитых и освоенных районов Амурской области. Участок будет служить связующим транспортным звеном не только между районными центрами, но играет значительную роль в транспортной артерии ведущей в северные районы Амурской области.

Автомобильная дорога в Белогорском районе предназначена для осуществления грузовых и пассажирских перевозок. Строительство участка в данном районе позволит решить ряд экономических и социальных проблем.

Дорожное  хозяйство страны в настоящее  время находится на сложном этапе развития, когда от преимущественного строительства новых дорог центр тяжести постепенно и неуклонно переходит к эксплуатации дорог, повышению их технического уровня и эксплуатационного состояния, капитальности дорожных одежд, реконструкции дорог и мостов.

Автомобильные дороги представляют собой комплекс инженерных сооружении для непрерывного, удобного и безопасного движения автомобилей с расчетной нагрузкой и установленными скоростями. В этот комплекс входят земляное полотно, дорожная одежда, мосты, трубы, другие искусственные сооружения, обустройство дорог и защитные сооружения, здания и сооружения автосервиса, дорожных и автотранспортных служб. Параметры и состояние элементов дороги и дорожных сооружений определяют ее технический уровень.

Метод организации  работ определяет принципиальную направленность решения основных организационных вопросов: последовательность производства работ и их взаимную увязку, структуру специализированных подразделений, расстановку, порядок перемещения и взаимодействия трудовых и материально-технических ресурсов, систему поставок материалов, порядок ввода дороги в эксплуатацию и т. д.

На строительстве  автомобильных дорог применяют  различные методы организации работ. В России наиболее прогрессивным  и научно обоснованным признан поточный метод. В отдельных случаях используют непоточные методы. Иногда строительство дорог организуют таким образом, что часть работ (как правило, большую)  выполняют поточным методом, а часть — непоточным.

Поточным методом называют такой метод организации строительства, который обеспечивает планомерный, ритмичный выпуск готовой строительной продукции (законченных зданий, сооружений, видов работ и т. п.) на основе непрерывной и равномерной работы трудовых коллективов (бригад, потоков) неизменного состава, снабженных своевременной и комплексной поставкой всех необходимых материально-технических ресурсов.

Использование поточных методов  является естественной организационной формой выполнения СМР силами постоянно действующих, стабильных по составу и численности работающих строительных организаций.

Основной  целью программы "Автомобильные  дороги" федеральной целевой программы "Модернизация транспортной системы России (до 2010 года)" является создание условий для улучшения социально-экономического положения страны и освоения новых территорий, укрепления обороноспособности и экономической безопасности государства, повышения конкурентоспособности отечественных товаров за счет снижения транспортных издержек при перевозках автомобильным транспортом и поэтапного развития автомобильных дорог в соответствии с темпами автомобилизации страны.

 

 

 

 

 

 

1 Общая  часть

    1. Природно-климатические условия

1.1.1 Климат

Многолетняя средняя годовая  температура воздуха минус 2,2°С. Средняя месячная температура января достигает минус 30,1°С, при абсолютном минимуме - минус 52°С. Средняя месячная температура июля достигает плюс 20,4°С, при абсолютном максимуме плюс 41°С. Температура наиболее холод- ной пятидневки обеспеченностью 0,98 составляет минус 38  С .

Режим осадков в течение  всего года определяется циклонической  деятельностью и связан с атмосферными фронтами. Годовая сумма осадков - 618мм. В годовом ходе минимальное количество осадков наблюдается с декабря по март. Максимум осадков приходится на июль-август. Изменчивость осадков из года в год довольно велика. Величина максимального расчётного суточного слоя осадков 1% ВП составляет 175 мм . Расчётная высота снежного покрова 5% ВП составляет 46 см .

Среднемесячная скорость ветра на метеостанции  мало изменчива,  наиболее сильная в весенние и осённие месяцы (около 2,0-2,4м/с) и слабая зимой. Господствующее направление ветров в зимние месяцы северо-западное и западное, в летние месяцы преобладают ветра юго-восточного и северо-западного направлений. Средняя продолжительность метелей за год - 4 дня, осадков - 59 дней, туманов - 3 дня.

Район расположен в II дорожно-климатической зоне, в 8 ливневом районе. Климат умеренно-континентальный и формируется под влиянием Азиатского континента и Тихого океана.

 

 

 

 

 

Таблица 1.1 – Средняя месячная и годовая температура воздуха, 0С

Республика,

край,

область,

пункт

Январь

Февраль

Март

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Октябрь

Ноябрь

Декабрь

Год

г. Белогорск

-27,1

-20,7

-10,9

+1,8

+10,3

+17,4

+21,1

+18,7

+11,7

+1,3

-13,5

- 24,0

-1,2


 

    Рисунок 1.1 – Дорожно-климатический график

   

Весенняя  распутица рассчитывается по формуле  1.1:

 

                ZH = T1+5/α                                                                                   (1.1)

 

где T1 – дата перехода среднесуточной температуры через 00 С;

    α – климатический коэффициент, характеризующий скорость оттаивания грунта, см/ сут

ZH = 01.04+5/5 =01.04+1 = 02.04

Окончание распутицы  рассчитывается по формуле 1.2:

                ZК = T1+0,7hпр/α                                                                           (1.2)

 

где hпр – среднемаксимальная глубина промерзания, см.

ZК = 02.04 + 0,7*220/5 = 02.05

Осенняя распутица  рассчитывается тем же методом.

ZH =02.09

ZК =02.10

Таблица 1.2 –  Направление и скорость ветра

Республика, край, область, пункт

Повторяемость направлений ветра, %, средняя скорость ветра по направлениям, м/с, повторяемость штилей, %, максимальная и минимальная скорость ветра, м/с

Январь

Июль

С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

Штиль

С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

Штиль

Г.Белогорск

11

2

11

12

6

7

17

34

9

14

9

12

19

22

9

6

9

6


        Рисунок 1.2 – Роза ветров

 

1.1.2 Рельеф

 

С запада на восток расположена широкая выровненная пойма реки Зеи, слабоволнистая террасовая равнина и крупнохолмистая аккумулятивная озёрно-аллювиальная равнина; реки — Зея на западе и её левые притоки: Томь на севере и Белая на юге.  

 

1.1.3 Местные строительные материалы

 

В районе находятся месторождения глин, суглинков и песков.

Земляное  полотно проектируемого возводится из грунта боковых резервов. Плодородный слой снимается и складируется, а  потом используется для отделки откосов и рекультивации карьеров.

Дорожно-строительные материалы для строительства  конструктивных слоев дорожной одежды доставляются с карьеров песка №1 на6 км (влево 4км) и №2 на 13 км (вправо 2 км), а так же железнодорожным транспортом.

 

2 Техническая  характеристика строящейся дороги

 

Техническая характеристика дороги представлена в  таблице 2.1.

 

Таблица 2.1 – Основные параметры поперечного  профиля дороги

Наименование показателя дороги

Ед. изм.

Колич.

Протяженность автомобильной дороги

км

19,00

Техническая категория дороги

-

III

Расчетная скорость движения

км/ч

100

Ширина проезжей части

м

7,00

Число полос движения

шт.

2

Ширина обочины

м

2,50

Ширина укрепительной полосы

м

0,50

Ширина земляного полотна

м

12,00

Наибольший продольный уклон

50

Наименьшие радиусы кривых:

- в плане

- выпуклые

- вогнутые

 

м

м

м

 

800

10000

3000


 

 

Необходимые технические показатели приняты  в соответствии с таблицей 4, 7, 10 [ 7 ].

 

 

 

 

3 Календарная продолжительность  строительного сезона.

Расчет скорости потока 

 

    1.  Календарная продолжительность строительного сезона

 

Календарная продолжительность строительного  сезона зависит от климатических  условий, температурного режима, высоты снежного покрова, интенсивности и продолжительности осадков.

 

Таблица 3.1 – Календарная продолжительность строительного сезона

Край, область

Амурская область

Основные дорожно-строительные работы

Начало строительного сезона

Окончание строительного сезона

Календарная продолжительность сезона, Тк, дн.

Количество нерабочих дней по метеоусловиям

Подготовительные работы

-

-

30

2

Строительство искусственных  сооружений

15.05.12

10.10.12

149

9

Возведение земляного полотна

15.05.12

01.10.12

140

8

Устройство основания из грунта обработанного цементом

15.05.12

26.09.12

135

10

Устройство покрытия из черного щебня

15.05.12

8.09.12

117

10


 

 

 

 

 

    1. Расчет скорости потока

 

Расчет скорости потока определяется по формуле 3.1

 

,                                                     (3.1)

 

где V – скорость потока, м/смену;

L – длина трассы, м;

Тср – среднее число рабочих смен в строительной сезоне;

 

Тср = (Тк – Тр. – Тв – Трем – Тn) Ксм,                                                 (3.2)   

               

где Тк – календарная продолжительность строительного сезона, в днях;

Тр. – период развертывания потока, дней;

Тв – количество выходных и праздничных дней за период Тк;

Трем – количество дней ремонта;

Тn – количество нерабочих дней по метеоусловиям;

Ксм – коэффициент сменности.

         Тк = 140 дней

         Тв = 41 день

    

       

         Тn = ,                                                                        (3.3)

где n – количество нерабочих дней при работе в глинистых грунтах по    метеорологическим условиям, %.

 

Тn = дней

 

 

Трем =

,                                               (3.4)

 

Трем = дней

 

Тср = (140 -8-41-6-5)*2 =160 смен 

 

Таблица 3 – Расчет периода развертывания  потока при сооружении земляного полотна

Наименование работ на захватке

Количество захваток

Количество смен для развертывания потока

Технологический разрыв смен

Задел смен

Развертывание потока

Срезка растительного слоя и перемещение  его за пределы полосы отвода

1

1

-

-

1

Уплотнение естественного основания под насыпь

1

1

-

-

1

Разработка и перемещение грунта, и разравнивание грунта в насыпи

3

3

-

-

3

Уплотнение насыпи

3

3

-

-

3

Покрытие откосов насыпи и дна резервов растительным грунтом.

Планировочные работы

1

1

-

-

1

Окончательная планировка верха земляного полотна. Надвижка растительного грунта.

1

1

-

-

1

ИТОГО:

10

10

-

-

10


V = м/смену

 

Расчет скорости развертывания  потока при устройстве дорожной одежды выполняется аналогично по формулам 3.1,3.2,3.3,3.4.

 

Устройство основания из грунта обработанного цементом:

 

Тк = 135 дней

Тв = 39 дней

 

Трем =135*14/365= 5 дней

 

Тn =(135-39)*8/100 = 8 дней

 

Тср = (135-39-8-5-2)*2 = 162 смены

 

V = =117 м/смену

 

На устройство покрытия из черного  щебня:

 

Тк = 117 дней

Тв = 34 дня

 

Трем =117*14/365= 5 дней

 

Тn =(117-34)*8/100 = 7 дней

 

Тср = (117-34-7-5-2)*2 = 138 смены

 

V = =137 м/смену

  1. Подготовительные работы  

4.1     Расчистка дорожной полосы

 

Работа по расчистке организуется в следующей последовательности: срезка кустарника и мелкого леса, валка леса, очистка стволов от сучьев, корчевка и уборка пней; снятие растительного слоя; засыпка ям, оставшихся после корчевки пней; планировка и уплотнение тяжелыми катками.

До валки леса для безопасности и удобства работы вначале срезают  кустарник и мелкий лес. Камни, находящиеся на поверхности земли в местах выемок, удаляют корчевателями-собирателями. Перед снятием почвенного слоя необходимо обозначить границы срезки и контуры валов складирования для разбивки срезки используют вешки высотой 1-1,5 м, устанавливаются через 20-25 м.

При насыпях, возводимых из привозного грунта, и ширине подошвы насыпи не менее 20-25 м используют челночную схему срезки и перемещения грунта с его укладкой то с одной то с другой стороны, рисунок 3.1.

                                а – на полосе шириной до 25 м; б – на полосе шириной  более 25 м;

1-8 –  проходы бульдозера; В – вал  растительного грунта; m – расстояние, обеспечивающее продольный проход землеройных машин; h – толщина срезаемого слоя

 

Рисунок 3.1 – Схема снятия плодородного слоя поперечным способом

 

Рисунок 3.2 – Схема валки и трелевки леса.

 

4.2  Разбивочные  работы

 

После выноски пикетажа непосредственно  перед началом земляных работ производят разбивку, которая состоит в нанесении и закреплении на местности основных точек, определяющих поперечные размеры будущих насыпей и выемок с учетом уклона местности, толщины снимаемого слоя и расположения боковых канав и резервов.

Все необходимые точки закрепляют на местности кольями. На кольях делают засечки, на которых несмываемой  краской указывают номер пикета и плюса, отметку насыпи и выемки. На тех участках, на которых не был  вынесен пикетах, или он оказался сбитым, пикетные точки выносят, пользуясь репером.

Из опасения, что поставленные колья  могут быть сбитыми землеройными машинами и автомобилями, за пределами рабочей зоны устанавливают дополнительные колья, которые позволят восстановить точки сбитых кольев.

На дорогах имеющих высоту насыпи по оси до 1,5 метров, забивают колья, указывающие номера пикетов и высоту насыпи, а рядом ставят веху с поперечной планкой наверху, обозначающей поверхность будущей насыпи. При насыпи большей высоты ограничиваются только забивкой кольев по оси.

 

      Схема разбивки насыпи на горизонтальном  участке представлена на рисунке  3.3:

 

 

Рисунок 3.3 – Схема разбивки насыпи на горизонтальном участке

 

 Расстояние  от оси дороги до подошвы  откоса будущей насыпи рассчитывается по формуле 4.1:

 

L=B/2+H*m,                                                     (4.1)

 

где: B – ширина земляного полотна,

       H – высота насыпи у бровки,

        m – заложение откоса.

 

L = 12/2+1,25*3= 9,75 м.

 

Разбивка выемок. По оси выемок забитый кол указывает глубину  выемки. От него для сохранения отметок выносят отметку оси за пределы верхних бровок выемки. Линии верхних бровок выемок желательно обозначать нарезкой борозды автогрейдером.

 

 

 

1 – колья; 2 – шаблон; 3 – откосное лекало  с уровнем; 4 – веха.

 

Рисунок 3.4 -  Разбивка выемок на горизонтальном участке

l= m*h+b/2+K

l=4*1.25+6+0.5 = 11,5 м;

m=1:3;

K=0.5/3 = 0.16;

H=1.25/3 = 0.42 м;

В=12/3 = 4 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5   Строительство  мостов и водопропускных труб

5.1  Определение сроков  строительства мостов и труб

 

Мосты и трубы строятся в течение  всего года. В холодный период работы ведутся в 1 смену, в теплый период в 2 смены.

Гофрированные трубы отличаются от технически гладких существенно  большей шероховатостью, что обусловлено  наличием гофров. В нашей стране приняты следующие типоразмеры  гофров: 130х32 мм или 150х50 мм.

Гофрированные трубы обычно имеют  гладкие бетонные лотки, располагаемые на 1/4 или 1/3 периметра их сечения по дну.

Для расчета времени работы отряда не обходимо знать потребность в  отрядо- сменах.

Потребность в отрядо-сменах следует  принимать в соответствии  нормативных данных.

Таблица 5.1 – Потребность в отрядо-сменах при строительстве водопропускных труб

Размер отверстия трубы

1,50

1,50х2

2,00

2,00х2

Потребность отрядо-смен

0,275/5,5

0,625/7,72

0,35/6,92

0,67/10,8


 

Число дней работы отряда при строительстве  гофрированных труб от 2,00-3,00 = 7 смен.

Для расчета времени работы отряда на строительство малых железобетонных мостов необходимо знать среднею производительность такого отряда в зависимости от категории дороги.

Производительность отряда в смену  III категория – 0.7  м/смену.

Расчет времени работ отряда при строительстве труб и мостов представлено в таблице 5.2 и 5.3.

 

 

Таблица 5.2 – Продолжительность строительства труб

Местоположение трубы, ПК +

Размер отверстия трубы, м

Длина трубы, м

Расчет потребности отрядосмен

Число отрядосмен

46+00

2,00

19.00

6,92+0,35*19,00

14

62+40

2,50

20.00

-

7

76+00

2,50

21.00

-

7

109+00

2,50

22.00

-

7

125+40

2,00

21.00

6,92+0,35*21,00

15

137+00

2,00

19.00

6,92+0,35*19,00

14

170+00

2,00

18.00

6,92+0,35*18,00

13

185+00

2,50

19.00

-

7

ИТОГО

84     


 

Таблица 5.3 – Время работы отряда на строительстве железобетонных мостов

Местоположение моста, ПК +

Число пролетов, их длина, и длина  моста, м

Расчет потребности отрядосмен

Число дней работы отряда при двухсменной работе

93+00

1*24=24,00

24,00/0,7 = 34

17

153+00

1*18=18,00

18,00/0,7 = 26

13

ИТОГО

30


 

Число дней отряда при двухсменной работе на строительство труб составляет 84 дня; на строительство мостов составляет 30 дней. Создаются 2 отряда - на строительство мостов и на строительство труб.

 

5.2 Состав отряда

 

Необходимые данные для определения  состава специализированного отряда представлены в таблице 5.4.

 

Таблица 5.4 – Состав специализированного отряда для искусственных сооружений

Рабочие, машины, оборудование

Требуемое количество при строительстве

Труб

Мостов

Рабочие

Строительные рабочие

6

10

Машины и водители

4

8

Машины и оборудование

Автокран TMS 640

1

-

Автокран WOC PC-16E

-

1

Экскаватор IN-123

1

1

Бульдозер URB 170.01 R

1

1

Электростанция

-

1

Электротрамбовка ИЭ-4502

1

2

Битумный котел

1

1

Машины для перевозки конструкций и оборудования

1

2

Компрессорные станции  Atlas Copco XAHS 175 Dd

-

1

Электросварочный аппарат

-

1

Инвентарные подмости, стропы, траверсы ( комплект)

1

2