Технология и организация в дорожном строительстве

Содержание

Введение 2

1. Характеристика района строительства автомобильной дороги. 2

2. Конструирование дорожной одежды 2

2.1. Расчет по упругому прогибу 2

2.2. Категория дороги и технические нормативы 2

3. Составление общей ведомости объёмов строительных материалов 2

3.1. Составление общей схемы снабжения дороги строительными материалами 2

3.2. Расчет объемов дорожно-строительных материалов. 2

3.3. Сравнение вариантов дорожных одежд 2

4. Технология строительства дорожной одежды 2

4.1. Составление технологической схемы 2

5. Контроль качества при строительстве дорожной одежды 2

6. Охрана труда и техника безопасности 2

6.1. Общие положения 2

6.2. Строительство подстилающих слоев оснований и оснований из необработанных материалов 2

6.3. Строительство асфальтобетонных покрытий и оснований. 2

6.4. Противопожарная безопасность 2

7. Деталь проекта. Ошибка! Закладка не определена.

Список использованных источников 2

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Современные автомобильные  дороги представляют собой сложные  инженерные сооружения. Они должны обеспечивать возможность движения потоков автомобилей с высокими скоростями. Их проектируют и строят таким образом, чтобы автомобили могли реализовать свои динамические качества при нормальном режиме работы двигателя, чтобы на поворотах, подъемах и спусках автомобилю не грозили  занос или опрокидывание. В течение  всего года дорожная одежда должна быть прочной, противостоять динамическим нагрузкам, передающимся на нее при  движении автомобилей, быть ровной и  нескользкой. При проектировании автомобильных  дорог необходимо предусматривать  широкое использование местных  строительных материалов и побочных продуктов промышленности; учитывать  местные геофизические условия, влияющие на строительство и последующее  содержание дорог.

Дороги должны обеспечивать безопасность автомобильного движения. Проложенные с учетом психофизиологических особенностей восприятия водителями дорожных условий, они должны предоставлять  водителям всю необходимую информацию, как бы подсказывая им правильные режимы движения, обеспечивая высокую  пропускную способность и исключая возможность серьезных дорожно-транспортных происшествий.

Современные автомобильные  дороги обслуживают массовые пассажирские  грузовые перевозки. Они стали местом повседневной работы миллионов водителей, ими пользуются пассажиры автобусов  и многочисленные туристы. Таким  образом, все это делает необходимым  предъявлять к автомобильным  дорогам столь же обязательные высокие  архитектурно-эстетические требования, как и к любому инженерному  сооружению массового использования.

В ближайшее время предусматривается  большой объем работ по строительству  и реконструкции автомобильных  дорог с твердым покрытием, улучшение  качества строительства, повышение  производительности труда, технических  условий и обязательном их соблюдении. Протяженность дорог с твердым  покрытием растет в основном за счет нового строительства, но важное место  занимает также реконструкция дорог  переходными и низкими типами покрытий. На этих работах заняты тысячи дорожно-строительных и ремонтно-строительных организаций, поэтому надобность в  хорошей техники и технологии строительства очень велика.

Современная дорожная одежда состоит из нескольких конструктивных слоев: покрытие верхнего слоя дорожной одежды, которое может состоять из слоя износа или одного или нескольких несущих слоев основания которое  может состоять из верхнего и нижнего  слоя, дополнительных слоев разного  назначения: дренирующих, морозозащитных, изоляционных, выравнивающих и т. п. Слоистые конструкции дорожных одежд  с постепенным изменением прочности  слоев имеют ряд преимуществ: конструктивные - обеспечение плавного изменения прочности конструктивных слоев сверху вниз в соответствии с изменениями напряжений от температурной нагрузки. Технологические - обеспечение пропуска рабочего движения по отдельным слоям дорожной одежды с проверкой прочности. Особое значение многослойности проявляется при стадийном строительстве или стадийной реконструкции автомобильных дорог. Типы покрытий и оснований принимаются в соответствии со СНиПом. 

1. Характеристика  района строительства автомобильной  дороги.

Башкирия расположена на Южном  Урале, в Пределах 51*40” и 60* в.д. в  глубоком тылу нашей страны, между  Поволжьем на западе и Сибирью  на востоке. 
Башкирия – одна из крупных и первых по времени образования автономных республик РФ. Ее площадь равна 142,5 тысячам квадратных километров, т. е. она в три с половиной раза больше Дании и почти в пять раз больше Бельгии. 
Современные границы проходят: на севере с Свердловской и Молотовской областями – сначала по реке Ока,  затем по долинам рек Уфы,  Сарса, Тюя, Буя; на северо-западе и западе с Удмуртией и Татарией - по нижним течениям рек Камы, Белой, Сюня, Ика; на юго-западе и юге с Чкаловской областью - сперва по юго-западным острогам Бугульминско-Белебеевской возвышенности, затем по северо-восточной окраине Общего Сырта и Губерлинского плато; на востоке с Челябинской областью - по восточным отрогам хребтов Ирендык-тау, Урал-тау, близ реки Урала. При этом с восточной стороны Башкирии коридором во внутреннюю часть Башкирской республики вклинивается территория Челябинской области (горнозаводские районы бывшего Златоустовского уезда, Уфимской губернии). Общее протяжение ее границ около 2500 километров. 
По конфигурации своей территории Башкирия несколько вытянута с севера на юг. По топографическим условиям территория республики удобнее для перечисления в меридиальном, нежели в широтном направлении, особенно в ее восточной, наиболее пересеченной горной части. Однако и эта горная область республики, при современном уровне техники дорожного строительства и средств связи, не так уж не доступна, так как горы Башкирского Урала не очень высоки и имеют ряд поперечных долин, по которым сравнительно легко можно проводить железные и шоссейные дороги.

Крупнейшие реки: Белая (Агидель) (1430 км) и её притоки Уфа (918 км), Дёма (535 км), Нугуш (235 км), Сим (239 км), Ашкадар (165 км), Стерля (94 км).

Озёр насчитывается около 2700. Наибольшее количество озёр находится в зауральской части республики. Почти все озёра Башкирского Зауралья имеют продолговатую форму и вытянуты параллельно горным хребтам. Озёра эти обильны рыбой (до 40 видов). Среди озёр западной части Башкортостана наиболее крупными являются: Аслыкуль, имеющее площадь в 18,5 км², и Кандрыкуль с площадью в 12 км².

Леса занимают более 40 % территории республики. В Предуралье это смешанные леса, севернее, в западном предгорье, расположены сосново-лиственные и берёзовые леса и темнохвойная тайга. В Предуралье также распространены лесостепи с берёзовыми и дубовыми лесами, разнотравно-ковыльные степи. Почвы в основном серые лесные, чернозёмные, дерново-подзолистые.

Климат континентальный. Среднегодовая температура +0,3° в горах и +2,8° на равнине. Средняя температура января −18°, июля +18°.

Число солнечных дней в  году колеблется от 287 в Аксёново и Белорецке до 261 в Уфе (наименьшее число дней приходится на декабрь и январь, наибольшее — на летние месяцы).

Средний абсолютный минимум  температуры воздуха составляет −41°, абсолютный максимум +38°. Устойчивый переход температуры воздуха  через 0° происходит 4-9 апреля весной и 24—29 октября — осенью, в горных районах соответственно 10—11 апреля и 17—21 октября. Число дней с положительной температурой воздуха 200—205, в горах 188—193. Средняя дата последнего заморозка 21—30 мая, самая поздняя 6—9 июня, а в северных и горных районах — 25—30 июня. Средняя дата первого заморозка 10—19 сентября, самая ранняя — 10—18 августа.

 

Таблица 1

Направления господствующих ветров для января и июля

	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Январь
Средняя скорость ветра, м/с	3.9	3	3.2	4.6	5.6	4.8	6	5.2
Июль
Средняя скорость ветра, м/с	3.7	3.3	3	3.4	3.8	4.2	4.3	4.6

                                                              Рис 1. Розы ветров

 

 

2. Конструирование дорожной одежды

1. Расчет по упругому прогибу

В соответствии с заданием предлагается рассчитать дорожную одежду с покрытием капитального типа для  автомобильной дороги II категории. Материалы для дорожной одежды следует выбрать из предлагающихся в задании.

По типовому альбому выбираем первичную конструкцию дорожной одежды и принимаем её к расчёту  двух рассматриваемых далее вариантов.

Eгр=49.7 Мпа.

 

I вариант

Рис.2 Первый вариант дорожной одежды

Принимаем следующие типы слоев дорожной одежды:

1. мелкозернистый асфальтобетон из горячей плотной смеси на битуме     БНД 90/130, тип Б, М-I, ГОСТ 9128-97, Е₁=2400 МПа, h₁=5 см.
2. крупнозернистый асфальтобетон из пористой горячей смеси на битуме  БНД 90/130, тип А, М-I, ГОСТ 9128-97, Е₂=1400 МПа, h₂=7см.
3. Щебень III класса прочности обработанный пескоцементной смесью,

 ГОСТ 8267-93, Е₃ =450 МПа, h₃=12 см.

4. Песок средний, ГОСТ 8736-93, Е₄ =110 МПа, h₄=30 см.

Послойно рассчитываем дорожную одежду сверху вниз с помощью номограммы 3.1 [3]:

1. Мпа

 Мпа

  

  

2. МПа

    МПа

   

 

 

3. МПа

    МПа

   

     

4. МПа

    МПа

    

      

      

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II вариант

Рис.3 Второй вариант дорожной одежды

 

Принимаем следующие типы слоев дорожной одежды:

1. мелкозернистый асфальтобетон из горячей плотной смеси на битуме     БНД 60/90, тип Б, М-I, ГОСТ 9128-97, Е₁=3200 МПа, h₁= 4см.
2. крупнозернистый асфальтобетон из пористой горячей смеси на битуме  БНД 60/90, тип А, М-I,   ГОСТ 9128-97, Е₂=2000 МПа, h₂= 7см.
3. Щебень М1200, укрепленный комплексным вяжущим. ГОСТ 8267-93,      Е₃=550 МПа, h₃=15 см.
4. ПГС. ГОСТ 23735-79, Е₄=140 Мпа, h₄=20 см.

 

 

1. Мпа

 Мпа

  

  

2. МПа

    МПа

   

 

 

3. МПа

    МПа

   

     

4. МПа

    МПа

    

      

      

     

2. Категория дороги и технические нормативы

Таблица 3

Технические нормативы проектируемой  автодороги

№ п/п	Технические параметры		Единицы измерения	По СНиП
1	Категория дороги		-	II
2	Число полос движения		шт.	2
3	Ширина полосы движения		м	3,75
4	Ширина проезжей части		м	7,5
5	Ширина обочины		м	3,75
6	Наименьшая ширина укрепленной  полосы обочины		м	0,75
7	Ширина земляного полотна		м	15
8	Расчетная скорость		км/ч	120
9	Наибольший продольный уклон		‰	40
10	Наименьшее расстояние видимости		м	250
11	Наименьший радиус кривых в плане	Без виража	м	2000
		С виражом	м	800
12	Наименьшие радиусы выпуклых вертикальных кривых		м	15000
13	Наименьшие радиусы вогнутых вертикальных кривых		м	5000
14	Длина переходной кривой		м	120

 

 

3. Составление общей ведомости объёмов строительных материалов

1. Составление общей схемы снабжения дороги строительными материалами

В данном разделе устанавливают  способы получения дорожно-строительных материалов, даются виды карьеров, составляется схема снабжения всего участка  дороги материалами. Производится подсчёт  средних дальностей возки материалов из каждого месторождения по формуле:

 

                                  (L₀ + L₁/2) L₁ + (L₀ + L₂/2) L₂

                   L_ср =

                                                   L₁ + L₂                                      (2)

 

 

где L₀ – расстояние от месторождения до трассы по перпендикуляру, км;

L₁ – расстояние от точки пересечения перпендикуляра с трассой до её конца, км;

L₂ – расстояние от точки пересечения перпендикуляра с трассой до её конца, км.

 

Рис.4 Схема снабжения трассы дорожно-строительными  материалами

 

I вариант

1) Средняя дальность возки  БЭ до АБЗ:

2) Средняя дальность возки  песка до АБЗ:

3) Средняя дальность возки  щебня I-II класса:

4) Средняя дальность возки  МП:

5) Средняя дальность возки  асфальтобетонной смеси:

6) Средняя дальность возки  цемента до БСУ:

7) Средняя дальность возки  ПГС до БСУ:

8) Средняя дальность возки  цементированного ПГС:

9) Средняя дальность возки  грунтощебня:

 

II вариант

1) Средняя дальность возки  БЭ до АБЗ:

2) Средняя дальность возки  песка до АБЗ:

3) Средняя дальность возки  щебня I-II класса:

4) Средняя дальность возки  МП:

5) Средняя дальность возки  асфальтобетонной смеси:

6) Средняя дальность возки  цемента до БСУ:

7) Средняя дальность возки  грунтощебня:

8) Средняя дальность возки  цементированного грунтощебня:

9) Средняя дальность возки  ПГС:

 

Асфальтобетонные смеси возятся  на строительство дороги из асфальтобетонного  завода расположенного вблизи железной дороги. Грунтощебень, песок, ПГС транспортируются из карьеров. Смесь цемента с ПГС и смесь цемента с грунтощебнем доставляются на трассу после приготовления в смесительной установке расположенной на трассе.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

              Дальность возки для материалов  автомобильным транспортом 

               

№	Наименование материала			I Вариант, км	II Вариант, км
1	Битум			15	15
2	Песок			15	15
3	Щебень I-II класса			0	0
4	МП			0	0
5	Асфальтобетонная смесь			10.19	10.19
6	Цемент			9	9
7	ПГС			10	11.73
8	Грунтощебень			9.5	10
9	Цементированный ПГС			3.27	-
10	Цементированный грунтощебень			-	3.27
71.96		74.19

 

2. Расчет объемов  дорожно-строительных материалов.

Объем считается по формуле:

     (3)

где  В - ширина;

L- длина;

h- высота;

k_y- коэффициент уплотнения.

 

Масса считается по формуле:

             (4)

где    V- объём

- плотность

 

Плотность и коэффициент  уплотнения для:

• мелкозернистого асфальтобетона         ,     
• крупнозернистого асфальтобетона          ,      
• цементированного ПГС                                     ,       
• грунтощебня                                                       ,      
• цементированного грунтощебня                             
• ПГС                                                                                            
  

Таблица 5

Объем дорожно-строительных материалов для строительства автомобильной  дороги

 I Вариант

Объем материалов		Масса материалов
Vм/з а/б=2·4,5 ·0,06·13000·1,2=8424 м3		mм/з а/б=V·ρ=8424·2,3=19375.2 т
Vк/з а/б=2·4,5 ·0,07·13000·1,25=10237,5 м3		mк/з а/б=V·ρ=10237,5 2,1=21498.75
VПГС укр ц.=2·5.075·0,15·13000·1,2=23751 м3		m ПГС укр Ц=V·ρ=23751·1,7=63855.06 т
VПГС укр ц. обоч =2·0,12·3,26·13000·1,2=13222,56 м3		mПГС укр.ц. обоч.=V·ρ=13222,56·1,7=22478,36 т
Vгр.щеб. осн=2·0,47·7,825 ·13000·1,4=163552,48 м3		mгр.щеб. осн =V·ρ=163552,48 ·1,9=344413,35 т
Vгр.щеб. обоч.=2·0,47·3,25·13000·1,4=17717,7 м3		mгр.щеб. обоч.=V·ρ=17717,7 ·1,9=33663,63т
Нормы расхода материала  для мелкозернистой смеси, марка  I, тип Б
Битум (6%) 1162,52 т	Щебень (45%) 8718,84 т	Песок (45%) 8718,84 т	МП (10%) 1937,52 т
Нормы расхода материала  для крупнозернистой смеси, марка  I, тип А
Битум (5%) 1074,94 т	Щебень (50%) 10749,38 т	Песок (44%) 9459,45 т	МП (6%) 1289,93 т
Нормы расхода материала  для ПГС укрепленного цементом
Цемент М400 (20% от mПГС) 12771,1 т

 

 

 

 

 

 

Таблица 6

Объем дорожно-строительных материалов для строительства автомобильной  дороги  II Вариант

Объем материалов		Масса материалов
Vм/з а/б=2·4,5 ·0,05·13000·1,2=7020 м3		mм/з а/б=V·ρ=7020·2,3=16146 т
Vк/з а/б=2·4,5 ·0,08·13000·1,25=11700 м3		mк/з а/б=V·ρ=11700·2,1=24570 т
Vгр.щеб укр.ц.=2·5,075·0,15·13000·1,5=29688,75 м3		m гр.щеб укр.ц=V·ρ=29688,75 ·2=92433,9 т
Vгр.щеб укр.ц. обоч.= =2·3,26·0,12·13000·1,5=14553,83 м3		m гр.щеб укр.ц. обоч.=V·ρ=14553,83 ·2 =33056,4 т
VПГС осн=2·8,045·0,58 ·13000·1,15=169604,76 м3		m ПГС осн. =V·ρ=169604,76 ·1,6=294653,74 т
VПГС обоч.=2·3,26·0,58·13000·1,15=16528,2 м3		MПГС обоч.=V·ρ=16528,2·1,6=23286,12 т
Нормы расхода материала  для мелкозернистой смеси, марка  I, тип Б
Битум (6%) 968,76 т	Щебень (45%) 7265,7 т	Песок (45%) 7265,7 т	МП (10%) 1614,6 т
Нормы расхода материала  для крупнозернистой смеси, марка  I, тип А
Битум (5%) 1228,5 т	Щебень (50%) 12285 т	Песок (44%) 10810,8 т	МП (6%) 1474,2 т
Цемент М400 (20% от m гр.щеб) 18486,78 т

 

 

3. Сравнение вариантов дорожных одежд

Темпом  (скоростью потока) называют объем работ, выполняемый  в единицу времени. Скорость потока характеризуется производительностью  механизированного отряда и определяет величину других параметров.

           (5)                  

 где    L - участок дороги, м

N - количество рабочих смен в сезоне

V - скорость потока, м/смену

Среднее количество рабочих  смен определяется расчетной продолжительностью:

,   (6)               

- количество календарных дней  в сезоне,

= 154;

- количество праздничных и  выходных дней за период  ,

= , = 23;

- количество дней, предназначенных  на ремонт и профилактику машин, 

=0,04 , = 0,32;

- простой в работе по организационным  причинам и в связи с переходом  с одного места на другое,

=0,045 , = 7,92;

- простой по атмосферным условиям,

=8;

- коэффициент смежности работ  ( =1).

= (154-23-0,32-7,92-8) = 114,76 _{120 смен}

Таким образом, по формуле (5) получим:

 

 

Ведомость объёмов  дорожно-строительных материалов.

Таблица 7

I вариант дорожной одежды 

Конструктивный слой и  вид работ	Ед. Изм.	Потребность в материале  на весь участок дороги							На захватку	На 1 км.	На всю трассу
		Щеб. I кл.	Щеб. III кл.	Песок	Мин. пор.	Битум	БЭ	Цемент
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Основное  производство
Подстилающий слой из песка	т.	-	-	101175,4	-	-	-	-	919,78	9197,76	101175,4
Щебен. укрепл. пескоцем. смесью	т.	-	28787,6	-	-	-	-	-	261,7	2617,1	28787,6
Розлив битумной эмульсии	т.	-	-	-	-	-	71,8	-	0,65	6,5	71,8
Пористый а/б	т.	-	-	-	-	-	-	-	165,38	1653,75	18191,25
Розлив БЭ	т.	-	-	-	-	-	29,7	-	0,27	2,7	29,7
Плотный а/б	т.	-	-	-	-	-	-	-	124,2	1242	13662
Засыпка обочин песком	т.	-	-	14032	-	-	-	-	127,6	1275,6	14032
Укрепление обочин щебнем	т.	-	14270,3	-	-	-	-	-	129,73	1297,3	14270,3
ИТОГО:	т.	-	43057,9	115207,4	-	-	101,5	-	1729,3	17292,7	190220,05
Неосновное  производство
Плотный а/б
Щебень I кл.	т.	6147,9	-	-	-	-	-	-	55,9	558,9	6147,9
Песок	т.	-	-	6147,9	-	-	-	-	55,9	558,9	6147,9
Мин. порошок	т.	-	-	-	1366,2	-	-	-	12,42	124,2	1366,2
Битум 90/130	т.	-	-	-	-	819,72	-		7,45	74,52	819,72
ИТОГО	т.	6147,9	-	6147,9	1366,2	819,72	-	-	131,65	1316,52	14484,72
Пористый а/б
Щебень I кл.	т.	9095,63	-	-	-	-	-	-	82,69	826,88	9095,63
Песок	т.	-	-	8004,15	-	-	-	-	72,77	727,65	8004,15
Мин. порошок	т.	-	-	-	1091,48	-	-	-	9,92	99,23	1091,48
Битум 90/130	т.	-	-	-	-	909,56	-	-	8,27	82,69	909,56
ИТОГО	т.	9095,63	-	8004,15	1091,48	909,56	-	-	173,64	1736,44	19100,82
Пескоцементная смесь
Песок	т.	-	-	5757,52	-	-	-	-	52,34	523,41	5757,52
Цемент М400	т.	-	-	-	-	-	-	1151,5	10,47	104,68	1151,5
ИТОГО:									62,81	628,09	6909,02

 

                                            Таблица 8

II вариант дорожной одежды

Конструктивный слой и  вид работ	Ед. Изм.	Потребность в материале  на весь участок дороги							На захватку	На 1 км.	На всю трассу
		Щеб. I кл.	Щеб. III кл.	Песок	Мин. пор.	Битум	БЭ	Цемент
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Основное  производство
Подстилающий слой из песка	т.	-	-	84216	-	-	-	-	765,6	7656	84216
Щебен. укрепл. БЭ	т.	-	36447,84	-	-	-	-	-	331,3	3313,44	36447,84
Пропитка щебня БЭ	т.	-	-	-	-	-	1267,2	-	11,52	115,2	1267,2
Розлив битумной эмульсии	т.	-	-	-	-	-	30,76	-	0,28	2,8	30,76
Пористый а/б	т.	-	-	-	-	-	-	-	165,4	1653,75	18191,25
Розлив БЭ	т.	-	-	-	-	-	29,7	-	0,27	2,7	29,7
Плотный а/б	т.	-	-	-	-	-	-	-	124,2	1242	13662
Засыпка обочин песком	т.	-	-	18004,8	-	-	-	-	163,7	1636,8	18004,8
Укрепление обочин щебнем	т.	-	14270,3	-	-	-	-	-	129,73	1297,3	14270,3
ИТОГО:	т.	-	50718,14	102220,8	-	-	1327,66	-	169,2	16920	186119,85
Неосновное  производство
Плотный а/б
Щебень I кл.	т.	6147,9	-	-	-	-	-	-	55,9	558,9	6147,9
Песок	т.	-	-	6147,9	-	-	-	-	55,9	558,9	6147,9
Мин. порошок	т.	-	-	-	1366,2	-	-	-	12,42	124,2	1366,2
Битум 90/130	т.	-	-	-	-	819,72	-		7,45	74,52	819,72
ИТОГО	т.	6147,9	-	6147,9	1366,2	819,72	-	-	131,65	1316,52	14484,72
Пористый а/б
Щебень I кл.	т.	9095,63	-	-	-	-	-	-	82,69	826,88	9095,63
Песок	т.	-	-	8004,15	-	-	-	-	72,77	727,65	8004,15
Мин. порошок	т.	-	-	-	1091,48	-	-	-	9,92	99,23	1091,48
Битум 90/130	т.	-	-	-	-	909,56	-	-	8,27	82,69	909,56
ИТОГО	т.	9095,63	-	8004,15	1091,48	909,56	-	-	173,64	1736,44	19100,82