Строительство автодорог

1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ  КОМПЛЕКСА   РАБОТ  ПО  ПОДГОТОВКЕ

   ДОРОЖНОЙ ПОЛОСЫ

 

1.1 Технология подготовительных  работ

 

К подготовительным работам  по возведению земляного  полотна относятся:

1. восстановление и закрепление трассы;
2. расчистка дорожной полосы;
3. разбивка земляного полотна;
4. постройка временных землевозных дорог.

 

1.1.1  Восстановление и закрепление  трассы

 

Восстановление  трассы – это установка на местности  дополнительных геодезических знаков, обозначающих трассу в плане и  профиле.

Заданием  на курсовой проект предусмотрено строительство  дороги III категории с ПК 2 по ПК 19. В соответствии с рабочими отметками назначены типовые поперечные профили земляного полотна (лист 1): с ПК 2 по ПК 3 тип 2, ПК4 тип 3, с ПК 5 по ПК 14 тип 2, с ПК15 по ПК 19 тип 9. Рассматриваемый участок трассы  представляет собой прямую. Ширина земляного полотна поверху составляет 12 м в соответствии с ТКП.

Для закрепления  трассы на местности осуществляется:

1. вынос всех знаков геодезической разбивочной основы на ГПО;
2. закрепление всех пикетов и плюсовых точек;
3. закрепление створных точек на длинных прямых и разбивка промежуточных точек;
4. продольное нивелирование всех точек линии и при необходимости съемка поперечных профилей;
5. установка дополнительных реперов у насыпей высотой более 3 м.

  Схема закрепления трассы на прямом участке дороги показана на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Схема закрепления оси дороги на прямом участке трассы:

   1 –  выносной столб; 2 – выносные колья; 3 – границы полосы отвода; 4 –  четные пикеты              (точки со сторожками); 5 – ось  дороги; В – ширина полосы отвода.

Параллельно закреплению трассы производится разбивка полосы отвода.

Полоса  отвода – это земли, прилегающие  к трассе и занимаемые для строительства  автомобильной дороги.

Полоса  отвода по ширине включает в себя полотно  строящейся автомобильной дороги и  все сооружения, входящие в комплекс строительства. Ширина постоянной полосы отвода, которая выделяется в бессрочное пользование,  зависит от категории  дороги, количества полос движения, высоты насыпей, крутизны откосов насыпей. Грунт для строящегося участка  автомобильной дороги разрабатывается в карьерах.

 Возведение  насыпей из грунта боковых  резервов нецелесообразно, так  как, во-первых при этом ширина  полосы отвода значительно увеличивается,  во-вторых грунт, получаемый из  боковых резервов, может не соответствовать  требованиям, предъявляемым к  грунту земляного полотна (т.е.  необходимо обогащение грунта, что  связано с дополнительными экономическими  и временными затратами), в-третьих  земли используемые под резервы необходимо будет рекультивировать. В результате такого решения (возведение насыпи из грунта боковых резервов) стоимость земляных работ была бы наименьшей по сравнению с разработкой грунта в карьерах, но если эту задачу (возведение насыпи) рассматривать не с позиции экономии единовременных расходов, то такое решение оказывается нерациональным.

На участке  присутствует два типа насыпи и один тип выемки. Для определения точек перехода одного типа насыпи в другой воспользуемся рисунком 1.2 (ПК3-ПК)и формулой (1).

Рисунок 1.2 – Схема для определения точки перехода одного типа насыпи в другой

(1.1)

где x – расстояние, на котором происходит изменение типа поперечного профиля, м;   L – расстояние  между смежными   пикетами, м;    h – отметка земляного полотна, при которой происходит изменение типа поперечного профиля земляного полотна, h=6м;  h₂ – рабочая отметка с высотой насыпи менее 6 метров в соответствии с типом 2, h₂=2,36м; h₁ – рабочая отметка с высотой насыпи более 6 метров в соответствии с типом 3, h₁=6,35 м.

В соответствии с рисунком 1.2 по формуле (1.1)

 

Ширину постоянной полосы отвода определим по формуле

                                     (1.2)

где   B   –  ширина земляного полотна поверху, м;  m – крутизна заложения откоса насыпи, м;   H_н –  высота насыпи, м; h_к – глубина кювета, м; n  –  крутизна откоса кювета, м.

Расчет  ширины постоянной полосы отвода произведем в  таблице 1.1.

      Таблица 1.1 – Ширина постоянной полосы отвода

ПК	+	Нн,м	m	n	hк,м	B,м	ГПО	Ш пост
2		1,22	3	1,5	0,6	12,00	14,36	28,72
2	68	2	3	1,5	0,6	12,00	16,70	33,40
3		2,36	1,5			12,00	11,54	23,08
3	91	6	1,5			12,00	17,00	34,00
4		6,35	1,75			12,00	19,11	38,23
4	44	6	1,5			12,00	17,00	34,00
5		5,56	1,5			12,00	16,34	32,68
6		4,33	1,5			12,00	14,50	28,99
6	76	2	3	1,5	0,6	12,00	16,70	33,40
7		1,25	3	1,5	0,6	12,00	14,45	28,90
8		0,36	3	1,5	0,6	12,00	11,78	23,56
9		0,78	3	1,5	0,6	12,00	13,04	26,08
10		1,88	3	1,5	0,6	12,00	16,34	32,68
10	15	2	3	1,5	0,6	12,00	16,70	33,40
11		2,66	1,5			12,00	11,99	23,98
12		3,25	1,5			12,00	12,88	25,75
12	65	2	3	1,5	0,6	12,00	16,70	33,40
13		1,33	3	1,5	0,6	12,00	14,69	29,38
13	50	2	3	1,5	0,6	12,00	16,70	33,40
14		2,33	1,5			12,00	11,50	22,99
14	50	0				12,00	8,00	16,00
15		2,55	3	1,5	1,4	12,00	21,95	43,90
16		1,23	3	1,5	1,4	12,00	17,99	35,98
17		3,56	3	1,5	1,4	12,00	24,98	49,96
18		2,55	3	1,5	1,4	12,00	21,95	43,90
19		2,33	3	1,5	1,4	12,00	21,29	42,58

 

1.1.2  Расчистка дорожной полосы

В состав работ по расчистке дорожной полосы входят:

1. удаление мелколесья и кустарника;
2. срезка растительного слоя;
3. уборка камней, валунов.

Срезка кустарника и  мелколесья производится на участке  с ПК2 до ПК5. Для срезки кустарника и мелколесья используем кусторез. Срезанный кустарник сгребается и складывается за пределами участка производства работ затем сжигается или вывозится (рисунок 1.3) .

Срезка  кустарника кусторезом производится в  любое время года, но лучшие условия  для этого созданы зимой благодаря  закреплению корней и стволов  кустарника в промерзшей земле. В  этих условиях ножи кустореза хорошо срезают древесную растительность за один проход. Успешно проходит срезка и в начале весны, когда снега  мало а земля еще не оттаяла.

Растительный  слой снимается на ПК 2 – ПК 19 и также укладывается в отвал для последующего использования при укреплении откосов земляного полотна и рекультивации нарушенных земель, составляет 0,2 метра. Срезание растительного слоя производим при помощи бульдозеров (рисунок 1.4).

 

  Рисунок 1.3 – Схемы расчистных работ:

  а – срезка кустарника; б – выкорчевывание пней; 1 – граница просеки; 2 – направление движения кустореза или бульдозера при срезании кустарника и пней мелкого леса; 3 – зона сжигания отходов; 4 – направление движения бульдозера при перемещении хвороста и пней в зону сжигания; 5 – направленное движение трактора при выкорчевывании пней

Рисунок 1.4 – Схема срезки растительного грунта:

  а – челночная В ≤ 25 м (ПК 11,ПК14); b – поперечная В = 25…35 м (ПК2-ПК10,ПК13); с – поперечно-участковая В = 35…45 м (ПК 15-19); B – ширина полосы отвода; О – отвал растительного грунта; m – ширина зоны проезда и маневра машин;   h – толщина срезаемого слоя грунта.

1.1.3 Разбивка земляного полотна

Разбивка  земляного полотна состоит в  нанесении и закреплении на местности  основных точек определяющих поперечные размеры земляного полотна, границы  подошвы насыпей, с учетом уклона местности и  расположения боковых  канав. Эти границы отмечают бороздами  вырезаемыми автогрейдерами или  кольями, забиваемыми через 25-50 м.

На кольях делают затесы, несмываемой  краской указывают номера пикета,

плюса и отметку насыпи. Для сохранения основной разбивки за пределами рабочей зоны устанавливают дополнительные колья, которые, в случае необходимости, позволяют произвести восстановление сбитых точек.

Разбивку границ откосов земляного  полотна производят раздельно на каждом поперечнике, на основных переломных точках местности. Разбивку поперечных профилей ведет с применением  теодолита, контрольного шаблона, уровня, откосного лекала с уровнем и  рейки.

Схема разбивки земляного полотна представлена на рисунке 1.5. Разбивка границ откосов производится на всех переломных участках местности.

Рисунок 1.5 – Схема разбивки насыпи.

1. Отметка высоты насыпи по оси; 2 – насыпь; 3 – колья; 4 – откосное лекало с уровнем; 5 – шаблон; 6 – поверхность земли; 7 – веха.

 

1.1.4 Постройка  временных землевозных дорог

 

Для транспортирования грунта следует  максимально использовать существующую дорожную сеть, устраивая от нее ответвления в сторону строящейся автодороги. При невозможности или экономической нецелесообразности использования дорог общей сети необходимо предусматривать устройство временных землевозных дорог.

Ширина  проезжей части дорог для автосамосвалов грузоподъемностью до 12 т при  двустороннем движении 7 м, а при  одностороннем движении 3,5 м. Ширина обочин не менее 1 м, в стесненных условиях на выездах и объездах не менее 0,5 м с каждой стороны. На косогорах ширина обочин составляет с нагорной стороны – 0,5 м, с подгорной – 1 м.

Проектирование  плана и продольного профиля  временных землевозных дорог  следует осуществлять в соответствии с требованиями [1] применительно  к дорогам V категории.

На рисунке 1.6 представлен поперечный профиль насыпи временной землевозной дороги.

Рисунок 1.6 – Поперечный профиль землевозной дороги.

1.2 Определение, объемов  и сроков выполнения подготовительных  работ

Объем    определяется    на    основании    графиков    полосы     отвода

представленных  на листе 2. Для расчета продолжительности  той или иной работы, необходимо рассчитать производительность комплекта  машин при выполнении конкретной работы.

 Производительность комплектов машин определяем по формуле

,                      (1.3)

где T' – продолжительность рабочей смены, T' = 8 часов;     – единичный объем (объем в измерителе); H_вр – нормы затрат машинного времени на выполнение единичного объема работ в машино-часах.

Продолжительность работ определяется по формуле:

,                 (1.4)

где  V – объем работ;  П –  производительность комплекта в измерителе; N – количество комплектов принятое  для производства  работ,  N=1;                 К  – коэффициент сменности, К=1.

Подставив численные значения  в формулу (3) и (4) получим для бульдозера ДЗ-28, при Н_вр = 0,66 машино-часа:

 

 

Объем подготовительных работ и расчет их производительности сведен в таблицу 1.2.

График  границы полосы отвода представлен в приложении Б.

 

Таблица 1.2 – Объем подготовительных работ и расчет производительности	Продолжительность,ч		10,37	9,06	6,69	13.01	10,37	9,36
	Машины и механизмы		Автомобиль «Соболь», теодолит, нивелир, рейки, рулетки	Бульдозер ДЗ-28	Кусторез ДЗ-117	Бульдозер ДЗ-28		Бульдозер, автогрейдер, каток самоходный, самосвал
	Состав исполнителей		начальник техник-пикетажник нивелировщик бригадир-вешальщик рабочий водитель	машинист	машинист	машинист	см. восстановление трассы	машинисты
	Количество машин			1	1	3		4
	Коэффициент сменности		1	1	1	1	1	1
	Трудозатраты	на объем	10,37	9,06	6,69	39.03	10,37	9,36
		на единицу	6,1	0,69	0,51	0,66	6,1	0,72
	Объем работ		1,7	13136	13136	59135	1,7	13000
	Единица измерения		км	1000м2	1000м2	1000м2	км	1000м2
	Границы участка производства работ		ПК2-ПК19	ПК2-ПК5	ПК2-ПК5	ПК2-ПК19	ПК2-ПК19	ПК2-ПК19
	Наименование рабочих процессов		Восстановление трассы	Корчёвка пней	Срезка кустарника	Срезка растительного слоя	Разбивка земляного полотна	Устройство временных землевозных  дорог
	Обоснование норм выработки		Производственный опыт	Е2-1-5	Е2-1-5	Е2-1-5	Производственный опыт	Е2-1-46