Технология строительства дорожной одежды на участке автомобильной дороги

Содержание

Ведение

Подготовка исходной информации

1.1 Анализ природно-климатических условий района строительства

1.2 Определение продолжительности работы специализированных отрядов

1.3 Техническая характеристика автомобильной дороги

1.4 Определение объемов материалов

1.5 Генеральный план района строительства

1.5.1 Обоснование выбора положения производственного предприятия

1.5.2 Определение зон действия притрассовых карьеров

Принятие организационно-технических решений

2.1 Выбор ведущей и комплектующих машин для производства работ по строительству дорожной одежды

Проектирование организации работ по строительству дорожной одежды

3.1 Состав отряда для устройства слоев дорожной одежды

3.2 Составление технологических схем по устройству дорожной одежды

3.3 Расчет транспортных средств по обеспечению дороги строительными материалами

3.4 Линейно-календарный график

Описание технологических схем потока по устройству дорожной одежды

Охрана окружающей среды

Контроль качества работ и охрана труда

Литература

Введение

Курсовой проект по дисциплине “Технология и организация строительства автомобильных дорог”. Тема проекта “Технология строительства дорожной одежды на участке автомобильной дороги”. Район строительства дороги в Алтайском крае. Техническая категория дроги III. Срок строительства дорожной одежды 1 год. Конструкция: двухслойное покрытие: верхний слой- мелкозернистый горячий асфальтобетон, толщина слоя 4 см; нижний слой- крупнозернистый асфальтобетон, толщина слоя 4,5 см; основание: верхний слой- щебень (сталеплавильный шлак), толщина 12 см; нижний слой- гравий, толщина 16 см; подстилающий слой из песка, толщина 24 см. Протяженность дороги составляет 9,3 км. Грунт земляного полотна супесь легкая, крупная. Местоположение карьеров: песчаные ПК 22, вправо 2,1 км., ПК 80, влево 2,2 км.; каменные ПК 30, влево 2,3 км., ПК 87, вправо 2 км. Железнодорожная станция расположена на ПК 58, вправо 1 км. Асфальтобетонный завод будет располагаться на железнодорожной станции, откуда также будет доставляться щебень и клинец для строительства дорожной одежды.

1. Подготовка исходной информации

1.1 Анализ природно-климатических условий района строительства

Географическое положение

Алтайский край расположен на юго-востоке Западной Сибири между 49-54 градусами с. ш. и 78-87 градусами в. д. Протяженность территории с запада на восток 600 км, с севера на юг - 400 км. Расстояние от Барнаула до Москвы по прямой - около 2940 км, автомобильным путём - около 3400 км.

Рельеф

Территория края относится к двум физическим странам - Западно-Сибирской равнине и Алтай - Саяны. Горная часть охватывает равнину с восточной и южной сторон - Салаирский кряж и предгорья Алтая. Западная и центральная части преимущественно равнинного характера - Приобское плато, Бийско-Чумышская возвышенность, Кулундинская степь. В крае присутствуют почти все природные зоны России - степь и лесостепь, тайга и горы. Равнинная часть края характеризуется развитием степной и лесостепной природных зон, с ленточными борами, развитой балочно-овражной сетью, озёрами и колками.

Климат

Климат Алтайского края умеренный, переходный к континентальному, формируется в результате частой смены воздушных масс, поступающих из Атлантики, Арктики, Восточной Сибири и Средней Азии. Абсолютная годовая амплитуда температуры воздуха достигает 90-95°С. Среднегодовые температуры - положительные, 0,5-2,1°С Средние максимальные температуры июля +26...+28°С, экстремальные достигают +40...+42°С. Средние минимальные температуры января −20...−24 °C, абсолютный зимний минимум −50...−55 °C. Безморозный период продолжается около 120 дней.

Наиболее сухой и жаркой является западная равнинная часть края. К востоку и юго-востоку происходит увеличение осадков от 230 мм до 600-700 мм в год. Среднегодовая температура повышается к юго-западу края. Благодаря наличию горного барьера на юго-востоке края господствующий западно-восточный перенос воздушных масс приобретает юго-западное направление. В летние месяцы часты северные ветры. В 20-45 % случаев скорость ветров юго-западного и западного направлений превышает 6 м/с. В степных районах края с усилением ветра связано возникновение суховеев. В зимние месяцы в периоды с активной циклонической деятельностью в крае повсеместно отмечаются метели, повторяемость которых 30-50 дней в году.

Снежный покров устанавливается в среднем во второй декаде ноября, разрушается в первой декаде апреля. Высота снежного покрова составляет в среднем 40-60 см, в западных районах уменьшается до 20-30 см. Глубина промерзания почвы 50-80 см, на оголенных от снега степных участках возможно промерзание на глубину 2-2,5 м.

Таблица 1 - Среднемесячная и годовая температура воздуха

месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	год
температура	-17,5	-16,1	-9,1	2,1	11,4	17,7	19,8	16,9	10,8	2,5	-7,9	-15	1,3

Рис. 1 - График изменения среднесуточной температуры

Таблица 2 - Повторяемость и скорость ветра

Январь
С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	штиль	Max из средней скорости по румбам
								25	5,9

Роза ветров

Рис. 2 - Роза ветров за Январь

Таблица 3

Июль
С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	штиль	Max из средней скорости по румбам
								17	0

Роза ветров

Рис. 3 - Роза ветров за Июль

Гидрология

Водные ресурсы Алтайского края представлены поверхностными и подземные водами. Наиболее крупные реки (из 17 тысяч) - Обь, Бия, Катунь, Чумыш, Алей и Чарыш. Из 13 тысяч озeр самое большое - Кулундинское озеро, его площадь 728 кмІ. Главная водная артерия края - река Обь - длиной в пределах края 493 км, образуется от слияния рек Бии и Катуни. Бассейн Оби занимает 70 % территории края.

Полезные ископаемые

Полезные ископаемые Алтайского края включают полиметаллы, поваренную соль, соду, бурый уголь, никель, кобальт, железную руду и драгоценные металлы. Алтай знаменит уникальными месторождениями яшмы, порфиров, мраморов, гранитов.

1.2 Определение продолжительности работы спецотрядов

Начало и окончание работ спецотрядов зависит от климатических условий района строительства.

Таблица 4 - Допустимые даты начала и окончания работ

Группы работ	Наименование работ	Минимальная среднесуточная температура воздуха, єС	Даты начала и окончания работ
			весна	осень
1	Устройство слоев д.о. из каменных материалов (песок, гравий, щебень и т.д.)	≥0	1.05	12.10
2	Строительство слоев д.о. из минеральных материалов и грунтов, обработанных вяжущим в установках, из асфальтобетонных, цементобетонных и шлакобетонных смесей и грунтов обработанных неорганическим вяжущим смешением на дороге.	≥5 весной ≥10 осенью	1.05	21.09
3	Строительство слоев д.о. из минеральных материалов и грунтов, обработанных вяжущим (органическим), смешением на дороге	≥10	1.05	21.09
4	Устройство поверхностной обработки с применением органических вяжущих	≥15	1.05	21.09

I группа Тк=165 дней, Ткл=4 дня

II группа Тк=144 дней, Ткл=11 дня

Таблица 5 - Определение сроков развертывания потоков

№ частного потока	Наименование работ на захватках	Кол-во смен для развертывания потока	Разрыв в сменах	Разрыв между началом работ
1	Устройство песчаного дополнительного слоя основания: разработка грунта транспортировка распределение увлажнение уплотнение	2	1	3
2	Устройство нижнего слоя основания из гравия разработка грунта транспортировка распределение увлажнение уплотнение	2	1	3
3	Устройство верхнего слоя основания из щебня (сталеплавильного шлака) подвозка распределение увлажнение уплотнение подвозка клинца распределение увлажнение уплотнение	4	1	5
4	Устройство нижнего слоя покрытия из крупнозернистой асфальтобетонной смеси подвозка распределение подкатка укатка	1	1	2
5	Устройство верхнего слоя покрытия из мелкозернистой асфальтобетонной смеси подвозка распределение подкатка укатка	1	1	2
6	Досыпка обочин песком разработка грунта транспортировка распределение увлажнение уплотнение	2	1	3

Таблица 6 - Продолжительность работы специализированных отрядов

№ частного потока	Группа работ	Продолжительность работы спецотрядов
		По климатическим условиям	По технологическим условиям	Твых	Ткл	Тобщ
		начало	окончание	число дней	начало	окончание	число дней
1	1	1.05	12.10	165	1.05	8.09	131	40	11	80
2	1	1.05	12.10	165	4.05	11.09	131	37	11	83
3	1	1.05	12.10	165	7.05	14.09	131	39	11	81
4	2	1.05	21.09	144	12.05	19.09	131	38	11	82
5	2	1.05	21.09	144	14.05	21.09	131	39	11	81
6	1	1.05	12.10	165	16.05	23.09	131	39	11	81

1.3 Техническая характеристика автомобильной дороги

III техническая категория

Число полос движения- 2

Ширина полосы движения- 3.5 м.

Ширина проезжей части- 7 м.

Ширина обочины- 2.5 м.

Ширина укрепительной полосы обочины- 0.5 м.

Рис. 4 - Конструкция дорожной одежды

1.4 Определение объемов материала

На всем протяжении строящейся автомобильной дороги конструкция дорожной одежды одинакова по виду материалов и толщине слоев. Подсчет потребности в дорожно-строительных материалах производится по каждому конструктивному слою отдельно, в зависимости от площади слоя согласно сборника 29 “Общие производственные нормы расхода материала в строительстве”.

Дополнительный слой основания из песка

Нижний слой основания из гравия

Верхний слой основания из щебня

Нижний слой асфальтобетонного покрытия

Верхний слой асфальтобетонного покрытия

Досыпка обочин песком

1.5 Генеральный план района строительства

1.5.1 Обоснование выбора местоположения производственного предприятия

При выборе площадки для АБЗ необходимо руководствоваться следующими положениями:

Стоимость асфальтобетонной смеси должна быть минимальной;

Воизбежании недопустимости остывания смеси, продолжительность ее транспортировки не должна превышать 1.5 часов, при температуре воздуха не менее 5єС;

Количество погрузочно-разгрузочных работ должно быть минимальным.

Учитывая выше изложенное, АБЗ целесообразно располагать у железнодорожной станции.

Рис. 5 - Генеральный план строительства дороги

1.5.2 Определение зоны действия притрассовых карьеров

При определении границ зоны действия карьеров условно предполагаем, что качество песка, сложность его разработки в обоих карьерах одинакова, тогда границей зоны обслуживания карьеров одинаково удаленная от КП 1 и КП 2 (для песка), а также от ККМ 1 и ККМ 2 (для каменных материалов).

а) Определение средней дальности возки песка

Рис. 6 - Определение средней дальности возки песка

б) Определение средней дальности возки гравия

Рис. 7 - Определение средней дальности возки гравия

в) Определение средней дальности возки щебня, воды, битумной эмульсии и асфальтобетонной смеси.

Рис. 8 - Определение средней дальности возки щебня, воды, битумной эмульсии и асфальтобетонной смеси

Таблица 7 - Обеспечение автомобильной дороги строительными материалами и полуфабрикатами

№ п/п	Наименование материалов и полуфабрикатов	Обеспечиваемый участок	Протяженность, км	Место получения	Средняя дальность возки	Кол-во перевозимых грузов
		От пк	До пк				м3	т
1	Песок для подстилающего слоя	0+00 51+50	51+50 93+00	5,15 4,15	КП1 КП2	3,41 3,38	19546,68 15746,39
2	Гравий для нижнего слоя основания	0+00 57+00	57+00 93+00	5,70 3,60	КК1 КК2	3,73 3,30	14727,97 9301,88
3	Щебень для верхнего слоя основания	0+00	93+00	9,3	Ждс (АБЗ)	3,47	15794,19
4	Вода	0+00	93+00	9,3	АБЗ	3,47	5191,78
5	Битумная эмульсия	0+00	93+00	9,3	АБЗ	3,47		37,2
6	к/з асфальтобетонная смесь для нижнего слоя покрытия	0+00	93+00	9,3	АБЗ	3,47		7826,88
7	м/з асфальтобетонная смесь для верхнего слоя покрытия	0+00	93+00	9,3	АБЗ	3,47		7588,8
8	Песок для досыпки обочин	0+00 51+50	51+50 93+00	5,15 4,15	КП1 КП2	3,41 3,38	4479,54 3609,72

2. Принятие организационно-технических решений

2.1 Выбор ведущей и комплектующих машин для производства работ по строительству дорожной одежды

Выбор ведущей машины осуществляется в зависимости от длины захватки

где

L- длина трассы;

Т- срок строительства.

При выборе ведущей машины исходим из того, что ее производительность должна быть не менее 116,25 м/см. В качестве ведущей машины согласно ЕНиР Е17 выбираем асфальтоукладчик ДС-1 производительностью 3200 м2/см.

С учетом производительности ведущей машины рассчитываем фактическую длину захватки

где

Пас- производительность асфальтоукладчика;

Вп- ширина покрытия с учетом укрепительной полосы обочины

Принимая во внимание, что в нашем случае для устройства нижнего и верхнего слоев покрытия используется один асфальтоукладчик. Реальная длина захватки составляет

Учитывая значение реальной длины захватки, пересчитываем срок строительства

Расчет производительности машин

1. Устройство дополнительного слоя основания из песка

Производительность автосамосвала КамАЗ 5511 для подвозки песка определяется по формуле:

Т- продолжительность смены (8 часов);

q- грузоподъемность автосамосвала (10 т. или 6,25 м3);

кв- коэффициент использования времени (0,85);

lСР- средняя дальность возки с песчаного карьера;

v- средняя скорость транспортировки песка (30 км/ч);

t- время на погрузку-разгрузку материала (0,2 ч)

Производительность поливомоечной машины ПМ-130

Т- продолжительность смены (8 часов);

Р- емкость цистерны (6 м3);

кв- коэффициент использования времени (0,85);

lСР- средняя дальность возки с АБЗ;

v- средняя скорость транспортировки воды (30 км/ч);

t1- время на заполнение бака воды (0,12 ч)

t2- время на розлив воды (0,27 ч)

2. Устройство нижнего слоя основания из гравия

Производительность автосамосвала КамАЗ 5511 для подвозки гравия определяется по формуле:

q- грузоподъемность автосамосвала (10 т. или 5,71 м3);

lСР- средняя дальность возки гравия;

Производительность поливомоечной машины ПМ-130

3. Устройство верхнего слоя основания из щебня (шлакового сталеплавильного)

Производительность автосамосвала КамАЗ 5511 для подвозки щебня

q- грузоподъемность автосамосвала (10 т. или 5,56 м3);

lСР- средняя дальность возки щебня;

Производительность поливомоечной машины ПМ-130

4. Устройство асфальтобетонного покрытия

Производительность автогудронатора ДС-640 для подгрунтовки основания битумной эмульсией определяется по формуле:

q- вместимость цистерны (3,6 т);

lСР- средняя дальность возки с АБЗ;

t- время затраченное на маневрирование, заполнение цистерны и розлив битума (0,75 ч)

Производительность автосамосвала КамАЗ 5511 для подвозки а.б.с.

q- грузоподъемность автосамосвала (10 т.);

lСР- средняя дальность возки а.б.с.;

t- время на погрузку-разгрузку а.б.с. (0,2 ч)

Досыпка обочин песком

Производительность поливомоечной машины ПМ-130

Таблица 8 - Состав отряда машин для устройства слоев д.о.

№ п/п	№ зах	Обоснование норм выработки	Наименование операций	Ед. изм	Кол-во на захватку	П маш/см	Требуется машин	К загруженности
							По расч	принято
Устройство дополнительного слоя основания из песка h=24 см
1	1	ЕНиР 17 общ. Часть	Разбивочные работы	Дорожные рабочие 2 чел.
2	1	Расчет	Транспортировка песка автосамосвалом КамАЗ 5511	м3	750,79	99,61	7,54	8	0,94
3	1	Е 17-1	Разравнивание песка автогрейдером ДЗ-99	м2	2619	5333,3	0,49	1	0,49
4	2	Расчет	Увлажнение песка поливомоечной машиной ПМ-130	м3	37,54	65,67	0,57	1	0,57
5	2	Е 2-1-31	Уплотнение песчаного слоя катком ДУ-31 А за 5 проходов по 1 следу	м2	2619	7407,4	0,35	1	0,35

3. Проектирование организации работ по строительству д.о.

3.1 Состав отряда для устройства слоев д.о.

Таблица 9 - Состав отряда при устройстве слоев д.о.

Наименование машин

Кол-во машин (коэф. загрузки)

Квалификация рабочих

Кол-во рабочих

Автосамосвал КамАЗ 5511

- подвозка песка для доп. слоя основания

- подвозка гравия

- подвозка щебня

- подвозка клинца

- подвозка а.б.с.

- подвозка песка для обочин

8(0,94)

6(0,96)

4(0,87)

1(0,37)

3(0,35+0,34)

2(0,87)

вод. 3 кл.

Вод. 3 кл.

Автогрейдер ДЗ-99

- разравнивание песка доп. слоя основания и обочин

- разравнивание гравия

- разравнивание щебня и клинца

1(0,49+0,15)

1(0,57)

1(0,41+0,57)

машинист 6 р.

Поливомоечная машина ПМ-130

- увлажнение доп. слоя основания и обочин

- увлажнение гравия

- увлажнение щебня

- увлажнение клинца

1(0,57+0,13)

1(0,34)

1(0,28)

Вод. 3 кл.

Каток ДУ-31 А

-уплотнение песка доп. слоя основания и обочин

- уплотнение гравия

- уплотнение щебня

- уплотнение клинца

1(0,35+0,11)

2(0,89)

3(0,68)

2(0,57)

машинист 6 р.

Автогудронатор ДС-53 А

1(0,03)

вод. 3 кл.

Асфальтоукладчик ДС-1

1(0,5+0,5)

машинист 6 р.

асфальтобетонщик:

5 р

4 р.

3 р.

2 р.

1 р.

Легкий каток 5-6 т.

Тяжелый каток свыше 10 т.

2(0,25+0,31)

3(0,41+0,48)

машинист 6 р.

3.2 Составление технологических схем по устройству д. о.

См. приложение 1.

3.3 Расчет транспортных средств по обеспечению дороги строительными материалами

Таблица 10 - Расчет покилометрового количества автосамосвалов

Наименование материала	Показатели	Ед. изм.	Километры	Итого маш/см на участок
			1	2	3	4	5	6	7	8	9	9,3
Песок для доп. слоя основания	Потребность на 1 км.	м3	3794,31	3794,31	3794,31	3794,31	3794,31	3794,31	3794,31	3794,31	3794,31	1138,293
	lСР	км	3,8	2,8	2,4	3,4	4,4	4,7	3,7	2,7	2,7	3,35
	П а/с	м3	93,75	109,91	118,06	99,61	86,15	82,79	95,15	11,84	111,84	100,39

	Кол-во авто. на 1 км	шт.	41	35	33	39	45	46	40	34	34	12	359
Гравий	Потребность на 1 км.	м3	2583,86	2583,86	2583,86	2583,86	2583,86	2583,86	2583,86	2583,86	2583,86	775,16
	lСР	км	4,8	3,8	2,8	2,8	3,8	4,8	4,2	3,2	2,2	2,45
	П а/с	м3	74,67	85,65	100,42	100,42	85,65	74,67	80,89	93,94	112,0	106,87
	Кол-во авто. на 1 км	шт.	35	31	26	26	31	35	32	28	24	25	293
Щебень с клинцом	Потребность на 1 км.	м3	1698,3	1698,3	1698,3	1698,3	1698,3	1698,3	1698,3	1698,3	1698,3	509,49
	lСР	км	6,3	5,3	4,3	3,3	2,3	1,3	1,7	2,7	3,7	4,35
	П а/с	м3	60,98	68,33	77,69	90,02	107,01	131,89	120,66	99,49	84,64	77,16
	Кол-во авто. на 1 км	шт.	28	25	22	19	16	13	15	18	21	7	184
к/з а.б.с.	Потребность на 1 км.	м3	841,6	841,6	841,6	841,6	841,6	841,6	841,6	841,6	841,6	252,48
	lСР	км	6,3	5,3	4,3	3,3	2,3	1,3	1,7	2,7	3,7	4,35
	П а/с	м3	109,68	122,89	139,73	161,91	192,45	237,21	217,02	178,95	152,24	138,78
	Кол-во авто. на 1 км	шт.	8	7	7	6	5	4	4	5	6	7	59
м/з а.б.с.	Потребность на 1 км.	м3	816	816	816	816	816	816	816	816	816	244,8
	lСР	км	6,3	5,3	4,3	3,3	2,3	1,3	1,7	2,7	3,7	4,35
	П а/с	м3	109,68	122,89	139,73	161,91	192,45	237,21	217,02	178,95	152,24	138,78
	Кол-во авто. на 1 км	шт.	8	7	6	6	5	4	4	5	6	6	57
Песок для обочин	Потребность на 1 км.	м3	869,81	869,81	869,81	869,81	869,81	869,81	869,81	869,81	869,81	260,94
	lСР	км	3,8	2,8	2,4	3,4	4,4	4,7	3,7	2,7	2,7	3,35
	П а/с	м3	93,75	109,91	118,06	99,61	86,15	82,79	95,15	111,84	111,84	100,39
	Кол-во авто. на 1 км	шт.	10	8	8	9	11	11	10	8	8	3	86

3.4 Линейно-календарный график

См. приложение 2.

4. Описание технологических схем потока по устройству д.о.

При постройке дорожных одежд земляное полотно должно быть подготовлено. При этом следует отвести воду из колей и выбоин, высушить грунт, спланировать его, придав ему требуемый поперечный уклон. Дополнительное уплотнение выполняют самоходными пневмоколёсными катками массой 16 или 30 тонн. Уплотнение ведут челночными проходами катка от краёв к середине перекрывая предыдущие полосы на 1/3 ширины уплотняемой полосы. Коэффициент уплотнения грунта должен быть 0,95 - 1,0. Неровности от прохода пневмоколёсных катков выравнивают за два-три прохода самоходных катков с гладкими металлическими вальцами массой не менее 8-10 тонн.

Песок для подстилающих и дренирующих слоев вывозят автомобилями-самосвалами. Его разгружают в кучи по оси дороги или на одной её стороне, а при большой ширине слоя -в кучи на левой и правой половинах дороги. Перед разравниванием материала выставляют высотные колышки по оси дороги, у кромок проезжей части, а если песчаный слой делается на всю ширину дороги, то и на бровках песчаного слоя. Коэффициент уплотнения песка при вертикальной разбивке принимают предварительно 1,1, а в