Характеристика строящегося участка



 

В соответствии с заданием предусмотрено строительство автомобильной дороги III технической категории. По СП 31 13 330 «Автомобильные дороги» дорога III технической категории обладает следующими техническими характеристиками, приведённых в таблице1.6.

 

                    Таблица 1.6– Технические характеристики автомобильной дороги

Технические показатели Единица измерения Значение показателя
Число полос движения шт. 2
Ширина полосы движения м 3,75
Ширина обочины м 2.5
Ширина земляного полотна м 12.5
Ширина проезжей части м 7,5

 

Поперечный профиль - это сечение автомобильной дороги вертикальной плоскостью, перпендикулярной к ее оси.

Продольный профиль - условное изображение разреза дороги вертикальной плоскостью, проходящей через ее ось. Продольный профиль показывает рельеф поверхности земли по оси дороги, положение линии бровки земляного полотна дороги относительно поверхности земли, грунтовой разрез по оси дороги и размещение искусственных сооружений.

На верхней части земляного полотна можно выделить проезжую часть, т.е. ту полосу на которой устанавливается дорожная одежда и осуществляется движение автомобилей. На автомагистралях проезжую часть устраивают раздельно для обеспечения движения автомобилей в каждом направлении, предусматривая сооружение между ними разделительной полосы.

По бокам проезжей части примыкают обочины - это полосы земляного полотна, предназначенные для временной стоянки автомобилей, размещения дорожно-строительных материалов во время дорожных ремонтных работ и способствующие безопасности движения. Вдоль проезжей части на обочинах предусматривают укрепительные полосы, предотвращающее разрушение кромки проезжей части при случайных съездах колес автомобилей с проезжей части.

Для обеспечения стока воды с верхней части земляного полотна проезжей части и обочинам придают поперечные уклоны (обычно в обе стороны от оси дороги к бровкам земляного полотна). При устройстве виражей на закруглениях верхней части полотна автомобильных дорог придают односторонний поперечный уклон направленный в сторону центра закругления.

Проезжая часть и обочины примыкают к прилегающей местности правильно спроектированными наклонными плоскостями - откосами. Крутизна откосов назначается в зависимости от высоты насыпи или глубины выемки из соображений снегонезаносимости земляного полотна, гармоничного сочетания его с прилегающим ландшафтом, обеспечения безопасности движения, устойчивости откосов, а также с учетом экономических требований. Откосы могут иметь переменную крутизну, при этом для обеспечения устойчивости на откосах высоких насыпей и глубоких выемок дополнительно могут устраиваться полки (шириной 2-3м.) – бермы.

Принципиальные схемы поперечных профилей типовых насыпей и выемок приведены в приложении 5.

 

 


Технология и организация работ по возведению земляного полотна

Виды и объемы работ

 

Одним из важнейших вопросов строительства является определение видов и объемов работ.

Земляные работы отличаются наибольшей неравномерностью распределения объёмов по длине строящейся дороги и разнообразием условий их выполнения. Сооружение земляного полотна должно выполняться комплексно-механизированным способом специализированными подразделениями (комплексной колонной или отрядом, механизированными бригадами или звеньями). Звенья целесообразно организовывать из однотипных машин: скреперные, бульдозерные, экскаваторные и др.

Строительство труб, малых и средних мостов следует выполнять с опережением работ по возведению земляного полотна. Земляное полотно, как правило, необходимо возводить без разрывов на всём протяжении. На участках расположения крупных мостов и других сложных инженерных сооружений, а также в местах с особыми грунтовыми условиями (глубокие болота, заболоченные места, оползневые участки), работы проводят заблаговременно специализированными механизированными подразделениями до подхода отряда линейных земляных работ.

В процессе работ должен быть обеспечен временный водоотвод, а при оставлении на зиму сооружённого земляного полотна его поверхность и откосы должны быть обязательно спланированы и водоотвод полностью обеспечен. Откосы по возможности должны быть укреплены.

Классификация работ:

1. Подготовительные работы или подготовка дорожной полосы включает:

–восстановление и закрепление трассы;

–расчистку полосы отвода;

–разбивку работ.

Перед началом сооружения земляного полотна необходимо выполнить подготовительные работы, которые включают: создание геодезической разбивочной основы; перенос и переустройство воздушных и кабельных линий связи, электропередач, трубопроводов, коллекторов и др.; восстановление и закрепление трассы дороги; расчистку дорожной полосы; расчистку территорий, отведенных под карьеры и резервы; подготовку и усиление сети автомобильных дорог, намечаемых к использованию в период строительства; строительство производственных предприятий, временных жилых поселков.

 

1. Основные работы по сооружению тела земляного полотна включают:

· Срезку растительного слоя. Растительный слой грунта следует срезать и собирать в отвалы, которые располагаются по краям полосы отвода или на специальных площадках, до начала земляных работ. Срезанный слой используется для укрепления откосов земляного полотна и резервов.

· Доуплотнение подошвы насыпи. 

· Разработку грунта, которая может производится различными землеройными машинами в карьерах, выемках и сосредоточенных резервах, а так же в боковых резервах.

· Перемещение грунта от источника его добычи до места укладки в насыпь. Перемещение грунта из бокового резерва производится машинами осуществляющими его разработку.

Грунт для отсыпки насыпи земляного полотна разрабатывают и перемещают следующими способами:

- из боковых резервов (вдоль строящегося участка), Этот способ может использоваться при выполнении линейных работ. Из-за короткого пути транспортировки грунта он является наиболее экономичным, но имеет ряд недостатков: увеличивается ширина полосы земли, отводимой на время строительства; на протяжении строящегося участка могут меняться характеристики грунта, что отрицательно сказывается на качестве отсыпаемой насыпи; увеличивается объем работ по восстановлению отводимых земель, осложняется отвод воды от земляного полотна и т.д. 

- из сосредоточенного резерва, находящегося на расстоянии от места строительства. Этот способ наиболее распространен и применяется в том случае, когда грунт боковых резервов непригоден для строительства, или по каким-либо причинам, его нецелесообразно использовать для отсыпки насыпи: городская зона застройки; заболоченная местность; ценные земли; проходящие рядом коммуникации. Он эффективен при отсыпке мостовых подходов, а также высоких насыпей.

· Разравнивание грунтов. Предварительное разравнивание часто осуществляют в процессе послойной укладки грунта. Послойное разравнивание грунта и планировку поверхности выполняют после отсыпки каждого слоянавсю ширину земляного полотна на всей захватке.

· По необходимости выполняется доувлажнение или осушение грунтов до оптимальной или требуемой влажности.

· Слой уложенного и спланированного грунта уплотняется одним из методов: укаткой, трамбованием или виброуплотнением с применением соответствующих уплотнителей.

Уплотнение грунта земляного полотна является одной из наиболее ответственных технологических операций. Качество уплотнения грунта в насыпи и рабочем слое выемок определяет устойчивость земляного полотна,что вконечном итоге обеспечивает надежность, прочность и долговечность дорожной одежды. В данном случае под устойчивостью земляного полотна понимается способность сооружения сопротивляться внешним и внутренним усилиям без разрушения, сохранять первоначальную форму и положение в пространстве.

В практике дорожного строительства, в основном, используют два способа возведения земляного полотна: корытный и возведение насыпи с присыпными обочинами. В первом случае, при возведении насыпи на ее поверхности нарезается корыто, для последующей укладки в него слоев дорожной одежды – этот способ является достаточно трудоемким и используется, в основном, для строительства городских дорог. В дождливую погоду в корыте собирается влага, что приводит к переувлажнению земляного полотна. Второй способ наиболее распространенный и простой, при котором насыпь отсыпается на высоту hн, до низа дорожной одежды. Обочины в этом случае отсыпаются позднее, параллельно с укладкой слоев дорожной одежды.[18]

 

3. Отделочные работы

В состав отделочных работ входит планировка поверхности земляного полотна, откосов насыпей и выемок, а так же планировка дна и откосов боковых резервов, укрепление откосов насыпей и выемок для обеспечения местной и общей устойчивости.

1. Планировка откосов и поверхности земляного полотна

После окончания основных работ полотну придают проектное очертание. Если на поверхности полотна оставлены неровности, их приходится заполнять дорогостоящими материалами одежды. При этом толщина одежды будет различной и неравнопрочной. Неровности в кюветах способствуют застою воды, ускоренному размыву грунта, что приводит к уменьшению устойчивости полотна. Неровная поверхность полотна противоречит технологическим и эстетическим требованиям.

2. Укрепление откосов насыпей и выемок

Укрепительные работы выполняются на завершающей стадии строительства автомобильных дорог. Укреплению подлежат откосы и обочины земляного полотна конусы и подходы к малым искусственным сооружениям, откосы насыпи у оголовков труб.

Работы по укреплению откосов и обочин относятся к числу мероприятий направленных на повышение долговечности и надежности эксплуатации земляного полотна.  [15,16]

Для выполнения расчётов объёмов основных работ принимаем поперечный профиль земляного полотна с высотой насыпи H, полученной как среднее значение высот насыпей на всем протяжении строящегося участка (в соответствии с рисунком 2.1). [18]

                                    Рисунок 2.1 – Схема к определению объемов работ

В - ширина земляного полотна по верху, м;

Вср - ширина земляного полотна по низу дорожной одежды, м;

Впон- ширина основания насыпи, м;

Н - сред­няя высота насыпи с учетом дорожной одежды, м;

hдо- толщина дорожной одежды, м;

hн- высота насыпи без учета дорожной одежды;

hр.с.- толщина растительного слоя;

1:m- коэффициент заложения откоса насыпи

Высота насыпи без учёта дорожной одежды определяется выражением:

,                                   (2.1)

где H - средняя высота насыпи с учётом дорожной одежды, H=1,7м;

hд.о.- высота дорожной одежды,hд.о.= 0,6 м;

hр.с.– высота растительного слоя, hр.с.= 0,2 м;

hн – высота насыпи без учёта дор. одежды, м;

hн=1,8-0,6+0,2=1,4м.

Объем грунта V, необходимого для отсыпки насыпи, определяется следующим выражением:

,          (2.2)

 

где S – площадь поперечного сечения насыпи, м2 ;

L– протяженность строящегося участка, L = 15000 м;

 - коэффициент относительного уплотнения зависит от дорожно-климатической зоны, от типа дорожной одежды, от расположения слоёв насыпи, =0.98.

Геометрические размеры и площадь поперечного сечения насыпи, имеющего вид трапеции, определяются следующим образом:

                                             (2.3)

    Ширина земляного полотна по низу дорожной одежды :

,                                               (2.4)

гдеВ - ширина земляного полотна по верху дорожной одежды, В = 8 м;

hд.о. - высота дорожной одежды, hд.о.= 0,6 м;

1: m– коэффициент заложения откоса насыпи, 1: m =1:4.

.

1) Ширина основания насыпи :

,                                       (2.5)

где hн. – высота насыпи без учёта дорожной одежды, hн.= 1,3 м.

.

Тогда ,

.

2) Ширина полосы отвода

,                                      (2.6)

Определим объемы основных работ на каждый километр и на всю протяженность строящегося участка по формуле, полученные результаты заносятся в табл.2.1 (в данные объемы не входят объемы земляных работ по отсыпке обочин, которые учитываются при составлении калькуляции трудовых затрат при строительстве дорожной одежды).

                               Таблица 2.1. - Объем грунта для возведения насыпи

№ км Протяженность, м Площадь поперечного сечения, м2 Значение Объем земляных работ, м3
1 1000 25.76 0.98 25244
2 1000 25.76 0.98 25244
3 1000 25.76 0.98 25244
4 1000 25.76 0.98 25244
5 1000 25.76 0.98 25244
6 1000 25.76 0.98 25244
7 1000 25.76 0.98 25244
8 1000 25.76 0.98 25244
9 1000 25.76 0.98 25244
10 1000 25.76 0.98 25244
11 1000 25.76 0.98 25244
12 1000 25.76 0.98 25244
13 1000 25.76 0.98 25244
14 1000 25.76 0.98 25244
15 1000 25.76 0.98 25244
        Итого:378672

 

Определение объемов работ для остальных видов работ:

1. Снятие растительного слоя

После выполнения разбивочных работ необходимо снять растительный слой под подошвой будущей насыпи. Растительный слой сдвигается за границы будущей насыпи в бурты (валы) и в дальнейшем используется для укрепления откосов. Объем работ по срезке растительного слоя измеряется в м2.

,                                           (2.7)

где S рс - площадь участка расчистки, м2;

Впон - ширина участка расчистки, в данном случае, ширина насыпи по низу или ширина основания насыпи, м.

.

Основание насыпи- массив грунта в условиях естественного залега­ния, располагающийся ниже насыпного слоя, а при низких насыпях - и ниже границы рабочего слоя.

2. Доуплотнение подошвы насыпи

Грунт основания насыпи, как правило, недостаточно уплотнен и имеет естественную плотность, значения которой не удовлетворяют нормативным требованиям. В связи с этим необходимо провести доуплотнение грунта основания насыпи до требуемых значений. Объем работ по доуплотнению основания (подошвы) насыпи измеряется в м2.

             (2.8)

.

3. Разработка грунта в карьере

Основной или ведущей операцией при возведении земляного полотна, как правило, является операция по разработке и перемещению грунта, а машина, выполняющая эту операцию - ведущей. Ведущей машиной считают машину, выполняющую наиболее трудоемкие и сложные операции. Объем грунта, потребный для отсыпки насыпи, является основой для определения объемов работ для всех технологических процессов группы основных работ. Объем работ по разработке и перемещению грунта измеряется в м3 и определяется по выражение (2.2).

.

 

4. Транспортировка грунта из карьера на участок строительства

.

5. Разравнивание грунта

Привезенный грунт необходимо разровнять по ширине слоя. При выполнении этой операции разравнивается, практически, только верхняя треть перемещенного грунта, что учтено при определении норм времени. Объем работ на разравнивании определяется по формуле:

.

 

6. Увлажнение грунта

Эффективное уплотнение грунта возможно при значениях естест­венной (фактической) влажности грунта, близкой к значениям оптимальной.

Оптимальная влажность- влажность грунта, при которой достигается максимальная плотность скелета грунта при стандартном уплотнении.

Значения оптимальной влажности определяется в лабораторных условиях или примерно рассчитывается по значению влажности на границе теку­честиWт.

,                 (2.9)

где - переходный коэффициент, зависящий от вида грунта (0,75-0,7), принимаем .

.

Сравниваем значения оптимальной влажности расчетные с табличными значениями оптимальной влажности.

.

Расчетные параметры попадают в нормативные границы.

7. Уплотнение грунта насыпи

Весь объем перемещенного грунта V после разравнивания должен быть уплотнен до значений требуемой плотности, следовательно, объем работ по уплотнению грунта, измеряемый м3, определяется выражением:

.

Отделочные работы – выполняются после завершения основных работ и включают в себя планировочные работы и укрепление откосов.

8. Планировочные работы

При выполнении планировочных работ различают планировку горизонтальных и наклонных плоскостей, площадь которых и определяет объем работ (в соответствии с рисунком 2.2).    

Рисунок 2.2 - Схема к определению объемов планировочных работ

Так как трудоемкость работ по планировке горизонтальных и наклонных поверхностей различна, определяем раздельно площадь планирования верха насыпи Sп и площади откосов So с длиной откоса lотк.

                                           (2.10)

,                          (2.11)

9. Укрепительные работы

Укрепление откосов в данном проекте выполняем растительным грунтом, срезанным в начале выполнения основных работ. Для невысоких насыпей натяжка грунта на откосы производится бульдозером, в этом случае объем работ определяется в м3.

,                                 (2.12)

.

                                                              

 

                                                        Таблица 2.2 – Виды и объемы работ

№ п/п Виды работ Ед. изм. Объем выполняемых работ на всю дорогу
  1. Основные работы    
1 Снятие растительного слоя м2 480000
2 Доуплотнение подошвы насыпи м2 360000
3 Разработка грунта в карьере м3 378672
4 Транспортировка грунта м3 378672
5 Разравнивание грунта м3 378672
6 Увлажнение грунта % -
7 Уплотнение грунта м3 378672
  2. Отделочные работы    
1 Планировочные работы    
  А)Верх земляного полотна м2 192000
  Б)Откосы земляного полотна м2 173170
2 Укрепительные работы м3 72000

 


Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 272; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!