Модуль упругости грунта

1.5 Модуль упругости грунта

 

,

где W_Р – влажность грунта на расчетный период (осенний), E – модуль упругости, φ – угол внутреннего трения, C – структурное сцепление;

,

Где,  - среднее многолетнее значение относительной (в долях от границы текучести) влажности грунта, наблюдаемой в наиболее неблагоприятный период года в рабочем слое з. п. (по ОДН 218.046.01 для IV ДКЗ, , 2-го типа местности по увлажнению, суглинка тяжелого пылеватого );

 - поправка на особенности рельефа территории (по ОДН 218.046.01, для равнинного района );

- поправка на конструктивные особенности проезжей части и обочин, (по ОДН 218.046.01 );

- коэффициент нормированного отклонения, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности, (по ОДН 218.046.01 );

для общегородской категории улицы коэффициент нормированного отклонения К_н = 0,98;

- поправка на влияние суммарной толщины стабильности слоев дорожной одежды. (по графику П. 2. 1. в ОДН 218.046.01 );

.

По данным таблицы П. 2. 4. ОДН 218.046.01 применяя интерполяцию находим, что, при , суглинок тяжелый пылеватый имеет следующие характеристики:

; ; .

 

2. Разработка проекта организации строительства (ПОС)

 

2.1 Подсчет объемов земляных работ

 

; ; ; ; .

 

Так как даются рабочие отметки лишь в полосе 220 м, а длина улицы = 2000 м, то чтобы узнать приблизительный объем всех земляных работ, пропорционально увеличим рассчитанные данные

=24958,2 м³

=13650,5 м³

3. Разработка проекта производства работ (ППР)

 

3.1 Определение сроков проведения строительных работ

 

Продолжительность строительства определяется в основном директивными сроками. Однако необходимо учитывать, что директивные сроки должны быть в пределах возможных сроков строительства, определяемых климатическими условиями, технологическими условиями, количеством выходных и праздничных дней.

Директивный срок: Т_д=150 дней.

Чистое время работы:

Т_р=А_к-А_вых-А_климат-А_рем=203-56-10-21=116 дней.

Фактическое время работы:

Т_р’=Т_д-Т_вых-Т_кл-Т_рем=150-42-10-21=77 дней;

где Т_д – директивный срок;

Т_вых – количество выходных дней;

Т_кл – количество нерабочих дней по климатическим условиям;

Т_рем – время ремонта дорожных машин.

3.2 Варианты машин, расчет их производительности и сроков проведения работ для удаления растительного грунта

 

Операция №1: Первая необходимая операция – срез растительного грунта. Для нахождения максимального объема работ на захватке, необходимо посчитать производительность ведущей машины – бульдозера.

Исходя из директивных сроков строительства, находим минимальный сменный объем:

;

м³;

м³/см

Схема работы бульдозера при B>40 м

Для расчета выбираем 3 бульдозера средних характеристик:

1) Т-4АП2, имеющий следующие технические характеристики:

·          Длина отвала b,м: 2,84;

·          Высота отвала h, м: 1,05;

·          Рабочие скорости, км/ч: =3,0; =6,0; =7,5;

Производительность бульдозера при работе по продольно-поперечной схеме считается в два этапа: при разработке грунта и при его перемещении

Производительность бульдозера при срезке грунта:

 

, м³/ч, где

b – длина отвала бульдозера, м;

α – угол установки отвала в плане , град (α=50⁰…60⁰);

 - толщина снимаемого слоя грунта, м;

 - скорость зарезания грунта, км/ч;

 - коэффициент потерь времени на холостой ход при разворотах и переключении передач (=0,6);

 - коэффициент, учитывающий группу грунта по трудности разработки (1,0);

– коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (0,70).

– коэффициент использования внутрисменного времени (0,75);

 - коэффициент разрыхления грунта =1,1 для песчаных грунтов, =1,2 для глинистых грунтов;

=338,07 м³/ч

Производительность бульдозера при перемещении грунта:

 

, м³/ч,

где q - объем грунта перемещаемого перед отвалом, м³:

 м³

t_ц – время полного цикла, ч

, ч,

, ч

Расстояние  считается по формуле

 ,м

где  - ширина полосы, с которой снимается грунт, м

c – расстояние от границы полосы, с которой снимается грунт, до места складирования грунта, м

β – угол поперечного прохода к валу грунта (β=50…80⁰)

, ч

 ч

 - коэффициент, учитывающий группу грунта по трудности разработки (1,0);

– коэффициент использования внутрисменного времени (0,75);

– коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (0,60).

 - коэффициент, учитывающий потери материала или грунта при перемещении (=0,85)

 м³/ч

Рассчитав производительность бульдозера в час при срезании и перемещении грунта в отдельности, рассчитаем, сколько бульдозер может срезать, а потом переместить это количество грунта, уложившись в час т.е. совместим 2 операции в одну и посчитаем для нее производительность:

 - время, за которое срезается грунт (доли часа);

1- - время, за которое перемещается грунт (доли часа);

Исходя из этого, из составленного уравнения, находим :

=0,11447 часа; = м³/ч

=38,7 м³/ч грунта

2)ДЗ-186, имеющий следующие технические характеристики:

·          Длина отвала b,м: 2,52

·          Высота отвала h, м: 1,52

·          Рабочие скорости, км/ч: =3,0; =6,0; =7,5;

Производительность бульдозера при срезке грунта:

 

, м³/ч, где

b – длина отвала бульдозера, м;

α – угол установки отвала в плане , град (α=50⁰…60⁰);

 - толщина снимаемого слоя грунта, м;

 - скорость зарезания грунта, км/ч;

 - коэффициент потерь времени на холостой ход при разворотах и переключении передач (=0,6);

 - коэффициент, учитывающий группу грунта по трудности разработки (1,0);

– коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (0,70).

– коэффициент использования внутрисменного времени (0,75);

 - коэффициент разрыхления грунта =1,1 для песчаных грунтов, =1,2 для глинистых грунтов;

=299,97 м³/ч

Производительность бульдозера при перемещении грунта:

 

, м³/ч,

где q - объем грунта перемещаемого перед отвалом, м³:

 м³

t_ц – время полного цикла, ч

, ч,

, ч

Расстояние  считается по формуле

 ,м

где  - ширина полосы, с которой снимается грунт, м

c – расстояние от границы полосы, с которой снимается грунт, до места складирования грунта, м

β – угол поперечного прохода к валу грунта (β=50…80⁰)

, ч

 ч

 - коэффициент, учитывающий группу грунта по трудности разработки (1,0);

– коэффициент использования внутрисменного времени (0,75);

– коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (0,60).

 - коэффициент, учитывающий потери материала или грунта при перемещении (=0,85)

 м³/ч

Рассчитав производительность бульдозера в час при срезании и перемещении грунта в отдельности, рассчитаем, сколько бульдозер может срезать, а потом переместить это количество грунта, уложившись в час:

=62,7 м³/ч грунта

3) Т-50.01, имеющий следующие технические характеристики:

·          Длина отвала b,м: 3,94

·          Высота отвала h, м: 1,4

·          Рабочие скорости, км/ч: =3,5; =12,0; =14,2;

Производительность бульдозера при срезке грунта:

 

, м³/ч,

Где b – длина отвала бульдозера, м;

α – угол установки отвала в плане , град (α=50⁰…60⁰);

 - толщина снимаемого слоя грунта, м;

 - скорость зарезания грунта, км/ч;

 - коэффициент потерь времени на холостой ход при разворотах и переключении передач (=0,6);

 - коэффициент, учитывающий группу грунта по трудности разработки (1,0);

– коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (0,70).

– коэффициент использования внутрисменного времени (0,75);

 - коэффициент разрыхления грунта =1,1 для песчаных грунтов, =1,2 для глинистых грунтов;

=547,18 м³/ч

Производительность бульдозера при перемещении грунта:

 

, м³/ч,

где q - объем грунта перемещаемого перед отвалом, м³:

 м³

 

t_ц – время полного цикла, ч

, ч,

, ч

Расстояние  считается по формуле

 ,м

где  - ширина полосы, с которой снимается грунт, м

c – расстояние от границы полосы, с которой снимается грунт, до места складирования грунта, м

β – угол поперечного прохода к валу грунта (β=50…80⁰)

, ч

 ч

 - коэффициент, учитывающий группу грунта по трудности разработки (1,0);

– коэффициент использования внутрисменного времени (0,75);

– коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (0,60).

 - коэффициент, учитывающий потери материала или грунта при перемещении (=0,85)

 м³/ч

Рассчитав производительность бульдозера в час при срезании и перемещении грунта в отдельности, рассчитаем, сколько бульдозер может срезать, а потом переместить это количество грунта, уложившись в час:

=110,4 м³/ч грунта

Найдем максимальный сменный объем для бульдозера Т-50.01, имеющего наибольшую производительность:

 м³/см

Находим приращение:

 

Операция №2: погрузка срезанного растительного грунта в автомобили-самосвалы.

Исходя из директивных сроков строительства, находим минимальный сменный объем:

, \

где  - объем вывозимого грунта:

 ,

где  - объем растительного слоя, оставляемого для газонов и разделительной полосы;

 

(где  - ширина газона,  - ширина разделительной полосы);

 м²;

 м³/см;

Для расчета выбираем 3 погрузчика средних характеристик:

1) Амкодор – 322, имеющий следующие технические характеристики:

·          Грузоподъемность, , т: 2,2

·          Вместимость ковша , т: 1,24

Производительность данного типа машин считается по формуле:

, м³/ч,

где  - грузоподъемность укладчика, т

t_ц – время полного цикла (при дальности перемещения до 10 м следует принимать: для пневмоколесных погрузчиков t_Ц = 0,012 ч, для погрузчиков на гусеничном ходу t_Ц =0,017 ч; на каждые следующие 10 м дальности перемещения следует добавлять к t_Ц : для пневмоколесных погрузчиков 0,008 ч, для погрузчиков на гусеничном ходу 0,013 ч), т.к. при планировании стройплощадки дальность транспортирования грунта составила менее 10 м, выбираем 0,012, ч.

ρ – насыпная плотность материала или грунта, составляет 1,5 т/м³ для растительного грунта;

К_в – коэффициент использования внутрисменного времени при погрузке в транспортные средства (0,7);

К_т – коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (0,6);

, м³/ч,

2) ТО-18Д имеющий следующие технические характеристики:

·          Грузоподъемность, , т: 2,7

·          Вместимость ковша , т: 1,5

Производительность данного типа машин считается по формуле:

, м³/ч,

где  - грузоподъемность укладчика, т

t_ц – время полного цикла, выбираем 0,012, ч.

ρ – насыпная плотность материала или грунта, составляет 1,5 т/м³

К_в – коэффициент использования внутрисменного времени при погрузке в транспортные средства (0,7);

К_т – коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (0,6);

, м³/ч,

3) ТО-18Б имеющий следующие технические характеристики:

·          Грузоподъемность, , т: 3,3

·          Вместимость ковша , т: 1,9

Производительность данного типа машин считается по формуле:

, м³/ч,

где  - грузоподъемность укладчика, т

t_ц – время полного цикла, выбираем 0,012, ч.

ρ – насыпная плотность материала или грунта, составляет 1,5 т/м³

К_в – коэффициент использования внутрисменного времени при погрузке в транспортные средства (0,7);

К_т – коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (0,6);

, м³/ч,

Находим максимальный сменный объем для погрузчика ТО – 18Б (с самой большой производительностью):

 м³/см

Находим приращение:

 

Операция №3,заключительная на этом этапе – транспортировка срезанного грунта автосамосвалом на заданное расстояние. Выбираем 3 автосамосвала средних характеристик:

Исходя из директивных сроков строительства, находим минимальный сменный объем:

 м³/см;

1) Автомобиль – самосвал МАЗ – 5551: имеющий следующие технические характеристики:

·          Грузоподъемность, , т: 10;

·          Объем кузова , м³: 5,5;

·          Скорость движения V км/ч: по грунтовым и специальным дорогам – 28; по дорогам с твердым покрытием – 40;

Производительность

, м³/ч

где  - грузоподъемность автомобиля-самосвала, т

ρ - плотность материала или грунта (насыпная плотность растительного грунта – 1,5 т/м³);

L – дальность транспортировки, км;

V – скорость движения, км/ч;

 - время погрузки автомобиля, ч (=0,20 ч);

 - время разгрузки автомобиля, ч (=0,005 ч);

К_в – коэффициент использования внутрисменного времени (0,75);

К_т – коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (0,7);

 м³/ч,

2) Автомобиль – самосвал Камаз-65115: имеющий следующие технические характеристики:

·          Грузоподъемность, , т: 15;

·          Объем кузова , м³: 10,5;

·          Скорость движения V км/ч : по грунтовым и специальным дорогам –30; по дорогам с твердым покрытием – 45;

 - грузоподъемность автомобиля-самосвала, т;

ρ - плотность материала или грунта (насыпная плотность растительного грунта – 1,5 т/м³);

L – дальность транспортировки, км;

V – скорость движения, км/ч;

 - время погрузки автомобиля, ч (=0,27 ч);

 - время разгрузки автомобиля, ч (=0,005 ч);

К_в – коэффициент использования внутрисменного времени (0,75);

К_т – коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (0,7);

 м³/ч,

3) Автомобиль – самосвал МАЗ-551603-023: имеющий следующие технические характеристики:

·          Грузоподъемность, , т: 20;

·          Объем кузова , м³: 12,5;

·          Скорость движения V км/ч : по грунтовым и специальным дорогам –35; по дорогам с твердым покрытием –50;

 - грузоподъемность автомобиля-самосвала, т;

ρ - плотность материала или грунта (насыпная плотность растительного грунта – 1,5 т/м³);

L – дальность транспортировки, км;

V – скорость движения, км/ч;

 - время погрузки автомобиля, ч (=0,35 ч);

 - время разгрузки автомобиля, ч (=0,005 ч);

К_в – коэффициент использования внутрисменного времени (0,75);

К_т – коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной (0,7);

 м³/ч,

Находим максимальный сменный объем для автомобиля – самосвала МАЗ – 551603-023 (с самой большой производительностью):  м³/см

Находим приращение: