Расчет объема земляных работ по возведению насыпи на участке лесовозной дороги

3.1.2 Расчет объема земляных работ по возведению насыпи на участке лесовозной дороги

Разработка, перемещение и рыхление грунта проводится бульдозером Д- 521А с нагорной стороны.

Объем насыпи или выемки на любом отрезке пути определяют как произведение площади поперечного сечения земляного полотна на дину принятого участка. Земляное полотно представляет собой призматоид с изменяющейся рабочей отметкой Н по длине дороги. Следовательно, будет изменяться и площадь поперечного сечения земляного полотна дороги.

В настоящее время подсчет объемов земляных работ производится двумя способами:

- по средней рабочей отметке;

- по средней площади.

Объемы земляных работ можно определить:

- аналитическим путем;

- графическим путем;

- по специальным таблицам;

- с помощью ЭВМ.

Т.к. в нашем случае рабочая отметка меняется на всем протяжении участка дороги, то будем проводить по пикетный подсчет объемов насыпи по средним отметкам по формуле Мурзо:

, (3.1)

где - площадь сливной призмы, определяется по формуле:

, (3.2)

, - отметки начала и конца насыпи, м;

- средняя рабочая отметка, определяется по формуле:

, (3.3)

- длина насыпи, м.

 (3.4)

Подсчет объемов земляных работ сведены в таблицу «Попикетная ведомость объёмов земляных работ», которая приведена в приложении.

3.2 Дорожная одежда

3.2.1 Конструкция и расчет дорожной одежды на прочность

Дорожная одежда – это элемент дорожной конструкции с ровной и прочной поверхностью, предназначенной для обеспечения движения автомобилей с расчетной скоростью.

Проектирование дорожной одежды заключается в установлении оптимального количества слоев, определении расчетных характеристик материалов, расчете и технико-экономическом анализе выбранных конструкций. При проектировании одежды следует учитывать категорию дороги, состав и перспективную интенсивность движения автопоездов, климатические и гидрологические условия местности, наличие дорожно-строительных материалов, особенности устройства отдельных слоев и дорожной одежды в целом. Конструкции дорожной одежды разрабатывают для участков с одинаковыми расчетными значениями модулей упругости (деформации) грунтов земляного полотна. Для каждого такого участка намечают сначала конструктивную схему одежды с покрытием заданного типа, причем толщина отдельных слоев конструкции должна быть достаточной для того, чтобы было обеспечено необходимое формирование слоя и его надежная работа.

Проектирование дорожных одежд состоит из двух последовательно выполняемых этапов — конструирования и расчета на прочность.

В лесной промышленности на дорогах применяются преимущественно переходные и низинные типы покрытий. Ввиду наличия в районе проектирования лесовозной дороги гравийного и песчаного карьеров, а также учитывая все выше перечисленные условия, в качестве дорожной одежды принимаю однослойную гравийную конструкцию одежды.

Все расчеты проводим с использованием программы разработанной для ЭВМ, что позволит сэкономить время и повысить точность расчетов. Необходимые для расчета данные и рассчитанные параметры приведены ниже.

3.2.2 Расчет потребности дорожно-строительных материалов и машин для сооружения дорожной одежды

В ходе сооружения дорожной одежды выполняются следующие мероприятия:

- разработка, погрузка гравия

- подвозка материалов

- разравнивание и планирование

- укатка покрытия

Подвозка осуществляется с помощью автомобилей-самосвалов, производительность которых определяется как:

, (3.5)

где q – грузоподъемность самосвала;

k – коэффициент использования автосамосвала;

0,571 – удельная плотность гравия;

l₁ и l₂ – дальность возки при различных дорожных условиях;

V₁ и V₂ – средние скорости движения при различных дорожных условиях;

t – среднее время, простоев автосамосвалов под погрузкой, разгрузкой, маневрированием.

Подставим численные значения в формулу 3.5

Проведем расчет производительности экскаватора ЭО-5122, которая определяется по формуле:

, (3.6)

где V – объем грунта, принимаем равным 100 м³;

H_вр – норма времени и расценки на 100 м³ грунта.

Подставим численные значения в формулу 3.6

Количество автосамосвалов определяется по формуле:

, (3.7)

где  - производительность экскаватора;

 - производительность автосамосвала.

Количество смен необходимых для выполнения задания по укладке дорожной одежды определяется по формуле:

 (3.8)

Подставим численные значения в формулу 3.8

Результаты расчетов для удобства сведем в таблицы.

Таблица 3.1 - Количество требуемых экскаваторов ЭО-5122

После того как экскаватор разработает месторождение гравия самосвалы КамАЗ-5510 едут под погрузку и потом на разгрузку. Количество самосвалов приведено в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Количество требуемых самосвалов КамАЗ-5510

После того, как самосвал сформировал кучи автогрейдер Д-557 приступает к разравниванию и планировке дорожной одежды в несколько проходов.

Таблица 3.3 - Количество требуемых автогрейдеров Д-557

Для уплотнения и укатки дорожного покрытия используем каток Д-39А, на пневмошинах, в сцепе с трактором при 8 проходах по одному следу.

Таблица 3.4 - Количество требуемых катков Д-39А

4. ИСКУСТВЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ

4.1 Проектирование дорожной водопропускной трубы

На ПК 23+25 трасса лесовозной дороги пересекает реку, на пикетах 2+70, 69+50 она пересекает лог. В качестве расчетного принимаем ПК 69+50, так как на этом пикете будет самая большая водосборная площадь. Намечаем на карте границу водосборного бассейна и главный лог.

1. Ливневый район для Кировской области – 5.

2. Вероятность превышения паводка для водопропускных труб составляет 10%.

3. Интенсивность дождя часовой продолжительности, a_ч=0,46 мм/мин.

4. Площадь водосборного бассейна определяется как сумма площадей геометрических фигур, на которые можно разбить площадь бассейна планиметром, с учётом масштаба карты:

5. Длина главного лога:

6. Средний уклон главного лога:

7. Уклон лога у сооружения:

8. Коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой производительности к интенсивности дождя расчетной продолжительности, .

9. Коэффициент потерь стока, .

10. Коэффициент редукции, .

11. Максимальный ливневый расход:

12. Общий объем стока ливневых вод:

По карте среднего многолетнего стока талых вод Кировская область относиться к районам, в которых расчетным является максимальный расход дождевых паводков.

Пропустить ливневый расход  может пропустить круглая одноочковая безнапорная труба d = 1,5 м с глубиной воды перед трубой H =2,08 м, со скоростью на выходе из трубы V = 4,1 м/с.

Принимаем одноочковую трубу диаметром 1,5м.

Определение минимальной высоты насыпи у трубы.

Минимальная толщина засыпки труб установлена ∆=0,5 м. если толщина дорожной одежды , принимается

 (4.1)

Определение длины трубы.

Длина трубы зависит от высоты насыпи, которую принимают равной рабочей отметке продольного профиля на трубе.