3. Проект производства работ по возведению земляного полотна

Земляное полотно – один из основных конструктивных элементов автомобильной дороги, от устойчивости и прочности которого зависит срок службы дорожных одежд. Прочность и устойчивость земляного полотна обеспечиваются:

- уплотнением грунтов;

- регулированием вводно-теплового режима;

- назначением соответствующей крутизны откосов, их укреплением для предохранения от оползания, размыва и развевания.

Сооружение земляного полотна – важнейший строительный процесс в общем комплексе строительства автомобильной дороги.

При составлении проекта реконструкции участка автомобильной дороги “Вологда – Кириллов – Пудож - Медвежьегорск”, км 533+200 – км 544, инженерно-геологические изыскания были выполнены согласно СНиП 1.02.07-87 “Инженерные изыскания для строительства” в объёме, достаточном для принятия правильных решений. При проектировании продольного профиля были учтены геологические, гидрологические условия, рельеф местности и рекомендации РН, СНиП 2.05.02-85. Были соблюдены требования по обеспечению незаносимости снегом участков дороги, а также необходимость принятия нормативного возвышения поверхности покрытия дорожной одежды над уровнем грунтовых и поверхностных вод.

Проектируемая трасса совмещена с существующей дорогой, и исходя из этого, проектная линия запроектирована с учётом получения наименьших объёмов земляных работ. Элементы продольного профиля запроектированы под расчётную скорость 80 км/ч. Продольный профиль дороги составлен в условных отметках по нормативам дороги IV технической категории, согласно задания и акта выбора. Рабочие отметки отнесены к оси проезжей части.

Ширина земляного полотна принята в соответствии со СНиП 2.05.02-85 для IV технической категории – 10 м. В проекте разработаны типовые конструкции поперечных профилей земляного полотна применительно к Т.П. 503-0-48-87 и к характерным участкам сочетания местных условий и продольного профиля.

Заложение откосов насыпей высотой до 2 м принято 1:3, при высоте насыпи более 2 м – 1:1,5.

Водоотвод обеспечивается за счёт устройства боковых канав (см. п.3.2.1) с перепуском воды в трубы (см. п.3.2.2), в места естественных понижений.

По проекту вся дорога проложена “по обёртывающей” (в насыпи). Способ возведения насыпи – автовозкой из карьерного грунта, вследствие непригодности грунта из других источников (резервы, кюветы и др.).

Общий объём оплачиваемых земляных работ составил 198456 м³.

Проектом предусмотрено рыхление существующих откосов и устройство на них уступов. Данные объёмы учтены при подсчёте объёмов земляных работ.

Распределение объёмов по способу разработки приведены в покилометровой ведомости объёмов земляных работ.

Для возведения земляного полотна используется грунт с местного карьера “Чёлмужи”. Необходимый объём грунта – 181575 м³. Расположен карьер на землях Гослесфонда Чёлмужского лесничества Медвежьегорского лесного хозяйства. Карьер представлен песчано-гравийным грунтом, объёмный вес грунта 1,95 т/м³, группа по разработке грунта экскаватором – III, с коэффициентом фильтрации более 6 м/сутки. Коэффициент относительного уплотнения карьерного грунта 1,1.

Транспортировка грунта из карьера осуществляется автомобильным транспортом. Средняя дальность возки 30 км.

Средняя рабочая отметка старой автомобильной дороги Н_р = 1,2м, новой дороги - Н_р = 1,71 м. Высота устраиваемого уступа на откосе старой дороги Н_уступа = 30 см, ширина 90 см (для усреднённых условий строительства).

При возведении земляного полотна автомобильных дорог автовозкой из карьера применяют экскаваторы, которые различают по назначению, типу рабочего оборудования, объему ковшей, типу ходового устройства, степени ограничения поворотного движения рабочего оборудования.

Выбор типа экскаватора, его модели и вида рабочего оборудования производят исходя из грунтовых и климатических условий, объемов и сроков работ, условий транспортирования грунта и некоторых других факторов.

По объёму земляных работ, срокам работ и грунтовым условиям выбран одноковшовый экскаватор ЭО-7111.

При реконструкции выделяются две технологические операции:

- уширение земляного полотна;

- повышение рабочей отметки земляного полотна.

Порядок работ по уширению земляного полотна:

1. Рыхление укрепления и нарезка уступа высотой 30 см на откосе старого земляного полотна бульдозером ДЗ-18:

Сменная производительность бульдозера ДЗ-18 при нарезке уступов с рыхлением (согласно §Е2-1-22, табл.2):

Н_вр (на 100 м³) = 1,5 м-ч;

П_см = 100·8/1,5 = 533 м³/смена.

Объём работ по нарезке уступов равен:

V_{уступов} = 8·10800·0,9·0,3/2 = 11664 м³.

Длина захватки L_захв = 10800·533/11664 = 494 м  500 м;

К_исп = 0,20 – относительно ведущей машины (см. далее).

2. Погрузка грунта III группы в автосамосвалы и доставка его непосредственно на дорогу (среднее расстояние возки – 30 км.):

Погрузка производится одноковшовым экскаватором ЭО-7111 с вместимостью ковша – 2,5 м³ – ведущая машина:

Н_вр (на 100 м³) = 1,12 м-ч;

П_см = 8·100/1,12 = 714 м³/смена.

Необходимый объём грунта для уширения земляного полотна равен:

V_ушир. = 81150 м³.

Длина захватки L_захв = 10800·714/81150 = 95 м  100 м;

К_исп = 1,05.

Тогда для выполнения данного объёма работ потребуется:

N_м-см = 10800/100 = 108 м-см.

Календарное время определится равным 108·1,17 = 128 дней.

Транспортировка грунта III группы из карьера автосамосвалами КамАЗ – 5511 на расстояние 30 км:

П_см = 21 м³/смена;

Назначаем 29 автосамосвалов, с коэффициентом использования относительно ведущей машины К_исп =714/29*21=1,17.

3. Разравнивание привезённого из карьера грунта III группы, слоями толщиной 32,4 см (без учёта уплотнения), с помощью бульдозера ДЗ-18:

Сменная производительность бульдозера ДЗ-18 при разравнивании грунта III группы (согласно §Е2-1-28, табл.1):

Н_вр (на 100 м³) = 0,9 м-ч;

П_см = 100·8/0,9 = 890 м³/смена;

К_исп = 714/890=0,80.

Так как коэффициенты использования бульдозеров в 1 и 3 операциях в сумме равны 1, то следовательно на разравнивании грунта можно использовать тот же бульдозер, что и на нарезке уступов с рыхлением.

4. Послойное уплотнение грунта самоходным катком ДУ-29А на пневмошинах при четырёх проходах по одному следу:

Сменная производительность катка ДУ-29А на пневмошинах при уплотнении грунта III группы и при длине гона менее 100 м (согласно §Е2-1-31А, табл.4, п.2а):

Н_вр (на 100 м³) = 0,36 м-ч;

П_см = 100·8/0,36 = 2222 м³/смена;

К_исп = 714/2222=0,32.

Порядок работ по повышению рабочей отметки земляного полотна:

Работы по повышению рабочей отметки земляного полотна производим по полосам движения, чтобы не останавливать поток движущихся автомобилей.