2.8 Розрахунок коефіцієнта відносного ущільнення ґрунту

Супісок легкий з об’ємною масою 1,54 т/м³ при розробці бульдозерами, екскаваторами і скреперами відноситься до ІІ групи.

Середня густина ґрунту побудованого насипу повинна бути більшою від природної щільності ґрунту до його розробки в кар'єрі, резерві або виїмці. Тому оплачуваний об’єм насипу більший профільних орієнтовно на 5-15% в залежності від типу ґрунту.

Величина цього збільшення називається коефіцієнтом відносного ущільнення, який визначається по формулі :

- потрібна щільність ґрунту в побудованому насипу, г/ см³

- щільність ґрунту в природному стані залягання до розробки, г/ см³

У виробничих умовах і встановлюються в лабораторії.

Потрібна густина ґрунту у відсипаному насипу:

де - коефіцієнт оптимального ущільнення;

- оптимальна густина ґрунту, яка відзначається на приборі стандартного ущільнення, г см. Наближене значення до можна визначити по формулі:

- щільність скелету ґрунту, г /см³,

- масова доля повітря в ґрунту, %;

- оптимальна вологість ґрунту, %.

Ґрунт в районі прокладання траси – супісок легкий, тому

= 1,54 г/см³; = 0,95; = 2,68; = 8%; = 12%.

г/см^3;

г/см^{3 ;}

г/см³

Отже, коефіцієнт ущільнення ґрунту для супіску легкого 1,15 г/ см³.

Об’єм роботи по ущільненню основи визначають як площу підошви насипів на ділянках дороги. В даному випадку вона складає 2609 м²/зміну.

2.9 Розподіл земляних мас. Крива об'ємів.

Є два джерела ґрунту для відсипки насипу: виїмки, які розробляються, кар'єри. В першу чергу вирішують питання використання ґрунту виїмок. Якщо ґрунт виїмок придатний для відсипки насипу, його потрібно розподіляти в сумісні насипи. Якщо дорога запроектована переважно в насипу, то ґрунту виїмок буде недостатньо і потрібно вирішувати, звідки взяти грунт. В теперішній час ґрунт для насипів беруть переважно з притрасових ґрунтових кар'єрів, які розміщують з таким розрахунком, щоб максимальна дальність перевезення не перевищувала 2...3 км.

Розподіл земляних мас показується на графіку об'ємів. Крім графіка об'ємів і розподілу земляних мас будується крива об'ємів, яка служить для визначення середніх віддалей перевезень ґрунту з виїмок в насипи. Ордината кривої об'ємів на будь-якому пікеті траси рівна алгебраїчній сумі об'ємів насипів і виїмок від початку траси до даного пікету зі знаком "-", виїмки зі знаком "+ ".

2.10 Підбір складу спеціалізованого загону для спорудження земляного полотна

Середня віддаль перевезення ґрунту з виїмки до насипу / з кар'єру в насип необхідно визначати аналітичним методом по формулі:

Середня віддаль перевезення автосамоскидами ґрунту з кар'єру в насип:

Lсер=(4925*2819+4850*2255+4750*251+4650*496+4650*470+4750*1619+4850*4153+4950*4923)/(2819+2255+251+496+470+1619+4153+4923)=4869м

Середня віддаль перевезення ґрунту скреперами Cat-631 з притрасового кар'єру в насип:

Lсер=(850*3219+750*3033+650*4239+550*5469+550*5070+650*1255+750*431+825*1484)/3219+3033+4239+5469+5070+1255+431+1484)=672м

Середня віддаль перевезення ґрунту скреперами Cat-631 з виїмки в насип з ПК0+00 до ПК13+50

Lсер=(400*320+500*528+300*551+125*57+200*225+50*145+50*653+125*507+200*1378+280*686+180*3689+280*1669+50*357+125*929+50*764+125*1428+180*2231)/(320+528+551+57+225+145+653+507+1378+686+3689+1669+357+929+764+1428+2231)=180м

з ПК28+50 до ПК68+00

Lсер=(3800*497+3900*765+3725*609+50*195+175*780+350*168+1275*217+1350*17+1200*549+1100*215+1000*163+275*311+900*166+125*360+175*132+50*45+575*84+500*894+2125*308+1900*1117+2000*607+1800*2029+100*639+500*909+300*729+125*817+200*1489+50*703+50*656+125*4+300*732+900*371+1000*617+200*1254+100*191+50*1012+125+59+400*2546+200*1293+300*1181+50*136+125*834)/497+765+609+195+780+168+217+17+549+215+163+311+166+360+132+45+84+894+308+1117+607+2029+639+909+729+817+1489+703+656+4+732+371+617+1254+191+1012+59+2546+1293+1181+136+834)=749м

Середня віддаль перевезення ґрунту скреперами Cat-631 з виїмки в насип

Lсер=(180*16117+749*29976)/(16117+29976)=550м

Розрахунок 1

Продуктивність розпушувача Komatsu D65-16

Експлуатаційна продуктивність при різанні і переміщенні грунту:

П = 3600*кВ*V/tц=3600*0,85*92,4/320=884 м³ / год,

де kв - коефіцієнт використання розпушувача за часом, kв = 0,85 - 0,9;

V - об'єм розпушеного грунту;

V = B*hеф*L=3,08*0,3*100=92,4м³,

тут B - ширина смуги розпушення, м,

B = kп [b + 2*hеф*ctgv + z (n - 1)]=0,75[0.07+2*0.3ctg15+0.6*

(4-1)]=3.08м,

kп - коефіцієнт перекриття, kп = 0,75;

b - ширина наконечника;

v - кут відколу, v = 15 - 16 °;

z - крок зубів;

n - число зубів;

hеф - ефективна глибина розпушування, м, hеф = (0,6 - 0,8) *h;

h - глибина розпушування;

L - довжина шляху розпушування, м;

tц - тривалість циклу, с;

tц = tp + 20=320;

тут tр - час розпушування

tр = lр / Vр=100*3=300, с

lр - довжина шляху розпушування, м;

Vp - середня швидкість розпушування, Vр.

Розрахунок 2

Продуктивність поливо-мийної машини МД-433-03:

P = TKQ / (2l / v + t1 + t2)=48т,

де T = 8 год - тривалість зміни;

K = 0,85 - коефіцієнт використання;

Q = 6000 л - місткість цистерни;

l - дальність транспортування 3,5 км;

v = 20 км / год - середня швидкість;

t1 = 0,16 год - час, що витрачається на заповнення цистерни водою з водойми насосом зі швидкістю 1800 л / хв (або 0,10 год) з урахуванням часу, що витрачається на приєднання і від'єднання шланга (0,06 год);

t2 - час, що витрачається на злив (або розлив) води

Розрахунок 3

Продуктивність котка при ущільненні основи земляного полотна:

П=[(В-b)*V*1000*T]/m=[(1.96-0.65)*4*1000*8]/4=10453 м²

де B - ширина смуги ущільнення (катка або зчепу), м;

b - ширина перекриття суміжних смуг ущільнення, м;

V - середня робоча швидкість руху, км / год;

T - тривалість зміни, год;

kв - коефіцієнт використання часу зміни, kв = 0,85 - 0,95;

m - необхідна кількість проходів по одному сліду

Розрахунок 4

Продуктивність котка при остаточному ущільненні верху земляного полотна:

П=[(В-b)*V*1000*T]/m=[(1.96-0.65)*4*1000*8]/2=20906 м²

де B - ширина смуги ущільнення (катка або зчепу), м;

b - ширина перекриття суміжних смуг ущільнення, м;

V - середня робоча швидкість руху, км / год;

T - тривалість зміни, год;

kв - коефіцієнт використання часу зміни, kв = 0,85 - 0,95;

m - необхідна кількість проходів по одному сліду

Автомобіль-самоскид

Розрахунок 5

Продуктивність автомобілів-самоскидів при возці ґрунту з кар’єру:

P = TKq / (4,9 / v + t)=(8*0,85*7,5*1,54)/(9,6/20+0,2)=116 т,

де T = 8 год - тривалість робочої зміни;

K = 0,85 - коефіцієнт завантаження;

q - вантажопідйомність машини, т;

v = 20 км / год - середня швидкість руху;

t = 0,2 год - час простою під навантаженням і розвантаженням

Розрахунок 6

Продуктивність автомобілів при возці щебеню:

P = TKq / (10 / v + t)=(8*0,85*7,5)/(10/20+0,2)= 73м³,

де T = 8 год - тривалість робочої зміни;

K = 0,85 - коефіцієнт завантаження;

q - вантажопідйомність машини, т;

v = 20 км / год - середня швидкість руху;

t = 0,2 год - час простою під навантаженням і розвантаженням

Розрахунок 7

Продуктивність автомобілів-розподілювачів при розподіленні щебеню:

P = TKq / (4,9 / v + t)=(8*0,85*7,5)/(10/20+0,1+0,2)= 63,7м³,

де T = 8 год - тривалість робочої зміни;

K = 0,85 - коефіцієнт завантаження;

q - вантажопідйомність машини, т;

v = 20 км / год - середня швидкість руху;

t = 0,1 год - час простою під навантаженням

t1 = 0,2 год - час розподілення

Розрахунок 8

Продуктивність автомобілів-самоскидів при возці ґрунту для засипки труби:

P = TKq / (4,9 / v + t)=(8*0,85*7,5*1,54)/(16/20+0,2)=131 т,

де T = 8 год - тривалість робочої зміни;

K = 0,85 - коефіцієнт завантаження;

q - вантажопідйомність машини, т;

v = 20 км / год - середня швидкість руху;

t = 0,2 год - час простою під навантаженням і розвантаженням

Розрахунок 9

Продуктивність автомобілів при возці піску:

P = TKq / (10 / v + t)=(8*0,85*7,5)/(10/20+0,2)= 73м³,

де T = 8 год - тривалість робочої зміни;

K = 0,85 - коефіцієнт завантаження;

q - вантажопідйомність машини, т;

v = 20 км / год - середня швидкість руху;

t = 0,2 год - час простою під навантаженням і розвантаженням

Розрахунок 10

Продуктивність автомобілів при возці асфальтобетонної суміші:

P = TKq / (10 / v + t)=(8*0,85*13)/(30/20+0,2)=47,8,

де T = 8 год - тривалість робочої зміни;

K = 0,85 - коефіцієнт завантаження;

q - вантажопідйомність машини, т;

v = 20 км / год - середня швидкість руху;

t = 0,35 год - час простою під навантаженням і розвантаженням