2. Указать требования к грунтам (температуру при доставке, укладке, уплотнении, размеры и количество мерзлых комьев).

Ответ: Период во времени от момента разработки до окончательного уплотнения ограничен и должен быть не более приведенного в таблице Т3.1, при ветре более 3…4 баллов.

Таблица Т3.1 – 3ависимость земляных работ от температуры воздуха

Температура,Т, 0С	- 5	- 10	- 20	- 30
Период (от разработки, транспортировки, разравнивания, уплотнения), t, мин	90	60	40	20

Поэтому все параметры (длина захватки, скорость доставки автосамосвалами, дальность доставки и т.д.) должны быть предварительно просчитаны.

Уплотнение необходимо закончить, когда температура грунта станет «плюс» 2⁰С.

Количество мерзлого грунта в насыпи должно быть ограничено, не более 30 % от общего объема грунта, укладываемого в насыпь.

Размер мерзлых комьев должен быть не более 30 см при уплотнении решетчатыми катками.

Укладка мерзлых комьев грунта должна быть осуществлена не ближе 1 м к откосам и к поверхности (верху насыпи), во избежание оползания откосов и неравномерной осадки насыпи. Снег, лед в тело насыпи укладывать не допускается. Досыпку насыпи до проектной отметки осуществляют в летних условиях, после оттаивания всего грунта в насыпи.

3. Произвести подсчет объемов основных дорожно-строительных работ при возведении земляного полотна в зимних условиях (насыпи): средняя рабочая отметка 1,5 м; дальность доставки грунта – 4 км; категория автомобильной дороги II.

Толщина снимаемого растительного слоя равна толщине дорожной одежды и равна 0,4 м.

Ответ: Подсчет объемов земляных работ ведем по известным геометрическим формулам, используя поперечный профиль земляного полотна (рисунок Т3.1).

Рисунок Т3.1. – Поперечный профиль земляного полотна, возводимого в зимних условиях

Объем работ вычисляем в следующей последовательности:

1) Срезка растительного слоя грунта (осенью) на полосе отвода

S_срезки = В _{полосы отвода} * L_захв= 40 м * 100 м = 4000 м²;

2) Снятие снежного покрова (вместе с отепляющим материалом, льдом, рыхлым промерзшим грунтом) с полосы отвода при толщине 0, 5 м:

S_{покрова}= В _{полосы отвода} * L_захв= 40 м * 100 м = 4000 м²;

V_{покрова} = 4000 * 0,5 = 2000 м³;

3) Уплотнение основания будущей насыпи решетчатым катком за 4 прохода по 1 следу:

S_{упл.осн.} = В₁ * L_захв=19,5 * 100 = 1950 м²;

где В₁ – ширина основания насыпи по низу:

В₁ = В_кат + 2 * i * Н_нас = 15,0 + 2 * 1,5 * 1,5 = 19,5 м

i = 1,5 – заложение откоса насыпи;

Н_нас= 1,5 м – высота насыпи.

4) Разработка немерзлого грунта в карьере экскаватором с ковшом обратная лопата (ковш с зубьями, вместимость ≥ 0,65 м³) с погрузкой в кузова автосамосвалов:

V_грунта = S_сеч * L_захв = 25,9 * 100 = 2590 м³

S_сеч – площадь поперечного сечения отсыпаемой насыпи:

S_сеч = м²

5) Транспортирование грунта к месту укладки автосамосвалами (плотность грунта ρ = 1,6 т/м³);

Объем грунта 2590 м³;

Масса грунта:

М = V_грунта * ρ = 2590 * 1,6 = 4144 т.

6) Послойное разравнивание грунта (горизонтальными слоями):

Площадь средней захватки:

S_{ср. захв.} = В_ср. * L_захв. = 17,85 * 100 = 1785 м²

где В_ср – средняя линия трапеции (поперечного сечения насыпи):

В_ср

В_верх = В_кат+2 * i * h_д.о. = 15,00 + 2 * 1,5 * 0,4 = 16,2 м;

7) Послойное уплотнение грунта:

S_{ср. захв.} = 1785 м²

8) Планировка верха земляного полотна:

S_верх. = В_верх * L_захв. = 16,20 м * 100 = 1620 м².

9) Планировка откосов насыпи:

S_отк= 2 * L_отк * L_захв = 2 * 2,70 * 100 = 540 м²

где L_отк ==2,70 м.4. Используемая техника для разработки грунта в карьере и при отсыпки насыпи, длина захватки. Вариантный выбор отряда машин для производства работ.

Ответ: Максимальная длина захватки 100м. Для разработки грунта используют экскаваторы с ковшом обратная лопата (ковш с зубьями с вместимостью ≥ 0,65 м³); для срезки растительного слоя, снятия снежного покрова, послойного разравнивания грунта используют бульдозеры; при уплотнении основании и послойном уплотнении грунта в теле насыпи используют решетчатые катки; для планировки верха земляного полотна и откосов используют автогрейдер.

Вариантный выбор машин для производства работ проводим в табличной форме.

В 1-ом варианте используем следующие дорожно-строительные машины:

- бульдозер ДЗ – 19 на базе трактора Т-100;

- экскаватор с ковшом обратная лопата ЭО – 4321 (ковш с зубьями, вместимость ковша 1,0 м³);

-

- автосамосвалы КаМАЗ – 5511 (q_n=10 m);

- решетчатый каток ЗУР – 25;

- автогрейдер ДЗ – 31-1.

Во втором варианте примем следующие дорожно-строительные машины:

- бульдозер ДЗ – 35С;

- экскаватор с ковшом обратная лопата ЭО – 5122 (ковш с зубьями, вместимость ковша 1,6 м³);

-

- автосамосвалы КаМАЗ – 55111 (q_n=13 m);

- решетчатый каток ЗУР – 25;

- автогрейдер ДЗ – 31-1.

Таблица Т3.2 – Вариант1

Технологическая последовательность рабочих процессов и машины для их выполнения	Источник обоснования производи-тельности	Единица измерения	Объем работ (кол-во ед. измер.)	Производи-тельность, ед/смену	Потребность машино-смен
1	2	3	4	5	6
1 Срезка растительного слоя на полосе отвода бульдозером ДЗ – 19 (осенью); Нв=1,5м-ч/1000м2 Пб=ед/смену	§ Е2-1-5, табл.,n.2б	1000 м2	4,0	5,33	0,75
2 Снятие снежного покрова с полосы отвода бульдозером ДЗ – 19 с перемещением за полосу отвода (lперем≈) Нвр= 0,48+0,3=0,78м-ч/100 м3;hслоя= 0,5м	§ Е2-1-23, применит. табл.,n.1,2б	100 м3	20,0	10,26	1,95
3 Разработка немерзлого грунта в карьере экскаватором ЭО-4321 с погрузкой в кузова а/с-ов Пэ== 3,64 ед/смену	§ Е2-1-11, табл.5, табл.7,n.5б	100 м3	25,90	3,64	7,11
4 Уплотнение основания насыпи решетчатым катком ЗУР – 25 за 4 прохода по 1 следу Пк== 6,67 ед/смену	§ Е2-1-30, табл.2,n.1а	1000 м2	1,95	6,67	0,29
5 Транспортирование грунта из карьера на захватку (4км) автосамосвалами КаМАЗ – 5511, Па/с=/смену	Расчет	1	4144	94,12	44,02
6 Послойное разравнивание грунта бульдозеров ДЗ – 19 Пб== 9,52 ед/смену	§ Е2-1-28, табл.,n.1б	100 м3	25,90	9,52	2,72
7 Послойное уплотнение грунта решетчатым катком ЗУР – 25 Пк==5,06 ед/смену; Нвр=0,46+14*0,08=1,58 м-ч	§ Е2-1-30, табл.1,n.1,4а	100 м3	25,90	5,06	5,12
8 Планировка верха зем. полотна автогрейдером ДЗ-31-1; Павт=ед/смену	§ Е2-1-37, табл.2,n.1а	1000 м2	1,62	47,06	0,03
9 Планировка откосов зем. полотна автогрейдером ДЗ-31-1; Павт=ед/смену	§ Е2-1-39, табл.,n.5в	1000 м2	0,54	18,18	0,03

Таблица Т3.3 – Стоимость эксплуатации машин 1-го варианта

Машины	Трудоемкость, м - смены	Стоимость, руб.
		м - часа	м - смены	эксплуатации
1	2	3	4	5
1 Бульдозер ДЗ – 19 (срезка + снятие снежного покрова + послойное разравнивание)	0,75 + 1,95 + 2,72 = 5,42	5,04	40,32	218,53
2 Экскаватор ЭО-4321	7,11	16,49	131,92	937,95
3 Автосамосвалы Камаз-5511	44,02	4,01	32,08	1412,16
4 Решетчатый каток ЗУР-25 (уплотнение основания + послойное уплотнение)	0,29 + 5,12 = 5,41	9,40 применит	75,20	406,83
5 Автогрейдер ДЗ-31-1 (планировка верха + планировка откосов насыпи)	0,03 + +0,03 = 0,06 ≈ 0,10	8,62 применит	68,96	6,90
ИТОГО: 2982,37

Таблица Т3.4 – Вариант 2

Технологическая последовательность рабочих процессов и машины для их выполнения	Источник обоснования производи-тельности	Единица измерения	Объем работ (кол-во ед. измер.)	Производи-тельность, ед/смену	Потребность машино-смен
1	2	3	4	5	6
1 Срезка растительного слоя на полосе отвода бульдозером ДЗ – 35С (осенью); Нвр=1,3м-ч/1000 м2 Пб=ед/смену	§ Е2-1-5, табл.,n.4б	1000м2	4,0	6,15	0,65
2 Снятие снежного покрова с полосы отвода бульдозером ДЗ – 35 С с перемещением за полосу отвода (lперем≈5 м = 20 м) Нвр= 0,48+0,3=0,78 м-ч/100 м3;hслоя= 0,5 м	§ Е2-1-23, применит. табл.,n.1,2б	100 м3	20,0	10,26	1,95
3 Разработка немерзлого грунта в карьере экскаватором ЭО-5122 с погрузкой в кузова а/с-ов Пэ== 7,27 ед/смену	& Е2-1-11, табл.5, табл.7,n.7б	100 м3	25,90	7,27	3,56
4 Уплотнение основания насыпи решетчатым катком ЗУР – 25 за 4 прохода по 1 следу Пк== 6,67 ед/смену	§ Е2-1-30, табл.2,n.1а	1000 м2	1,95	6,67	0,29
5 Транспортирование грунта из карьера на захватку (4км) автосамосвалами КаМАЗ – 55111, Па/с=/смену	Расчет	1	4144	122,35	33,87
6 Послойное разравнивание грунта бульдозеров ДЗ – 35С Пб== 16,67 ед/смену	§ Е2-1-28, табл.,n.6б	100 м3	25,90	16,67	1,55
7 Послойное уплотнение грунта решетчатым катком ЗУР – 25 за 18 проходов по 1 следу Пк==5,06 ед/смену; Нвр=0,46+14*0,08=1,58м-ч	§ Е2-1-30, табл.1,n.1,4а	100 м3	25,90	5,06	5,12
8 Планировка верха зем. полотна автогрейдером ДЗ-31-1; Павт=ед/смену	§ Е2-1-37, табл.2,n.1а	1000 м2	1,62	47,06	0,03
9 Планировка откосов зем. полотна автогрейдером ДЗ-31-1: Павт=ед/смену	§ Е2-1-39, табл.,n.5в	1000 м2	0,54	18,18	0,03

Машины	Трудоемкость, м - смены	Стоимость, руб.
		м - часа	м - смены	эксплуатации
1	2	3	4	5
1 Бульдозер ДЗ – 35С (срезка + снятие снежного покрова + послойное разравнивание)	0,65 + 1,95 + 1,55 = 4,15	13,25	106	439,90
2 Экскаватор ЭО-5122	3,56	24,42	195,36	695,48
3 Автосамосвалы Камаз-55111	33,87	4,41	35,28	1194,93
4 Решетчатый каток ЗУР-25 (уплотнение основания + послойное уплотнение)	0,29 + 5,12 = 5,41	9,40 применит	75,20	406,83
5 Автогрейдер ДЗ-31-1 (планировка верха + планировка откосов насыпи)	0,03 + +0,03 = 0,06 ≈ 0,10	8,62 применит	68,96	6,90
ИТОГО: 2744,04

Таблица Т3.5 – Стоимость эксплуатации машин 2-го варианта

Вывод: Наиболее дешевым и менее трудоемким является 2 вариант, его рекомендуем к использованию при производстве работ.