ОпределениЕ параметров специализированных потоков

3.1 Продолжительность строительства

При определении продолжительности строительства следует исходить из целесообразности выполнения линейных земляных работ в теплый период года, а сосредоточенных земляных работ и строительство водопропускных труб – на протяжении года за исключением весенней и осенней распутицы.

Определение продолжительности строительства рекомендуется вести в табличной форме (табл. 3.1) в зависимости от директивных сроков строительства и продолжительности работ по месяцам в таком порядке:

1. Определить продолжительность строительства по директивным срокам

Т_д = У _к – У _п (3.1)

где У _к и У _п – даты конца и начала строительства по заданию, дней.

2 Опрдделить дἰ тЋ начала и конца весенней Z _н^вес, Z _к^вес) и осен긽 ей (Z _н^ос, Z _к^{␾ с}) распутицы

Z _н^вес = T_o + 5 /a (3.2)

 Z _к^вес = Z _н^вес + 0, 7 h _пр /a (3.3)

где T_o – дата весеннего перехода температуры воздуха через О°С (рис.1.1);

a – климатический коэффициент, характеризующий скорость оттаивания грунта, см/сутки (приложение А);

h _пр – среднемноголетняя максимальная глубина промерзания (приложение А), см.

Начало осенней распутицы Z _н^ос совпадает с датой среднемесячной температуры плюс 5 °С, а окончание Z _к^ос – с датой температуры воздуха 0 °С (рис. 1.1).

3 Определить продолжительность (в днях) весенней Т_вес и осенней Т_ос распутицы

Т_вес = Z _к^вес – Z _н^вес; (3.4)

Т_ос = Z _к^ос - Z _н^ос. (3.5)

Линейные земляные работы можно выполнять в период после окончания весенней распутицы до начала осенней распутицы, сосредоточенные – на протяжении года за исключением периодов весенней и осенней распутицы. Тогда календарная продолжительность линейных и сосредоточенных земляных работ будет соответственно составлять

Т_к^лин.= Z _н^вес – Z _к^вес (3.6)

Т_к^сос. = 365 – (Т _вес + Т ^ос ) (3.7)

4 Определить календарную продолжительность Т_к строительного периода в днях (табл. 3.1).

Таблица 3.1- Продолжительность работ

5 Рассчитать количество рабочих дней для выполнения работ (таблица 3.2)

Т_р = [Т_к - ( Т_раз + Т_в + Т_орг + Т_рем + Т_кл ) ] К _см (3.8)

где Т_к – календарная продолжительность строительства (для линейных земляных работ – Т_к^лин.; для сосредоточенных земляных работ – Т_к^сос.);

Т_раз – период развертывания комплексного потока (принять 2 дня);

Т_в – количество выходных и праздничных дней;

Т_орг – простои по организационным причинам, Т_орг = 0, 045Т_к;

Т_рем – количество дней на профилактику и ремонт машин, Т_рем = 0, 04Т_к;

Т_кл – простои по климатическим причинам (дни с осадками выше 5 мм);

К _см – коэффициент сменности определяется для каждой области в зависимости от продолжительности дня при выполнении работ в условиях естественной освещенности. К _см = 3 при выполнение работ непрерывно в течение суток для разработки мерзлого грунта. В Украине принимают К _см = 1 или К _см = 2, так как мерзлый грунт запрещен для укладки в слои земляного полотна (в проекте в период между распутицами принять К _см = 2).

Таблица 3.2 - Определение количества смен

Примечание. Т_раз принимают один раз на весь период выполнения работ.

3.2 Объемы строительных работ

Строительные геометрические размеры поперечного профиля земляного полотна насыпи (выемки), необходимые для расчетов рабочих объемов земляных работ с учетом снятия растительного слоя грунта и его замены, определяют по следующим исходным данным:

- профильные объемы работ в насыпях V_п ^н и в выемках V _п^в;

- высота насыпи h _н, глубина h _в;

- толщина растительного слоя – D h_{р.с .} = 0, 2–0, 5 м;

- категория строящегося участка дороги;

- ширина насыпи или выемки – В (согласно [5]);

- заложение откосов – m (согласно [5]);

- средняя глубина кювета, которую можно принять как – h _к = 0, 3–0, 5 м;

- ширина кювета, которую можно принять как – b _к = 0, 3–0, 5 м;

- ширина бермы – D = 1, 5 м.

Конструкция земляного полотна в поперечном профиле приведена на рис. 3.1.

Строительные геометрические размеры поперечного профиля земляного полотна определяются в такой последовательности

1) Поправка к ширине земляного полотна, м

(3.9)

б)

Рисунок 3.1– Схема конструкции земляного полотна в поперечном профиле:

а – насыпь; б – выемка

2) Ширина поперечного профиля, м:

- в основании насыпи (по низу)

(3.10)

- для выемки поверху

(3.11)

3) Ширина снятия растительного слоя грунта, м

- для насыпи

(3.12)

- для выемки

(3.13)

4) Объем грунта для разработки кювета

(3.14)

где L – длина участка.

⁵⁾ Площадь планирования откосов насыпи (выемки), м²

(3.15)

- длина откоса насыпи

(3.16)

- длина внешнего откоса выемки

(3.17)

6) Объем грунта насыпи

(3.18)

7) Объем грунта выемки

(3.19)

Определение рабочих объемов грунта при сооружении земляного полотна имеет цель уточнения объемов земляных работ с учетом конкретных условий строительства, которые чаще всего отличаются от проектных. Для этого:

1) Определяют объем грунта растительного слоя, м³, который снимают непосредственного в основании насыпи и по верху выемки для каждого участка дороги:

- для насыпи

(3.18)

- для выемки

(3.19)

2) Рассчитывают общие рабочие объемы по специальным таблицам [10] или на ПЕВМ по программе „Митин”. В исключительных случаях расчеты выполняют по формулам:

- в насыпях

(3.20)

- в выемках

(3.21)

где V _п^н, V _п^в – профильные объемы работ в насыпях и выемках.

Результаты расчета рабочих объемов заносят в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 - Ведомость рабочих объемов грунта

При определении объемов земляных работ сначала необходимо разделить автомобильную дорогу на участки с линейными и сосредоточенными земляными работами.

Как правило, линейные земляные работы распределены по дороге равномерно и объем их не превышает 60000 м³ на километр, а рабочие отметки колеблются в пределах от 0 до 3 м. К сосредоточенным земляным работам относятся участки дороги с рабочими отметками выше 3 м (глубокие выемки, высокие насыпи, подходы к мостам и путепроводам), где объемы земляных работ превышают 60000 м³ на километр. В соответствии с указаниями стандарта к сосредоточенным работам относят работы, превышающие в 3 раза средний километровый объем земляных работ [5].

Для составления технологических карт необходимо знать среднюю дальность транспортировки грунта. Она может быть определена посредством анализа кривой распределения земляных масс.

Эта кривая является интегральной кривой земляных работ на отдельных участках, которая строится путем последовательного прибавления с соответствующим знаком объемов насыпей (за знаком “-“) и выемок (со знаком “+”) – итоговый рабочий объем грунта å V=å V_р^-н(+в). На интегральной схеме кривой нисходящие участки отвечают насыпям (-), а растущие - выемкам (+); разница двух смежных ординат графика означает в принятом масштабе объем земляных работ на участке между двумя смежными ординатами. Любая горизонтальная секущая на интегральной кривой распределения земляных масс характеризует баланс земляных масс, то есть равенство объемов грунта, который разрабатывается в выемке и перемещается в насыпь.

V _р, м³

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Км

М К Д

Номер участка
Высота насыпи h н глубина выемки h в
Рабочий объем работ на участке

Рисунок 3.2 – Кривая распределения земляных масс

На этом участке средняя дальность транспортировки грунта

(3.22)

где S – площадь, ограниченная линией, которая перерезает кривую, и собственно кривой, м⁴;

h – высота ординаты, которая отрезана горизонтальной линией, м³.

Горизонтальная линия (рис. 3.2) МК или КД, которая перерезает кривую распределения земляных масс, проводится таким образом, чтобы обеспечить баланс земляных масс на участках насыпей и выемок, расположенных рядом. Таких линий можно провести множество с целью получения такой средней дальности транспортировки грунта, которая бы отвечала возможностям дорожно-строительных машин, применяемых для выполнения земляных работ на данных участках. Так, например, секущая линия МК определяет баланс земляных работ на участке между насыпью за счет грунта, разрабатываемого в выемке. Если для возведения насыпи не хватает грунта смежных выемок, его привозят из грунтовых карьеров или сосредоточенных резервов.

После определения средней дальности транспортировки грунта на отдельных участках рассчитывают средневзвешенное расстояние транспортировки грунта

(3.23)

где V ₁, V ₂ , V_n – объем грунта на соответствующих участках, м³;

L _ср1, L _ср2, L _{ср. n} – средняя дальность транспортировки грунта на соответствующем участке, м.

Результаты расчетов заносят в табл.. 3.4.

При заполнении графы 10 следует иметь в виду, что оплачиваемый объем земляных работ есть сумма объемов по данным граф 7, 8, 9.

Таблица 3.4 - Баланс земляных работ

Сменный темп и объем земляных работ, выполняемый за смену, следует определять отдельно для линейных и сосредоточенных работ, причем для линейных определяется сменный темп (п.м/смену) и сменный объем грунта (м³/смену), а для сосредоточенных только сменный объем.

, . (3.24)

(3.25)

где L _л – длина участка линейных земляных работ, м;

V _р^лин., V _р^сос. – соответственно объемы линейных и сосредоточенных земляных работ, м³;

Т_р^лин. , Т_р^сос. – количество рабочих дней для выполнения линейных и сосредоточенных земляных работ, смен.