Учеб_пос_СТЛ2007
.pdfрасчетной нагрузке 10 т на ось, (группа А); Nхоз – количество рейсов хозяйственных машин в сутки на ветке; Nхоз=2-3 авт/сутки.
Суммарный коэффициент приведения для одиночных автомобилей хозяйственного назначения можно принять двухосные – 0,04, трехосные –
0,35.
Таблица 2.2.
Суммарный коэффициент приведения автопоездов
Марка автопоезда |
|
Sприв для поездов |
||
без груза |
|
груженого |
в обоих нап- |
|
|
|
|
|
равлениях |
Автомобиль + Роспуск (хлыстовоз) |
|
|||
А/п 54021 на базе КамАЗ 43118 |
0,03 |
|
1,72 |
1,75 |
КамАЗ 53212 + 90191(склад. дышло) |
0,01 |
|
5,7 |
5,71 |
КамАЗ 53228 + 9383-011 |
0,11 |
|
5,97 |
6,08 |
КамАЗ 6520 + 9383 - 011 |
0,04 |
|
7,64 |
7,70 |
Урал 43204-0112 + 9851 |
0,06 |
|
0,77 |
0,83 |
МАЗ 543403-2120 + МАЗ-9008 |
0,29 |
|
2,97 |
3,26 |
МАЗ 543403 + 9005 - 010 |
0,28 |
|
3,36 |
3,64 |
МАЗ 5434 + ГКБ 9362-010 |
0,14 |
|
6,76 |
6,9 |
МАЗ 642550-2120 + МАЗ-9008 |
0,16 |
|
5,41 |
5,56 |
КрАЗ 64372 + 9383-011 |
0,11 |
|
7,44 |
7,55 |
КрАЗ 64371 + ГКБ 9362 |
0,15 |
|
5,28 |
5,43 |
КрАЗ 64372-045 + ГКБ 9362-010 |
0,14 |
|
5,3 |
5,44 |
КрАЗ 64372 + 9362 |
0,14 |
|
6,8 |
6,94 |
Автомобиль + Прицеп (сортиментовоз) |
|
|||
КамАЗ 65115 + Роспуск |
0,22 |
|
2,79 |
3,01 |
КамАЗ 43118 + 89662-010 |
0,04 |
|
2,44 |
2,48 |
КамАЗ 6520 + МАЗ 83781-020 |
0,04 |
|
6,20 |
6,24 |
КрАЗ 6133МБ + КрАЗ-А181-М2 |
0,13 |
|
3,80 |
3,92 |
МАЗ 630300-2126 + МАЗ-892600-20 |
0,25 |
|
2,94 |
3,19 |
МАЗ 533602-2126 + МАЗ-837810-20 |
0,13 |
|
4,06 |
4,19 |
VOLVO FH12 + JYKIV42-T1-110 |
0,02 |
|
9,21 |
9,23 |
SISU E14 MK + JYKI 3 |
0,13 |
|
7,32 |
7,45 |
M3KT-80-51 + M3KT 8016 |
0,05 |
|
5,65 |
5,70 |
Автомобиль + Полуприцеп (седельный сортиментовоз) |
|
|||
КрАЗ - 64461 + МАЗ - 998640 |
0,05 |
|
5,09 |
5,14 |
КрАЗ 64431 + 930702 |
0,14 |
|
7,5 |
7,64 |
Урал - 542362 + 99402 - 010 - 02 |
0,03 |
|
3,05 |
3,08 |
Урал - 44202 - 0511 - 045 + 9334 - 10 - 11 |
0,23 |
|
1,09 |
1,32 |
SCANIA R114 GA + JYKI V42-T1-110 |
0.02 |
|
8,58 |
8,60 |
13
3.Определяют требуемый модуль упругости дорожной одежды в соответствии с инструкцией ВСН 46-83
Етр = а + вlg N p , |
(2.18) |
где а и b – коэффициенты, a = b = 65 для автопоезда группы А.
4. Определяют общий модуль упругости дорожной одежды
Еобщ = Кпр Етр , |
(2.19) |
где Кпр – коэффициент прочности дорожной конструкции в 1ый год эксплуатации (Кпр = 0,63 для переходных типов дорожных одежд – гравийных, щебеночных, при коэффициенте надежности КН = 0,6).
Схема дорожной конструкции приведена на рис. 2.2.
Рис 2.2. Расчетная схема двухслойной дорожной одежды
В расчетах необходимо принимать динамический диаметр эквивалентного круга (равновеликого по площади следу колеса) для машин груп-
пы А (Дэкв = 37 см).
Модули упругости материалов слоев дорожной одежды и грунтов земляного полотна принимают по таблице 2.3 и 2.4. Модуль упругости грунта земляного полотна на лесных дорогах следует принимать для весеннего периода, когда относительная влажность грунта будет приближаться к значениям 0,75…0,85.
При расчете двухслойной дорожной одежды обычно толщиной основания задаются в пределах 15…40 см. Искомой величиной является толщина покрытия. При расчете вручную используют номограмму, приведен-
14
ную на рис. 2.3. Расчет может быть выполнен на ПЭВМ с применением программ «ROAD», «CREDO», «RASDOR» и других.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.3. |
|
Расчетные значения модулей упругости грунтов, МПа. |
||||||||
|
|
Дорожно-климатическая зона 2. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Группы грунтов |
|
|
|
||||
супеси |
легкие и |
пески пылева- |
|
легкие и тяжелые |
супеси пылеватые и |
||||
оптимальные сме- |
тые, супеси тя- |
|
суглинки и |
гли- |
тяжелые пылеватые, |
||||
си |
|
желые |
|
ны |
|
суглинки пылеватые |
|||
|
|
Относительная влажность 0,65…0,85 |
|||||||
|
5…40 |
45…35 |
|
45…25 |
|
|
40…25 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.4. |
|
|
Расчетные значения модулей |
|||||||
|
упругости дорожно-строительных материалов |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Материал |
|
|
|
Модули упругости, МПа |
|||
Плотный горячий асфальтобетон: горячий |
|
|
1200…2500 |
||||||
|
|
теплый |
|
|
|
|
800…400 |
||
|
|
холодный |
|
350 |
|||||
Щебень и гравий, обработанные цементом |
|
|
|
|
700…1000 |
||||
Гравийно-песчаные смеси оптимального состава, ук- |
|
|
|
|
|||||
репленные цементом, класс прочности: 1 |
|
|
|
|
800…550 |
||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
530…550 |
|
Грунты, укрепленные цементом |
|
|
|
|
550…230 |
||||
Гравийно-песчаные смеси, укрепленные вязким биту- |
|
|
|
|
|||||
мом |
|
|
|
|
|
|
|
350…250 |
|
Щебень фракционированный, уложенный по способу |
|
|
|
|
|||||
заклинки: из прочных пород |
|
|
|
|
550…450 |
||||
|
из осадочных пород |
|
|
|
|
350…250 |
|||
Гравийно-песчаные смеси: |
|
|
|
|
|
|
|||
|
оптимального состава |
|
|
|
|
260…200 |
|||
|
неоптимального состава |
|
|
200…180 |
|||||
Песок: |
гравелистый |
|
|
|
|
|
150 |
||
|
крупный |
|
|
|
|
|
130 |
||
|
средний |
|
|
|
|
|
120 |
||
|
мелкий |
|
|
|
|
|
100 |
||
15
Рис. 2.3. Номограмма для определения общего модуля упругости Еобщ двухслойной дорожной одежды
Расчет по номограмме начинают с определения эквивалентного моду-
ля упругости Еэкв/ |
по поверхности слоя основания. Для этого определяют |
||||||||||||||||
соотношения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Е |
|
h |
и по графику-номограмме |
Е' |
= а |
тогда Е' |
= а × Е (МПа). |
|||||||||
|
о |
; |
1 |
экв |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Е1 |
|
Д |
|
|
|
|
Е1 |
|
|
экв |
1 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
На втором этапе составляют соотношения |
|
|
|
||||||||||||||
|
Е' |
|
|
Eобщ |
и по графику-номограмме |
|
h |
= в откуда h |
= в × Д |
|
. |
||||||
|
экв |
; |
|
|
|
|
2 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
экв |
|||||||||
|
Е2 |
|
|
|
Е2 |
|
|
|
Дэкв |
2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Таким образом, цель расчета достигнута, толщина покрытия определена. Однако надо иметь в виду, что на дорогах с переходными типами покрытий необходимо предусматривать слой износа hиз , величину которо-
16
го определяют специальным расчетом. В данном случае величину hиз мож-
но принять в пределах 3…4,5 см и окончательная толщина покрытия будет равна h = h2 + hиз , причем величина h должна быть не менее 15 см. Если она
получилась меньше, то ее надо принять равной 15 см.
По экономическим соображениям толщина слоя песка h1 должна быть больше h. Если h1 < h, то толщину песка необходимо увеличить и вновь пересчитать толщину гравийного слоя так, чтобы h1> h.
2.8. Расчет объемов дорожно-строительных работ
При разработке организации и технологий строительства ветки необходимо решить четыре задачи: 1) определить объемы работ и подсчитать потребное количество материалов; 2) определить трудозатраты и количество рабочих в звеньях и бригаде; 3) определить затраты машин и установить их количество с указанием марок; 4) разработать технологию строительства дорожной одежды.
Расчет объемов работ необходимо выполнить на разрубку просеки, укладку сланей, корчевку пней, строительство водопропускных сооружений, земляного полотна, дорожной одежды, отделку и обустройство дороги.
Прорубка просеки. Объем работ определяют исходя из ширины просеки, протяженности участков и характеристики леса. Ширину просеки принимают с учетом водоотводных канав, берм и боковых резервов, для летних веток не менее 12 м, зимних - 8 м. Результаты расчета заносят в табл. 2.6, состояние которой ведут, используя данные табл. 2.5. Крупность и густоту леса берут с продольного профиля.
Таблица 2.5.
Показатели леса по крупности и густоте
|
|
|
|
Крупность и густота леса |
|
|
|
||||
Показатели |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
крупный |
|
средней крупности |
|
|
мелкий |
|
||||
|
|
гус- |
средней |
ред- |
гус- |
средней |
ред- |
|
гус- |
средней |
ред- |
|
|
той |
густоты |
кий |
той |
густоты |
кий |
|
той |
густоты |
кий |
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
8 |
9 |
10 |
Объем |
лик- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
видной |
дре- |
200 |
150 |
100 |
175 |
125 |
75 |
|
150 |
100 |
50 |
весины на 1 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
га, м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
деревьев на |
320 |
200 |
80 |
520 |
340 |
160 |
|
850 |
500 |
300 |
|
1 га, шт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17
Продолжение табл.2.5.
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
9 |
10 |
Диаметр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ствола |
на |
|
Более 32 |
|
|
25 - 32 |
|
|
|
До 24 |
|
высоте |
гру- |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ди, см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Объем |
хлы- |
|
Более 0,70 |
|
|
0,30 – 0,70 |
|
|
0,14 – 0,29 |
|
|
ста, м3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.6. |
||
|
Ведомость объемов вырубаемого на просеке леса |
|
|
||||||
Характе- |
|
Участок |
Длина, |
Ширина, |
Площадь, |
Запас, |
Объем |
|
|
ристика |
|
леса, |
|
||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
м |
м |
га |
м3/га |
|
||
|
|
|
|||||||
леса |
|
от |
до |
м3 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Укладка сланей. Как известно, слани укладывают на болотах I и II типов при их глубине более 2 м. Прежде всего, необходимо установить протяженность сланей. Определяют это по продольному профилю. Далее определяют ширину сланей. Расчет ширины ведут по формуле
Всл = Вз.п + 2mH + 2c , |
(2.20) |
где Вз.п - ширина земляного полотна, м; m - коэффициент крутизны откоса насыпи, принимают 1,5; Н - высота насыпи, м; с – запас по ширине, с=0,2 ... 0,25 м. Зная протяженность и ширину, определяют площадь слани.
Корчевка пней. Корчевку производят под насыпями высотой до 0,5 м, в местах расположения резервов, канав, выемок, а также на косогорах крутизной более 1 : 10. Ширину раскорчевки на участках насыпей определяют по формуле
Вк = Во.Н + 2bp , |
(2.21) |
где Во.Н - ширина основания насыпи, м; bр - ширина резерва, м.
Ширина основания насыпи равна
Во.Н = Вз.п + 2mН |
(2.22) |
Ширину бокового резерва по верху при его одностороннем расположении определяют по формуле
18
|
= |
2(а + Вз.п Н + mH 2 )− h |
р2 |
(m + n) |
(2.23) |
|
bp |
|
|
|
, |
||
2hp |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
где а - площадь сливной призмы, a = iBз2.п / 4 ; hp - глубина резерва, hp=0,5 ...1,0 м; m -
коэффициент крутизны внутреннего откоса резерва и насыпи; n - коэффициент крутизны внешних откосов резерва, n = 1.
Ширину выемки поверху рассчитывают по формуле
Вв = Вз.п + 2bk + 2n1Hв , |
(2.24) |
где bk - ширина кювета поверху, м, n1 - коэффициент крутизны внешнего откоса выемки, n1=l,5; Hв - глубина выемки, м;
bk |
= bo + 2(n1 + m1 )hk |
(2.25) |
где bo - ширина кювета понизу, b0 |
= 0,4 м, hk – глубина кювета, м; hk = 0,6 - 0,8 м; m1 - |
|
коэффициент внутреннего откоса кювета, принимаем 1,5. |
|
|
Аналогичным образом подсчитывают ширину раскорчевки и в других случаях. Результаты подсчетов объемов раскорчевки лучше представить в виде табл. 2.7.
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.7 |
||
|
|
Расчет объемов корчевки пней |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Участок |
Длина |
Ширина |
Площадь, |
Количество |
|
Всего |
|
|
участка, |
участка, |
пней на 1га*, |
|
пней, |
|
|||
|
|
|
|
|||||
|
|
га |
||||||
От ПК+ |
До ПК+ |
м |
м |
шт. |
|
шт. |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИТОГО: |
|
|
|
|
|
|
|
|
*Количество пней на 1 га см. табл. 2.5. |
|
|
|
|
|
|||
Расчет объема земляных работ студентом-заочником может быть выполнен на ЭВМ или вручную по таблицам [6], номограммам [7], аналитически с использованием формул, приведенных в учебнике [2].
При расчете вручную необходимо вычислить положение, так называемых, нулевых точек, в которых кончается насыпь и начинается выемка или, наоборот, кончается выемка, начинается насыпь (рис. 2.4,а). Определение ведут по формуле
19
x = H1 L (H1 + H 2 ) |
(2.26) |
где x - расстояние от пикета с рабочей отметкой Н1 до нулевой точки, м; L - расстояние между смежными точками с рабочими отметками Н1 и H2, м.
Рис. 2.4. Схемы к расчету объемов земляных работ: а) нахождение нулевой точки; б) уширение земляного
полотна на кривых; в) осадка земляного полотна на болоте
Независимо от того, каким способом подсчитаны объемы земляных
20
работ, необходимо учесть три поправки, которые могут значительно увеличить объемы земляных работ.
1. Поправка на уширение земляного полотна на кривых (рис., 2.4, б) с достаточной точностью подсчитывается по формуле
Vуш |
= |
(H1 + H 2 ) CL1 |
, |
(2.27) |
|
||||
|
2 |
|
|
|
где H1 и Н2 - рабочие отметки смежных точек, м; С - величина уширения земляного полотна на кривой, м; L1 - расстояние между смежными точками, имеющими отметки Н1
и Н2.
Величина уширения земляного полотна С может быть определена аналитически или по данным инструкции ВСН 01-82 [8] и СНиП 2.05.02 – 85 [22]. Величины уширений приведены в табл. 2.8 и 2.9.
Таблица 2.8
Уширение земляного полотна и проезжей части двухполосной лесовозной автомобильной дороги
Радиус кривых планев , м |
При вывозке хлыстов или деревьев длиной, м |
При |
вывозке |
сор- |
||||||||
до 20 |
21 ... 25 |
|
26 ... 30 |
до 20 |
21 ... 25 |
26…30 |
13 |
15 |
|
18 |
||
|
На левых поворотах |
На правых поворотах в |
тиментов с |
пара- |
||||||||
|
в грузовом направлении |
грузовом направлении |
метром автопоезда* |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
1,7 |
1,9 |
|
2,2 |
- |
- |
- |
3,1 |
|
- |
|
- |
100 |
1,0 |
1,1 |
|
1,3 |
1,7 |
2,3 |
3,0 |
1,8 |
|
2,0 |
|
3,0 |
200 |
0,7 |
0,8 |
|
0,9 |
1,2 |
1,4 |
1,8 |
1,1 |
|
1,2 |
|
1,4 |
300 |
0,6 |
0,6 |
|
0,7 |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
0,8 |
|
0,9 |
|
1,1 |
400 |
0,5 |
0,5 |
|
0,6 |
0,7 |
0,8 |
1,0 |
0,7 |
|
0,7 |
|
0,9 |
500 |
0,4 |
0,5 |
|
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,7 |
|
0,7 |
|
0,8 |
600 |
0,4 |
0,4 |
|
0,5 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,6 |
|
0,6 |
|
0,7 |
800 |
0,3 |
0,3 |
|
0,4 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,4 |
|
0,4 |
|
0,4 |
1000 |
- |
- |
|
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
- |
|
- |
|
- |
1200 |
- |
- |
|
- |
- |
0,3 |
0,3 |
- |
|
- |
|
- |
*Параметр автопоезда – |
расстояние от переднего бампера автомобиля до задней |
|||||||||||
оси автопоезда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21
Таблица 2.9.
Уширение земляного полотна и проезжей части однополосной лесовозной автомобильной дороги
Радиусы |
Величина уширения при вывозке хлы- |
|
При вывозке сортиментов с |
||||
кривых |
стов или деревьев длиной, м |
|
параметром автопоезда |
||||
в плане, м |
до 20 |
21 ... 25 |
26…30 |
|
13 |
15 |
18 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
6 |
7 |
50 |
0,9 |
1,2 |
1,5 |
|
3,1 |
- |
- |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
6 |
7 |
100 |
0,6 |
0,7 |
0,9 |
|
1,8 |
2,0 |
3,0 |
150 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
|
1,5 |
1,6 |
2,2 |
200 |
0,4 |
0,4 |
0,5 |
|
1,1 |
1,2 |
1,4 |
250 |
0,3 |
0,4 |
0,4 |
|
1,0 |
1,1 |
1,3 |
300 |
- |
0,3 |
0,4 |
|
0,8 |
0,9 |
1,1 |
400 |
- |
- |
- |
|
0,7 |
0,7 |
0,9 |
500 |
- |
- |
- |
|
0,7 |
0,7 |
0,8 |
600 |
- |
- |
- |
|
0,6 |
0,6 |
0,7 |
800 |
- |
- |
- |
|
0,4 |
0,4 |
0,4 |
Примечание |
. На участках |
разъездов |
однополосных |
дорог, |
устраиваемых на |
||
кривых, уширение принимают как для двухполосных дорог.
2. Поправка на компенсацию растительного слоя (рис. 2.4.б) определяется по формуле
V р.с = [Вз.п + m(H1 + H 2 ) + 2mhр.с ] Lhр.с , |
(2.28) |
где Вз.п - ширина земляного полотна, м; H1 и Н2 - смежные рабочие отметки насыпи, м; hр.с - толщина растительного слоя, м; m - коэффициент крутизны откоса насыпи; L — расстояние между смежными точками,м.
Поправку учитывают лишь на участках, на которых снимается растительный слой. Обычно это делают под насыпями высотой до 0,5 м.
3. Поправка на осадку насыпи на болоте (рис. 2.4, в) при значительной глубине болота может быть наиболее ощутимой. Рассчитывают ее по формуле
|
|
|
|
|
|
|
S |
1 |
+ S |
2 |
|
|
|
Vб |
= |
Вз.п |
+ m |
(H1 |
+ H |
2 ) |
|
|
|
L, |
(2.29) |
||
|
|
2 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где S1 и S2 - осадки насыпи на болоте, м. Зависят от глубины болота и принимаются равными 0,3 - 0,4 глубины болота Нб. Устройство сланей позволяет уменьшать осадку в
1,5... 2 раза.
22