根据最佳效益原则选择施工机械组合.doc

某高速公路路基底宽40m,顶宽28m,填土高度（粘土），标段长度为，料场运距，施工期个月。请根据最佳效益原则选择施工机械组合。解：最后要刷坡，故需加宽标段土方工程量为m3 ,取虚实方系数为1.5，W=1377000m3。两个施工队同时对向作业，每个施工队的土方工程量平均为688500m3，长度为1.5km,再划分为3个施工段，每段500m。路基填筑施工工作流程为：基底处理水平分层填筑、压实路基边坡防护验收施工过程中使用的机械见下表：序号机械名称规格型号制造厂数量额定功率能力1松土机悬挂式松土机3822m3/h2挖掘机WY16015175.3m3/h3自卸汽车日产TKL-206075m3/h4推土机T120长春工程机械厂499.2kw1362.7m2/h5平地机PY18021534m2/h6洒水车YGJ5101GSSCA31836000m2/h7自行式轮胎压路机YL206465.6m3/h 1.基底处理 选用中型平地机进行路基基底处理，清除表土、杂物，开挖临时排水沟。刮刀长度3.5m,调整刀片平面角为70度，铲土角为50度，倾角为30度。平地机的生产率 （m2/h）式中：平整场地长度L=100m, 刮刀长度l=3.5m， 刮刀水平回转角=30度，所需行程数n=2, 行驶速度v=50m/min, 时间利用系数=0.9,转向所需时间=0.2min。代入数据可得Q=1534m2/h,平地机所需用的台数基底面积m2， 平地机的有效工作时间代入数据可得N=1.8,故需用平地机2台。2.施工便道修筑先进行地基处理，并开挖排水沟。然后按高出原地面40cm先用建筑垃圾进行分层填筑，建筑垃圾颗粒大小要适中，不大于5cm，然后分层碾压密实。为保证施工便道排水畅通，压实表层按内高外低的4%横坡进行控制。施工便道全长4km，宽度为4.5m，每隔500m左右在适当位置设置一会车点，会车点的宽度要满足会车需要和车辆的调转。施工便道若经过积水地带或其他排水构筑物时，埋设管涵，确保排灌顺畅不积水。为防止晴天扬尘和雨天泥泞，便道面层采用10cm厚碎石填筑，并用压路机碾压密实，表面要平整，无坑洼积水现象。便道修好以后，每隔一段时间要派专人对便道进行维修和养护，不允许出现晴天起尘和雨天断行的情况，保证施工期间路况良好。3.料场取土选用松土机翻松土壤松土机的生产率 （m3/h）式中：占地宽b=2m, 松土深度h=0.4m, 松土地段长度L=100m, 时间利用系数=0.9,松土机行进速度v=47m/min,转弯时间=1min。代入数据可得 Q=822 m3/h松土机所需台数松土机的有效工作时间代入数据可得N=2.6，故需用松土机3台。选用斗容量q=2.5m3的反铲挖掘机挖土和装载。 完成挖土装载、满载回转、卸土、空斗转回至工作面一个工作循环所需的时间分别定为、，完成这一循环需要的时间为t=+，取t为30s。挖掘机每小时生产量 (m3/h)式中：铲斗装满系数K=1.0，时间利用系数=0.75， 工作难易系数=0.95，装料松散方换算系数=0.82 回转角度与挖掘深度修正系数=1.0，挖掘工具修正系数=1.0代入数据可得Q=175.3 m3/h挖掘机的需用台数式中：挖掘机的有效工作时间T=9080.75=540h代入数据可得N=14.5，故需用15台挖掘机。4.土方的运输选用车厢容积为15m3的自卸汽车运输土方。一台挖掘机配自卸汽车的辆数式中：汽车一个循环（装、运、卸、回）所用时间=12min， 挖掘机装满一车所用时间=3min。代入数据可得n=4,15台挖掘机共需配自卸汽车需要60辆。5.土方摊铺整平填料摊铺、整平前，无论洒水或晾晒，均应使填料含水量保持在最佳含水量的2%3%之间。（1）洒水车路基洒水粘土的最佳含水量为20%，最佳干密度为1.60g/cm3。为使路基达到最佳含水率所需洒水量（质量）选在夏季施工，选用YGJ5170GSSJN型号水罐容量为10m3的洒水车，前喷后喷最大喷洒宽度分别为6m和16m，假定其工作速度为8km/h。洒水车的使用生产率 (m2/h)水罐有效容量V=10m3, 水罐充满系数=0.9,洒水车时间利用系数=0.85，水耗量定额=1kg/m2,水管冲、洒作业循环时间T=15s, 水的密度=1000kg/m3。代入数据可得Q=1836000m2/h洒水车的需用台数总面积=3060000m2洒水车有效工作时间代入数据可得N=1，因有两个施工队，故需洒水车2台。施工便道洒水夏季施工水分蒸发量较大，为避免便道扬尘，每天应定时对便道进行洒水。共需洒水车3台。（2）推土机摊铺平整路基填筑采用水平分层填筑法，填筑时按路基横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑。每层填筑最大松铺厚度不宜超过30cm，填料摊铺、整平时，做成2%4%的横坡，以利排水。每填一层，先用T120推土机对填筑层进行整平和整型，完成初平和终平，控制层面平整、均匀。摊铺时层面作成向两侧倾斜2%4%的横向排水坡，以利路基面排水。推土机平整场地的生产率 （m2/h）式中：平整地段的长度L=100m, 铲刀宽度l=3.6m， 在同一地点上的重复平整次数n=1，推土机运行速度v=0.6m/s， 两相邻平整地段重复地段重叠部分宽带b=0.4m，时间利用数=0.85。 铲刀水平回转角度=20度，推土机转向时间=20s。代入数据可得Q=1362.7m2/h需用推土机台数推土机的有效工作时间T=9080.85=612h总工作面积m2代入数据可得N=3.7，故需用推土机4台，每个施工队2台。6.路基压实选用30t的自行式轮胎压路机分层碾压，应遵循：“先轻后重、先慢后快、先边后中”的原则，做到无偏压、无死角、碾压均匀。经过压实符合规定要求后，再填铺上一层。初压以静力碾压方式进行初压作业，对铺筑层进行最初遍作业，初压时碾压速度应不超过1.52km/h。初压后需要地铺表面进行平整。复压继初压后的遍碾压作业，碾压速度应逐渐增大，取4km/h，最终达到压实度要求。终压通常分层修筑路基时，只在最后一层实施终压，以静力碾压方式进行碾压，速度可适当高于复压时的速度，使铺筑层表面密实平整。压路机的生产率 (m/h)式中：碾压区段长L=100m, 压实带宽度B=3.1m, 每次碾压重叠量A=0.2m, 压实厚度=0.3m, 时间利用系数=0.9， 转向时间=10s, 滚压速度v=1.1m/s,同一地点需碾压的次数n=。代入数据可得Q=465.6m3/h压路机所需台数压路机的有效工作时间T=900.