Дорога из первичных материалов – как рассчитать расход материалов

Дорожное полотно – это многослойное покрытие, которое воспринимает нагрузку от транспортных средств. Его структура выглядит следующим образом:

  1. Песчаная подушка толщиной 40 см. Это дренирующий слой.
  2. Гранитный щебень фракции 40–70 мм. Толщина слоя – 20 см. Он необходим для распределения нагрузки от автотранспорта на большей площади и передачи ее на грунт.
  3. Гранитный щебень фракции 20-40 мм. Толщина слоя – 10 см. Выполняет две функции: расклинцовку щебня крупной фракции и распределение нагрузки от транспортных средств на большей площади.

Расклинцовкой называется утрамбовка щебня, чтобы камни мелкой фракции заполнили пустоты, образованные щебнем крупной фракции.

  1. Тощий бетон марки М200. Толщина слоя 30 см. Он необходим для увеличения прочности дорожного полотна и в обязательном порядке используется при строительстве дорог с высокой интенсивностью движения.
  2. Асфальтобетон с щебнем фракции 25–40 мм. Толщина слоя 10 см. Этот и последующий слои асфальтобетона нужны для повышения прочности дороги, отвечают за ее износостойкость и долговечность.
  3. Асфальтобетон с щебнем фракции 15–20 мм. Толщина слоя 8 см.
  4. Асфальтобетон с щебнем фракции 5–10 мм. Толщина слоя 8 см.
Схема слоев дорожного полотна
Такую структуру имеет дорожное полотно

Расчет материалов для постройки дороги

Рассчитывают количество материалов, необходимых для постройки дороги, по формуле:

m = S × h × ρн × Куп,

где m – масса материала в кг;

S – площадь участка;

h – высота слоя материала;

ρн – насыпная плотность материала;

Куп – коэффициент уплотнения материала.

Насыпная плотность – это плотность материала в естественном (неуплотненном) состоянии.

Коэффициент уплотнения – отношение фактической плотности материала к максимально возможной. Этот параметр характеризует способность насыпного материала уменьшаться в объеме в результате увеличения плотности.

Песок

Рассчитаем количество карьерного песка, необходимого для постройки 1 м2 дороги. Показатели насыпной плотности и коэффициента уплотнения составляют:

ρн = 1 500 кг/м3;

Куп = 1,15.

Получаем: mП = 1 × 0,4 × 1 500 × 1,15 = 690 кг.

Песчаная подушка
Песчаная подушка – первый слой дорожного полотна

Щебень фракции 40–70 мм

Показатели насыпной плотности и коэффициента уплотнения щебня фракции 40–70 мм:

ρн = 1 400 кг/м3;

Куп = 1,3.

Для 1 м2 дороги понадобится:

mЩ1 = 1 × 0,2 × 1 400 × 1,3 = 281,3 кг.

Щебень фракции 20–40 мм

ρн = 1 370 кг/м3;

Куп = 1,3.

Для 1 м2 дороги понадобится:

mЩ2 = 1 × 0,1 × 1 370 × 1,3 = 178,1 кг.

Каток укатывает щебень
Щебень позволяет равномерно распределить нагрузку и передать ее на грунт

Бетон

Насыпная плотность и коэффициента уплотнения тощего бетона марки М200:

ρн = 2 430 кг/м;3

Куп = 1,02.

Для постройки 1 м2 дороги понадобится:

mБ = 1 × 0,3 × 2 430 × 1,02 = 743,58 кг.

Укладка бетона
Слой бетона нужен для повышения прочности дорожного полотна

Асфальтобетон с щебнем фракции 25–40 мм

ρн = 2 300 кг/м3;

Куп = 1,02.

Для постройки 1 м2 дороги понадобится:

mА1 = 1 × 0,1 × 2 300 × 1,02 = 234,6 кг.

Асфальтобетон с щебнем фракции 15–20 мм

ρн = 2 400 кг/м3

Куп = 1,02

Для 1 м2 дороги:

mА2 = 1 × 0,08 × 2 400 × 1,02 = 195,84 кг.

Асфальтобетон с щебнем фракции 5–10 мм

ρн = 2 440 кг/м3;

Куп = 1,01.

mА3 = 1 × 0,08 × 2 440 × 1,01 = 197,15 кг на 1 кв.м.

Итоговые показатели

Для удобства все полученные результаты округлим в бо́льшую сторону и соберем в таблицу:

Вид материала

Количество материала (кг) для строительства 1 м2 дороги

Песок

690

Щебень фракции 40–70 мм

282

Щебень фракции 20–40 мм

179

Тощий бетон марки М200

744

Асфальтобетон с щебнем фракции 25–40 мм

235

Асфальтобетон с щебнем фракции 15–20 мм

196

Асфальтобетон с щебнем фракции 5–10 мм

198

Мы получили средние показатели по расходу материала для каждого слоя дорожного полотна. Зная их, проще рассчитать себестоимость строительных работ.