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.

4. 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.
5. 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.
6. Асфальтобетон с щебнем фракции 15–20 мм. Толщина слоя 8 см.
7. Асфальтобетон с щебнем фракции 5–10 мм. Толщина слоя 8 см.

Такую структуру имеет дорожное полотно

Расчет материалов для постройки дороги

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

m = S × h × ρ_н × К_уп,

где m – масса материала в кг;

S – площадь участка;

h – высота слоя материала;

ρ_н – насыпная плотность материала;

К_уп – 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:

ρ_н = 1 500 кг/м^3;

К_уп = 1,15.

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

Песчаная подушка – первый слой дорожного полотна

Щебень фракции 40–70 мм

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

ρ_н = 1 400 кг/м^3;

К_уп = 1,3.

Для 1 м² дороги понадобится:

m_Щ1 = 1 × 0,2 × 1 400 × 1,3 = 281,3 кг.

Щебень фракции 20–40 мм

ρ_н = 1 370 кг/м^3;

К_уп = 1,3.

Для 1 м² дороги понадобится:

m_Щ2 = 1 × 0,1 × 1 370 × 1,3 = 178,1 кг.

Щебень позволяет равномерно распределить нагрузку и передать ее на грунт

Бетон

Насыпная плотность и коэффициента уплотнения тощего бетона марки М200:

ρ_н = 2 430 кг/м;³

К_уп = 1,02.

Для постройки 1 м² дороги понадобится:

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

Слой бетона нужен для повышения прочности дорожного полотна

Асфальтобетон с щебнем фракции 25–40 мм

ρ_н = 2 300 кг/м^3;

К_уп = 1,02.

Для постройки 1 м² дороги понадобится:

m_А1 = 1 × 0,1 × 2 300 × 1,02 = 234,6 кг.

Асфальтобетон с щебнем фракции 15–20 мм

ρ_н = 2 400 кг/м³

К_уп = 1,02

Для 1 м² дороги:

m_А2 = 1 × 0,08 × 2 400 × 1,02 = 195,84 кг.

Асфальтобетон с щебнем фракции 5–10 мм

ρ_н = 2 440 кг/м^3;

К_уп = 1,01.

m_А3 = 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:

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