Проектирование участка автомобильной дороги по топографической карте между заданными точками в Псковской области

Вид работы:

Дипломная (ВКР)
Предмет:

Транспорт, грузоперевозки
Язык:

Русский
,
Формат файла:
MS Word

656,65 Кб
Опубликовано:

2013-01-30

Все дипломные работы по транспорту

Скачать дипломную работу Читать текст online Заказать дипломную
*Помощь в написании! Посмотреть все дипломные работы

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.

Проектирование участка автомобильной дороги по топографической карте между заданными точками в Псковской области

Исходные данные к проекту

1. Район проложения трассы дороги: Псковская область

. Интенсивность и состав движения за отчетный год 4500 авт./сут.

Состав

Вид транспорта	Процент содержания в потоке, %	Перспективная интенсивность, авт./сут.
легковые	50%
Грузовые с грузоподъемностью, т и марка транспортного средства:-70%
1. до 2т	5%
2. до 6т	20%
3. до 8т	12%
4. до 14т	3%
Автопоезда грузоподъемностью, т и марка транспортного средства:
12	7%
30	3%
Автобусы, т и марка транспортного средства:
Итого	100%

Расчетная скорость движения 120км/ч

. Ежегодный прирост интенсивности q= %.

. Данные о грунтово-геологических условиях:

растительный слой грунта ____________м;

. Глубина залегания грунтовых вод __ м.

.Расход воды в створе мостового перехода Q_P = ____м³/с.(выше по течению); Q_P = ----------м³/с.(ниже по течению).

. Данные о дорожно-строительных материалах.

ДСМ	Источник	Расположение на трассе, ПК	Расстояние от трассы, км
Грунт	Карьер
Песок	Карьер
Щебень	Карьер
Асфальтобетон мелкозернистый	АБЗ

Введение

Автомобильный транспорт представляет собой одну из важнейших отраслей народного хозяйства. На его долю приходится более 80% объема грузовых перевозок и более 90% объема перевозок пассажиров, выполняемых всеми видами транспорта.

Автомобиль как транспортное средство используется не только в системе автомобильного транспорта, не только для обслуживания народнохозяйственных перевозок. В составе транспортных потоков движется большое количество автомобилей и мотоциклов, принадлежащих гражданам и используемых в личных целях. В СНГ, как и в других странах мира, автомобиль находит широкое применение для хозяйственных и деловых поездок, для поездок к местам кратковременного и длительного отдыха и пр. Происходит процесс автомобилизации, суть которого заключается в быстром росте автомобильного парка и в проникании автомобиля во все сферы экономической и социальной деятельности человека.

Производственная работа автомобильного транспорта, эффективное использование личных автомобилей требуют наличия развитой сети благоустроенных автомобильных дорог. Дорожная сеть наиболее развита в европейской части СНГ и совершенно недостаточна в восточных и северо-восточных районах страны. За период с 1950 по 1990 гг. протяженность автомобильных дорог с твердым покрытием возросла более чем в 5 раз (железных дорог - только на 50%), однако темпы прироста сети значительно уступают темпам роста автомобильного парка.

Развитие автомобильного транспорта как в экономическом, так и в социальном аспекте - явление положительное. Есть все основания полагать, что уровень автомобилизации в будущем будет возрастать. Однако наряду с неоспоримыми положительными последствиями автомобилизации современное общество испытывает и ее отрицательные последствия.

Наиболее острой проблемой, вызванной этими последствиями, является аварийность. По данным Всемирной ассоциации дорожных конгрессов и Международной дорожной федерации на автомобильных дорогах всех континентов ежегодно гибнут более 200 тыс. человек, а потери от аварийности во многих странах составляют около 1% национального дохода.

Автомобиль является одним из основных источников загрязнения окружающей среды продуктами сгорания топлива и одним из основных источников транспортного шума.

Расход топлива автомобилями стал одной из причин чрезмерного расходования энергетических ресурсов, в частности нефтепродуктов. Если в промышленно развитых странах транспорт потребляет 12-17% всех энергетических ресурсов, то на долю автомобильного транспорта из этого количества приходится 50-60%.

Обеспечение эффективных мероприятий по повышению безопасности дорожного движения, уменьшение его отрицательного влияния на окружающую среду - все это является сложной социально-экономической и технической задачей. Решается она путем строительства новых дорог, реконструкции существующих, путем повышения транспортно-эксплуатационного уровня уже сложившейся сети дорог.

В последние десятилетия во многих странах как следствие развития дорожного движения наблюдается значительная модификация дорожной инфраструктуры. Создается сети автомобильных магистралей и скоростных дорог; строятся дороги-дублеры и кольцевые обходы агломераций; спрямляются трассы дорог, уширяются проезжие части и пр.

Инженерное оборудование автомобильных дорог в значительной степени способствует стабилизации режимов движения транспортных средств, безопасности, экономичности и комфортабельности дорожного движения, смягчению отрицательного воздействия транспортных потоков на окружающую среду. Чем выше категория дороги и чем больше интенсивность движения на ней, тем существеннее роль инженерного оборудования в организации дорожного движения.

Задача данного проекта - проектирование дороги II технической категории, проходящей в Московской области. Проектирование вызвано тем, что существующая сеть автомобильных дорог уже не способна обеспечить пропуск современного количества автомобилей с учетом того, что современная дорога должна обеспечивать и удобство движения автомобилей на всем пути следования независимо от погодных условий и времени года.

Скопление автомобилей на дорогах и улицах, увеличение интенсивности и плотности движения влечет за собой снижение скорости, способствует образованию заторов, что в свою очередь увеличивает себестоимость перевозок, снижает производительность работы автомобильного транспорта.

Чем выше транспортно-эксплуатационный уровень автомобильных дорог, тем в меньшей степени проявляются отрицательные последствия автомобилизации.

Глава 1. Характеристика природных условий района проектирования

.1 Климат

Климатическая характеристика района изысканий приводится по данным «Справочника по климату СССР» и СНиП 23.01-99 «Строительная климатология».

Дорожно-климатическая зона Псковской области- II.

Климат района проектирования - влажный континентальный (умеренно холодный, переходящий от морского к континентальному). В течение всего года здесь преобладают воздушные массы, поступающие с Атлантики, что обуславливает продолжительную мягкую зиму и короткое прохладное лето. Наряду с этим проявляется и «дыхание» Арктики, вторжение воздушных масс из которой вызывают резкие, в некоторых случаях длительные, похолодания. Смена масс воздуха воздуха обычно осуществляется в результате интенсивной циклонической деятельности. Средняя температура января от -8 до -11 С.Средняя температура июля до 23 С. Продолжительность безморозного периода до 227 суток. Осадки преимущественно летние, количество их колеблется до 400-500 мм.

Необходимые для расчётов и проектирования данные приведены в ведомости климатических показателей (табл. 1)

Табл. 1.1

№ п/п	Показатель	Единица измерения	Величина
1	Абсолютная температура воздуха: - минимальная - максимальная	°С °С	-41 36
2	Средняя температура наружного воздуха, наиболее холодной пятидневки: - вероятностью 0,98 - вероятностью 0,92	°С °С	-29 -26
3	Преобладающее направление ветра: - за декабрь-февраль - за июнь-август	- -	Ю СЗ
4	Максимальное из средних скоростей ветра по румбам за январь	м/с	-4,8
5	Минимальное из средних скоростей ветра по румбам за июль	м/с	3,5
6	Средняя месячная относительная влажность воздуха: - наиболее холодный месяц - наиболее тёплый месяц	% %	86 74
7	Количество осадков: - за ноябрь-март - за октябрь-апрель	мм мм	156 401
8	Расчётная толщина снежного покрова обеспеченностью 95%	м	0,20
9	Расчётная глубина промерзания	см	56
10	Заморозки, средние даты: -первый -последний		17.10 11.05
11	Снежный покров, средние даты: -появление снежного покрова -образование устойчивого снежного покрова -разрушение устойчивого снежного покрова -сход снежного покрова		5.11 16.12 25.03 11.04

Расчет толщины снежного покрова обеспеченностью 95%

=0,18*(1+0,64*0,16)=0,20 м

- максимальная из средних месячных высот снежного покрова, =0,18 м

t - коэффициент доверительной вероятности, при 95% обеспеченности t=0,64

Cv - коэффициент вариации высоты снежного покрова по заданию, Cv = 0,16

Табл. 1.2 Толщина снега по декадам

Месяц	XI			XII			I			II			III			IV
Декада	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1
толщина снега, см		1	3	4	6	7	9	11	12	14	17	18	16	14	9	4

Таблица 1.3 Повторяемость и скорость ветра

Направление ветра		С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	штиль
Январь	Повторяемость, %	6	7	10	15	22	16	11	13	13
	Скорость, м/с	3,5	3,8	2,5	4,2	4,8	4,7	3,7	4	0
Июль	Повторяемость, %	10	10	11	10	10	15	18	16	7
	Скорость, м/с	3,1	3,1	2,7	2,7	2,8	3,3	3,5	3,6	0

По данным табл. 1.3 строим графики розы ветров.

Январь

Июль

Среднегодовая роза ветров по повторяемости

Таблица 1.4 Среднемесячная температура воздуха (⁰С)

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
-7,5	-7,3	-3,6	4,0	11,0	15,2	17,6	15,7	10,8	5,0	-0,3	-4,9

Таблица 1.5. Повторяемость направлений ветра

	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
XI	5	4	9	20	26	19	9	8
XII	5	7	11	17	23	18	9	10
I	6	7	10	15	22	16	11	13
II	6	6	11	16	18	14	12	17
III	7	7	11	14	15	13	13	20
∑/5	5,8	6,2	10,4	16,4	20,8	16	10,8	13,6

Таблица 1.5. Скорость ветра (м/сек)

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
4,2	4,1	3,7	3,8	3,6	3,6	3,0	2,9	3,1	3,7	4,1	4,3

Таблица 1.6. Осадки, мм

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
29	27	27	31	41	77	78	64	44	38	35

Рис. 1.2. Дорожный климатический график.

.2 Рельеф

На большей части Псковской области преобладают низменности с небольшими абсолютными и относительными высотами (0-100 м). Несмотря на это, рельеф поверхности отличается значительным разнообразием и носит следы ледниковой деятельности.Общий равнинный характер данной территории местами нарушается отдельными возвышенностями, Лужской и Судомской, южнее располагаются Бежаницкая и Вязовская возвышенности.

1.3 Растительность и почвы

По природным условиям рассматриваемая территория относится к лесной зоне, однако в Псковской области лесные массивы занимают менее 27 % всей поверхности, преобладают еловые леса с примесью широколиственных пород. Во многих местах с богатыми почвами леса вырублены, освобожденные территории заняты под пашни.

Почвы дерново-подзолистые, весьма обогащенные калием.

.4 Инженерно-геологические условия

Грунтово-геологические условия района строительства автомобильной дороги представлены грунтами суглинок легкий пылеватый, глины. Для детального изучения геологического строения района расположения трассы автомобильной дороги, были применены такие виды горных выработок как шурфы и буровые скважины.

Наиболее отличительной чертой всей рассматриваемой территории является огромное количество водных бассейнов: больших и малых озер, крупных и малых рек и различных водотоков между озерами.

Вся рассматриваемая территория относится к зоне избыточного увлажнения, поэтому для нее также характерна большая заболоченность.

1.5 Наличие дорожно-строительных материалов

В районе проектирования имеются такие дорожно-строительные материалы, как песок, гравийно-песчаная смесь, суглинки пылеватые. Песок среднезернистый, коэффициент фильтрации принимаем по заданию К_ф=2 м/сут.

1.6 Вывод по главе 1

Проектируемая дорога находится во II дорожно-климатической зоне. Для района проектирования характерен влажный континентальный климат с нехолодной зимой и прохладным дождливым летом, как показывает дорожно-климатический график.

Укладка асфальтобетона допускается в случае при температуре: весной не ниже +5єС (основание должно оттаять), осенью не ниже +10єС. Среднесуточная температура не ниже +5єС определяет период укладки цементобетона без использования утеплителей на время твердения.

Осенне-зимние работы могут производиться беспрепятственно, пока не образуется корка льда, мерзлого грунта толщиной 10 см, что соответствует приблизительно середине ноября. Средняя продолжительность периода отрицательных температур составляет 227 суток. Наибольшая толщина снежного покрова наблюдается в феврале.

Глава 2. Технические нормативы проектируемой дороги

2.1 Расчёт технических нормативов

2.1.1 Определение расстояния видимости

Для автомобильной магистрали расстояние видимости определяем, исходя из первой схемы видимости (остановка автомобиля перед препятствием).

Расчет выполняем для горизонтального участка дороги:

- скорость наиболее скоростного легкового автомобиля, км/ч;

К_Э - коэффициент, учитывающий эффективность действия тормозов, значения которого для легковых автомобилей и грузовых на их базе принимаются равными 1,3, а для грузовых автомобилей, автопоездов и автобусов -1,85;

j₁ - коэффициент продольного сцепления при торможении на чистых покрытиях, принимаемый равным 0,50;_з.б. - зазор безопасности, принимаемый равным 5 м.

Расстояние видимости для встречного автомобиля принимаем равным 450 м по ГОСТ Р 52399-2005.

2.1.2 Определение наименьшего радиуса кривой в плане

- расчетная скорость движения наиболее быстрого автомобиля, км/ч;

м - коэффициент поперечного сцепления, принимаемый из условий экономичности перевозок, принимаем равным 0,12 (по СНиП 2.05.02-85 для расчетной скорости 120 км/ч)₂- поперечный уклон проезжей части, равный 0,02.

Наименьший радиус кривой в плане принимаем равным 1200 м.

Наименьший радиус кривой в плане (с виражом):

Наименьший радиус кривой в плане (с виражом) принимаем равным 700 м.

.1.3 Определение радиуса вертикальной выпуклой кривой

Радиус вертикальных выпуклых кривых определяем из условия обеспечения видимости поверхности дорожного покрытия:

L-расчетное расстояние видимости поверхности дороги,

h - высота глаза водителя легкового автомобиля над поверхностью дороги (h=l,2 м).

м » 26000 м

Наименьший радиус вертикальной выпуклой кривой равен 15000 м (по СНиП 2.05.02-85) для скорости 120 км/ч. Ввиду того, что полученная величина наименьшего радиуса вертикальной выпуклой кривой больше нормативной, в качестве действующей принимаем расчётную.

2.1.4 Определение радиуса вертикальной вогнутой кривой

Радиус вертикальных вогнутых кривых определяем из условия обеспечения видимости поверхности проезжей части дороги при свете фар, так как фары автомобиля на вогнутых кривых малых радиусов освещают поверхность покрытия лишь вблизи автомобиля, и необходимое расстояние видимости может быть не обеспечено:

- расчетное расстояние видимости поверхности покрытия, м,_ф - высота фар легкового автомобиля над поверхностью проезжей части (h_ф=0,75),

a - угол рассеивания пучка света фар (a=2°).

Наименьший радиус вертикальной вогнутой кривой равен 6000 м. Ввиду того, что полученная величина наименьшего радиуса вертикальной выпуклой кривой больше нормативной, в качестве действующей принимаем расчётную.

2.1.5 Определение необходимого числа полос движения

Число полос движения:

a - коэффициент перехода от суточной интенсивности к часовой (а=0,1),_пр - приведенная интенсивность движения, авт./сут.- расчетный коэффициент загрузки дороги движением (z=0,3);

Р - пропускная способность полосы движения, авт./ч, Р_max- 2000 легковых авт./ч для одной полосы многополосной дороги

_i - заданная интенсивность отдельных типов автомобилей, авт./сут.;_i - коэффициенты приведения отдельных типов автомобилей к легковому, по СНиП 2.05.02-85:

Вид транспорта	% от общей интенсивности	Количество, авт/сут	Коэф. Приведения по СНиП 2.05.02-85	Приведенная интенсивность
легковые	50	2250	1	2250
Грузовые с грузоподъемностью, т:
2	5	225	1,5	338
6	20	900	2	1800
8	12	540	2,5	1350
14	3	135	3	405
Автопоезда грузоподъемностью, т:
12	7	315	3,5	1102
30	3	135	5	675
Итого:	100	4500		7920

авт./су

Следовательно, необходимое количество полос движения, соответствующее рациональной загрузке дороги, принимаем равным 2.

2.1.6 Переходные кривые

При сопряжении прямых участков дорог с кривыми в плане при радиусах кривых менее 2000 м или кривых между собой применяются переходные кривые.

Минимальный радиус переходной кривой определяется по формуле:

V - расчетная скорость, км/ч (принимаем по заданию 120 км/ч);- радиус круговой кривой, м;

- допустимая скорость нарастания центробежного ускорения, принимается равной для дорог I категории - 0,8 м/с3, для остальных дорог - 1,0 м/с3

R	2000	1900	1800	1700	1600	1500	1400	1300	1200	1100	1000	900	800
L	18,4	19,4	20,4	21,6	23,0	24,5	26,3	28,3	30,6	33,4	36,8	40,9	46,0

2.2 Таблица технических нормативов

Технические нормативы	Единица измер.	По нормативу	Норматив:	По расчету	Принимаем для проектирования
Интенсивность движения	авт./сут.	¾	¾	¾	4500
Техническая категория	-	II	[3]*, табл. 1	¾	II
Расчетная скорость движения	км/ч	120	Задание (по [3] 100 км/ч)	¾	120
Число полос	шт.	2	[3], табл. 1	2	2
Ширина полосы движения	м	3,75	[3], табл. 1	¾	3,75
Ширина проезжей части	м	7,50	[3], табл. 1	¾	7,50
Ширина обочины	м	3,00	[2]**, табл. 3	¾	3,00
Наименьшая ширина укрепленной полосы обочины	м	0,5	[2], табл. 3	¾	0,5
Ширина земляного полотна	м	15	[2], табл. 3	¾	15
Наибольший продольный уклон	‰	40	[2], табл. 1	40	40
Максимальная длина кривой с данным уклоном, Lmax	м	600	[2], табл. 2	¾
Наименьшие радиусы кривых в плане -с виражом	м	800 ¾	[4]***, табл. 10	1200 700	1200 700
Максимальный уклон виража (для кривой в плане R=1000-2000 м)	‰	20-30	[4], табл. 8	¾	20-30
Предельная длина прямой в плане в равнинной местности	м	2000-3500	[4], табл. 15	¾	2000-3500
Расстояние видимости: - для остановки - для встречного автомобиля	м м	250 450	[2], табл. 1	250 ¾	250 450
Наименьшие радиусы вертикальных кривых: выпуклых вогнутых	м м	15000 5000	[4], табл. 10	26000 6000	26000 6000
Поперечный уклон проезжей части	‰	20	[4], табл. 7	¾	20
Поперечный уклон обочины	‰	40	[4], пункт 4.16	¾	40

Глава 3. Вариантное проектирование плана трассы дороги

Были разработаны 4 варианта трассы дороги.

Карта масштаба 1:25000 с 4-мя вариантами трассы представлена на листе, варианты трассы показаны разными цветами и указаны на чертеже.

3.1 Описание вариантов плана трассы, общая характеристика и обоснование намеченных вариантов трассы

Выдержка из табл. 2.2 технических нормативов, имеющих отношение к вариантному проектированию плана трассы дороги

Технические нормативыЕдиница измер.По нормативуНорматив:По расчетуПринимаем для проектирования
Интенсивность движения	авт./сут.	¾	¾	¾	4500
Техническая категория	-	II	[3]*, табл. 1	¾	II
Расчетная скорость движения	км/ч	120	Задание (по [3] 100 км/ч)	¾	120
Число полос	шт.	2	[3], табл. 1	2	2
Наименьшие радиусы кривых в плане -с виражом	м	800 ¾	[4]***, табл. 10	1200 700	1200 700
Максимальный уклон виража (для кривой в плане R=1000-2000 м)	‰	20-30	[4], табл. 8	¾	20-30
Предельная длина прямой в плане в равнинной местности	м	2000-3500	[4], табл. 15	¾	2000-3500
Расстояние видимости: - для остановки - для встречного автомобиля	м м	250 450	[2], табл. 1	250 ¾	250 450

* [3] ГОСТР52399-2005. Классификация автомобильных дорог.

** [2] ГОСТР52398-2005. Геометрические элементы дорог.

*** [4] СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги.

Исходные данные: Карта масштаба 1:25000, сечение горизонталей: основных через 2 м и вспомогательных через 0,5 м. Проектирование осуществляется на основе технических условий (см. главу 2, табл. 2.2). начальный пункт участка трассы (ПК 0) расположен на равнинном участке , конечный - также на равнинном участке, севернее ручья. Трасса будет пересекать две существующие дороги III технической категории (пересечения в разных уровнях)

Рассмотрим все варианты трасс (все они соединяют между собой 2 дороги II категории):

) Вариант 1 (длина 7,195 км) построен методом жесткого трассирования. Имеет 3 угла поворота со вписанными кривыми (каждая из них имеет переходные кривые).Вариант 1 проходит левее воздушной лини, обходя находящиеся на этой воздушной линии 2 холма и фруктовый сад справа. Пересекает реку под углом около 70˚. Перепады по высоте минимальны, большую часть пути проходит вдоль одинаковых горизонталей.

) Вариант 2 (длина 7,028 км) построен методом свободное + жесткое трассирование. Имеет 3 угла поворота, из которых один равен 20˚, остальные менее 3˚. Наиболее близок к воздушной линии. Обходит справа наиболее крупный холм вначале, обходит фруктовый сад слева. Пересекает реку под углом около 80-90˚. Перепады по высоте существеннее.

Расчет элементов трассы проводился по следующим формулам:

Тангенс

Биссектриса

Длина кривой

3.2 Ведомости углов поворота, прямых и кривых

Глава 4. Проектирование вариантов дорожной одежды

Исходные данные

Местоположение - Псковская область.

Категория автомобильной дороги - II.

Количество полос движения - 2.

Требуемый уровень надежности - Кн=0,98 ( [6], табл. 3.1)

Показатель изменения интенсивности движения по годам - q=1.06.

Тип грунта -супесь легкая.

Тип местности по увлажнению - 2.

Уровень грунтовых вод -1 м (в пониженных местах).

Перспективная интенсивность движения:

Таблица 4.1.1

Тип транспортного средства	Процент содержания в потоке, %	Перспективная интенсивность, авт./сут
легковые	50	2250
Грузовые автомобили с грузоподъемностью, т:
2	225
6	20	900
8	12	540
14	3	135
Автопоезда:
12	7	315
30	3	135
Итого:	100	4500

Исходя из транспортно-эксплуатационных требований, на дороге II категории устраивается усовершенствованное покрытие капитального типа. Согласно «Изменению № 5» к СНиП 2.05.02-85 п. 4.2 от 8 октября 2004 г. В качестве расчётного принимается автомобиль с наибольшей нагрузкой на одиночную ось 115 кН (11,5 тс), с расчётным диаметром следа колеса D=40 см.

Расчет дорожной одежды проводиться по ОДН 218.046-01 на все этапы конструирования:

1) допустимый упругий прогиб

2) сдвигоустойчивость подстилающего грунта или малосвязанных материалов

) расчет на сопротивление монолитных слоев усталостному сопротивлению при изгибе

) проверка дорожной конструкции на морозоустойчивость

.1 Определение общего модуля упругости и допустимого упругого прогиба нежесткой дорожной одежды (для основной проезжей части)

1. Для II дорожно-климатической зоны определяем по табл. 6.2 [6] расчетный срок службы дорожной одежды с учетом ее капитальности и категории.

II дор.-клим. зона

Тсл=15 лет

2. Дорожную одежду рассчитывают по расчетной интенсивности движения на последний год ее службы Nm (m принимают по табл. 6.2 [6] )

q = 1.06 ежегодный прирост интенсивностиàа = 0,75 (для Тсл=15 лет)

Таблица 4.2.1

состав потока по маркам а/м	доля а/м в составе потока, %	интенсивность движения на перспективу в 20 лет, N20	интенсивность движ-я на пол год срока службы одежды Nm	коэф-т Smсум, привед-й к нагрузке 115 кН	Nm*Smсум

грузовые с грузоподъемностью, т:
2	5	225	169	0,055	9,3
6	20	900	675	0,111	74,9
8	12	540	405	0,563	228,0
14	3	135	101	1,951	197,5
автопоезда грузоподъемностью, т:
12	7	315	236,25	0,563	133,0
30	3	135	101	1,466	148,4
Итог	Nm*Smсум=				791

(коэф-т Smсум взят из [25], табл. 6,1)

3. Определяем по данным таблицы приведенную к расчетной нагрузке интенсивность движения на одну полосу проезжей части для последнего года срока службы дорожной одежды коэффициент полосности fпол=0,55 для 2х полос движения

привед.ед/сут. на полосу

4. по карте на рис. П.6.1 определяем номер района, где расположена проектируемая дорога и по этому номеру определяем с помощью табл. П.6.1 [6] определяем рекомендуемое количество расчетных дней в году Трдг, в течении которых дорожная одежда работает в особо неблагоприятных условиях.

Трдг=125 дней

5. определяем значение коэффициента суммирования приложения нагрузки за срок службы дорожной одежды Кс по табл. п. 6.3 [6]

Кс = 23,2 для Тсл=15

6. определяем значение коэффициента Кп, учитывающего вероятность отклонения суммарного движения от среднего по табл. 5.4 [6]. Для II категории дороги и капитального типа одежды Кп = 1,5

7. Определяем расчетное число приложений нагрузки за срок службы дорожной одежды

приложений

8. Определяем по формуле 3.10 [6] минимальный требуемый модуль упругости дорожной одежды:

для нагрузки 115 кН С=3,20

МПа

9. Определяем общий модуль упругости дорожной одежды Еоб для расчета на упругий прогиб с учетом требуемого коэффициента прочности , назначаемого по табл. 3.1 [6] и заданной надежности Кн (для II категории не ниже 0,95, назначаем Кн= 0,95)

Кн=0,95; =1,20

МПа

10. сравниваем общий модуль упругости с минимально допустимым его значением, приведенным в табл. 3.4 [6]

àпринимаем для расчетов Е=304 МПа

Определение общего модуля упругости и допустимого упругого прогиба нежесткой дорожной одежды (для обочины)

1. II дор.-клим. зона

Тсл=15 лет

q = 1.06 ежегодный прирост интенсивностиàа = 0,75

. коэффициент полосности fпол=0,01 для остановочной полосы

привед.ед/сут. на полосу

. Трдг=125 дней

. Кс = 23.2 для Тсл=15

. Кп = 1,5

приложений

. минимальный требуемый модуль для нагрузки 11 кН С=3,20

МПа

. Кн=0,98; =1,20

МПа

4.2 Определение расчётных характеристик грунта

Основными параметрами механических свойств грунта земляного полотна, которыми пользуются в расчётах дорожных одежд на прочность, служат модуль упругости грунта Е_гр, угол внутреннего трения ц_гр и удельное сцепление с_гр.

Расчётные значения характеристик грунта устанавливаются в зависимости от вида грунта и его расчётной влажности, обусловленной природными условиями и особенностями его работы, по таблицам и графикам, составленным на основании обобщении многочисленных испытаний грунтов.

Дорожно-климатическая зона - II. Тип местности по увлажнению - 1. Грунт - супесь легкая.

Средняя влажность грунта W^ср=0,73 (в долях от W_т) ( [6], табл.П.2.1)

Расчётная влажность ( [16] ч.1, стр. 314), где г - коэффициент вариации влажности (г=0,1); t - коэффициент нормированного отклонения, принимаемый в зависимости от заданного уровня проектной надёжности конструкции дорожной одежды (при уровне проектной надёжности К_н=0,95, t = 1,71 ) ( [16] ч.1, стр. 315);

По полученному значению, используя таблицы П.2.4, П.2.5 [16] «Рекомендуемые нормативные значения механических характеристик грунтов и песчаных, конструктивных слоёв», определяем характеристики грунта:

С_гр=0,003 МПа; ц_гр=11°; Е_гр=42 МПа.

4.3 Назначение материалов дорожной одежды и их расчётные характеристики.

Таблица 4.4.1

№	Материал	Нормативный документ	Модуль упругости на расчет по доп. упругому прогибу, МПа	Модуль упругости на расчет по условиям сдвигоустойчивости, МПа
1	Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90 (табл. П.3.2, [6] )	ГОСТ 9128-97	3200	1800
2	Асфальтобетон пористый к/з II марка тип В на БНД 60/90 (табл. П.3.2, [6] )	ГОСТ 9128-97	2000	1200
3	Чёрный щебень, устроенный по способу заклинки (табл. П.3.5, [6] )	ГОСТ 8267-93	600	600
4	Щебень фракционированный мелким высокоактивным шлаком (40-80), устроенный по способу заклинки (табл. П.3.9, [6] )	ГОСТ 8267-93	450	450
5	Щебень, мах размер зерен - 40 мм (табл. П.3.8, [6] )	ГОСТ 25607-94	260	260
6	Грунт, укрепленный жидким органическим вяжущим (табл. П.3.4, [6] )	ГОСТ 30491-97	280	280
7	Песчано-гравийная смесь, мах размер зерен -20 мм (табл. П.3.8, [6] )	ГОСТ 25607-94	260	260
8	Песок среднезернистый (табл. П.2.5, [6] )	ГОСТ 8736-93	120	120
9	Супесь легкая (табл. П.2.5, [6] )		65	65

4.4 Расчет дренирующего слоя

) песок среднезернистый, Кф=2 м/сут, n=0.32

Полная толщина дренирующего слоя, работающего по принципу поглощения, определяется по формуле:

h_п = (Q/(1000n) + 0,3h_зап) : (1 - j_зим)=, (формула 5.3, [6] )

где Q - расчетное количество воды в л/м², накапливающейся в дренирующем слое за весь расчетный период (табл. 5.3 <> [6]); Q=20 л/м² (II дор.-кл. зона, схема увл. 2, грунт - суглинок легкий)

j_зим - коэффициент заполнения пор влагой в материале дренирующего слоя к началу оттаивания (табл. 5.6 <> [6]); принимаем j_зим= 0.5

n - пористость материала, в долях единицы, песок крупнозернистый à0,32

h_зап- дополнительная толщина слоя, зависящая от капиллярных свойств материала и равная для песков крупных 0,10-0,12 м, средней крупности 0,14-0,15 м и мелких 0,18-0,20 м. (п. 5.12, [6]), h_зап=0,15

Полную толщину дренирующего слоя (в метрах), работающего по принципу осушения с периодом запаздывания отвода воды, достаточную для временного размещения в его порах поступающей в конструкцию в начальный период ее оттаивания воды, определяют по формуле:

h_п = (q_рТ_зап/n + 0,3h_зап) : (1 - j_зим)=м,

где Т_зап - средняя продолжительность запаздывания начала работы водоотводящих устройств, принимаемая для II дорожно-климатической зоны равной 4-6 сут, для III дорожно-климатической зоны равной 3-4 сут (большее значение - для мелких песков); принимаем Т_зап =6 сут

j_зим - коэффициент заполнения пор влагой в материале дренирующего слоя к началу оттаивания (табл. 5.6 <>); j_зим =0,5

q_p - расчетное значение воды, поступающей за сутки (формула).

q_p = qК_пК_гК_вогК_р/ 1000=2*1,5*1.0*1*1,0/1000=0,003, [м³/м²], (5.2)

где q - осредненное (табличное) значение притока воды в дренирующий слой при традиционной конструкции дорожной одежды, отнесенное к 1 м² проезжей части, м³/м² (табл. 5.3 <> [6]); q=2 м³/м²

К_п - коэффициент «пик», учитывающий неустановившийся режим поступления воды из-за неравномерного оттаивания и выпадения атмосферных осадков (табл. 5.4 <> [6]); К_п=1.5

К_г - коэффициент гидрологического запаса, учитывающий снижение фильтрационной способности дренирующего слоя в процессе эксплуатации дороги (табл. 5.4 <> [6] ); К_г =1.0

К_вог - коэффициент, учитывающий накопление воды в местах изменения продольного уклона, определяемый при одинаковом направлении участков профиля у перелома по номограмме рис. 5.3 <> [6]; К_вог =1.0

Кр - коэффициент, учитывающий снижение притока воды при принятии специальных мер по регулированию водно-теплового режима (табл. 5.5 <>). Кр =1.0 à принимаем в дальнейшем первую конструкцию, с дренирующим слоем по методу осушения, h=0,20 м (по [4], табл. 30, для песка h_min=0,10 м<0,20 м, принимаем h=0,30 м)

2) ПГС, Кф=3,5 м/сут, n=0.36

Полная толщина дренирующего слоя, работающего по принципу поглощения, определяется по формуле:

h_п = (Q/(1000n) + 0,3h_зап) : (1 - j_зим)=, (формула 5.3, [6] )

j_зим - коэффициент заполнения пор влагой в материале дренирующего слоя к началу оттаивания (табл. 5.6 <> [6]); принимаем j_зим= 0.4

n - пористость материала, в долях единицы, ПГС à0,36

h_п = (q_рТ_зап/n + 0,3h_зап) : (1 - j_зим)=м,

j_зим - коэффициент заполнения пор влагой в материале дренирующего слоя к началу оттаивания (табл. 5.6 <>); j_зим =0,4

q_p - расчетное значение воды, поступающей за сутки (формула).

q_p = qК_пК_гК_вогК_р/ 1000=2*1,5*1.0*1*1,0/1000=0,003, [м³/м²],

Кр - коэффициент, учитывающий снижение притока воды при принятии специальных мер по регулированию водно-теплового режима (табл. 5.5 <>). Кр =1.0

à принимаем в дальнейшем первую конструкцию, с дренирующим слоем по методу осушения, но по [4], табл. 30, для ПГС h_min=0,15 м>0,11мàпринимаем h=0,15 м

.5 Конструирование и расчёт дорожной одежды

Расчет дорожной одежды нежесткого типа (вариант №1).

№ слоя	Материал	Толщина, см	Модуль упругости на расчет по доп. упругому прогибу, МПа	Модуль упругости на расчет по условиям сдвигоустойчивости, МПа
1	Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	8	3200	1800
2	Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	10	2000	1200
3	Щебень необработанный	?	260	260
4	Геотекстильная прослойка	-	-	-
5	Песок среднезернистый	30	120	120
6	Супесь легкая	-	42	42

Все принятые толщины слоёв (табл.4.5.1.1) удовлетворяют требованиям СНиПа 2.05.02-85.

Выполняется расчёт дорожной одежды согласно ОДН 218.046-01. В назначенной дорожной одежде известна толщина всех конструктивных слоёв, за исключением щебёночного основания.

Расчёт заключается в определении такой толщины этого слоя, которой будет соответствовать общий модуль упругости дорожной одежды, равный Е_общ.=304 МПа.

Для решения этой задачи необходимо предварительно найти общий модуль упругости слоёв, подстилающих слой щебня, а так же общий модуль упругости на поверхности рассчитываемого слоя.

Значение модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл.П.3.2 ОДН 218.046-01 при расчётной температуре +10°С.

Значение нижнего модуля упругости найдём, выполнив расчёт снизу вверх.

Для песчаного слоя Е_н=Е_гр=42 МПа;

0,60·120=72 МПа, он же нижний для щебня.

Для определения модуля упругости на поверхности рассчитываемого слоя расчёт выполняем сверху вниз.

) Для асфальтобетона верхнего слоя Е_в=Е_общ.=304 МПа

;

По номограмме ; 0,065·3200=208 МПа

) ;

По номограмме ;

0,060·2000=120 МПа

) Для определения толщины слоя щебня находим следующие отношения:

;

По номограмме ; h_сл=0,79·40=32 см

(минимально допустимая толщина слоя необработанного щебня на песчаном основании =15 см по [4] )

Результаты расчёта приведены в таблице:

Таблица

Слой	h_сл, см	Е_сл, МПа				Е_в,МПа	Е_н,МПа
Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	8	3200	0,20	0,095	0,065	304	208
Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	10	2000	0,25	0,12	0,060	208	120
Щебень необработанный	32	260	0.79	0.46	0.28	140	72
Песок среднезернистый	30	120	0,75	0,60	0,35	72	42
Супесь легкая крупная	-	42	-	-	-	42	-

Выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

После расчёта дорожной одежды необходимо выполнить ряд проверок.

Проверка №1. Расчёт конструкции по условию сдвигоустойчивости в грунте.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

ф_н - удельное активное сопротивление сдвига от единичной нагрузки, определяемое с помощью номограмм ОДН 218.046-01;

р - расчётное давление от колеса на покрытие.

Для определения ф_н предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.

В качестве ее нижнего слоя принимаем грунт (супесь легкая) со следующими характеристиками: Е_осн. = 42 МПа; j = 11° и С = 0,003 МПа.

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле, в которой значения модуля упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл. П.3.2 при расчетной температуре 20 °C (табл. 3):

По отношениям и при j =11° с помощью номограммы (рис. 3.3 [6] ) определяем активное удельное напряжение сдвига от единичной нагрузки _н = 0,0155 МПа à Т = 0,0155×0,6 = 0,0093 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига Т_пр. в грунте рабочего слоя определяем по формуле: , где

C_N = 0,003, МПа, сцепление в грунте земляного полотна (или в промежуточном песчаном слое), принимаемое с учетом повторяемости нагрузки ( табл П.2.6 [6] );

К_д = 1,0, коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем основания. Имеет значение, не равное 1, в случае устройства нижнего слоя основания из укрепленных материалов или при укладке на границе слоев геотекстильной прослойки;

Z_оп = 80 см, глубина расположения поверхности слоя , проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции ;

j_ст = 34°, расчетная величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки;

,1 - коэффициент для перевода в МПа;

что равно = 1,00 (табл.3.1 [6])

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в грунте.

Проверка №2. Расчет конструкцию по условию сдвигоустойчивости в песчаном слое основания.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

р - расчётное давление от колеса на покрытие.

Нижнему слою модели присваиваем следующие характеристики: при ; j = 28° и с = 0,003 МПа.

По отношениям и при j =25° с помощью номограммы (рис. 3.3) определяем активное удельное напряжение сдвига от единичной нагрузки _н = 0,021 МПа => Т = 0,021×0,6 = 0,0126 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига Т_пр. в грунте рабочего слоя определяем по формуле: , где

C_N = 0,003 МПа;

К_д = 4,0 (геотекстильная прослойка);

Z_оп = 50 см;

j_ст = 32°;

g_ср = 0,002 кг/см³;

,1 - коэффициент для перевода в МПа;

что больше = 1,00 (табл.3.1 [6])

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в песчаном слое основания.

Проверка №3. Расчет конструкцию на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.

Расчет выполняем в следующем порядке:

а) конструкцию представляем двухслойной моделью, в которой нижний слой - часть конструкции, расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоев.

Модуль упругости нижнего слоя модели определяем по номограмме рис. 3.1:

К верхнему слою относятся все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя устанавливаем по формуле:

(модули упругости а/б определяются по табл. П.3.1 [6])

б) по отношениям по номограмме рис. 3.4 определяем = 1,875

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле:

где

- растягивающее напряжение от единичной нагрузки при расчетных диаметрах площадки, передающей нагрузку;

К_в- коэффициент, учитывающий особенности напряженного состояния покрытия конструкции под спаренным баллоном, к_в = 0,85;

Р - расчетное давление, Р=0,60 МПа.

= 1,875×0,6×0,85 = 0,956 МПа.

в) рассчитываем предельное растягивающее напряжение по формуле:

где R_о - нормативное значение предельного сопротивления растяжению при изгибе для расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки. R₀ = 8,00 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета (табл.П.3.1);

k₁ - коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки;

k₂ - то же, под воздействием погодно-климатических факторов k₂= 0,95 (табл.3.6);

v_R - коэффициент вариации прочности на растяжение v_R =0,10(табл.П.4.1);

t - коэффициент нормативного отклонения t = 1,71(табл.П.4.2).

где SN_p - расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия;

т - показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя т = 4,3(табл.П.3.1);

a - коэффициент, учитывающий различие в реальном и лабораторном режимах растяжения повторной нагрузкой, а также вероятность совпадения во времени расчетной (низкой) температуры покрытия и расчетного состояния грунта рабочего слоя по влажности a = 5,9(табл.П.3.1).

г) ,

что больше, чем .

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

Проверка №4. Расчёт на морозоустойчивость.

1. По карте (рис.4.4) средняя глубина промерзания z_пр(ср) = 1,1 м для условий г. Пскова. По формуле определяю глубину промерзания дорожной конструкции z_п_p:

z_п_p = z_пр(ср)×1,38 = 1,1×1,38 = 1,5 м.

. Для глубины промерзания 2 м по номограмме рис. 4.3 по кривой V для слабопучинистых грунтов (супесь легкая крупная) определяем величину морозного пучения для осредненных условий при толщине дорожной одежды 0,63 м:

l_{пуч(ср)2.0} = 2,2 см.

По таблицам и графикам находим коэффициенты:

К_угв = 0,46 (рис.4.1); коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод (Н_у);

К_пл = 1,0 (табл.4.4); коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего;

К_гр = 1,1 (табл.4.5); коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи или выемки;

К_нагр = 1,3 (рис.4.2); коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое и зависящий от глубины промерзания;

К_вл = 1,25 (табл.4.6); коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта.

По формуле определяем величину пучения для данной конструкции:

l_пуч = l_пуч(ср)×К_угв×К_пл×K_гр×K_нагр×K_вл = 2,2×0,46×1,0×1,1×1,3×1,25 = 1,65 см.

Поскольку для данного типа дорожной одежды допустимая величина морозного пучения составляет 4 см, а полученная величина составляет 1,65 см, следовательно, морозного пучения не будет.

Расчет дорожной одежды нежесткого типа (вариант №2)

Таблица

№ слоя	Материал	Толщина, см	Модуль упругости на расчет по доп. упругому прогибу, МПа	Модуль упругости на расчет по условиям сдвигоустойчивости, МПа
1	Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	6	3200	1800
2	Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	8	2000	1200
3	Щебень фракционированный мелким высокоактивным шлаком (40-80), устроенный по способу заклинки	?	450	450
4	Геотекстильная прослойка	-	-	-
5	Песок среднезернистый	35	120	120
6	Супесь легкая	-	42	42

(толщину песчаного слоя увеличиваем по расчету на сдвигоустойчивость в грунте, см. ниже)

Для песчаного слоя Е_н=Е_гр=65 МПа;

0,625·120=75 МПа, он же нижний для щебня.

) Для асфальтобетона верхнего слоя Е_в=Е_общ.=304 МПа

;

По номограмме ; 0,070·3200=224 МПа

) Определяем модуль упругости на поверхности рассчитываемого слоя:

;

По номограмме ;

0,08·2000=160 МПа

Для определения толщины слоя щебня находим следующие отношения:

;

По номограмме ; h_сл=0,63·40=25 см

(минимально допустимая толщина слоя необработанного щебня на песчаном основании =15 см по [4])

Таблица

Слой	h_сл, см	Е_сл, МПа				Е_в,МПа	Е_н,МПа
Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	6	3200	0,125	0,095	0,063	304	224
Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	8	2000	0,20	0,096	0,065	224	160
Щебень фракционированный, устроенный по способу заклинки	25	450	0,39	0,31	0,20	160	75
Песок среднезернистый	35	120	0,85	0,625	0,35	75	42
Суглинок легкий	-	42	-	-	-	42	-

Выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

После расчёта дорожной одежды необходимо выполнить ряд проверок.

Проверка №1. Расчёт конструкции по условию сдвигоустойчивости в грунте.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

р - расчётное давление от колеса на покрытие.

По отношениям и при j =11° с помощью номограммы (рис. 3.3 [6] ) определяем активное удельное напряжение сдвига от единичной нагрузки _н = 0,0165 МПа à Т = 0,0165×0,6 = 0,0099 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига Т_пр. в грунте рабочего слоя определяем по формуле: , где

Z_оп = 74 см, глубина расположения поверхности слоя , проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции ;

g_ср = 0,002 кг/см³, средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя;

,1 - коэффициент для перевода в МПа;

что равно = 1,00 (табл.3.1 [6])

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в грунте.

Проверка №2. Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в песчаном слое основания.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

р - расчётное давление от колеса на покрытие.

Нижнему слою модели присваиваем следующие характеристики: при ; j = 28° и с = 0,003 МПа.

По отношениям и при j =25° с помощью номограммы (рис. 3.3) определяем активное удельное напряжение сдвига от единичной нагрузки _н = 0,032 МПа => Т = 0,032×0,6 = 0,0192 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига Т_пр. в грунте рабочего слоя определяем по формуле:

C_N = 0,003 МПа;

К_д = 4,0 (геотекстильная прослойка);

Z_оп = 3 см;

j_ст = 28°;

g_ср = 0,002 кг/см³;

,1 - коэффициент для перевода в МПа;

что больше = 1,00 (табл.3.1 [6])

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в песчаном слое основания.

Расчет выполняем в следующем порядке:

Модуль упругости нижнего слоя модели определяем по номограмме рис. 3.1:

К верхнему слою относятся все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя устанавливаем по формуле:

(модули упругости а/б определяются по табл. П.3.1 [6])

б) по отношениям по номограмме рис. 3.4 определяем = 1,75.

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле:

- растягивающее напряжение от единичной нагрузки при расчетных диаметрах площадки, передающей нагрузку;

Р - расчетное давление.

= 1,75×0,6×0,85 = 0,8925 МПа.

в) рассчитываем предельное растягивающее напряжение по формуле:

k₂ - то же, под воздействием погодно-климатических факторов k₂= 0,95 (табл.3.6);

v_R - коэффициент вариации прочности на растяжение v_R =0,10(табл.П.4.1);

t - коэффициент нормативного отклонения t = 1,71(табл.П.4.2).

Где SN_p - расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия;

т - показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя т = 4,3(табл.П.3.1);

г) ,

что больше, чем .

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

Проверка №4. Расчёт на морозоустойчивость.

z_п_p = z_пр(ср)×1,38 = 1,1×1,38 = 1,5 м.

l_{пуч(ср)2.0} = 2,2 см.

По таблицам и графикам находим коэффициенты:

К_угв = 0,48 (рис.4.1); коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод (Н_у);

К_пл = 1,0 (табл.4.4); коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего;

К_вл = 1,25 (табл.4.6); коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта.

По формуле определяем величину пучения для данной конструкции:

l_пуч = l_пуч(ср)×К_угв×К_пл×K_гр×K_нагр×K_вл = 2,2×0,48×1,0×1,1×1,3×1,25 = 1,9 см.

Поскольку для данного типа дорожной одежды допустимая величина морозного пучения составляет 4 см, а полученная величина составляет 1,7 см, следовательно, морозного пучения не будет.

4.5 Расчет дорожной одежды

Конструкция № 1

Слой	h_сл, см	Е_сл, МПа				Е_в,МПа	Е_н,МПа
Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	8	3200	0,20	0,095	0,065	304	208
Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	10	2000	0,25	0,12	0,060	208	120
Щебень необработанный	32	260	0.79	0.46	0.28	140	72
Песок среднезернистый	30	120	0,75	0,60	0,35	72	42
Супесь легкая крупная	-	42	-	-	-	42	-

Конструкция № 2

Слой	h_сл, см	Е_сл, МПа				Е_в,МПа	Е_н,МПа
Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	6	3200	0,125	0,095	0,063	304	224
Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	8	2000	0,20	0,096	0,065	224	160
Щебень фракционированный, устроенный по способу заклинки	25	450	0,39	0,31	0,20	160	75
Песок среднезернистый	35	120	0,625	0,35	75	42
Суглинок легкий	-	42	-	-	-	42	-

Конструкция № 3

Слой	h_сл, см	Е_сл, МПа				Е_в,МПа	Е_н,МПа
Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	8	3200	0,20	0,095	0,065	304	208
Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	10	2000	0,25	0,104	0,060	208	120
Грунт, укрепленный жидким органическим вяжущим	20	280	1,19	0,54	0,20	120	76
Песок среднезернистый	30	120	0,875	0,63	0,35	76	42
Супесь легкая	-	42	-	-	-	42	-

Конструкция № 4

Слой	h_сл, см	Е_сл, МПа				Е_в,МПа	Е_н,МПа
Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	7	3200	0,175	0,095	0,70	304	224
Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	9	2000	0,225	0,112	0,075	224	150
Чёрный щебень, устроенный по способу заклинки	18	600	0,47	0,25	0,13	150	78
Песчано-гравийная смесь, мах размер зерен -20 мм	20	260	0,45	0,30	0,16	78	42
Супесь легкая	-	42	-	-	-	42	-

Конструкция № 5(цементо-бетонное покрытие)

цементобетон B_tb=4,4; E = 36000 МПа
чёрный песок	4 см
щебень обработанный цементом	30 см
песок среднезернистый	40 см
грунт - супесь легкая

Конструкция № 6 (остановочная полоса)

Слой	h_сл, см	Е_сл, МПа				Е_в,МПа	Е_н,МПа
Чёрный щебень, устроенный по способу заклинки	8	600	0,20	0,20	0,155	120	93
Щебень необработанный	15	260	0,375	0,36	0,24	93	62
Песок среднезернистый	20	120	0,5	0,52	0,35	62	42
Супесь легкая крупная	-	42	-	-	-	42	-

Расчет дорожной одежды нежесткого типа (вариант №3).

Таблица

№ слоя	Материал	Толщина, см	Модуль упругости на расчет по доп. упругому прогибу, МПа	Модуль упругости на расчет по условиям сдвигоустойчивости, МПа
1	Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	8	3200	1800
2	Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	10	2000	1200
3	Грунт, укрепленный жидким органическим вяжущим	?	280	280
4	Песок среднезернистый	30	120	120
5	Супесь легкая	-	35	35

Для песчаного слоя Е_н=Е_гр=35 МПа;

0,63·120=76 МПа, он же нижний для щебня.

Для определения модуля упругости на поверхности рассчитываемого слоя расчёт выполняем сверху вниз.

) Для асфальтобетона верхнего слоя Е_в=Е_общ.=304 МПа

;

По номограмме ; 0,065·3200=208 МПа

) Определяем модуль упругости на поверхности рассчитываемого слоя:

;

По номограмме ;

0,060·2000=120 МПа

3)Для определения толщины слоя грунта находим следующие отношения:

;

По номограмме ; h_сл=0,50·40=20 см

Результаты расчёта приведены в таблице:

Таблица 4.5.3.2

Слой	h_сл, см	Е_сл, МПа				Е_в,МПа	Е_н,МПа
Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	8	3200	0,20	0,095	0,065	304	208
Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	10	2000	0,25	0,104	0,060	208	120
Грунт, укрепленный жидким органическим вяжущим	20	280	1,19	0,54	0,20	120	76
Песок среднезернистый	30	120	0,875	0,63	0,35	76	42
Супесь легкая	-	42	-	-	-	42	-

Выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

После расчёта дорожной одежды необходимо выполнить ряд проверок.

Проверка №1. Расчёт конструкции по условию сдвигоустойчивости в грунте.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

р - расчётное давление от колеса на покрытие.

По отношениям и при j =11° с помощью номограммы (рис. 3.3 [6] ) определяем активное удельное напряжение сдвига от единичной нагрузки _н = 0,017 МПа à Т = 0,017×0,6 = 0,0102 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига Т_пр. в грунте рабочего слоя определяем по формуле: , где

К_д = 1,0;

Z_оп = 68 см;

j_ст = 34°;

g_ср = 0,002 кг/см³;

,1 - коэффициент для перевода в МПа;

что больше = 1,00 (табл.3.1)

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в грунте.

Проверка №2. Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в песчаном слое основания.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

р - расчётное давление от колеса на покрытие.

Нижнему слою модели присваиваем следующие характеристики: при ; j = 28° и с = 0,003 МПа.

По отношениям и при j =25° с помощью номограммы (рис. 3.3) определяем активное удельное напряжение сдвига от единичной нагрузки _н = 0,029 МПа => Т = 0,029×0,6 = 0,0174 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига Т_пр. в грунте рабочего слоя определяем по формуле: , где

C_N = 0,003 МПа;

К_д = 4,0 (нижний слой из укрепленных материалов);

Z_оп = 38 см;

j_ст = 28°;

g_ср = 0,002 кг/см³;

,1 - коэффициент для перевода в МПа;

что больше = 1,00 (табл.3.1 [6])

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в песчаном слое основания.

Расчет выполняем в следующем порядке:

Модуль упругости нижнего слоя модели определяем по номограмме рис. 3.1:

К верхнему слою относятся все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя устанавливаем по формуле:

(модули упругости а/б определяются по табл. П.3.1 [6])

б) по отношениям по номограмме рис. 3.4 определяем = 1,75.

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле:

- растягивающее напряжение от единичной нагрузки при расчетных диаметрах площадки, передающей нагрузку;

Р - расчетное давление.

= 1,75×0,6×0,85 = 0,8925 МПа.

в) рассчитываем предельное растягивающее напряжение по формуле:

k₂ - то же, под воздействием погодно-климатических факторов k₂= 0,95 (табл.3.6);

v_R - коэффициент вариации прочности на растяжение v_R =0,10(табл.П.4.1);

t - коэффициент нормативного отклонения t = 1,71(табл.П.4.2).

где SN_p - расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия;

т - показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя т = 4,3(табл.П.3.1);

г) , что больше, чем .

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

Проверка №4. Расчёт на морозоустойчивость.

z_п_p = z_пр(ср)×1,38 = 1,1×1,38 = 1,5 м.

l_{пуч(ср)2.0} = 2,2 см.

По таблицам и графикам находим коэффициенты:

К_угв = 0,50 (рис.4.1); коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод (Н_у);

К_пл = 1,0 (табл.4.4); коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего;

К_вл = 1,25 (табл.4.6); коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта.

По формуле определяем величину пучения для данной конструкции:

l_пуч = l_пуч(ср)×К_угв×К_пл×K_гр×K_нагр×K_вл = 2,2×0,50×1,0×1,1×1,3×1,25 = 2,0 см.

Расчет дорожной одежды нежесткого типа (вариант №4).

№ слоя	Материал	Толщина, см	Модуль упругости на расчет по доп. упругому прогибу, МПа	Модуль упругости на расчет по условиям сдвигоустойчивости, МПа
1	Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	7	3200	1800
2	Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	9	2000	1200
3	Чёрный щебень, устроенный по способу заклинки	?	600	600
4	Песчано-гравийная смесь, мах размер зерен -20 мм	20	260	260
5	Супесь легкая	-	42	42

Для слоя ПГС Е_н=Е_гр=42 МПа;

0,30·260=78 МПа, он же нижний для щебня.

Для определения модуля упругости на поверхности рассчитываемого слоя расчёт выполняем сверху вниз.

) Для асфальтобетона верхнего слоя Е_в=Е_общ.=304 МПа

;

По номограмме ; 0,070·3200=224 МПа

) Определяем модуль упругости на поверхности рассчитываемого слоя:

;

По номограмме ;

0,075·2000=150 МПа

Для определения толщины слоя щебня находим следующие отношения:

;

По номограмме ; h_сл=0,45·40=18 см

(минимально допустимая толщина слоя обработанного вяжущим щебня =8 см по [4] ) Результаты расчёта приведены в таблице:

Таблица 4.5.4.2

Слой	h_сл, см	Е_сл, МПа				Е_в,МПа	Е_н,МПа
Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	7	3200	0,175	0,095	0,70	304	224
Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	9	2000	0,225	0,112	0,075	224	150
Чёрный щебень, устроенный по способу заклинки	18	600	0,47	0,25	0,13	150	78
Песчано-гравийная смесь, мах размер зерен -20 мм	20	260	0,45	0,30	0,16	78	42
Супесь легкая	-	42	-	-	-	42	-

Выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

После расчёта дорожной одежды необходимо выполнить ряд проверок.

Проверка №1. Расчёт конструкции по условию сдвигоустойчивости в грунте.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

р - расчётное давление от колеса на покрытие.

Предельное активное напряжение сдвига Т_пр. в грунте рабочего слоя определяем по формуле: , где

К_д = 1,0;

Z_оп = 54 см;

j_ст = 34°;

g_ср = 0,002 кг/см³;

,1 - коэффициент для перевода в МПа;

что больше = 1,00 (табл.3.1)

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в грунте.

Проверка №2. Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в песчаном слое основания.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

р - расчётное давление от колеса на покрытие.

Нижнему слою модели присваиваем следующие характеристики: при ; j = 28° и с = 0,003 МПа.

По отношениям и при j =25° с помощью номограммы (рис. 3.3) определяем активное удельное напряжение сдвига от единичной нагрузки _н = 0,031 МПаà Т = 0,031×0,6 = 0,0186 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига Т_пр. в грунте рабочего слоя определяем по формуле: , где

C_N = 0,003 МПа;

К_д = 4,0 (нижний слой из укрепленных материалов);

Z_оп = 34 см;

j_ст = 28°;

g_ср = 0,002 кг/см³;

,1 - коэффициент для перевода в МПа;

что больше = 1,00 (табл.3.1 [6])

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в песчаном слое основания.

Расчет выполняем в следующем порядке:

Модуль упругости нижнего слоя модели определяем по номограмме рис. 3.1:

К верхнему слою относятся все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя устанавливаем по формуле:

(модули упругости а/б определяются по табл. П.3.1 [6])

б) по отношениям по номограмме рис. 3.4 определяем = 1,69.

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле: , где

- растягивающее напряжение от единичной нагрузки при расчетных диаметрах площадки, передающей нагрузку;

Р - расчетное давление.

= 1,69×0,6×0,85 = 0,862 МПа.

в) рассчитываем предельное растягивающее напряжение по формуле:

k₂ - то же, под воздействием погодно-климатических факторов k₂= 0,95 (табл.3.6);

v_R - коэффициент вариации прочности на растяжение v_R =0,10(табл.П.4.1);

t - коэффициент нормативного отклонения t = 1,71(табл.П.4.2).

где SN_p - расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия;

т - показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя т = 4,3(табл.П.3.1);

г) ,

что больше, чем .

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

Проверка №4. Расчёт на морозоустойчивость.

z_п_p = z_пр(ср)×1,38 = 1,1×1,38 = 1,5 м.

l_{пуч(ср)2.0} = 2,2 см.

По таблицам и графикам находим коэффициенты:

К_угв = 0,54 (рис.4.1); коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод (Н_у);

К_пл = 1,0 (табл.4.4); коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего;

К_вл = 1,25 (табл.4.6); коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта.

По формуле определяем величину пучения для данной конструкции:

l_пуч = l_пуч(ср)×К_угв×К_пл×K_гр×K_нагр×K_вл = 2,2×0,54×1,0×1,1×1,3×1,25 = 2,1 см.

Общий вывод: Все 4 конструкции нежесткой дорожной одежды удовлетворяют требованиям в соответствии с инструкцией по проектированию дорожных одежд нежёсткого типа ([6]).

Расчет дорожной одежды жесткого типа.

Конструкция цементобетонного покрытия

цементобетон B_tb=4,4; E = 36000 МПа
чёрный песок	4 см
щебень обработанный цементом	30 см
песок среднезернистый	40 см
грунт - супесь легкая

Рассчитываем монолитное цементобетонное покрытие.

Для сравнения рассчитаем плиты разных толщин 20, 22 и 24 см.

Расчет проводим путем проверки прочности покрытия по формуле:

К_пр - коэффициент прочности, определяемый в зависимости от категории дороги, К_пр=0,94; расчетная прочность бетона на растяжение при изгибе определяем по формуле:

В_tb - класс бетона на растяжение при изгибе;

К_н.п. - коэффициент набора прочности со временем, для бетона естественного твердения для районов с умеренным климатом, К_н.п. = 1,2;

К_у - коэффициент усталости бетона при повторном нагружении, определяем по формуле:

дорожный строительный водопропускной материал

К_F - коэффициент, учитывающий воздействие попеременного замораживания - оттаивания, равный 0,95;

По первой расчетной схеме напряжения определяются, исходя из решений теории упругости, по следующей аппроксимирующей зависимости, отражающей наличие контакта плиты с основанием:

Q - расчетная нагрузка, кН; Q = 57,5·1,3 = 74,75 кН

К_м - коэффициент, учитывающий влияние места расположения нагрузки, для неармированных элементов 1,5; К_усл - коэффициент, учитывающий условия работы 0,66; К_шт - коэффициент, учитывающий влияние штыревых соединений на условия контактирования плит с основанием при наличии в поперечных швах штырей К_шт= 1

h - толщина плиты;

К_t - коэффициент, учитывающий влияние температурного коробления плит, определяемый по таблице;

R - радиус отпечатка колеса определяем по формуле:

р_ш - давление в шинах, принимаемое равным 0,6 МПа;

l_y - упругая характеристика плиты, см по формуле:

Е - модуль упругости бетона;

м - коэффициент Пуассона, м = 0,25;

м₀ - основания, м₀ = 0,2

Е - эквивалентный модуль упругости основания, Е= 150 МПа

Расчёт сведём в таблицу:

Значение h, см	l_у, см	K_t	у_pt	K_у
20	66,04	0,85	2,22	0,43
22	72,64	0,80	2,05	0,38
24	79,25	0,73	1,96	0,36

Определяем требуемый коэффициент усталости бетона:

, где

N_p - суммарное расчетное число приложений приведенной расчетной нагрузки за расчетный срок службы, N_p =585861;

К_F - коэффициент, учитывающий воздействие попеременного замораживания - оттаивания, равный 0,95;

Вывод: принимаем плиту толщиной 20 см.

проверку на прочность конструкция проходит с запасом.

4.6 Расчет дорожной одежды нежесткого типа для остановочной полосы

Таблица 4.6.1

№ слоя	Материал	Тол-щина, см	Модуль упругости на расчет по доп. упругому прогибу, МПа	Модуль упругости на расчет по условиям сдвигоустой-чивости, МПа
1	Чёрный щебень, устроенный по способу заклинки	8	600	1800
2	Щебень необработанный	?	260	260
3	Песок среднезернистый	20	120	120
4	Супесь легкая	-	42	42

Значение нижнего модуля упругости найдём, выполнив расчёт снизу вверх.

Для песчаного слоя Е_н=Е_гр=42 МПа;

0,52·120=62 МПа, он же нижний для щебня.

Для определения модуля упругости на поверхности рассчитываемого слоя расчёт выполняем сверху вниз.

) Для верхнего слоя черного щебня Е_в=Е_общ.=99 МПа

;

По номограмме ; 0,125·600=75 МПа

) Для определения толщины слоя щебня находим следующие отношения:

;

По номограмме ; h_сл=0,20·40=8 см

(минимально допустимая толщина слоя необработанного щебня на песчаном основании =15 см по [4] à принимаем hсл=15 см)

Результаты расчёта приведены в таблице:

Таблица 4.5.1.2

Слой	h_сл, см	Е_сл, МПа				Е_в,МПа	Е_н,МПа
Чёрный щебень, устроенный по способу заклинки	8	600	0,20	0,20 (0,165)	0,155 (0,125)	120 (99)	93 (75)
Щебень необработанный	15 (8)	260	0,375 (0,70)	0,36 (0,46)	0,24 (0,23)	93 (75)	62
Песок среднезернистый	20	120	0,5	0,52	0,35	62	42
Супесь легкая крупная	-	42	-	-	-	42	-

Пересчитываем снизу вверх от слоя щебня с исправленной толщиной:

)

0,36·260=93 МПа, он же нижний для черного щебня.

)

0,20·600=120 МПа, он же верхний слой конструкции

Выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу с запасом.

.7 Технико-экономическое сравнение вариантов дорожной одежды

Составляем локальную смету № 9 на каждый вариант дорожной одежды и получаем стоимость 1 м ² для всех пяти вариантов. Для однотипных вариантов сравнение проводиться по показателю стоимости. Чем меньше стоимость, тем более экономически эффективным считается вариант дорожной одежды. Первые четыре варианта - нежесткая дорожная одежда, т.е можем выбрать из них один вариант с наименьшей стоимостью 1м ². Это будет третий вариант дорожной одежды со стоимостью 1880,78 руб/ м ².

Далее необходимо сравнить выбранный вариант нежесткой дорожной одежды (вариант №3) с вариантом жесткой дорожной одежды (вариант №5). Разнотипные варианты дорожных одежд (например, с цементобетонными и асфальтобетонными покрытиями ) сравнивают между собой по величине суммарных дисконтированных затрат с учетом влияния фактора времени по формуле:

- сметная стоимость строительства i-го варианта дорожной одежды;

Период сравнения принимается по сроку службы до первого капитального ремонта для наиболее долговечного варианта.

Наиболее экономически эффективным считается тот вариант, у которого величина суммарных дисконтированных затрат будет наименьшей.

Табл. 4.7.1

№ п/п	Наименование показателей	Ед. измер.	варианты дор. одежды
			асфальто-бетонный	цементо-бетонный
1	стоимость дорожной одежды	руб/м2	1880,78	2010,06
2	стоимость кап.ремонта	%	40,0	33,0
		руб/м2	752,31	663,32
3	стоимость текущего ремонта	%	2,4	2,4
		руб/м2	45,14	48,24
4	срок проведения кап. ремонта	год	15	25
5		руб/м2	2364,35	2424,86

Примечание:

исходные данные в ценах 2008 г

текущий ремонт дороги проводиться ежегодно, кроме того периода, когда выполняются капитальные ремонты.

Локальная смета № 5, вариант

		д/о 1						Форма 4
		на строительство дорожной одежды
составлено в ценах 2000 г./2008 г.
сметная стоимость, тыс. руб -			104806,0				Lтрассы	7195
Показатели: стоимость 1 м.кв., тыс. руб. -			1,97				В	7,5
							площадь	53962,5
№ п/п	№ ФЕР	наименование работ			ед.изм.	кол-во ед.изм.	стоимость
							единицы, руб	всего, тыс. руб
1	27-04-001-1	устройство песчаного подстилающего слоя толщиной 30 см			100 м3	161,89	8880,93	1437,7
		71957,50,3=	16189	м3
2	27-04-016-4	устройство прослойки из нетканого синтетического материала (НСМ) (сплошного)			1000м2	54,0	745,82	40,2
3	27-04-009-2, 27-04-009-3, 27-04-009-4	устройство основания толщиной 32 см из щебня М-400 фр. 40-70 мм			1000 м2	54,0	42177,82	2276,0
	27-04-009-5	7195*7,5=	53962,5	м2
4	27-06-020-6 27-06-021-6	устройство нижнего слоя покрытия толщиной 10 см из пористой крупнозернистой асфальтобетонной смеси			1000 м2	54,0	107548,36	5803,6
		44590,84+12*5246,46=	107548,36	руб
5	27-06-020-1	устройство верхнего слоя покрытия толщиной 8 см из плотной мелкозернистой а/б смеси			1000 м2	54,0	106619,05	5753,4
		54731,93+8*6485,89=	106619,05	руб
6		Итого прямые затраты (сумма)			тыс.руб.	-	-	15311,0
7		Накладные расходы 14,2%			тыс.руб.	-	-	2174,2
8		Итого сметная себестоимость			тыс.руб.	-	-	17485,1
9		Сметная прибыль 8%			тыс.руб.	-	-	1398,8
10		Всего сметная стоимость в ценах 2000 г			тыс.руб.	-	-	18884,0
11		Всего сметная стоимость в ценах 2007 г. (J=5,55)			тыс.руб.	-	-	104806,0

		Локальная смета № 5, вариант д/о 2						Форма 4
		на строительство дорожной одежды
составлено в ценах 2000 г./2008 г.
сметная стоимость, тыс. руб. -			106347,6				Lтрассы	7195
Показатели: стоимость 1 м.кв., тыс. руб.			1,97				В	7,5
							площадь	53962,5
№ п/п	№ ФЕР	наименование работ			ед.изм.	кол-во ед.изм.	стоимость
							единицы, руб	всего, тыс. руб
1	27-04-001-1	устройство песчаного подстилающего слоя толщиной 35 см			100 м3	188,87	8880,93	1677,3
		71957,50,35=	18887	м3
2	27-04-016-4	устройство прослойки из нетканого синтетического материала (НСМ) (сплошного)			1000м2	54,0	745,82	40,2
3	27-04-007-2, 27-04-007-3, 27-04-007-4	устройство основания толщиной 25 см из щебня М-400 фр. 40-70 мм			1000 м2	54,0	41910,96	2261,6
	27-04-010-1	7195*7,5=	53962,5	м2
4	27-06-020-6 27-06-021-6	устройство нижнего слоя покрытия толщиной 10 см из пористой крупнозернистой асфальтобетонной смеси			1000 м2	54,0	107548,36	5803,6
		44590,84+12*5246,46=	107548,36	руб
5	27-06-020-1	устройство верхнего слоя покрытия толщиной 8 см из плотной мелкозернистой а/б смеси			1000 м2	54,0	106619,05	5753,4
		54731,93+8*6485,89=	106619,05	руб
6		Итого прямые затраты (сумма)			тыс.руб.	-	-	15536,2
7		Накладные расходы 14,2%			тыс.руб.	-	-	2206,1
8		Итого сметная себестоимость			тыс.руб.	-	-	17742,3
9		Сметная прибыль 8%			тыс.руб.	-	-	1419,4
10		Всего сметная стоимость в ценах 2000 г			тыс.руб.	-	-	19161,7
11		Всего сметная стоимость в ценах 2007 г. (J=5,55)			тыс.руб.	-	-	106347,6

		Локальная смета № 5, вариант д/о 3						Форма 4
		на строительство дорожной одежды
составлено в ценах 2000 г./2008 г.
сметная стоимость, тыс. руб. -			101491,3				Lтрассы	7195
Показатели: стоимость 1 м.кв., тыс. руб. -			1,88				В	7,5
							площадь	53962,5
№ п/п	№ ФЕР	наименование работ			ед.изм.	кол-во ед.изм.	стоимость
							единицы, руб	всего, тыс. руб
1	27-04-001-1	устройство песчаного подстилающего слоя толщиной 30 см			100 м3	161,89	8880,93	1437,7
		71957,50,30=	16189	м3
2	27-01-002-1	устройство основания толщиной 25 см из грунта (с применением автогрейдера), укрепленного жидким органическим вяжущим вяжущим			1000 м2	54,0	33950,15	1832,0
		7195*7,5=	53962,5	м2
3	27-06-020-6 27-06-021-6	устройство нижнего слоя покрытия толщиной 10 см из пористой крупнозернистой асфальтобетонной смеси			1000 м2	54,0	107548,36	5803,6
		44590,84+12*5246,46=	107548,36	руб
4	27-06-020-1	устройство верхнего слоя покрытия толщиной 8 см из плотной мелкозернистой а/б смеси			1000 м2	54,0	106619,05	5753,4
		54731,93+8*6485,89=	106619,05	руб
5		Итого прямые затраты (сумма)			тыс.руб.	-	-	14826,8
6		Накладные расходы 14,2 %			тыс.руб.	-	-	2105,4
7		Итого сметная себестоимость			тыс.руб.	-	16932,2
8		Сметная прибыль 8%			тыс.руб.	-	-	1354,6
9		Всего сметная стоимость в ценах 2000 г			тыс.руб.	-	-	18286,7
10		Всего сметная стоимость в ценах 2007 г. (J=5,55)			тыс.руб.	-	-	101491,3

		Локальная смета № 5, вариант д.о. 4						Форма 4
		на строительство дорожной одежды
составлено в ценах 2000 г./2008 г.
сметная стоимость, тыс. руб. -			127983,0				Lтрассы	7195
Показатели: стоимость 1 м.кв., тыс. руб. -			2,37				В	7,5
							площадь	53962,5
№ п/п	№ ФЕР	наименование работ			ед.изм.	кол-во ед.изм.	стоимость
							единицы, руб	всего, тыс. руб
1	27-04-003-2	устройство подстилающего слоя из ПГС толщиной 20 см			1000 м2	54,0	26907,78	1452,0
	27-04-003-3	7195*7,5=	53963	м2
2	27-06-018-3	устройство основания толщиной 18 см из черного щебня методом заклинки			1000 м2	54,0	128868,9	6954,1
		7195*7,5=	53962,5	м2
3	27-06-020-6 27-06-021-6	устройство нижнего слоя покрытия толщиной 9 см из пористой крупнозернистой асфальтобетонной смеси			1000 м2	54,0	97055,44	5237,4
		44590,84+10*5246,46=	97055,44	руб
4	27-06-020-1	устройство верхнего слоя покрытия толщиной 7 см из плотной мелкозернистой а/б смеси			1000 м2	54,0	93647,27	5053,4
		54731,93+6*6485,89=	93647,27	руб
5		Итого прямые затраты (сумма)			тыс.руб.	-	-	18696,9
6		Накладные расходы (5)*0,142			тыс.руб.	-	-	2655,0
7		Итого сметная себестоимость (6)+(5)			тыс.руб.	-	-	21351,9
8		Сметная прибыль (7)*0,08			тыс.руб.	-	-	1708,1
9		Всего сметная стоимость в ценах 2000 г			тыс.руб.	-	-	23060,0
10		Всего сметная стоимость в ценах 2007 г. (J=5,55)			тыс.руб.	-	-	127983,0

		Локальная смета № 5, вариант д.о. 5						Форма 4
		на строительство дорожной одежды
составлено в ценах 2000 г./2008 г.
сметная стоимость, тыс. руб. -			108468,1				Lтрассы	7195
Показатели: стоимость 1 м.кв., тыс. руб. -			2,01				В	7,5
							площадь	53962,5
№ п/п	№ ФЕР	наименование работ			ед.изм.	кол-во ед.изм.	стоимость
							единицы, руб	всего, тыс. руб
1	27-04-001-1	устройство песчаного подстилающего слоя толщиной 30 см			100 м3	161,9	8880,93	1437,7
		71957,50,30=	16189	м3
2	27-04-015-3	устройство основания толщиной 30 см из фракционного щебня , укрепленного пескоцементной смесью			1000 м2	54,0	67827,78	3660,2
		7195*7,5=	53962,5	м2
3	27-04-001-1	Выравнивающий слой покрытия толщиной 4 см из черного песка			100 м3	21,6	8880,93	191,7
		71957,50,04=	2158,5	м3
4	27-06-002-2	устройство верхнего слоя покрытия толщиной 20 см из монолитного ц/б М500			1000 м2	54,0	195625,04	10556,4
5		Итого прямые затраты (сумма)			тыс.руб.	-	-	15846,0
6		Накладные расходы 14,2%			тыс.руб.	-	-	2250,1
7		Итого сметная себестоимость			тыс.руб.	-	-	18096,1
8		Сметная прибыль 8%			тыс.руб.	-	-	1447,7
9		Всего сметная стоимость в ценах 2000 г			тыс.руб.	-	-	19543,8
10		Всего сметная стоимость в ценах 2007 г. (J=5,55)			тыс.руб.	-	-	108468,1

		Локальная смета № 9, остановочная полоса						Форма 4
		на строительство дорожной одежды
составлено в ценах 2000 г./2008 г.
сметная стоимость, тыс. руб -			69742.4				Lтрассы	7195
Показатели: стоимость 1 м.кв., тыс. руб. -			0.233	/	1.292		В	7.5
							площадь	53962.5
№ п/п	№ ФЕР	наименование работ			ед.изм.	кол-во ед.изм.	стоимость
							единицы, руб	всего, тыс. руб
1	27-04-001-1	устройство песчаного подстилающего слоя толщиной 20 см			100 м3	107.93	8880.93	958.5
		71957,50,2=	10793	м3
3	27-04-009-2, 27-04-009-3, 27-04-009-4, 27-04-009-5	устройство основания толщиной 15 см из щебня М-400 фр. 40-70 мм			1000 м2	54.0	42177.82	2276.0
3	27-06-018-3	устройство основания толщиной 18 см из черного щебня методом заклинки			1000 м2	54.0	128868.9	6954.1
6		Итого прямые затраты (сумма)			тыс.руб.	-	-	10188.6
7		Накладные расходы (6)*0,142			тыс.руб.	-	-	1446.8
8		Итого сметная себестоимость (6)+(7)			тыс.руб.	-	-	11635.4
9		Сметная прибыль (8)*0,08			тыс.руб.	-	-	930.8
10		Всего сметная стоимость в ценах 2000 г (9)+(8)			тыс.руб.	-	-	12566.2
11		Всего сметная стоимость в ценах 2007 г. (J=5,55)			тыс.руб.	-	-	69742.4

Глава 5. Дорожно-строительные материалы

Конструкция дорожной одежды.

В результате технико-экономического сравнения вариантов дорожных одежд, наиболее выгоден следующий вариант дорожной одежды:

№ слоя	Материал	Толщина, см	Модуль упругости на расчет по доп. упругому прогибу, МПа	Модуль упругости на расчет по условиям сдвигоустойчивости, МПа
1	Асфальтобетон плотный мелкозернистый I марка тип А на БНД 60/90	8	3200	1800
2	Асфальтобетон пористый крупнозернистый на БНД 60/90	10	2000	1200
3	Грунт, укрепленный жидким органическим вяжущим	20	280	280
4	Песок среднезернистый	30	120	120
5	-	42	42

Данные дорожно-строительные материалы дорожной одежды поставляются следующими поставщиками:

1. Асфальтобетон горячий плотный на битуме БНД 60/90, типа «А» 1 марки - автотранспортом на трассу с прирельсового АБЗ (средняя дальность возки 20 км);

2. Асфальтобетон горячий, пористый, крупнозернистый на битуме БНД 60/90, 1 марки - автотранспортом на трассу с прирельсового АБЗ (средняя дальность возки 20 км);

3. Песок средней крупности - из карьера автотранспортом на АБЗ (средняя дальность возки 12 км), автотранспортом на трассу (средняя дальность возки 14 км);

4. Грунт - из карьера автотранспортом на трассу (средняя дальность возки 13 км)

5. Щебень - из карьера автотранспортом на трассу (средняя дальность возки 15 км)

.1 Имеющиеся дорожно-строительные материалы и их свойства (применительно к действующим ГОСТ, СНИП)

Асфальтобетонная смесь - рационально подобранная смесь минеральных материалов [щебня (гравия) и песка с минеральным порошком или без него] с битумом, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии.

Все материалы соответствуют требованиям стандарта ГОСТ 9128-97 Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон.

1. Асфальтобетон горячий плотный на битуме БНД 60/90, типа «А» 1 марки.

Смеси должны приготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта ( ГОСТ 9128-97 ) по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке предприятием-изготовителем.

Зерновой состав минеральной части смеси должен соответствовать следующим требованиям:

Показатели физико-механических свойств плотных а/б из горячих смесей типа «А» марки 1, применяемых во второй дорожно-климатической зоне, должны соответствовать следующим требованиям:

· Предел прочности при сжатии при температуре 50°С, МПа, не менее…1,0;

· предел прочности при сжатии при температуре 20°С, МПа, не менее …2,5;

· предел прочности при сжатии при температуре 0°С, МПа, не менее…11,0;

· водостойкость %, не менее…0,90;

Водонасыщение плотных а/б типа «А» 1 марки из горячих смесей должно соответствовать следующим требованиям:

· значение для образцов, отформованных из смесей, в % по объему…от 2,0 до 5,0;

· значение для вырубок и кернов готового покрытия, в % по объему, не более…5,0;

Пористость минеральной части а/б типа «А» 1 марки из горячих смесей, должна быть, %, не более…19;

Смеси должны быть однородными. Однородность горячих смесей оценивают коэффициентом вариации предела прочности при сжатии при температуре 50°С:

Значение коэффициента вариации для смесей 1 марки…0,16;

2. Асфальтобетон горячий, пористый, крупнозернистый на битуме БНД 60/90, 1 марки.

Зерновой состав минеральной части, в % по массе :

Вид асфальтобетона	Размер зерен, мм, мельче
	5,0	0,63	0,071
Пористые	От 40 до 60	От 10 до 60	От 6 до 8

Показатели физико-механических свойств пористых а/б должны соответствовать следующим требованиям:

· Предел прочности при сжатии при температуре 50°С, МПа, не менее…0,7;

· Водостойкость, не менее…0,7;

· Водостойкость при длительном водонасыщении, не менее…0,6;

· Водонасыщение, % по объему для пористых а/б…Св. 5,0 до 10,0.

Значение коэффициента вариации…0,16.

4. Минеральный порошок.

Минеральный порошок, входящий в состав смесей и асфальтобетонов, должен отвечать требованиям ГОСТ 16557-78 « Порошок минеральный для асфальтобетонных смесей ».

Минеральный порошок должен соответствовать требованиям:

Наименование показателей	Нормы для порошка
	Активированного
Зерновой состав, % по массе, не менее: Мельче 0,071 мм Пористость, % по объему, не более Набухание образцов из смеси порошка с битумом, % по объему , не более: При содержании глинистых примесей в порошке не более 5% Показатель битумоемкости, г, не более: Влажность, % по массе, не более	80 30 1,5 50 0,5

5. Песок средней крупности.

Материал соответствуют требованиям стандарта ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ».

Каждую группу песка характеризуют значением модуля крупности, указанным в таблице:

Группа песка	Модуль крупности М_к
Средней крупности	» 2,0 » 2,5

Полный остаток песка на сите с сеткой № 063 должен соответствовать значениям, указанным в таблице:

В процентах по массе

Группа песка	Полный остаток на сите № 063
Средней крупности	» 30 » 45
Примечание - По согласованию предприятия-изготовителя с потребителем в песке класса II допускается отклонение полного остатка на сите № 063 от вышеуказанных, но не более чем на ±5 %.

Содержание зерен крупностью св. 10, 5 и менее 0,16 мм не должно превышать значений, указанных в таблице:

В процентах по массе, не более

Класс и группа песка	Содержание зерен крупностью
	Св. 10 мм	Св. 5 мм	Менее 0,15 мм
I класс
Повышенной крупности, крупный и средний	0,5	5	5

Содержание в песке пылевидных и глинистых частиц, а также глины в комках не должно превышать значений, указанных в таблице:

В процентах по массе, не более

Класс и группа песка	Содержание пылевидных и глинистых частиц		Содержание глины в комках
	в песке природном	в песке из отсевов дробления	в песке природном	в песке из отсевов дробления
Повышенной крупности, крупный и средний	2	3	0,25	0,35

. Грунт (укрепленный)

Материал соответствует требованиям стандарта ГОСТ 30491-97. Смеси органоминеральные и грунты, укрепленные органическими вяжущими для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия.

Смеси и укрепленные грунты классифицируются в зависимости от наибольшего размера зерен применяемых минеральных материалов. Данная смесь будет относится к песчаной с зернами размером до 5 мм. Зерновой состав минеральной части песчаных смесей и укрепленных грунтов должен содержать зерна размером менее 5 мм не менее 95% по массе, в том числе менее 0,63 мм - от 30 до 70%; менее 0,071 мм - от 10 до 22%.

Смеси и укрепленные грунты в зависимости от значения суммарной удельной эффективной активности естественных радионуклидов А_эфф в применяемых материалах и грунтах используют для строительства дорог и аэродромов:

без ограничений - при А_эфф до 740 Бк/кг;

вне населенных пунктов и зон перспективной застройки - при А_эфф св. 740 до 1500 Бк/кг.

При необходимости в национальных нормах, действующих на территории государства, величина удельной эффективной активности естественных радионуклидов может быть изменена в пределах норм, указанных выше.

Для приготовления смесей и укрепленных грунтов применяют грунты и следующие материалы:

щебень;

гравий;

песок;

щебеночно-гравийно-песчаные смеси;

шлаковые щебеночно-песчаные смеси;

гравийно-песчаные смеси;

минеральные порошки.

Для приготовления укрепленных грунтов применяют крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты с числом пластичности не более 22 по ГОСТ 25100, в том числе супесей и суглинков с числом пластичности:

до 12 при условии введения добавок извести, цемента, золы-уноса или песка из отсевов дробления карбонатных горных пород при строительстве в I-III дорожно-климатических зонах и без введения добавок в IV-V дорожно-климатических зонах;

от 12 до 17 и глины с числом пластичности до 22 при условии введения добавок извести, цемента, золы-уноса и песка из отсевов дробления карбонатных горных пород или природного крупнозернистого песка.

Содержание комков глины размером более 5 мм в измельченном, подготовленном к обработке жидкими органическими вяжущими грунте не должно быть более 25% по массе, в том числе комков глины размером более 10 мм - более 10% по массе.

В случае применения материалов и грунтов с показателями качества ниже требований, приведенных выше, должно быть проведено их исследование в специализированных лабораториях научно-исследовательских институтов для подтверждения возможности и технико-экономической целесообразности получения смесей и укрепленных грунтов с нормируемыми показателями качества.

Требования к вяжущем материалам и активным добавкам:

В качестве органических вяжущих для приготовления смесей и укрепленных грунтов применяют битумы нефтяные дорожные жидкие по ГОСТ 11955; эмульсии битумные дорожные по ГОСТ 18659.

Допускается применение других органических вяжущих, удовлетворяющих требованиям действующих нормативных документов и обеспечивающих получение смесей и укрепленных грунтов в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

Для приготовления смесей применяют также битумы нефтяные дорожные вязкие по ГОСТ 22245.

Для устройства оснований не допускается использование жидких битумов без активных добавок.

В качестве активных добавок к битуму применяют поверхностно-активные вещества (ПАВ) или продукты, содержащие ПАВ и удовлетворяющие требованиям действующих нормативных документов.

Вода для приготовления смесей и укрепленных грунтов должна соответствовать ГОСТ 23732.

7. Битум.

Битум нефтяной дорожный жидкий.

Материал соответствует требованиям стандарта ГОСТ 11955-82 Битумы нефтяные дорожные жидкие.

По скорости формирования структуры жидкие битумы назначаются: густеющие со средней скоростью, получаемые разжижением вязких дорожных битумов жидкими нефтепродуктами (СГ) и предназначенные для строительства капитальных и облегченных дорожных покрытий, а также для устройства их оснований во всех дорожно-климатических зонах страны;

В зависимости от класса и вязкости устанавливается марка жидких битумов:

Наименование показателя	Норма для марки
	СГ 70/130
	ОКП 02 5611 0203
1. Условная вязкость по вискозиметру с отверстием 5 мм при 60°С,	71-130
2. Количество испарившегося разжижителя, %, не менее	8
3. Температура размягчения остатка после определения количества испарившегося разжижителя, °С, не ниже	39
4. Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С, не ниже	50
5. Испытание на сцепление с мрамором или с песком	Выдерживает в соответствии с контрольным образцом № 2

Для получения разжиженных битумов используют вязкие дорожные битумы по ГОСТ 22245-90 с глубиной проникания иглы не более 90.

Фракционный состав нефтепродуктов, применяемых в качестве разжижителей:

СГ

Температура начала кипения, °С, не ниже 145

% перегоняется при температуре, °С, не выше 215

% перегоняется при температуре, °С, не выше 300

Битум нефтяной дорожный вязкий.

Материал соответствует требованиям стандарта ГОСТ 22245-90 Битумы нефтяные дорожные вязкие.

Вязкие нефтяные дорожные битумы изготовляют окислением продуктов прямой перегонки нефти и селективного разделения нефтепродуктов (асфальтов деасфальтизации, экстрактов селективной очистки), а также компаундированием указанных окисленных и неокисленных продуктов или в виде остатка прямой перегонки нефти в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке. Допускается использовать крекинг-остаток в качестве компонента сырья окисления.

В зависимости от глубины проникания иглы при 25°С назначается марка битума: БНД 60/90.

По физико-химическим показателям битумы должны соответствовать нормам:

Наименование показателя	Норма для битума марки	Метод испытания
	БНД 60/90
	ОКП 0256120112
1. Глубина проникания иглы, 0,1 мм:		По ГОСТ 11501 <2752.htm>
при 25 °С	61-90
при 0 °С, не менее	20
2. Температура размягчения по кольцу и шару, °С, не ниже	47	По ГОСТ 11506 <2756.htm>
3. Растяжимость, см, не менее		По ГОСТ 11505 <2755.htm>
при 25 °С	55
при 0 °С	3,5
4. Температура хрупкости, °С, не выше	-15	По ГОСТ 11507 <2757.htm> с дополнением по п. 3.2 <>
5. Температура вспышки, °С, не ниже	230	По ГОСТ 4333

6. Изменение температуры размягчения после прогрева, °С, не более 5 По ГОСТ 18180 <2762.htm>

По ГОСТ 11506 <2756.htm> с дополнением по п. 3.3 <>
7. Индекс пенетрации	от -1 до +1	По приложению 2 <>

8. Щебень (гравий). Щебень из плотных горных пород, входящий в состав смесей, по зерновому составу, прочности, содержанию пылевидных и глинистых частиц, содержанию глины в комках должны соответствовать требованиям ГОСТ 8267-93 «Щебень из естественного камня для строительных работ ».

Согласно требованиям ГОСТ 8267-93 :

Полные остатки на контрольных ситах при рассеве щебня св. 10 до 20 мм, должны соответствовать следующим требованиям :

Для верхнего слоя а/б покрытия ( щебень фракции 10-20 мм)

Диаметр отверстий контрольных сит, мм	10	15	20	25
Полные остатки на ситах, % по массе	От 90 до 100	От 30 до 80	До 10	До 0,5

Полные остатки на контрольных ситах при рассеве щебня от 10 до 15 мм и

Св. 15 до 20 мм должны быть:

От 85 до 100 % на сите с размерами отверстий 10 мм;

до 15 % …………………………………………..20 мм;

до 0,75 %…………………………………………25 мм.

Форму зерен щебня характеризуют содержанием пластинчатой ( лещадной) и игловатой формы.

Щебень для смесей типа «А» в зависимости от содержания зерен пластинчатой и игловатой формы подразделяют:

Группа щебня……1;

Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы до 15 включительно;

Прочность щебня характеризуют маркой, определяемой по дробимости щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре.

Щебень, предназначенный для строительства автомобильных дорог, характеризуют маркой по истираемости в полочном барабане.

Марка по дробимости щебня из изверженных пород	Потеря массы при испытании щебня , %
	из интрузивных пород	из эффузивных пород
Для верхнего слоя а/б смеси 1200	До 12 включительно	До 9 включительно

Марка по истираемости гранитного щебня для верхнего слоя а/б покрытия должна соответствовать требованиям :

марка по истираемости ……И-1;

потеря массы при испытании, %……до 25;

Марка по истираемости щебня и гравия	Потеря массы при испытании, %
	щебня	гравия
И1	До 25 включительно	До 20 включительно
И2	Св. 25 до 35	Св. 20 до 30
И3	" 35 " 45	" 30 " 40
И4	" 45 " 60	" 40 " 50

Содержание зерен слабых пород в щебне в зависимости от вида горной породы и марки по дробимости не должно быть более:

Вид породы и марка по дробимости щебня	Содержание зерен слабых пород, в % по массе
Щебень из изверженных метаморфических горных пород марок: 1200 600	5 10

Морозостойкость щебня характеризуют числом циклов замораживания и оттаивания, при котором потери в процентах по массе щебня не превышают установленных значений:

Вид испытания	Марка по морозостойкости щебня
	для верхнего слоя а/б покрытия F 50	для нижних слоев а/б покрытия F 15
Замораживание-оттаивание: Число циклов Потеря массы после испытания, % не более	50 5	15 10

Содержание пылевидных и глинистых частиц (размером менее 0,05 мм) в щебне в зависимости от вида горной породы и марки по дробимости должно соответствовать:

щебень из изверженных пород марок св. 800 и 600 - содержание пылевидных и глинистых частиц, в % по массе……1;

щебень из осадочных пород марки 400 - содержание пылевидных и глинистых частиц, в % по массе……3;

Содержание глины в комках в щебне из изверженных, осадочных пород марок 400 и выше, в % по массе не должно быть более……0,25.

5.2 Расчет состава смеси плотного мелкозернистого асфальтобетона (I марка тип А на БНД 60/90).

Подбор состава асфальтобетона начинаем с определения количества щебня. При этом исходим из того, что в 100% щебня содержится 98,9% частиц крупнее 5 мм, а в минеральной части асфальтобетона типа А должно содержаться таких частиц от 50 до 60%.

Приняв за необходимое количество 56,0% частиц крупнее 5 мм, составляем пропорцию:

- 98.9 % à скорректированное по расчету значение =45,5%

Х - 56,0

Определяем содержание каждой фракции щебня в смеси минеральных материалов, исходя из того, что содержание щебня в этой смеси равно 58,1%:

сито с отверстиями 20 мм - %;

сито с отверстиями 15 мм - %;

сито с отверстиями 10 мм - %;

сито с отверстиями 5 мм - %;

сито с отверстиями 2,5 мм - %;

Итого 45,5 %.

Определим количество минерального порошка в смеси минеральных материалов. Пропорцию составим исходя из того, что определяющей количество минерального порошка в асфальтобетоне является фракция мельче 0,071 мм. В 100 % минерального порошка таких частиц содержится 74,6%. Для минеральной части асфальтобетона типа А содержание таких частиц должно быть от 4 до 10%. Приняв его равным 6 %, находим количество минерального порошка:

- 74,6 %

y - 6,0

Определяем содержание каждой фракции минерального порошка в смеси минеральных материалов:

сито с отверстиями 1,25 мм - %;

сито с отверстиями 0,63 мм - %;

сито с отверстиями 0,315 мм - %;

сито с отверстиями 0,14 мм - %;

сито с отверстиями 0,071 мм - %;

мельче 0,071 мм - %;

Итого 8,0 %.

Количество песка в смеси определим путем вычитания из 100% значений, соответствующих содержанию щебня и минерального порошка:

П= 100-(Щ+МП)=100-(45,5+8,0)=46,5 %.

Далее находим содержание каждой фракции песка в смеси каменных материалов:

сито с отверстиями 5,0 мм - %;

сито с отверстиями 2,5 мм - %;

сито с отверстиями 1,25 мм - %;

сито с отверстиями 0,63 мм - %;

сито с отверстиями 0,315 мм - %;

сито с отверстиями 0,14 мм - %;

сито с отверстиями 0,071 мм - %;

мельче 0,071 мм - %;

Итого 46,5 %.

Состав смеси: Щебень - 45,5 %;

Песок - 46,5 %;

Минеральный порошок - 8,0 %;

Табл. Расчет гранулометрического состава минеральной части смеси

Размер фрак-ции, мм	Гранулометрический состав исходных материалов, частные остатки, %			Гранулометрический состав материалов в проектируемой смеси, частные остатки, %			Сумма частных остатков на ситах проетируемой смеси, %	Рекомендуемые пределы по ГОСТ 9128-97,%

	щебень	песок	мин. поро-шок	Ще-бень	песок	мин. порошок		в полных остатках	в полных проходах

20	20.5			9.3			9.3	0-10	90-100
15	30.6			13.9			13.9	0-25	75-100
10	30.8			14.0			14.0	0-38	62-100
5	16.5	14.0		7.5	6.5		14.0	50-60	40-50
2.5	1.6	22.3		0.7	10.4		11.1	62-72	28-38
1.25	22.6	0.9		10.5	0.1	10.6	72-80	20-28
0.63		19.1	2.1		8.9	0.2	9.0	80-86	14-20
0.315		10.0	7.6		4.7	0.6	5.3	84-90	10-16
0.14		6.5	7.3		3.0	0.6	3.6	88-94	6-12
0.071		3.9	7.5		1.8	0.6	2.4	90-96	4-10
менее 0.071		1.6	74.6		0.7	6.0	6.7	100	-
Итого:	100	100	100	45.5	46.5	8.0	100

Определение количества битума.

Битум принимается сверх 100 % от массы минеральных материалов.

Количество битума определяем в зависимости от битумоёмкости различных фракций минеральных материалов и их процентного соотношения в составе смеси. Рассчитанный состав минеральной смеси, по виду материала, записываем в таблицу. 4,43 %

Табл.Определение расхода битума по битумоемкости отдельных фракций

Размер фракции, мм	Частные остатки в частях от целого			Битумоёмкость материала, %			Удельная битумоемкость фракции, %

	щебень	песок	мин. порошок	щебень	песок	мин. порошок

Менее 0,071		0.01	0.0597		14.00	16.0	1.059
0,071		0.02	0.0060		7.00	9.4	0.183
0,14		0.03	0.0058		6.10	7.3	0.227
0,315		0.05	0.0061		4.80	7.0	0.266
0,63		0.09	0.0017		4.60	6.0	0.427
1,25		0.11	0.0007		3.80	5.3	0.403
2,5	0.01	0.10		4.60	3.30		0.376
5	0.08	0.07		3.20	2.90		0.429
10	0.14			3.00			0.420
15	0.14			2.90			0.404
20	0.09			2.50			0.233
Итого:							4.427

Затем определяем битумоёмкость каждой фракции и рассчитываем содержание битума в смеси по следующей формуле:

, %

- битумоёмкость фракции, %; - содержание фракции в смеси в частях от целого; к - коэффициент, зависящий от марки битума. Для битума БНД 60/90 этот коэффициент составляет - 1,05.

С учётом марки битума (БНД 90/130) содержание битума в проектируемой смеси составляет - 1,05 · 4,43% = 4,6 %.

Сводная итоговая таблица по расчету состава мелкозернистого асфальтобетона:

Материал	Содержание материала, %
	I марка, тип А
Щебень	45,5
Песок	46,5
Минеральный порошок	8,0
Битум	4,6

Глава 6. Проектирование малых водопропускных сооружений

6.1 Общие сведения

Проектирование водопропускных труб включает в себя следующие виды работ:

расчет максимальных расходов ливневого и снегового стоков;

гидравлический расчет отверстий труб с определением величины подпора перед трубой и скорости воды в сжатом сечении трубы;

определение минимальной высоты насыпи у трубы;

определение длины трубы и ее конструирование;

расчет и проектирование укрепления отводящего русла и откосов насыпи;

определение объемов и стоимости строительных работ.

Выполнив указанные выше расчеты для различных отверстий труб, можно путем сравнения их по стоимости строительства или по суммарным приведенным затратам, учитывающим как стоимость строительства, так и эксплуатационные расходы, и ущерб от затопления земельных угодий, выбрать наиболее выгодный вариант.

Максимальные расходы и объемы ливневого стока определяем по методике, описанной в [19]. Гидравлические расчеты труб и малого моста также ведутся согласно [19].

Гидравлический расчет круглых и прямоугольных труб, работающих в безнапорном, полунапорном и напорном режимах, выполняется с использованием зависимостей, приведенных в учебной и технической литературе. При этом, если расчетным является максимальный расход ливневого стока, расчет проводится с учетом аккумуляции.

6.2 Гидравлические расчёты труб

В качестве примера приводим результаты расчёта для труб на ПК 22+36,89 и ПК 48+89,31 - для первого варианта трассы.

Расчет трубы на ПК 22+36,89

1. исходные данные

Расположение ПК 22+36.89

Категория дороги II

Расчетная вероятность превышения Р=2%

Номер ливневого района 4

Площадь бассейна F=8.7 км²

Средний уклон лога бассейна i_л = 0,0123

Уклон лога у сооружения i _соор = 0,0109

Длина лога бассейна L= 1068 м

Заложение склонов лога у сооружения (по продольному профилю)

m1=0,001 (1:100) ; m2 = 0,095 (1:10.5)

Залесенность бассейна Ал =1.4 % (0,13 км²)

Озерность и заболоченность бассейна Аб =3 % (0.30 км²)

Тип почв: супесь легкая

1.2 Определение расчетного расхода

1.2.1 Расчет максимального расхода ливневых вод

- интенсивность ливня часовой продолжительности [18, с.160], =0,74 мм/мин

- коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к интенсивности ливня расчетной продолжительности [18, с.161], = 2,44

- коэффициент стока [18, с.158], =0,4

- коэффициент редукции, определяется по формуле

Максимальный расход ливневых вод составляет: =34.6 м³/с

Объем ливневого стока определяется по формуле:

1.2.2 Расчет максимального расхода талых вод

- коэффициент дружности половодья, [18, стр 162], =0,010- показатель степени, n=0.17

- расчетный слой стока, определяется по формуле:

= 120*1,95=234 мм,

- средний слой стока, [18, стр 164], =120 мм

Кр - модульный коэффициент, значение которого определяется по графику [18, стр 166] в зависимости от следующих параметров:

коэффициента вариации Сv (рассчитываем путем умножения взятого по карте изолиний Сvh [18, стр 165] на 1,25);

расчетной вероятности превышения Р;

коэффициента ассиметрии Сs, значение которого для равнинных водосборов принимают Сs=2* Сv, для северо-запада и северо-востока России Сs=3* Сv.

Сvh =0,35; Сv=1,25* Сvh=1,25*0,35=0,44; Сs= 3* Сv=0,44*31,31

Кр=1,95

- коэффициент, учитывающий снижение расхода в зависимости от залесенности бассейна [18, стр 163], = 0,9

- коэффициент, учитывающий снижение расхода в зависимости от озерности и заболоченности бассейна[18, стр 163], определяется по значению в:

=0,89

Максимальный расход талых вод =11,1 м³/с

1.2.3 Определение расчетного расхода

В качестве расчетного расхода принимается наибольший расход из максимального расхода ливневых вод =34,6 м³/с и максимального расхода талых вод =11,1 м³/с. =34,6 м³/с

1.3 Расчет отверстия трубы

1.4 Производится расчет нескольких вариантов круглых труб (двухочковых) с целью их дальнейшего сравнения и выбора наиболее рационального варианта.

Т.к. в качестве расчетного расхода принят максимальный расход ливневых вод, расчет отверстия трубы вдется с учетом аккумуляции и производиться графо-аналитическим способом.

-я точка: Н3=0; Q=Qл*0.62=34,6*0.62=21,5 м3/с

2-я точка: Н3=а=55 м3

-я точка: Н3=0; Q=Qл=34,6 м3/с

-я точка: Н3=0,7*а=55*0,7=38 м3; Q=0

трубы двухочковые:

№ вар	Отверстие трубы, dт, м	Расход с учетом аккумул., Q, м3/с	Подпор H, м	Режим работы	Скорость воды v, м/с
2	1,25	4,5	3,2	Полунапор.	4,6
3	1,5	6,0	2,9	Полунапор.	4,4
4	2,0	8,7	2,6	Полунапор.	4,1

1.5 Определение режима работы трубы

При - безнапорный режим работы, где - высота (диаметр) трубы

При - полунапорный режим работы

1.6 Расчет скорости протекания воды в трубе

Для полунапорного режима работы производиться по формуле:

- ускорение свободного падения, (g=9,81м/с2)

- глубина потока в сжатом сечении (=0,5*Н)

1.7 Выбор отверстия трубы

Вывод: для дальнейших расчетов и проектирования принимаем двухочковую трубу отверстием dт = 1,5 м, работающую в полунапорном режиме.

.8 расчет минимальной высоты насыпи у трубы (при полунапорном режиме)

.8 Проектирование укрепления за трубой

Длина плоского укрепления за трубой:

- диаметр трубы

Ширина плоского укрепления за трубой:

Толщина укрепления у выходного оголовка:

Скорость потока в зоне растекания:

в соответствии со скоростью потока в зоне растекания принимаем тип укрепления бетонные плиты.

Для определения глубины заложения предохранительного откоса hп необходимо определить глубину размыва

- угол растекания потока за трубой, принимается 45 град

àм

Глубина заложения предохранительного откоса

Расчет трубы на ПК 48+83,31

1. исходные данные

Расположение ПК 48+83,31

Категория дороги II

Расчетная вероятность превышения Р=2%

Номер ливневого района 4

Площадь бассейна F=0,98 км²

Средний уклон лога бассейна i_л = 0,020

Уклон лога у сооружения i _соор = 0,0095

Длина лога бассейна L= 1435 м

Заложение склонов лога у сооружения (по продольному профилю)

m1=0,0049 ; m2 = 0,023

Залесенность бассейна Ал =0 %

Озерность и заболоченность бассейна Аб =0 %

Тип почв: супесь легкая

1.2 Определение расчетного расхода

1.2.1 Расчет максимального расхода ливневых вод

- интенсивность ливня часовой продолжительности [18, с.160], =0,74 мм/мин

- коэффициент стока [18, с.158], =0,4

- коэффициент редукции, определяется по формуле

Максимальный расход ливневых вод составляет: =6,7 м³/с

Объем ливневого стока определяется по формуле:

1.2.2 Расчет максимального расхода талых вод

- коэффициент дружности половодья, [18, стр 162], =0,010- показатель степени, n=0.17

- расчетный слой стока, определяется по формуле:

= 120*1,95=234 мм,

- средний слой стока, [18, стр 164], =120 мм

Кр - модульный коэффициент, значение которого определяется по графику [1, стр 166] в зависимости от следующих параметров:

коэффициента вариации Сv (рассчитываем путем умножения взятого по карте изолиний Сvh [18, стр 165] на 1,25);

расчетной вероятности превышения Р;

Сvh =0,35; Сv=1,25* Сvh=1,25*0,35=0,44; Сs= 3* Сv=0,44*31,31

Кр=1,95

- коэффициент, учитывающий снижение расхода в зависимости от залесенности бассейна [18, стр 163], = 1,0

- коэффициент, учитывающий снижение расхода в зависимости от озерности и заболоченности бассейна[18, стр 163], =1,0

Максимальный расход талых вод =2,04 м³/с

В качестве расчетного расхода принимается наибольший расход из максимального расхода ливневых вод =6,7 м³/с и максимального расхода талых вод =2,04 м³/с. =6,7 м³/с

1.3 Расчет отверстия трубы

Производится расчет нескольких вариантов круглых труб с целью их дальнейшего сравнения и выбора наиболее рационального варианта.

Т.к. в качестве расчетного расхода принят максимальный расход ливневых вод, расчет отверстия трубы ведется с учетом аккумуляции и производиться графо-аналитическим способом.

-я точка: Н3=0; Q=Qл*0.62=6,7*0.62=4,15 м3/с

2-я точка: Н3=а= м3

-я точка: Н3=0; Q=Qл=6,7 м3/с

-я точка: Н3=0,7*а=32,4*0,7=22,7 м3; Q=0

№ варОтверстие трубы, dт, мРасход с учетом аккумул., Q, м3/сПодпор H, мРежим работыСкорость воды v, м/с
1	1,0	2,6	2,5	Полунапор.	4,1
2	1,25	3,2	2,2	Полунапор.	3,8
3	1,5	4,2	2,0	Полунапор.	3,6
4	2,0	5	1,7	Безнапор.	4,4

1.4 Определение режима работы трубы

При - безнапорный режим работы, где - высота (диаметр) трубы

При - полунапорный режим работы

1.5 Расчет скорости протекания воды в трубе

Для полунапорного режима работы производиться по формуле:

- ускорение свободного падения, (g=9,81м/с2)

- глубина потока в сжатом сечении (=0,5*Н)

Для безнапорного режима:

1.6 Выбор отверстия трубы

Вывод: для дальнейших расчетов и проектирования принимаем одноочковую трубу отверстием dт = 1,5 м, работающую в полунапорном режиме.

.7 расчет минимальной высоты насыпи у трубы (при полунапорном режиме)

.8 Проектирование укрепления за трубой

Длина плоского укрепления за трубой:

- диаметр трубы

Ширина плоского укрепления за трубой:

Толщина укрепления у выходного оголовка:

Скорость потока в зоне растекания:

в соответствии со скоростью потока в зоне растекания принимаем тип укрепления бетон низких марок.

Для определения глубины заложения предохранительного откоса hп необходимо определить глубину размыва

- угол растекания потока за трубой, принимается 45 град

àм

Глубина заложения предохранительного откоса

6.3 Гидравлические расчеты малого моста

( в качестве примера вариант трассы №1)

1. Исходные данные:

Расположение ПК 47+24,93

Расчетный расход

Уклон реки у сооружения 0,001

Сечение потока считается треугольным с заложением откосов m1=20 ; m2 =30

Коэффициент шероховатости русла n=0.05 (русло извилистое при наличии камней и растительности)

2. Определение бытовой глубины

Бытовая глубина hб определяется графоаналитическим способом с использованием кривой расходов. Кривая расходов Q=f (h) строится для поперечного сечения потока в тсворе малого моста. Ее координаты получаются путем расчета расходов для нескольких глубин потока (задается глубина воды в русле от h=0.2 м до h=2,5 м). Расход определяется по следующей формуле:

- площадь живого сечения потока при глубине h,

;

Х - смоченный периметр,

;

R - гидравлический радиус,

Табл. 6.3.1 Результаты расчета кривой расходов

№№	h, м	w, м2	Х, м	R, м	Q, м3/с
1	0.20	1.00	10.01	0.10	0.14
2	0.50	6.25	25.02	0.25	1.57
3	0.75	14.06	37.53	0.37	4.62
4	1.00	25.00	50.04	0.50	9.96
5	1.25	39.06	62.55	0.62	18.05
6	1.50	56.25	75.06	0.75	29.35
7	1.75	76.56	87.57	0.87	44.27
8	2.00	100.00	100.08	1.00	63.21
9	2.25	126.56	112.59	1.12	86.54
10	2.50	156.25	125.10	1.25	114.61

По полученным значениям строится кривая расходов. Бытовая глубина определяется для расчетного расхода по построенной кривой (см. рис. 6.3.1)

Бытовая глубина

Рис. 6.3.1 Кривая расходов

3. Расчет отверстия моста.

Назначаем тип укрепления подмостового русла согласно [19, с. 149] - одиночное мощение камнем - и соответствующую ему допускаемую скорость течения воды

Определим допускаемую критическую глубину потока

Установим режим протекания потока под мостом:

,3*=1,3*1,25=1,625 м<мàследовательно, протекание несвободное.

Рассчитаем величину подпора Н и отверстие моста В. Подпор Н и отверстие моста В определяются (в зависимости от режима протекания) по следующим формулам:

- коэффициент скорости, принимается =0,85

Отверстие малого моста В=7,3 м, подпор Н=2,6 м

4. Определение минимальной высоты моста

Примем размер балок пролетного строения и назначим количество пролетов исходя из условий, что бы отверстие моста в свету было больше требуемого отверстия:

Пролет балки в свету: 11,4 м

Длина балки пролетного строения: 12 м

Конструктивная высота:

Минимальная высота моста определяется по формуле:

- возвышение иза пролетного строения над уровнем воды, =0,5м

Минимальная высота малого моста составляет

Ведомости труб, карту водосборных бассейнов см. в приложении.

Глава 7. Проектирование продольного профиля

.1 Проектирование продольного профиля

Проектирование продольного профиля является одним из важнейших этапов разработки проекта автомобильной дороги. От положения проектной линии зависят не только объемы земляных работ, но и ряд других показателей, оказывающих влияние на стоимость строительства и эксплуатационные расходы. С увеличением высоты насыпи в местах расположения водопропускных сооружений возрастает их длина. Несоблюдение требований по возвышению поверхности покрытия над поверхностью земли или уровнем грунтовых вод отрицательно сказывается на условиях работы дорожной одежды, что приводит к росту затрат на ее ремонт и содержание. При проложении дороги в выемках, нулевых отметках и невысоких насыпях возрастает опасность снежных заносов. Применение при проектировании проектной линии с большими продольными уклонами и малыми радиусами вертикальных кривых приводит к снижению скорости движения транспортного потока, росту числа дорожно-транспортных происшествий. Проектные решения по продольному профилю могут оказывать значительное влияние на окружающую среду. Например, устройство глубоких выемок может существенно изменить режим стока грунтовых вод, что окажет отрицательное воздействие на растительный и животный мир, кроме того, может потребоваться устройство дренажных сооружений. Поэтому при проектировании продольного профиля необходимо учитывать большое количество факторов (рельеф местности, особенности ситуации, инженерно-геологические, гидрогеологические, гидрологические, климатические условия), требования обеспечения безопасности движения, экономичности перевозок, охраны окружающей среды, разумного снижения затрат на строительство и эксплуатацию дороги.

Требования обеспечения безопасности движения и экономичности перевозок выполняют путем проектирования плавной проектной линии с продольными уклонами, радиусами вертикальных кривых, сочетаниями элементов, соответствующими рекомендациям нормативных документов и обеспечивающими видимость, зрительную плавность и ясность дороги.

Проектная линия должна проходить через контрольные точки, которые можно разделить на 2 группы: 1) жестко фиксированные - начало и конец трассы, пересечения на одном уровне с автомобильными и железными дорогами, отметки мостов, путепроводов, эстакад, тоннелей; 2) ограничивающие, отклонения, от которых возможно в одну сторону (отклонения вверх - от отметок низкой насыпи на пойме, насыпей у труб и малых мостов, а также в местах пересечений с подземными коммуникациями; отклонения вниз от контрольных отметок допускаются при пересечении с воздушными линиями связи, электропередач и др.). На участках с продольными уклонами поверхности земли, не превышающими максимально допустимый уклон дороги, целесообразно проложение дороги по обертывающей в невысоких насыпях с “руководящими” рабочими отметками, определяемыми из условия обеспечения незаносимости дороги снегом и возвышения поверхности покрытия над поверхностью земли или уровнем грунтовых вод.

Контрольные точки:

Руководящая отметка земляного полотна определяется из условий:

1) Снегонезаносимости

- расчетная высота снегового покрова в месте, где возводится насыпь, с вероятностью превышения 5 %, м, =0,30 см (по [14])

- запас для сбрасывания снега с дороги, для I категории =0,7 м

2) возвышения поверхности покрытия над уровнем грунтовых вод

Принимаем наибольшее значение, руководящая дорожная отметка h=1,1 м

Пересечения с другими дорогами (в разных уровнях):

Г для автомобильных дорог =5 м

Пересечение с железными дорогами (в разных уровнях):

Г для ж/д =6,4 м; =0,8…1,0 м

Трубы водопропускные (т.к. обе рассчитанные трубы имели диаметр 1,5 м, то и все остальные по аналогии с ними принимаем диаметром 1,5 м).

Для безопасного проезда техники над трубой принимаем необходимое возвышение над трубой:

, где

- диаметр трубы, = 1,5 м;- толщина стенки трубы, =0,05 м

В системе Civil 3D профили извлекаются из множества существующих поверхностей на основе геометрии трассы. Красная линия компонуется из отдельных элементов, по желанию с использованием кривых разного типа, с задаваемыми параметрами: длина, радиус, точки начала, конца и прохождения. Внешний вид профилей и надписи на них определяются установленным стилем. Метки профилей динамически обновляются в проекте.

Ведомость вертикальных кривых, ведомость проектных отметок, варианты продольного профиля, поперечные профили см. в приложении.

7.2 Объемы земляных работ

Объемы работ подсчитаны в системе Civil 3D. Принцип подсчета - объем, расположенный между заданными поверхностями. В данном случае подсчитывались объемы между поверхностью рельефа и поверхностью земляного полотна по верху и по корыту для дорожной одежды.

Вариант трассы		Объем выемки	Объем насыпи	Суммарные объемы земляных работ	Разность между объемами насыпи и выемки
1	по поверхности	10852	175798	186650	164946
	по корыту	15333	134076	149409	118743
2	по поверхности	18184	192170	210354	173986
	по корыту	27746	155294	183040	127548
3	по поверхности	8359	226759	235118	218400
	по корыту	15627	182241	197868	166614
4	по поверхности	18202	221308	239510	203106
	по корыту	27242	182801	210043	155559

- минимальные объемы

- максимальные объемы

Глава 8. Оценка проектных решений

8.1 Показатели, используемые при оценке проектных решений

При сравнении вариантов проектных решений в процессе проектирования автомобильных дорог и для характеристики рекомендуемого к строительству варианта применяют показатели, которые могут быть разделены на следующие группы:

. Технические показатели: протяжение трассы, коэффициент ее развития, радиусы вертикальных и горизонтальных кривых, продольные уклоны, ширина земляного полотна и проезжей части, объемы основных строительных работ, конструкция дорожной одежды, количество и размеры искусственных сооружений, количество и типы пересечений и примыканий, площади постоянного и временного отвода земель.

. Экономические показатели: стоимость строительства дороги и отдельных ее сооружений и элементов.

. Показатели транспортно-эксплуатационных качеств дороги: объемы перевозок грузов и пассажиров, грузооборот, интенсивность и состав транспортного потока, пропускная способность и коэффициенты загрузки движением отдельных участков дороги, скорости движения одиночных автомобилей и транспортного потока, коэффициент прочности дорожной одежды, протяженность участков с ограниченной видимостью, допускаемые нагрузки на искусственные сооружения и др.

. Показатели безопасности движения: коэффициенты безопасности и коэффициенты аварийности для различных участков дороги, возможные экономические потери от дорожно-транспортных происшествий.

. Экологические показатели: уровни транспортного шума и загрязнения атмосферного воздуха выбросами автомобильного транспорта, концентрация свинца и других вредных веществ в почве придорожной полосы, протяженность участков, в пределах которых дорога может оказывать особенно неблагоприятное воздействие на окружающий ландшафт, растительный и животный мир, природные и культурные памятники и т.п.

. Показатели экономической эффективности: коэффициент экономической эффективности капиталовложений или срок окупаемости, суммарные приведенные затраты и их составляющие.

САПР ACAD Civil 3D позволяет значительно упростить не только проложение трассы в плане, построение продольных и поперечных профилей и прочие инженерные задачи. Главным ее преимуществом является модель динамического проектирования, содержащая основные элементы геометрии и поддерживающая интеллектуальные связи между объектами (точки, поверхности, участки дороги, планировка).Эта модель дает прекрасную возможность просто и быстро создать и сравнить большое количество вариантов трассы, изменяя их на любой стадии проектирования и мгновенно получая обновленные данные для сравнения. Например, при сравнении объемов земляных работ, возможно, менять план или продольные профиль трассы, добиваясь нужных значений. Благодаря этой возможности, первоначально было рассмотрено около 10 вариантов трасс. Изменяя их проложение в плане и сравнивая такие параметры, как, например, радиусы кривых в плане, длины прямых вставок, углы поворота, продольные уклоны и длины трасс, продольный и поперечный профили; используя возможность динамических изменений данных, были выбраны 2 варианта трассы, представленных на листе 1. Следующий этап оценки проектных решений проводился среди этих четырех вариантов на основании ведомости сравнения вариантов трасс, представленной в пункте 8.5 и на листе 2, где одним из главнейших параметров являлись объемы земляных работ, при условии, что все прочие параметры соответствовали требуемым нормативам - ГОСТы, СНиПы, ВСНы (см. список литературы и таблицу на листе1). Также рассматривались параметры безопасности вариантов.

8.2 Скорости движения по всей протяженности вариантов

Расчет скорости на вариантах трассы автомобильной дороги проводился с помощью программы «Скорость» («Student»), разработанной в МАДИ (когда, кем)

При расчете учитываются:

проектные отметки (программа определяет уклоны)

кривые в плане радиусом менее 1000 м (нет ни на одной трассе)

ограничение скорости движения знаками (не имеется)

коэффициент сопротивления качению, принят f=0.01

Расчетный автомобиль Волга (ГАЗ-24)

Начальная скорость движения - проектная, 120 км/ч

Ни на одном варианте трассы снижения скорости не происходит ни на каких участках, так как все геометрические элементы трасс равны или превышают нормативные.

Пример расчет программы для варианта трассы 1 см. в приложении.

8.3 Видимость на вертикальных кривых

Видимость для выпуклой кривой:

Видимость для вогнутой кривой:

Требуемое расстояние видимости :250 м (см. главу 2, технические нормативы)

вариант трассы		1	2	3	4
видимость
вогнутые кривые	максим.	1302	604	586	1140
	мин вог.	293	248	248	268
	среднее	507	374	357	421
выпуклые кривые	мах вып.	717	698	316	268
	мин вып.	250	250	196	250
	сред.вып.	449	334	255	258

см. полный расчет видимости на вертикальных кривых в приложении

8.4 Оценка безопасности движения

Степень обеспечения безопасности движения определяется не только соблюдением требований к размерам отдельных геометрических элементов трассы дороги, но и взаимным сочетанием этих элементов. Поэтому при рассмотрении вариантов дороги обязательна оценка их по степени обеспеченности безопасности движения. Для этой цели в настоящее время используют два метода: коэффициентов аварийности и коэффициентов безопасности.

Метод коэффициентов безопасности:

где - удобная и безопасная скорость проезда по данному участку дороги;

- максимально возможная скорость въезда на этот участок с предыдущего.

Все четыре варианта дороги имеют (см. оценку скоростей), потому что участков, где скорость снижается, по расчетам не имеют.≈

Метод коэффициентов аварийности:

Основан на обобщении материалов статистики дорожно-транспортных происшествий. Он особенно удобен для анализа проектных решений, позволяя без громоздких расчетов выявить опасные места на основе проектных документов.

Степень опасности участков дороги характеризуется итоговым коэффициентом аварийности (по ВСН 25-86), вычисляемым как произведение частных коэффициентов, учитывающих влияние отдельных элементов трассы:

где - частные коэффициенты аварийности; представляют собой отношение количества происшествий при той или иной величине элемента плана и профиля к количеству происшествий на эталонном прямом участке дороги с проезжей частью шириной 7,5 м и твердыми широкими обочинами на прямом горизонтальном участке дороги.

По значениям итоговых коэффициентов аварийности строят линейный график . На него наносят план и профиль дороги, выделив все элементы, от которых зависит безопасность движения (продольные yклоны, вертикальные кривые, кривые в плане, мосты, населенные пункты, пересекающие дороги и др.). На графике фиксируют по отдельным участкам среднюю интенсивность движения по данным учета дорожных организаций или специальных изыскательских партий, а для проектируемых дорог - перспективную интенсивность движения. Условными знаками обозначают места зарегистрированных в последние годы ДТП. Дорожно-эксплуатационные организации должны пополнять графики данными о ДТП. Под планом и профилем выделяют графы для каждого из учитываемых показателей, для которых выше приведены коэффициенты аварийности.

При построении графика коэффициентов аварийности дорогу анализируют по каждому показателю, выделяя однородные по условиям участки. При этом необходимо учитывать, что влияние опасного места распространяется на прилегающие участки, где возникают ощутимые помехи для движения .

Рекомендуемые значения коэффициентов аварийности для реконструкции и нового строительства, согласно ВСН 25-86, равны

Но как видно из приведенной ниже таблицы, максимально возможные значения для всех вариантов трассы не превышают значения , т.е. все четыре варианта трассы удовлетворяют требованиям безопасности с большим запасом, поэтому строить график необходимости нет.

Параметры трассы и номера коэффициентов	значения коэффициентов аварийности
	вариант 1	вариант 2	вариант 3	вариант 4
Интенсивность движения, авт/сут	4500
К1	1
Ширина проезжей части, м (при укрепленных обочинах)	7.5
К2	1				2
К3	1.2
Максимальный продольный уклон (без разделительной полосы), %о	14	27	29	30
К4	1	1.25	1.25	1.25
Минимальный радиус кривых в плане	2000	2000	2500	1492
К5	1	1	1	1.25
Видимость дороги в профиле, м (минимальная)	250	250	196	250
К6 в продольном профиле	2.25	2.25	2.5	2.25
Ширина проезжей части мостов по отншению к проезжей части дороги	на 2 м шире
К7	1.5
Максимальная длина прямых участков, км	1.787	2.67	1.256	1.219
К8	1
Тип пересечения с примыкающей дорогой	в разных уровнях (типа "труба")
К9	0.35
Число полос движения на проезжей части	2
К12	1
Коэффициент сцепления	0.6
Характеристика покрытия	Чистое сухое
К16	1.3
Максимально возможное значение Кавар для данного варианта трассы	1.84	2.30	2.56	2.88

На основании этого этапа сравнения были выбраны 2 наиболее оптимальных варианта трассы.

Заключительный этап оценки проектных решений и окончательного выбора одного, наилучшего по большинству показателей сравнения, варианта трассы, выполняется на основании экономического расчета - единовременных затрат на постройку дороги, последующих затрат на ее содержание и эксплуатацию, а также экономической эффективности этой вновь построенной дороги.

Глава 9. Деталь проекта. Площадка отдыха

9.1 Общие сведения и обоснование количества парковочных мест

Автомобильные дороги на сегодняшний день должны не только обеспечивать условия для реализации динамических качеств автомобилей, но и удовлетворять психофизиологическим и эстетическим требованиям водителей и пассажиров.

Система обслуживания движения вместе со средствами оформления составляет благоустройство дороги, т.е. комплекс сооружений и обустройств, который позволяет обеспечить нормальные условия жизнедеятельности людей, пользующихся дорогами, и поддержание работоспособности транспортных средств.

Одними из важнейших элементов являются места кратковременного отдыха и стоянки, которыми могут пользоваться как и водители частных автомобилей, совершающих дальние поездки в одиночестве или с пассажирами, особенно с детьми, так и водители грузовых автомобилей, перевозящих товары. Особенно удобно, если такие места совмещают в себе не только парковку с условиями для отдыха, но и пункты питания и торговли, автозаправочные станции, пункты техобслуживания, пункты мойки автомобиля.

Проектирование системы обслуживания движения на автомобильных дрогах сводиться к решению следующих основных задач: определение номенклатуры и и размеров зданий и сооружений системы обслуживания; размещение сооружений в пределах дороги; проектирование отдельных сооружений или привязка типовых проектов к местным условиям.

Проектирование участка автомобильной дороги по топографической карте между заданными точками в Псковской области

Проектирование участка автомобильной дороги по топографической карте между заданными точками в Псковской области

Похожие работы на - Проектирование участка автомобильной дороги по топографической карте между заданными точками в Псковской области