Размещено на http://www.allbest.ru/

Проект автомобильной дороги "Москва-Крым-Гахово-7" на участке км 15+00 - км26+00 в Курской области

Содержание

Задание

Введение

1. Характеристика района положения трассы

1.1 Природные условия района строительства

1.2 Инженерно-геологическая характеристика района

1.3 Транспортная сеть района тяготения

1.4 Объемы перевозок

2. Техническая категория дороги

2.1 Определение технической категории

2.2 Технические нормативы на проектирование дороги

3. Проектирование плана трассы

4. Малые водопропускные сооружения

4.1 Определение расчетного расхода воды от дождевых паводков по СНиП 2.01.14-83

4.2 Определение расчетного расхода по способу МАДИ и института Союзпроект

4.3 Определение расчетного расхода талых вод по СНиП 2.01.14-83

4.4 Определение сбросного расхода воды в сооружении с учетом аккумуляции

5. Проектирование продольного профиля

5.1 Продольный профиль

6. Оценка вариантов трассы по технико-эксплуатационным показателям и безопасности движения

7. Земляное полотно

8. Дорожная одежда, сравнение вариантов дорожных одежд по приведенным затратам

8.1 Конструирование и расчет дорожной одежды на воздействие динамической нагрузки

8.2 Расчет конструкции дорожной одежды при статическом воздействии нагрузки

8.3 Расчет дорожной одежды на морозоустойчивость

8.4 Расчет конструкции дорожной одежды (II вариант)

8.5 Расчет конструкции дорожной одежды (III вариант)

8.6Сравнение конструкций дорожных одежд по приведенным затратам

9. Обустройство автодороги

10. Охрана труда и техника безопасности

10.1 Общие сведения

10.2 Охрана труда при строительстве автодороги

10.3 Охрана труда при устройстве водопропускных труб

10.4 Расчет устойчивости самоходного автокрана

10.5 Расчет давления насыпи на трубу

11. Экономическая эффективность строительства

12. Деталь проекта

13. Сметы

14. Организация строительства

14.1 Построение линейного календарного графика

14.2 Расчет технико-экономических показателей организации строительства

Заключение

Библиографический список

Приложения

Введение

Современные автомобильные дороги представляют собой сложные инженерные сооружения. Они должны обеспечить возможность безопасного движения как одиночных автомобилей с расчетными скоростями, так и транспортных потоков с высоким уровнем удобства даже в самые неблагоприятные периоды года. Их проектируют и строят таким образом, чтобы автомобили могли реализовать свои динамические качества при нормальном режиме работы двигателя, чтобы на поворотах, подъемах и спусках автомобилю не грозили занос или опрокидывание. В течение всего года дорожная одежда должна быть прочной, противостоять динамическим нагрузкам, передающимся на нее при движении автомобилей, быть ровной и нескользкой.

Современные автомобильные дороги обслуживают массовые пассажирские и грузовые перевозки. Они стали местом повседневной работы миллионов водителей, ими пользуются пассажиры автобусов и многочисленные туристы. Все это делает необходимым предъявлять к автомобильным дорогам столь же обязательные высокие архитектурно-эстетические требования, как и к любому инженерному сооружению массового использования.

Автомобильные дороги - наиболее капиталоемкие и в тоже время рентабельные сооружения. Проектирование автомобильных дорог должно быть направлено на достижение ими высоких транспортно-эксплуотационных качеств при минимуме строительных затрат.

От проектировщиков требуется творческий подход и умение находить в каждом конкретном случае технически грамотное и экономически целесообразное решение. Необходимо учитывать влияние на автомобильную дорогу природных факторов и движение транспортных средств.

1. Характеристика района проложения трассы

1.1 Природные условия района строительства

Проектируемый участок расположен в Медведенском районе в Юго-западной части Курской области. Район проложения трассы автодороги относится к III дорожно-климатической зоне, которая характеризуется умеренно-континентальным климатом с умеренно-холодной зимой и жарким летом.

Средняя годовая температура воздуха в районе строительства +5,4°С. Самым теплым месяцем является июль со средней температурой воздуха +19,3°С, самый холодный месяц - январь со средней температурой воздуха

-8,6°С. Направление ветра юго-западное, скорость ветра 4,4 м/с.

Участок автомобильной дороги расположен на Сеймско-Пселской равнине. Поверхность района сильно изрезана авражно-балочной сетью.

Абсолютные отметки колеблются от 120 до 205 м.

Почвы представлены черноземами выщелоченными и оподзоленными суглинистого состава.

Растительность - луговые степи, лесостепи и сельскохозяйственные угодья на их месте.

По характеру и степени увлажнения район проложения трассы автомобильной дороги относится к I типу местности. Поверхностный сток обеспечен за счет естественного уклона местности и устройства кюветов для отвода воды в искусственные водоотводные сооружения.

1.2 Инженерно-геологическая характеристика района

В геологическом строении принимают участие четвертичные, палеогеновые и меловые отложения.

Грунты четвертичного возраста представлены современными аллювиальными и нижне-верхнечетвертичными песчано-глинистыми отложениями.

Палеогеновые грунты представлены Суглинками и глинами. Отложения верхнемелового возраста - мергелями глинистыми.

Гидрогеологические условия характеризуются наличием вод современного аллювиального и мелового водоносных горизонтов, гидравлически связанных между собой. Меловой водоносный горизонт местами напорный.

Геологический разрез изучен до глубины 7,0м и представлен техногенными грунтами, современными аллювиально-пролювиальными и нижне-среднечетвертичными покровными отложениями. По данным обследования выделено 11ИГЭ.

1.3 Транспортная сеть района тяготения

Проектируемая автодорога «магистраль «Крым - Гахово - Любашевка» находится в Медведенском районе Курской области, основным видом транспорта является автомобильный.

Через район с севера на юг проходит федеральная автомагистраль «Крым» - от Москвы до границы с Украиной (На Харьков, Симферополь), построенная по нормативам III технической категории с усовершенствованным капитальным типом покрытия. Ее протяженность по территории Медведенского района составляет 26км.

Магистраль «Крым» дает выход Медведенскому районы в областной центр - г. Курск, а так же в соседние Орловскую и Белгородскую области и другие регионы страны.

Протяженность сети территориальных дорог общего пользования Медведенского района на 1.01.99 года составила 262,7 км, в том числе с асфальтобетонным покрытием 203,3 км, грунтовых 59,4 км.

Региональная автомобильная дорога Дьяково-Суджа построена по нормативам III технической категории с асфальтобетонным покрытием, ее протяжение в пределах района 10 км. Она соединяет Медвединский район с Курском, Большесолдатским и Суджанским районами.

На проектируемом участке автомобильной «магистрали «Крым-Гахово»- Любашевка дорога грунтовая, движение по ней осуществляется на низких скоростях и зависит от погодных условий и времени года.

1.4 Объемы перевозок

По проектируемому участку, в основном, осуществляют перевозки СХА «Спасский», СХПК «Нива», СХПК «Тарасовский» по связям с п. Медвенка, Курском, ст. Рышково, с. Либимевка (сахарный завод) и п. Ивней Белгородской области, и также части хозяйств района, сдающих сахарную свеклу в Любашевка

По проектируемой дороге выявлены следующие объемы перевозок:

Таблица 1.4.

Виды грузов	1999г.	2010г.	2020г.
	Тыс.т.	%	Тыс.т.	%	Тыс.т.	%
Сельскохозяйственные	23	25	29	23	36	21
Строительные	36	40	47	37	61	36
Торгово-снабженческие	32	35	50	40	73	43
Итого	91	100	126	100	170	100

Средний ежегодный прирост объема перевозок за приведенный период составит 3%

По видам транспортных связей выявленные объемы перевозок на 2020год распределяется следующим образом:

Внутрирайонные связи - 53тыс.т. - 9,8%

Межрайонные - 93 тыс.т. - 53%

Внутрихозяйственные - 27тыс.т. - 19%

Всего - 170 тыс.т. - 100%

Строительство участка автомобильной дороги будет осуществлять Медведенское ДРСП Департамента строительства и эксплуатации автодорог Курской области.

2. Техническая категория дороги

2.1 Определение технической категории

Техническую категорию автомобильной дороги определяем по СНиП 2.05.02-85 по показателю перспективной среднегодовой суточной интенсивности движения автомобилей и автобусов в обоих направлениях за перспективный расчетный период - 20лет.

Определим общую среднегодовую суточную интенсивность движения автомобилей в первый год эксплуатации дороги:

N1=NГ+NЛ+NA=1370+1860+180=3410 авт/сут, (2.1.1)

где NГ ===1370 авт/сут; (2.1.2)

где NГ - среднегодовая суточная интенсивность движения грузовых автомобилей; Q - грузонапряженность перегона, D - число дней работы автотранспорта в год; г =0,62 - коэффициент использования грузоподъемности; в =0,9 - коэффициент использования пробега; qch=5,58 - средняя грузоподъемность:

qср=q1*a1+q2*a2+…+qn*an=2*0,24+4*0,22+6*0,2+8*0,19+10*0,15=5,58т,(2.1.3)

где q1, q2,…,qn - номинальная грузоподъемность грузовых автомобилей разных марок, входящих в состав потока, т; a1, a2,…,an - удельный вес каждой марки автомобилей в составе потока грузовых автомобилей.

NЛ===1860 авт/сут,(2.1.4)

где NЛ - среднегодовая суточная интенсивность движения легковых автомобилей; qср - вместимость пассажиров, qср - 5чел.

NA===180 авт/сут, (2.1.5)

где NA - среднегодовая суточная интенсивность движения автобусов; qср =40чел. - вместимость пассажиров в автобус.

Среднегодовая суточная интенсивность движения на перспективный срок 20 лет:

N20=N1(1+p)20=3410(1+0,036)=6918 авт/сут, (2.1.6.)

где p - среднегодовой прирост интенсивности движения автомобилей. Так как 3000<N20=6918 авт/сут<7000, то техническая категория дороги по СНиП 2.05.02-85 - II.

2.2 Технические нормативы на проектирование дороги

Основные технические нормативы и технико-экономические показатели (ТЭП) приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2.

Наименование показателей	Значение норм по СНиП 2.02.05-85
1. Категория автодороги	II
2. Число полос движения, шт	2
3. Ширина полосы движения, м	3,75
4. Ширина проезжей части, м	7,5
5. Ширина обочин, м	3,75
6. Наименьшая ширина укрепленной части обочины, м	0,75
7. Ширина земполотна, м	15
8. Наименьшие радиусы кривых, м: в плане вертикальных выпуклых вогнутых	800 15000 5000
9. Расчетная скорость движения, км/ч	120
10. Интенсивность движения, авт/сут	3000-7000
11. Наименьшее расстояние видимости, м	250

3. Проектирование плана трассы

Современная автомобильная дорога должна обеспечивать удобное, безопасное и экономичное движение автомобилей и в тоже время обладать высокими эстетическими качествами. Обеспечение этих требований достигается соблюдением принципов ландшафтного проектирования и требований СНиП 2.05.02-85.

В соответствии с заданием на карте в масштабе 1:25000 запроектированы 2 варианта трассы между заданными направлениями. При нанесении вариантов трассы учитывались требования СНиП 2.05.02-85 для II технической категории. Радиусы кривых в плане принимаем не менее 800м, продольные уклоны - не более 40%.

I вариант трассы имеет общее направление на северо-восток. Длина трассы составляет 15,17 км; Трасса имеет 5 углов поворота, в углы поворота вписаны круговые кривые радиусом R=2010м, средняя величина углов поворота составляет 43,6°.

Коэффициент удлинения трассы:

Kудл= ==1,08, (3.1.)

где Lтр - длина трассы, км;

Lвозд - длина воздушной линии, км.

Для обеспечения отвода воды от насыпи предусмотрено устройство железобетонных труб диаметром от 1 до 2 метров, при пересечении рек запроектированы мосты длиной 100 и 150 метров.

II вариант трассы имеет общее направление на северо-восток. Длина трассы в этом случае составляет L=14,14 км, трасса также имеет 5 углов поворота, в углы вписаны круговые кривые радиусом R=2010 м, средняя величина углов поворота составляет 21,2°.

Коэффициент удлинения трассы:

Кудл= ==1,01 (3.2)

Для обеспечения отвода воды от насыпи предусмотрено устройство железобетонных труб диаметром от 1 до 2 метров, при пересечении рек запроектированы мосты длиной 100 и 95 метров.

Направление вариантов трассы обусловлено обходом населенного пункта и положением мостовых переходов.

В результате проектирования плана трассы была составлена ведомость углов поворота, прямых и кривых (табл. З)

Проверки:

	I вариант	II вариант
1. 2?T-?K=?Д:	2*4065,36-7647,69=483,03м;	2*1884,41-3718,6=50,23м.
2. ?К+?Р=Lтр:	7647,69+7522,31=15170м;	3718,6+10421,4=14140м.
3. ?S-?K-?P=?Д:	15653,03-7647,69- -7522,31=483,03м;	14190,22-3718,6- -10421,4=50,23м.

4. Малые водопропускные сооружения

На проектируемом участке дороги предусмотрено устройство водопропускных труб и малых мостов. Произведем расчет водопропускной трубы, расположенной на ПК 25+00 на I варианте трассы.

4.1 Определение расчетного расхода воды от дождевых паводков по СНиП 2.01.14-83

Определим угол русла:

Ip===0,009, (4.1.1)

где Н1 - отметка водораздельной точки в вершине главного лога (по карте), м; Н2 - отметка дна лога в месте пересечения его трассой автодороги (по карте)м; L - длина главного лога(по карте);

Средний уклон водосбора:

ib===0,025, (4.1.2)

где Д=0,005 км - цена деления между смежными горизонталями;?S=21,5 км - сумма длин всех горизонталей в пределах площади водосборного бассейна(по карте); F=4,3125 км2 - площадь водосборного бассейна(по карте).

Сборный коэффициент стока:

ц===0,471, (4.1.3)

где ц0 =0,66 - сборный коэффициент стока для водосборов с F=10км2 и ib=50%.(/8/, табл. П.2); С2=1,3 - эмпирический коэффициент; n6=0,11; n5=0,6 - параметр, который принимается по табл. П.2./8/.

Гидроморфологическая характеристика водостока:

Фр===18,97, (4.1.4)

где mp - гидравлический параметр русла, mp=11(/8/, табл. П.4); m=1/3 (/8/, табл. П.4); H1%=130мм - суточный слой осадков с вероятностью превышения Р=1% (/8/, табл.П.3).

Максимальный расход воды от дождевых паводков Qp% с вероятностью превышения P%=2% (для автодорог II категории):

Qp%=q1%*ц*H1%*д*лp%*F=0,096*0,471*130*1*0,83*4,3125=21,04м3/с,(4.1.5)

где q1%=0,96 - максимальный модуль стока при вероятности превышения p=1%, выраженный в долях от произведения(ц*H1%) при д=1(/8/, табл.П.1); лp%=0,83 - переходный коэффициент (/8/, табл.П.6, рис. П.2); д=1 - коэффициент, учитывающий снижение максимального стока рек, зарегулированных приточными озерами.

4.2 Определение расчетного расхода по способу МАДИ и
института Союзпроект

Определим расчетную интенсивность ливня по формуле:

арасч= ачас*Кt=0,89*1,19=1,06 мм/мин,(4.2.1)

где ачас=0,89мм/мин - интенсивность ливня часовой продолжительности(/8/, табл.П.9); Кt=1,19 - коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к интенсивности ливня расчетной продолжительности t (/8/, табл.П.10)

Тогда расчетный расход воды от ливневого стока определяется по формуле:

QЛ=16,7*арасч*F*2*цp=16,7*1,06*4,31*0,55*0,39=16,3 м3/с, (4.2.2)

где цp===0,39 - коэффициент редукции; (4.2.3)

л=0,55 - коэффициент потерь стока (/8/, табл.П.8)

Объем ливневого стока:

W==м3(4.2.4)

4.3 Определение расчетного расхода талых вод по СНиП 2.01.14-83

Определим расчетный слой стока по формуле:

hр=Кp*h0=2,32*70=162мм, (4.3.1)

где Kp=2,32 - модульный коэффициент стока (/8/, рис.П.4); h0=70мм - средний слой стока (/8/, рис.П.4)

Определим расчетный расход талых вод по формуле:

Qт=м3/с,(4.3.2)

Где h0=0,02 - коэффициеннт дружности половодья для лесостепей зоны; д1=д2=1 - коэффициенты, уситывающие снижение максимальных расходов в заболоченных бассейнах и в залесенных бассейнах соответственно.

Сравнивая расход от талых вод с расходами от ливневых вод, делаем вывод, что растет водопропускного сооружения будем производить, принимая за расчетный расход от ливневых вод, как наибольший.

Если образование пруда перед сооружением невозможно, то отверстие водопропускного сооружения может быть определено по табл. П.12/8/. Для пропуска расхода, расчитанного по методике СНип 2.01.14-83(Q2%=21,04 м3/с) по таблице П.12 может быть принята двухочковая труба диаметром 2,0м с расходом 11*2=22м3/с, глубиной воды на выходе - 4,5м/с. По таблице П.14/8/ определим тип укрепления за трубой - одиночное мощение на щебне, размер камня 25см.

4.4 Определение сбросного расхода воды в сооружении с учетом
аккумуляции

Если образование пруда перед искусственным сооружением возможно, то расчет будем вести с учетом аккумуляции воды перед трубой. За расчетный расход примем значение, вычисленное по формуле СНиП 2.01.14-83.

Рис. 4.4. Схема лога у сооружения

Коэффициенты заложения склонов лога m1 и m2 определим, используя данные, полученные по карте:

m1=; (4.4.1)

m2=(4.4.2)

Вычислим:

К0= (4.4.3)

где iЛ=0,00125 - уклон лога у сооружения (по карте)

Принимаем объем пруда Wпр=W и находим максимально возможный подбор перед сооружением по формуле:

H3=(4.4.4)

Диаметр трубы подберем по рисунку П.7/8/. На горизонтальной оси откладываем Qс=21,04 м3/с, на вертикальной - H3=1,85. Полученные точки соединения прямой, которая пересекает графики пропускной способности водопропускных труб с различным диаметром. Выбираем двухочковую трубу, работающую в безнапорном режиме с диаметром 2,0м. Подпор перед трубой - Hn=0,2м, скорость воды на выходе ихз трубы -Vвых=2,8м/с. Сбросный расход воды в трубе - 4м3/с, тип укрепления за трубой - одиночное мощение на щебне, размер камня 25см.

Результаты расчета

	Площадь бассейна	Длина главного лога	Средний уклон водосбора	Средневзвешенный уклон русла	Расход ливневых вод
I вариант	4,3	1,8	25	9	21,5
	1,2	1,8	34	47	5,7
	2,1	1,8	40	6	12,9
	3,1	1,3	38	4	20,9
II вариант	1,4	2,3	31	38	5,5
	10	2,6	38	1	33,6

Расчет произведен в соответствии со СНИП 2.01.14-83

Таблица 4.

Положение	Q,м3/с	d,м	Hn, м	Vвых, м/с	Тип укрепления
I вариант
ПК 25+00	21,5	2(2шт)	2,54	4,5	Одиночное мощение на щебне размером 25см То же
ПК 96+00	5,7	1,75	2,08	4,1
ПК 111+00	12,9	2(2шт)	1,81	3,6	То же с размером камня 20см То же
ПК 128+10	20,9	2(2шт)	2,46	4,3
II вариант
ПК 21+00	3,2	1,0	1,87	4,3	То же с размером камня 25см То же
ПК 60+00	5,5	1,75	2,08	4,1
ПК 110+00	33,6	2(3шт)	2,78	4,8

5. Проектирование продольного профиля

5.1 Продольный профиль

По двум вариантам трассы вычерчиваем на миллиметровке продольные профили поверхности земли по оси автодороги (листы 2-3)

Верхнюю горизонтальную линию продольного профиля совмещаем с линией условного горизонта, выше которой в принятом масштабе (1:500) откладываем высотные значения каждого пикета определяется методом интерполяции непосредственно по топографической карте.

На “черный” профиль наносятся также грунтовый профиль, расчетные горизонты воды у проектируемых искусственных сооружений.

При проектировании продольного профиля автодороги были использованы нормативы для II технической категории (по СНиП 2.05.02-85):

минимальный радиус выпуклости кривых: R=15000м;

минимальный радиус вогнутых кривых: R=5000м;

максимальный продольный уклон: imax=40%.

Руководящая рабочая отметка(Hp) определяется, исходя из двух условий:

по условию расположения поверхности покрытия над уровнем грунтовых вод или над поверхностью земли с необеспеченным стоком:

Hp=1,4 (по СНиП 2.05.02-85)

по условию снегонезаносимости земляного полотна:

Hp=hs+Дh=0,85+0,7=1,55м, (5.1)

где hs - расчетная высота снегового покрова с вероятностью превышения 5%, hs =0,85м (по СНиП 2.05.02-85 для Курской области);

Дh - возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова, необходимое для ее снегонезаносимости, Дh=0,7м (по СНиП 2.05.02-85 для II технической категории).

Так как 1,55м>1,4 м, то за руководящую отметку принимаем Hp=1,55м.

Проектирование продольного профиля осуществлено по методу Антонова. Проектные линии проложены по обертывающей.

6 Оценка вариантов по технико-эксплуотационным показателям и безопасности движения

На ЭВМ был произведен расчет средней скорости хода одиночного грузового автомобиля по двум вариантам трассы методом Бельского с использованием следующих формул:

V= - при движении по вертикальной кривой (6.1.);

V= - при движении по прямому участку (6.2.)

По полученным результатам строим графики изменения скорости хода одиночного грузового автомобиля в прямом и обратном направлении по длине трассы для двух вариантов. Графики представлены на листах 4 и 5.

Важнейшим показателем, характеризующим транспортно-эксплуотацоионное состояние автомобильной дороги, является безопасность движения. В качестве критерия безопасности движения в большинстве случаев принимают количество дорожно-транспортных происшествий, приходящихся на определенный участок автомобильной дороги. Участки дорог, на которых возникают дорожно-транспортные происшествия, отличаются по своим характеристикам и качественному состоянию транспортного потока, поэтому абсолютное количество дорожно-транспортных происшествий не может являться критерием, по которому можно производить сравнение разных дорог. Для проведения оценки безопасности движения по сопоставимым показателям используется метод коэффициентов аварийности.

В качестве критериев оценки безопасности движения принят итоговый коэффициент аварийности, который представляет собой произведение частных коэффициентов аварийности, учитывающих относительное влияние интенсивности движения, элементов плана и продольного профиля на количество дорожно-транспортных происшествий (ДТП):

Китог=К1*К2*К3*…*К16, (6.3)

Где К1*К2*К3*…*К16 - частные коэффициенты аварийности, равные отношению количества ДТП на участке дороги с различными элементами плана и продольного профиля к количеству ДТП на эталонном горизонтальном прямом участке дороги с проезжей частью шириной 7,5м, шероховатым покрытием и укрепленными обочинами шириной 3,5м.

По полученным значениям строим эпюры итоговых коэффициентов аварийности. Эпюры представлены на листах 4 и 5.

Расчет скорости движения по 1 варианту

Расстояние от начала трассы, м	Прямой ход	Расстояние от конца трассы, м	Обратный ход
	V, км/ч	V, м/с		V, км/ч	V, м/с
0	60	16,7	0	60	16,7
100	63,8	17,7	100	65,3	18,1
135	65,1	18,1	200	70,7	19,1
235	68,8	19,1	300	76,6	21,3
300	71,5	19,9	400	80	22,2
400	79,1	21,0	470	80	22,2
500	80	22	570	80	22,2
600	80	22,2	670	80	22,2
700	80	22,2	700	80	22,2
800	80	22,2	790	80	22,2
900	80	22,2	870	80	22,2
950	80	22,2	990	80	22,2
1050	80	22,2	1090	80	22,2
1150	80	22,2	1190	80	22,2
1250	80	22,2	1250	80	22,2
1300	80	22,2	1350	80	22,2
1400	80	22,2	1450	80	22,2
1460	80	22,2	1550	80	22,2
1560	80	22,2	1650	80	22,2
1660	80	22,2	1680	80	22,2
1760	80	22,2	1780	80	22,2
1860	80	22,2	1880	80	22,2
1960	80	22,2	1910	80	22,2
2060	80	22,2	2010	80	22,2
2160	80	22,2	2162	80	22,2
2260	80	22,2	2262	80	22,2
2300	80	22,2	2362	80	22,2
2400	80	22,2	2462	80	22,2
2500	80	22,2	2562	80	22,2
2600	80	22,2	2645	79,7	22,1
2700	80	22,2	2745	78,8	21,9
2710	77,7	21,6	2800	79,4	21,8
2775	74,8	20,8	2900	77,6	21,6
2870	73,1	20,3	3000	76,9	21,4
2975	72,6	20,2	3010	76,7	21,4
3070	73,1	20,3	3100	75,6	21,0
3175	74,6	20,7	3200	74,1	20,6
3275	76,9	21,4	3300	73	20,3
3375	78,2	21,7	3400	72,2	20
3420	80	22,2	3500	71,4	19,8
3520	80	22,2	3600	70,5	19,6
3620	80	22,2	3700	69,7	19,4
3720	80	22,2	3800	69,0	19,2
3820	80	22,2	3900	68,3	19
3900	80	22,2	4000	67,7	18,3
4000	80	22,2	4100	67,1	18,6
4100	80	22,2	4200	66,5	18,5
4180	80	22,2	4224	66,4	18,5
4280	80	22,2	4320	66,2	18,4
4360	80	22,2	4400	66,8	18,5
4480	80	22,2	4500	67,9	18,9
4580	80	22,2	4600	69	19,2
4680	80	22,2	4700	69,9	19,4
4700	80	22,2	4785	70,7	19,6
4860	80	22,2	4875	71,8	19,9
4900	80	22,2	4975	73,4	20,4
5025	80	22,2	5075	73,3	20,4
5125	80	22,2	5150	71,2	19,8
5215	80	22,2	5250	67,2	18,7
5315	80	22,2	5350	63,4	17,6
5415	80	22,2	5450	59,6	16,6
5515	80	22,2	5520	57	15,8
5600	80	22,2	5620	54,1	15,0
5700	80	22,2	5720	52,7	14,6
5780	80	22,2	5820	52,9	14,7
5880	80	22,2	5920	53,7	14,9
5980	80	22,2	6020	54,4	15,1
6080	80	22,2	6100	55	15,3
6180	80	22,2	6200	55,6	15,4
6200	80	22,2	6300	56,2	15,6
6300	80	22,2	6400	56,7	15,7
6400	80	22,2	6500	57,2	15,9
6500	80	22,2	6580	57,5	16
6600	80	22,2	6680	59,0	16,4
6700	80	22,2	6780	61,5	17,1
6800	80	22,2	6880	64,9	18,0
6900	80	22,2	6980	69	19,2
6990	80	22,2	7080	73,5	20,4
7090	80	22,2	7180	78,5	21,8
7190	80	22,2	7225	80	22,2
7200	80	22,2	7290	80	22,2
7300	80	22,2	7390	80	22,2
7355	80	22,2	7490	80	22,2
7455	80	22,2	7590	80	22,2
7555	80	22,2	7690	80	22,2
7655	80	22,2	7700	80	22,2
7755	80	22,2	7800	77,7	21,6
7838	80	22,2	7900	75,5	21
7938	80	22,2	8000	73,4	20,4
8038	80	22,2	8100	71,5	19,9
8090	80	22,2	8200	69,7	19,4
8170	79,9	22,2	8300	67,9	18,9
8290	78,1	21,7	8400	66,3	18,4
8320	77,2	21,4	8500	64,8	18,
8420	74,0	20,5	8540	64,2	18
8520	70,9	19,7	8640	63,3	17,8
8620	67,9	18,9	8700	63,1	17,6
8720	65,1	18,1	8800	63,3	17,5
8750	64,3	17,9	8900	63,4	17,6
8850	62,2	17,3	9000	63,4	17,6
8950	61,5	17,1	9050	63,5	17,6
9050	62,1	17,2	9150	63,6	17,7
9150	63,8	17,7	9250	63,6	17,7
9210	65,3	18,1	9350	66,6	17,7
9300	67,7	18,8	9450	63,7	17,7
9400	70,3	19,5	9550	63,8	17,7
9500	72,7	20,2	9650	63,8	17,7
9530	73,4	20,4	9700	63,9	17,7
9630	73,9	20,5	9800	63,9	17,8
9700	72,4	20,1	9865	64,2	17,8
9800	69,8	19,4	9965	65	17,8
9900	68,4	19	9988	66,5	18,00
10000	68,2	18,9	10000	67,0	18,6
Средняя скорость 77,1 км/ч	Средняя скорость 70,4 км/ч

Расчет скорости движения по 2 варианту

Расстояние от начала трассы, м	Прямой ход	Расстояние от конца трассы, м	Обратный ход
	V, км/ч	V, м/с		V, км/ч	V, м/с
0	60	16,7	0	60	16,7
100	64,3	17,9	100	61,9	17,2
200	68,8	19,1	200	63,5	17,6
300	73,1	20,3	210	63,7	17,7
400	76,8	21,3	310	64,9	18,0
500	80	22,2	370	65,4	18,2
600	80	22,2	470	66,2	18,7
650	80	22,2	570	67,4	19,1
750	80	22,2	670	68,9	19,6
850	80	22,2	770	70,6	20,0
950	80	22,2	850	72,1	20,6
970	80	22,2	950	74,0	21
1070	80	22,2	1040	75,5	21,5
1170	80	22,2	1140	77,3	22,0
1270	80	22,2	1240	79,2	22,2
1370	80	22,2	1340	80	22,2
1400	80	22,2	1440	80	22,2
1500	80	22,2	1540	80	22,2
1600	80	22,2	1640	80	22,2
1700	80	22,2	1740	80	22,2
1800	80	22,2	1840	80	22,2
1900	80	22,2	1845	80	22,2
1920	80	22,2	1945	80	22,2
2020	80	22,2	2045	80	22,2
2120	80	22,2	2130	80	22,2
2200	80	22,2	2230	80	22,2
2300	80	22,2	2250	80	22,2
2390	80	22,2	2345	80	22,2
2490	80	22,2	2445	79,4	22,1
2590	80	22,2	2450	79,3	22,0
2690	80	22,2	2550	77,2	21,4
2750	80	22,2	2600	76,1	21,2
2850	80	22,2	2700	74,2	20,6
2950	80	22,2	2800	72,4	20,1
2960	80	22,2	2900	71	19,7
3060	80	22,2	3000	69,7	19,3
3160	80	22,2	3085	68,6	19,1
3260	80	22,2	3400	67,2	18,7
3300	80	22,2	3465	64,8	18,0
3400	80	22,2	3565	61,2	17,0
3500	80	22,2	3665	60,6	16,8
3540	80	22,2	3765	57,8	16,0
3640	80	22,2	3865	54,2	15,1
3715	80	22,2	3940	52,2	14,5
3815	79,4	21,2	4040	51,7	14,4
3905	76,4	22,1	4125	52,7	14,6
4005	79,4	22,2	4200	54,3	15,1
4105	80	22,2	4300	54,8	15,2
4205	80	22,2	4350	51,8	14,4
4305	80	22,2	4450	49,8	13,8
4335	80	22,2	4550	48,1	13,4
4435	80	22,2	4580	47,8	13,3
4455	80	22,2	4680	47,8	13,3
4555	80	22,2	4700	47,7	13,3
4656	80	22,2	4800	47,7	13,2
4683	80	22,2	4900	48,4	13,5
4785	80	22,2	5000	48,8	13,5
4835	80	22,2	5100	50,4	14,0
4910	80	22,2	5130	53,3	14,4
5010	80	22,2	5230	53,3	14,8
5095	80	22,2	5320	54,5	15,1
5195	80	22,2	5420	54,8	15,2
5295	80	22,2	5495	56,4	15,7
5395	80	22,2	5595	54,3	15,1
5495	80	22,2	5695	58,0	16,1
5570	80	22,2	5735	60,4	16,8
5635	80	22,2	5835	62,2	17,3
5735	80	22,2	5935	61,5	17,1
5835	80	22,2	6035	60,5	16,8
5935	80	22,2	6075	57,8	16,1
5950	80	22,2	6175	55,2	15,3
6050	80	22,2	6275	52,7	14,6
6150	80	22,2	6285	51,7	14,4
6235	80	22,2	6385	50,1	13,9
6335	80	22,2	6485	50,1	13,9
6435	80	22,2	6585	50,2	13,9
6535	80	22,2	6645	51,0	14,2
6585	80	22,2	6745	51,8	14,4
6685	80	22,2	6835	52,5	14,6
6690	80	22,2	6935	52,9	14,7
6785	80	22,2	7035	54,2	15,1
6885	80	22,2	7115	56,5	15,7
6905	80	22,2	7215	59,3	16,5
7005	79,5	22,1	7235	61,8	17,2
7105	77,2	21,5	7335	63,5	17,7
7190	73,9	20,5	7435	65,1	18,1
7290	69,8	19,4	7535	65,3	18,1
7390	66,9	18,6	7636	66,1	18,4
7490	65,3	18,1	7735	66,8	18,6
7590	64,9	18,0	7835	67,4	18,7
7595	65	18	7935	68,0	18,9
7695	65,5	18,2	8035	68,6	19,1
7795	66,4	18,4	8065	69,1	19,2
7895	67,6	18,8	8165	69,5	19,3
7995	69,1	19,2	8265	69,9	19,4
8095	70,7	19,6	8365	70,1	19,5
8185	72	20	8375	70,5	19,6
8285	73,5	20,4	8385	70,6	19,6
8385	75,2	20,9	8485	70,2	19,5
8485	77,1	21,4	8585	70,1	19,5
8585	79,2	22,0	8685	69,5	19,3
8668	80	22,2	8785	68,9	19,1
8765	80	22,2	8835	68,4	19,0
8825	80	22,2	8935	67,9	18,9
8925	80	22,2	9025	67,7	18,8
9025	80	22,2	9030	67,7	18,8
9035	80	22,2	9035	68,5	19,0
Средняя скорость 77,9км/ч	Средняя скорость 64,4 км/ч

Таблица 6.

Сравнение вариантов трассы по ТЭП и безопасности движения

Наименование показателей	Ед. изм.	Вариант	Преимущество
		I	II	I-вар-т	II-вар-т
Длина трассы	км	15,17	14,4	-	+
Коэффициент развития трассы		1,1	1,03	-	+
Количество углов поворота	шт	5	5
Средняя величина углов поворота	град	43,6	21,2	-	+
Средний радиус кривых в плане	м	2010	2010
Минимальный радиус кривых в плане	м	2010	2010
Длина участков с уклоном:0-20% 20-40%	Км	7,42 2,58	7,44 2,56	- -	+ +
Протяженность мостов	пм	250	185	-	+
Количество труб	шт	8	3	-	+
Средняя скорость хода: В прямом направлении В обратном направлении	км/ч	73,8 77,1 70,4	71,2 77,9 64,4	+ - +	- + -
Максимальное значение коэффициента аварийности		6,22	12,43	+	-
Объем земляных работ	м3	493707	579171	+	-

7. Земляное полотно

На основе альбома типовых поперечных профилей земляного полотна 503-0-48.87 в соответствии с рекомендациями СНиП 2.05.02-85 были разработаны следующие типы профилей земляного полотна:

Тип 1. Насыпь высотой до 3м.

Тип 2. Насыпь высотой до 6м.

Тип 3. Насыпь высотой до 12м.

Тип 4. Выемка глубиной до 6м.

На ЭВМ был произведен подсчет объемов земляных работ.

По I варианту объем земработ составил 493707м3, по II варианту - 579171м3.

ВЕДОМОСТЬ ПОДСЧЕТА ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

ВАРИАНТ № 1

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

1 3075 0

2 2744 0

3 2768 0

4 2627 0

5 2609 0

6 3075 0

7 3062 0

8 3197 0

9 3066 0

10 3276 0

Итого на километр: 29498 0

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

11 3249 0

12 2749 0

13 2905 0

14 3089 0

15 2686 0

16 2929 0

17 3664 0

18 4014 0

19 3826 0

20 3464 0

Итого на километр: 32575 0

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

21 4137 0

22 5051 0

23 5151 0

24 4722 0

25 4583 0

26 4395 0

27 2764 0

28 881 0

29 377 0

30 0 1868

Итого на километр: 32060 1868

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

31 0 3289

32 0 3020

33 0 3079

34 0 2254

35 1070 0

36 2944 0

37 2983 0

38 3062 0

39 2919 0

40 3039 0

Итого на километр: 16017 11642

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

41 2864 0

42 2849 0

43 2950 0

44 2648 0

45 3183 0

46 3881 0

47 2436 0

48 1985 0

49 3926 0

50 6246 0

Итого на километр: 32966 0

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

51 9832 0

52 11786 0

53 11291 0

54 8295 0

55 4266 0

56 2763 0

57 2891 0

58 2878 0

59 3432 0

60 3668 0

Итого на километр: 61102 0

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

61 2878 0

62 2987 0

63 3752 0

64 4126 0

65 3778 0

66 3241 0

67 2917 0

68 2829 0

69 3049 0

70 3142 0

Итого на километр: 32699 0

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

71 3169 0

72 2832 0

73 2939 0

74 3079 0

75 3360 0

76 5051 0

77 6617 0

78 7208 0

79 8551 0

80 11298 0

Итого на километр: 54105 0

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

81 14624 0

82 13077 0

83 6849 0

84 3763 0

85 3526 0

86 2864 0

87 2863 0

88 2914 0

89 2791 0

90 2906 0

Итого на километр: 56178 0

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

91 3165 0

92 3320 0

93 2744 0

94 2598 0

95 3026 0

96 3373 0

97 3652 0

98 4577 0

99 4051 0

100 1389 0

Итого на километр: 31895 0

Итого по варианту: 480197 13510

Расчет выполнил студент: Мешкова

ВЕДОМОСТЬ ПОДСЧЕТА ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

ВАРИАНТ № 2

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

1 3062 0

2 3349 0

3 3450 0

4 3787 0

5 4283 0

6 3768 0

7 3251 0

8 3252 0

9 2727 0

10 2042 0

Итого на километр: 32971 0

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

11 2099 0

12 2788 0

13 3196 0

14 3682 0

15 3882 0

16 3709 0

17 4010 0

18 3658 0

19 3288 0

20 3300 0

Итого на километр: 33612 0

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

21 3413 0

22 3678 0

23 2907 0

24 1672 0

25 1766 0

26 2628 0

27 3143 0

28 3279 0

29 3236 0

30 3444 0

Итого на километр: 29167 0

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

31 3986 0

32 3601 0

33 2904 0

34 3607 0

35 4377 0

36 7443 0

37 20670 0

38 34071 0

39 26316 0

40 12081 0

Итого на километр: 119055 0

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

41 6224 0

42 1636 0

43 0 5354

44 0 13931

45 0 18612

46 0 16644

47 0 10534

48 0 3504

49 837 0

50 3198 0

Итого на километр: 11895 68579

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

51 3641 0

52 3633 0

53 3521 0

54 3495 0

55 2680 0

56 1108 0

57 334 0

58 946 0

59 3195 0

60 2792 0

Итого на километр: 25346 0

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

61 1951 0

62 3146 0

63 3888 0

64 6545 0

65 8203 0

66 6490 0

67 5520 0

68 4702 0

69 3440 0

70 3186 0

Итого на километр: 47071 0

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

71 2796 0

72 2807 0

73 3503 0

74 3693 0

75 3767 0

76 9726 0

77 13612 0

78 10371 0

79 6558 0

80 3973 0

Итого на километр: 60807 0

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

81 2500 0

82 2574 0

83 3794 0

84 3782 0

85 3958 0

86 3498 0

87 2906 0

88 3089 0

89 3611 0

90 3824 0

Итого на километр: 33536 0

-----------------------------------------------------------------

| ПИКЕТ | ОБЪЕМ НАСЫПИ | ОБЪЕМ ВЫЕМКИ |

-----------------------------------------------------------------

91 3609 0

92 3566 0

93 3698 0

94 3992 0

95 3663 0

96 3051 0

97 2674 0

98 2354 0

99 2912 0

100 1820 0

Итого на километр: 31340 0

Итого по варианту: 510592 68579

Расчет выполнил студент: Мешкова

8.Дорожная одежда, сравнение вариантов дорожных одежд по приведенным затратам

8.1 Исходные данные

Требуется запроектировать дорожную одежду на дороге II технической категории в Курской области. Заданный уровень надежности Кн=0,95. Срок службы дорожной одежды Тсл - 15 лет. Грунт земляного полотна - глина. Тип местности по условиям увлажнения - 2.

Интенсивность движения на начало эксплуатации дороги для грузовых автомобилей Nо гр= 1370 авт./сут.; Nо авт=180 авт./сут.

Состав движения для грузовых автомобилей: 2т -24%; 4т - 22%; 6т - 20%; 8т - 19%; 10т - 15%. Рост интенсивности движения p=4%.

Дорога находится в III дорожно-климатической зоне.

8.2 Установление расчетной нагрузки

Принимаем для расчета дорожной одежды расчетную нагрузку группы А1, характеризующуюся нормативной статической нагрузкой на ось 100 кН, нормативной статической нагрузкой на покрытие Qрасч=50 кН, удельное давление колеса на покрытие p=0,6 МПа, расчетный диаметр следа движущегося колеса Dд=37 см, неподвижного D=33 см.

Определяем интенсивность движения грузовых автомобилей и автобусов по автомобильной дороге на 15-й год эксплуатации по формуле

, (8.1)

где Nt - среднегодовая суточная интенсивность движения на последний год эксплуатации дорожной одежды, авт./сут.; t - перспективный срок, лет; No - среднегодовая суточная интенсивность движения на начало эксплуатации дороги, авт./сут.; p - рост интенсивности движения.

N15гр=1370(1+0,04)15=2468 авт./сут; N15авт=180(1+0,04)15=325 авт./сут.

Определяем приведенную интенсивность воздействия нагрузки Np на последний год срока службы по формуле

, (8.2)

где fпол - коэффициент, учитывающий число полос движения, fпол =0,55; Nm - число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств m-ой марки; Sm.сум. - суммарный коэффициент приведения транспортного средства m-ой марки к расчетной нагрузке.

Суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности дорожной конструкции за срок службы определяется по формуле

, (8.3)

где Tрдr - расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости конструкции, Tрдr =135; q - показатель изменения интенсивности данного типа автомобиля по годам, q=1,04; Kc - коэффициент суммирования; kn - коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого, kn =1,49.



8.3 Определение величины минимального требуемого модуля упругости

Определяем величину минимального требуемого модуля упругости по формуле

, (8.5)

где с - эмпирический параметр, принимаемый равным для расчетной нагрузки 100 кН- 3,55.

МПа.

Согласно ОДН 218.046-01. для дорог II технической категории минимальное значение требуемого модуля упругости Еmin=220 МПа, что меньше полученного по расчету, следовательно, к расчету дорожной одежды принимаем
Етрmin =255МПа.

8.4 Определение требуемого уровня надежности и коэффициента прочности

Дорожную одежду следует проектировать с учетом требуемого уровня проектной надежности. В качестве количественного показателя отказа используют предельный коэффициент разрушения Крпр.

Для дороги II технической категории с капитальным типом дорожной одежды Крпр=0,05. Так как по заданию коэффициент надежности равен Кн=0,95, то примем требуемые минимальные коэффициенты прочности: для расчета по упругому прогибу - 1,20; по сдвигу и на растяжение при изгибе - 1,00.

8.5 Конструирование дорожной одежды

Для проектируемой дороги рассмотрим три варианта конструкций дорожных одежд нежесткого типа. При назначении вариантов будем учитывать типовые конструкции дорожных одежд, наличие местных дорожно-строительных материалов. Первый из вариантов рассчитаем вручную с использованием нормативной и учебной литературы, а второй и третий с использованием программного комплекса “РАДОН 2.1”. Окончательный выбор варианта осуществим на основе технико-экономического сравнения.

Примем следующую конструкцию дорожной одежды:

покрытие - верхний слой: асфальтобетон плотный I марки, тип А, на битуме БНД 60/90, укладываемый в горячем состоянии, h1=6 см;

Верхний слой основание: асфальтобетон крупнозернистый пористый на битуме БНД 60/90, укладываемый в горячем состоянии, h2=8 см;

Нижний слой основание: щебень по заклинке (толщину слоя h4 необходимо определить расчетом);

Дополнительный слой основания - песок средней крупности, h5=25 см;

Грунт земляного полотна - глина.

8.6 Определение характеристик грунта земляного полотна

Расчетную влажность грунта Wp определяем по формуле

, (8.6)

где - среднее многолетнее значение относительной влажности грунта в долях от границы текучести, ; - поправка на особенности рельефа, для равнинных районов ; - поправка на конструктивные особенности проезжей части и обочин, ; - поправка на влияние суммарной толщины стабильных слоев, ; t - коэффициент нормированного отклонения, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности t=1,71.

.

При расчетной влажности , модуль упругости грунта земляного полотна Е=35,4 МПа, , с =0,016 МПа.

Таблица 8.1.1

Характеристика материала

Материалы конструктивного слоя	Расчетная температура	Расчет по
		Упругому прогибу	Сопротивлению сдвига	Сопротивлению, растяжению при изгибе
Горячий м/з а/б, тип А, марка1 на битуме БДН-60/90	+10С +30С	3200МПа	1080МПа	4500МПа Ru=2,8 МПа
2. Горячий к/з а/б, пористый, на битуме БДН-60/90	+10С +30С	2000МПа	840МПа	2800Мпа Ru=1,6 МПа
3. Щебень по заклинке		340МПа	340МПа	340Мпа
4. Песок среднезернистый		120МПа	ц=40°	С=0,005
5. Глина		Егр=35,4 МПа	Цгр=16°	Сгр=0,016

8.7 Расчет дорожной одежды по упругому прогибу

Рис. 8.7 Расчетная схема

а) Находим общий модуль упругости

на поверрхности второго слоя:

(8.1.7)

по номограмме на рис. 3.5/13/ находим отношение E'общ/E1=0,06=>

E/общ=0,06*3200=192 МПа;(8.1.8)

б) определим общий модуль упругости на поверхности третьего слоя:

(8.1.9)

(8.1.10)

по номограмме находим: E"общ/E2=0,07=>E"общ=2000*0,07=140 Мпа (8.1.11)

в) Определим общий модуль упругости на поверхности четвертого слоя:

(8.1.12)

(8.1.13)

по монограмме: E"'общ/E4=0,52=> E"'общ=0,52*120=62,4 МПа;(8.1.14)

г) определим необходимую толщину третьего слоя:

(8.1.15)

(8.1.16)

по номограмме находим: h3/Dд=0,72=> h3=37*0,72=27 см (8.1.17)

д) Общая толщина дорожной одежды:

hд.о.=6+8+27+25=66см.(8.1.18)

8.8 Расчет дорожной одежды по сдвигу в грунте земполотна

Рис. 8.8 Расчетная схема

а) Определяем средний модуль упругости:

Eср=

Мпа(8.1.19)

Принимаем Eср=385 МПа.

б) определяем активное напряжение сдвига в грунте от временной нагрузки по номограмме на рис. 3.8/13/:

(8.1.20)

(8.1.21)

при ц=16°; ф=0,018 МПа; p=0,6 Мпа;

фн=ф*р=0,018*0,6=0,0108 Мпа;(8.1.22)

в) определим активное напряжение сдвига в грунте от собственного веса дорожной одежды по монограмме на рис. 3.10/13/:

для hд.о.=66см и ц=16° фb=0,0005 МПа;

г) суммарное напряжение сдвига:

Т=ф*р+ фb =0,0108+0,0005=0,0113 МПа (8.1.23)

д)Определим допускаемое напряжение сдвига в грунте:

Тдоп=Сгр*К1*К2*К3=0,016*0,6*0,84*1,5=0,0121 МПа (8.1.24)

е) >Кпр=1,01(/13/, рис.3.3) (8.1.25)

Таким образом, прочность на сдвиг в грунте земполотна обеспечена.

8.9 Расчет сопротивления сдвигу в песчаном слое основания

Рис. 8.9 Расчетная схема

а) определим средний модуль упругости слоев дорожной одежды, расположенных выше слоя песка:

Еср=МПа;(8.1.26)

б) находим активное напряжение сдвига в слое песка от временной нагрузки по монограмме на рис. 3.8/13/:

(8.1.27)

(8.1.28)

и при ц=40° по номограмме находим ф=0,017 МПа;

активное напряжение сдвига в песчаном слое:

фп=ф*р=0,017*0,6=0,0102 МПа; (8.1.29)

в) активное напряжение сдвига в песчаном слое от массы дорожной одежды(фb):

при hд.о.=41см и ц=40° находим по номограмме на рис. 3.10/13/:

фb = - 0,0029 МПа;(8.1.30)

г) суммарное активное напряжение сдвига в песчаном слое:

Т= фп+фb=0,0102-0,0029=0,0073 МПа; (8.1.31)

д) допустимое напряжение сдвига в песчаном слое:

Тдоп=С4* К1*К2*К3=0,005*0,6*0,84*6=0,0151 МПа; (8.1.32)

е) коэффициент прочности по сдвигу в песчаном слое:

Ксдв=>Кпр=1,01; (8.1.33)

Следовательно, устойчивость на сдвиг в песчаном слое обеспечена.

8.10 Расчет асфальтобетонного покрытия на растяжение при изгибе

Рис. 8.10 Расчетная схема

а) Находим средний модуль упругости двухслойного асфальтобетона:

Еср= МПа; (8.1.34)

б) Находим растягивающее напряжение в асфальтобетоне, при

по монограмме на рис. 3.13/13/ дr=2,4 МПа;

тогда дr = дr *р=2,4*0,6=1,44 МПа; (8.1.37)

в) определяем допустимое растягивающее напряжение для нижнего слоя асфальтобетона:

Rдоп=R(1-t* уR )*Ку*Кm=1,6(1-1,71*0,1)*1*1=1,46 Мпа; (8.1.38)

где R=1,6 МПа (/13/, табл.3.2.); t=1,71 (/13/, табл. 2.8); уR=0,1; Ку=1,1(/13/, рис. 3.1); Кm=1,0;

г) коэффициент прочности на растяжение при изгибе в слое асфальтобетона:

>Кпр=1,0 (8.1.39)

Таким образом, устойчивость на растяжение при изгибе в слое асфальтобетона обеспечена.

8.11 Расчет конструкции дорожной одежды при статическом воздействии нагрузки

Исходные данные:

а) расчетная нагрузка - грузовой автомобиль группы А;

б) среднее расчетное давление колеса на покрытие - р=0,6 Мпа;

в) расчетный диаметр следа колеса - Д.н=33см;

г) расчетный модуль упругости верхнего слоя асфальтобетонного покрытия при +20°С Е1=360МПа, при +50°С Е1=240 МПа;

д) то же нижнего слоя асфальтобетона при +20°С Е2=360 МПа, при +50°С Е2=250 МПа;

е) комплексный коэффициент - К=1,6;

ж) сцепление в слое асфальтобетона Са/б=0,3 МПа;

з) модуль упругости грунта при действии статической нагрузки уменьшаем на 15%, Егр=30 МПа, цгр=13, Сгр=0,011 МПа.

8.12 Расчет конструкции дорожной одежды на сопротивление сдвигу в грунте земполотна

Рис. 8.2.1. Расчетная схема

а) Находим средний модуль упругости дорожной одежды:

Еср= Мпа(8.2.1)

Принимаем Еср=307 Мпа.

б) Находим отношение:

(8.2.2)

(8.2.3)

по номограмме (/13/, рис. 3.8) находим ф=0,014 МПа;

тогда фн=ф*р=0,014*0,6=0,0084 МПа;(8.2.4)

в) активное напряжение сдвига в грунте от веса дорожной одежды(/13/, рис. 3.10): =0,0006 МПа;

г) Суммарное напряжение сдвига:

Т= фн+фв =0,0084+0,0006=0,009 МПа; (8.2.5)

д) допустимое нопряжение сдвига в грунте:

Тдоп=Сгр*К1*К2*К3=0,011*0,9*0,84*1,5=0,0125 МПа;( 8.2.6)

е) коэффициент прочности по сдвигу в грунте земполотна:

>Кпр=1,0. (8.2.7)

Следовательно, сопротивление сдвигу в грунте обеспечено.

8.13 Проверка расчетом на возможное появление предельного равновесия по сдвигу в слое асфальтобетона

Рис. 8.2.2 Расчетная схема

Для расчета характеристики асфальтобетона приняты при +50°С

а) определим средний модуль упругости слоев асфальтобетона:

Еср=МПа;(8.2.8)

б) определим общий модуль упругости подстилающего основания:

(8.2.9)

(8.2.10)

по номограмме на рис. 3.5 /13/ находим:

Е"'общ/E4=0,5 => Е"'общ=0,5*120=60Мпа; (8.2.11)

Е"'общ/E3=60/340=0,176; (8.2.12) h3/Dн=27/33=0,82; (8.2.13)

по номограмме: Е"общ/Е3=0,43 => Е"общ=340*0,43=146 МПа; (8.2.14)

в) (8.2.15) (8.2.16)

по номограмме на рис. 3.15/13/: =0,27;

Тогда полное напряжение сдвига: Т=(фн/р)*р=0,27*0,6=0,162 МПа;

г) определяем допустимое активное напряжение сдвига в слое асфальтобетона:

Тдоп=К*Са/б=1,6*0,3=0,48 Мпа; (8.2.18)

д) вычисляем отношение:

=>Кпр=1,0 (2.8.20)

Таким образом, предельное равновесие по сдвигу в слое асфальтобетона не достигается.

8.14 Расчет дорожной одежды на морозоустойчивость

Общую толщину слоев дорожной одежды из стабильных материалов можно определить следующим образом:

Вычислим отношение: ?пуч*б0/(В*Z) при ?пуч=?доп=4см, б0=100, В=3,5 см2/сут (/13/, табл.4.3):

(8.3.1)

Находим это значение на вертикальной кривой оси номограммы(/13/, рис.4.2), проведем горизонтальную прямую до пересечения с кривой, соответствующей значению отношения Z/Н=140/160=0,88 <1, переносим эту точку на горизонтальную ось, получаем значение h/Z =0,32. Отсюда, зная величину Z=140 см, находим общую толщину слоев дорожной одежды из стабильных слоев:

H=0,32*140=44,8см.(8.3.2)

Так как h=44,8 см < hд.о.=66см, то запроектированная конструкция дорожной одежды устойчива к морозному пучению.

Расчет конструкции дорожной одежды произведен также на ЭВМ в соответствии с ОДН 218.046-01 «Проектирование нежестких дорожных одежд»

8.15 Расчет конструкции дорожной одежды (II и III варианта)

Принимаем следующую конструкцию дорожной одежды по II варианту:

покрытие - мелкозернистый плотный асфальтобетон, тип А, марка 1, укладываемый в горячем состоянии, на битуме БДН-60/90, толщиной 5 см;

Верхний слой основания - крупнозернистый пористый асфальтобетон на битуме БДН-60/90, укладываемый в горячем состоянии, толщиной - 6см;

Промежуточный слой основания - черный щебень, укладываемый способом заклинки, толщиной - 10см;

Нижний слой основание: фракционный щебень по заклинке, толщиной - 15 см;

Песок среднезернистый - 30 см;

Принимаем следующую конструкцию дорожной одежды по III варианту:

1) покрытие - мелкозернистый плотный асфальтобетон, тип А, марка 1, укладываемый в горячем состоянии, на битуме БДН-60/90, толщиной 5 см;

2) Верхний слой основания - крупнозернистый пористый асфальтобетон на битуме БДН-60/90, укладываемый в горячем состоянии, толщиной - 6см;

3) Промежуточный слой основания - щебень по пропитке, толщиной - 25см;

4) Песок среднезернистый - 30см;

Расчет конструкции дорожной одежды произведен на ЭВМ.

РАДОН. Расчет дорожной одежды.

Методика: ОДН 218.046-01 (МОДН 2-2001)

Объект:	Москва - Крым - Гахово - Любашевка
Расчетная схема:	Новое строительство
Имя варианта расчета:	Расчет №2

1.Исходные данные

Категория дороги:	II
Количество полос движения:	2
Номер расчетной полосы:	1
Ширина полосы движения, м:	3.75
Ширина обочины, м:	3.75
Тип дорожной одежды:	Капитальный
Уклоны в местах перелома профиля, ‰:	0 / 0
Нагр.,КН / Давл.,МПа / Д.штампа,см:	100.0 / 0.6 / 37.1
Дорожно-климатическая зона:	3
Подзона:	1
Схема увлажнения:	1
Расчетная влажность грунта, W/Wt:	0.64
Пункт наблюдения:	Воронеж
Коэффициент уплотнения грунта:	1.00
Глубина промерзания грунтов, м:	1.20
Расчетная высота насыпи, м:	1.40
Расчетное количество дней в году:	135
Срок службы, лет:	15
Уровень надежности:	0.95

2.Состав и интенсивность движения на первый год эксплуатации:

Марка	Груз.,т	% в потоке	авт/сут	Рост инт.	Кпроб.	Кгруз	Sпр
ГАЗ-33021	1.50	21.01	447	1.040	0.63	0.91	0.02
ГАЗ-53	4.00	21.99	468	1.040	0.63	0.91	0.06
ЗИЛ-433100	6.00	25.00	532	1.040	0.63	0.91	0.31
КАМАЗ-5320	8.00	18.00	383	1.040	0.63	0.91	0.22
КАМАЗ-53212	10.00	14.00	298	1.040	0.63	0.91	0.58

3.Результаты приведения к расчетной нагрузке:

Сумм. за срок службы, прилож./полосу:	500000
Миним. треб. модуль упругости, МПа:	220.00
Требуемый расчетный модуль, МПа:	220.00

4.Расчетные характеристики конструктивных слоев и результаты расчета:

Eэкв=318.10

Kпр=1.68

Наименование слоя	Hрасч., см	Запас, +-%	Eупр, МПа	Eсдв, МПа	Eраст, МПа	F, град	C, МПа	Kизн
Асфальтобетон плотный горячий на битуме БНД марки 60/90 (Тип А, Марка I)	5.0		3200	1100	4500			1.00
Асфальтобетон пористый горячий на битуме БНД марки 60/90 (Крупнозернистый, Марка I)	6.0		2000	840	2800			1.00
Черный щебень, укладываемый способом заклинки, толщиной	10.0		1200					1.00
Фракционный щебень по заклинке	15.0							1.00
Песок средней крупности с 5% содержанием пылеглинистой фракции	30.0	4	120			40	0.005	1.00
Грунт рабочего слоя - Глина песчанистая		38	35,4			16	0.016	1.00

РАДОН. Расчет дорожной одежды.

Методика: ОДН 218.046-01 (МОДН 2-2001)

Объект:	Москва - Крым - Гахово - Любашевка
Расчетная схема:	Новое строительство
Имя варианта расчета:	Расчет №3

1.Исходные данные

Категория дороги:	II
Количество полос движения:	2
Номер расчетной полосы:	1
Ширина полосы движения, м:	3.75
Ширина обочины, м:	3.75
Тип дорожной одежды:	Капитальный
Уклоны в местах перелома профиля, ‰:	0 / 0
Нагр.,КН / Давл.,МПа / Д.штампа,см:	100.0 / 0.6 / 37.1
Дорожно-климатическая зона:	3
Подзона:	1
Схема увлажнения:	1
Расчетная влажность грунта, W/Wt:	0.64
Пункт наблюдения:	Воронеж
Коэффициент уплотнения грунта:	1.00
Глубина промерзания грунтов, м:	1.20
Расчетная высота насыпи, м:	1.40
Расчетное количество дней в году:	135
Срок службы, лет:	15
Уровень надежности:	0.95

2.Состав и интенсивность движения на первый год эксплуатации:

Марка	Груз.,т	% в потоке	авт/сут	Рост инт.	Кпроб.	Кгруз	Sпр
ГАЗ-33021	1.50	21.01	447	1.040	0.63	0.91	0.02
ГАЗ-53	4.00	21.99	468	1.040	0.63	0.91	0.06
ЗИЛ-433100	6.00	25.00	532	1.040	0.63	0.91	0.31
КАМАЗ-5320	8.00	18.00	383	1.040	0.63	0.91	0.22
КАМАЗ-53212	10.00	14.00	298	1.040	0.63	0.91	0.58

3.Результаты приведения к расчетной нагрузке:

Сумм. за срок службы, прилож./полосу:	500000
Миним. треб. модуль упругости, МПа:	220.00
Требуемый расчетный модуль, МПа:	220.00

4.Расчетные характеристики конструктивных слоев и результаты расчета:

Eэкв=324.62

Kпр=1.46

Наименование слоя	Hрасч., см	Запас, +-%	Eупр, МПа	Eсдв, МПа	Eраст, МПа	F, град	C, МПа	Kизн
Асфальтобетон плотный горячий на битуме БНД марки 60/90 (Тип А, Марка I)	5.0		3200	1100	4500			1.00
Асфальтобетон пористый горячий на битуме БНД марки 60/90 (Крупнозернистый, Марка I)	6.0		2000	840	2800			1.00
Фракционированный щебень по пропитке	25.0		500					1.00
Песок средней крупности с 5% содержанием пылеглинистой фракции	30.0	4	120			40	0.005	1.00
Грунт рабочего слоя - Глина песчанистая		38	35,4			16	0.016	1.00

8.16 Сравнение конструкций дорожных одежд по приведенным затратам

Предложено 3 варианта конструкций дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием. Ширина дорожной одежды - 7,5 м, автомобильная дорога II технической категории местного значения, интенсивность на начало эксплуатации - Nо=3410 авт/сут, росит интенсивности движения - р=4%. Дорожно-климатическая зона -III.