Будівництво автомобільних доріг

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗМІСТ

ЗАВДАННЯ НА ДИПЛОМНЕ ПРОЕКТУВАННЯ

ВІДОМІСТЬ РОБОЧІХ КРЕСЛЕНЬ ОСНОВНОГО КОМПЛЕКТУ

ВСТУП

1 ВИХІДНІ ДАННІ

1.1 Характеристика природно-кліматичних умов району будівництва

1.1.1 Природні умови

1.1.2 Геологічна характеристика

1.2 Техніко-економічне обґрунтування

1.2.1 Транспортно-економічна характеристика району будівництва

1.2.2 Інтенсивність руху

1.2.3 Основні технічні нормативи проектування

2. ОСНОВНІ ПРОЕКТНІ РІШЕННЯ

2.1 План траси дороги

2.1.1 Трасування дороги

2.1.2 Складання відомості кутів повороту

.1.3 Розрахунок віражів на кривих в плані

2.2 Земляне полотно

2.2.1 Поздовжній профіль

2.2.2 Поперечні профілі конструкції земляного полотна

2.2.3 Водовідвід

2.2.4 Розрахунок об'ємів земляних робіт

2.3 Дорожній одяг

2.3.1 Початкові дані

2.3.2 Визначення необхідного модуля пружності

2.3.3 Конструювання варіантів дорожнього одягу

2.3.4 Розрахунок дорожнього одягу за допустимим пружним прогином

2.3.5 Розрахунок дорожнього одягу за умовою зсувостійкості в ґрунті

2.3.6 Порівняння варіантів дорожнього одягу

2.4 Штучні споруди

2.4.1 Визначення розрахункових витрат від зливових вод

2.4.2 Визначення витрат від сніготанення

2.4.3 Визначення отворів труб

2.4.4 Визначення довжин труб

2.5 Комплексна оцінка споживчих властивостей дороги

2.5.1 Забезпечення розрахункової базової швидкості

2.5.2 Оцінка пропускної здатності дороги

2.5.3 Оцінка впливу дорожніх умів на безпеку руху

2.6 Примикання, дорожні знаки і розмітка

2.7 Охорона навколишнього середовища

3. ОХОРОНА ПРАЦІ І БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ

3.1 Техніка безпеки при вишукувані

3.2 Техніка безпеки при виконані топографо-геодезичних робіт

3.3 Вимоги пожарної безпеки

Додаток 1. Зведена відомість об'ємів робіт

4. ЕКОНОІЧНИЙ РОЗДІЛ

4.1 Інвесторська кошторисна документація

4.1.1 Пояснювальна записка

4.1.2 Локальний кошторис на земляні роботи

4.1.3 Локальний кошторис на дорожній одяг

4.1.4 Локальний кошторис на облаштування дороги і штучні

споруди

4.1.5 Об'єктний кошторис

4.2 Розрахунок договірної ціни

4.3 Техніко-економічні показники проекту

Література

1. ВИХІДНІ ДАННІ

1.1 Карта району проектування - топографічна зйомка виконана Луганським інститутом "Дорпоект".

1.2 Район проектування дороги - Луганська область, Марківський район

1.3 Початок траси : с. Сичанське існуюча асфальтобетонна площа.

1.4 Кінець траси - існуюча дорога місцевого значення

1.5 Розрахункова перспективна інтенсивність руху на найближчі 20 років: 800 авт./добу.

Склад руху:

Марка автомобіля, вантажопідйомність.	Зміст %	Марка автомобіля, вантажопідйомність.	Зміст %
1. Легкові	37	МАЗ 53362, 8,0т	8
2. Вантажні:	3. Автобуси:
ЗИЛ - 130, 5,8т	19	Лаз 699	4
КАМАЗ - 55111, 13т	14	Богдан А091	2
КрАЗ 6510, 13,5т	9	Гезель	7

1.6 Щорічний приріст інтенсивності руху - 5%

1.7 Загальна характеристика ґрунтів по трасі:

- рослинний шар - 0,20м;

- суглінок важкий - 1,8м;

- глина - 3,00м;

- пісчано глинистий сланець - 5,00м.

1.8 Тип місцевості по характеру і ступеня зволоження -1

1.9 Додаткові дані:

- ґрунтові води на ділянці проектованої дороги свердловинами не розкриті;

1.10 Деталь проекту:

- комплексна оцінка споживчих властивостей дороги

Керівник проекту викл. Барков О.Ю.

Завдання на виконання

дипломного проекту отримав_

ВСТУП

Автомобільна дорога - одне з найбільш важливих складених народного господарства країни. Усі види транспорту в нашій країні - автомобільний, залізничний, водний, повітря, трубопровідний - складає єдину систему, в якій значна частина вантажних перевезень і пасажирів випадає на автомобіль.

Збільшення автомобілізації народного господарства країни передбачає і далі постійний розвиток і удосконалення мережі автомобільних доріг. Це пояснюється рядом переваг, який має автомобільний транспорт серед інших видів транспорту:

- - висока маневреність, тобто можливість приймати вантажі в місцях виробництва і доставляти їх в місця призначення без проміжних перевантажень;

- - досить висока швидкість перевезень;

- - можливість виконання різних завдань, не залежно від інших видів транспорту і т.п.

Парк автотранспортних засобів збільшується на 7-10 % в рік. Окрім транспортних перевезень на відстані до 300 км., останнім часом отримали розвиток перевезення на далекі відстані.

Значна частина автомобільних доріг на підходах до великих міст вичерпала свою пропускну спроможність і працює в режимі перевантаження. Низький рівень доріг обумовлює високий розмір транспортної складової в собівартості продукції.

Аналізуючи усі вище перераховані чинники можна сказати, що розвиток мережі автомобільних доріг дасть скорочення транспортно-експлуатаційних витрат при перевезеннях вантажів і пасажирів. Підвищиться безпека руху на дорогах, знизиться негативна дія дороги на природне середовище, покращає соціальні умови життя в населених пунктах, збільшиться об'єм продукції підприємств промисловості. Тому ця сфера має бути одним з пріоритетних напрямів в розвитку країни.

1 ВИХІДНІ ДАННІ

1.1 Характеристика природно-кліматичних умов району будівництва

1.1.1 Природні умови

Проектована дорога знаходиться в Марківському районі Луганської області яка по дорожньо-кліматичному районуванню відноситься до III дорожньо-климатичній зоні. Клімат області, формується під впливом порівняно великої кількості сонячної радіації, панування континентального повітря помірних широт і віддаленості від океанів і морів, характеризується як помірно континентальний з досить жарким, посушливого літа і порівняно холодної зими з нестійким сніговим покривом.

Максимальна температура повітря не перевищує +41.?З, а мінімальна не нижче - 42?С. Пануючі вітри східні і південно-східні. Опади по часах роки поширюються нерівномірно. Середньорічна сума опадів 487мм, рідких і змішаних за рік 493мм.

Зима порівняно холодна з різкими східними і південно-східними вітрами, відлигою і гололедами, малосніжна. Весна сонячна, тепла, нерідко супроводжується сухими вітрами, заморозками. Літо спекотливе, друга його половина суха. Осінь - сонячна, тепла, суха.

Тривалість періоду із стійким сніговим покривом 85 днів. При вірогідності перевищення 5% рівень снігового покриву 43см. максимальна глибина промерзання ґрунту - 100 см

Таблиця 1.1 - Кліматичні характеристики

Умовні позначення	Величини по місяцях
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Т, ч, хв.	8,38	10,12	11,48	13,40	15,16	16,10	15,49	14,30	12,30	10,54	9,10	8,16
tn °З	-6,6	-6	-0,4	8,6	16,1	19,7	22,3	21	15	8,1	1,4	-3,8
V, м/з	6,6	7,2	6,7	6,1	5,6	4,8	4,6	4,1	4,2	5,3	6,9	6,5
M	O	O	O	O	O	O	NW	NW	NW	O	O	O
C, мм	30	27	32	39	51	59	56	46	34	39	40	34
N5	1,4	1,3	1,4	2,2	2,9	3,3	3,1	2,5	1,8	2,4	2,2	1,7

де:

- Т- середня тривалість дня на 15 число кожного місяця;

- tn - середня місячна температура повітря;

- V - середня місячна швидкість вітру;

- М - пануючий напрям вітру;

- З - середня кількість опадів;

- N5 - число днів з осіданнями, які перевищують 5мм в добу;

Таблиця 1.2 - Напрям вітрів і їх повторюваність в течії року

Найменування пункту	Повторюваність, % Швидкість вітру, м/з
	Пн	ПнС	С	ПдС	Пд	Пдз	З	ПнЗ
Луганськ обл	у січні
	5 3,7	10 4	27 5,4	15 5,2	5 6,3	12 6,8	17 5,3	9 4,2
Луганськ обл	у липні
	10 4	13 4,1	13 3,6	7 3,7	4 4	11 4,4	23 4	19 4,4

1.1.2 Геологічна характеристика

Рельєф Марківського району є хвилястою рівниною з середніми відмітками близько 150-200 м при цьому найбільш знижені місця розташовуються в долині річок Деркул і Лузная

У ґрунтовому покриві Марківського району переважають чорноземи, що сформувалися в результаті дернового процесу, особливості рельєфу зумовили неоднорідність ґрунтового покриву.

Найбільш поширені на території Марківського району чорноземи звичайні на лесових і лесовидних породах. Залежно від глибини ґрунтового профілю і потужності гумусового горизонту виділяються потужні (глибина профілю до 100-150 мм.), середні (80-90 см) і малопотужні (50-60 см) чорноземи.

У долинах річок Деркул Лузная а також у великих балках розташовані заплавні ґрунти, зазвичай представлені комплексом лугово-чорноземних і лугових ґрунтів.

У геологічному розрізі ділянка на якому проектується автомобільна дорога представлений переважанням у верхніх шарах глини твердої і тугопластичного з середньою потужністю шару 3,0 м. Місцями у верхніх шарах важка глина чергується з важким тугопластичним суглінком потужність шару якого коливається від 1,8 м до 1,5 м. Під суглинком на глибині від 1,5 до 3,0 м розкритий піщано-глинистий сланець. Ґрунтові води жодної зі свердловин не розкриті.

1.2 Техніко-економічне обґрунтування

1.2.1 Транспортно-економічна характеристика району будівництва

Марківський район утворений в 1923. Адміністративний центр - пгт Марковка. Відстань від адміністративного центру до Луганська - 125 км.

Площа району - 1166,5 кв. км. Населення - 20,8 тис. чоловік, в т. ч. сільського - 14,3 тис. Середня щільність на 1 кв. км - 17,8 людини. Селищному і восьми сільським Радам депутатів трудящих підпорядковано 34 населені пункти. У колгоспах, радгоспах, на підприємствах, в установах - 54 партійні, 58 комсомольських, 75 профспілкових організацій. Головною виробничою галуззю району є сільське господарство. За 11 колгоспами і 5 радгоспами закріплено більше 101,3 тис. га сільськогосподарських угідь, в т. ч. 72,7 тис. га орної землі (727 га поливної), 1,3 тис. га багаторічних насаджень, 27 тис. га сінокосів і пасовищ. У районі діють 10 підприємств і будівельних організацій. У системі охорони здоров'я району - 3 лікарні, 21 фельдшерсько-акушерський пункт, 2 колгоспних пологових удома. У 6 середніх, 11 восьмирічних і 14 початкових школах працюють 308 учителів, які навчають 3760 учнів. Культурно-освітню роботу ведуть 4 будинки культури, 27 клубів, 19 бібліотек, є 35 стаціонарних кіноустановок, в районі встановлено 4 пам'ятники В. І. Ленину, 21 пам'ятник воїнам, полеглим в битвах цивільної і Великої Вітчизняної воєн.

Сільське господарство представлене високим рівнем виробництва зерна, соняшнику і великою кількістю тваринницьких ферм м'ясо-яєчного і молочно-м'ясного напряму. Під засів відведено 92,8 тис. га. сільськогосподарських угідь, у тому числі 70,6 тис. га. оброблюваних земель. Зернові культури займають 30,5 тис. га., технічні культури 4,6 тис. га., картопля і овочебахчеві 1,6 тис. га., кормові культури 32,4 тис. га. У районі в усіх категоріях господарств налічується 41,8 тис. голів крупної рогатої худоби, 12 тис. голів свиней, 3,8 тис. голів овець і 152,5 тис. голів птаха.

1.2.2 Інтенсивність руху

Ґрунтуючись на інженерні дослідження і аналізуючи район проектування була встановлена перспективна інтенсивність руху яка склала N20=800авт/доб., до складу якої входять:

Таблиця 1.3 - Склад руху

Марка автомобіля, вантажопідйомність.	Зміст %	Марка автомобіля, вантажопідйомність.	Зміст %
1. Легкові	37	МАЗ 53362, 8,0т	8
2. Вантажні:	3. Автобуси:
ЗИЛ - 130, 5,8т	19	Лаз 699	4
КАМАЗ - 55111, 13т	14	Богдан А091	2
КрАЗ 6510, 13,5т	9	Гезель	7

1.2.3 Основні технічні нормативи проектування

Основним технічним документом на проектування і будівництво нових автомобільних доріг загального користування є ДБН В. 2.3-4:2007 (державні будівельні норми України).

Залежно від народного, господарського і адміністративного значення і згідно "Раціональної схеми мережі автомобільних доріг місцевого значення загального користування Луганської області" проектована автомобільна дорога є дорогою місцевого значення - районна дорога.

Згідно встановленої перспективної інтенсивності руху ця дорога відноситься до IV технічної категорії.

Таблиця 1.4 - Основні норми проектування

№ п/п	Найменування показників	Одиниця виміри	Величина
			по ДБН В. 2.3-4: 2007	Прийнято в диплом проекті
1	2	3	5	7
1	Категорія дороги		IV	IV
2	Розрахункова перспективна інтенсивність руху	авт/доб	800	800
3	Розрахункова швидкість - - основна - - на складних ділянках	км/годину	90 60	60 60
4	Кількість смуг руху	шт	2	2
5	Ширина смуг руху	м	3,0	3,0
6	Ширина проїжджої частини	м	6,0	6,0
7	Ширина узбіч, в т.ч. - - основна - - ширина укріпленої смуги узбіч	м	2,0 0,5	2,0 0,5
8	Ширина земляного полотна	М	10	10
9	Найменший радіус кривої в плані	м	150	150
10	Найбільший подовжній ухил	‰	70	25
11	Найменший радіус кривої в подовжньому профілі -- опуклі -- увігнутих	м м	2500 1500	6000 3000
12	Найменша відстань видимості --для зупинки автомобіля - - для зустрічного автомобіля	м м	85 170	150 300

2 Основні проектні рішення

2.1 План траси дороги

2.1.1 Трасування дороги

Траса проектуємої дороги прокладена традиційним методом. Має п'ять кут повороту, які прийняті для того щоб обійти сільськогосподарські землі та якомога ближче приблизитися до повітряної лінії довжина якої складає 3174,2 м. На при кінці траса проходе повздовж городів та примикає до існуючої дороги. Траса дороги запроектована таким чином щоб не перетинати постійні водотоки, але на ПК14+79,40, ПК21+76,00, ПК28+50,00 дороги перетинає суходоли де передбачено улаштування водо перепускних труб. На ПК14+59,25 та ПК29+89,05 до дороги примикають дороги сільськогосподарського призначення. Загальна довжина проектуємої траси складає 3235,7м.

ВК № 1 ПК5+93,60

Для б=01?51ґ і R=10000м

Т=161,50м

К=322,90м

Д=0,10м

Б=0,13м

_ВК №1 ПК5+93,60

Т 1 61,50

₊ПКК ПК 4+32,10

К 3 22,90

ККК ПК 7+55,00

₊ВК №1 ПК5+93,60

Т 1 61,50

_ 7+55,10

Д 0,10

ККК ПК 7+55,00 №2 ПК8+72,80

Для б=01?21 і R=10000м

Т=117,8м

К=235,60м

Д=0,00м

Б=0,07м

_ВК №2 ПК8+72,80

Т 1 17,80

₊ПКК ПК 7+55,00

К 2 35,60

ККК ПК 9+90,60

₊ВК №2 ПК8+72,80

Т 1 17,80

_ 9+90,60

Д 0,00

ККК ПК 9+90,60 ВК № 3 ПК12+22,60

Для б=02?59ґ і R=2100м

Т=54,68м

К=109,35м

Д=0,021м

Б=0,71м

_ВК №3 ПК12+22,60

Т 54,68

₊ПКК ПК 11+67,92

К 1 09,35

ККК ПК 12+77,27

₊ВК №3 ПК12+22,60

Т 54,68

_ 12+77,28

Д 0,02

ККК ПК 12+77,26К № 4 ПК24+66,10

Для б=12? і R=600м

Т=63,06м

К=125,66м

Д=0,46м

Б=3,31м

Приймаємо для R = 600 м перехідну криву L =120 м

Величина б_mіn = 2Я = 11є28ґ

Додатковий тангенс (зміщення кривої по осі x) t = 59,98

Визначаємо зрушення кругової кривої (по осі y) p = 1,00

Перевіряємо можливість розбиття перехідної кривої

б ? 2Я

12є ? 11є28ґ - розбиття можливе

Визначаємо довжину скороченої (основний) кругової кривої К₁, тобто частини кругової кривої, що залишилися, для кута

г = б - 2 Я = 12є - 11є28ґ = 0є32ґ

г = 0є32ґ, при R = 600м

К₁ = 5,59м

Визначаємо повну довжину закруглення К₂, рівну довжині скороченої кругової кривої і подвоєній довжині перехідної кривої 2 L

К₂ = К₁ + 2 L =5,59 + 2·120 = 245,59м

Визначаємо елементи повного закруглення

Т₂ =Т+t =63,06+59,98=123,04м

Б₂=Б+р =3,31+1,00=4,31м

Д₂ = 2Т₂ - К₂ = 2·123,04 - 245,59 = 0,49м

ВК №4 ПК24+66,10

Т₂ 1 23,04

₊ПКК ПК 23+43,06

К₂ 2 45,59

ККК ПК 25+88,65

₊ВК №4 ПК24+66,10

Т₂ 1 23,04

_ 25+89,14

Д₂ 0,49

ККК ПК 25+88,65

ВК №5 ПК30+42,30

Для б=53? і R=150м

Т=74,79м

К=138,75м

Д=10,82м

Б=17,61м

Приймаємо для R = 150м перехідну криву L =60м

Величина б_mіn = 2Я = 22є55ґ

Додатковий тангенс (зміщення кривої по осі x) t = 29,96

Визначаємо зрушення кругової кривої (по осі y) p = 1,01

Перевіряємо можливість розбиття перехідної кривої

б ? 2Я

53є ? 22є55ґ - розбиття можливе

Визначаємо довжину скороченої (основний) кругової кривої К₁, тобто частини кругової кривої, що залишилися, для кута

г = б - 2 Я = 53є - 22є55ґ = 30є05ґ

г = 30є05ґ, при R = 150м

К₁ = 78,76м

Визначаємо повну довжину закруглення К₂, рівну довжині скороченої кругової кривої і подвоєній довжині перехідної кривої 2 L

К₂ = К₁ + 2 L =78,76 + 2·60 = 198,76м

Визначаємо елементи повного закруглення

Т₂ =Т+t =74,79+29,96=104,75м

Б₂=Б+р =17,61+1,01=18,62м

Д₂ = 2Т₂ - К₂ = 2·104,75 - 198,76 = 10,74м

_ВК №5 ПК30+42,30

Т₂ 1 04,75

₊ПКК ПК 29+37,55

К₂ 1 98,76

ККК ПК 31+36,31

₊ВК №5 ПК30+42,30

Т₂ 1 04,75

_ 31+47,05

Д₂ 10,74

ККК ПК 31+36,31

1.2 Складання відомості кутів повороту

Усі початкові і отримані в результаті розрахунків дані при проектуванні закруглення заносимо у відповідні колонки відомості кутів повороту, прямих і кривих яку виносимо на лист графічної частини.

Відстань між вершинами кутів в цих варіантах визначається як відстань від початку траси до вершини кута і як відстань від вершини до кінця траси плюс домірювання.

Довжини прямих вставок - відстань від початку і кінця траси відповідно до початку і від кінця кривої.

Румб початкової прямої визначуваний по карті, вважаючи вертикальний край карти напрямом магнітної стрілки компаса. Румб наступної прямої вичислений з урахуванням кута повороту.

Контроль відомості кутів повороту, прямих і кривих.

УК+УП_р=L 322,9+235,6+109,35+245,89+198,76+432,1+177,32+

+065,79+348,9+99,39=3237,7

2УТ-УК=УД

2?(161,5+117,8+54,68+123,04+104,75)-(322,9+235,6+109,35+245,59+198,76)

=(0,1+0+0,021+0,49+10,74)

1123,54-1112,2=11,35

11,34=11,35

УL_Л-УL_ПР=А_ЗН-А_ЗК

(1°21+2?59'+53?)-(1?51'+12?)=90?56'-47?27'

43?29'=43?29'

УS-УД=L

(493,6+379,1+349,8+1243,52+576,66+204,22)-(0,1+0+0,021+0,49+10,74)=3235,7

3246,9-11,35=3235,7

3235,55=3235,7м

Усі умови виконуються що означає кругові криві вписані правильно і відомість кутів повороту складена вірно.

2.1.3 Розрахунок віражів на кривих в плані

ВУ №4 R=600:

b=6,0 - по ДБН; V=0,47м.

1. Довжина відгону віражу 120 м;

2. Визначуваний додатковий подовжній ухил.

де: b - ширина проїжджої частини;

i₁ - ухил проїжджої частини при двосхилому поперечному профілі;

i_b - ухил віражу.

- означає що розрахунок ведемо за першою схемою

3. Визначаємо довжину ділянки з додатковим ухилом по формулі.

На 25м

На 50м

4. Визначуваний відгін на частині віражу, що залишилася

l = Lотг - С = 120 - 50 = 70 м

Відгін виробляється пропорційно його довжині, поперечний ухил в будь-якому перерізі рівний.

5. Визначаємо

розширення на ділянці С і l.

ВУ №5 R=150:

b=6,0 - по ДБН; V=1,45м.

1. Довжина відгону віражу 60 м;

2. Визначуваний додатковий подовжній ухил.

.

- означає що розрахунок ведемо за другою схемою

3. Визначаємо довжину ділянки від початку відгону віражу до подовжнього профілю з ухилом рівним 0 по формулі.

4. Визначаємо довжину ділянки від початку відгону віражу до подовжнього профілю з ухилом рівним ухилу двоскатного профілю по формулі.

5. Визначуваний відгін на частині віражу, що залишилася

l = Lотг - С = 60 - 35,29 = 24,71 м

Відгін виробляється пропорційно його довжині, поперечний ухил в будь-якому перерізі рівний.

6. Визначаємо розширення на ділянці С і l.

2.2 Земляне полотно

2.2.1 Поздовжній профіль

Проектний подовжній профіль є плавною лінією увігнутих і опуклих кривих, що чергуються, сполучаються прямими ділянками. На рівнинних ділянках він проектується по твірній, з мінімальним відхиленням від рельєфу, на вододілах виконаний по січній з пристроєм виїмок, при перетині знижених місць запроектовані насипи.

На рівнинних ділянках мінімальна висота насипу приймається по умові снегонезаносимости під час завірюх.

Глибина виїмок приймається з урахуванням грунто-геологічних умов ділянки; переважно, щоб основа виїмки розташовувалася вище за рівень ґрунтових вод.

Висота насипу в місцях пристрою водопропускних труб приймається з умови:

Де d - діаметр круглої труби або висота прямокутної труби,

д - товщина ланки труби, 0,15м

- мінімальна висота ґрунтової засипки 0,5м.

- товщина монолітних шарів конструкції дорожнього одягу 0,5м

Проектну лінію будуємо, використовуючи метод тангенсів. Проектування починаємо з визначення контрольних точок. Це - точки перетину з дорогами в одному рівні, де відмітка осі існуючої дороги і осі проектованої дороги мають бути близькі; точки розташування штучних споруд, де мінімальна висота насипу визначається на підставі вищевикладеного, рівнинні ділянки траси, де висота насипу має бути розрахунковою за умовами снегонезаносимости. Максимальну глибину виїмок на вододілах визначають за умовами положення рівня глибинних вод. Через контрольні точки наносять ламану лінію, в переломи якої вписують криві з радіусами, не менш допустимих для цієї категорії дороги.

Далі виконується необхідне коригування проектної лінії, з пов'язанням її по усіх точках. Лінія має бути запроектована з урахуванням балансу земляних мас на трасі.

У місцях зламу проектної лінії в подовжньому профілі при різниці алгебри ухилів 20 ‰ і більше на дорогах IV категорії передбачено вписувати вертикальні криві за допомогою таблиць Антонова з використанням шаблонів. Проектний профіль представлений плавною лінією з поєднань вертикальних кривих і прямих вставок. Дорога проходить поперемінно то в насипі то у виїмці, що обумовлено зменшенням об'ємів земляних робіт і рельєфом місцевості. Максимальна висота насипу 2,50 м, виїмки 0,78 м. Водовідведення забезпечене і здійснюється кюветами, бічними резервами, а у виїмках і подовжнім ухилом дороги.

Контрольні робочі відмітки:

– початок траси ПК0+00 hраб.=1, 8 м

– кінець траси ПК32+35,7 hраб.=0, 7 м

– мінімальна робоча відмітка над водопропускною трубою ПК14+79,40 hраб.=2, 50 м

ПК21+76,00 hраб.=1, 90 м

ПК28+50,00 hраб.=2, 20 м

Прийняті параметри проектної лінії подовжнього профілю забезпечують розрахункову швидкість руху 60 км/годину. Мінімальний радіус опуклої кривої складає 7500 м, мінімальний радіус увігнутої кривої - 5000 м, максимальний подовжній ухил - 37‰. Видимість в подовжньому профілі забезпечена.

2.2.2 Поперечні профілі конструкції земляного полотна

Земляне полотно запроектоване з урахуванням рельєфу місцевості, кліматичних і грунто-геологічних умов району зозташування траси в дорожньо-кліматичній зоні III.

Поперечний профіль є схематичним креслення розрізу дороги вертикальною площею перпендикулярною до її подовжньої осі, в місцях з дорожнім одягом і системою водовідведення.

Проїжджу частину запроектована з двоскатним поперечним профілем на прямих ділянках дороги, на кривих в плані передбачений пристрій проїжджої частини з односхилим поперечним профілем (у плані), для забезпечення безпеки руху автомобілів.

Поперечні профілі земляного полотна запроектовані відповідно до типового проекту 503-0-47,86 "Земляне полотно автомобільних доріг загального користування", типового проекту 503-0-47.86" Поперечних профілів автомобільних доріг, що проходять за населеними пунктами".

У проекті прийнято три типи поперечних профілів:

1. насип заввишки до 1,0 м, із заставлянням укосів 1:3;

2. насип заввишки від 1 до 6м, із заставлянням укосів 1:1, 5;

3. виїмка до 1м із заставлянням укосів 1:5.

Для забезпечення хорошого водовідведення уздовж насипу проектом передбачений пристрій ліво або право стороннього трапецеїдального кювету в місцях де це необхідно з середньою глибиною 0,5 м і шириною по дну 0,6 м. У виїмках передбаченого пристрій двостороннього трикутного кювету завглибшки 0,3 м.

Ширина земляного полотна прийнята 10 м

2.2.3 Водовідвід

Для захисту земляного полотна від руйнівної дії поверхневих вод або капілярного підняття ґрунтових вод в дипломному проекті запроектовані водовідвідні споруди.

Сукупність споруд по збору, затриманню, відведенню води від полотна, а пропуску її через полотно складає систему дорожнього водовідведення.

Для відведення поверхневих вод дорожньому полотну, тобто проїжджій частині і узбіччям надають опуклий контур в поперечному профілі. Проїжджій частині залежно від типу надають поперечний ухил (25‰).

Поперечні ухили узбіч на 25‰ перевищують ухил проїжджої частини. Спираючись на кліматичні дані району проектування і поперечних ухилів узбіччя в дипломному проекті прийнято рішення, виробляти зміцнення узбіч засівом трав.

Окрім дотримання належного підвищення бровки земляного полотна над рівнем різних горизонтів, необхідно забезпечити дорогу нормальним стоком поверхневих вод. Для прискорення відведення вода від невеликого насипу необхідно влаштовувати бічні канави з ухилом, що забезпечує швидке відведення води (кювет, кювети-резерви).

Переріз канави прийнятий за гідравлічним розрахунком, тип зміцнення прийнятий виходячи з подовжнього ухилу дна канави від:

– від 10‰ до 30‰ - обдернування;

– від 30‰ до 38‰ - кам'яне накидання.

2.2.4 Розрахунок об'ємів земляних робіт

Для складання проекту організації робіт, вибору типу машин і встановлення вартості робіт необхідно визначити об'єми земляних робіт.

Об'єми земляних робіт (насипів і виїмок) можуть бути визначені по формулах, спеціальних таблицях, графіках або номограмах.

В результаті підрахунків оформляється відомість об'ємів земляних робіт. Оскільки поверхня земляного полотна не горизонтальна, слід враховувати поправки.

Поправка на пристрій проїжджої частини розраховуються таким чином:

- Для насипів ;

- Для виїмок .

де: Wст - площа перерізу стічної призми, м²;

Wд.о. - площа перерізу дорожнього одягу, включаючи крайові укріплені смуги і укріплені узбіччя, м².

де: а - ширина узбіччя, м;

У - ширина проїжджої частини, м;

i₀ - поперечний ухил узбіччя (у тисячних);

i_n - поперечний ухил проїжджої частини (у тисячних).

м²

де: W_кам - площа перерізу шарів дорожнього одягу із застосуванням кам'яних матеріалів (без піщаного підстилаючого шару), м²;

W_об - площа перерізу зміцнення узбіч, м²;

W_п - площа перерізу піщаного підстилаючого шару, м².

де: d_к - ширина крайової укріпної смуги;

h_кам - товщина дорожнього одягу по розділу "Дорожній одяг".

м²

де: h_об - товщина шару зміцнення узбіччя.

м²

м²

- Для насипів м²;

- Для виїмок м².

Поправка на зняття рослинного ґрунту визначається кожній ділянці залежно від прийнятого типу поперечного профілю по формулі:

де: В - ширина земляного полотна по верху, м;

m - заставляння укосів насипу для прийнятого поперечного профілю на заданій ділянці;

Н_ср - середня висота насипу на ділянках з однотипними поперечними профілями, м;

L - протяжності заданої ділянки м;

h_гр - товщина рослинного шару, м.

Таблиця 2.1 - Попікетна відомість об'ємів земляних робіт

Кілометр	Пікет	+	Відстань, м	Робоча	Сума робітників	Різниця робочих відміток	Профільний об'єм, м3	Поправка на різницю робочих відміток	Поправка на зняття рослинного грунту	Поправка на пристрій проїжджої частини, м3	Разом земляних робіт, м3
				Н	В	Н	В		Н	В				Н	В
													Н	В
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
0	0			1.8
			100			3.4		0.2	2133		0	295	375		2053
	1			1.6
			100			3.04		0.16	1867		0	295	375		1787
	2			1.44
			100			2.97		-0.09	1820		0	295	375		1740
	3			1.53
			100			2.08		0.98	1202		13	295	375		1135
	4			0.55
			100			1.2		-0.1	654		0	272	375		551
	5			0.65
			100			1.19		0.11	642		0	272	375		539
	6			0.54
			100			1.43		-0.35	786		2	272	375		685
	7			0.89
			100			2.09		-0.31	1202		1	272	375		1100
	8			1.2
			100			1.74		0.66	983		5	272	375		885
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
	9			0.54
			100			0.81		0.27	424		0	272	375		321
1	10			0.27
			25.71			0.27		0.27	29		0	70	96		3
		25.71		0	0
			74.29				0.78			791		207		279		863
	11				0.78			0
			73.58				0.78			780		205		276		851
		73.58		0	0
			26.42			0.28		-0.28	43		0	66	99		10
	12			0.28
			100			0.74		-0.18	390		0	250	375		265
	13			0.46
			100			1.25		-0.33	678		0	250	375		553
	14			0.79
			100			2.27		-0.69	1321		6	295	375		1247
	15			1.48
			100			2.13		0.83	1228		8	295	375		1156
	16			0.65
			100			1.37		-0.07	749		0	284	375		658
	17			0.72
			100			1.1		0.34	595		2	284	375		506
	18			0.38
			100			0.77		-0.01	402		0	284	375		311
	19			0.39
			100			1.34		-0.56	737		4	284	375		650
2	20			0.95
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
			100			1.59		0.31	896		1	284	375		806
	21			0.64
			100			1.82		-0.54	1034		4	284	375		947
	22			1.18
			100			1.32		1.04	725		14	284	375		648
	23			0.14
			100			0.33		-0.05	174		0	284	375		83
	24			0.19
			100			1.09		-0.71	584		6	284	375		499
	25			0.9
			100			1.61		0.19	896		0	284	375		805
	26			0.71
			100			2.12		-0.7	1228		6	284	375		1143
	27			1.41
			100			2.68		0.14	1609		0	270	375		1504
	28			1.27
			100			2.46		0.08	1457		0	270	375		1352
	29			1.19
			100			1.85		0.53	1047		3	280	375		955
3	30			0.66
			100			1.45		-0.13	798		0	280	375		703
	31			0.79
			100			2.2		-0.62	1281		5	280	375		1191
	32			1.41
			35.7			2.11		0.71	486		2	100	134		454
		35.7		0.7
Разом	9054			27245	1714

Таблиця 2.2 - Відомість зняття рослинного шару з площі кюветів

Довга ділянки	Ширина земляного полотна, м	Середня висота насипу, м	Коефіцієнт заставляння укосів	Площа поперечного перерізу насипу, м2	Площа перерізу дорожнього одягу, м2	Середня глибина кювету, м	Середня ширина резерву по дну, м	Середня ширина резерву зверху, м	Площа рослинного шару ґрунту, що знімається, м2	Товщина рослинного шару ґрунту, м	Об'єм рослинного шару, що знімається, з поверхні кювету, м3
			Насипи і кювета, m	Зовнішнього укосу кювету, n
244.56	10	1.51	1.5	1.5	18.52	3.75	0.5	0.6	2.1	514	0.2	103
626.44	10	0.6	3	1.5	7.08	3.75	0.5	0.6	2.85	1785	0.2	357
260.09	10	0.42	3	1.5	4.73	3.75	0.5	0.6	2.85	741	0.2	148
145.5	10	1.59	1.5	1.5	19.69	3.75	0.5	0.6	2.1	306	0.2	61
334.59	10	0.7	3	1.5	8.47	3.75	0.5	0.6	2.85	954	0.2	191
776	10	0.7	3	1.5	8.47	3.75	0.5	0.6	2.85	2212	0.2	442
169	10	1.17	1.5	1.5	13.75	3.75	0.5	0.6	2.1	355	0.2	71
187.7	10	0.67	3	1.5	8.05	3.75	0.5	0.6	2.85	535	0.2	107
Разом	7402		1480

Таблиця 2.3 - Відомість укріплення укосів

2.3 Дорожній одяг

Завдання розрахунку - визначення товщини шарів одягу у варіантах, намічених при конструюванні, або вибір матеріалів з відповідними деформаціями характеристиками при заданій товщині шарів.

Відповідно до ДБН В. 2.3-4:2007, даних техніко-економічного обґрунтування, тип дорожнього одягу прийнятий полегшений.

Дорожній одяг розроблений виходячи з транспортно-експлуатаційних вимог і категорії дороги, з урахуванням складу перспективної інтенсивності руху, забезпеченості будівельними матеріалами і технікою.

Дорожній одяг це укладена на поверхню земляного полотна тверда монолітна конструкція матеріалів, що добре чинять опір дії, і коліс транспортних засобів.

Дорожній одяг полягає:

покриття;

основа;

додатковий шар основи.

Покриття - це верхня частина дорожнього одягу сприймане зусилля від коліс і що піддається дії атмосферних чинників.

Оскільки покриття влаштовують з найбільш дорогих матеріалів, йому надають мінімальну допустиму товщину.

Покриття забезпечує необхідні експлуатаційні якості дороги: рівність покриття, високий коефіцієнт зчеплення з шиною.

Конструкція покриття окрім основного шару передбачає додатковий шар, шар - зносу, він не входить в загальну розрахункову величину і підлягає відновленню в процесі експлуатації.

Основа - частина дорожнього одягу розташована під покриттям і що забезпечує спільно з покриттям перерозподіл напруги в конструкції.

Слід розрізняти частину основи, що несе, і додатковий шар основи.

Частина, що несе, повинна забезпечувати міцність дорожньому одягу і має бути морозостійкою. Основа не схильна до дії коліс, тому для улаштування можна застосовувати матеріали з меншою міцністю, чим у покриття. Широке застосування повинні знаходити місцеві матеріали, шари основи можуть зволожуватися, капілярною вологою із земляного полотна, то до матеріалів пред'являється вимоги відносно морозостійкості.

Додатковий шар основи - це шар між основою, що несе, і підстилаючим ґрунтом.

Грунт земляного полотна або підстилаючий шар.

Міцність дорожнього одягу може бути забезпечена лише на однорідному, добре укладеному, не схильному здуттю земляному полотні за наявності водовідведення.

2.3.1 Початкові дані

1. Район проектування - Луганська область Свердловський район;

2. Категорія дороги IV;

3. Кількість смуг руху - 2шт (за ДБН В.2.3-4:2007);

4. Тип дорожнього одягу - полегшений;

5. Строк експлуатації дорожнього одягу - 10 лет;

6. Група розрахункового навантаження - А₂;

7. Нормативне статичне навантаження на вісь - 100 кН;

8. Розрахункові параметри навантаження:

- р=0,6МПа;

- D=37,0см.

9. Дорожньо-кліматична зона У-III (по ДБН В.2.3-4:2007);

10. Перспектива інтенсивності руху на 20 років N₂₀=800авт/доб;

11. Склад руху вказан у попередніх розділах проекту;

12. Щорічний приріст в русі - 5%;

13. Тип місцевості по зволоженню - I;

14. Вид ґрунту земляного полотна - Суглинок важкий.

2.3.2 Визначення необхідного модуля пружності

1. Визначаємо перспективну інтенсивність руху на розрахунковий період по формулі:

, авто/доб

де: Nm - інтенсивність руху автомобілів на термін служби дорожнього покриття, авт/доб;

N₂₀ - перспективна інтенсивність на термін 20 років, авт/доб;

m - коефіцієнт, який прирівнює відношення руху цього року до інтенсивності першого року експлуатації і призначається залежно від щорічного приросту інтенсивності руху по таблиці залежно від терміну експлуатації проектованого дорожнього одягу.

2. Визначаємо інтенсивність руху на одну смугу проїжджої частини по формулі:

де: f_смуги - коефіцієнт, який враховує кількість смуг руху і розподілу руху по ним.

3. Визначаємо сумарну приведенню інтенсивність руху на одну смугу по складу руху.



де: р - процентний склад автомобілів потоку різних марок у складі руху в сотих;

k_прив. - коефіцієнт приведення для відповідної марки автомобіля до розрахункового завантаження.

Таблиця 2.4 - Сумарна приведена інтенсивність руху

Марка автомобіля, вантажопідйомність.	Зміст %	Коефіцієнт приведення kприв	Приведена інтенсивність руху
Легкові	37	0	0
ГАЗ 3307	7	0,104	1,79
ЗИЛ - 130	19	0,204	9,53
КАМАЗ 5511	14	1,65	56,83
МАЗ 53362	8	1,138	22,44
КрАЗ 6510	9	3,163	69,96
Богдан	2	0,082	0,4
ЛАЗ 699	2	0,508	5,0

4.Визначаємо сумарну кількість прикладень навантаження за строк служби за формулою:

де: Т_рдр=130 - кількість розрахункових діб за рік, відповідно до стану деформативності конструкції;

К_n=1,26 -- коефіцієнт, що враховує ймовірність відхилення сумарного руху від середнього, що очікується;

К_с=13,2- коефіцієнт суми;

Т_сл=10 - строк експлуатації дорожнього одягу;

q - 1,06 показник змін інтенсивності руху даного типу автомобіля за роками;

5. Потрібний модуль пружності Е_потр визначаємо за формулою, приведеною на рисунку 2.1

6. Визначаємо вологості ґрунтів при глибокому заляганні ґрунтових вод, хорошому поверхневому водовідводі та наявності щільних граничних шарів у одязі W_р=0,62W_т

7. Залежно від 0,62W_т шляхом інтерполяції знаходимо параметрами деформативності й міцності ґрунтів земляного полотна:

- Е_гр=30МПа;

- ц=14,8є;

- С=0,0304МПа.

2.3.3 Конструювання варіантів дорожнього одягу

Таблиця 2.5 - Варіант № 1

Конструкція	Товщина шару	Розрахунок за Е, МПа	Материали
		Пружним прогином	Опором зсуву
	10	900	900	Чорний щебінь, вкладений за способом заклинки за ВСН 123_77
	20	450	450	Щебінь фракційний марок 800 - 1400, вкладений за способом заклинки за ДСТУ Б В.2.7_30 з міцних осадочних та метаморфічних порід
	?	400	400	Шлак з підібраним гранулометричним складом за ГОСТ 3344, активний.
	Егр= 30 ц=14,8є; С=0,0304МПа	Суглинок важкий

Таблиця 2.6 - Варіант № 2

Конструкція	Товщина шару	Розрахунок за Е, МПа	Материали
		Пружним прогином	Опором зсуву
	8	600	600	Шар із щебеню марок 1000 - 1400, влаштований за способом просочення в'язким бітумом за ВСН 123-77
	20	700	700	Основа з щебеню обробленого цементом марки 40
	?	350	350	Додатковий шар ґрунту укріпленого гранульованим шлаком II класу міцності
	Егр= 30 ц=14,8є; С=0,0304МПа	Суглинок важкий

Таблиця 2.7 - Варіант № 3

Конструкція	Товщина шару	Розрахунок за Е, МПа	Материали
		Пружним прогином	Опором зсуву
	10	900	900	Покриття щебеню обробленого в'язким бітумом в установці
	20	750	750	Основа з щебенево-пісчаної суміші оптимального складу, укріпленої комплексними в'язучими I класу міцності
	?	130	130	Пісок, що відповідає вимогам ДСТУ Б В.2.7-32
	Егр= 30 ц=14,8є; С=0,0304МПа	Суглинок важкий

2.3.4 Розрахунок дорожнього одягу за допустимим пружним прогином

1. Визначають мінімальне значення коефіцієнта міцності за пружнім прогином та категорією дороги;

К_мц=1,29

2. Визначаємо проектний модуль пружності з урахуванням коефіцієнту надійності.

3. Виконуємо розрахунок "знизу нагору" для вибраної конструкції дорожнього одягу.

Варіант №1

1) см

- за номограмою 6.1 МПа

2) см

- за номограмою 6.1 МПа

3)

см- по номограмі 6.1

дорога трасування будівництво транспортний

Остаточно товщину шлакового шару приймаємо 25см щоб конструкція дорожнього одягу пройшла вимоги зсувостійкості в ґрунті, а також щоб конструкція мала запас міцності. Прийнята товщина не менш мінімальної товщини шарів нежорсткого дорожнього одягу вказаної у ДБН В.2.3-4:2007.

Варіант №2

1) см

- за номограмою 6.1 МПа

2) см

- за номограмою 6.1 МПа

3)

см- по номограмі 6.1

Остаточно товщину додаткового шару приймаємо 30см що не менш мінімальної товщини шарів нежорсткого дорожнього одягу вказаної у ДБН В.2.3-4:2007.

Варіант №3

1) см

- за номограмою 6.1 МПа

2) см

- за номограмою 6.1 МПа

3)

см- по номограмі 6.1

Остаточно товщину пісчаного шару приймаємо 35см що не менш мінімальної товщини шарів нежорсткого дорожнього одягу вказаної у ДБН В.2.3-4:2007.

2.3.5 Розрахунок дорожнього одягу за умовою зсувостійкості в ґрунті

Розраховують конструкцію за умовою зсувостійкості в ґрунті. Діючі в ґрунті активні напруження зсуву вираховують за формулою:

.

Для визначення попередньо призначену дорожню конструкцію приводять до двошарової розрахункової моделі.

В якості нижнього шару моделі приймають ґрунт (суглинок важкий) з наступними характеристиками при W_p = 0,62W_T , Е_гр = 30МПа, ц = 14,8° та С = 0,0304.

Варіант №1

Модуль пружності верхнього шару моделі вираховують за формулою:

МПа.

Для відношень і при

за допомогою номограми знаходять активне напруження зсуву: = 0,022 МПа. та активне напруження зсуву від особистої ваги дорожнього одягу ф_в=0,00025

Таким чином, Т_а = 0,022 · 0,6+0,00025 = 0,0134 МПа.

Допустиме напруження зсуву Т_доп в ґрунті робочого шару визначають за формулою,

де: с_гр- зчеплення у ґрунті активної зоні земляного полотна у раз рухомий період;

k₁=0,6 - коефіцієнт враховуючій зниження опору ґрунту зсуву під агресивній дією рухомих навантажень;

k₂=1,05 - коефіцієнт запасу на неоднорідність умов роботи конструкції;

k₃= 1,5 - коефіцієнт враховуючій особливості роботи ґрунту в конструкції.

Т_гр =0,0304·0,6·1,05·1,5 = 0,029 МПа.

, що більше

Відповідно, вибрана конструкція задовольняє умову за зсувостійкості в ґрунті.

Варіант №2

Модуль пружності верхнього шару моделі вираховують за формулою:

МПа.

Для відношень і при

за допомогою номограми знаходять активне напруження зсуву: = 0,019 МПа. та активне напруження зсуву від особистої ваги дорожнього одягу ф_в=0,00025

Таким чином, Т_а = 0,019 · 0,6+0,00025= 0,01165 МПа.

Допустиме напруження зсуву Т_доп в ґрунті робочого шару визначають за формулою,

де: с_гр- зчеплення у ґрунті активної зоні земляного полотна у раз рухомий період;

k₁=0,6 - коефіцієнт враховуючій зниження опору ґрунту зсуву під агресивній дією навантажень;

k₂=1,05 - коефіцієнт запасу на неоднорідність умов роботи конструкції;

k₃= 1,5 - коефіцієнт враховуючій особливості роботи ґрунту в конструкції.

Т_гр =0,03·0,6·1,05·1,5 = 0,029 МПа.

, що більше

Відповідно, вибрана конструкція задовольняє умову за зсувостійкості в ґрунті.

Варіант №3

Модуль пружності верхнього шару моделі вираховують за формулою:

МПа.

Для відношень і при

за допомогою номограми знаходять активне напруження зсуву: = 0,011 МПа. та активне напруження зсуву від особистої ваги дорожнього одягу ф_в=0,0002

Таким чином, Т_а = 0,011 · 0,6+0,0002= 0,0068 МПа.

Допустиме напруження зсуву Т_доп в ґрунті робочого шару визначають за формулою,

де: с_гр- зчеплення у ґрунті активної зоні земляного полотна у раз рухомий період;

k₁=0,6 - коефіцієнт враховуючій зниження опору ґрунту зсуву під агресивній дією навантажень;

k₂=1,05 - коефіцієнт запасу на неоднорідність умов роботи конструкції;

k₃= 1,5 - коефіцієнт враховуючій особливості роботи ґрунту в конструкції.

Т_гр =0,03·0,6·1,05·1,5 = 0,029 МПа.

, що більше

Відповідно, вибрана конструкція задовольняє умову за зсувостійкості в ґрунті.

2.3.6 Порівняння варіантів дорожнього одягу

Порівняння варіантів дорожнього одягу здійснюється на підставі розрахунку локальних кошторисів, для вимірника 1000м². Основні вартісні показники зводимо до таблиці.

Таблиця № 2.8 - Економічних показників I - варіанту

№ п/п	Найменування шару	Одиниці виміру	Загальна вартість
			Всього	Заробітна плата	Експлуатація машин
1	Покриття з чорного щебеню, вкладений за способом заклинки за ВСН 123_77	1000 м2	3629	1990	2672
2	Основа з щебеню фракційний марок 800 - 1400, вкладений за способом заклинки за ДСТУ Б В.2.7_30 з міцних осадочних та метаморфічних порід	1000 м2	5596	2455	4978
3	Шлак з підібраним гранулометричним складом за ГОСТ 3344, активний.	100 м3	8290	3208	7771
Разом	17515	7653	15421

Таблиця № 2.9 - Економічних показників II - варіанту

№ п/п	Найменування шару	Одиниці виміру	Загальна вартість
			Всього	Заробітна плата	Експлуатація машин
1	Покриття щебеню влаштований за способом просочення в'язким бітумом за ВСН 123-77	1000 м2	3585	2004	2442
2	Основа з щебеню обробленого цементом марки 40	1000 м2	1834	865	1295
3	Додатковий шар ґрунту укріпленого гранульованим шлаком II класу міцності	1000 м2	2758	1301	1948
Разом	8177	4169	5685

Таблиця № 2.10 - Економічних показників III - варіанту

№ п/п	Найменування шару	Одиниці виміру	Загальна вартість
			Всього	Заробітна плата	Експлуатація машин
1	Покриття щебеню обробленого в'язким бітумом в установці	1000 м2	3629	1990	2672
2	Основа з щебенево-пісчаної суміші оптимального складу, укріпленої комплексними в'язучими I класу міцності	1000 м2	1834	865	1295
3	Пісок, що відповідає вимогам ДСТУ Б В. 2. 7-32	1000 м2	3727	518	800
Разом	9190	3373	4767

Порівнюючи приведені дані в таблицях можна зробити висновок, що варіант III економічніше вигідний, оскільки його підсумкові значення вартості (зарплати робітників, експлуатації машин) нижчі, ніж у попередніх варіантів. Для подальших розрахунків в дипломному проекті прийнято застосовувати конструкцію дорожнього одягу приведену у варіанті - III.

2.4 Штучні споруди

2.4.1 Визначення розрахункових витрат від зливових вод

Максимальна витрата від зливових вод визначається по формулі:

Qл = 16,7·а_час·Кt·F·б·ц

Максимальний об'єм стоку від зливових вод визначуваний по формулі:

де а_час - середня інтенсивність зливу тривалістю 1час, мм/мін яка залежить від зливового району і вірогідності перевищення паводку I П, %;

Кt - коефіцієнт переходу від інтенсивності зливу тривалістю 1 година до розрахункової інтенсивності;

F - площа водозбірного басейну визначається по топографічній карті, км²;

б - коефіцієнт витрати стоку, який залежить від виду ґрунту на поверхні водозбору;

ц - коефіцієнт рекультивації, який враховує неповноту зливу.

Розрахунок зведений в табличну форму

Таблиця 2.11 - Розрахунок витрат від зливових вод

№	Показники	F1 ПК14+79,4	F2 ПК 21+76	F3 ПК28+50,00
1	Площа водозбору F км2	0,11	0,05	0,09
2	Категорія ґрунтів по вбиранню	II	II	II
3	Вірогідність перевищення паводку для III категорії дороги	2%	2%	2 %
4	Величина шару втрат Z	5 мм	5 мм	5 мм
5	Коефіцієнт шорсткості русла m	15	15	15
6	Коефіцієнт шорсткості схилу m	10	10	10
7	Ухил головної балки ‰	30	20	35
8	ачас	0,82	0,82	0,82
9	Коефіцієнт переходу (Кt)	2,2	1,9	2,97
10	Коефіцієнт стоку (б )	0,55	0,55	0,55
11	Коефіцієнт редукцій (ц)	1	1	1
12	Qл, м3/з	1,82	0,72	2,01
13	W, м3	2007	982	1413

2.4.2 Визначення витрат від сніготанення

Розрахункова максимальна витрата визначається по формулі

де: К₀ - коефіцієнт, який характеризує дружну повені. Залежить від дорожно-климатической зони.

F - площа водозбору, км²

h_роз - розрахунковий шар сумарного стоку, мм, визначається по формулі:

h - середній багаторічний шар стоку води від сніготанення, мм.

Кр - модульний коефіцієнт, який враховує вірогідність перевищення паводку і залежить від коефіцієнта варіації Сv і асиметрії Сs

д₁ - коефіцієнт, що враховує зниження максимальних витрат в заліснених басейнах приймаємо рівний 1;

д₂ - коефіцієнт, що враховує зниження максимальних витрат в заболочених басейнах приймаємо рівний 1.

Таблиця 2.12 - Розрахунок витрат від талих вод

№	Показники	F1 ПК14+79,4	F2 ПК 21+76	F3 ПК28+50
1	Площа водозбору F км2	0,11	0,05	0,09
3	К0	0,02	0,02	0,02
4	n	0,25	0,25	0,25
5	h	35	35	35
6	Кр	2,9	2,9	2,9
8	д1	1	1	1
9	д2	1	1	1
10		102	102	102
11	Qр	0,22	0,10	0,18

Порівнюючи варіанти розрахунків витрат від зливових вод і талих вод, приймаємо більший

2.4.3 Визначення отворів труб

Отвори труб в цьому дипломному проекті визначалися по приведених в рекомендованій літературі таблицях пропускної спроможності труб.

Підборі отворів труб здійснювали так, щоб швидкість води була не більше 6 м/сек., оскільки на виході за трубою швидкість збільшиться в 1,4-1,5 разу.

Отвір труб визначався з розрахунку її роботи в безнапірному режимі який забезпечить протікання потоку з вільною поверхнею на всьому протязі труби.

Таблиця 2.13 - Пропускна здатність труб

Положення	Режим роботи	Основні показники
		Діаметр, м	Висота Підпора, м	Швидкості Потоку, м/сік
ПК14+79,40	безнапірний	1,0	2,00	3,30
ПК21+76,00	безнапірний	0,75	0,90	2,20
ПК28+50,00	безнапірний	2х1, 0	1,03	2,70

2.4.4 Визначення довжин труб

Початкові дані по трубі ПК 14+79,40:

Діаметр труби 1,0 м, ухил русла потоку 30‰, кут перетину між віссю труби і віссю дороги 90°, заставляння укосів 1:1, 5, категорія дороги IV, висота насипу над трубою 2,50 м, ширина земляного полотна зверху 10,0 м.

1. Знаходимо відмітку верху труби :

де: d - діаметр труби

д- товщина стінки кільця труби.

2. Знаходимо довжину верхньої частини труби без оголовка при Н насипу 2,50 м по формулі:

3. Знаходимо довжину нижньої частини труби без оголовка при Н насипу 2,26 м по формулі:

4. Знаходимо довжину труби.

5. Уточнюємо довжину труби з урахуванням кута перетину осі труби з трасою по формулі:

6. Знаходимо необхідну кількість кілець труби

Остаточно приймаємо 11 метрових кілець

де: l_ог - довжина кільця оголовка, м

l_кол - довжина кільця труби, м

7. Визначаємо основні параметри фундаментного лекального блоку і визначаємо їх кількість. Проектом прийнятий лекальний фундаментний блок № 5.

8. Приймаємо для подальшого проектування оголовок №27, портальні стінки №35 і відкрилки №39л(п).

9. Знаходимо будівельну довжину водопропускної труби з урахуванням кількості і довгі секцій і швів між ними.



10. Знаходимо загальну довжину труби з урахуванням відкрилків.

Розрахунок довжин труб розташованих на ПК21+76,00 і ПК28+50,00 ведеться таким же методом підсумки розрахунків зводимо таблицю.

Таблиця 2.14 - Головні показники водо перепускних труб

№ п/п	Найменування	Одиниці виміру	Труби
			ПК 14+79,4	ПК 21+76,00	ПК 28+50,00
1	Висота насипу над трубою	м	2,50	1,90	2,20
2	Кут перетину між віссю труби і віссю дороги	град.	90	90	90
3	Діаметр труби	м	1,0	0,75	2х1, 0
4	Ухил русла потоку	‰	30	20	35
5	Довжина труби без оголовка	м	12,82	9,59	12,24
6	Необхідна кількість кілець труби	шт.	11	12	10
7	Будівельна довжина	м	13,38	11,85	12,87
8	Загальна довжина труби	м	19,22	11,85	18,71

2.5 Комплексна оцінка споживчих властивостей дороги

2.5.1 Забезпечення розрахункової базової швидкості

Під споживчими властивостями розуміють такі властивості дороги, які забезпечують безперервний, зручний і безпечний рух автомобілів із заданими швидкостями і навантаженнями відповідно до потреб споживачів, водіїв, пасажирів, вантажовідправників, вантажоодержувачів і власників транспортних засобів.

Комплексну оцінку споживчих властивостей виконують за показниками якості дороги, який запропонував проф. Д.П. Васильев:

де К_д - показник якості дороги; дорога відповідає вимогам за споживчими властивостями, якщо Кд > 1 ;

К_сд - комплексний показник транспортно-експлуатаційного стану дороги ;

К_об - показник інженерного устаткування дороги ;

К_э - показник експлуатаційного змісту дороги.

де K_pc^ад - підсумковий коефіцієнт забезпечення базової розрахункової швидкості для ділянки дороги;

де К_рсi - підсумковий коефіцієнт забезпеченості розрахункової базової швидкості на і -ій ділянці дороги;

li - довжина і -ої ділянки, км;

L - загальна довжина заданої ділянки дороги, км;

К_норм = 0,67/0,50 - нормативне значення коефіцієнта забезпеченості розрахункової базової швидкості.

Показник інженерного устаткування К_об = 1,0 визначають по коефіцієнту дефектності інженерного устаткування Д_ио і категорії і дороги.

Коефіцієнт дефектності інженерного устаткування визначають по формулі:

де Д_и - часткові коефіцієнти дефектності по окремих видах інженерного устаткування дороги (технічні засоби організації дорожнього руху, об'єкти дорожнього сервісу та ін.).

Дио = 0

Показник експлуатаційного змісту дороги К_э залежить від оцінки якості змісту S_ф. Оскільки в цьому дипломному проекті проектується нова дорога то К_э = 1,0, а оцінку якості змісту приймаємо найвищу рівну 5.

Початкові дані для побудови лінійних графіків і комплексної оцінки споживчих властивостей дороги такі:

- дорога IV категорії в рівнинній місцевості;

- добова інтенсивність руху 800 авт., у тому числі 63% вантажних автомобілів і автобусів;

- узбіччя укріплене щебенево-піщаною сумішшю на усю ширину;

- покриття чорнощебіневе, взимку на покритті ожеледиця;

- відстань видимості поверхні дороги 500 м на окремих ділянках 350;

- рівність покриття - 35 см на км і коефіцієнт зчеплення колеса з покриттям - 0,5;

- забезпеченість дорожньо-эксплуатаційної служби ресурсами для утримання дороги складає 90%.

Ширину укріпленої поверхні дороги, яку фактично використовують для руху літом, визначаємо по формулі за умови в₃ =0

де В - ширина проїжджої частини, м;

а_о - ширина зміцнення узбіччя, м;

в₃ - ширина смуги забруднення м

У результаті отримуємо:

Значення Кр_сі визначаємо для руху в частково пов'язаному режимі для схеми 2а:

К_рс1 = 0,33 (В_ф - 4) =0,33 (9,0-4) = 1,65

Значення К_рс2 визначаємо по графіку залежно від ширини укріпленого узбіччя К_рс2 = 0,95.

Визначуваний ?К_рс для добової інтенсивності 800 авт. (63 % вантажних автомобілів і автобусів) інтерполяцією: ?К_рс= 0,03.

Тоді для літа по формулі визначуваний Крс3

К_рс3= К_рс1 -?К_рс=1,65-0,03=1,62

Значення К_рс4 визначаємо виходячи з сухого чистого стану покриття і різних подовжніх ухилів інтерполяцією: