Проектирование автомобильной дороги III категории в Липецкой области на участке Каменка-Большая Верейка

0

Дипломный проект

Проектирование автомобильной дороги III категории в Липецкой области на участке Каменка-Большая Верейка

Содержание

Аннотация………………………………………………………………………

Содержание……………………………………………………………………..

Введение………………………………………………………………………...

1 Геофизические условия района проложения трассы……………………...

Общее описание района проложения трассы…………………………….
Рельеф местности…………………………………………………………..
Климат………………………………………………………………………
Почвы и грунты…………………………………………………………….
Растительность……………………………………………………………..
Животный мир……………………………………………………………...

2 Определение технической категории дороги………………………………

3 Трассирование и описание вариантов проложения трассы……………….

4 Расчет дорожной одежды……………………………………………………

4.1 Вариант конструкции №1………………………………………………….

4.1.2 Расчет на прочность………………………………………………………

4.1.3 Расчет по допускаемому упругому прогибу……………………………

4.1.4 Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в грунте………

4.1.5 Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе………………………………………

4.1.6 Проверка конструкции на морозоустойчивость………………………..

4.2 Вариант конструкции №2………………………………………………….

4.2.1 Расчет по допускаемому упругому прогибу……………………………

4.2.2 Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в грунте………

4.2.3 Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному

разрушению от растяжения при изгибе………………………………………

4.2.4 Проверка конструкции на морозоустойчивость………………………..

4.3 Вариант конструкции №3………………………………………………….

4.3.1 Расчет по допускаемому упругому прогибу……………………………

4.3.2 Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в грунте………

4.3.3 Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному

разрушению от растяжения при изгибе………………………………………

4.3.4 Проверка конструкции на морозоустойчивость……………………….

4.4 Вариант конструкции №4………………………………………………….

4.4.1 Расчет по допускаемому упругому прогибу……………………………

4.4.2 Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в грунте………

4.4.3 Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному

разрушению от растяжения при изгибе………………………………………

4.4.4 Проверка конструкции на морозоустойчивость………………………..

5 Определение характеристик водосборного бассейна на ПК 12+00……….

5.1 Определение площади водосборного бассейна на ПК 12+00…………...

5.2 Максимальный сток рек весеннего половодья……………………………

5.3 Максимальный сток рек дождевых паводков…………………………….

5.4 Расчет отверстия трубы с учетом аккумуляции воды у сооружения…...

6 Определение характеристик водосборного бассейна на ПК 25+00……….

6.1 Определение площади водосборного бассейна на ПК 25+00……………

6.2 Максимальный сток рек весеннего половодья……………………………

6.3 Максимальный сток рек дождевых паводков…………………………….

6.4 Расчет отверстия трубы с учетом аккумуляции воды у сооружения…...

7 Определение характеристик водосборного бассейна на ПК 48+00……….

7.1 Определение площади водосборного бассейна на ПК 48+00……………

7.2 Максимальный сток рек весеннего половодья……………………………

7.3 Максимальный сток рек дождевых паводков……………………………..

7.4 Расчет отверстия трубы с учетом аккумуляции воды у сооружения…...

8 Определение характеристик водосборного бассейна на ПК 55+50………

8.1 Определение площади водосборного бассейна на ПК 55+50…………...

8.2 Максимальный сток рек весеннего половодья…………………………...

8.3 Максимальный сток рек дождевых паводков…………………………….

8.4 Расчет отверстия трубы с учетом аккумуляции воды у сооружения……

9 Определение характеристик водосборного бассейна на ПК 74+00……….

9.1 Определение площади водосборного бассейна на ПК 74+00…………...

9.2 Максимальный сток рек весеннего половодья…………………………...

9.3 Максимальный сток рек дождевых паводков…………………………….

9.4 Расчет отверстия трубы с учетом аккумуляции воды у сооружения…...

10 Продольный и поперечный профиль………………………………………

10.1 Подсчет руководящей отметки и контрольных точек………………….

10.2 Проектная линия . ………………………………………………………...

10.3 Определение положения нулевых точек и подсчет объема земляных работ……………………………………………………………………………..

11 Сравнение вариантов трассы…………………………………………….....

12 Детальная разработка – Расчет размеров укрепления отводящего русла у круглой трубы…………………………………………………………………..

12.1 Расчет размеров укрепления отводящего русла у круглой трубы……..

13 Безопасность труда………………..……………………………………...…

13.1 Анализ и обеспечение безопасного условия труда…………………...

13.2 Расчет мероприятия по обеспеченинию безопасного условия труда….

13.2.1 Расчет устойчивости самоходного автокрана………………………...

13.3 Возможные чрезвычайные ситуации……………………………………

13.3.1 Определение размеров и площади зон химического заражения…….

13.3.2 Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту…….

14 Охрана окружающей среды………………………………………………..

14.1 Автомагистраль как фактор экологической опасности………………..

14.2 Комплекс мероприятий по обеспечению норм шума на данном участке автомагистрали…………………………………………………………………

14.3 Мероприятия по защите воздушного бассейна…………………………

14.3.1 Расчет категории опасности легкового автомобиля………………….

14.3.2 Расчет категории опасности грузовых автомобилей на бензине…….

14.3.3 Расчет категории опасности грузовых автомобилей на дизеле………

14.3.4 Расчет КОД по величине сдуваемости пылевидного материала…....

14.4 Комплекс мероприятий по охране земель………………………………

14.5 Охрана растительного и животного мира…………………………….

14.6 Выводы к разделу……………………………………………………….

15 Технико-экономическое сравнение дорожных одежд………………….

16 Экономика и организация производства работ………………………...

Приложение А Таблица А.1 – Ведомость объемов земляных работ…….

Приложение А Таблица А.2 – Ведомость объемов земляных работ…….

Список используемых источников…………………………………………..

Дипломный проект на тему "Проектирование автомобильной дороги 3 категории в Липецкой области на участке Каменка - -Большая Верейка", содержит 140 листов страниц машинописного текста(пояснительная записка),10 чертежей, 30 таблиц, 5 рисунков.

В дипломном проекте выполнены: расчет 2-х вариантов плана трассы, расчет продольного профиля для каждого из двух вариантов, расчет 4-х вариантов дорожной одежды нежесткого типа, подсчет объемов земляных работ при выбранных типах поперечных профилей земляного полотна, расчет малых искусственных сооружений (труб), сметно-финансовый расчет строительства автомобильной дороги, расчет экологичности проекта, оценка безопасности при строительстве автомобильной дороги.

Деталью проекта является -Расчет размеров укрепления отводящего русла у круглой трубы.

The summary

The degree project on a theme "Designing of a highway of 3 categories in the Lipetsk region on a site of Kamenka - - Big Verejka", contains 140 sheets of pages of the typewritten text (explanatory note), 10 drawings, 30 tables, 5 drawings.

In the degree project are executed: calculation of 2 variants of the plan of a line, calculation of a longitudinal profile for each of two variants, calculation of 4 variants of road clothes of nonrigid type, calculation of volumes of excavations at the chosen types of cross-section profiles of an earthen cloth, calculation of small artificial constructions (pipes), smetno-financial calculation of building of a highway, calculation of ecological compatibility of the project, a safety estimation at highway building.

Project detail is - Calculation of the sizes of strengthening of a taking away channel at a round pipe.

Введение

Транспортная система представляет собой большой и сложный народнохозяйственный комплекс. Продукция транспорта – перемещение грузов и пассажиров – неотделима от процесса транспортного производства. Поэтому проблема резервов на транспорте заключается не в создании запасов продукции, а в создании резервов пропускной и провозной способности.

Транспорт – одно из общих условий производства. Осуществляя перевозки внутри предприятий, между предприятиями, районами и странами, транспорт влияет на масштабы общественного производства и темпы его роста.

Рассматривая транспорт в качестве межотраслевой системы, которая преобразует условия жизнедеятельности и хозяйствования, все больше осознается факт необходимости создания эффективной транспортной системы. Достижение максимального вклада в стабилизацию и подъем национальной экономики должно стать главной целью развития автомобильных дорог общего пользования.

Ошибки проектировщиков в выборе трассы могут быть исправлены ценою значительных материальных затрат. Стремясь к экономии материальных затрат на строительство дороги, необходимо качественное обоснование эффективности затрат в процессе проектирования. Проектирование современной дороги - это поиск компромисса между рядом противоречивых требований, а именно: минимума строительных работ, наибольшей "эффективности и безопасности автомобильных перевозок, использование малоценных земель, охраны природы. Добиться рационального решения данных требований возможно при максимальном количестве вариантов проектных решений. Наличие в настоящее время программ для автоматизированного проектирования освобождает проектировщиков от трудоемких работ, позволяет увеличить точность расчетов, используя усложненные методы. Все проектные решения должны приниматься в зависимости от комплексного развития пересекаемой дорогой территории. При выборе вариантов проектных решений за основные следует выбирать такие, в которых будет обеспечено наилучшее сочетание элементов дороги с ландшафтом и при строительстве будет оказано наименьшее отрицательное воздействие на окружающую природную среду.

С появлением такой проблемы, как загрязнение окружающей среды, стали уделять большое внимание экологической проблеме ,так при выборе вариантов проектных решений за основные следует выбирать такие ,в которых будет обеспечено наилучшее сочетание элементов дороги с ландшафтом и при строительстве будет оказано наименьшее отрицательное воздействие на окружающую среду [1].

2 Определение технической категории дороги

Согласно СНиП 2.05.02-85 автомобильная дорога с интенсивностью движения N₂₀=1940 авт/сут относится к III технической категории [4].

Таблица 1 - Основные технические нормы

Показатели	Значения
Перспективная интенсивность движения	1940 авт/сут
Расчетная скорость движения	100 км/ч
Число полос движения	2
Ширина проезжей части	7.0 м
Ширина полосы движения	3,5 м
Ширина обочины	2,5 м
Наименьшая ширина укрепленной полосы обочины	0.5 м
Ширина земляного полотна	12,0 м
Наибольший продольный уклон	50‰
Наименьшее расстояние видимости:
для остановки	250 м
встречного автомобиля	450 м
Наименьшие радиусы кривых:
в плане	600 м
в продольном профиле:
выпуклых	10000 м
вогнутых	3000 м

1 Геофизические условия района проложения трассы

1.1 Общее описание района проложения трассы

Липецкая область расположена в европейской части Российской федерации на среднерусской возвышенности, по обе стороны среднего течения Дона. На западе - склоны Среднерусской возвышенности, представляющие сильно расчленённую равнину (высота до 268 м) с густой сетью оврагов и балок. На востоке - Калачская возвышенность. На ее территории расположены такие реки как: Дон с притоками Ведуга, Тихая Сосна, Чёрная Калитва, Воронеж, Битюг и др. На востоке - Хопёр.

Климат умеренно континентальный. Средняя температура января -9С, июля +20С. Осадков около 500 мм в год (максимум летом). Южная часть области подвержена суховеям. Вегетационный период около 185 дней на севере и около 200 дней на юге.

Липецкая область расположена в лесостепной и степной зонах. Почвы - чернозёмы выщелоченные и типичные на севере, чернозёмы обыкновенные на юге. В поймах рек аллювиальные луговые, в балках и оврагах - лугово-чернозёмные. Леса (основные породы - дуб, сосна, клён) приурочены к долинам рек и занимают 8% территории. Распахано 70% территории области. Сохранились заяц-русак, лисица, хорёк, грызуны. Из птиц - орлы, жаворонки, журавли, пустельга и др. На территории Липецкой области расположены Липецкий заповедник, Хопёрский заповедник.

Правобережье Дона, расположенное на восточных отрогах Средне-Русской возвышенности (а также на Калачской возвышенности) представляет собой приподнятую, сильно изрезанную реками, балками и оврагами возвышенность.
Левобережная часть области, занимающая пространства в пределах Окско-Донской низменности к востоку от рек Дон и Липецк и к северу от Калачской возвышенности, представляет низменную плоскую слабо эродированную равнину, разделяющую Средне-Русскую и Приволжскую возвышенности. Наивысшая абсолютная высота местности наблюдается в окрестностях г. Нижнедевицка, где она достигает 260 м над уровнем моря. Наиболее низкая абсолютная высота местности наблюдается на крайнем юго-востоке, где р. Дон пересекает границу Воронежской и Ростовской областей.

Низменная плоская слабо расчлененная равнина расположена в среднем на высоте 150 м над уровнем моря с отклонениями в сторону минимума до 80 м (г. Лиски) и в сторону максимума до 175—190 м.
Склоны речных долин имеют ясно выраженные террасы. Обычно выделяют четыре надпойменные террасы: первая возвышается над меженным уровнем реки на 8-12 м, вторая - на 15—25 м, третья - на 30-40 м и четвертая - на 50-60 м. Наибольшее развитие имеют первая и вторая террасы, третья встречается реже, а четвертая еще реже. Поверхность террас представляет собою равнинные участки, прорезанные неглубокими, но часто широкими ложбинами и балками. Речные долины имеют ясно выраженную асимметрию склонов [2].

1.2 Рельеф местности

Липецкая область имеет преимущественно волнисто-равнинную поверхность, за исключением узкой части, где хорошо выражен сопочный рельеф. Поверхность области расчленена долинами рек, балками и оврагами.

Учитывая особенности поверхности, область можно разделить на три части: западную, центральную и восточную.

Западная часть области расположена в южном Приуралье. Она простирается до долин рек Большого Ика и Урта-Бурти. Почти посередине Южного Приуралья проходит возвышенность Общий сырт. Она представляет собой систему увалов самого разнообразного строения. Особенность увалов является различная крутизна склонов. Поверхность увалов равнинная или волнисто-увалистая.

Самая высокая точка поверхности области – 688м – находится севернее поселка Тюльган в горном массиве Малый наказ.

На крайнем севере области в Приуралье вклинивается небольшая часть Бугульминско-Белебеевской возвышенности. На юге сырты переходят в прикаспийскую низменность.

Центральная часть области лежит между долинами рек Большего Ика и Урало-Бурти на западе и реки Уралом на востоке. Здесь рельеф приобретает сложный, холмисто-сопочный характер.

Восточная часть области лежит к востоку от реки Урала и называется Урало-Тобольское плато. Оно представляет собой широкую мягковолнистую возвышенную равнину [2].

1.3 Климат

Его общие закономерности: повышение температуры в теплый период года с Севера на Юг, усиление морозности с Запада на Восток, уменьшение количества осадков и повышение засушливости с ceверо-запада на юго-восток. В связи с небольшими размерами территории области климатические различия несущественны.

Климатические параметры [3]:

Количество дней с положительной температурой – 158 дней.

Минимальная температура воздуха -42

Дата перехода температуры воздуха через +5 - 15 апреля.

Дата перехода температуры через +10 - 23 апреля и 2 октября.

Максимальная температура воздуха +39

Таблица 1.3.1 - Средняя месячная и годовая температура воздуха, ˚С

Пункт

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Год

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Липецкая область

Липецк

-10,3

-9,5

-4,4

5,5

13,8

18,0

20,2

18,5

12,5

5,5

-1,5

-7,1

5,1

Таблица 1.3.2 - Среднемесячное количество осадков, мм

Месяц	I	II	III	IV	V	VI
Количество осадков, мм	16	14	17	21	34	53
Месяц	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Количество осадков, мм	76	57	35	37	25	22

Климатические параметры [3]:

Глубина промерзания почвы – 156 м.

Дата образования устойчивого снежного покрова: 27-30 ноября.

Разрушение устойчивого снежного покрова: 7-10 апреля.

Число дней со снежным покровом: 132-135 дней.

Таблица 1.3.3 - Высота снежного покрова, мм

Месяц	январь	февраль	март	апрель	май	июнь	июль	август	сентябрь	октябрь	ноябрь	декабрь
Высота снежного покрова, см	37	41	25	-	-	-	-	-	-	-	4	14

Таблица 1.3.4 - Повторяемость ветра в январе, %

Направление ветра	с	св	в	юв	ю	юз	з	сз
Кол-во повторений, %	20	11	1	2	26	23	11	6
Скорость, м/с	11,4	4,3	0,8	2,6	11,6	6,1	1,8	4,7

Таблица 1.3.5 - Повторяемость ветра в июле, %

Направление ветра	с	св	в	юв	ю	юз	з	сз
Кол-во повторений, %	20	16	4	3	8	13	14	22
Скорость, м/с	5,6	3,5	1,9	1,4	2,5	2,7	3,6	6,9

1.4 Почвы и грунты

Липецкая область расположена в пределах двух природных зон: лесостепной и степной. Лесостепная зона занимает небольшую площадь на северо-западе, севере и северо-востоке области. Вся остальная территория ее находится в степной зоне. Каждая из зон отличается своими почвами, растительностью и животным миром.

В лесостепной зоне основу почвенного покрова составляют тучные и выщелоченные черноземы, также встречаются серые лесные и оподзоленные почвы. Растительность лесостепной зоны представляет собой чередование не небольших лесных колков с обширными участками, занятыми под посевы. По составу древесных пород леса разнообразны. Встречаются почти чистые березняки, чередующиеся с сосновыми массивами. Однако чаще в них произрастает дуб, ясень, клен, вяз, липа, береза, осина, черемуха, рябина, калина. Травяная растительность лесостепной зоны представлена злаково-разнотравной степью.

1.5 Растительность

Сухость климата и свойств почв степной зоны неблагоприятны для произрастания в ней леса. Поэтому здесь он растет только во влажных местах – в поймах рек, балках, лощинах. В степях часто встречаются заросли кустарников: чилиги, бобовника, таволги, шиповника, вишни степной; также встречаются лекарственные растения: балладога, белена, валериана лекарственная, горицвет весенний, зверобой, крапива и другие.

1.6 Животный мир

Оценивая животный мир с точки зрения его значения для человека, можно выделить большую группу полезных и вредных животных.

Огромная армия пернатых уничтожает грызунов и насекомых. К вредным животным наносящим вред деятельности человека, относятся волки, хорьки, суслики, различные мышиные, частично зайцы, лисицы.

3 Трассирование и описание вариантов проложения

трассы

Вариант трассы №1 (красная)

Проектируемая дорога находится на участке от поселка Каменка до поселка Малая Верейка. Трассу необходимо проектировать в обход препятствий, а так как на пути воздушной линии присутствует лес, населенные пункты, сады. Теперь проектируемая дорога состоит из двух прямых участков и имеет два угла поворота. Определяем пикетажное положение вершины первого угла. Для этого производим разбивку пикетажа от начального пункта до вершины первого угла ПК ВУ₁ 28+30.

Величина угла поворота

По таблицам [5] выписываем значения элементов кривой для принимаемого радиуса:

Полная длина закругления определяется по формуле:

(3.1)

Определяем пикетажное положение начала закругления первой кривой по формуле:

ПК НЗ₁=ПК ВУ₁-(T₁+t₁), (3.2)

ПК ВУ₁ 28+30,00

T₁ 5+23,593

ПК НЗ₁ 23+06,407

Определяем пикетажное положение конца закругления первой кривой по формуле:

ПК КЗ₁=ПК НЗ₁+ К_рЗ₁, (3.3)

ПК НЗ₁ 23+06,407

+ К_рЗ₁ 10+26,249

ПК КЗ₁ 33+32,656

Делаем проверку вычислений по формуле:

ПК КЗ₁=ПК ВУ₁+(T₁+t₁)-Д₁,(3.4)

ПК ВУ₁ 28+30,00

+ T₁ 5+23,593

Д₁ 00+20,916

ПК КЗ₁ 33+32,677

Зная контрольные точки начала и конца закругления, вписываем первую кривую.

Определяем расстояние между вершиной угла один и началом трассы по формуле:

S₁=ПК ВУ₁(3.5)

S₁=2830м

Вычисляем длину прямой Р₁ между началом закругления один и началом трассы по формуле:

Р₁=ПК НЗ₁-Н_тр (3.6)

Р₁ =2306,407 м

От конца первой кривой производим разбивку пикетажа до вершины второго угла ПК ВУ₂ 50+00.

Величина угла поворота α₂=80⁰

Для плавного перехода с одного участка на другой необходимо вписать кривую. Для расчета примем радиус, равный 800 м.

По таблицам [5] выписываем значения элементов кривой для принимаемого радиуса:

На кривых, имеющих радиус меньше 2000м, должны быть предусмотрены переходные кривые, элементы которых выписываем из таблиц переходных кривых.

длина переходной кривой, L₂=120м

добавочный тангенс, t₂=59,99м

сдвижка кривой, р₂=0,77м

угол

Определяем длину круговой кривой К₂, которая остается после устройства переходных кривых с двух сторон закругления по формуле:

(3.7)

Полная длина закругления определяется по формуле:

( 3.8)

При устройстве закруглений с переходными кривыми величина домера определяется по формуле:

(3.9)

Определяем пикетажное положение начала закругления первой кривой по формуле (3.2):

ПК НЗ₂=ПК ВУ₂-(T₂+t₂),

ПК НЗ₂=42+68,73

Определяем пикетажное положение конца закругления первой кривой по формуле (3.3):

ПК КЗ₂=ПК НЗ₂+ К_рЗ₂,

ПК НЗ₂ 42+68,73

+ К_рЗ₂ 12+44,786

ПК КЗ₂ 55+13,516

Делаем проверку вычислений по формуле (3.4):

ПК КЗ₂=ПК ВУ₂+(T₂+t₂)-Д₂,

ПК ВУ₂ 50+00,00

+ T₂ 6+71,28

+ t₁ 00+59,99

Д₂ 00+17,754

ПК КЗ₂ 55+135,16

Зная контрольные точки начала и конца закругления, вписываем вторую кривую.

Определяем расстояние между вершиной угла один и вершиной угла два по формуле:

S₂=ПК ВУ₂- ПК ВУ₁, (3.10)

S₂=2190,916 м

Вычисляем длину прямой Р₂ между концом закругления один и началом закругления два по формуле:

Р₂=ПК НЗ₂- ПК КЗ₁,(3.11)

Р₂=4268,73-3332,677=936,053 м

Определяем расстояние S₃ между концом трассы и вершиной второго угла по формуле:

S₃=ПК К_тр. – ПК ВУ₂ + Д₂,(3.12)

ПК К_тр. 90+00,00

ПК ВУ₂ 50+00,00

+ Д₁ 2+17,754

S₃ = 4217,754

Длина прямой Р₃ от конца второго угла закругления до конца трассы равна:

Р₃=ПК К_тр. – ПК КЗ₂,(3.13)

ПК К_тр. 90+00,00

ПК КЗ₂ 55+13,516

Р₂ = 34+86,484

Вычислим величины румбов:

румб первой прямой r_1СВ = 61^o

румб второй прямой r_2СВ =А= 73⁰

румб третей прямой r_2СВ =А= 9⁰

Делаем четырехкратную проверку правильности расчетов:

Сумма прямых вставок, а также круговых и переходных кривых равна длине трассы и вычисляется по формуле:

, (3.14)

6728,944+1244,786=9000

9000=9000

Разность между суммой расстояний между вершинами углов и суммой домеров равна длине трассы и вычисляется по формуле:

(3.15)

9238,67-238,67=9000

9000=9000

Разность между удвоенной суммой тангенсов и суммой длин закруглений равна сумме домеров и вычисляется по формуле:

, (3.16)

2(523,593+671,28)-1026,249-1244,786=238,69=238,69

161,67=161,67

Разность между суммой углов право и суммой углов лево равно разности начального и конечного румбов и вычисляется по формуле:

, (3.17)

=(80-28)=(61-9)=52=52

Определим коэффициент развития трассы по следующей формуле:

(3.18)

Вариант трассы №2 (черная)

Проектируемая дорога находится на участке от поселка Каменка до поселка Большая Верейка. Трассу необходимо проектировать в обход препятствий, а так как на пути воздушной линии присутствует лес, населенные пункты, сады. Теперь проектируемая дорога состоит из пяти прямых участков и имеет четыре угла поворота. Определяем пикетажное положение вершины первого угла. Для этого производим разбивку пикетажа от начального пункта до вершины первого угла ПК ВУ₁ 25+00

Величина угла поворота

Для плавного перехода с одного участка на другой необходимо вписать кривую. Для расчета примем радиус, равный 1000м.

По таблицам [5] выписываем значения элементов кривой для принимаемого радиуса:

На кривых, имеющих радиус меньше 2000м, должны быть предусмотрены переходные кривые, элементы которых выписываем из таблиц переходных кривых.

длина переходной кривой, L₁=100м

добавочный тангенс, t₁=59,99м

сдвижка кривой, р₁=0,60м

угол

Определяем длину круговой кривой К₁, которая остается после устройства переходных кривых с двух сторон закругления по формуле (3.7):

Полная длина закругления определяется по формуле (3.8):

При устройстве закруглений с переходными кривыми величина домера определяется по формуле (3.9):

Определяем пикетажное положение начала закругления первой кривой по формуле (3.2):

ПК НЗ₁=12+89,64

Определяем пикетажное положение конца закругления первой кривой по формуле (3.3):

ПК НЗ₁ 12+89,64

+ К_рЗ₁ 24+89,886

ПК КЗ₂ 37+79,526

Делаем проверку вычислений по формуле (3.4):

ПК ВУ₁ 25+00,00

+ T₁ 11+50,37

+ t₁ 00+59,99

Д₁ 06+30,834

ПК КЗ₂ 37+79,526

Зная контрольные точки начала и конца закругления, вписываем первую кривую.

Определяем расстояние между вершиной угла один и началом трассы по формуле (3.5):

S₁=2500м

Вычисляем длину прямой Р₁ между началом закругления один и началом трассы по формуле (3.6):

Р₁=1289,64 м

От конца первой кривой производим разбивку пикетажа до вершины второго угла ПК ВУ₂ 60+00

Величина угла поворота

Для плавного перехода с одного участка на другой необходимо вписать кривую. Для расчета примем радиус, равный 2100 м.

По таблицам [5] выписываем значения элементов кривой для принимаемого радиуса:

Полная длина закругления определяется по формуле (3.1):

,

Определяем пикетажное положение начала закругления первой кривой по формуле (3.2):

ПК ВУ₂ 60+00,00

T₂ 8+69,841

ПК НЗ₂ 51+30,159

Определяем пикетажное положение конца закругления первой кривой по формуле (3.3):

ПК НЗ₂ 51+30,159

+ К_рЗ₂ 16+49,34

ПК КЗ₂ 67+79,499

Делаем проверку вычислений по формуле (3.4):

ПК ВУ₂ 60+00,00

+T₂ 08+69,841

Д₂ 00+90,342

ПК КЗ₂ 67+79,499

Зная контрольные точки начала и конца закругления, вписываем вторую кривую.

Определяем расстояние между вершиной угла один и вершиной угла два по формуле (3.10):

S₂=4130, 834 м

Вычисляем длину прямой Р₂ между концом закругления один и началом закругления два по формуле (3.11):

Р₂=1350,633 м

Определяем пикетажное положение вершины второго угла. Для этого производим разбивку пикетажа от вершины первого угла до вершины второго угла ПК ВУ₃ 78+00

Величина угла поворота

Для плавного перехода с одного участка на другой необходимо вписать кривую. Для расчета примем радиус, равный 1500м.

По таблицам [5] выписываем значения элементов кривой для принимаемого радиуса:

На кривых, имеющих радиус меньше 2000м, должны быть предусмотрены переходные кривые, элементы которых выписываем из таблиц переходных кривых.

длина переходной кривой, L₃=100м

добавочный тангенс, t₃=50,00м

сдвижка кривой, р₃=0,28м

угол

Определяем длину круговой кривой К₁, которая остается после устройства переходных кривых с двух сторон закругления по формуле (3.7):

Полная длина закругления определяется по формуле (3.8):

При устройстве закруглений с переходными кривыми величина домера определяется по формуле (3.9):

Определяем пикетажное положение начала закругления первой кривой по формуле (3.2):

ПК НЗ₃=70+34,53

Определяем пикетажное положение конца закругления первой кривой по формуле (3.3):

ПК НЗ₃ 70+34,53

+ К_рЗ₃ 14+34,5578

ПК КЗ₃ 84+69,0878

Делаем проверку вычислений по формуле (3.4):

ПК ВУ₃ 78+00,00

+ T₃ 07+15,47

+ t₃ 00+50,00

Д₃ 00+96,3822

ПК КЗ₃ 84+69,0878

Зная контрольные точки начала и конца закругления, вписываем первую кривую.

Определяем расстояние между вершиной угла один и вершиной угла два (3.10):

S₃=1890, 342 м

Вычисляем длину прямой Р₂ между концом закругления один и началом закругления два по формуле (3.11):

Р₃=7034,53-6779,477=255,031 м

От конца первой кривой производим разбивку пикетажа до вершины второго угла ПК ВУ₄ 95+00

Величина угла поворота

Для плавного перехода с одного участка на другой необходимо вписать кривую. Для расчета примем радиус, равный 2100 м.

По таблицам [5] выписываем значения элементов кривой для принимаемого радиуса:

Полная длина закругления определяется по формуле (3.1):

,

Определяем пикетажное положение начала закругления первой кривой по формуле (3.2):

ПК ВУ₄ 60+00,00

T₄ 7+64,337

ПК НЗ₄87+35,663

Определяем пикетажное положение конца закругления первой кривой по формуле (3.3):

ПК НЗ₄ 87+35,663

+ К_рЗ₂ 14+66,073

ПК КЗ₂ 102+01,736

Делаем проверку вычислений по формуле (3.4):

ПК ВУ₄ 95+00,00

+ T₄ 07+64,337

Д₄ 00+62,601

ПК КЗ₄ 102+01,736

Зная контрольные точки начала и конца закругления, вписываем вторую кривую.

Определяем расстояние между вершиной угла один и вершиной угла два (3.10):

S₄=1793,3822 м

Вычисляем длину прямой Р₄ между концом закругления один и началом закругления два по формуле (3.11):

Р₅=998,264 м

Определяем расстояние S₃ между концом трассы и вершиной первого угла по формуле (3.10):

S₅= 1762,601 м

Вычислим величины румбов:

румб первой прямой r_1ЮВ = 58^o

румб второй прямой r_2СВ =А= 27⁰

румб третей прямой r_2СВ =А= 40⁰

румб четвертый прямой r_2СВ =А= 30⁰

румб пятой прямой r_2СВ =А= 9⁰

Делаем четырехкратную проверку правильности расчетов:

Сумма прямых вставок, а также круговых и переходных кривых равна длине трассы и вычисляется по формуле (3.14):

4160,143+7039,856=11200

11200=11200

Разность между суммой расстояний между вершинами углов и суммой домеров равна длине трассы и вычисляется по формуле (3.15):

12077,159-877,1591=11200

11200=11200

3 Разность между удвоенной суммой тангенсов и суммой длин закруглений равна сумме домеров и вычисляется по формуле (3.16):

877,1592=877,1592

4 Разность между суммой углов право и суммой углов лево равно разности начального и конечного румбов и вычисляется по формуле (3.17):

= (138-96)=(58-9)=30=49

Определим коэффициент развития трассы по следующей формуле (3.18):

4 Расчет дорожной одежды

4.1 Вариант конструкции № 1

Требуется запроектировать дорожную одежду при следующих исходных данных:

- дорога располагается во IIIВ дорожно-климатической зоне, в Липецкой области;

- категория автомобильной дороги - III;

- заданный срок службы дорожной одежды - Т_сл = 15 лет;

- заданная надежность К_н = 0,95;

- грунт рабочего слоя земляного полотна – средние суглинки;

Перспективная интенсивность движения N₂₀ = 1940 авт/сут. Прирост интенсивности Р=8 %, что соответствует показателю изменения интенсивности q = 1,08;

- схема увлажнения рабочего слоя земляного полотна – I;

4.1.2 Расчет на прочность

Определим суточную интенсивность движения на конец срока службы дорожной одежды по формуле:

(4.1.1)

где m₂₀ и m₁₅ - коэффициенты характеризующие отношение интенсивности данного года к интенсивности первого года эксплуатации и зависит от прироста интенсивности, в нашем случае при q = 1.08 по таблице 4.2 [6],

Таблица 4.1.1 Расчетная приведенная интенсивность движения (Np)

Марка автомобиля	%-й состав	Кол-во авт/сут	Коэффициент приведения	Приведенная интенсивность движения,Np
МАЗ 500	15	477	1	477
ЗИЛ 130	31	958,8	0,36	354,8
ГАЗ 53	16	508,8	0,1	50,8
ГАЗ 24	19	513	0,01	2,56
автобусы	19	604,2	0,18	108,7
итого				991

Вычисляем суммарное расчетное количество приложений расчетной нагрузки за срок службы по формуле [6]:

(4.1.2)

где К_с –коэфициент суммирования = 20 (Приложение 6 табл. П.6.3);

Т_рдг – расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости конструкции (табл. П.6.1);

К_n -коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого (табл. 3.3);

Предварительно назначаем конструкцию и расчетные значения расчетных параметров:

- для расчета по допускаемому упругому прогибу (Приложение 2 табл. П.2.5, Приложение 3 табл. П.3.2 и Приложение 3 табл. П.3.9);

- для расчета по условию сдвигоустойчивости (Приложение 2 табл. П.2.4, Приложение 3 табл. П.3.2 и Приложение 3 табл. П.3.6);

- для расчета на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе (Приложение 3 табл. П.3.1 и Приложение 3 табл. П.3.6);

Таблица 4.1.2 Предварительная конструкция и расчетные значения расчетных параметров

№	Материал слоя	слоя, м	Расчет упруг. прогибу, Е, МПа	Расчет по усл. сдвигоуст., Е, МПа	Расчет на растяжение при изгибе
		с			Е, МПа	R_o, МПа	a	m
1.	Асфальтобетон плотный, мелкозернистый на БНД марки 60/90	4	3200	1800	4500	9,80	5,9	5,5
2.	Асфальтобетон пористый, на БНД марки 60/90	6	2000	1200	2800	8,0	5,9	4,3
3.	Щебеночно-гравийная песчаная смесь,укрепленная цементом	20	400	400	400	-	-	-
4.	Песок средней крупности	30	120	120	120	-	-	-
6.	Пылеватый суглинок W_o = 0,6 W_Т	-	76	76	76	-	-	-

4.1.3 Расчет по допускаемому упругому прогибу

Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно, начиная с подстилающего грунта по номограмме рис. 3.1:

1)

по (Приложению 1 табл. П.1.1) р = 0,6 МПа, D = 37 см

Е_общ МПа

2) Е_общ МПа

3) Е_общ МПа

4) Е_общ Е_общ = 0,1·3200 =320МПа

5) Требуемый модуль упругости определяем по формуле:

Е_тр = 98,65[lg(SN_p) - 3,55] = 98,65[lg 1383390- 3,55] =217 МПа (4.1.3)

6) Определяем коэффициент прочности по упругому прогибу:

Требуемый минимальный коэффициент прочности для расчета по допускаемому упругому прогибу - 1,17.

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

4.1.4 Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в

грунте

Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустройчивости в грунте:

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

, ( 4.1.4)

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

В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (суглинок пылеватый) со следующими характеристиками: (при W_p = 0,6 W_Т и SN_p =1383390 авт.) Е_н = 76 МПа (табл. П.2.4), j = 9° и с = 0,012МПа (табл. П.2.4).

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле (3.12 ), где значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл. П.3.2 при расчетной температуре +40 °С, и см. примечание (табл. 3.5).

МПа.

По отношениям и и при j = 9° с помощью номограммы (рис. 3.3 ОДН) находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки: = 0,012 МПа

Таким образом: Т = 0,012×0,6 = 0,0072 МПа

где С_N = 0,004 МПа, К_д = 4,0

Z_оп = 4+6+ 20+30 = 60 см

Т_пр = 0,004 + 0,1×0,003×60×tg 24° = 0,01192 МПа

где 0,1 - коэффициент для перевода в МПа

, что больше

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу.

4.1.5 Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе

Рассчитываем конструкцию на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.

Приводим конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой модели - часть конструкции, расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоев, т.е. щебеночное основание и грунт рабочего слоя.

Модуль упругости нижнего слоя модели определяем по номограмме.

Е_н = 97 МПа

К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя устанавливаем по формуле:

МПа.

По отношениям и по номограмме определяем

= 2,2 МПа.

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле:

= 2,6· 0,6· 0,85 = 1,13 МПа.

Вычисляем предельное растягивающее напряжение по формуле:

при R_o = 5,65 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета

V_R = 0,10; t = 1,71

R_N = 9,8×0,21×0,80(1 - 0,1×1,71) = 1,46

m = 4,3; a = 5,9

k₂ = 0,80

R_N = 5,65×0,22×0,8 (1 - 0,1×1,71) = 1,32 МПа

= 1,16, что больше, чем = 1,10.

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

4.1.6 Проверка конструкции на морозоустойчивость

По карте в соответствии с рисунком 4.4 [6] находим среднюю глубину промерзания z_пр(ср) для условий г. Липецка и по формуле (4.3) [6] определяем глубину промерзания дорожной конструкции z_прпо формуле:

Для глубины промерзания 2м по номограмме в соответствии с рисунком (4.3) [6] по кривой для пылеватого суглинка определяем величину морозного пучения для осредненных условий:

По таблицам и графикам находим коэффициенты К_УГВ = 0,52 (в соответствии с рисунком 4.1); К_пл = 1 (таблица (4.4)); К_гр = 1,3 (в соответствии с таблицей (4.5)); К_нагр = 0,97 (в соответствии с рисунком (4.2)); К_вл = 1,05 (в соответствии с рисунком (4.6)) [6].

По формуле (4.2) [6] находим величину пучения для данной конструкции:

Предварительно ориентировочно определяем необходимую толщину морозозащитного слоя при допустимой величине морозного пучения l_доп= 4 см.

Для этого определяем величину морозного пучения для осредненных условий, при котором пучение для данной конструкции не превышает 4см.

По номограмме в соответствии с рисунком (4.3) [6] определяем требуемую толщину дорожной одежды h_од = 0,5м.

Фактическая толщина дорожной одежды – 0,6м.

Морозоустойчивость обеспечена.

4.2 Вариант конструкции № 2

Таблица 4.2.1 Предварительная конструкция и расчетные значения расчетных параметров

№	Материал слоя	h слоя, м	Расчет упруг. прогибу, Е, МПа	Расчет по усл. сдвигоуст., Е, МПа	Расчет на растяжение при изгибе
					Е, МПа	R_o, МПа	a	m
1.	Асфальтобетон плотный, мелкозернистый на БНД марки 60/90	4	3200	1800	4500	9,80	5,9	5,5
2.	Асфальтобетон пористый, на БНД марки 60/90	6	2000	1200	2800	8,0	5,9	4,3
3.	Щебень, уложенный методом заклинки	20	600	600	600	-	-	-
4.	Гравийная смесь	30	200	200	200	-	-	-
6.	Пылеватый суглинок W_o = 0,6 W_Т	-	76	76	76	-	-	-

4.2.1 Расчет по допускаемому упругому прогибу

Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно, начиная с подстилающего грунта по номограмме рис. 3.1:

1)

по (Приложению 1 табл. П.1.1) р = 0,6 МПа, D = 37 см

Е_общ МПа

2) Е_общ МПа

3) Е_общ МПа

4) Е_общ

Е_общ = 0,07·3200 =288МПа

5) Требуемый модуль упругости определяем по формуле (4.2.1):

Е_тр = 98,65[lg(SN_p) - 3,55] = 98,65[lg 1383390- 3,55] =217 МПа

6) Определяем коэффициент прочности по упругому прогибу:

Требуемый минимальный коэффициент прочности для расчета по допускаемому упругому прогибу - 1,17.

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

4.2.2 Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в

грунте

Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте:

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

В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (суглинок пылеватый) со следующими характеристиками: (при W_p = 0,6 W_Т и SN_p =1383390 авт.) Е_н = 76 МПа (табл. П.2.4), j = 9° и с = 0,012МПа (табл. П.2.4).

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле (3.12), где значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл. П.3.2 при расчетной температуре +40 °С, и см. примечание (табл. 3.5).

МПа

По отношениям и и при j = 9° с помощью номограммы (рис. 3.3 ОДН) находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки: = 0,015 МПа

Таким образом: Т = 0,015×0,6 = 0,0096 МПа

где С_N = 0,004 МПа, К_д = 1,0

Z_оп = 4+6+ 20+30 = 60 см

Т_пр = 0,004 + 0,1×0,003×60×tg 24° = 0,01192 МПа

где 0,1 - коэффициент для перевода в МПа

, что больше

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу.

4.2.3 Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе

Рассчитываем конструкцию на сопротивление [6] монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.

Е_н = 130 МПа

МПа

По отношениям и по номограмме определяем = 1,7 МПа

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по:

= 1,7· 0,6· 0,85 = 0,86 МПа

Вычисляем предельное растягивающее напряжение по формуле:

при R_o = 5,65 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета

V_R = 0,10; t = 1,71

R_N = 9,8×0,21×0,80(1 - 0,1×1,71) = 1,46

m = 4,3; a = 5,9

k₂ = 0,80

R_N = 5,65×0,22×0,8 (1 - 0,1×1,71) = 1,32 МПа

= 1,53, что больше, чем = 1,10

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

4.2.4 Проверка конструкции на морозоустойчивость

По карте в соответствии с рисунком 4.4 [6] находим среднюю глубину промерзания z_пр(ср) для условий г. Липецка и по формуле (4.3) [6] определяем глубину промерзания дорожной конструкции z_прпо формуле:

Для глубины промерзания 2м по номограмме в соответствии с рисунком (4.3) [6] по кривой для пылеватого суглинка определяем величину морозного пучения для осредненных условий:

По таблицам и графикам находим коэффициенты К_УГВ = 0,52 (в соответствии с рисунком 4.1); К_пл = 1 (таблица (4.4)); К_гр = 1,3 (в соответствии с таблицей (4.5)); К_нагр = 0,97 (в соответствии с рисунком (4.2)); К_вл = 1,05 (в соответствии с рисунком (4.6)) [6].

По формуле (4.2) [6] находим величину пучения для данной конструкции:

Предварительно ориентировочно определяем необходимую толщину морозозащитного слоя при допустимой величине морозного пучения l_доп= 4 см.

Для этого определяем величину морозного пучения для осредненных условий, при котором пучение для данной конструкции не превышает 4см:

По номограмме в соответствии с рисунком (4.3) [6] определяем требуемую толщину дорожной одежды h_од = 0,5м.

Фактическая толщина дорожной одежды – 0,6м.

Морозоустойчивость обеспечена.

4.3 Вариант конструкции № 3

Таблица 4.3.1 Предварительная конструкция и расчетные значения расчетных параметров

№	Материал слоя	слоя, м	Расчет упруг. прогибу, Е, МПа	Расчет по усл. сдвигоуст., Е, МПа	Расчет на растяжение при изгибе
		с			Е, МПа	R_o, МПа	a	m
1.	Асфальтобетон плотный, мелкозернистый на БНД марки 60/90	4	3200	1800	4500	9,80	5,9	5,5
2.	Асфальтобетон пористый, на БНД марки 60/90	6	2000	1200	2800	8,0	5,9	4,3
3.	Щебень, уложенный методом заклинки	20	600	600	600	-	-	-
4.	Песок средней крупности	30	120	120	120	-	-	-
6.	Пылеватый суглинок W_o = 0,6 W_Т	-	76	76	76	-	-	-

4.3.1 Расчет по допускаемому упругому прогибу

Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно, начиная с подстилающего грунта:

1)

Е_общ МПа

2) Е_общ МПа

3) Е_общ МПа

4) Е_общ

Е_общ = 0,1·3200 =320МПа

5) Требуемый модуль упругости определяем по формуле (4.3.1):

Е_тр = 98,65[lg(SN_p) - 3,55] = 98,65[lg 1383390- 3,55] =217 МПа

6) Определяем коэффициент прочности по упругому прогибу:

Требуемый минимальный [6] коэффициент прочности для расчета по допускаемому упругому прогибу - 1,17.

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

4.3.2 Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в

грунте

Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте:

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

В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (суглинок пылеватый) со следующими характеристиками: (при W_p = 0,6 W_Т и SN_p =1383390 авт.) Е_н = 76 МПа (табл. П.2.4), j = 9° и с = 0,012МПа (табл. П.2.4).

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле (3.12), где значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл. П.3.2 при расчетной температуре +40 °С, и см. примечание (табл. 3.5).

МПа

По отношениям и и при j = 9° с помощью номограммы (рис. 3.3 ОДН) находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки: = 0,015 МПа

Таким образом: Т = 0,015×0,6 = 0,0096 МПа

где С_N = 0,004 МПа, К_д = 4,0

Z_оп = 4+6+ 20+30 = 60 см

Т_пр = 0,004 + 0,1×0,003×60×tg 24° = 0,01192 МПа

где 0,1 - коэффициент для перевода в МПа

, что больше

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу.

4.3.3 Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе

Рассчитываем конструкцию на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.

Е_н = 130 МПа

МПа

По отношениям и по номограмме определяем = 1,9 МПа

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле:

= 1,9· 0,6· 0,85 = 0,96 МПа

Вычисляем предельное растягивающее напряжение по формуле:

при R_o = 5,65 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета

V_R = 0,10; t = 1,71

m = 4,3; a = 5,9

k₂ = 0,80

R_N = 5,65×0,22×0,8 (1 - 0,1×1,71) = 1,32 МПа

= 1,37, что больше, чем = 1,10

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

4.3.4 Проверка конструкции на морозоустойчивость

По карте в соответствии с рисунком 4.4 [6] находим среднюю глубину промерзания z_пр(ср) для условий г. Липецка и по формуле (4.3) [6] определяем глубину промерзания дорожной конструкции z_прпо формуле:

Для глубины промерзания 2м по номограмме в соответствии с рисунком (4.3) [6] по кривой для пылеватого суглинка определяем величину морозного пучения для осредненных условий:

По таблицам и графикам находим коэффициенты К_УГВ = 0,52 (в соответствии с рисунком 4.1); К_пл = 1 (таблица (4.4)); К_гр = 1,3 (в соответствии с таблицей (4.5)); К_нагр = 0,97 (в соответствии с рисунком (4.2)); К_вл = 1,05 (в соответствии с рисунком (4.6)) [6].

По формуле (4.2) [6] находим величину пучения для данной конструкции:

Предварительно ориентировочно определяем необходимую толщину морозозащитного слоя при допустимой величине морозного пучения l_доп= 4 см.

Для этого определяем величину морозного пучения для осредненных условий, при котором пучение для данной конструкции не превышает 4см:

По номограмме в соответствии с рисунком (4.3) [6] определяем требуемую толщину дорожной одежды h_од = 0,5м.

Фактическая толщина дорожной одежды – 0,6м.

Морозоустойчивость обеспечена.

4.4 Вариант конструкции № 4

Таблица 4.4.1 Предварительная конструкция и расчетные значения расчетных параметров

№	Материал слоя	h слоя,	Расчет упруг. прогибу, Е, МПа	Расчет по усл. сдвигоуст., Е, МПа	Расчет на растяжение при изгибе
		см			Е, МПа	R_o, МПа	a	m
1.	Асфальтобетон плотный, мелкозернистый на БНД марки 60/90	4	3200	1800	4500	9,80	5,9	5,5
2.	Асфальтобетон пористый,крупнозернистый на БНД марки 60/90	6	2000	1200	2800	8,0	5,9	4,3
3.	Черный щебень, уложенный методом заклинки	18	800	800	800	-	-	-
4.	Гравийная смесь	35	200	200	200	-	-	-
6.	Пылеватый суглинок W_o = 0,6 W_Т	-	76	76	76	-	-	-

4.4.1 Расчет по допускаемому упругому прогибу

Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно, начиная с подстилающего грунта:

1)

Е_общ МПа

2) Е_общ МПа

3) Е_общ МПа

4) Е_общ

Е_общ = 0,1·3200 =320МПа

5) Требуемый модуль упругости определяем по формуле (4.4.1):

Е_тр = 98,65[lg(SN_p) - 3,55] = 98,65[lg 1383390- 3,55] =217 МПа

6) Определяем коэффициент прочности по упругому прогибу:

Требуемый минимальный коэффициент прочности для расчета по допускаемому упругому прогибу - 1,17.

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

4.4.2 Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в

грунте

Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте:

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

В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (суглинок пылеватый) со следующими характеристиками: (при W_p = 0,6 W_Т и SN_p =1383390 авт.) Е_н = 76 МПа (табл. П.2.4), j = 9° и с = 0,012МПа (табл. П.2.4).

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле (3.12),

где значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл. П.3.2 при расчетной температуре +40 °С, и см. примечание (табл. 3.5).

МПа

По отношениям и и при j = 9° с помощью номограммы (рис. 3.3 ОДН) находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки: = 0,016 МПа

Таким образом: Т = 0,016×0,6 = 0,0096 МПа

где С_N = 0,004 МПа, К_д = 1,0

Z_оп = 4+6+ 18+35 = 63 см

Т_пр = 0,004 + 0,1×0,003×60×tg 24° = 0,01192 МПа

где 0,1 - коэффициент для перевода в МПа

, что больше

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу.

4.4.3 Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев

усталостному разрушению от растяжения при изгибе

Рассчитываем конструкцию на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.

Е_н = 134 МПа

МПа.

По отношениям и по номограмме определяем = 1,6 МПа

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле:

= 1,6· 0,6· 0,85 = 0,81 МПа

Вычисляем предельное растягивающее напряжение по формуле:

при R_o = 5,65 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета.

V_R = 0,10; t = 1,71

m = 4,3; a = 5,9

k₂ = 0,80

R_N = 5,65×0,22×0,8 (1 - 0,1×1,71) = 1.32 МПа

= 1,62, что больше, чем = 1,10

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

4.4.4 Проверка конструкции на морозоустойчивость

По карте в соответствии с рисунком 4.4 [6] находим среднюю глубину промерзания z_пр(ср) для условий г. Липецка и по формуле (4.3) [6] определяем глубину промерзания дорожной конструкции z_пр

Для глубины промерзания 2м по номограмме в соответствии с рисунком (4.3) [6] по кривой для пылеватого суглинка определяем величину морозного пучения для осредненных условий:

По таблицам и графикам находим коэффициенты К_УГВ = 0,52 (в соответствии с рисунком 4.1); К_пл = 1 (таблица (4.4)); К_гр = 1,3 (в соответствии с таблицей (4.5)); К_нагр = 0,97 (в соответствии с рисунком (4.2)); К_вл = 1,05 (в соответствии с рисунком (4.6)) [6].

По формуле (4.2) [6] находим величину пучения для данной конструкции:

Предварительно ориентировочно определяем необходимую толщину морозозащитного слоя при допустимой величине морозного пучения l_доп= 4 см.

Для этого определяем величину морозного пучения для осредненных условий, при котором пучение для данной конструкции не превышает 4см.

По номограмме в соответствии с рисунком (4.3) [6] определяем требуемую толщину дорожной одежды h_од = 0,5м.

Фактическая толщина дорожной одежды – 0,63м.

Морозоустойчивость обеспечена.

5 Определение характеристик водосборного бассейна на ПК 12+00

5.1 Определение площади водосборного бассейна и ее характеристик на ПК 12+00

Площадь водосборного бассейна определяется по формуле:

, (5.1.1)

N₁, N₂, – количество квадратов каждого размера, определяемые по карте;

1 Определение уклона главного лога

Уклон главного лога определяется между отметками лога у сооружения (ΔH) и отметкой верхней части лога (ΔА), лежащей на водораздельной линии.

Уклон главного лога определяется по формуле:

(5.1.2)

где – отметка начала главного лога;

Н – отметка лога у сооружения;

Z – длина главного лога;

2 Определение уклона у сооружения

Уклон лога у сооружения определяется по формуле:

io= (5.1.3)

io=

где – отметка точки расположенная вверх на 100 м по главному логу;

– отметка точки расположенная вниз на 50 м по главному логу;

3 Определение заложения склонов лога у сооружения.

Заложение правого склона определяется по формуле:

, (5.1.4)

где Zпр – расстояние от правого водораздела до лога сооружения;

Апр – отметка правого водораздела по оси дороги;

Вс – отметка лога у сооружения;

Аналогично определим заложение левого склона:

, (5.1.5)

где Zлев – расстояние от левого водораздела до лога сооружения;

Aлев – отметка левого водораздела по оси дороги;

Bс – отметка лога у сооружения;

5.2 Максимальный сток воды рек весеннего половодья

Методы расчета максимальных расходов воды рек весеннего половодья, изложенные в настоящем разделе, следует применять при расчете для водосборов с площадями от элементарно малых (менее 1 км²) до 20000 км² на европейской части России.

Расчетный максимальный [7,8] расход воды весеннего половодья Q_р% м³/c, заданной ежегодной вероятностью превышения Р% для равнинных и горных рек следует определять по формуле:

(5.2.1)

м³/c

где К₀ - параметр, характеризующий дружность весеннего половодья, определяемый по по таблице 15.5 (3), для лесостепной зоны Европейской территории России принимается равным 0.02;

h_р% - расчетный слой суммарного весеннего стока (без срезки грунтового питания), мм, ежегодной вероятностью превышения Р%, определяемый в зависимости от коэффициента вариации C_v и отношения C_s/C_v этой величины, а также среднего многолетнего слоя стока h₀, устанавливаемого по рекам-аналогам или интерполяцией по формуле:

( 5.2.2)

h-средний многолетний слой стока, определяется по карте 15.3 [7], с учетом поправочного коэффициента 1.1, принимается равным 80;

Kp-модульный коэффициент, учитывающий вероятность превышения паводка и зависящий от коэффициента вариации Cv асимметрии Cs;

Cv- принимается по карте 15.4 коэффициентов слоев стока талых, для Липецкой области принимается равным 0.55, вводится поправочный коэффициент равным 1.25, для площадей водосбора менее 50 км² [7]. Cv=0,69;

Kp -по рис. 15.5 [7] кривые модульных коэффициентов слоев стока, принимаем равным 3.5;

m - коэффициент, учитывающий неравенство статистических пара метров слоя стока и максимальных расходов воды, принимаемый по рекомендуемому прил. 7 [7] равным 0.98;

d - коэффициент, учитывающий влияние водохранилищ, прудов и проточных озер, принимаем равным 1;

d₁ - коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода воды в залесенных бассейнах, принимаем равным 1;

d₂ - коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода воды в заболоченных бассейнах, принимаем равным 1;

А₁ - дополнительная площадь водосбора, учитывающая снижение редукции, км², принимаемая по рекомендуемому прил. 8 равным 2 [7];

п₁ - показатель степени редукции, принимаемый по рекомендуемому прил. 8 равным 0.25 [7].

5.3 Максимальный сток воды рек дождевых паводков

Максимальные мгновенные расходы воды рек дождевых паводков Q_р%, м³/с, для водосборов с площадями, указанными в рекомендуемом прил. 17, следует определять по формуле предельной интенсивности стока

(5.3.1)

м³/c

где q^/_1% - максимальный модуль стока ежегодной вероятности превышения Р = 1%, выраженный в долях от произведения jН_1% при d = 1, определяемый по рекомендуемом прил. 21 [7] в зависимости от гидроморфометрической характеристики русла исследуемой реки Ф_р, продолжительности [7] склонового добегания t_ск, мин, и ливневого района, принимаемого по рекомендуемому прил. 22;

Н^/_1% - максимальный суточный слой осадков вероятностью превышения Р = 1%, определяемый по данным ближайших к бассейну исследуемого водотока метеорологических станций, имеющих наибольшую длительность наблюдений;

j - сборный коэффициент стока;

l_р% - переходный коэффициент от максимальных мгновенных расходов воды ежегодной вероятности превышения Р = 1% к максимальным расходам воды другой вероятности превышения, принимаемый по рекомендуемым прил. 19 и 20 равным 10;

l^/_р% - переходный коэффициент от слоев дождевого стока вероятностью превышения Р=1% к слоям дождевого стока другой вероятности превышения, определяемый по рекомендуемому прил. 29;

Гидроморфометрическая характеристика русла исследуемой реки Ф_р определяется по формуле:

(5.3.2)

где - гидравлический параметр русла, принимаемый по рекомендуемому прил. 18 [7];

- параметр, определяемый по рекомендуемому прил.18 [7];

i_р - средневзвешенный уклон русла реки, %;

j Сборный коэффициент стока для равнинных рек при отсутствии рек-аналогов определяется по формуле:

(5.3.3)

где С₂ - эмпирический коэффициент, принимаемый равным 1.3 для лесостепной зоны;

j_о - сборный коэффициент стока для водосбора, , со средним уклоном водосбора i_в=2.6, принимается по рекомендуемому прил. 24, равным 0.54;

п₆ - принимается для лесостепной зоны - 0,11;

где q^/_1% - максимальный модуль стока ежегодной вероятности превышения Р = 1%, выраженный в долях от произведения jН_1% при d = 1, определяемый по рекомендуемом прил. 21 [7] в зависимости от гидроморфометрической характеристики русла исследуемой реки Ф_р;

5.4 Расчет отверстий труб с учетом аккумуляции воды у

сооружения

Вычисляется объем стока W, м³, по формуле:

(5.4.1)

где а_час — интенсивность ливня часовой продолжительности в зависимости от ливневого района и вероятности превышения максимальных расходов расчетных паводков, мм/мин. По табл. 15.1. [7] а_час = 0,89;

φ — коэффициент редукции, определяемый по формуле. φ = 0,72;

k_t — коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к интенсивности ливня расчетной продолжительности. По табл. 15.2 [7] k_t = 3,4.

Для ряда значений H (с интервалом 0,5 м) в форме таблицы вычисляются объемы пруда аккумуляции W_пр, м³, по формуле:

(5.4.2)

где H — максимальная глубина в пониженной точке живого сечения при расчетном уровне подпертых вод, м;

m₁, m₂, i_л — крутизна склонов лога и его уклон;

А также расчетный расход Q_с по формуле:

(5.4.3)

где Q_л — максимальный расход дождевых вод, м³/с;

W_пр — объем пруда аккумуляции перед сооружением, м³;

W — объем ливневого стока, м³;

λ-коэффициент трансформации, равный 0,84 определяемый по таблице 9.10 [7];

Н=1,1

По таблице 15.12 [9] устанавливаем отверстие труб
d=1,5м ; Q_р=3,9 м³/с; h=1,74 м; V=3,8 м/с;

( 5.4.4)

Минимальная высота насыпи по верховой бровке принимается исходя из формулы:

(5.4.5)

где d— высота трубы;

S— толщина стенки трубы, м, δ = 0,12 м;

0.5 — минимальная толщина засыпки над звеньями трубы, принимаемая для всех типов труб на автомобильных и городских дорогах равной 0,5 м (считая от верха трубы до низа дорожной одежды);

Длина водопропускной трубы L, м, зависит от высоты насыпи у трубы, которая определяется по формуле:

(5.4.6)

6 Определение характеристик водосборного бассейна на ПК 25+00

6.1 Определение площади водосборного бассейна и ее характеристик на ПК 25+00

Площадь водосборного бассейна определяется по формуле (5.1.1):

Уклон главного лога определяется по формуле (5.1.2):

Уклон лога у сооружения определяется по формуле (5.1.3):

i_o=

Заложение правого склона определяется по формуле (5.1.4):

м

Аналогично определим заложение левого склона по формуле (5.1.5):

м

6.2 Максимальный сток воды рек весеннего половодья

Расчетный максимальный расход воды весеннего половодья Q_р% м³/c, заданной ежегодной вероятностью превышения Р% для равнинных и горных рек следует определять по формуле (5.2.1):

м³/c

h_р% - расчетный слой суммарного весеннего стока (без срезки грунтового питания), мм, ежегодной вероятностью превышения Р%, определяемый по формуле (5.2.2):

6.3 Максимальный сток воды рек дождевых паводков

Максимальные мгновенные расходы воды [7,8] рек дождевых паводков Q_р%, м³/с, для водосборов с площадями, указанными в рекомендуемом прил. 17, следует определять по формуле (5.3.1):

м³/c

Гидроморфометрическая характеристика русла исследуемой реки Ф_р определяется по формуле (5.3.2):

Сборный коэффициент стока для равнинных рек при отсутствии рек-аналогов определяется по формуле (5.3.3):

6.4 Расчет отверстий труб с учетом аккумуляции воды у

сооружения

Вычисляется объем стока W, м³, по формуле (5.4.1):

Для ряда значений H в форме таблицы вычисляются объемы пруда аккумуляции W_пр, м³, по формуле (5.4.2):

W_пр/ W=0,12

Н=1

λ-коэффициент трансформации, равный 0,86 определяемый по таблице 9.10 [7];

А также расчетный расход Q_с по формуле (5.4.3):

По таблице 15.12 [9] устанавливаем отверстие труб
d=1,5м; Q_р=3,5 м³/с; h=1,61м; V=3,5 м/с;

Определяем отметку подпертого горизонта отнесенную к бровке земляного полотна по формуле (5.4.5):

Минимальная высота насыпи по верховой бровке принимается исходя из формулы (5.4.6):

Длина водопропускной трубы L, м, зависит от высоты насыпи у трубы, которая определяется по формуле (5.4.7):

7 Определение характеристик водосборного бассейна на

Пк 48+00

7.1 Определение площади водосборного бассейна и ее характеристик на ПК 48+00

Площадь водосборного бассейна определяется по формуле (5.1.1):

Уклон главного лога определяется по формуле (5.1.2):

Уклон лога у сооружения определяется по формуле (5.1.3):

io=

Заложение правого склона определяется по формуле (5.1.4):

м

Аналогично определим заложение левого склона (5.1.5):

м

7.2 Максимальный сток воды рек весеннего половодья

Расчетный максимальный расход воды весеннего половодья Q_р% м³/c, заданной ежегодной вероятностью превышения Р% для равнинных и горных рек следует определять по формуле (5.2.1):

м³/c

h_р% - расчетный слой суммарного весеннего стока (без срезки грунтового питания), мм, ежегодной вероятностью превышения Р%, определяемый по формуле ( 5.2.2):

7.3 Максимальный сток воды рек дождевых паводков

Максимальные мгновенные расходы [7,8] воды рек дождевых паводков Q_р%, м³/с, для водосборов с площадями, указанными в рекомендуемом прил. 17, следует определять по формуле предельной интенсивности стока (5.3.1):

м³/c

Гидроморфометрическая характеристика русла исследуемой реки Ф_р определяется по формуле (5.3.2):

Сборный коэффициент стока для равнинных рек при отсутствии рек-аналогов определяется по формуле (5.3.3):

7.4 Расчет отверстий труб с учетом аккумуляции воды у

сооружения

Вычисляется объем стока W, м³, по формуле (5.4.1):

Для ряда значений H в форме таблицы вычисляются объемы пруда аккумуляции W_пр, м³, по формуле (5.4.2):

Н=1

W_пр/ W=0,1

А также расчетный расход Q_с по формуле (5.4.3):

λ-коэффициент трансформации, равный 0,1 определяемый по таблице 9.10 [7];

По таблице 15.12 [9] устанавливаем отверстие труб
d=1,5м; Q_р=2,7 м³/с; h=1,46м; V=3,3 м/с;

Определяем отметку подпертого горизонта отнесенную к бровке земляного полотна по формуле (5.4.5):

Минимальная высота насыпи по верховой бровке принимается исходя из формулы (5.4.6):

Длина водопропускной трубы L, м, зависит от высоты насыпи у трубы, которая определяется по формуле (5.4.7):

8 Определение характеристик водосборного бассейна на

ПК 55+50

8.1 Определение площади водосборного бассейна и ее

характеристик на ПК 55+50

Площадь водосборного бассейна определяется по формуле (5.1.1):

Уклон главного лога определяется по формуле (5.1.2):

Уклон лога у сооружения определяется по формуле (5.1.3):

io=

Заложение правого склона определяется по формуле (5.1.4):

м

Аналогично определим заложение левого склона (5.1.5):

м,

8.2 Максимальный сток воды рек весеннего половодья

Расчетный максимальный расход воды весеннего половодья Q_р% м³/c, заданной ежегодной вероятностью превышения Р% для равнинных и горных рек следует определять по формуле (5.2.1):

м³/c

h_р% - расчетный слой суммарного весеннего стока (без срезки грунтового питания), мм, ежегодной вероятностью превышения Р%, определяемый по формуле ( 5.2.2):

8.3 Максимальный сток воды рек дождевых паводков

Максимальные мгновенные расходы воды [7,8] рек дождевых паводков Q_р%, м³/с, для водосборов с площадями, указанными в рекомендуемом прил. 17, следует определять по формуле предельной интенсивности стока (5.3.1):

м³/c

Гидроморфометрическая характеристика русла исследуемой реки Ф_р определяется по формуле (5.3.2):

Сборный коэффициент стока для равнинных рек при отсутствии рек-аналогов определяется по формуле (5.3.3):

8.4 Расчет отверстий труб с учетом аккумуляции воды у

сооружения

Вычисляется объем стока W, м³, по формуле (5.4.1):

Для ряда значений H в форме таблицы вычисляются объемы пруда аккумуляции W_пр, м³, по формуле (5.4.2):

Н=1

W_пр/ W=0,14

А также расчетный расход Q_с по формуле (5.4.3):

λ-коэффициент трансформации, равный 0,23 определяемый по таблице 9.10 [7];

По таблице 15.12 [9] устанавливаем отверстие труб
d=1,5м; Q_р=3,5 м³/с; h=1,61 м; V=3,5 м/с;

Определяем отметку подпертого горизонта отнесенную к бровке земляного полотна по формуле (5.4.5):

Минимальная высота насыпи по верховой бровке принимается исходя из формулы (5.4.6):

Длина водопропускной трубы L, м, зависит от высоты насыпи у трубы, которая определяется по формуле (5.4.7):

9 Определение характеристик водосборного бассейна на

Пк 74+00

9.1 Определение площади водосборного бассейна и ее характеристик на ПК 74+00

Площадь водосборного бассейна определяется по формуле (5.1.1):

Уклон главного лога определяется по формуле (5.1.2):

Уклон лога у сооружения определяется по формуле (5.1.3):

io=

Заложение правого склона определяется по формуле (5.1.4):

м

Аналогично определим заложение левого склона (5.1.5):

м

9.2 Максимальный сток воды рек весеннего половодья

Расчетный максимальный расход воды весеннего половодья Q_р% м³/c, заданной ежегодной вероятностью превышения Р% для равнинных и горных рек следует определять по формуле (5.2.1):

м³/c

h_р% - расчетный слой суммарного весеннего стока (без срезки грунтового питания), мм, ежегодной вероятностью превышения Р%, определяемый по формуле (5.2.2):

9.3 Максимальный сток воды рек дождевых паводков

Максимальные мгновенные расходы [7,8] воды рек дождевых паводков Q_р%, м³/с, для водосборов с площадями, указанными в рекомендуемом прил. 17, следует определять по формуле предельной интенсивности стока (5.3.1):

м³/c

Гидроморфометрическая характеристика русла исследуемой реки Ф_р определяется по формуле (5.3.2):

Сборный коэффициент стока для равнинных рек при отсутствии рек-аналогов определяется по формуле (5.3.3):

9.4 Расчет отверстий труб с учетом аккумуляции воды у

сооружения

Вычисляется объем стока W, м³, по формуле (5.4.1):

Для ряда значений H в форме таблицы вычисляются объемы пруда аккумуляции W_пр, м³, по формуле (5.4.2):

Н=1,2

W_пр/ W=0,14

А также расчетный расход Q_с по формуле (5.4.3):

λ-коэффициент трансформации, равный 0,84 определяемый по таблице 9.10 [7];

По таблице 15.12 [9] устанавливаем отверстие труб
d=1,5 м; Q_р=3,9 м³/с; h=1,74 м; V=3,8 м/с;

Определяем отметку подпертого горизонта отнесенную к бровке земляного полотна по формуле (5.4.5):

Минимальная высота насыпи по верховой бровке принимается исходя из формулы (5.4.6):

Длина водопропускной трубы L, м, зависит от высоты насыпи у трубы, которая определяется по формуле (5.4.7):

10 Продольный и поперечный профиль

10.1Подсчет руководящей отметки и контрольных точек

Расчет руководящей рабочей отметки ведется отдельно для каждого типа местности [1]:

1 тип местности – сухие места – поверхностный сток обеспечен (уклон > 10%_о), грунтовые воды залегают глубоко (ниже глубины промерзания на 1,5-2м.).

, (10.1.1)

где h_д.о. – толщина дорожной одежды (h_д.о.= 0,60м.);

b – ширина проезжей части, м;

i_пр.ч. – уклон проезжей части, в тысячных;

Далее необходимо подсчитать руководящую отметку на незаносимость дороги:

, (10.1.2)

где h_бр– минимальное возвышение бровки насыпи над уровнем снегового покрова, h_бр=0,7м;

H_сн– высота снежного покрова, H_сн=0,37м.

Сравниваем h_рук и , к расчету принимаем с большей величиной.

Руководящая рабочая отметка 1,15 м.

10.2 Проектная линия (вариант №1)

Проектная линия наносится по секущей и обертывающей. Расчет производим методом тангенсов. Переломы проектной линии следует сопрягать кривыми [1].

K=R(i₁ – i₂) (10.2.1)

T=K/2= R(i₁ – i₂)/2 (10.2.2)

Б=Т²/2R (10.2.3)

Далее расчет производим по формулам (10.2.1), (10.2.2), (10.2.3):

Угол 1(выпуклый)

К=10000∙0.0739=739м 37,8‰ 36,1‰

Т=739/2=369,5

Б=6,82

Угол 2 (вогнутый)

К=3000∙0,0418=125,4 36,1‰ 5,7‰

Т=125,4/2=62,7

Б=0,65

Угол 3 (выпуклый) 9,1‰

К=10000∙0.0148=148 5,7‰

Т=148/2=74

Б=0,91

Угол 4 (вогнутый) 9,1‰ 50‰

К=3000∙0.0609=182,7

Т=182,7/2=91,35

Б=1,34

Угол 5 (выпуклый) 50‰

К=10000∙0.05526=552,6

Т=552,6/2=276,3 34,6‰

Б=3,81

Угол 6 (выпуклый) 34,6‰ 6,1‰

К=10000∙0,0125=125

Т=125/2=62,5

Б=0,19

Угол 7 (вогнутый)

К=3000∙0.0261=78,3 6,1‰

Т=78,3/2=39,15 20‰

Б=0,25

Угол 8 (выпуклый)

К=10000∙0,04=400,0

Т=400/2=200 20‰ 20,5‰

Б=2,0

Угол 9 (вогнутый)

К=3000∙0.0361=108,3 20,5‰

Т=108,3/2=54,15 15,6‰

Б=0,48

Угол 10 (выпуклый)

К=10000∙0.0656=656,0 15,6‰ 50‰

Т=656/2=328,0

Б=5,37

10.3 Определение положения нулевых точек и подсчет объема земляных работ

Определение положения нулевых точек определяется по формуле [1,10]:

(10.3.1)

где X – расстояние от пикета до точки нулевых работ, м;

Z – расстояние между пикетами, м;

h_лев , h_пр – рабочие отметки смежных насыпи и выемки.

Определение поправки на устройство дорожной одежды [Приложение А].

Площадь сечения сточной призмы:

(10.3.2)

где а - ширина обочины;

b - ширина проезжей части;

i_об- уклон обочины;

i_пр.ч- уклон проезжей части.

W=2,5∙0,04(7,0+2,5)+7²∙0,02/4=1,195

Площадь сечения дорожной одежды:

, (10.3.3)

где h – толщина дорожной одежды.

F_Д=7,0∙0,6=4,2 м²

Поправка вычисляется по формуле:

, (10.3.4)

где - расстояние между пикетами.

11 Сравнение вариантов трассы

Таблица 11.1 - Сравнение эксплуатационно-технических показателей вариантов трассы

№	Показатели	Вариант №1	Вариант №2	Преимущество
№	Показатели	Вариант №1	Вариант №2	Вариант №1	Вариант №2
1	Длина трассы Lтр, км.	9,000	11,200	+	-
2	Коэффициент развития трассы.	1,2	1,4	+	-
3	Количество углов поворота, шт.	2	4	+	-
4	Средняя величина угла поворота.	54	59	+	-
5	Минимальный радиус поворота,м.	800	1000	-	+
6	Обеспечение видимости в плане.	Более 200м	Более 200м	=	=
7	Количество пересечений в одном уровне.	-	-	=	=
8	Максимальный продольный уклон, % .	50	50	=	=
9	Протяженность участков не благоприятных для устойчивого земляного полотна.	0	0	=	=
10	Протяженность участков проходящих по лесу, км.	0	0	=	=
11	Объем земляных работ, м³ (насыпь/выемка).	117768/ 77244	123033,5/ 12917,1	+	-
12	Количество/максимальная длина проектируемых труб.	5/109	4/88	-	+

Вывод: согласно таблице сравнения по эксплуатационно-техническим показателям наилучшим считается вариант, имеющий больше преимуществ.

Наиболее выгодным является вариант №1(красная трасса).

12 Детальная разработка – Расчет размеров укрепления отводящего русла у круглой трубы каменной наброской

Для устройства отводящих русел труб из каменной наброски требуется камень, не имеющий признаков выветривания и трещин, прослоек мягких пород и размокаемых включений с удельной плотностью свыше 2 т/м³. Этим требованиям удовлетворяют материалы, полученные из изверженных и метаморфических пород.

Крупность камня в наброске не должна превышать 40 см.

Отводящие русла из каменной наброски могут быть двух типов:

а) не допускающие выноса потоком частиц наброски - неразмываемые;

б) допускающие вынос частиц наброски потоком - размываемые. Их устойчивость обеспечивается за счет отмостки поверхности укрепления крупными частицами, накапливающимися по мере выноса мелких частиц. Эти укрепления носят название самоотмосток.

Неразмываемые отводящего русла в свою очередь делятся на два вида:

а) недеформируемые

б) деформируемые

Недеформируемые отводящего русла не допускают выноса грунта из-под них и поэтому их элементы сохраняют под воздействием потока свое первоначальное положение в пространстве.

Деформируемые отводящие русла допускают вынос потоком частиц грунта лога из-под них.

Это приводит к деформации укрепления при перемещении потоком его частиц. При этом устойчивость укреплении обеспечивается.

Гранулометрический состав несортированного камня, получаемого взрывным способом, зависит от прочности и трещиноватости пород, а также вида и метода взрывных работ.

Согласно СНиП IV-13-71 скальные породы подразделяются на сильно-, средне и слаботрещиноватые и практически монолитные.

Вероятный гранулометрический состав каменного материала устанавливается при разработке проекта буровзрывных работ применительно к заданным карьерам с учетом потребной крупности камня.

Для предварительных расчетов можно допустить, что из скальных прочных малотрещиноватых пород взрывным способом получается однородный камень заданной крупности.

12.1 Расчет размеров укрепления отводящего русла у круглой трубы отверстие 1,5 метра каменной наброской

Расчет размеров укрепления отводящего русла произведен в соответствии с методикой, разработанной лабораторией мостовой гидравлики и гидрологии ЦНИИС и изложенной в «Методических указаниях» ЦНИИС 1970г.

Исходные данные:

Отверстие трубы b=1,5 м;

Расчетный расход Q_р=3,9 м³/с;

Ширина в конце раструба оголовка b_p=3,88 м;

Геологическая характеристика грунта русла- песок разнозернистый со средним расчетным диаметром частиц d_гр=1,0 мм;

Коэффициент снижения глубины размыва при ограниченном времени прохождения паводка h=0,6;

Скорость протекания воды в выходном сечении трубы V_вых=3,8 м/с;

Скорость потока на укреплениях V=1,2∙ V_вых=4,92;

Укрепление производится плитами из монолитного бетона с арматурной сеткой;

Для данного примера принимаем:

Длину укрепления L=3,0 м;

Глубину заложения предохранительного откоса (глубину размыва Т) не более 1,1 м.

Средний расчетный диаметр камня наброски в d_н=15 см;

Укрепление типа I – (без водобойной стенки) ψ=1,0;

Требуется определить удельный расход камня в ковше размыва, ширину укрепления и ширину предохранительного откоса.

Эквивалентный диаметр трубы:

Эталонный расход:

(12.1.1)

Предельная глубина размыва при прохождении расхода неограниченное время:

, (12.1.2)

Глубина размыва при ограниченном времени прохождения паводка (без каменной наброски):

(12.1.2)

Глубина размыва при наличии каменной наброски в ковше размыва:

(12.1.3)

Находим удельный расход каменной наброски:

(12.1.4)

Принимаем T=1,10 м.

Ширина в конце укрепления:

(12.1.5)

(12.1.6)

Ширина предохранительного откоса:

(12.1.7)

Ширина предохранительного откоса принимается наибольшей из величин В и N₂, поэтому принимаем равной 10,2 м.

Высота каменной наброски в ковше размыва:

(12.1.7)

Каменной наброской могут укрепляться плоские русла и откосы насыпи положе 1:2.

Укрепление каменной наброской должна производиться сортированным камнем различной крупности в три слоя по щебеночной подготовке толщиной 10 см. Крупность камня верхнего слоя назначается в зависимости от скорости потока.

Укрепление из сборного и монолитного бетона, мощения и каменой наброски, во избежание их деформации вследствие вымывания мелких фракций грунта, должны устраиваться по слою щебеночной подготовки на тщательно спланированном основании. Устройство укреплений на крупнопесчаных, гравелистых и щебеночных грунтах допускается без щебеночной подготовки [11].

13 Безопасность труда

13.1 Анализ и обеспечение безопасных условий труда

Автомобильная дорога III технической категории протяженностью 9 км. Район строительства автомобильной дороги Липецкая область.

Участок трассы, соединяющий населенные пункты Каменка – Большая Верейка. Интенсивностью движения N₂₀ = 1940 авт/сут. Климат умеренно континентальный. Средняя температура января -9С, июля +20С. Осадков около 500 мм в год (максимум летом). Южная часть области подвержена суховеям. Вегетационный период около 185 дней на севере и около 200 дней на юге.

Основные виды работ по строительству автомобильной дороги, как возведение земляного полотна, искусственные сооружения, дорожная одежда, асфальтобетонное покрытие, планируется проводить в весенние, летнее и осеннее время. Зимой предусмотрено заниматься заготовкой дорожно-строительных материалов, ремонтом техники и асфальтобетонного завода и проводить часть работ по строительству искусственных сооружений.

В период всего строительства автомобильной дороги на работающих людей временно или постоянно воздействуют неблагоприятные факторы как например, производственный шум, воздействие вибраций и сотрясений, отклонение от нормального метеорологического режима, запыленность воздушной среды, плохая освещенность рабочих мест, токсичность веществ и материалов. В результате воздействия этих факторов на человека появляются профессиональные заболевания, такие как обмораживание, солнечный удар, тепловой удар, виброболезнь, ослабление слуха, поражение органов дыхания, ослабление зрения, расширение вен, отравление.

Строительство автомобильных дорог сопровождается большим выделением пыли и вредных веществ. Пыль образуется при земляных работах, погрузке и разгрузке сыпучих строительных материалов, электросварочных работах и других. Пыль, выделяясь в значительном количестве, оказывает на организм человека неблагоприятное воздействие. Длительная работа под воздействием производственной пыли может привести к профессиональным заболеваниям – пневмокониозам. При вдыхании пыли, содержащей свободную двуокись кремния SiO2, возникают силикозы, а при попадании на кожу - разрушает оболочку глаз, вызывает воспалительные процессы слизистых оболочек, заболевание дыхательных путей. Регламентировано предельно допустимая концентрация пыли в воздухе рабочей зоны-1-10м/м³.

При приготовлении и укладке асфальтобетонной смеси вредное воздействие на организм человека оказывают ядовитые вещества. Битум, ПАВ, солярка и другие, которые используются в асфальтобетонных смесях, могут попасть в организм человека не только через дыхательные пути, но и через желудочно-кишечный тракт и кожные покровы. Согласно ГОСТ 12.1.005-88 установлены ПДК: бензина - 100 мг/м³; бензола - 15 мг/м³; окиси азота - 5мг/м³. Вещества, проникающие через кожу, могут вызывать ожог и отравление организма. При выполнении покрытия, рабочие имеют дело с горящими асфальтобетонами, битумом. Длительное воздействие паров, может привести к злокачественным опухолям.

В связи с коротким строительным сезоном и плотным графиком дорожно-строительных работ, появляется необходимость проведения работ в вечернее и ночное время. Создание благоприятных условий для работающих

в темное время, в значительной мере зависит от освещения. Оно способствует повышению производительности труда, повышает безопасность труда, снимает утомление и травматизм на производстве, улучшает санитарно – гигиенические условия труда. Повышенная освещенность приводит к снижению светочувствительности глаз, и человек может временно ослепнуть. Чрезмерная и недостаточная освещенность при определенных условиях способствует потере ориентации человека в производственной обстановке и тем самым увеличению потенциальной опасности травматизма.

Длительные работы при неудовлетворительном освещении способствуют появлению таких глазных заболеваний, как близорукость, ожоги от света, резь в глазах, катаракта, а также головные боли.

Для строительных площадок и участков работ предусматривается общее равномерное освещение. Для этого обычно применяются прожектора ПЗС – 45. Согласно ГОСТ 12.1.046-85 « Нормы освещения строительных площадок». Установлена наименьшая освещенность на строительной площадке автомобильных дорог – 2лк. С целью обеспечения безопасности при проведении погрузо-разгрузочных работ наименьшая освещенность - 5лк. Электролампы общего освещения надлежит подвешивать на высоте не менее 2,5м от земли для освещения строительной площадки не менее 12-15м.

В случае необходимости подвешивать светильники на высоте менее 2,5м, применяют пониженное напряжение – 36 В. Патроны для электроламп, применяемых на дорожных работах, изготовлены из фарфора или несгораемой пластмассы.

При выполнении дорожно-строительных работ многие технологические процессы сопровождаются шумом и вибрацией. Работа экскаваторов, бульдозеров, скреперов, дробилок, грохотов, вибраторов сопровождается механическими колебаниями их узлов и деталей, что вызывает производственный шум.

Предельно допустимый уровень шума в кабинах дорожно-строительных машин по ГОСТ 12.1.003-83 составляет 80дБА. Все рабочие зоны с уровнем шума выше 85дБА должны быть обозначены знаками безопасности.

Шум и вибрация воздействуют на нервную систему, в результате чего ослабевает внимание, ухудшается зрение. В большинстве случаев шум сопровождается вибрацией, которая в большем случае воздействует на людей, занимающимся преимущественно ручным трудом.

Следует отметить, что вибрацию в строительстве широко используют как технологический фактор (навесные вибраторы, вибрационный инструмент).

Большую опасность при неправильном применении могут представлять горючие вещества, применяемые на строительной площадке: бензин, соляровое масло, дорожные эмульсии, дегти, которые могут вызвать острые и хронические заболевания.

Строительство автомобильных дорог и дорожных сооружений,

эксплуатация производственных предприятий осуществляется с применением большого числа машин и оборудования с электроприводом,

электрических установок, электрифицированного инструмента. Электрический ток применяется при прогреве в зимних условиях грунта, бетона, электросварочных работ. На автодорогах используется электрическая энергия, как правило, дизельных генераторов или может использоваться электроэнергия проходящих мимо ЛЭП.

Токи 50 Гц вызывают сильное сокращение дыхательных мышц грудной

клетки, при длительном воздействии может наступить смерть. Наиболее опасно, когда ток проходит через жизненно важные органы – сердце, головной мозг, легкие. В дорожном строительстве большинство электрических установок работает под напряжением не более 380 В.

Мероприятия по охране труда в разные времена года различны. Для улучшения условий труда рабочих и предотвращения простудных заболеваний в холодные периоды предусматривается на трассе вагончики с действующим отоплением, водопроводом, канализацией и электрическим освещением.

Защита от производственного шума сводится к решениям, которые позволяют ослабить шум в источнике его возникновения (замена шумных процессов бесшумными, устройство различных глушителей на машинах и

оборудованиях, установка шумного оборудования на отдельно стоящие фундаменты). В случае невозможности снизить уровень шума необходимо применять средства индивидуальной защиты в соответствии с ГОСТ 12.4.051-78. В дорожном строительстве применяют чаще всего противошумные наушники типа ВЦНИИОТ-2М, противошумную каску типа ВЦНИИОТ-2.

Для защиты рабочих на открытом воздухе от неблагоприятных метеорологических условий должны быть предусмотрены спецодежда, защитные приспособления, помещения для обогрева, тенты, палатки для защиты от солнечной радиации и атмосферных осадков.

При работе с ручным механизированным электрическим или пневматическим инструментом используют средства индивидуальной защиты рук от воздействия вибрации: рукавицы или перчатки, а также виброзащитные прокладки или пластины, которые снабжены креплением к руке. Рукавицы антивибрационные ГОСТ 12.4.010-75.

При индивидуальных средствах защиты широко применяют респираторы, специальные шлемы и скафандры с подачей в них чистого воздуха, очки, маски, щитки, защищающие дыхательные органы от пыли.

К работе с горячим асфальтобетонам рабочие допускаются в специальной одежде, для защиты от повышенных температур, предусмотренной ГОСТом. Обувь, костюмы – ГОСТ 12.4.044-78. Респираторы – ГОСТ 12.4.042-78.

Строительная площадка должна быть обеспечена аптечками с медикаментами и средствами для оказания первой медицинской помощи.

На территории строительной площадки, для предотвращения пожара, размещают средства пожаротушения:

- емкости с водой;

- огнетушители;

- пожаротушительный рукав;

- ящики с песком;

- лопата;

- подручные и первичные средства пожаротушения;

Для тушения пожаров применяются огнетушители:

- пенные, типа ОХВП-10;

- углекислотные, типа ОУ-2; ОУ-8;

- порошковый, типа ОП-10.

Хранить огнеопасные вещества и материалы следует только в специально отведенных местах, с соблюдением всех мер предосторожности, характерных для каждого вещества. Подъезды и проезды для пожарных машин всегда должны быть свободными.

Обучение и инструктаж по охране труда в соответствии с законодательством администрация, службы охраны труда и должностные лица проводят инструктажи вводные и на рабочих местах. Обучают рабочих безопасным приемам и способам труда: обеспечивают рабочие места средствами наглядной агитации; снабжают рабочих инструкциями и памятками по безопасному ведению работ; проводят лекции и беседы по охране труда. Кроме этого рабочий, принятый на работу проходит курс обучения безопасным приемам и методам работы по своей специальности [12,13].

Расчет мероприятий по обеспечению безопасных условий труда

13.2.1 Расчет устойчивости самоходного автокрана

Во избежание аварий и для безопасной работы передвижные стреловые краны должны обладать надлежащей устойчивостью, исключающей возможность их опрокидывания. Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов предусматривается проверка расчетом монтажных кранов на устойчивость.

При расчетах кранов различают устойчивость грузовую, то есть устойчивость крана от действия полезных нагрузок при возможном опрокидывании его вперед в сторону стрелы и груза, и собственную, то есть устойчивость крана при отсутствии полезных нагрузок и возможном опрокидывании его назад в сторону противовеса.

Грузовая устойчивость самоходного крана должна соответствовать условию:

К₁М₂≤М_n, (13.2.1.1)

где К₁ – коэффициент грузовой устойчивости, применяемый для горизонтального пути без учета дополнительных нагрузок равным 1,4, а при наличии дополнительных нагрузок (ветер, инерционные силы) и влияния наибольшего допускаемого уклона пути – 1,15;

М₂ – момент, создаваемый рабочим грузом относительно того же ребра

опрокидывания;

М_n – момент всех прочих (основных и дополнительных) нагрузок, действующих на кран относительно того же ребра с учетом наибольшего допускаемого уклона пути.

Величину грузового момента определим по формуле:

М₂=Q(a-b), (13.2.1.2)

М₂=900(10-2)=7200 км/ч

где Q=900 кг – вес наибольшего рабочего груза;

а – расстояние от оси вращения крана до центра тяжести наибольшего рабочего груза, подвешенного к крюку, при установке крана на горизонтальной плоскости, м;

в – расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания, м.

Величину удерживающего момента М_n, возникающего в кране от действия основных и дополнительных нагрузок, находим из выражения:

М_n=М'_в-М_у-М_ц.с.-М₄-М_в,(13.2.1.3)

59917,2-2741,5-69,08-48,92-760=56297,7 кг/м

где М'_в – восстанавливающий момент от действия собственного веса крана:

М'_в=G(b+c)cosα=20000(2+1)cos3, (13.2.1.3)

М'_в =59917,2 кг/м

где G=20000 кг – вес крана;

с=1м – расстояние от оси вращения крана до его центра тяжести;

α – угол наклона пути крана в радиусах; для передвижных стреловых кранов, а также кранов-экскалаторов α=3° при работе без выностых опор и α=1,5° при работе с выностными опорами; для башенных кранов α=2° при работе на временных путях и α=0° при работе на постоянных путях;

М_у – момент, возникающий от действия собствеенного веса крана при уклоне пути.

М_у=G∙h₁∙sinα=20000∙2,6∙sin3°, (13.2.1.4)

М_у =2741,5 кг/м

где h₁ – расстояние от центра тяжести крана до плоскости, проходящей через точки опорного контура, м;

М_ц.с. – момент от действия центробежных сил:

М_ц.с.= кг/м, (13.2.1.5)

М_ц.с

где n – число оборотов крана вокруг вертикальной оси в мин;

h – расстояние от оголовка стрелы до плоскости, проходящей через точки опорного контура, м;

H – расстояние от оголовка стрелы до центра тяжести подвешенного груза( при проверке на устойчивость груз приподнимают над землей на 20-30см);

М₄ – момент от силы инерции при торможении опускающего груза:

М₄= кг/м, (13.2.1.6)

М₄

где υ – скорость подъема груза в м/с(при наличии свободного опускания груза расчетную величину скорости принимают равной 1,5М/с);

g =9,81 м/с² –ускорение силы тяжести;

t - время неустановившегося режима работы механизма подъема(время торможения груза), равное 3с;

М_в – ветровой момент:

М_в=М_в.к.+М_в.г.=W∙ρ+W₁∙ρ₁,(13.2.1.7)

М_в =100∙2,6+50∙10=760 кг/м

где М_в.к. – момент от действия ветра на кран;

М_в.г. – момент от действия ветра на подвешенный груз;

W – сила давления ветра, действующего параллельно плоскости, на которую установлен кран, на наветренную площадь груза, кг;

W₁– сила давления ветра, действующего параллельно плоскости, на которой установлен кран, на наветренную площадь груза, кг;

ρ=h₁ и ρ₁=h – расстояние от плоскости, проходящей через точки опорного контура, до центра приложения ветровой нагрузки, м;

Величину коэффициента грузовой устойчивости крана, не предназначенного для перемещения с грузом, определим по формуле:

К₁= >1,15 (13.2.1.8)

К₁ >1,15

Таким образом, расчет показал, что устойчивость самоходного автокрана обеспечена.

13.3 Возможные чрезвычайные ситуации

13.3.1 Определение размеров и площади зон химического заражения

В 25 км от строящейся дороги произошло разрушение емкости, содержащей 10 т аммиака. Метеорологические условия: инверсия, скорость ветра 3 м/с.

Глубина зоны заражения определяется по таблица 13.3.1.1 - Глубина распространения облаков зараженного воздуха с пора заражающими концентрациями АХОВ на открытый местности, км. (емкости не обвалованы, скорость ветра 3 м/с) [13,14].

Таблица 13.3.1.1 - Поправочные коэффициенты для учета влияния скорости ветра на глубину распространения зараженного воздуха

Наименование АХОВ	Количество АХОВ в емкости ( на объекте),т
Наименование АХОВ	5	10	25 50		75	100
При инверсии
Хлор, фосген	23	49 80		более 80
Аммиак	3,5	4,5	6,5	9,5	12	15
Сернистый ангидрит	4,0	4,5	7,0	10	12,5	17,5
Сероводород	5,5	7,5	12,5	20	25	61,5
При изотермии
Хлор, фосген	4,6	7,0	11,5	16	19	21
Аммиак	0,7	0,9	1,3	1,9	2,4	3,0
Сернистый ангидрит	0,8	0,9	1,4	2,0	2,5	3,5
Сероводород	1,1	1,5	2,5	4,0	5,0	8,8
При конвекции
Хлор, фосген	1,0	1,4	1,96	2,4	2,85	3,15
Аммиак	0,21	0,27	0,39	0,5	0,62	0,66
Сернистый ангидрит	0,24	0,27	0,42	0,52	0,65	0,77
Сероводород	0,33	0,45	0,65	0,88	1,1	1,5

Таблица 13.3.1.2 - Поправочные коэффициенты

Скорость ветра, м/с	1	2	3	4	5	6
При инверсии	1	0,6	0,45	0,38	.	-
При изометрии	1	0,71	0,55	0,5	0,45	0,41
При конвекции	1	0,7	0,62	0,55	-	-

Определяем степень вертикальной устойчивости воздуха. При указанных метеоусловиях: ясно, утро, скорость ветра 3м/с; степень вертикальной устойчивости воздуха - инверсия.

По таблице 3.1 для 10 т аммиака находим глубину распространения зараженного воздуха, при ветре 3 м/с она равна 4,5 км. По таблице 13.3.1.2 определяем поправочный коэффициент для скорости ветра 3 м/с, он равен 0,45. Глубина распространения облака зараженного воздуха равна:

(13.3.1.1)

Ширина (Ш) зоны химического заражения зависит от степени вертикальной устойчивости воздуха и определяется по следующим соотношениям:

Ш = 0,03г при инверсии;

где Г – глубина распространения облака зараженного воздуха с поражающей конверсией в км.

(13.3.1.2)

Определяем площадь зоны химического заражения:

(13.3.1.3)

13.3.2 Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту

Время подхода облака зараженного воздуха от места розлива АХОВ к заданному объекту зависит от скорости переноса облака воздушными потоками и определяется по формуле [14]:

(13.3.2.1)

где R - расстояние от источника заражения до заданного объекта в км;

W - скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха, км/ч.

В результате розлива емкости с 10 т аммиака, облако зараженного воздуха подойдет к объекту в течении 60 мин.

При угрозе химического заражения на строительном объекте немедленно в соответствии с заранее разработанными планами производится

оповещение работающего персонала. По сигналу оповещения рабочие надевают средства защиты органов дыхания и вывозят из зоны заражения в указанный район. Организуется разведка, которая устанавливает место аварии, вид АХОВ, степень заражения территории, воздуха, состояние людей в зоне заражения, границы зон заражения, направление и скорость ветра в приземном слое и направление распространения зараженного воздуха. Устанавливается оцепление зон заражения и организуется регулирование движения. Пораженные после оказания им помощи доставляются в незараженный район, а при необходимости в лечебное учреждение. Продукты питания и вода, оказавшиеся в зоне заражения, подвергаются проверке на зараженность, после чего принимается решение на их дегазацию или уничтожение. При выполнении режимов поведения необходимо помнить, что чем скорее люди покинут зараженную местность, тем меньше опасность их поражения. Преодолевать зараженную территорию следует быстро, стараясь не поднимать пыль и не прикасаясь к окружающим предметам.

На зараженной территории нельзя снимать средства защиты, курить, принимать пищу, пить воду. После выхода из района заражения необходимо пройти санитарную обработку со сменой белья и при необходимости всей одежды.

Основными способами защиты при чрезвычайной ситуации являются:

оповещение об опасности химического заражения;
укрытие в защитных сооружениях (убежищах);
использование индивидуальных средств защиты (противогазов и средств защиты кожи);
соблюдение режимов поведения (защиты) на зараженной территории;
общая эвакуация людей из зоны заражения;
санитарная обработка людей, дегазация одежды, территории, сооружении, транспорта, техники, имущества [13].

14 Охрана окружающей среды

14.1 Автомагистраль как фактор экологической опасности

Строительство автодороги вносит большое изменение в экологическое равновесие природы и хозяйственной деятельности района ее положения.

Прокладка дороги по ценным плодородным землям опасно тем, что ветер сметает пыль с дороги даже низкой категории. А затем, попадая на почву, снижает урожайность на прилегающих полях. При выбросе отработанных газов выделяются опасные для здоровья соединения свинца, которые оседают в придорожной полосе и накапливаются в почве, а затем могут попасть в пищу с сельскохозяйственными продуктами.

Смывание дождем с проезжей части масла и продуктов износа шин и особенно применяемые для борьбы с гололедом химические соли, угнетают растительность придорожной полосы и, попадая в водоемы, вызывают загрязнения.

При устройстве земляного полотна в полунасыпях и в полувыемках происходит обнажение склонов. При невозможности избежания этих работ прибегают к посадке растительности.

При прохождении автодороги вблизи населенного пункта и при использовании улиц, автомобильное движение является источником загрязнения воздуха отработанными газами, шумами, вибрациями, которые распространяются до прилегающих вблизи строений, что отражается на здоровье и работоспособности населения.

При выполнении работ по содержанию автомобильной дороги необходимо учитывать требования охраны природной среды путем ограничения отрицательного воздействия на землю, воду, воздух.

При проведении работ по содержанию дорожная служба не должна допускать ухудшения природной среды на прилегающей к дороге местности, особое внимание обращая на применение химических противогололедных материалов. Количество распределяемых в зимний период противогололедных солей на дороге не должно превышать 1,5 кг на 1 м² покрытия.

Основные документы, в соответствии с которыми осуществляеются мероприятия по снижению отрицательного воздействия на окружающую среду от автомагистрали:

Положение об оценке воздействия намечаемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду в Российской Федерации, утвержденное приказом Госкомэкологии РФ от 16 мая 2000 г. N 372. – М.: 2000;
Сборник нормативно-методических и аналитических материалов по разработке и реализации экологических программ всех уровней. Минприроды России, 1994;

3.Инструкция по экологическому обоснованию хозяйственной и иной деятельности. Утв. приказом Минприроды России от 29.12.95 г. N 539;

Требования к материалам, представляемым на государственную экологическую экспертизу для отнесения отдельных участков территории Российской Федерации к зонам чрезвычайной экологической ситуации или экологического бедствия. Утв. приказом Минприроды России от 28.03.96 г. N 113;
Разработанные санитарные нормы и правила допустимых концентраций химических веществ в почве (СанПиН 4435 - 87), охраны поверхностных вод от загрязнения (СанПиН 4630 - 88), охраны атмосферного воздуха (СанПиН 4946 - 89) требуют тщательной оценки размеров воздействия от автомагистрали на природную среду, как особо опасного объекта [12].

Проектируемый участок дороги проходит по территории Липецкой области. Расположена Липецкая область в центральной части европейской территории России, в 370 км на юг от Москвы. Липецкая область граничит с Курской, Орловской, Тульской, Рязанской, Тамбовской и Воронежской областями.

Западная часть области — возвышенная равнина (высота над уровнем моря до 262 м), сильно расчленена долинами рек, оврагами и балками. Восточная часть — низменная (высота до 170 м), представляет собой равнину с большим количеством блюдцеобразных понижений (западин). Самые крупные реки — Дон (с притоками Красивая Меча и Сосна) и Воронеж (с притоками Становая Ряса и Матыра). Почти все реки, за исключением Рановы, принадлежат бассейну Дона [2].

Трасса имеет протяженность 11200м. Величина интенсивности движения автотранспорта - N₂₀=1940 авт/сут, относится к III-ей технической категории. Максимальный продольный уклон - 50 ‰. Согласно требованиям, установленным в СНиП 2.05.02-85, это расчетное значение, соответствует, величине, по которой проектируемая дорога относится к III категории. Расчетная скорость движения - 100 км/час. Ширина обочины 2,5м.

Наименьшая ширина укрепленной полосы обочины - 0,5м.

14.2 Комплекс мероприятий по обеспечению норм шума на данном участке автомагистрали

Расчетную часовую интенсивность движения для проектируемых дорог рекомендуется принимать в соответствии с технико-экономическим обоснованием на 20-й год, считая начальным год завершения строительства дороги [15]:

N = 0,076∙11200=851

Шумность транспортного потока автомобилей для проектируемой дороги по рассчитывается формуле:

Уровень снижения шума от сферического шума Х₁ от сферического распространения в свободной однородной атмосфере, определяется как:

Снижение уровня шума от влияния поверхности земли рассчитывается по формуле:

Снижение уровня шума за счёт зелёных насаждений:

Эмпирический коэффициент снижения уровня шума за счёт экранирования рассчитывается по формуле:

Уровень шума на расстоянии от источника будет определяться по формуле:

Вывод: В качестве шумозащитных экранов применяем земляной вал с озеленением в районе населенных пунктов.

14.3 Мероприятия по защите воздушного бассейна

14.3.1 Расчёт категории опасности у проектируемого участка дороги

Расчёт категории опасности легкового автомобиля

Число легковых автомобилей, прошедших по данной дороге за сезон, определяется:

Суммарный сезонный пробег по дороге рассчитывается по следующей формуле:

Количество выбросов основных загрязняющих веществ за сезон составляет:

Расчет категории опасности грузовых автомобилей на бензине

Число грузовых автомобилей на бензине, прошедших по данной дороге за сезон, определяется:

Суммарный сезонный пробег по улице рассчитывается по следующей формуле:

Количество выбросов основных загрязняющих веществ за сезон составляет:

Расчет категории опасности грузовых автомобилей на дизеле

Число грузовых автомобилей на дизеле, прошедших по данной дороге за сезон, определяется:

Суммарный сезонный пробег по улице рассчитывается по следующей формуле:

Количество выбросов основных загрязняющих веществ за сезон составляет:

Рассчитаем категорию опасности автомобильного транспорта:

Таблица 14.3.1 - Количество загрязняющих веществ от автомобильного транспорта

Тип автомобиля	Загрязняющие вещества, т/год
Тип автомобиля	СО	NO2	SO2	CxHy	Сажа
Легковые	152,4	10,7	3	27	-
Грузовые	249	27	5	29	1
Всего	401,4	37,7	8	56	1

Таблица 14.3.2- Значения категории автомобильных дорог

Тип автотранспорта	Значения КОА
Легковой	3262
Грузовой	21613

Расчёт КОД по величине сдуваемости пылевидного материала.

Таблица 14.3.3 - Категория опасности автомобильной дороги

Тип автомобиля	Значение КОУ	Категория опасности
Легковой	8,7·10⁴	III
Грузовой	5,8·10⁵	II

14.4 Комплекс мер по охране земель

Вследствие негативного влияния дороги на почву, воду, растения и животных картина ландшафта и его естественная пригодность изменяются.

Могут нарушиться состояние природной среды, при котором обеспечиваются саморегуляция и воспроизводство основных компонентов биосферы (воды, воздуха, почвенного покрова, животного и растительного мира), и здоровые условия жизни человека [16,17].

Площадь, с которой производится снятие перемещаемого плодородного слоя S, м² определяется по формуле:

Объем снимаемого перегнойного слоя V, м³ производится по формуле:

Размер площади для складирования перегнойного слоя S₁, м² определяется по формуле:

Площадь на которую будет наноситься почва после возведения дорожного полотна S', м² определяется по формуле:

Объем почвы, необходимой для рекультивации V', м³ определяется по формуле:

Объем почвы, которую можно использовать для улучшения малопродуктивных угодий вдоль дороги Vл.п., м³ определяем по формуле:

Вывод: Данный объем перемещается в район организации земляного вала.

В Липецкой области преобладают чернозёмные почвы: на севере — выщелоченные чернозёмы, на юго-востоке и юго-западе — мощные

чернозёмы, встречаются небольшими участками оподзоленные чернозёмы, тёмно-серые и серые лесные почвы. Ранее преобладавшие массивы степной растительности распаханы и заменены сельскохозяйственными угодьями. Поэтому, для уменьшения отрицательного влияния на почву и придорожную растительность противогололедных химических веществ необходимо

соблюдать следующие основные правила:

рабочие органы распределительных средств должны быть отрегулированы таким образом, чтобы исключалось попадание материалов за пределы проезжей части и не создавалось помех движению автомобилей;
строго следить за нормами распределения противогололедных веществ.

При появлении первых признаков засоления около автомобильных дорог следует применять гипсование, известкование, промывку почв или другие мероприятия.

14.5 Охрана растительного и животного мира

Рассматриваемый участок дороги расположен в Липецкой области. Липецкая область расположена среди лесов, хотя леса занимают всего 7% от всей её территории (24,1 тыс. кв. км.), что составляет примерно 200 тыс. га. Лесные ресурсы Липецкой области представлены дубравами, сосново-широколиственными, березовыми и осиновыми лесами. На территории области расположена часть Воронежского заповедника, которая называется "Усманский бор".

Основными источниками водоснабжения являются реки Дон, Воронеж, Матыра, Сосна, их притоки и подземные воды. Общий забор воды из природных водных объектов составил 329,4 млн. м3 , что на 6 млн. м3 меньше, чем в 2001 г. Из поверхностных источников забрано 126,2 млн. м3, из подземных - 203,2 млн. м3. На производственные нужды использовано 135,1 млн. м3 (47,3%), на хозяйственно-питьевые - 126,1 млн. м3 (44,2%). Общий сброс сточных вод в поверхностные водные объекты составил 190,7 млн. м3, что на 10,8 млн. м3 меньше, чем в 2001 г. Сброс загрязненных сточных вод снизился на 9,7 млн. м3 - до 136,9 млн. м3. Из 54 очистных сооружений по очистке сточных вод эффективно (в проектных параметрах) работают 39, неэффективно - Липецкие городские очистные сооружения и очистные сооружения сточных вод биологической очистки МУП "Водоканал", г. Усмань.

С целью улучшения состояния водных ресурсов в рамках долгосрочной областной программы "Охрана окружающей природной среды Липецкой области (2002-2010 годы)" осуществлялось строительство очистных сооружений в пос. Лев Толстой (Лев-Толстовский район), с. Хмелинец (Елецкий район), а также реконструкция канализационной насосной станции очистных сооружений в г. Задонск.

Животный мир области очень разнообразен. Поскольку область расположена в лесостепной зоне, животный мир ее представлен лесными и

степными видами. На территории области обитает свыше 60 видов млекопитающих, более 250 видов различных птиц, 30 видов рыб, 8 видов пресмыкающихся и 8 видов земноводных.

Большинство млекопитающих живут в лесах. Из хищных водятся

волки, лисицы, хорьки, енотовидные собаки, изредка - куницы, барсуки, встречается выдра. В небольшом количестве водятся белки, по берегам рек притоков живут бобры. Из копытных животных в лесах водятся лоси. Косуль и кабанов в лесах встречается очень мало. Особенно большое распространение имеют грызуны - суслики, мыши, полевки, зайцы, хомяки и тушканчики.

В реках и озерах обитают выхухоли, водяные крысы и ондатры. В Липецкой области обитают животные, принадлежащие к отряду насекомоядных - крот и несколько видов землероек. Из отряда рукокрылых млекопитающих водятся различные виды летучих мышей.

Разнообразен и многочислен мир пернатых. Постоянно у нас обитает около 30 видов. К ним относятся домовый воробей, галка, сорока, ворон, сизый голубь, тетерев, неясыть, домовой сыч, тетеревятник, хохлатый жаворонок. Сюда же можно отнести ворону, серую куропатку, полевого воробья, сойку, большинство видов дятлов и обыкновенную овсянку.

Основная масса птиц на зиму улетает на юг, а в теплое время года возвращается обратно. Есть и такие птицы, которые живут у нас только зимой, а весной улетают на север. К таким кочующим в зимнее время птицам относятся свиристели, черные дятлы, чижи, снегири, чечетки.

Большинство птиц Липецкой области обитает в лесах. В хвойных лесах птиц гораздо меньше, чем в лиственных. На реках и озерах в теплое время года гнездится много водоплавающих птиц. Некоторые птицы живут вблизи жилья человека. Они населяют постройки в селениях или гнездятся в парках и садах в пределах населенного пункта.

В реках и озерах обитают различные рыбы: окунь, щука, голавль, язь, плотва, сом, лещ, судак, красноперка, линь, карась, ерш, сазан. Из аклиматизированных видов рыб в водоемах встречаются белый и пестрый толстолобики, белый амур. Белые амуры весом 8-10 кг пойманы в реке Воронеж. В реке Дон встречается стерлядь.

В водоемах обитают также раки, моллюски, земноводные. Из пресмыкающихся водятся ужи, гадюки, ящерицы.

Мир насекомых отличается большим разнообразием. В области водятся многочисленные виды жуков, бабочек, прямокрылых, а также пчелы, осы, шмели.

Видовой состав млекопитающих области относится к следующим отрядам: насекомоядным, рукокрылым, хищным, зайцеобразным, грызунам, парнокопытным.

Из млекопитающих большинство видов животных обитает в лесах. Это лось, благородный (европейский) олень, косуля, кабан, волк, лисица, енотовидная собака, горностай, куница, барсук, белка, бобр и некоторые другие виды.

В настоящее время почти во всех районах области, за исключением Воловского и Добринского, можно встретить лосей. Наибольшее количество этих животных зарегистрировано в Грязинском, Липецком, Усманском, Добровском, Чаплыгинском и Задонском районах. Впервые лоси на территории области появились в Куликовском лесу в конце 30-х годов XX столетия. По данным областного управления охотничьего хозяйства численность лосей на территории области в 1990 г. составляла 750 голов.

Олени, косули, кабан заселили в основном лесные районы области. Однако наибольшая их концентрация наблюдается на территории зоологических (охотничьих) заказников, которые располагаются от города Липецка вниз по течению реки Воронеж на территориях Липецкого, Грязинского и Усманского районов. Эти животные поселились в области сравнительно недавно. Например, олени в 1940 г. в результате расселения с территории Воронежского заповедника, кабаны — в 1944 г.

В 2009 году для диких животных области было организовано дополнительное питание, главным образом, фуражное зерно, свеклу, кормовые веники, соль стали получать в связи с сильными морозами и образованием снежного наста дикие животные в лесах Липецкой области.

Как сообщили в управлении по охране, использованию животного мира и водных биоресурсов Липецкой области, в 2009 году, в первую очередь в зоологических и биологических заказниках, охотхозяйствах, открыты более 120 прикормочных площадок для обитателей лесов.

В 2007 году тиражом 1 тыс. экземпляров издан второй том Красной книги Липецкой области, рассказывающий о животных. Это второй вариант подобного издания, первый был подготовлен группой ученых-биологов десять лет назад. Красная книга содержит наиболее ценную информацию по каждому редкому виду фауны области – 196-ти из 5532-х, обитающих на ее территории. До 2010-го года ученые будут вести мониторинг редких животных, стремясь вовремя выявить негативные тенденции. Причиной пристального внимания биологов к этой теме становится усиливающееся давление на животный мир вследствие интенсивной хозяйственной деятельности человека. Хотя случаев исчезновения того или иного вида фауны за последние десять лет в регионе не отмечалось.

В Липецкой области создан государственный заповедник Галичья гора, в состав которого входят названные урочища.

При проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов следует учитывать возможные воздействия на растения и животных. Если эти воздействия вызывают гибель или переселение даже отдельных биологических видов, наступают изменения природной системы в данной местности, ухудшающие состояние окружающей среды.

Для предотвращения уничтожения животных при движении транспорта, что может привести к дорожно-транспортным происшествиям, на пересечениях путей миграции животных с дорогами с интенсивностью движения более 2000 авт/сут следует устраивать ограждения по границе полосы отвода высотой 2 - 2,5 м не менее чем на 0,5 км в каждую сторону от установившегося пути движения животных. На упомянутых путях миграции

на автомобильных дорогах I - III категорий следует устраивать скотопрогоны, как правило, совмещая их с искусственными сооружениями в пониженных местах.

На всех дорогах в местах вероятного их пересечения дикими животными следует также устанавливать катафоты, отражающие в темное время свет приближающейся машины и отпугивающие животных, а также дорожные знаки, предупреждающие водителей о возможной опасности.

В проекте предусмотрена установка дополнительных дорожных знаков, на сумму 11967,84 рублей.

Для снижения вредного воздействия на окружающую среду в проекте предусматривается дополнительное озеленение участков дороги на съездах к населенным пунктам. Определена сметная стоимость данного вида работ и составляет 3420161,95 рублей.

14.6 Выводы к разделу

Все предлагаемые меры можно объединить в три группы:

Мероприятия по охране и рациональному использованию атмосферного воздуха.
Мероприятия по охране и рациональному использованию водных ресурсов
Мероприятия по охране и рациональному использованию земельных ресурсов

Для предотвращения загрязнения прилегающих земельных участков, с целью сохранения существующего почвенно-растительного слоя и предупреждения различных форм эрозии, проектом предлагается следующий комплекс мероприятий:

снятие плодородного слоя почвы и перемещение его в места, определенные для временного его хранения на период строительства с частичным вывозом;
запрещение использования плодородного слоя почвы для устройства перемычек, подсыпок и других постоянных и временных земляных сооружений.

В дипломном проекте при проектировании трассы автомобильной дороги учтены требования защиты окружающей среды. Произведены мероприятия по технологической и биологической рекультивации земель, а также мероприятия по защите воздушного бассейна и снижению шума около населенных пунктов:

- сооружение земляного вала с ПК 26+00 по ПК 45+00 слева от дороги, протяжённостью 1900 м, с посадкой на нём зелёных насаждений.

- посадка зелёных насаждений от ПК 27+00 по ПК 37+00 слева от дороги, на участке протяжённостью 1000 м; от ПК 44+00 по ПК 54+00 слева от дороги, на участке протяжённостью 1000 м.

- установка дорожных знаков, в том числе: 6 – 3.24 “Ограничение максимальной скорости” слева от дороги на ПК 21+00, ПК 43+00, 74+00 и справа от дороги на ПК 13+00, ПК 24+00, ПК 67+00; 4 – 1.27 “Дикие животные” слева от дороги на ПК 25+00 и 34+00, справа от дороги на ПК 19+00 и ПК 29+00; 6 – 1.26 “Перегон скота” слева от дороги на ПК 19+00, ПК 34+00, и справа от дороги на ПК 14+00, ПК27+00, ПК 68+00.

Стоимость мероприятий по озеленению дороги составляет 6658134,13 руб. и обстановке пути составляет 324174,28 руб. Общая стоимость всех мероприятий составляет 6982308,41 руб. Такая организация прилегающих территорий дает возможность более эффективно восстанавливать нарушенный природный комплекс.

15 Технико-экономическое сравнение дорожной одежды

Таблица15.1 – Стоимость дорожных материалов

Наименование материала
Наименование материала	Толщина слоя, см	Стоимость 1м³, руб	Количество на весь обьем
Первый вариант дорожной одежды
Асфальтобетон плотный, мелкозернистый на БНД марки 60/90	4	1,148	9000∙8∙1,148=82656
Асфальтобетон пористый, крупнозернистый на БНД марки 60/90	6	1,053	9000∙8∙1,301=93600
Щебеночно-гравийная песчаная смесь укрепленная цементом	20	1,36	0,2∙9000∙8,6∙2,4=37152
Песок средней крупности	30	3,79	0,3∙9000∙9,6∙3,79=98236,8

Таблица 15.2– Стоимость дорожных материалов

Наименование материалов	Толщина слоя, см		Стоимость 1м³, руб	Количество на весь обьем
Наименование материалов
Второй вариант дорожной одежды
Асфальтобетон плотный, мелкозернистый на БНД марки 60/90	4	1,148		9000∙8∙1,148=82656
Асфальтобетон пористый на БНД марки 60/90	6	1,053		9000∙8∙1,301=93600
Щебень, уложенный методом заклинки	20	2,688		0,2∙9000∙8,6∙2,688=41610,24
Гравийная смесь	30	2,64		0,3∙9000∙9,6∙2,64=68428,8

Таблица 15.3 – Стоимость дорожных материалов

Наименование материалов
	Толщина слоя, см		Стоимость 1 м³, руб	Количество на весь обьем
Третий вариант дорожной одежды
Асфальтобетон плотный, мелкозернистый на БНД марки 60/90	4	1,148			9000∙8∙1,148=82656
Асфальтобетон пористый, крупнозернистый на БНД марки 60/90	6	1,053			9000∙8∙1,301=93600
Щебень, уложенный методом заклинки	20	2,688			0,2∙9000∙8,6∙2,688=41610,24
Песок средней крупности	30	3,79			0,3∙9000∙9,6∙3,79=98236,8

Таблица 15.4 – Стоимость дорожных материалов

Наименование материалов
Наименование материалов	Толщина слоя, см	Стоимость 1м³, руб	Количество на весь обьем
Четвертый вариант дорожной одежды
Асфальтобетон плотный, мелкозернистый на БНД марки 60/90	4	1,148	9000∙8∙1,148=82656
Асфальтобетон пористый, крупнозернистый на БНД марки 60/90	6	1,053	9000∙8∙1,301=93600
Черный щебень, уложенный методом заклинки	18	2,914	0,18∙9000∙8,6∙2,914=40597,84
Гравийная смесь	35	2,64	0,3∙9000∙9,6∙2,64=79833,6

Вывод: Стоимость второго варианта меньше, следовательно, он выгоднее.

16 Экономика и организация производства работ

Таблица 16.1- Ведомость объемов работ

№ п/п	Наименование работ	Ед. изм.		Кол-во		Формула подсчета
1	2	3		4		5
	I. Подготовительные работы
1	Восстановление трассы	км		9,0
2	Снятие растительного слоя	м³		64800 324000		9000∙36∙0,2 9000∙36
	II. Земляное полотно
1	Возведение земляного полотна в грунтах скрепером, емкость ковша 10 м³ при дальности перемещения до 300 м	м³		110318,9		117768-7449,1
2	Возведение земляного полотна из боковых резервов бульдозером на расстояние до 30 м	м³		7449,1
3	Устройство выемки экскаватором емкость ковша 65 м³	м³		772444,0
4	Уплотнение линейных работ	м³		110318,9
5	Планировка верха земляного полотна	м²		108000		9000∙12
6	Планировка откосов земляного полотна	м²		171000		9000∙9,5∙2
7	Устройство присыпных обочин	м³		8280		9000∙(12-8)∙0,23
8	Уплотнение присыпных обочин	м³		8280
	III. Дорожная одежда
1	Устройство нижнего слоя основания из гравийной смеси толщиной 30 см	м³		43200		9000∙9,6∙0,5
2	Уплотнение нижнего слоя основания слоя	м³		43200
3	Устройство верхнего слоя основания из щебня укрепленного битумом толщиной 20 см	м²		77400		9000∙8,6
4	Уплотнение основания из щебня укрепленного битумом	м³		77400
5	Устройство нижнего слоя покрытия толщиной 6 см	м²		63000		9000∙7
6	Уплотнение нижнего слоя покрытия	м³		63000		9000∙7
7	Устройство верхнего слоя покрытия толщиной 4 см	м²		63000		9000∙7
8	Уплотнение верхнего слоя покрытия	м²		63000		9000∙7
9	Поверхностная обработка	м²		63000		9000∙7
10	Укрепление обочин	м²		36000		(12-8)∙9000
	IV. Искусственные сооружения
1	Строительство ж/б 1-очковой трубы диаметром 1,5м	м		20
2	Строительство ж/б 1-очковой трубы диаметром 1,5м	м		30
3	Строительство ж/б 1-очковой трубы диаметром 1,5м	м		20
4	Строительство ж/б 1-очковой трубы диаметром 1,5м	м		17
5	Строительство ж/б 1-очковой трубы диаметром 1,5м	м		22
	V. Обстановка пути
1	Установка дорожных знаков	шт		25
2	Установка оградительных тумб	шт		150
	VI. Прочие работы
1	Укрепление откосов гидропосевом трав		м²		172800	9000 ∙9,6∙2

Таблица 16.2- Ведомость необходимого количества дорожно-строительных материалов для устройства дорожной одежды

Обоснование

Наименование конструктивных слоев в дорожной одежде, наименование материалов, ед. изм., формула подсчета

Потребляемое количество

На весь объем

На 1 км

1.Устройство выравнивающего слоя основания из гравийной смеси, h=30см

27-04-001-2

Гравийная смесь, м³

149,5∙432,0=64584,0

Вода, м³

5∙432,0=2160,0

64584,4

2160,0

7176,0

240,0

2. Устройство основания из щебня, укрепленного битумом, h=20см

27-06-024-6 и

27-06-024-7

Щебень из природного камня для строительных работ марка 800, фракция 40-70мм, м³

91,8+(10,2∙12) ∙77400 =16579,08

Щебень из природного камня для строительных работ, фракция 20-40мм, м³

12,8∙77,4=990,72

Битум 8,24+(1,63∙12)∙77,4=2151,72

Толь , м³ 3∙77,4=232,2

16579,08

990,72

2151,72

232,2

1842,12

110,08

239,08

25,8

3. Устройство нижнего слоя покрытия из к/з а/б, h=6см

27-06-020-4 и

27-06-021-5

Смесь асфальтобетонная, т

(102+12∙2) ∙63,0=7938

7938

882

4. Устройство верхнего слоя покрытия м/з а/б, h=4см

27-06-020-2

Смесь асфальтобетонная, т

102∙63,0=6426

6426

714

5. Устройство поверхностной обработки

27-06-022-7

Битум вязкий, т

1,29∙63,0=81,27

Щебень из природного камня для строительных работ марка 1000, фракция5(3)-10мм, м³;

13,3∙63,0=837,9

Толь с крупнозернистой посыпкой гидроизоляционный марки ТГ-350, м² 3∙63,0=216

81,27

837,9

189

9,03

93,1

21

6. Укрепление обочин щебеночной смесью

27-08-001-11

Щебень фракция 40-70 мм или 20-40 мм, м³ П=0,1

3600∙1,08=3888,0

Вода 20∙36,0=720,0

3888,0

720,0

432,0

80

Краткая характеристика календарного графика

Календарный план - график в составе проекта производства работ строится на участок дороги на основании проектно-сметной документации, устанавливает целесообразную последовательность и взаимную увязку по времени выполнения отдельных видов работ по строительству автомобильной дороги.

Линейный календарный график строится в системе координат с учетом выбранного масштаба, в котором ось абсцисс принимается за протяженность трассы в километрах или пикетах, а ось ординат фиксирует время выполнения каждой работы в выбранном масштабе. График для каждой работы представляется прямой линией, начало и конец которой соответствует времени выполнения данной работы в днях. Основой для построения графика является ведомость организации работ, где производится взаимная увязка всего комплекса работ и определены календарные даты выполнения каждой работы.

К линейному календарному графику привязываются график движения рабочих, график строительства строительных машин и механизмов, графики потребности в основных дорожно-строительных материалах.

Расчетное время строительства автомобильной дороги определяется отрезком по оси ординат от начала выполнения первой до окончания выполнения последней работы.

Согласно построенному графику строительство дороги выполняется с 22 апреля по 22 сентября, что соответствует срокам выполнения работ в данном регионе. Максимальное количество рабочих в одну смену 32 человека.

Технико-экономические показатели

Сметная стоимость строительства автомобильной дороги 257827,5 тыс.руб.
Сметная стоимость строительства 1 км дороги 28647,5тыс.руб.
Общая трудоемкость строительства автомобильной дороги 3075,08 чел-дн.
Трудоемкость строительства 1 км дороги 341,7 чел-дн.
Максимальное количество рабочих в смену – 71чел.
Выработка на 1 чел-дн - 83тыс. руб./чел.-день
Нормативный срок строительства дороги 1 год.
Расчетный срок строительства дороги (по календарному графику) - 6месяцев.

Список используемых источников

Карташкова, Л.М. Основы проектирования автомобильных дорог: учебное пособие/ Л.М. Карташкова, В.О. Штерн. – Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2006 – 142с.
СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика. – Взамен

СНиП II-А-72. – Введ. 01.01.1983. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1982. – 54с.

Большая Советская энциклопедия/ гл. редактор А.М. Прохоров. – М.:Советская энциклопедия, 1971. – 640 с.
4. CНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги.- Взамен СНиП II.Д.5-72 и СН 449-72.- М.: ГУПЦПП, 2002-55 с. (поправка 3-87; изм. 1-БСТ 5-87; изм. 2-БСТ 12-88; изм. 3-БСТ 11-90; изм. 4-БСТ 7-95; изм. 5 согласно Постановления Госстроя России от 30.06.2003 г. № 132, БСТ 11-2003)
Митин, Н.А. Таблицы для разбивки кривых на автомобильных дорогах/ Н.А.Митин. – М.: Недра,. 1978. – 468с.
ОДН 218.046-01. Проектирование нежестких дорожных одежд. - Взамен ВСН 46-83. - Введ. 01.01.2001. – М.: Издательство стандартов, 2001.- 98с.
СНиП 2.01.14-83(1985) Определение расчетных гидрологических характеристик.
Бабков, В.Ф. Проектирование автомобильных дорог: учеб. для вузов/

В.Ф.Бабков, О.В.Андреев. - М.:Транспорт,1987. – 368с.: ил.242.

Андреев О.В. Изыскания и проектирование автомобильных дорог: справочник инженера-дорожника/ О.В. Андреев. – М.: Транспорт, 1977. –560 с.
Митин, Н.А. Таблицы для подсчета объемов земляного полотна автомобильных дорог/Н.А. Митин. – М.: Транспорт, 1977. - 544 с.
Типовой проект серия 3.501.1 – 144, «Трубы водопропускные круглые железобетонные сборные для железных и автомобильных дорог», Выпуск 0 – 2. Трубы водопропускные железобетонные круглые с плоским опиранием для АД в обычных климатических условиях.
Пчелинцев, В.А. Охрана труда в строительстве: Учебник для строительных вузов и факультетов/ В.А. Пчелинцев, Д.В. Коптев, Г.Г. Орлов. – М.: Высш.шк., 1991. – 272с.
Русак О., Малаян К., Занько Н. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие. СПБ.:, 2000., С. 414-424
Акимова Т.А, Хаскин В.В. «Экология», М.: ЮНИТИ, 1999г
Акимова Т.А, «Экология природы - Человек - Техника», М.: ЮНИТИ, 2001г
Трофимов Ю.В., Евгеньева Г.И. «Экология: транспортные сооружения и окружающая среда», М. «Академия», 2006г, с. 400
Федеральный Закон ”Об охране окружающей природной среды”, № 7-ФЗ от 10.01.2002 г.
Пособие к СНиП 11-01-95 по разработке раздела проектной документации «Охрана окружающей среды», ГП «ЦентрИнвестпроект», г.Москва, 2000 г.
Постановление Правительства Российской Федерации № 87 «О составе разделов проектной документации и требования к их содержанию» от 16.02.08 г.
Гохман В.А, Никитин П.Н. Укрупненные показатели стоимости автомобильных дорог и искусственных сооружений, 1975.
Каменецкий Б.И., Кошкин И.Г. Организация строительства автомобильных дорог: Учеб. Пособие для техникумов. – 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Транспорт, 1991. 191с.

ЧЕРТЕЖИ

Скачать: novaya-papka.rar

Категория: Дипломные работы / Дипломные по строительству

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Привет студент

Наверх

Привет студент

Проектирование автомобильной дороги III категории в Липецкой области на участке Каменка-Большая Верейка

Дипломный проект

Проектирование автомобильной дороги III категории в Липецкой области на участке Каменка-Большая Верейка

2 Определение технической категории дороги

Месяц

1.4 Почвы и грунты

4.1.3 Расчет по допускаемому упругому прогибу

Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустройчивости в грунте:

4.2.1 Расчет по допускаемому упругому прогибу

Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте:

4.3.1 Расчет по допускаемому упругому прогибу

Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте:

4.4.1 Расчет по допускаемому упругому прогибу

Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте:

5 Определение характеристик водосборного бассейна на ПК 12+00

5.1 Определение площади водосборного бассейна и ее характеристик на ПК 12+00

5.2 Максимальный сток воды рек весеннего половодья

5.3 Максимальный сток воды рек дождевых паводков

5.4 Расчет отверстий труб с учетом аккумуляции воды у

сооружения

6 Определение характеристик водосборного бассейна на ПК 25+00

6.1 Определение площади водосборного бассейна и ее характеристик на ПК 25+00

6.2 Максимальный сток воды рек весеннего половодья

6.3 Максимальный сток воды рек дождевых паводков

6.4 Расчет отверстий труб с учетом аккумуляции воды у

сооружения

7 Определение характеристик водосборного бассейна на

Пк 48+00

7.1 Определение площади водосборного бассейна и ее характеристик на ПК 48+00

7.2 Максимальный сток воды рек весеннего половодья

7.3 Максимальный сток воды рек дождевых паводков

7.4 Расчет отверстий труб с учетом аккумуляции воды у

сооружения

8 Определение характеристик водосборного бассейна на

ПК 55+50

8.1 Определение площади водосборного бассейна и ее

характеристик на ПК 55+50

8.2 Максимальный сток воды рек весеннего половодья

8.3 Максимальный сток воды рек дождевых паводков

8.4 Расчет отверстий труб с учетом аккумуляции воды у

сооружения

9 Определение характеристик водосборного бассейна на

Пк 74+00

9.1 Определение площади водосборного бассейна и ее характеристик на ПК 74+00

9.2 Максимальный сток воды рек весеннего половодья

9.3 Максимальный сток воды рек дождевых паводков

9.4 Расчет отверстий труб с учетом аккумуляции воды у

сооружения

10 Продольный и поперечный профиль

10.2 Проектная линия (вариант №1)

11 Сравнение вариантов трассы

12 Детальная разработка – Расчет размеров укрепления отводящего русла у круглой трубы каменной наброской

12.1 Расчет размеров укрепления отводящего русла у круглой трубы отверстие 1,5 метра каменной наброской

Таблица 16.1- Ведомость объемов работ

Список используемых источников

ЧЕРТЕЖИ

Привет студент