Комплексный проект реконструкции автомобильной дороги "Верх. Ирмень – Козиха – Верх. Чик"
Природно-климатические условия района реконструкции автомобильной дороги. Расчеты перспективной интенсивности движения. Обоснование категории дороги, реконструкции участка дороги. Оценка аварийности движения транспорта. Обследование участков дорог.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 01.06.2012 |
Размер файла | 279,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Реконструируемая автомобильная дорога находится в Ордынском районе на участке 0-6 км Верх. Ирмень - Козиха - Верх. Чик, является дорогой местного значения. Дорога обеспечивает устойчивое транспортное сообщение между другими отдаленными населенными пунктами. За счет чего осуществляется снабжение местного населения, оказание медицинской помощи и решается еще целый ряд задач. Одной из важнейших задач данной дороги является обеспечение функционирования сельскохозяйственного комплекса.
Проведение работ реконструкции существенно повысится транспортно-эксплуатационные качества данного участка дороги. В результате чего ожидается увеличение пропускной способности дороги, повышение скорости движения автомобилей и снижение аварийности на дороге.
1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
1.1 Анализ исходных данных для разработки проекта реконструкции
Реконструируемая дорога находится в Ордынском районе на участке 0-6 км Верх. Ирмень - Козиха - Верх. Чик .
Рабочий проект дороги для реконструкции на участке в 0-6 км Верх. Ирмень - Козиха - Верх. Чик в Ордынском районе взят в Проектной конторе ОАО Новосибирскавтодор, где был разработан в мае-июне 2002 года в соответствии с заданием и утвержден.
1.2 Природно-климатические условия района реконструкции автомобильной дороги
Природно-климатические условия
Климат Ордынского района НСО резко-континентальный с продолжительной морозной и ветреной зимой и коротким жарким летом. Согласно дорожно-климатического районирования район относиться к четвертой дорожно-климатической зоне (Лесостепь со значительным увлажнением грунтов в отдельные периоды года).
Абсолютная минимальная температура воздуха -50 С.
Абсолютная максимальная температура воздуха +39 С.
Абсолютная температура наиболее холодного месяца -25 С.
Расчетная температура наиболее холодной пятидневки -40 С.
Среднегодовая температура воздуха - 0,2 С.
Количество осадков за год 370.
Наибольшая скорость ветра 26 м/с.
Средняя дата образования устойчивого снежного покрова 7.11.
Средняя дата разрушения устойчивого снежного покрова 12.4.
Расчетная толщина снежного покрова с вероятностью превышения 5% 36 см.
Максимальная глубина промерзания грунта 220 см.
Средняя температура воздуха по месяцам, повторяемость направления ветра - числитель, средняя скорость ветра по направлениям, повторяемый штиль, глубина промерзания почвы, величина снежного покрова, продолжительность солнечного сияния - распределенные по месяцам представлены ниже в таблицах 1,2,3,4,5,6 соответственно.
Таблица 1 - Средняя температура воздуха по месяцам, С.
Месяц |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Температ с |
-18,8 |
-17,3 |
-10,1 |
1,5 |
10,3 |
16,7 |
19 |
15,8 |
10,1 |
1,9 |
9,2 |
-16,5 |
- Таблица 2 - Повторяемость направления ветра - числитель, %; средняя скорость ветра по направлениям, м/с; повторяемый штиль.
- Песчанно-щебеночная смесь, непрерывно гранулированная при максимальном размере зерен С-40 мм;
- Третий и четвертый варианты конструкции дорожной одежды приведены в томе 2.
Январь |
|||||||||
С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ |
Штиль |
|
6/2,1 |
`6/2 |
3/2.2 |
8/3.5 |
32/4.6 |
37/5.8 |
5/3.8 |
3/2.7 |
10 |
|
Июль |
|||||||||
С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ |
Штиль |
|
11/2.9 |
15/3 |
9/3.4 |
9/3.1 |
16/3.5 |
19/3.4 |
13/3.1 |
8/2.9 |
10 |
Таблица 3 - Глубина промерзания почвы, см.
Месяц |
11 |
12 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Глубина |
0 |
22 |
46 |
54 |
65 |
64 |
Таблица 4 - Величина снежного покрова, м.
Месяц |
11 |
12 |
1 |
2 |
3 |
4 |
Макс |
Мин |
Ср |
|
Величина |
9 |
15 |
19 |
24 |
27 |
16 |
73 |
7 |
29 |
Таблица 5 - Продолжительность солнечного сияния, ч.
Месяц |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
продолжит |
67 |
107 |
168 |
213 |
264 |
302 |
304 |
245 |
170 |
100 |
58 |
45 |
Таблица 6 - Среднемесячная и годовая относительная влажность воздуха.
Месяцы |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
годовая |
|
Относит влажность |
77 |
76 |
76 |
70 |
58 |
64 |
72 |
75 |
74 |
76 |
79 |
79 |
74 |
Количество атмосферных осадков за год 385 мм из них 295 мм жидких. Суточный максимум составляет 73 мм. Таяние начинается 20 марта, 11 апреля нарушается устойчивый снеговой покров. Зимнее время господствующие ветры ЮЗ направления, в летнее время отмечаются ветры в любых направлениях.
ВЫВОД: Климатические условия являются неблагоприятными для дорожного строительства. Работы 0 группы, к которой относятся устройство слоёв основания дорожной одежды из щебня, гравия, шлака и др. работы с применением сборного железобетона, работы по строительству мостов, труб и сооружений дорожной и автотранспортной служб, можно производить круглогодично. Работы 1 группы, к которой относятся устройство слоёв дорожной одежды из каменных материалов и линейные земляные работы, можно производить с 10.04 по 20.10. Работы 2 группы, к которой относятся устройство слоёв дорожной одежды из грунтов, укрепленных вяжущим или улучшенных скелетными добавками, из шлакобетона, асфальтобетона, цементобетона, черного щебня и смесей, изготовленных в установке, можно производить с 01.05 по 15.09. Работы 3 группы, к которой относятся устройство слоёв дорожной одежды из каменных материалов, укрепленных органическими вяжущими смешением на дороге и грунтощебня, укрепленного органическими вяжущими, можно производить с 15.05 по 15.09. Работы 4 группы, к которой относится устройство поверхностной обработки, можно производить с 10.06 по15.08.
1.3 Инженерная оценка рельефа, грунтово-геологических, гидрологических, гидрогеологических условий местности
Рельеф
В геоморфологическом отношении исследуемый участок относиться к области Приобского плато, району Карасукского увала, наблюдается выположенность рельефа со слаборазвитой овражно-балочной сетью. Характерные формы микрорельефа: посадочные блюдца, поды и озёрные ванны.
Согласно СТП ТУАД 32-03-2000 участок относится к дорожно-климатической зоне 111.X.1, холмистой подзоне, первому дорожному району. По характеру поверхностного стока и степени увлажнения верхней толщи грунтов территория относится ко второму типу местности.
Почвенный покров в данном районе представлен подзолистыми и лугово-чернозёмными почвами.
Сейсмичность данного района оценивается в пять баллов. В геологическом строении верхней толще пород принимают участие плейстоценовые эолово-делювиальные лёссовые пароды красногодубровской свиты, представленные светло бурами суглинками.
Подземные воды, являющиеся по типу грунтово-безнапорные, вскрыты на участке ПКО-ПК10.
Установившийся уровень грунтовых вод - 2,9 (3,3) метра. Амплитуда сезонного колебания уровня грунтовых вод составляет 2 метра. Возможно, сезонный подъём уровня грунтовых вод на 0,5 метра и понижения на 1,5 метра от зафиксированного.
Грунты
Природная влажность грунта изменяется от 0,12 до 0,19. Влажность на границе текучести изменяется от 0,25 до 0,31, на границе раскатывания от 0,16 до 0,2. Плотность грунта колеблется в пределах 1,55 - 1,75 грамм/см кубический, коэффициент пористости - в пределах 0,795 - 1,045. Оптимальная влажность суглинка 0,17, максимальная плотность сухого грунта 1,67 грамм/см кубический.
Природная влажность грунта изменяется от 0.24 до 0.26. Влажность на границе текучести изменяется от 0.29 до 0.31, на границе раскатывания равна 0.18. Плотность грунта равна 1.88г/ см кубический, коэффициент пористости - 0.783. Нормативные значения показателей физико-механических свойств грунтов, выделенных инженерно-геологических элементов, приведены в сводной колонке.
Согласно классификации грунта по трудности разработки (СНиП 1V-2-82) суглинок твердый относится к позиции ЗЗв, суглинок мягкопластичный -- к ЗЗа.
Современные инженерно-геологические процессы и явления
При строительстве автомобильной дороги, возможно, нарушение поверхностного стока, эрозия склонов и откосов, сезонное пучение грунтов, подтопление, заболачивание, уплотнение грунтов в основании дорожных сооружений и просадочные деформации лессовых грунтов.
Инженерно-геологические условия
Насыпь существующей дороги высотой 0.1-1.2м сложена суглинком легким пылеватым твердым с примесью органических веществ (ИГЭ-2). В основании насыпи залегают суглинки легкие пылеватые твердые слабо набухающие просадочные (ИГЭ-3) с коэффициентом уплотнения 0.84, вскрытой мощностью 1.7-3.8м.
Расчетная глубина промерзания грунтов земляного полотна 208см. На момент обследования грунтов насыпные грунты (ИГЭ-2) и суглинки (ИГЭ-3) являются непучинистыми, т.к. природная влажность их менее критической (согласно «Пособию к СНиП 2.02.01-83).
1.4 Расчеты перспективной интенсивности движения. Обоснование категории дороги
Расчеты перспективной интенсивности движения для реконструируемых дорог основываются преимущественно на данных учета движения по существующей дороге.
Предполагается тенденция увеличения интенсивности движения по возрастающим темпам, рассчитываем перспективную N интенсивность автомобильных дорог на 20 и 10 год, что отраженно на гистограмме листе 1.
(1)
где Nо - интенсивность автомобильной дороги на первый год, авт./сут;
P - Ежегодный прирост интенсивности,%.
Получаем соответственно N=1089 авт./сут. и N=608 авт./сут
1.5 Обоснование реконструкции участка автомобильной дороги
Реконструкция участка автомобильной дороги производится вследствие большого снижения показателя прочности дорожной одежды.
Производится реконструкция плана трассы за счет увеличения радиуса круговых и переходных кривых, смещения оси трассы; продольного профиля дороги за счет изменения выпуклых и вогнутых кривых, продольных уклонов; земляного полотна.
1.6 Обоснование принятых технических нормативов на элементы дороги
Согласно СНиП 2.05.02 - 85 получаем, что данная дорога 4-ой категории с интенсивностью 360 авт./сут. при реконструкции переходит в 3-ю техническую категорию (интенсивность 1089 авт./сут.).
Согласно СНиП 2.05.02-85 технические нормативы приведены ниже в таблице 7.
Таблица 7 - Технические нормативы элементов дорог
Параметр |
Ед. изм. |
4 |
3 |
Принятые в проекте |
|
Интенсивность |
Авт./сут. |
360 |
1000 |
1089 |
|
Расчетная скорость |
Км/час |
80 |
100 |
100 |
|
Число полос движения |
Штуки |
2 |
2 |
2 |
|
Ширина полосы движения |
м. |
3 |
3,5 |
3,5 |
|
Ширина проезжей части |
м. |
6 |
7 |
7 |
|
Ширина обочины |
м. |
2 |
2,5 |
2,5 |
|
Ширина укрепительной полосы |
м. |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
|
Ширина земляного полотна |
м. |
10 |
12 |
12 |
|
Наибольший продольный уклон |
‰ |
60 |
50 |
50 |
|
Наибольший поперечный уклон |
‰ |
20 |
20 |
20 |
|
Наименьшее расстояние видимости |
м. |
||||
Для остановки |
150 |
200 |
200 |
||
Встречного автомобиля |
250 |
350 |
350 |
||
Наименьший радиус кривой |
м. |
||||
В плане |
300 |
600 |
600 |
||
В продольном профиле |
м. |
||||
Выпуклой |
5000 |
10000 |
10000 |
||
Вогнутой |
2000 |
3000 |
3000 |
||
Габарит моста |
Г8 |
Г10 |
|||
Предельная длина прямой в плане |
м. |
1500 |
2000 |
2000 |
1.7 Характеристика существующей дороги
1.7.1 Состояние существующей дороги
Реконструируемая дорога находится в Ордынском районе на участке 0-6 км Верх. Ирмень - Козиха - Верх. Чик. Слева то трассы проходит кабель связи.
Трассу прокладываем по существующей автомобильной дороге с поднятием земляного полотна. Ширина насыпи 10-12 м, высота 0,5-1,0м. На участке пк0-пк17 трасса проходит по с.В.Ирмень. на пк0+48 и пк6+58 справа расположены металлические автопавильоны. По селу слева проходит водопровод. Резервы и откосы задернованы. Водоотвод с дороги осуществляется за счет рельефа местности и водопропускных труб: место, диаметр, состояние показано ниже в таблице 8, направление съездов и переездов указано в таблице 9 .
Таблица 8 - Состояние водопропускных труб
МестоположениеПК |
Диаметр трубы м |
Длина трубы м |
Состояние |
|
5+88 |
0,8 |
9 |
Плохое, без оголовков |
|
13+12 |
0,8 |
13,1 |
Плохое, оголовки разрушены |
|
26+23 |
1,0 |
12,4 |
Удовлетв, с портал оголовками |
Таблица 9 - Направления съездов и переездов приведены
Местоположение, ПК |
Направление |
Наличие трубы (диаметр), м |
|
6+20 |
вправо |
0,5 |
|
11+75 |
влево |
0,3 |
|
13+20 |
вправо в поле влево на базу |
0,5 |
|
15+08 |
влево на базу |
||
15+35 |
вправо в поле |
1,0 |
1.7.2 Оценка геометрических элементов дороги
За начальный репер принят репер N 1, расположенный в 20 м от ПК 0+42 влево от трассы с условной отметкой 42.124 м.
Общее направление трассы юго-западное. Видимость дороги в плане обеспечена. На всем протяжении трассы имеются 9 углов поворота, минимальный радиус равен 400 м. Общая протяженность трассы 6,0 км. Общая протяженность кривых составляет 1502,25 м или 25 , прямых участков - 4497,74 или 75 . В продольном профиле максимальный уклон составляет 27‰. Видимость в продольном профиле обеспечена. Продольный водоотвод осуществляется по рельефу местности. По существующим и запроектируемым кювет-резервам осуществляется сброс через трубы в пониженные места рельефа местности. Ширина земляного полотна и заложение откосов назначили в соответствии с СНиП 2.05.02-85 для дорог 4 технической категории. Поперечные профили запроектированы в соответствии с типовым проектом 503-0-8.87 «Земляное полотно автомобильных дорог общего пользования» через каждые 100 м.
1.7.3 Оценка аварийности движения транспорта
Для оценки аварийности движения транспорта использовали программный комплекс «CREDO», в «CAD CREDO» выбираем меню «Оценка проектного решения», где в подменю «Состав транспортного потока» заполнили данные, а также ввели данные по наличию пересечений и примыканий. Также ввели данные для моделирования, указали тип и состояние дорожной одежды. Итог проектного решения отражен на графике коэффициентов аварийности, где видно, что коэффициенты аварийности находятся в пределах от 8 до 16,8 на кривых в плане и участках с ограниченной видимостью, что недопустимо для дорог четвертой категории согласно СНиП 2.05.02-85. Аварийность движения транспорта показана на графике листа 4 «График коэффициентов аварийности ».
2. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ
Исходная конструкция дорожной одежды взята с проекта: плотный а/б, щебень, песчанно-щебеночная смесь; представленная в таблице 10.
Таблица 10 - Исходная конструкция дорожной одежды
Материал слоя |
Высота слоя, см |
Расчет по упругому допустимому прогибу Е, мПа |
Расчет по условиям сдвигоустойчивости Е, мПа |
Расчет на растяжение при изгибе |
||||
Е, мПа |
R, мПа |
m |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Плотный мелкозернистый а/б типа Б марки ГОСТ 9128-97 |
6 |
2400 |
1200 |
3600 |
9,5 |
6,3 |
5 |
|
Щебень, обработанный вязким битумом в установке, уложенный по способу заклинки с розливом битума 2,5л/м2;ГОСТ 8267-93 |
12 |
600 |
600 |
600 |
- |
- |
- |
|
ГОСТ 25607-94 |
26 |
280 |
280 |
280 |
- |
- |
- |
|
Суглинок легкий |
39 |
39 |
39 |
- |
- |
- |
2.1 Наличие, источники получения дорожно-строительных материалов
В районе реконструируемой трассы месторождения дорожно-строительных материалов отсутствуют, поэтому предусматриваем использование привозных строительных материалов:
- щебень Искитимского карьера (доставляется по железной дороге до ст. Обь на расстояние 86 км, далее автомобильным транспортом - 77 км);
- железобетонные изделия для обстановки доставляются с ЗЖБИ г. Новосибирска автотранспортом - 76 км;
- железобетонные изделия для труб доставляются с ЗЖБИ поселка Горный автотранспортом - 151 км;
- асфальтобетон доставляется с АБЗ с. Ордынское - 32 км;
- щебень и отсев Искитимского карьера по ж/д. -59 км, далее на АБЗ автотранспортом - 90 км;
- битум с НПЗ г. Омска по ж/д - 646 км, далее на АБЗ автотранспортом -90км.
2.2 Исходные данные для расчета дорожной одежды
Для расчета дорожной одежды необходимы следующие показатели:
- Район проектирования Ордынский дорожно-климатическая зона.
- Тип покрытия облегченный.
- Срок службы 16 лет.
- Коэффициент надежности 0,83.
- Перспективная интенсивность движения на 16 год эксплуатации дорожной одежды, тенденция увеличения - по возрастающим темпам:
(2)
получаем авт./сут,
- Приведение интенсивности движения к расчетной нагрузке 100 кН сведено в таблицу 11.
Таблица 11 - Оценка пропускной способности
Марка автомобиля |
Грузоподъемность, т |
Содержание в потоке, % |
Интенсивность движения. авт./сут N 1 / N 16 |
Коэффициент приведения S |
Перспт. Интенс.Nпр, авт./сут 1/16 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Легковые |
38 |
140/328 |
0 |
0 |
||
ПАЗ-3201 |
2,0 |
12 |
40/103 |
0,7 |
28/72 |
|
ГАЗ-53А |
4,0 |
30 |
108/259 |
0,3 |
33/78 |
|
КАМАЗ-5320 |
8,0 |
20 |
72/173 |
1,1 |
79/190 |
|
100 |
360/863 |
140/340 |
- Приведенная к нагрузке типа А интенсивность движения на более
загруженную полосу:
N=f*Nпр (3)
где f - коэффициент, учитывающий число полос движения и распределение движения по ним.
На 1 год: N1 =187 авт/сут.
На 16 год: N16= 77 авт/сут.
2.3 Определение модуля упругости существующей дорожной одежды
Расчет ведем, послойно начиная, с подстилающего грунта. Схема расчета представлена на рисунке 2.3.1
Находим общий модуль упругости песчанно - щебеночной смеси
(4)
где Ен - модуль упругости нижнего и Ев - модуль упругости верхнего слоя
==0,14;
(5)
где hв - толщина верхнего слоя, D - диаметр расчетного отпечатка шины
=0,703
D
Е общ пеc=280*0,33=93 мПа. Еобщ=216мПа
Е а/б = 2400 6
Е щебня = 600 12
Е п.щ.с = 280 26
E гр = 39
Рисунок 2.3.1- Определение модуля упругости существующей дорожной одежды
Находим общий модуль упругости щебня
= 0,155;
;
Е=600*0,24=144 мПа.
Находим общий модуль упругости асфальтобетонной смеси
==0,06;
;
Е=2400*0,09=216 мПа.
Общий модуль упругости асфальтобетонной смеси со снижением прочности:
Е=К* Е (6)
где К - коэффициент снижения прочности дорожной одежды, Р - снижение прочности дорожной одежды за период эксплуатации, %;
К=1-Р=1-0,15=0,85;
Е=0,85*216=184 мПа;
2.4 Конструирование и расчет дорожной одежды на участке усиления
2.4.1 Конструирование дорожной одежды на участке усиления
Для данной интенсивности движения толщина слоя усиления не должна быть меньше 12-13 см, так как условие прочности не выполняется, принимаем: в качестве слоя усиления верхний слой толщиной 4 см из горячего плотного мелкозернистого асфальтобетона типа Б марки II нижний слой горячий пористый мелкозернистый асфальтобетон марки II по расчету.
В таблице 12 представлены прочностные характеристики материалов необходимые для дальнейшего расчета дорожной одежды.
Таблица 12 - Прочностные характеристики материалов дорожной одежды
Материал слоя |
Высота слоя, см |
Расчет по упругому допустимому прогибу Е, мПа |
Расчет на растяжение при изгибе |
||||
Е, мПа |
R, мПа |
m |
|||||
1 |
2 |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Горячий плотный мелкозернистый а/б типа Б марки II |
4 |
2400 |
3600 |
9,5 |
6,3 |
5 |
|
Горячий пористый крупнозернистый, а/б марки II |
8 |
1400 |
2200 |
7,8 |
7,6 |
4 |
|
12 |
117 |
117 |
2.4.2 Расчет конструкции дорожной одежды на участке усиления
Требуемый модуль упругости для реконструируемой дороги:
; (7)
Минимальный модуль упругости для реконструируемой дороги:
; (8)
r=1-К (9)
где А и В - эмпирические коэффициенты принимаемые для расчетной нагрузки 100 кН, А=125 мПа, В=68 мПа /2/; - коэффициент, учитывающий тип покрытия, =0,148 /2/; - коэффициент, учитывающий продолжительность расчетного периода, =0,86 /2/;
N - среднесуточная интенсивность движения на полосу первого года приведенная к нагрузке типа А интенсивность движения на более загруженную полосу: N1=77 авт/сут.; К - коэффициент относительной прочности дорожной одежды, К=0,9 /2/; К - региональный коэффициент, К=1 /2/; К - коэффициент, учитывающий сопротивление конструкции сдвигу и изгибу, К=1,62 /2/; К - коэффициент, зависящий от фактической интенсивности дорожного движения, К=1,01 /2/; х - параметры, зависящие от допускаемой вероятности повреждения покрытия, r; Кн. - коэффициент надежности /2/;
Тогда получаем =233 мПа. и =291 мПа.
R=1-0,83=0,17; х=1,178.
Расчет необходимой толщины слоя усиления.
Общий модуль упругости асфальтобетонной смеси верхнего слоя
где Ен - требуемый модуль упругости, Ев - модуль упругости верхнего слоя
==0,12;
;
Е=2400*0,10=240 мПа.
Общий модуль упругости асфальтобетонной смеси нижнего слоя
==0,13;
где Ен - модуль упругости существующей дорожной одежды, Ев - модуль упругости нижнего а/б слоя
==0,17;
где Ен - модуль упругости нижнего а/б слоя, Ев - общий модуль упругости нижнего а/б слоя
h = 8 см
Общая толщина слоя усиления составила 12см.
2.5 Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.
2.5.1 Расчет нижнего слоя асфальтобетона
Приводим конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой модели - часть конструкции расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоев - рисунок 2.5
Етр = 291 мПа
Е1=3600 4 см
Е2=2200 8 см
Рисунок 2.5 - Двухслойная модель конструкции
Общий модуль упругости верхних слоев асфальтобетона
Eв = ; (10)
Где числитель - сумма произведений каждого модуля упругости и толщины слоя соответственно, знаменатель - сумма всех толщин конструкции
Е мПа;
==0,324;
;
-растягивающее напряжение от единичной нагрузки по номограмме /2/
=2,21 мПа;
=*p*k0 (11)
Где - наибольшее растягивающее напряжение в соответствующем слое
=2,21*0,6*0,85=1,127 мПа;
Определяем Ro - нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки, R=7,8 мПа /4/;
Прочность материала монолитного слоя при многократном растяжении при изгибе определяют по формуле:
RN = Rok1k2(1 - vRt), (12)
k1 - коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки;
k2 - коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов, k2 =0,8 /4/;
vR - коэффициент вариации прочности на растяжение, vR =0,1 /4/ ;
t - коэффициент нормативного отклонения, t =1,06 /4/;
m - показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя, m =4 /4/;
(13)
k1=0,429
где - коэффициент, учитывающий различие в реальном и лабораторном режимах растяжения повторной нагрузкой, а также вероятность совпадения во времени расчетной (низкой) температуры покрытия и расчетного состояния грунта рабочего слоя по влажности, =7,6 /4/;
Np - расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия, определяют по формуле:
(14)
где Np - приведенная интенсивность на последний год срока службы, авт./сут; Трдг - расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости конструкции, Трдг =130 /3/;
kn - коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого, kn =1, 32 /3/; Кс - коэффициент суммирования, Кс =39,42 /3/; q - показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам;
= 97 879 авт./сут; RN = 2,393 мПа;
То есть находим коэффициент прочности по упругому прогибу
Кпр= (15)
Кпр ==2,123;
Коэффициент прочности по упругому прогибу больше требуемого минимального коэффициента прочности =0,94; следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности.
2.5.2 Расчет верхнего слоя асфальтобетона
Приводим конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой модели - часть конструкции расположенная ниже плотного асфальтобетонного слоя представлена на рисунке 2.5.1.
2) Е= Е=291 мПа;
Е1об=184 мПа
==0,108;
;
=0,75 мПа;
Наибольшее растягивающее напряжение
=0,75*0,6=0,45 мПа;
Определяем нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки,
R=9,50 мПа;
RN =9,50*0,63*0,90(1-0,1*1,06)=4,82 мПа;
=0,63
Получаем коэффициент прочности по упругому прогибу:
Кпр= ==9,2;
Коэффициент прочности по упругому прогибу больше требуемого минимального коэффициента прочности =0,94.
Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.
2.6 Конструирование и расчет дорожной одежды на участке уширения
2.6.1 Конструирование дорожной одежды на участке уширения первого варианта
Конструирование дорожной одежды и толщины ее слоев назначается на основе расчетов в процессе вариантного проектирования с учетом значения дороги, интенсивности движения, состава и скоростей движения транспорта, климатических и гидрологических условий, наличие местных дорожно-строительных материалов. При разработке вариантов конструкций дорожной одежды учитывают как же, что толщины слоев должны быть достаточными для обеспечения надлежащего условия формирования каждого слоя в период строительства и надежной его работы в эксплуатации.
Конструкции дорожной одежды выбирают по условию наибольшей экономичности строительства, наименьшего расхода материалов, в особенности привозных. При использовании местных материалов необходимо учитывать не только экономические показатели дорожной одежды, но и показатели прочности, долговечности и условий эксплуатации конструкции. Толщины конструктивных слоев дорожной одежды определяются расчетом, наименьшая допустимая толщина конструктивных слоев дорожной одежды из разных материалов принимается по ОДН [3]. Покрытие и верхние слои основание из асфальтобетонных смесей проектируются в соответствии с рекомендациями приложения ГОСТ 4.
Строящаяся автомобильная дорога относится к 111 технической категории. По таблице 3.1 ОДН [3] на этих дорогах применяют капитальные дорожные одежды с асфальтобетонным покрытием.
Принимая во внимание все рекомендации ОДН [3], назначено 4 варианта капитальной дорожной одежды с усовершенствованным покрытием для реконструируемой дороги, которые приведены на листах 2, 3.
На участке уширения принимаем конструкцию: горячий плотный мелкозернистый а/б типа Б марки ; горячий пористый крупнозернистый, а/б марки ; белый щебень, обработанный вязким битумом, уложенный по способу пропитки с розливом битума 2,5л/м2; грунт обработанный комплексным вяжущим; песок - которая приведена в таблице 13.
Таблица 13 - Расчетные значения слоев уширения первого варианта
Материал слоя |
Высота слоя, см |
Расчет по упругому допустимому прогибу Е, мПа |
Расчет по условиям сдвигоустойчивости Е, мПа |
Расчет на растяжение при изгибе |
||||
Е, мПа |
R, мПа |
m |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Горячий плотный мелкозернистый а/б типа Б марки |
4 |
2400 |
1200 |
3600 |
9,5 |
6,3 |
5 |
|
Горячий пористый крупнозернистый, а/б марки |
8 |
1400 |
800 |
2200 |
7,8 |
7,6 |
4 |
|
Белый щебень, обработанный вязким битумом, уложенный по способу пропитки с розливом битума 2,5л/м2 |
16 |
400 |
400 |
400 |
||||
Грунт обработанный комплексным вяжущим |
30 |
280 |
280 |
280 |
||||
Песок |
20 |
120 |
120 |
120 |
||||
Суглинок легкий |
39 |
39 |
39 |
Расчет ведем послойно с двух сторон начиная, с подстилающего грунта.
Схема расчета представлена на рисунке 2.6
D
Еобщ=184 мПа
Е щебня = 400 12
Е п.щ.с = 280 30
Е пес = 120 20
E гр = 39
Рисунок 2.6 - Схема расчета конструкции
Общий модуль упругости песчаного слоя
==0,325;
;
Е=120*0,5=60,0 мПа;
Общий модуль упругости грунта, обработанного комплексным вяжущим
==0,214;
;
Е=280*0,49=129,0 мПа;
Теперь расчет ведем сверху вниз для определения толщины слоя
==0,460;
==0,322;
Необходимая толщина слоя из щебня, обработанного вязким битумом:
0,41;
=37*0,41=16 см.
Толщина слоя составляет 16 см.
2.6.3 Конструирование дорожной одежды на участке уширения второго варианта
На участке уширения вторая конструкция возможных слоев: горячий плотный мелкозернистый а/б типа Б марки ; горячий пористый крупнозернистый, а/б марки ; черный щебень, уложенный по способу заклинки и с розливом битума 1,5л/м2; грунт обработанный комплексным вяжущим; песок средней крупности - приведена в таблице 14.
Таблица 14 - Расчетные значения слоев уширения
Материал слоя |
Высота слоя, см |
Расчет по упругому допустимому прогибу Е, мПа |
Расчет по условиям сдвигоустойчивости Е, мПа |
Расчет на растяжение при изгибе |
||||
Е, мПа |
R, мПа |
m |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Горячий плотный мелкозернистый а/б типа Б марки |
4 |
2400 |
1200 |
3600 |
9,5 |
6,3 |
5 |
|
Горячий пористый крупнозернистый, а/б марки |
8 |
1400 |
800 |
2200 |
7,8 |
7,6 |
4 |
|
Черный щебень, уложенный по способу заклинки и с розливом битума 1,5л/м2 |
8 |
800 |
800 |
800 |
||||
Грунт обработанный комплексным вяжущим |
20 |
600 |
600 |
600 |
||||
Песок средней крупности |
30 |
120 |
120 |
120 |
||||
Суглинок легкий |
39 |
39 |
39 |
2.6.4 Расчет конструкции дорожной одежды на участке уширения
Расчет ведем послойно с двух сторон начиная, с подстилающего грунта. Схема расчета представлена на рисунке 2.6
D
Еобщ=184 мПа
Е щебня = 800 12
Е гр обр = 600 30
Е пес = 120 20
E гр = 39
Рисунок 2.6 - Схема расчета конструкции
Общий модуль упругости песчаного слоя
==0,325; ;
Е общ пес=120*0,58=70,0 мПа;
Теперь расчет ведем сверху вниз:
==0,23; ;
Е=Е=2400*0,17=136 мПа;
Находим необходимую толщину слоя из грунта обработанного комплексным вяжущим:
==0,227; ==0,116;
0,39; =37*0,39=14 см.
Толщина слоя составляет 14 см.
2.7 Расчет конструкции первого варианта по условиям сдвигоустойчивости
В грунте
Действующие активные напряжения в грунте определяются по формуле:
Т=*Р; (16)
где - активное удельное напряжение сдвига от единичной нагрузки; постоянные данные в грунте С=0,068 мПа; ст=25;дин=9о, Р - расчетное давление колеса на покрытие.
Для определения предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели, как в пункте 2.5
Е= = 451 мПа,
;
==2,11;
=0,0159; Т=0,0159*0,6=0,009 мПа;
Предельное активное напряжение сдвига
Т= (17)
где сN - сцепление в грунте (в песке) земляного полотна, мПа; kд - коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания, kд =1 /3/;. Zоп - глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, zоп =78 см; ср - средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя, кг/см3;
ст - расчетная величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки.
Т = 0,019 мПа;
К=; (18)
К= что больше =0,94; следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условиям прочности на сдвиг.
В песке
С=0,002 мПа; ст=27;дин=32о
Общий модуль упругости конструкции
Е===565 мПа,
; ==1,568;
=0,0145; Т=0,0145*0,6=0,008 мПа;
Предельное активное напряжение сдвига:
Т=0,002*4+0,1*0,002*58* tg 32=0,056 мПа
К=; что больше =0,94; следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условиям прочности на сдвиг.
2.8 Расчет конструкции второго варианта по условиям сдвигоустойчивости
В грунте
Действующие активные напряжения в грунте определяются по формуле:
С ст =0,068 мПа; С дин =0,012 мПа;ст=25;дин=9о постоянные данные
Е==462 мПа,
; ==1,73;
=0,0175; Т=0,0175*0,6=0,0107 мПа;
Предельное активное напряжение сдвига
Т=0,012*1+0,1*0,002*64* tg25=0,019 мПа;
К=, что больше =0,94 - следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условиям прочности на сдвиг.
В песке
С=0,002 мПа; ст=27;дин=32о
Общий модуль упругости конструкции
Е==765 мПа,
; ==0,919;
=0,026; Т=0,026*0,6=0,0156 мПа;
Предельное активное напряжение сдвига
Т=0,002*4+0,1*0,002*58*tg32=0,016 мПа
К=; что больше =0,94; следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условиям прочности на сдвиг.
2.9 Выбор варианта конструкции на участке уширения
Дорожная одежда является наиболее важной и капиталоемкой конструкцией автомобильной дороги. Затраты на устройство дорожной одежды, составляют 40-70 % сметной стоимости строительства. По этому обоснование принятых конструкций дорожной одежды является важной задачей и должна производится с достаточной степенью точности в зависимости от уровня планирования или стадии проектирования.
Выбор варианта конструкции на участке уширения производим при условии наиболее выгодной (дешевой) конструкции.
(Первый вариант представляет собой: щебень и грунт, обработанный вязким битумом, песок; Второй вариант: черный щебень, грунт, обработанный комплексным вяжущим, песок.)Для этого подсчитываем объемы двух вариантов слоев на 1000 м2 .
По средним сметным ценам стоимость этой конструкции равна 581 170. По средним сметным ценам стоимость этой конструкции равна 581 170 руб.
Технико-экономическое сравнение вариантов дорожной одежды произведено по стоимости строительства 1000 м2 дорожной одежды, которая составила для первого варианта 581 170 р., для второго - 590 175 р., для третьего варианта - 580 268 р., для четвертого - 814 404 р. Для проектирования принимается конструкция 3.
Экономия по стоимости материалов в этом случае составит по итогам сравнения (с вариантом 2) как минимум 234 136 р.
2.10 Проверка морозостойкости дорожной одежды выбранного варианта
Глубина промерзания определяется по формуле:
(19)
где - средняя глубина промерзания для данного района, устанавливается при помощи карт изолиний: z пр =2,2*1,36=3 м;
Величина морозного пучения определяется по формуле:
(20)
где - величина морозного пучения при осредненных условиях, в зависимости от толщины дорожной одежды,
- коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод, -=0,53 /6/;
- коэффициент зависит от степени уплотнения рабочего слоя=1,0 /6/;
-коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи или выемки=1,3 /6/;
- коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции, зависящий от глубины промерзания=0,9 /6/;
- коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта=1,1;
Необходимым условием морозоустойчивости конструкции является:
Lпуч ? Lдоп (21)
где Lпуч - величина морозного пучения при осредненных условиях, в зависимости от толщины дорожной одежды,
Lдоп - величина морозного допустимого пучения, Lдоп= 4 см /6/ ;
=*(а + б (-с)) (22)
а=1,08; б=0,08; с=2,5 при 2,5<<3,0;
=5,2*(1,08+0,08*(3-2,5)=5,8 м ,
?4,0 см, =4,0 см , что допустимо и не требует устройства дренажа.
3. РЕКОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ.
3.1 Реконструкция плана трассы
За начальный репер принят репер N 1, расположенный в 20 м от ПК 0+42 влево от трассы с отметкой 42.124 м.
Реконструкцию производим с использованием программного комплекса «CREDO», а именно в цифровой модели проекта CREDO MIX.
Цель - как можно ближе провести ось трассы к существующей оси.
Провели трассу в новом слое.
Провели прямые по трассе методом «Построение трассы с одновременным построением образующих ее элементов», на возможных участках совместили вершины углов, разбили углы поворота с помощью «Ввод или изменение параметров закругления для вершины угла», вписали радиусы кривых поворотов, переходных кривых. Далее «Построение прямых по тангенсу и биссектрисе» произвели сопряжение элементов трассы и подготовили к экспорту в CAD CREDO:убрали точки шифром 6 в таблице и с оси трассы, затем проэкспортировали в CAD CREDO.
Ведомость углов поворота представлена ниже.
3.2 Реконструкция земляного полотна и продольного профиля
Проектирование продольного профиля выполнено в программе CREDO в меню “Проектирование автодороги CAD_CREDO
Вследствие того, что мы приняли выравнивающий слой 12 см. и внесли изменения в продольный профиль, а также в план трассы, то соответственно поперечные профили земляного полотна необходимо изменить, то есть произвести реконструкцию земляного полотна.
Проектирование продольного профиля начинали с расчета выравнивающего слоя дорожной одежды. Для этого в меню «Дорожная одежда», выбрали «Таблицу руководящих рабочих отметок» и в «Автоматизированном проектировании продольного профиля» внесли опорные точки, контролируя, чтоб они были не ниже рабочих отметок. На неудовлетворительных участках задавались поиском оптимизации с условием уменьшения отметок изменением F8; местоположением точек, изменение отметок и уклонов.
Проектирование поперечных профилей земляного полотна выполнено в программе CREDO в меню “Проектирование автодороги CREDO_CAD” в подменю “Проектирование поперечного профиля”. В подменю “Ввод и корректировка исходных данных” было выполнено проектирование откосов насыпи по участкам. Было выделено три типа поперечных профилей, представленные ниже в таблице 17
Таблица 17 - Типы поперечных профилей
Тип 1 |
Тип 2 |
Тип3 |
|||||
Начало ПК |
Конец ПК |
Начало ПК |
Конец ПК |
Начало ПК |
Конец ПК |
||
Без смещения оси |
Со смещением вправо |
Со смещением влево |
|||||
1 |
1+00 |
26+00 |
- |
- |
- |
- |
|
2 |
- |
- |
26+00 |
27+00 |
- |
- |
|
3 |
27+00 |
29+00 |
- |
- |
- |
- |
|
4 |
- |
- |
29+00 |
30+00 |
- |
- |
|
5 |
30+00 |
41+00 |
- |
- |
- |
- |
|
6 |
- |
- |
- |
- |
41+00 |
43+00 |
|
7 |
43+00 |
45+00 |
- |
- |
- |
- |
|
8 |
- |
- |
45+00 |
47+00 |
- |
- |
|
9 |
47+00 |
50+00 |
- |
- |
- |
- |
|
10 |
- |
- |
- |
- |
50+00 |
51+00 |
|
11 |
51+00 |
53+00 |
- |
- |
- |
- |
|
12 |
- |
- |
- |
- |
53+00 |
54+00 |
|
13 |
54+00 |
60+00 |
- |
- |
- |
- |
Оптимальная отметка 0,12 см, отклонения по участкам достигли 0,45-0,59 см. Максимальный уклон составил 17,4 ‰, максимальный радиус выпуклой кривой 30 000 м, минимальный - 8 300 м; максимальный радиус вогнутой кривой 30 000 м, выпуклой 6 800 м.
Также были заданы параметры кюветов:
1. Заложение внутреннего откоса кювета по откосу насыпи;
2. Заложение внешнего откоса кювета 1:1,5;
3. Ширина кювета по дну 0,4м;
4. Минимальная глубина кювета 0,3м;
5. Максимальная глубина кювета 50м.
Границы устройства кюветов производится по всей трассе ПК0-ПК60.
Укрепление кюветов проектировали - засев трав.
3.3 Реконструкция ИССО
Аналогично реконструкции земляного полотна, для реконструкции искусственных сооружений производим в «CAD CREDO», в меню «Искусственные сооружения» выбираем «Водопропускные трубы», а именно «Карточка труб». На данных пикетах производится замена с удлинением труб: - ПК 5+88 в обе стороны на 23.4 м, диаметр 1 м.
- ПК 13+12 в обе стороны на 19.0 м, диаметр 1 м
- ПК 26+23 в обе стороны на 20.9 м, диаметр 1 м
В подменю “Пересечения надземных коммуникаций” , были занесены проектные пикеты, высота над поверхностью, наименование коммуникации.
В подменю “Реперы” были занесены изыскательские пикеты, расстояние от оси, отметка земли, отметка полки, наименование репера.
Проектирование кюветов см. п. 4.4.
Сброс воды производится в местах расположения труб.
3.4 Подсчет объемов работ
Для подсчета объемов работ использовали также программный комплекс «CREDO», в «CAD CREDO» выбираем меню «Объемы земляных работ», где в «Ввод и корректировка исходных данных», где в подменю «Конструкция проектной дорожной одежды» и «Параметры укрепления обочины и откосов» ввели необходимые данные и параметры.
Далее выбрали «Расчет объемов работ» и «Результаты расчета», которые представлены в томе 2.
3.5 Оценка проектного решения
Для оценки проектного решения использовали также программный комплекс «CREDO», в «CAD CREDO» выбираем меню «Оценка проектного решения», где в подменю «Состав транспортного потока» заполнили данные, а также ввели данные по наличию пересечений и примыканий.
Также ввели данные для моделирования, указали тип и состояние дорожной одежды.
Итог проектного решения отражен на графике коэффициентов аварийности, где видно, что коэффициенты аварийности находятся в пределах от 8 до 11,8 на кривых в плане и участках с ограниченной видимостью, что допустимо для дорог третьей категории согласно СНиП 2.05.02-85.
4. ДЕТАЛЬ ПРОЕКТА
4.1 Постановка вопроса
На современном уровне производится оценка прочности, согласно ВСН и ОДН.
Для оценки прочности дорожных одежд проводят полевые испытания, в расчетный неблагоприятный по условиям увлажнения период года.
К полевым относят испытания линейные и на контрольных точках. Испытания на контрольных точках проводят ежедневно, так, чтобы выявить закономерности изменения модуля упругости.
Линейные испытания ведут равномерно вдоль обследуемой дороги по внешней полосе наката.
Характерный участок разделяют на отрезки от 500 до 1000 м. на каждом из них проводят 20 измерений.
Методы оценки прочности основаны на измерении упругого прогиба.
Методы классифицируют по условиям передачи нагрузок на одежду: статические и динамические.
К статическим относят метод штамповых испытаний.
К динамическим - методы испытания падающими, ударными или вибрационными нагрузками.
Большое распространение получил метод статического дискретного измерения прогиба под сдвоенным колесом стоящего автомобиля с применением прогибомеров по методу МАДИ. Из прогибомеров большое распространение получил длиннобазовый прогибомер длиной 3,75 м.
Для этого прогибомер устанавливают так, чтобы щуп с подпятником разместился строго между скатами сдвоенного колеса груженого автомобиля точно под центром задней оси. Затем устанавливают клиновидную опорную подкладку на покрытии так, чтобы ее наклонная поверх вошла в контакт с концом измерительного стержня индикатора. Выдерживают автомобиль на точке до тех пор, пока отсчет по индикатору не будет изменяться за 10 с более чем на 0,005 мм и записывают его в журнал. После этого автомобиль отъезжает вперед на расстояние не менее 5 м. Дождавшись пока отсчет по индикатору после отъезда автомобиля с точки измерения в течение 10 с не будет изменяться более чем на 0,005 мм, записывают его в журнал. Удвоенная ровность отсчетов по индикатору до и после съезда автомобиля соответствует упругому прогибу дорожной одежды в данной точке.
Получив значение упругого прогиба вычисляют общий модуль упругости одежды. Разновидностью статического метода является измерение упругого с помощью высокоточного нивелира, установленного на расстоянии около 5 м от испытуемого места. Прогиб покрытия фиксируют по светящейся точке-марке, укладываемой между сдвоенными колесами автомобиля.
В СибАДИ и МАДИ разработана методика измерения прогиба одежды с применением фотоэлектропрогибомеров с использованием лазерного луча. Имеются установки, позволяющие измерять упругий статический прогиб с большой производительностью. Например, специальные прогибомеры применены на передвижной лаборатории Лакруа (Франция). Лаборатория движется со скоростью 2-3.5 км/ч и измеряет прогибы под каждым колесом задней оси автомобиля.
В последние годы широкое распространение получили дискретные методы динамического погружения. В установках динамического нагружения (УДН) груз сбрасывается с определенной высоты на амортизационное устройство из жесткой пружины или колеса. При этом создается кратковременное (0.2-0,4 с) динамическое нагружение, близкое к нагрузке от движущегося автомобиля.
Схема и принцип действия установки динамического нагружения падающим грузом УДН-НК, разработанной в МАДИ д-р техн. Наук Ю-М. Яковлевым, показаны на листе7. Груз 2. сбрасываемый по направляющей на амортизирующее устройство, создает кратковременное усилие, которое через штамп действует на испытываемую дорожную одежду.
Определение модуля упругости лежит на основе определения упругого прогиба, который положен в основу расчета дорожной одежды.
Но упругий прогиб, измеряемым сейчас не достаточно точен - поэтому результаты не достоверны. В связи с этим обстоятельством разработаны мероприятия, отраженные на листе 7.
4.2 Общие положения
Организация работ по измерению параметров и глубины колеи на автомобильных дорогах
Измерение параметров и глубины колеи производят на автомобильных дорогах с нежёсткими дорожными одеждами, имеющими покрытия из асфальтобетона или из материалов, обработанных органическими вяжущими.
Работы по измерению глубины колеи производят в тёплый период года при отсутствии воды на поверхности дороги. Измерение параметров колеи может выполняться как в составе общих работ по диагностике, так и самостоятельно. Для планирования работ на следующий год измерения выполняют в осенний период года после снижения высоких положительных температур воздуха на открытой местности до -+- 15°С в дневное время. Завершить измерения следует до наступления устойчивых отрицательных температур.
Различают два способа измерения параметров колеи с применением укороченной рейки: упрощенный способ и измерение по метолу вертикальных отметок.
Упрощенный способ рекомендуется для использования в процессе обшей диагностики состояния дорог для предварительной оценки характера колееобразования, выявления участков, требующих устранения колеи, назначения вида работ и определения их ориентировочных объемов.
Способ определения параметров колеи путём измерения по методу вертикальных отметок рекомендуется для использования в процессе проектно-изыскательских работ для детальной оценки характера колееобразования и разработки проектно-сметной документации по устранению колеи.
Измерение параметров колей выполняется бригадой в рекомендуемом составе: инженер-- 1; техник-- 2; рабочий -- 1.
Оснащение бригады по измерению параметров колей включает:
-передвижную дорожную лабораторию или автомобиль «Дорожная служба» или любой другой автомобиль, позволяющий перевозить бригаду, измерительные приборы и дорожные знаки;
-рейку укороченную с уровнем, подставочные стаканы и измерительный щуп;
-курвиметр и измерительные ленты;
-защитные жилеты;
-набор дорожных знаков «Дорожные работы*. «Объезд
-препятствия слева», «Ограничение максимальной скорости» и конусов.
Технологический процесс измерения глубины колеи может быть разбит на этапы;
-подготовительный;
-полевые обследования и измерения;
-обработка материалов полевых обследований и измерений и оформление документов.
Подготовительные работы включают:
-комплектование бригады;
-подготовку и оснащение передвижной лаборатории или другого автомобиля, средств измерения и защитных средств;
-заготовку форм журналов и таблиц;
-сбор информации об обследуемой дороге из технического паспорта дороги АБДД, проекта, данных предыдущей диагностики или обследований;
-уточнение титула и категории дороги, интенсивности и состава движения, предварительное выявление участков с колеёй;
-определение объемов работ по измерению параметров колеи, места дислокации бригады в период полевых работ;
-согласование работ с органами управления дорогой и ГИ БДД;
-инструктаж исполнителей по правилам техники безопасности и охране труда в процессе выполнения полевых работ и измерений.
Полевые работы включают осмотр и оценку состояния поверхности дороги, а также измерения параметров колеи в установленном порядке.
Визуальный осмотр производят из автомобиля, движущегося со скоростью, позволяющей фиксировать дефекты состояния покрытия, но не более 20 км/ч или пешком. В местах, требующих детального осмотра и обследования, делаются остановки. Визуальное обследование дороги раздельными проезжими частями производится в прямом и обратном направлениях.
В процессе визуального осмотра уточняют местоположение начала и конца самостоятельных участков с колеёй в прямом и обратном направлениях и привязывают эти положения к километражу.
В местах измерения параметров колеи разбивают поперечник (створ) местоположение которого заносят в ведомость.
До начала измерений с поверхности проезжей части и краевых укреплённых полос очищают пыль и грязь, чтобы были четко видны границы покрытия и обочин.
На каждом самостоятельном участке производят измерения параметров колеи в соответствии с указаниями.
Измерения производят под защитой автомобиля, располагающегося так, чтобы знаки «Дорожные работы», «Объезд препятствия слева» и «Ограничение максимальной скорости» были обращены навстречу движению отображённой на них информацией.
Результаты полевых измерений параметров колеи заносят в ведомость установленной формы и обрабатывают статистическим методами.
Работы по визуальному осмотру и измерению параметров колеи относятся к категории опасных. Все лица, участвующие в этой работе, должны строго соблюдать действующие «Правила техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании дорог», а также другие ведомственные правила и инструкции. При выполнении работ непосредственно на дороге должны соблюдаться требования «Инструкции по организации движения и ограждению мест производства работ», а также специально разработанных для таких случаев инструкций и указаний.
Требования к измерительному оборудованию
1- Рейка укороченная и измерительный щуп, длина рейки должна быть 2000 + 2 мм;
2- Прогиб рейки от собственного веса в середине пролёта не должен превышать 0,2 мм;
3- Ширина опорной грани рейки - 50 + 2 мм;
4- Отклонение опорной грани рейки от плоскости не должно превышать 0.2 мм; допускается вместо отклонения от плоскости измерять отклонение от прямолинейности продольного профиля поверхности опорной грани рейки, которое не должно превышать 0,2 мм;
5- Отклонение боковой грани рейки от прямолинейности не должно превышать 5 мм подлине рейки;
6- Рейка должна быть оснащена устройством для измерения уклона приложения рейки с точностью ± 0,001 (± 1,0°);
-на боковые грани рейки наносится шкала, оцифрованная через 10см от О до 200; шкала должна иметь сантиметровые деления;
-длина измерительного щупа должна быть 1000 + 2 мм, не считая держателя;
-диаметр измерительного щупа должен быть 5 ± 0.5 мм:
-шкала на измерительном щупе должна обеспечивать возможность измерения параметров колеи до 30 см; шкала должна иметь миллиметровые деления;
-отклонение предельности измерительного щупа не должно превышать 1.0 мм.
Подставочные стаканы;
- подставочные стаканы изготавливаются из стойкого к износу материала;
- высота подставочных стаканов постоянной высоты должна составлять 70 ±0,5 мм; 100 ±0.5 мм; 120 ±0.5 мм; 150 ±0.5 мм;
- диаметр подставочных стаканов постоянной высоты должен быть 50 ± 1 мм;
- высота подставочного стакана переменной высоты должна быть: наибольшая -- 150 ± 0.5 мм; наименьшая -- 70 ± 0,5 мм.
Проведение измерений
При проведении измерений следует разделять колеи по видам:
-по расположению в пределах полосы движения:
- внешняя (справа по направлению движения);
- внутренняя (слева по направлению движения).
Измерения проводят на всём протяжении оцениваемого участка, при необходимости в обоих направлениях, за исключением мест прерывания колеи. В этом случае каждый из участков (как по направлению, так до и после прерывания колеи в одном направлении) выделяют в самостоятельный.
По очертанию в поперечном профиле выделяют:
Рис. 4. Виды колеи по очертанию в поперечном профиле:
А, Б-- с одним выпором; В--с двумя выпорами; Г-- без выпоров
-колея с одним выпором;
-колея с двумя выпорами;
-колея без выпоров.
Измерения глубины колеи по упрошенной методике выполняют по внешней колее с соблюдением требований к количеству створов измерения на каждом самостоятельном участке. Рейку укладывают на выпоры внешней колеи и берут один отсчёт в точке, соответствующей наибольшему углублению колеи в каждом створе, при помощи измерительного щупа, устанавливаемого вертикально, с точностью до 1 мм: при отсутствии выпоров рейку укладывают на проезжую часть таким образом, чтобы перекрыть измеряемую колею.
Если в створе измерения имеется дефект покрытия (выбоина, трещина и т.п.), створ измерения может быть перемещён вперёд или назад на расстояние до 0,5 м, чтобы исключить влияние данного дефекта на считываемый параметр.
Количество створов измерения и расстояния между створами принимают и зависимости от длины самостоятельного и измерительного участков. Самостоятельным считается участок, на котором по визуальной оценке параметры колеи примерно одинаковы. Протяженность такого участка может колебаться от 20 м до нескольких километров.
Подобные документы
Обоснование необходимости реконструкции существующей дороги. Определение расчетной интенсивности движения и требуемого модуля упругости. Анализ продольного профиля и плана существующей автомобильной дороги. Проектирование инженерного обустройства.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 29.01.2022Проектирование реконструируемого участка автомобильной дороги. Технология работ по строительству земляного полотна и слоев дорожной одежды. Требования по охране труда, сметные расчеты, экономическая эффективность реконструкции и методы организации работ.
дипломная работа [1016,0 K], добавлен 06.07.2011Природно-климатические условия проектирования автомобильной дороги. Расчет технических норм автомобильной дороги. Проектирование плана трассы. Расчет неправильного пикета. Проектирование продольного профиля автомобильной дороги. Проект отгона виража.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 11.10.2008Технические показатели проектируемого участка автомобильной дороги. Определение категории дороги, нормативных предельно допустимых параметров плана и профиля дороги. Обоснование и описание проектной линии трассы. Поперечные профили земляного полотна.
курсовая работа [657,6 K], добавлен 14.11.2011Характеристика района реконструкции автомобильной дороги. Технические нормативы проектирования и виды транспортной развязки: клеверный лист; распределительное кольцо с двумя путепроводами. Сравнение развязок по способу движения и пропускной способности.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 08.05.2012Определение перспективной интенсивности движения. Разработка основных технических условий для проектирования плана, продольного и поперечного профилей автомобильной дороги. Обоснование продольного уклона дороги для смешанного транспортного потока.
курсовая работа [507,1 K], добавлен 10.12.2012Климатические характеристики района расположения автомобильной дороги. Размещение производственных предприятий, обеспечение строительства материалами. Организация и методы производства строительно-монтажных работ. Календарный график движения рабочей силы.
курсовая работа [593,8 K], добавлен 01.04.2010Природно-климатические условия района строительства. Технические параметры автомобильной дороги. Проектирование земляного полотна, искусственных сооружений, дорожной одежды. Расчет монолитных слоев на растяжение при изгибе. Принципы благоустройства.
дипломная работа [18,6 M], добавлен 29.09.2022Экономическая характеристика района проложения трассы. Обоснование капитального ремонта дороги. Проектирование дорожной одежды. Объемы работ по устройству земляного полотна. Оценка автомобильной дороги. Обустройство, организация и безопасность движения.
дипломная работа [341,0 K], добавлен 19.11.2013Характеристика природных условий г. Саратова. Обоснование категории дороги и технических нормативов. Трассирование автомобильной дороги на карте. Проектирование продольных и поперечных профилей. Подсчет объемов земляного полотна и стоимости строительства.
курсовая работа [309,7 K], добавлен 19.11.2012