Строительство автомобильной дороги

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Проблем, которые стоят перед нашей страной много, и одна из важнейших - развитие сети автомобильных дорог. Для развития сети автомобильных дорог сделано и делается немало, произошли качественные изменения Протяженность дорог с твердым покрытием в стране за неполные 40 лет возросла в 5 раз - с 99, 2 тысяч километров до 500 тысяч километров, а с усовершенствованным покрытием почти в 15 раз. Цифры впечатляют, но для такой страны, как Россия, этого безусловно очень мало. Общая протяженность дорог на конец 1999 года составляет около 960 тысяч километров, хотя, по расчетам специалистов стране необходимо около 1, 5 миллионов километров дорог, причем с эффективным размещением по всей стране. За последние два года протяженность дорог общего пользования увеличилась на 36, 9 тысячи километров, в основном за счет приемки внутрихозяйственных дорог. Их техническое состояние, к сожалению, очень плохое и не соответствует нормативам. Поэтому качественного улучшения не произошло. Качество дорог с твердым покрытием и с усовершенствованным осталось на прежнем уровне, а удельный вес высших технических категорий (дороги первой - третьей технических категорий составляют менее 30 процентов) также невелик.

Федеральных автомобильных дорог на сегодня 45, 5 тысячи километров, несмотря на то, что их доля составляет менее 10 процентов всей сети дорог общего пользования, по ним осуществляется 51 процент объема грузоперевозок. В 1999 году их протяженность практически не изменилась, но возросло число просьб о включении ряда дорог, имеющих важное народнохозяйственное значение, в перечень федеральных. Хотя ясно, что при существующем дефиците федерального дорожного фонда придание дорогам статуса федеральных не приведет к улучшению их транспортно-эксплутационного состояния. Сравнительные данные диагностики транспортно-эксплуатационного состояния показывают, что процесс необратимых разрушений на федеральных дорогах приостановлен, хотя основные технические показатели свидетельствуют, что федеральная сеть на значительном протяжении находится в критическом состоянии: 68 процентов дорог требуют ремонтных работ, 50 процентов нуждаются в усилении дорожной одежды, 23 процента нуждаются в улучшении ровности покрытия, 40 процентов - в повышении шероховатости, 4000 кило-метров или около 10 процентов работают в режиме значительных перегрузок и интенсивность движения по ним превышает нормативную.

По оценкам специалистов 50 процентов автомобильных дорог работают в экстремальных условиях. На каждом третьем километре уровень обеспечения безопасности движения оценивается как критический. Анализ транспортно-эксплутационного состояния федеральной сети свидетельствует о том, что оценка «неудовлетворительно» стабильна для 40-41 процента дорог.

Для повышения уровня содержания автомобильных дорог необходимо:

* разработать и утвердить новую классификацию;

* создать эффективную систему контроля оценки качества содержания автомобильных дорог;

* организовать конкурс по улучшению содержания автомобильных дорог;

* внедрять новые технологии (ямочного ремонта, устройство поверхностной обработки, зимнего содержания и т. п.), а также улучшить условия движения (сюда относиться создание технологической связи, влияние дорожных органов на строительство, размещение и благоустройство объектов сервиса на автомобильных дорогах);

* создать систему весового контроля;

* приступить к программе по озеленению.

Остро стоит вопрос о новой технологической и экономической политике службы заключающийся в распространении и внедрении конструктивно-технологических решений при строительстве и ремонте, использование современных видов ремонтно-технического оборудования. За последние годы несмотря на сложившуюся экономическую ситуацию, в стране резко увеличились темпы роста автотранспорта на 30 процентов грузового и 36 процентов легкового - это привело к резкому росту интенсивности движения. Прогнозируются следующие изменения:

* увеличение доли автомобильных перевозок (возрастет с 4 до 6 процентов);

* интенсивность движения возрастет с 2 до 5 процентов.

Решение проблемы совершенствования дорог Российской Федерации требует комплексного подхода и решения целого ряда задач. С этой целью принята в 1994 году Федеральным департаментом программа совершенствования и развития автомобильных дорог на 1995-2000 годы.

В реализации этой программы, кроме работников дорожной отрасли, участвуют представители транспортных предприятий, нефтеперерабатывающие, металлургические, машиностроительные и другие отрасли народного хозяйства страны.

Программа предусматривает следующие приоритеты инвестиционной политики:

для федеральных дорог

- ремонт существующих автомобильных дорог с ликвидацией недоремонта и

усиления дорожных одежд;

- ремонт аварийных мостов;

- реконструкция наиболее нагруженных автомагистралей;

- ликвидация очагов аварийности;

- строительство новых автомагистралей на обходах населенных пунктов;

2) для территориальных дорог

- ремонт существующих дорог с усилением дорожной одежды;

- ремонт и реконструкция бывших ведомственных дорог связывающих населенные пункты с дальнейшей приемкой в сеть общего пользования;

- реконструкция наиболее нагруженных участков подходящих к автомагистралям.

Глава 1. Основные проектные решения и условия строительства

1.1 Физико-географическая характеристика района строительства

Климат района умеренно-континентальный с относительно холодной зимой и жарким летом. Дорожно-климатическая зона III.

Район проложения трассы на юге возвышенной Сеймско-Псельской равнины. Максимальные абсолютные отметки земли 240 м, минимальные- 180 м. Возвышенная равнина расчленена многочисленными балками ложбинами стока, нередко с действующими водотоками.

Естественный сток воды обеспечен на всем протяжении участка дороги, замкнутых понижений местности нет. Трасса дороги проложена с учетом требований по ландшафтному проектированию. По категории сложности рельефа района проложения участка дороги относится на протяжении 2, 8 км к 1 категории, 6, 0 км- ко второй категории, 2, 0 км - к 3 категории.

Среднее количество осадков, приведённое к показаниям осадкомера (мм.)

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	XIII	XIV	XV
45	35	39	43	57	70	80	72	44	50	55	51	195	417	612

Повторяемость направлений ветра (%)

С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	Штиль
8	14	9	14	11	17	18	9	2
5, 8	5, 2	4, 3	5, 3	5, 1	5, 5	5, 7	5, 7

Средняя месячная и годовая температура воздуха.

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
-8, 5	-6, 4	-2, 5	7, 5	14, 6	17, 9	19, 9	18, 7	12, 9	6, 4	0, 3	-4, 5	6, 4	-37	40

Рельеф и гидрография

Инженерно-геологическое обследование выполнено в соответствии со СНиП 1. 02. 07-87 «Инженерные изыскания для строительства».

В геологическом строении района проложения участка дороги принимают участие породы четвертичного возраста и породы палеогеновых и меловых отложений. Проектируемый участок автодороги проходит левобережной надпойменной террасой р. Дон. Тип местности по условиям увлажнения-1. Неблагоприятные физико-геологические процессы, отрицательно влияющие на строительство и эксплуатацию проектируемых сооружений отсутствуют. Геологический разрез изучен до глубины 8, 0 м. характеризуется песчано-глинистыми грунтами., представлен комплексом четвертичных и палеогеновых отложений.

Четвертичные отложения представлены современными аллювиально-пролювиальным комплексом пород: пески, глины, суглинки, зачастую с примесью органических веществ и покровными отложениями в виде лессовых глин и суглинков.

Отложения палеогена представлены песками, глинами песчанистыми с прослоями песков. По результатам бурения скважин, лабораторных испытаний и данным радиоактивного катоража составлены таблицы физико-механических характеристик грунтов. Полнота и качество инженерно-геологических изысканий соответствует требованиям нормативных документов.

Грунтовые воды по трассе обнаружены в местах пересечения балок и пониженных мест на глубине от 0-3, 5 м, в районе строительства путепровода на глубине 12, 2-14 м. В сосредоточенных резервах грунта на глубине до 8 м они не встречены. Агрессивными свойствами по отношению к бетону они не обладают.

Растительность и почвы

Растительность района представлена, в основном, сельхозкультурами на месте бывших степей. Из древесной растительности встречаются редкие дубравы и лесополосы, в днищах балок кустарник. Почвы оподзоленные и выщелоченные, черноземы тяжелосуглинистого глинистого мехсостава. Засоленных почв, эрозии почв в районе проложения дороги не наблюдается.

Грунты в притрассовых резервах почти на всем протяжении участка дороги пригодны для возведения земляного полотна.

Экономическая и транспортная характеристика

Район тяготения проектируемого участка включает в себя г. Воронеж, Новоронеж, Новоусманский и Каширский районы.

Крупнейший грузообразующий и грузопоглощающий пункт района тяготения является г. Воронеж - промышленный, научный и культурный центр Черноземья.

Промышленный потенциал города формируют такие отрасли, как машиностроение, химическая, промышленность строительных материалов, легкая и пищевая. Машиностроительные предприятия, производящие около 45% промышленной продукции города, выпускают самолеты, тяжелые механические прессы, горнорудное оборудование, станки, сельскохозяйственные машины, телевизоры и др. Основная часть продукции химических предприятий, сост. около 15% в структуре промышленного производства, приходится на синтетический каучук и шины. Предприятия промышленности строительных материалов выпускают железобетонные изделия, конструкции, крупные панели, красный силикатный кирпич. В городе хорошо развита пищевая промышленность, базой для которой является сельское хозяйство области.

Нововоронеж - город областного подчинения, расположенный в 40 км от областного центра - крупный промышленный и культурный центр. В городе работают атомная электростанция, ОАО»АЭЗЧ», ОАО»Алиот», ОАО ЖБИиК. и др.

Наименование дорог	Протяженность, км	Объемы перевозок, т/тн
А/Д с. Олень-Колодезь-поворот на Нововоронеж	5, 8	720, 0
Пов. на Нововоронеж-конец трассы	0. 6	583. 8
Подьезд к г. Нововоронеж	3. 7	291
Всего:	10, 1	5836, 5

Структура автопарка по грузоподъемности и нагрузке на ось принята на основе расчета по оптимальному использованию разных типов автомобилей и приводится в таблице 1. 3.

Распределение грузовых автомобилей в потоке.

Грузовые Автомобили	грузоподъем-ность, т.	нагрузка на ось	структура по нагрузке на ось, %
Легкие	до 2. 0	до 4. 0	25, 6
Средние	от 2. 1 до 5. 0	от 4. 1 до 6. 0	41, 6
Тяжелые	от 5. 1 до 8. 0	свыше 6. 0	32, 8
Очень тяжелые	свыше 8. 0	-
Всего:			100

В результате строительства нового направления сократится пробег автомобилей, возрастут скорости доставки грузов и пассажиров, снизится себестоимость перевозок.

1.2 Общие данные о строительных материалах

Местные и привозные материалы.

Обеспечение строительства материально-техническими ресурсами осуществляется согласно ведомости об источниках получения, расстояниях и способах транспортировки материалов(форма 5), утвержденной заказчиком.

Песок для строительства поступает из сосредоточенного резерва расположенного 2, 3км от ПК 159+96.

Грунт для отсыпки земполотна поступает из грунтов выемки и притрассовых кювет-резервов.

Дорожная одежда устраивается:

-асфальтобетонное покрытие-щебень-гранит из Богураевского карьера

-основание-щебень известковый из Богураевского карьера.

Бетонные, железобетонные изделия, монолитный бетон поступают на место работы базы МО АО”Воронежавтодор”г. Воронеж автотранспортом до места работ.

Обустройство дороги железобетонные столбы, блоки, фундаментов под знаки и другое с того же завода.

Характеристики и свойства материалов и источники их получения.

А Материалы поступающие на базу:

* для верхнего слоя асфальтобетона - щебень скальных породы М-1000фр. 5-20, поступает со ст. Богураево на среднее расстояние 508 км. -ж/д транспортом, а затем доставляется на АБЗ автомобильным транспортом на среднее расстояние 32 км;

* для нижнего слоя асфальтобетона - щебень известковый М-1000 фр. 5-40, поступает со ст. Богураево на среднее расстояние 508 км. -ж/д транспортом, а затем доставляется автомобильным транспортом на среднее расстояние 32 км. ;

* минеральный порошок активированный поступает на АБЗ с завода Обидимо ж/д транспортом на среднее расстояние 475км. а затем автотранспортом на среднее расстояние 6 км. ;

* песок для асфальтобетона доставляется с Придонского карьера и автотранспортом на среднее расстояние 30 км. доставляется на АБЗ.

Б. Материалы поступающие на трассу:

* щебень известковый для нижнего и верхнего слоя основания М-600фр. 40-70 и фр. 10-20, доставляется с Богураевского карьера поступает на среднее расстояние 508 км. -ж/д транспортом, а затем доставляется автомобильным транспортом на среднее расстояние 42км. на трассу;

* песок на трассу доставляется а/м транспортом с притрассового карьера, расположенном на расстояние 2, 3км от дороги;

* смеси доставляются с АБЗ на трассу автомобильным транспортом на среднее расстояние 6 км.

Перспективная интенсивность и состав движения.

Исходя из достигнутого уровня и перспективного развития экономики района тяготения, объемы перевозок грузов по проектируемому обходу определены в следующих размерах:

Структура автопарка по грузоподъемности и нагрузке на ось принята на основе расчета по оптимальному использованию разных типов автомобилей и приводится в таблице 1. 3.

Распределение грузовых автомобилей в потоке.

Грузовые Автомобили	грузоподъем-ность, т.	нагрузка на ось	структура по нагрузке % ось, %
Легкие	до 2. 0	до 4. 0	25. 6
Средние	от 2. 1 до 5. 0	от 4. 1 до 6. 0	41. 6
Тяжелые	от 5. 1 до 8. 0	свыше 6. 0	32. 8
Очень тяжелые	свыше 8. 0	-
Всего:			100

Существующая интенсивность движения:

среднегодовая суточная интенсивность движения составила 4400 ед. в том числе грузовых автомобилей 2200 ед(50%)., легковых автомобилей 1980 ед(45%)., автобусов 220 ед. (5%)

Перспективная интенсивность движения:

коэффициент учета автомобилей осуществляющие легко партийные, необъемные перевозки - 1. 2;

коэффициент учета в составе движения специальных средств -1, 15;

число дней работы обхода в течении года - 365;

- средняя грузоподъемность автомобилей, принятая с учетом перспективного состава парка и структуры грузов - 5, 5 тонн; коэффициент использования пробега с учетом среднего расстояния перевозки грузов - 0, 56;

- коэффициент использования грузоподъемности -0, 95.

Перспективная интенсивность движения пассажирского автотранспорта определена на основе анализа существующего движения с учетом роста численности и подвижности населения в районе тяготения в следующих размерах: легковые автомобили -50%, автобусы - 5% в общем составе.

Общая величина интенсивности движения на перспективный 2018 год составит:

3730-5050 авт. /сут. -в физических единицах

5630-7620 авт. /сут. -приведенная к легковому автомобилю

Объем перевозок по проектируемому участку достигнет 2023 году 1834 тыс. тонн по сравнению с прогнозируемым объемом к 2007 году(год ввода в эксплуатацию) в 1077 тыс. тонн, что соответствует ежегодному приросту объема перевозок-3%.

Основные технические нормативы и показатели дороги.

В соответствии с расчетной перспективной интенсивностью движения участок автодороги «а. д. Воронеж-Нововоронеж-а. д. Воронеж-Луганск»запроектирован по нормативам II технической категории со следующими техническими показателями:.

Интенсивность движения:

а) на 16-летнюю перспективу с. Олень-Колодезь-пов. на Новоронеж 3310 авт. /сут., на 16-летнюю перспективу пов. на Новоронеж-конец трассы-4480 авт. /сут.,

б) на 20-летнюю перспективу с. Олень-Колодезь-пов. на Новоронеж 3730 авт. /сут. на 20-летнюю перспективу пов. на Новоронеж-конец трассы-5050 авт. /сут.

Технические нормативы:

расчетная скорость движения -120 км/ч.,

наименьший радиус кривых в плане -800 м.

наибольший продольный уклон -40%

наименьшие радиусы вертикальных кривых:

вогнутых - 5000 м,

выпуклых - 15000 м

Наименьшее расстояние видимости:

для остановки - не менее 250 м,

встречного автомобиля - не менее 450 м.

Экономика строительства.

В настоящее время движение по проектируемому участку от с. Олень-Колодезь до Каменно-Верховка с подьездом к г. Нововоронежу отсутствует. Движение автотранспорта осуществляется по существующей дороге через пос. Колодезный, а также по введенному в эксплуатацию участку нового направления дороги, которая у с. Новоаленка примыкает к существующей трассе.

В результате строительства нового направления сократится пробег автомобилей, возрастут скорости доставки грузов и пассажиров, снизится себестоимость перевозок.

Народнохозяйственное значение.

Трасса автодороги на проектируемом участке пересекает ряд полевых дорог, обеспечивающих подъезд к садоводческим товариществам и близлежащим населенным пунктам, а также технологические лесовозные проезды, разделяющие кварталы лесного массива.

Проектом предусмотрено устройство 3 пересечений и 1 примыкания с устройством переходно-скоростных полос и технологические съезды (2 переезда, 1 сьезд) для обеспечения сезонного проезда лесов. и сельскохоз. транспорта.

Автомобильная дорога «Воронеж-Нововоронеж»-«Воронеж-Луганск» соединит правобережную часть Воронежской области с левобережной, а также обеспечит транзитное сообщение Белгородской области и Украины с Тамбовской обл. и Поволжьем.

2. Разработка конструкции дорожной одежды

2.1 Выбор типа покрытия и конструкции дорожной одежды

На основании получаемых дорожно-строительных материалов рассматривается 3 типа конструкции дорожной одежды с покрытием капитального типа.

Первый тип дорожной одежды:

двухслойное асфальтобетонное покрытие толщиной 12 см:

- верхний слой покрытия - плотный горячий асфальтобетон I марки тип "Б" на БНД 60/90 толщиной 5 см;

- нижний слой покрытия - горячий крупнозернистый пористый асфальтобетон I марки толщиной 7 см на БНД 60/90;

- четырехслойное щебеночное основание толщиной 66 см:

верхний слой основания -щебень по способу заклинки толщиной 51см. фр. 40-70см. ;

нижний слой основания- щебень по способу заклинки толщиной 15 см. фр. -10-20см. ;

- дополнительный слой основания-песок мелкозернистый толщиной 20см.

Второй тип дорожной одежды:

- двухслойное асфальтобетонное покрытие толщиной 11 см:

- верхний слой покрытия - плотный горячий асфальтобетон Iмарки типа "Б" на БНД 60/90 толщиной 5 см;

- нижний слой покрытия - горячий пористый асфальтобетон I марки на БНД 60/90 толщиной 6 см;

- основание двухслойное толщиной 40 см:

верхний слой основания -щебень по способу заклинки толщиной 20 см. фр. 40-70мм. ;

нижний слой основания - щебень по способу заклинки толщиной 15 см. фр. 10-20мм

- дополнительный слой основания-песок мелкозернистый толщиной 19 см.

Третий тип дорожной одежды:

- двухслойное асфальтобетонное покрытие толщиной 15 см:

верхний слой покрытия - плотный горячий асфальтобетон Iмарки типа "Б" на БНД 60/90 толщиной 5 см;

- нижний слой покрытия - горячий пористый асфальтобетон I марки на БНД 90/130 толщиной 10 см;

- основание двухслойное толщиной 41 см:

верхний слой основания -щебень по способу заклинки толщиной 20 см. фр. 40-70мм. ;

нижний слой основания - щебень по способу заклинки толщиной 21 см. фр. 10-20мм

- дополнительный слой основания-песок мелкозернистый толщиной 25 см.

Материалы, используемые для приготовления асфальтобетонных смесей.

Материалы для приготовления асфальтобетонной смеси должны соответствовать требованиям ГОСТ 9128-84. В асфальтобетонных смесях применяют следующие материалы:

Щебень:

В соответствии с требованиями ГОСТ 9128-84 следует применять щебень из естественного камня, получаемый дроблением горных пород по ГОСТ 8267-82.

Не допускается применять щебень из глинистых (мергелистых) известняков, глинистых песчаников и глинистых сланцев.

По требованиям п. 3. 2. 3 действующего ГОСТа 9128-84 наличие зерен пластинчатой (лещадной) формы в щебне не должно превышать для смесей типа А-15% по массе. Б-25 %.

В соответствии с табл. 10 ГОСТа марка по прочности и другие показатели свойств щебня принимаются в зависимости от марки и типа смесей.

Для применяемых в проекте смесей щебень должен иметь свойства приведенные в таблице.

Таблица 2. 1.

Наименование показателя	Горячие cмеси 1 марки
	Плотная типа	Пористая
	А	Б
Марка щебня при раздавливании в цилиндре, не ниже	1200	1200	800
Марка щебня по износу из изверженных и метаморфических пород, не ниже	И-1	И-1	Не нормируется
Марка по морозостойкости, не ниже	Мрз50	Мрз50	Мрз25

Для приготовления а/б смесей допускается применять щебень следующих фракций: - 5-10 мм; 10-20мм; 20 -40 мм.

Так же допускается применять щебень в виде смесей смежных фракций

Песок:

По ГОСТ 9128-84 песок для смесей следует применять природный или дробленный, отвечающей требованиям ГОСТ 8736-77.

Материалы, используемые для приготовления асфальтобетонных смесей.

Материалы для приготовления асфальтобетонной смеси должны соответствовать требованиям ГОСТ 9128-84. В асфальтобетонных смесях применяют следующие материалы:

Допускается применять отсевы продуктов дробления горных пород и гравия, соответствующие требованиям нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке.

Показатели свойств дробленных песков в зависимости от марки и типа смесей приведены в таблице.

Наименование показателя	Горячие смеси 1 марки
	Плотная типа	Пористая
	А	Б
Предел прочности исходной горной породы при сжатии, МПа, не менее	80	80	60
Марка исходного гравия по дробимости, не ниже	Др12	Др12	Др16
Массовая доля глинистых примесей, %, не более	0, 5	0, 5	0, 5

Минеральный порошок:

Для приготовления смесей применяют активированные и не активированные минеральные порошки, отвечающие требованиям ГОСТ 16557-78. Допускается использовать в качестве минеральных порошков:

измельченные основные металлургические шлаки - в горячих смесях 2 и 3 марки для плотного асфальтобетона и 1 и 2 марки для пористого асфальтобетона.

порошковые отходы промышленности - в горячих и теплых смесях 3 марки для плотного асфальтобетона.

Показатели свойств измельченных основных металлургических шлаков и порошковых отходов промышленности должны соответствовать указанным в таблице:

Таблица 2.2

№ п/п	Наименование показателя	Измельченные основные металлургичес-кие шлаки	Золы уноса и золошлако-вые смеси	Пыль уноса цементных заводов
1	Зерновой состав, % по массе, не менее: мельче 1. 25 мм мельче 0. 315 мм мельче 0, 071 мм	100 90 70	100 55 35	100 90 70
2	Пористость, % по объему, не	40	45	45
3	Набухание образцов из смеси минерального порошка с битумом, % по объему, не более	2, 5	Не нормируется	2, 5
4	Коэффициент водостойкости образцов из смеси порошка с битумом, не менее	0, 7	0, 6	0, 8
5	Показатель битумоемкости, г, не более	100	100	100
6	Содержание водорастворимых соединений, % по массе, не более	Не нормируется	1	6
7	Влажность, % по массе, не более	1	2	2
8	Содержание окислов щелочных материалов (Na20 + К20), % по массе, не более	Не нормируется	Не нормируется	6
9	Потери при прокаливании, % по массе, не более	Не нормируется	20	Не нормируется
10	Содержание свободной окиси кальция Са 0, % по массе	0	0	0

Минеральный порошок повышенного качества получается путем активации поверхности зерен при дроблении. Активирующая смесь состоит при этом из битума и ПАВ. Соотношение битума к ПАВ принимают в пределах 1: 1 ; 1: 1. 1.

БИТУМ:

Для приготовления горячих смесей следует применять вязкие нефтяные дорожные битумы марок: БНД 40/60, БНД 60/90: БНД 90/130, а так же БН 60/90 и БН 90/130 по ГОСТ 22245-76.

Марку битума для применяемых смесей принимаем по ГОСТ 9128-84 приложениям 2.

По данному приложению для 3 дорожно-климатической зоны, 1-ой марки горячей смеси принимаем битум БНД 60/90.

Смеси и требования к ним.

Требования к асфальтобетонным смесям.

Для данной дорожной одежды применяются следующие асфальтобетонные смеси:

* Горячая плотная щебеночная мелкозернистая смесь типа «А» 1 марки;

* Горячая пористая щебеночная крупнозернистая смесь 1 марки.

А. Требования к физико-механическим свойствам асфальтобетонных смесей.

Технические требования на а/бетонные смеси и физико-механические свойства асфальтобетона установлены ГОСТ 9128-84 с таким расчетом, чтобы они обеспечивали асфальтобетону: сопротивление к сдвигу, релаксационную способность и деформативность при отрицательных температурах, водоустойчивость, морозостойкость, шероховатость поверхности покрытия.

Показатели физико-механических свойств плотных асфальтобетонов из горячих смесей, в зависимости от марки смеси и дорожно-климатической зоны должны соответствовать указанным в таблице 2. ГОСТ 9128-84. Для плотных смесей 1 марки и 2 дорожно-климатической зоны показатели приведены в таблице:

Таблица 2.3

1.1.1.1.1.1 Наименование показателя	1.1.1.1.1.2 Норма
1. Предел прочности при сжатии, МПа при температурах:
а) 20 °С, не менее, для асфальтобетонов всех типов	2, 5
б) 50° С, не менее, для асфальтобетонов типов: А	0, 9
в) 0 °С, не более, для асфальтобетонов всех типов	9
2. Коэффициент водостойкости, не менее	0, 95
3. Коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении, не менее	0, 9
4. Набухание, % по объему, не более	0, 5

Пористость минерального остова плотных асфальтобетонов из смесей типов А и Б, по требованию п. 2. 3. действующего ГОСТа. должна быть 15-19% по объему. Остаточная пористость и водонасыщение плотных асфальтобетонов, для 2 дорожно-климатической зоны указаны в таблице:

Таблица 2.4

Тип смеси	% по объему	объему
Тип А	от 2 до 5	2-3, 5
Тип Б	1, 5-3	2-3, 5

Показатели физико-механических свойств пористых асфальтобетонов из горячих смесей, в зависимости от марок, должны соответствовать указанным в таблице 4 ГОСТа 9128-84. Для пористой горячей щебеночной смеси 1 марки показатели приведены в таблице.

Таблица 2. 5.

Наименование показателя	Норма
1. Предел прочности при сжатии, не менее, МПа, при температурах:
а). 20 °С	1, 8
б). 50° С	0, 7
2. Коэффициент водостойкости, не менее	0, 7
3. Коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении, не менее	0, 6

Пористость минерального остова в пористых асфальтобетонах не должна быть более 23 % по объему; водонасыщенис пористых асфальтобетонов не должно быть более 12 % по объему; набухание пористых асфальтобетонов из смесей 1 марки не должно быть более 1 % по объему.

Б. Требования к зерновым составам асфальтобетонных смесей

Зерновые составы минеральной части горячих смесей должны соответствовать требованиям, установленным в таблицах 6 и 7 ГОСТ 9128-84. Требования к зерновым составам наших смесей приведены в таблице

Таблица 2. 6.

смеси	материала мельче, мм
	40	20	15	10	5	2, 5	1, 25	0, 63	0, 32	0, 14	0, 07
Плотные		95 - 100	70 100	60 - 100	35 50	24- 38	17- 28	12- 20	9- 15	6- 11	4- 10
Мелкозернистая типа А
Крупнозернистая типа Б	95-100	78- 86	70- 80	62- 74	50- 65	38- 52	28- 39	20- 29	14 - 22	9- 16	6- 12
Пористая	90-100	70-100	57-100	45- 76	27- 65	18- 50	10- 38	7- 28	4- 14	3- 15	2- 8

Рекомендуемое количество битума приведено в приложении 1 ГОСТа и находится в пределах:

* для горячей крупнозернистой смеси типа Б-5, 5-6, 5% от массы минеральной части;

* для горячей мелкозернистой смеси типа А - 5-6 %;

* для горячей пористой 4- 6 %.

Краткое описание технологии приготовления асфальтобетонных смесей.

Минеральные материалы (щебень и песок) со склада фронтальным погрузчиком на пневмоколёсном ходу подают в отсеки бункера агрегата питания. Агрегат питания обеспечивает предварительное дозирование по объёму холодного и влажного материала и равномерную подачу его на ковшовый элеватор, а с него в сушильный барабан. Здесь минеральные материалы высушивают и нагревают до рабочей температуры 180-200°С, далее по горячему элеватору они попадают на вибрационный грохот, где сортируются по фракциям. Рассортированный материал поступает в дозаторы. Точно отдозированные компоненты смеси перемешивают в лопастном смесителе периодического или непрерывного действия. Из смесителя готовую смесь подают скиповым подъёмником в накопительный бункер, а оттуда выгружают в автомобили-самосвалы.

Контроль качества горячих асфальтобетонных смесей.

Правила приёмки.

Приёмку смесей проводят партиями.

При приёмке и отгрузке горячих смесей партией считают количество смеси одного состава, выпускаемой на одной установке в течение одной смены, но не более 600 т.

Количество поставляемой смеси определяют по массе. Смесь, отгружаемую в автомобили, взвешивают на автомобильных весах. Для проверки соответствия качества смесей требованиям стандарта проводят приемосдаточные и периодические испытания.

На каждую партию отгружаемой смеси потребителю выдают документ о качестве, в котором указывают результаты приемосдаточных и периодических испытаний.

При приемосдаточных испытаниях смесей отбирают по ГОСТ 12801-98 одну объединённую пробу от партии и определяют:

температуру отгружаемой смеси при выпуске из смесителя или накопительного бункера;

зерновой состав минеральной части смеси;

водонасыщение;

предел прочности при сжатии при температуре 50°С и 20°С;

водостойкость.

При периодическом контроле качества смесей определяют:

пористость минеральной части;

остаточную пористость;

предел прочности при сжатии при температуре 0°С (для горячих смесей);

сцепление битума с минеральной частью смесей;

сдвигоустойчивость и трещиностойкость при условии наличия этих показателей в проектной документации;

-однородность смесей.

Периодический контроль следует осуществлять не реже одного раза в месяц, а также при каждом изменении материалов, применяемых при приготовлении смесей Однородность смесей, оцениваемую коэффициентом вариации, рассчитывают ежемесячно.

При отгрузке смеси потребителю каждый автомобиль сопровождают транспортной документацией, в которой указывают:

наименование предприятия-изготовителя;

номер и дата выдачи документа;

- наименование и адрес потребителя;

дату изготовления; время выпуска из смесителя;

вид, тип и марку смеси;

массу смеси;

температура отгружаемой смеси;

обозначение стандарта.

Потребитель имеет право проводить контрольную проверку соответствия асфальтобетонных смесей требованиям стандарта, соблюдая стандартные методы отбора проб, приготовления образцов и испытаний, указанные в ГОСТ 12801-98, применяя при этом следующий порядок отбора проб.

Для контрольных испытаний асфальтобетонных смесей, отгружаемых в автомобили, отбирают по девять объединённых проб от каждой партии непосредственно из кузовов автомобилей.

Отобранные пробы не смешивают и испытывают сначала три пробы. При получении удовлетворительных результатов испытаний остальные пробы не испытывают. При получении неудовлетворительных результатов хотя бы одной пробы из трёх производят испытания остальных шести проб. В случае неудовлетворительных результатов повторных испытаний хотя бы одной пробы из шести партию бракуют.

При неоднородности горячих смесей, оцениваемой визуально наличием зёрен минерального материала, непокрытых битумом, скоплением битума и минерального порошка, а также при несоответствии температуры смеси требованиям смесь бракуют

2.2 Определение приведенных затрат

Показатели экономической эффективности капитальных вложений наряду с показателями социальной эффективности характеризуют народно-хозяйственную целесообразность осуществления затрат на строительство и реконструкцию дорог. В зависимости от интенсивности и состава движения, наличия дорожно-строительных ресурсов назначается несколько вариантов равнопрочных конструкций дорожных одежд. На основе технико-экономических расчетов выбирают, один вариант - наиболее эффективный.

Критерием эффективности при сравнении конструкций дорожных одежд являются суммарные приведенные затраты, которые по каждому варианту равны сумме дорожных и транспортных расходов (единовременных и текущих) за нормативный срок.

Формула 2. 1:

,

где Р_пр- приведенные затраты ;

К_дор- единовременные затраты(капиталовложения) в строительстве дороги, в данном случае стоимость 1 км покрытия по данному варианту;

- текущие дорожные затраты;

- единовременные затраты в автомобильный транспорт за срок службы;

- текущие автотранспортные расходы;

Т- срок службы дороги;

- коэффициент отдаленности.

Определяется сметная стоимость одного километра сравниваемых конструкций дорожных одежд.

Сметная стоимость одного километра дороги:

- 1 варианта - 5422, 324 тыс. руб. ;

- 2 варианта - 6370, 007 тыс. руб. ;

- 3 варианта - 5063, 545 тыс. руб.

По каждому виду сравнив. констр-ций выбирается вариант с наименьшей сметной стоимостью.

2. Устанавливается срок сравнения - 25 лет.

3. Составляется график роста интенсивности движения (на листе 2).

Интенсивность по годам N_t, определяется по формуле 2. 2:

строительство автодорога затрата покрытие

- N₀ - интенсивность первого года эксплуатации дороги, авт. /сут. N_t- интесивность 25 года эксплуатации дороги, авт. /сут. р - ежегодный прирост интенсивности, % - в долях единицы, равен 3, 0 %.

t - год эксплуатации дороги, t = 25 лет.

4. Определяются сроки ремонтов в зависимости от интенсивности движения.

Т₀ - межремонтный срок

Т_п - норма межремонтного срока службы дорожного покрытия

4. Определяется стоимость ежегодных затрат на содержание для каждого типа покрытия. Стоимость определяется по табл. П. 1 и табл. П. 4 в зависимости от роста интенсивности движения (табл. П. 5) /6/.

5. Стоимость первого ремонта, % к стоимости строительства дороги:

* ремонт Т₀ = 43 % ;

* ремонт Т_п = 7%.

Пользуясь определенной сметной стоимостью конструкции каждого варианта дорожной одежды К_дор, графиком стоимости и периодичности ремонтов и содержания каждого варианта дорожной одежды и табл. П. 7. Для каждого варианта подсчитываются приведенные затраты

Вариант д. о.	Обозначение слоя	Название слоя	Толщина слоя, см	Толщина д. о.
1		а/б пл, м/з, типБ	5	98
		а/б пористый, к/з	7
		щебень М600	66
		песок м/з	20
2		а/б пл, м/з, типБ	5	82
		а/б пористый, к/з	6
		щебень черный	12
		щебень М600	40
		песок м/з	19
3		а/б пл, м/з, типБ	5	81
		а/б пористый, к/з	10
		щебень М600	41
		песок м/з	25

2.3 Расчет дорожной одежды

1. Определяем интенсивность движения грузовых автомобилей и автобусов по формуле(3. 1) , где-среднегод. суточная интен-сть на последний год экспл-ции земполотна, авт/сут;t-перспективный срок, лет; -среднегодовая суточная интенсивность на начало эксп-ции дороги, авт/сут;р-рост инт-ти, %

авт/сут;

авт/сут

2. Определяем приведенную интенсивность воздействия нагрузки Nр на последний год срока службы по формуле (3. 2)

,

где -коэффициент, учит. число полос движен., примем=0, 55

-число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств марки m-ой марки; -суммарный коэффициент приведения транспортного средства m-ой марки к расчетной нагрузке

авт/сут

3. Вычисляем суммарное количество приложений за срок службы:

Для расчета по допускаемому упругому прогибу и условию сдвигоустойчивости поформуле(3. 3)

,

где К_с = 18, 6 (Приложение 6 табл. П. 6. 6).

С учетом поправки в примечании табл. П. 6. 1 Т_рдг = 135

К_n = 1, 49 (табл. 3. 3)

авт.

2. Предварительно назначаем конструкцию и расчетные значения расчетных параметров:

Вариант № 1 нежесткой дорожной одежды.

№	Материал слоя	Расч t C	Расчет по допустимому упругому прогибу, Е, МПа	Расчет по усл. сдвигоустойчивостиЕ, Па	Расчет на растяжение при изгибе
					Е, МПа	Ro, МПа		m
1.	А/Б плотный, м/з на БНД 60/90	+10 +30	3200	1210	4500	9, 80	5, 2	5, 5
2.	А/Б пористый, к/з на БНД 60/90	+10 +30	2000	770	2800	8, 0	5, 9	4, 3
3.	Фракционирован. щебень по способу заклинки		350	350	350
4.	Песок мелкой крупности		100 C=0, 002 цд=25 цст=31	100	100
5.	Суглинок тяжелый		41 С=0, 006 цд=5, 5 цст=18	41	41

Требуемый модуль упругости определяем по формуле:

Е_тр^, = 98, 65[lg(N_p) - 3, 55] = 98, 65[lg 2127752, 6 - 3, 55] = 274, 04 МПа

МПа

3. Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно, начиная с подстилающего грунта по номограмме рис. 3. 1 /3/:

1)

по Приложению 1 табл. П. 1. 1 р = 0, 6 МПа, D = 37 см. Рисунок дор. одежды приводится на листе 2

МПа

МПа

2)

МПа

3)

МПа

4)

см

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

4. Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле (3. 13)

Т =

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

В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт со следующими характеристиками: N_p = 1226, 57авт. Е_н = 41 МПа (табл. П. 2. 5); = 5, 5° и с = 0, 006 МПа (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 +30 °С (табл. 3. 5).

МПа.

По отношениям и , и при = 5, 5° с помощью номограммы (рис. 3. 3) находим удельное активное напряжение сдвига: = 0, 018 МПа. Таким образом: Т = 0, 0180, 6 = 0, 011 МПа.

Т_пр=К_д·(С_н+0, 1г_ср·z_оп·tgц_ст=1, 0(0, 006+0, 1·0, 002·98·tg18)=0, 011мПа

Т_пр/Т=0, 011/0, 011=1, 00==1, 00.

Сдвигоустойчивость в земполотне обеспечена.

5. Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в песчаном слое

а.) Определяем средний модуль упругости слоёв дорожной одежды, расположенных выше слоя песка:

Е_ср=МПа,

принимаем Е_ср=479, 29 МПа.

б.) Находим активное напряжение сдвига в слое песка от временной нагрузки по номограмме:

и при ц=25⁰ по номограмме находим ф_н=0, 018 МПа, активное напряжение сдвига в песчаном слое

Т=0, 018·0, 6=0, 011 МПа.

Т_пр=3, 0(0, 002+0, 1·0, 002·78tg31)=0, 026мПа.

Т_пр/Т=0, 026/0, 011=2, 36>=1, 00.

Следовательно, устойчивость на сдвиг в песчаном слое обеспечена.

6. а.) Находим средний модуль упругости двухслойного асфальтобетона

Е_ср= МПа.

б.) Находим растягивающие напряжения в асфальтобетоне при

по номограмме у_r=2, 28 МПа, у_r= у_r·p·К_В=2, 3·0, 6·0. 85=1, 1 МПа.

К₁=

К₂=0, 8 (по табл. 7, 1)

н_R=0, 1

t=1, 71 (по табл. 6, 14)

R_N=R₀· К₁· К₂·(1- н_R·t)

R_N=8·0, 2·0, 8·(1+0, 1·1, 71)=1, 1 МПа

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

7. Проверка дорожной конструкции на морозоустойчивость.

Конструкция считают морозоустойчивой если выполняется условие:

L_пуч L_доп, где L_пуч=4 см

При отсутствии натурных данных, глубину промерзания дорожной конструкции определяем по формуле (8. 4)

z_np=Z_{np. (cp)}*1, 38=1, 77м,

где Z_{np. (cp)}-средняя глубина промерзания (см. рис. 8. 4), _znp(cp)=1, 28 м.

Определяем величину морозного пучения грунта земляного полотна L_пуч по формуле (8. 2)

L_пуч =L_{пуч. ср}·К_УГВ·К_пл·К_гр·К_нагр·К_вл(табл. 8. 6),

при W_р=0, 7;К_УГВ·К_пл·К_гр·К_нагр·К_вл- коэффициенты

L_пуч. =4, 5·0, 53·0, 8·1, 3·0, 85·1, 1=2, 3 см

Сравниваем L_пуч L_дon, L_пуч=4, 17 см. следовательно, морозоустойчивость дорожной одежды обеспечена.

Глава 3. Основные вопросы организации строительства

3.1 Определение сроков строительства участка автодороги

Определение сроков строительства производится по СНиП /8/.

Продолжительность строительства дороги II технической категории с усовершенствованным облегченным покрытием составляет: 9 месяцев для дорог протяженностью 5 км; 11 месяцев для дорог с протяженностью 10 км.

3.2 Общие вопросы организации

Асфальтобетонный завод и разгрузочная площадка расположены на ст. Липецк на среднем расстоянии 16 км. от ПК 98+94 автодороги.

Сборный бетон и железобетон для труб поступает автотранспортом к месту работ на среднее расстояние 100 км.

Сборный бетон и железобетон для укрепительных работ и обстановки дороги поступает с базы ЛДСП к месту работ автотранспортом на среднее расстояние 100 км. Асфальтобетон, монолитный бетон, битум разогретый поступают к месту работ автотранспортом на среднее расстояние 100 км.

Вода поступает автотранспортом из ручья на ПК 75+54.

Для строительства участка дороги принят поточный метод строительства, учитывая природные условия прохождения дороги, объемы работ.

Структура комплексного потока:

1. Специализированный поток по подготовительным работам;

2. Спецпоток по устройству искусственным сооружений;

3. Спецпоток по строительству земляного полотна:

а) частный поток по сосредоточенным работам;

б) частный поток по линейным работам.

4. Спецпоток по строительству дорожной одежды:

а) частный поток по устройству дополнительного слоя основания;

б) частный поток по устройству основания;

в) частный поток по устройству покрытия.

5. Спецпоток по укрепительным работам и рекультивации земель;

6. Спецпоток по обстановке дороги.

Наиболее оптимальным является движение потока от производственной базы, т. к. это дает возможность использовать готовые участки дороги для строительства остальных.

В ППР не учтены работы, выполняемые специализированными субподрядными организациями (перенос линий электропередач, строительство автобусных остановок).

В зимний период предусматриваются следующие работы: строительство малых искусственных сооружений, производство сосредоточенных земляных работ.

Расчистка участков трассы, на которых предусмотрено строительство труб, должно быть закончено до наступления морозов.

В летний период выполняются работы по сооружению земполотна, строительство дорожной одежды, укрепительные работы и обустройство дороги.

На основании нормативно технической литературы /9/ наиболее оптимальной является скорость потоков 200-300 пог. м/смена для капитальных покрытий.

Все виды выемок, а также грунтовые карьеры должны быть защищены от доступа поверхностных вод. Водоотвод поверхностных вод следует осуществить до начала основных земляных работ с помощью постоянных и временных устроиств.

Во время возведения з/п необходимо следить за обеспечением водоотвода и не допускать застоя воды как на з/п, так и в водоотводных сооружениях.

При выполнении земляных работ зимой необходимо предусмотреть ряд мероприятий: основания насыпей должны быть заранее подготовлены и очищены от снега и льда; участки, намеченные к разработке предохраняются от промерзания путем предварительного рыхления на глубину промерзания, а также утеплены теплоизоляционными материалами.

В ППР предусмотрена в зимний период разработка сосредоточенных резервов. Разработку грунта зимой следует вести по возможности без перерывов, чтобы избежать дальнейшего промерзания его и связанных с этим дополнительных затрат. При разработке экскаватором, во избежании промерзания грунта, ковш рекомендуется смазывать изнутри 2 ⁰/₀- ным раствором технического хлорида кальция. А/м-самосвалы, транспортирующие грунт к месту укладки, должны быть с обогреваемыми кузовами.

Все участки работ землеройных машин должны быть освещены в темное время суток.

Глава 4. Подготовительные работы

Успех выполнения основных строительных в большей мере зависит от проведения подготовительных работ, выполняемых до начала работ комплексного потока.

Подготовительные работы выполняются в сроки, обеспечивающие своевременное начало и бесперебойное ведение основных дорожно-строительных - работ и заключается в следующем:

восстановление и закрепление трассы на местности ;

расчистке полосы отвода от деревьев кустарника и мелколесья ;

снятие растительного слоя грунта с полосы отвода, а так же сосредоточенных резервов грунта.

4.1 Восстановление трассы на местности

Включает в себя следующие работы: выноска углов поворота и пикетов за границу полосы отвода, закрепление вершин углов поворота и створных точек на длинных прямых, разбивка круговых и переходных кривых и закрепление осей искусственных сооружений, проверка отметок существующих реперов, а так же установка новых, выполняется продольное нивелирование всех точек и по необходимости на сложных участках снимаются поперечные профили.

На границе полосы отвода устанавливаются выносные столбы, на которых записывают порядковый номер угла, радиус, тангенс, биссектрису кривой.

4.2 Расчистка полосы отвода

Плодородный почвенный слой снимают со всей площади, отведенной для строительства дороги, и укладывают в отвалы для последующего использования. Растительный грунт используют при укреплении откосов земляного полотна, для рекультивации восстанавливаемых или малопродуктивных с/х земель.

Работу выполняют при помощи бульдозеров или скреперов. При применении

бульдозеров срезку грунта производят под углом к оси дороги или при продольном или поперечном движении машины. Отвалы грунта располагают вдоль краев полосы отвода так, чтобы они не мешали последующим работам. Расчистка полосы отвода предусматривает удаление препятствий мешающих разбивке земляного полотна и производству работ машинами. Вырубку леса и кустарника на полосе отвода следует выполнять в минимально необходимых объемах, определяемых проектом производства работ. Для валки раскряжевки деревьев применяют специальные механизмы. Трелевку леса осуществляют трелевочным и общестроительным трактором, тракторными лебедками и лесовозами.

Пни диаметром до 30 см. удаляют корчевательньми машинами. Снятый растительный слой перемещают за полосу отвода: по окончании строительства этот слой используют для рекультивации земель.

4.3 Разбивка земляного полотна

Разбивку земляного полотка и элементов сооружения выполняют в зависимости от способов производства механизированных работ. После выноски пикетами непосредственно перед началом земляных работ производят разбивку, которая состоит в нанесении и закреплении на местности основных точек, определяющих поперечные размеры будущих насыпей и выемок с учетом уклона местности, толщина снимаемого растительного слоя и расположение боковых канав и резервов.