- I вариант конструкции дорожной одежды:

Поверхностная обработка органическим вяжущим (с добавлением латекса) с применением, щебеня фракции 5(3)-10 мм.

Однослойное покрытие: асфальтобетонное покрытие из горячего мелкозернистого плотного асфальтобетона тип Б, марка II, БНД 90/130, толщиной 0,05 м.

На двухслойном основании:

Верхний слой: горячий пористый крупнозернистый асфальтобетон тип Б, марки II, БНД 90/130, толщиной 0,06 м.

Нижний слой: щебень, фракционированный 40-70 мм, с заклинкой фракционированным мелким щебнем 10-20 мм, толщиной 0,20 м, на дополнительном слое основания из песчано-гравийной смеси толщиной 0,3м.

- II вариант конструкции дорожной одежды:

Поверхностная обработка органическим вяжущим (с добавлением латекса) с применением щебеня фракция 5(3)-10 мм.

Однослойное покрытие: асфальтобетонное покрытие из горячего мелкозернистого плотного асфальтобетона тип Б, марка II, БНД 90/130, толщиной 0,05 м.

На двухслойном основании:

Верхний слой: черный щебень толщиной 0,08 м.

Нижний слой: песчано-гравийная смесь, укрепленная 7% цемента толщиной 0,22 м, на дополнительном слое основания из песчано-гравийной смеси толщиной 0,3м.

- III вариант конструкции дорожной одежды:

Однослойное покрытие: Щебеночно-мастичный асфальтобетон, толщиной 5см.

На двухслойном основании:

Верхний слой: горячий пористый крупнозернистый асфальтобетон тип Б, марки II, БНД 90/130, толщиной 0,06 м.

Нижний слой: песчано-гравийная смесь, укрепленная 7% цемента толщиной 0,20 м, на дополнительном слое основания из песчано-гравийной смеси толщиной 0,3м.

- IV вариант конструкции дорожной одежды:

Поверхностная обработка: органическим вяжущим (с добавлением латекса) с применением щебеня фракция 5(3)-10 мм.

Однослойное асфальтобетонное покрытие из горячего мелкозернистого плотного асфальтобетона тип Б, марка II, БНД 90/130, толщиной 0,05 м.

По выравнивающему слою: горячий пористый крупнозернистый асфальтобетон тип Б, марки II, БНД 90/130, толщиной 0-0,11 м.

По существующей дорожной одежде, фактический модуль упругости Еф=187 МПа: покрытие (асфальтобетон плотный мелкозернистый), основание (верхний слой черный щебень и нижний слой песчано-гравийная смесь).

-V вариант конструкции дорожной одежды:

Однослойное покрытие из горячего щебеночно-мастичного асфальтобетона толщиной 5см;

По выравнивающему слою: горячий пористый крупнозернистый асфальтобетон тип Б, марки II, БНД 90/130, толщиной 0-0,11 м.

По существующей дорожной одежде, фактический модуль упругости Еф=187 МПа: покрытие (асфальтобетон плотный мелкозернистый), основание (верхний слой черный щебень и нижний слой песчано-гравийная смесь).

4.3 Потребность в основных дорожно-строительных материалах

Нормы расхода определяются согласно ГЭСН 2001-27 «Автомобильные дороги». Расход материалов на 1000 м2 покрытия и основания.

Таблица 4.1 - Нормы расхода материалов

Код норматива	Наименование конструкции	Материал	Единица измерения	Расход материала на единицу измерения
1	2	3	4	5
Конструкция №1
По проекту	Песчано-гравийная смесь, h=0.3 м	ПГС	м3/1000 м2	756
ГЭСН 27-04-005-1	Щебень фракционированный 40-70 мм с заклинкой фракционированным мелким щебнем, h=0,20 см	щебень фр. 40-70 мм	м3/1000 м2	251
		щебень фр. 10-20 мм	м3/1000 м2	15
		вода	м3/1000 м2	30
ГЭСН 27-06-020-6	Асфальтобетон пористый из горячей крупнозернистой смеси, тип Б, марка II, h=0,06 м	асфальтобетон	т/1000м2	162,1
		битум	т/1000м2	0,3
ГЭСН 27-06-020-1	Асфальтобетон плотный из горячей мелкозернистой смеси, тип Б, марка II, h=0,05 м	асфальтобетон	т/1000м2	120,8
		битум	т/1000м2	0,3
ГЭСН 27-06-22-7	Одиночная поверхностная обработка покрытия	Битум вязкий	т/1000м2	1,29
		Щебень фракции 5(3)-10 мм	м3/1000 м2	13,3
Конструкция №2
По проекту	Песчано-гравийная смесь, h=0.3 м	ПГС	м3/1000 м2	756
По проекту	Песчано-гравийная смесь укрепленная 7% цемента h=0,22 м	ПГС	м3/1000 м2	263,47
		цемент	т/1000м2	19,83
ГЭСН 27-06-018-3	Черный щебень, h=0,08 м	Щебень фр. 20-40 мм	м3/1000 м2	126
		Щебень фр. 10-20 мм	м3/1000 м2	11
		битум	м3/1000 м2	0,8
ГЭСН 27-06-020-1	Асфальтобетон плотный из горячей мелкозернистой смеси, тип Б, марка II, h=0,05 м	асфальтобетон	т/1000м2	120,8
		битум	т/1000м2	0,3
ГЭСН 27-06-022-7	Одиночная поверхностная обработка покрытия	Битум вязкий	т/1000м2	1,29
		Щебень фракции 5(3)-10 мм	м3/1000 м2	13,3
Конструкция №3
По проекту	Песчано-гравийная смесь, h=0.3 м	ПГС	м3/1000 м2	756
По проекту	Песчано-гравийная смесь укрепленная 7% цемента h=0,22 м	ПГС	м3/1000 м2	263,47
		цемент	т/1000м2	19,83
ГЭСН 27-06-020-6	Асфальтобетон пористый из горячей крупнозернистой смеси, тип Б, марка II, h=0,06 м	асфальтобетон	т/1000м2	162,1
		битум	т/1000м2	0,3
ГЭСН 27-06-020-2	Щебеночно-мастичный асфальтобетон h=0,05 м	асфальтобетон	т/1000м2	153,2
		битум	т/1000м2	0,3
Конструкция №4
По проекту	Выравнивающий слой: асфальтобетон пористый из горячей крупнозернистой смеси, тип Б, марка II, h=0-0,11 м	асфальтобетон	т/1000м2	По проекту
		битум	т/1000м2	0,3
ГЭСН 27-06-020-1	Асфальтобетон плотный из горячей мелкозернистой смеси, тип Б, марка II, h=0,05 м	асфальтобетон	т/1000м2	120,8
		битум	т/1000м2	0,3
ГЭСН 27-06-022-7	Одиночная поверхностная обработка покрытия	Битум вязкий	т/1000м2	1,29
		Щебень фракции 5(3)-10 мм	м3/1000 м2	13,3
Конструкция №5
По проекту	Выравнивающий слой: асфальтобетон пористый из горячей крупнозернистой смеси, тип Б, марка II, h=0-0,11 м	асфальтобетон	т/1000м2	По проекту
		битум	т/1000м2	0,3
ГЭСН 27-06-020-2	Щебеночно-мастичный асфальтобетон h=0,05 м	асфальтобетон	т/1000м2	153,2
		битум	т/1000м2	0,3

4.4 Расчет дорожной одежды

Расчет дорожной одежды выполнен согласно ОДН 218.046-2001 « Проектирование нежестких дорожных одежд». Асфальтобетон принят по ГОСТ 9128-28-97 « Смеси асфальтобетонные, дорожные, аэродромные и асфальтобетон». При расчете конструкции дорожной одежды, принята расчетная нагрузка группы А1, нормативная статистическая нагрузка на ось 100 кН, нормативная статистическая нагрузка на поверхность покрытия от колеса расчетного автомобиля Qрасч =60 кН, расчетные параметры нагрузки Р =0,6 МПа, D = 37.

Исходные данные:

- III категория дороги ;

- I дорожно-климатическая зона;

- заданный срок службы дорожной одежды Тсл =15 лет;

- заданная надежность Кн= 0,9;

- тип дорожной одежды « капитальный»;

- среднегодовой прирост интенсивности движения q=1,04

Вычисляем суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции за срок службы определяется по формуле:

, где

Np - приведенная интенсивность на последний год срока службы, авт/сут;

Трдг - расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости конструкции (определяемое в соответствии с ОДН 218.046-2001 приложением 6);

kn - коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого ( согласно ОДН 218.046-2001 табл. 3.3);

Кс - коэффициент суммирования (согласно ОДН 218.046-2001 Приложение 6, табл. П.6.5) определяют по формуле:

q - показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам.

Величина Np приведенной интенсивности на последний год срока службы определяется по формуле:

, ед/сут,

где fпол - коэффициент, учитывающий число полос движения и распределение движения по ним, определяемый в соответствии с ОДН 218.046-2001по табл. 3.2;

n - общее число различных марок транспортных средств в составе транспортного потока;

Nm - число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств m-й марки;

Sm cум - суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную одежду транспортного средства т-й марки к расчетной нагрузке Qрасч, определяемый в соответствии с ОДН 218.046-2001по Приложением 1.

Требуемый модуль упругости:

Етр = 98,65 [lg(Nр) - c], (Мпа),

где Nр - суммарное расчетное число приложений нагрузки за срок службы дорожной одежды, устанавливаемое в соответствии с ОДН 218.046-2001 п. 3.23 (формулы 3.6 и 3.7);

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

Етр = 98,65 [lg(400000) - 3,55]=202 Мпа

4.4.1 Расчет I варианта конструкции дорожной одежды

Для устройства в местах переустройства труб, замены грунта земляного полотна и на уширении.

Таблица 4.2 - Конструкция ДО и расчетные значения расчетных параметров

№	Материал слоя	h слоя, см	Расчет по допустимому упруг. прогибу, Е, МПа	Расчет по усл. сдвиго- устойчивости, Е, МПа	Расчет на растяжение при изгибе
					Е, МПа	Ro, МПа		m
1.	Асфальтобетон плотный мелкозернистый на БНД марки 90/130	5	2400	1200	3600	9,5	5,4	5,0
2	Асфальтобетон пористый крупнозернистый на БНД марки 90/130	6	1400	800	2200	7,8	6,3	4,0
3.	щебень с заклинкой	20	450	450	450	-	-	-
4.	ПГС	30	120	120	120	-	-	-
5.	Супесь пылеватая Wp = 0,75 Wт	-	38	38	38	-	-	-

- Расчет по допускаемому прогибу ведется послойно, начиная с подстилающего грунта по номограмме рис. 3.1 в соответствии с ОДН 218.046-2001:

а) ; ; по номограмме рис. 3.1 определяется

;

б) ; ; по номограмме рис. 3.1 определяется

;

в) ; ; по номограмме рис. 3.1 определяется

;

г) ; ; по номограмме рис. 3.1 определяется

;

- Определяется коэффициент прочности по упругому прогибу:

Выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

- Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте. Действующие в грунте активные напряжения сдвига определяется по формуле:

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

В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт супесь пылеватая с характеристиками: (Wp = 0,75 Wт и ), и с=0,004 МПа

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляется как средневзвешенный по формуле:

,

где п - число слоев дорожной одежды;

Ei - модуль упругости i-го слоя;

hi - толщина i-го слоя.

по отношению и при в соответствии с ОДН 218.046-2001 по номограмме рис. 3.3 находится удельное активное напряжение сдвига:

Т=0,019*0,6=0,011МПа

Предельное активное напряжение сдвига Тпр в грунте рабочего слоя определятся по формуле :

Tnp = сNkд + 0,1срzопtgСТ

где сN - сцепление в грунте земляного полотна

kд - коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания следует принимать значения kд=1,0

0,1- коэффициент для перевода в МПа

zоп - глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, 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.

Тпр=0,004*1+0,1*0,0025*61tg35°=0.011

Конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в грунте

-Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в ПГС слое основания. Действующие в песчаном слое основания активное напряжение сдвига вычисляется по формуле:

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

Характеристики нижнего слоя:

по отношению и при в соответствии с ОДН 218.046-2001 по номограмме рис. 3.2 находится удельное активное напряжение сдвига:

Т=0,035*0,6=0,021МПа

Тпр=0,004*4+0,1*0,0025*31tg32°=0.0208

Конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в песчаном слое

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

а) Приводим конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой модели - часть конструкции, расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоев, т.е. щебеночное основание и грунт рабочего слоя. Модуль упругости нижнего слоя модели определяем в соответствии с ОДН 218.046-2001 по номограмме рис. 3.1, как общий модуль для двухслойной системы.

К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя определяется по формуле:

б) по отношению и при в соответствии с ОДН 218.046-2001 по номограмме рис. 3.4 находится

Расчетное растягивающее напряжение определяется по формуле:

=2.8*0.6*0.85=1.43МПа

в) предельно определяется растягивающее напряжение по формуле:

RN = Rok1k2(1 - vRt)

где Ro - нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки, принимаемое по табличным данным в соответствии с ОДН 218.046-2001 (Приложение 3, табл. П.3.1);

k1 - коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки;

k2 - коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов в соответствии с ОДН 218.046-2001 (табл. 3.6);

vR - коэффициент вариации прочности на растяжение в соответствии с ОДН 218.046-2001 (Приложение 4);

t - коэффициент нормативного отклонения в соответствии с ОДН 218.046-2001 (Приложение 4).

,

где Np - расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия

m - показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя (в соответствии с ОДН 218.046-2001 табл. П.3.1);

- 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. Определяется в соответствии с ОДН 218.046-2001 по табл. П.3.1.

=0,252

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

- Проверка конструкции на морозоустойчивость

Определяем предварительную проверку на морозоустойчивость, величину возможного морозного пучения следует определять по формуле:

lпуч = lпуч срКУГВ Кпл КгрКнагрКвл,

где lпуч ср - величина морозного пучения при осредненных условиях

КУГВ - коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод (Ну) (в соответствии с ОДН 218.046-2001 рис. 4.1);

Кпл - коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего слоя (в соответствии с ОДН 218.046-2001 табл. 4.4);

Кгр - коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи или выемки (в соответствии с ОДН 218.046-2001 табл. 4.5);

Кнагр - коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое и зависящий от глубины промерзания (в соответствии с ОДН 218.046-2001 рис. 4.2);

Квл - коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта (в соответствии с ОДН 218.046-2001 табл. 4.6).

Глубину промерзания дорожной конструкции определяется по формуле:

zпp = zпp(cp) 1,38=2,0*1,38=2,76м

где zпp(cp) - средняя глубина промерзания для данного района, устанавливаемая при помощи карт изолиний (в соответствии с ОДН 218.046-2001 рис. 4.4).

Определяем глубину промерзания дорожной конструкции zпp от 2,0 до 3,0 м lпуч ср вычисляют по формуле:

lпуч (ср) = lпуч ср 2,0 [a + b (zпp - c)]= 5 [1,08 + 0,08 (2,76 - 2,5)] =5,5см

где lпуч ср 2,0 - величина морозного пучения при zпp = 2,0 м;

a = 1,08; b = 0,08; с = 2,5 при 2,5 < zпp < 3,0.

lпуч=5,5*0.56*1.2*1.1*0.81*1.1=3,6 см

Конструкцию считают морозоустойчивой, если соблюдено условие

lпуч lдоп,

где lпуч - расчетное (ожидаемое) пучение грунта земляного полотна;

lдоп - допускаемое для данной конструкции пучение грунта (в соответствии с ОДН 218.046-2001 табл. 4.3).

3,6< 4,0

hмрз=0.6-0.61=-0.01; hмрз< hД.О

Выбранная конструкция удовлетворяет условию морозоустойчивости (п.4.2 ОДН 218.046-2001).

Таблица 4.3 - Результаты расчета

№	Материал слоя	h слоя,	Расчет по допустимому	Модуль упругости на поверхности слоя, Е, МПа	Требуемый коэфф. Прочности по упругому прогибу	Требуемый коэфф. прочности сдвига и растяжения при изгибе
		см	упруг. прогибу, Е, МПа
1.	Асфальтобетон плотный мелкозернистый на БНД марки 90/130	5	2400	240		Растяжение при изгибе: . Сдвиг в песчаном слое: Сдвиг в грунте:
2.	Асфальтобетон пористый крупнозернистый на БНД марки 90/130	6	1400	192
3.	щебень с заклинкой	20	450	140
4.	ПГС	30	120	70
5.	Супесь пылеватая Wp = 0,75 Wт	-	38	38

Расчет II варианта конструкции дорожной одежды

Таблица 4.4 - Конструкция ДО и расчетные значения расчетных параметров

№	Материал слоя	h слоя, см	Расчет по допустимому упруг. прогибу, Е, МПа	Расчет по усл. сдвиго- устойчивости, Е, МПа	Расчет на растяжение при изгибе
					Е, МПа	Ro, МПа		m
1.	Асфальтобетон плотный мелкозернистый на БНД марки 90/130	5	2400	1200	3600	9,5	5,4	5,0
2.	Черный щебень	6	600	600	600	-	-	-
3.	ПГС укрепленная цементом 7%	22	400	400	400	-	-	-
4.	ПГС	30	120	120	120	-	-	-
5.	Супесь пылеватая Wp = 0,75 Wт	-	38	38	38	-	-	-

- Расчет по допускаемому прогибу ведется послойно, начиная с подстилающего грунта по номограмме рис. 3.1 в соответствии с ОДН 218.046-2001:

а) ; ; по номограмме рис. 3.1 определяется

;

б) ; ; по номограмме рис. 3.1 определяется

;

в) ; ; по номограмме рис. 3.1 определяется

;

г) ; ; по номограмме рис. 3.1 определяется

;

- коэффициент прочности по упругому прогибу определятся по формуле:

Выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

- Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте. Действующие в грунте активные напряжения сдвига определяеся по формуле:

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

В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт супесь пылеватая с характеристиками: (Wp = 0,75 Wт и ), и с=0,004 МПа

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляется как средневзвешенный по формуле:

,

где п - число слоев дорожной одежды;

Ei - модуль упругости i-го слоя;

hi - толщина i-го слоя.

по отношению и при в соответствии с ОДН 218.046-2001 по номограмме рис. 3.3 находим удельное активное напряжение сдвига:

Т=0,0194*0,6=0,0116МПа

Предельное активное напряжение сдвига Тпр в грунте рабочего слоя определяется по формуле :

Tnp = сNkд + 0,1срzопtgСТ

где сN - сцепление в грунте земляного полотна

kд - коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания следует принимать значения kд=1,0

0,1- коэффициент для перевода в МПа

zоп - глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, 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.

Тпр=0,004*1+0,1*0,0025*65tg35°=0.011

Конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в грунте

-Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в песчаном слое основания. Действующие в песчаном слое основания активное напряжение сдвига вычисляется по формуле:

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

Характеристики нижнего слоя:

по отношению и при в соответствии с ОДН 218.046-2001 по номограмме рис. 3.2 находится удельное активное напряжение сдвига:

Т=0,036*0,6=0,0216МПа

Тпр=0,004*4+0,1*0,0025*35tg32°=0.0208

Конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в песчаном слое

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

а) Приводим конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой модели - часть конструкции, расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоев, т.е. щебеночное основание и грунт рабочего слоя. Модуль упругости нижнего слоя модели определяем в соответствии с ОДН 218.046-2001 по номограмме рис. 3.1, как общий модуль для двухслойной системы.

К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя определяется по формуле:

б) по отношению и при в соответствии с ОДН 218.046-2001 по номограмме рис. 3.4 находится

Расчетное растягивающее напряжение определяется по формуле:

=3,6*0.6*0.85=1.836МПа

в) предельное растягивающее напряжение определяется по формуле:

RN = Rok1k2(1 - vRt)

где Ro - нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки, принимаемое по табличным данным в соответствии с ОДН 218.046-2001 (Приложение 3, табл. П.3.1);

k1 - коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки;

k2 - коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов в соответствии с ОДН 218.046-2001 (табл. 3.6);

vR - коэффициент вариации прочности на растяжение в соответствии с ОДН 218.046-2001 (Приложение 4);

t - коэффициент нормативного отклонения в соответствии с ОДН 218.046-2001 (Приложение 4).

,

где Np - расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия

m - показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя (в соответствии с ОДН 218.046-2001 табл. П.3.1);

- 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. Определяемый в соответствии с ОДН 218.046-2001 по табл. П.3.1.

=0,41

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

- Проверка конструкции на морозоустойчивость предварительную проверку на морозоустойчивость, величину возможного морозного пучения следует определять по формуле:

lпуч = lпуч срКУГВ Кпл КгрКнагрКвл,

где lпуч ср - величина морозного пучения при осредненных условиях

КУГВ - коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод (Ну) (в соответствии с ОДН 218.046-2001 рис. 4.1);

Кпл - коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего слоя (в соответствии с ОДН 218.046-2001 табл. 4.4);

Кгр - коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи или выемки (в соответствии с ОДН 218.046-2001 табл. 4.5);

Кнагр - коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое и зависящий от глубины промерзания (в соответствии с ОДН 218.046-2001 рис. 4.2);

Квл - коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта (в соответствии с ОДН 218.046-2001 табл. 4.6).

Глубину промерзания дорожной конструкции определяем по формуле:

zпp = zпp(cp) 1,38=2,0*1,38=2,76м

где zпp(cp) - средняя глубина промерзания для данного района, устанавливаемая при помощи карт изолиний (в соответствии с ОДН 218.046-2001 рис. 4.4).

Определяем глубину промерзания дорожной конструкции zпp от 2,0 до 3,0 м lпуч ср вычисляют по формуле:

lпуч (ср) = lпуч ср 2,0 [a + b (zпp - c)]= 5 [1,08 + 0,08 (2,76 - 2,5)] =5,5см

где lпуч ср 2,0 - величина морозного пучения при zпp = 2,0 м;

a = 1,08; b = 0,08; с = 2,5 при 2,5 < zпp < 3,0.

lпуч=5,5*0.56*1.2*1.1*0.81*1.1=3,6 см

Конструкцию считают морозоустойчивой, если соблюдено условие

lпуч lдоп,

где lпуч - расчетное (ожидаемое) пучение грунта земляного полотна;

lдоп - допускаемое для данной конструкции пучение грунта (в соответствии с ОДН 218.046-2001 табл. 4.3).

3,6< 4,0

hмрз=0.6-0.65=-0.05; hмрз< hД.О

Выбранная конструкция удовлетворяет условию морозоустойчивости (п.4.2 ОДН 218.046-2001).

Таблица 4.5 - Результаты расчета

№	Материал слоя	h слоя, cм	Расчет по допустимому упруг. прогибу, Е, МПа	Модуль упругости на поверхности слоя, Е, МПа	Требуемый коэфф. прочности по упругому прогибу	Требуемый коэфф. прочности сдвига и растяжения при изгибе
1.	Асфальтобетон плотный мелкозернистый на БНД марки 90/130	5	2400	240		Растяжение при изгибе: . Сдвиг в песчаном слое: Сдвиг в грунте:
2	Черный щебень	8	600	168
3.	Песчано-гравийная смесь, укрепленная 7% цемента	22	400	140
4.	ПГС	30	120	70
5.	Супесь Wp = 0,75 Wт	-	38	38

Расчет III варианта конструкции дорожной одежды

Таблица 4.6 - Конструкция ДО и расчетные значения расчетных параметров

№	Материал слоя	h слоя, см	Расчет по допустимому упруг. прогибу, Е, МПа	Расчет по усл. сдвиго- устойчивости, Е, МПа	Расчет на растяжение при изгибе
					Е, МПа	Ro, МПа		m
1.	ЩМА	5	2400	1200	3600	9,5	5,4	5,0
2	Асфальтобетон пористый крупнозернистый на БНД марки 90/130	6	1400	800	2200	7,8	6,3	4,0
3.	ПГС укрепленный 7% цемента	22	400	450	450	-	-	-
4.	ПГС	30	120	120	120	-	-	-
5.	Супесь пылеватая Wp = 0,75 Wт	-	38	38	38	-	-	-

- Расчет по допускаемому прогибу ведется послойно, начиная с подстилающего грунта по номограмме рис. 3.1 в соответствии с ОДН 218.046-2001:

автомобильный дорога строительный климатический

а) ; ; по номограмме рис. 3.1 определяется

;

б) ; ; по номограмме рис. 3.1 определяется

;

в) ; ; по номограмме рис. 3.1 определяется

;

г) ; ; по номограмме рис. 3.1 определяется

;

- Коэффициент прочности по упругому прогибу определяется по формуле:

Выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

- Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте. Действующие в грунте активные напряжения сдвига определяется по формуле:

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

В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт супесь пылеватая с характеристиками: (Wp = 0,75 Wт и ), и с=0,004 МПа

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляют как средневзвешенный по формуле:

,

где п - число слоев дорожной одежды;

Ei - модуль упругости i-го слоя;

hi - толщина i-го слоя.

по отношению и при в соответствии с ОДН 218.046-2001 по номограмме рис. 3.3 находится удельное активное напряжение сдвига:

Т=0,019*0,6=0,011МПа

Предельное активное напряжение сдвига Тпр в грунте рабочего слоя определяется по формуле:

Tnp = сNkд + 0,1срzопtgСТ

где сN - сцепление в грунте земляного полотна

kд - коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания следует принимать значения kд=1,0

0,1- коэффициент для перевода в МПа

zоп - глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, 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.

Тпр=0,004*1+0,1*0,0025*63tg35°=0.0114

Конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в грунте

-Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в ПГС слое основания. Действующие в песчаном слое основания активное напряжение сдвига вычисляется по формуле:

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

Характеристики нижнего слоя:

по отношению и при в соответствии с ОДН 218.046-2001 по номограмме рис. 3.2 находится удельное активное напряжение сдвига:

Т=0,03*0,6=0,018МПа

Тпр=0,004*4+0,1*0,0025*33tg32°=0.0214

Конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в песчаном слое

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

а) Приводим конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой модели - часть конструкции, расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоев, т.е. щебеночное основание и грунт рабочего слоя. Модуль упругости нижнего слоя модели определяем в соответствии с ОДН 218.046-2001 по номограмме рис. 3.1, как общий модуль для двухслойной системы.

К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя определяется по формуле:

б) по отношению и при в соответствии с ОДН 218.046-2001 по номограмме рис. 3.4 определяется

Расчетное растягивающее напряжение определяется по формуле:

=2.8*0.6*0.85=1.43МПа

в)Предельное растягивающее напряжение определяется по формуле:

RN = Rok1k2(1 - vRt)

где Ro - нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки, принимаемое по табличным данным в соответствии с ОДН 218.046-2001 (Приложение 3, табл. П.3.1);

k1 - коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки;

k2 - коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов в соответствии с ОДН 218.046-2001 (табл. 3.6);

vR - коэффициент вариации прочности на растяжение в соответствии с ОДН 218.046-2001 (Приложение 4);

t - коэффициент нормативного отклонения в соответствии с ОДН 218.046-2001 (Приложение 4).

,

где Np - расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия

m - показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя (в соответствии с ОДН 218.046-2001 табл. П.3.1);

- 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. Определяется в соответствии с ОДН 218.046-2001 по табл. П.3.1.

=0,252

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

- Проверка конструкции на морозоустойчивость

Предварительную проверку на морозоустойчивость, величину возможного морозного пучения следует определять по формуле:

lпуч = lпуч срКУГВ Кпл КгрКнагрКвл,

где lпуч ср - величина морозного пучения при осредненных условиях

КУГВ - коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод (Ну) (в соответствии с ОДН 218.046-2001 рис. 4.1);

Кпл - коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего слоя (в соответствии с ОДН 218.046-2001 табл. 4.4);

Кгр - коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи или выемки (в соответствии с ОДН 218.046-2001 табл. 4.5);

Кнагр - коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое и зависящий от глубины промерзания (в соответствии с ОДН 218.046-2001 рис. 4.2);

Квл - коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта (в соответствии с ОДН 218.046-2001 табл. 4.6).

Глубину промерзания дорожной конструкции определяется по формуле:

zпp = zпp(cp) 1,38=2,0*1,38=2,76м

где zпp(cp) - средняя глубина промерзания для данного района, устанавливаемая при помощи карт изолиний (в соответствии с ОДН 218.046-2001 рис. 4.4).

Определяем глубину промерзания дорожной конструкции zпp от 2,0 до 3,0 м lпуч ср вычисляют по формуле:

lпуч (ср) = lпуч ср 2,0 [a + b (zпp - c)]= 5 [1,08 + 0,08 (2,76 - 2,5)] =5,5см

где lпуч ср 2,0 - величина морозного пучения при zпp = 2,0 м;

a = 1,08; b = 0,08; с = 2,5 при 2,5 < zпp < 3,0.

lпуч=5,5*0.56*1.2*1.1*0.81*1.1=3,6 см

Конструкцию считают морозоустойчивой, если соблюдено условие

lпуч lдоп,

где lпуч - расчетное (ожидаемое) пучение грунта земляного полотна;

lдоп - допускаемое для данной конструкции пучение грунта (в соответствии с ОДН 218.046-2001 табл. 4.3).

3,6< 4,0

hмрз=0.6-0.63=-0.03; hмрз< hД.О

Выбранная конструкция удовлетворяет условию морозоустойчивости (п.4.2 ОДН 218.046-2001).

Таблица 4.7 - Результаты расчета

№	Материал слоя	h слоя, см	Расчет по допустимому упруг. прогибу, Е, МПа	Модуль упругости на поверхности слоя, Е, МПа	Требуемый коэфф. Прочности по упругому прогибу	Требуемый коэфф. прочности сдвига и растяжения при изгибе
1.	ЩМА	5	2400	240		Растяжение при изгибе: . Сдвиг в песчаном слое: Сдвиг в грунте:
2.	Асфальтобетон пористый крупнозернистый на БНД марки 90/130	6	1400	192
3.	ПГС укрепленный 7% цемента	22	400	140
4.	ПГС	30	120	70
5.	Супесь пылеватая Wp = 0,75 Wт	-	38	38

Расчет IV варианта конструкции дорожной одежды

Таблица 4.8 - Конструкция ДО и расчетные значения расчетных параметров

№	Материал слоя	h слоя, см	Расчет по допустимому упруг. прогибу, Е, МПа	Расчет по усл. сдвиго- устойчивости, Е, МПа	Расчет на растяжение при изгибе
					Е, МПа	Ro, МПа		m
1.	Асфальтобетон плотный мелкозернистый на БНД марки 90/130	5	2400	1200	3600	9,5	5,4	5,0
2	Асфальтобетон пористый крупнозернистый на БНД марки 90/130	0-11	1400	800	2200	7,8	6,3	4,0
3.	Существующая дорожная одежда			187	187	-	-	-

- Расчет по допускаемому прогибу ведется послойно, начиная с существующей дорожной одежды по номограмме рис. 3.1 в соответствии с ОДН 218.046-2001:

а) ; ; по номограмме рис. 3.1 определяется

;

б) ; ; по номограмме рис. 3.1 определяется

;

- Определяется коэффициент прочности по упругому прогибу:



Выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

Результаты расчета

№	Материал слоя	h слоя, см	Расчет по допустимому упруг. прогибу, Е, МПа	Модуль упругости на поверхности слоя, Е, МПа	Требуемый коэфф. Прочности по упругому прогибу	Требуемый коэфф. прочности сдвига и растяжения при изгибе
1.	Асфальтобетон плотный мелкозернистый на БНД марки 90/130	5	2400	240
2	Асфальтобетон пористый крупнозернистый на БНД марки 90/130	0-11	1400	192
3.	Существующая дорожная одежда			187

Расчет V варианта конструкции дорожной одежды

Таблица 4.9 - Конструкция ДО и расчетные значения расчетных параметров

№	Материал слоя	h слоя, см	Расчет по допустимому упруг. прогибу, Е, МПа	Расчет по усл. сдвиго- устойчивости, Е, МПа	Расчет на растяжение при изгибе
					Е, МПа	Ro, МПа		m
1.	ЩМА	5	2400	1200	3600	9,5	5,4	5,0
2	Асфальтобетон пористый крупнозернистый на БНД марки 90/130	6	1400	800	2200	7,8	6,3	4,0
3.	Существующая дорожная одежда		187	187	187	-	-	-

- Расчет по допускаемому прогибу ведется послойно, начиная с существующей дорожной одежды по номограмме рис. 3.1 в соответствии с ОДН 218.046-2001:

а) ; ; по номограмме рис. 3.1 определяется

;

б) ; ; по номограмме рис. 3.1 определяется

;

- Определяется коэффициент прочности по упругому прогибу:

Выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

Результаты расчета

№	Материал слоя	h слоя, см	Расчет по допустимому упруг. прогибу, Е, МПа	Модуль упругости на поверхности слоя, Е, МПа	Требуемый коэфф. Прочности по упругому прогибу	Требуемый коэфф. прочности сдвига и растяжения при изгибе
1.	ЩМА	5	2400	240
2	Асфальтобетон пористый крупнозернистый на БНД марки 90/130	0-11	1400	192
3.	Существующая дорожная одежда			187

4.5 Обоснование дорожной одежды

Для выбора наиболее эффективного варианта дорожной одежды необходимо произвести оценку качества организационной работы с помощью технических и экономических показателей, основные из которых: продолжительность строительства, стоимость, производительность труда и т.д. Определяющими показателями являются продолжительность строительства для предупреждения удорожания работ, неизбежных при затяжных сроках строительства работ, а также для уменьшения ущерба, наносимого народному хозяйству отсутствием благоустроенной дороги.

Политика ценообразования в строительстве является составной частью общей ценовой политики Российской Федерации и исходит из общих для всех отраслей принципов ценообразования. Вместе с тем механизм ценообразования в строительстве имеет специфические особенности. В дорожном хозяйстве к таким особенностям относят:

- многообразие технологических способов производства работ, определяемое местоположением объекта строительства, техническими и конструктивными характеристиками;

- большой удельный вес транспортных перевозок в общем объёме строительных работ;

- широкое применение местных строительных материалов при производстве работ, отходов промышленного производства и вторичных ресурсов;

- линейный характер строительства возводимого объекта;

- подвижной характер при производстве работ.

Для проведения расчетных операций на определения стоимости типов дорожных одежд составляется « Локальная ресурсная ведомость ».

Объёмы работ определяются на основе рабочих чертежей, ресурсы - по данным ГЭСН 2001-27. Расход и стоимость материалов приведен на 1000 м2 покрытия и основания. Для сравнения вариантов дорожных одежд, производится сравнение по стоимости конструкции на 1м2.

Стоимость определяется в текущем (прогнозном) уровне, определённом на основе цен, сложившихся ко времени составления смет.

Стоимость включает в себя расходы на: затраты труда рабочих и в том числе машинистов (чел - ч), затраты на эксплуатацию машин и механизмов (маш. - ч), затраты на материалы.

Стоимость конструкций дорожных одежд приведена в таблице 4.10

Таблица 4.10 - Локальная ресурсная ведомость стоимости конструкций дорожных одежд

Код норматива	Наименование конструкции	Единица измерения	Расход материала на единицу измерения	Сметная стоимость в текущих ценах, руб
				На ед. измерения	общее
1	2	4	5	6	7
Конструкция №1
По проекту	Песчано-гравийная смесь, h=0.3 м	м3/1000 м2	756	33,66	25446,96
ГЭСН 27-04-005-1	Щебень фракционированный 40-70 мм с заклинкой фракционированным щебнем 10-20 мм, h=0,20 см	м3/1000 м2	251	1005,75	252443,25
		м3/1000 м2	15	1027,65	15414,75
ГЭСН 27-06-020-6	Асфальтобетон пористый из горячей крупнозернистой смеси, тип Б, марка II, h=0,06 м	т/1000м2	162,1	1235,24	200108,88
ГЭСН 27-06-020-1	Асфальтобетон плотный из горячей мелкозернистой смеси, тип Б, марка II, h=0,05 м	т/1000м2	120,8	1463,57	176799,25
ГЭСН 27-06-22-7	Одиночная поверхностная обработка покрытия фр. щебнем 5(3)-10 мм.	м3/1000 м2	13,3	1028,27	13675,99
Итого на 1000 м2		683889,08
Итого на 1 м2		683,88
Конструкция №2
По проекту	Песчано-гравийная смесь, h=0.3 м	м3/1000 м2	756	33,66	25446,96
По проекту	Песчано-гравийная смесь, укрепленная 7% цемента h=0,22 м	м3/1000 м2	310,9	870,9	269979,00
ГЭСН 27-06-018-3	Черный щебень, h=0,08 м	м3/1000 м2	167	1320,9	220590,30
ГЭСН 27-06-020-1	Асфальтобетон плотный из горячей мелкозернистой смеси, тип Б, марка II, h=0,05 м	т/1000м2	120,8	1463,57	176799,25
ГЭСН 27-06-022-7	Одиночная поверхностная обработка покрытия	м3/1000 м2	13,3	1028,27	13675,99
Итого на 1000 м2		706491,5
Итого на 1 м2		706,49
Конструкция №3
По проекту	Песчано-гравийная смесь, h=0.3 м	м3/1000 м2	756	33,66	25446,96
По проекту	Песчано-гравийная смесь укрепленная 7% цемента h=0,20 м	м3/1000 м2	290,9	870,9	253344,81
ГЭСН 27-06-020-6	Асфальтобетон пористый из горячей крупнозернистой смеси, тип Б, марка II, h=0,06 м	т/1000м2	162,1	1235,24	200108,88
ГЭСН 27-06-020-2	Щебеночно-мастичный асфальтобетон h=0,05 м	т/1000м2	153,2	1580,01	242057,53
Итого на 1000 м2		720598,18
Итого на 1 м2		720,59
Конструкция №4
По проекту	Выравнивающий слой: асфальтобетон пористый из горячей крупнозернистой смеси, тип Б, марка II, h=0-0,11 м	т/1000м2	162,1	1235,24	200108,88
ГЭСН 27-06-020-1	Асфальтобетон плотный из горячей мелкозернистой смеси, тип Б, марка II, h=0,05 м	т/1000м2	120,8	1463,57	176799,25
ГЭСН 27-06-022-7	Одиночная поверхностная обработка покрытия	м3/1000 м2	13,3	1028,27	13675,99
	Итого на 1000 м2		390584,12
	Итого на 1 м2		390,58
Конструкция №5
По проекту	Выравнивающий слой: асфальтобетон пористый из горячей крупнозернистой смеси, тип Б, марка II, h=0-0,11 м	т/1000м2	162,1	1235,24	200108,88
ГЭСН 27-06-020-2	Щебеночно-мастичный асфальтобетон h=0,05 м	т/1000м2	153,2	1580,01	242057,53
	Итого на 1000 м2		442166,41
	Итого на 1 м2		442,16

Произведено сравнение конструкций дорожных одежд по минимизации стоимости. Выбран 1 вариант дорожной одежды, применяется в местах замены существующей одежды, так же выбран 4 вариант конструкции, применяемый для усиления существующей дорожной одежды.

Составлена сводная ведомость капитала вложений вариантов конструкций дорожных одежд, которая представлена в таблице 4.11.

Таблица 4.11 - Сводная ведомость капитала вложений дорожной одежды

№ п./п.	Варианты дорожных одежд	Стоимость 1м2 в текущих ценах, руб
1	I вариант (принятый) конструкции дорожной одежды: Поверхностная обработка органическим вяжущим с применением, щебеня фракции 5(3)-10 мм. Однослойное покрытие: асфальтобетонное покрытие из горячего мелкозернистого плотного асфальтобетона тип Б, марка II, БНД 90/130, толщиной 0,05 м. На двухслойном основании: Верхний слой: горячий пористый крупнозернистый асфальтобетон тип Б, марки II, БНД 90/130, толщиной 0,06 м. Нижний слой: щебень, фракционированный 40-70 мм, с заклинкой фракционированным мелким щебнем 10-20 мм, толщиной 0,20 м, на дополнительном слое основания из песчано-гравийной смеси толщиной 0,3м.	683,88
2	II вариант конструкции дорожной одежды: Поверхностная обработка органическим вяжущим с применением, щебеня фракции 5(3)-10 мм. Однослойное покрытие: асфальтобетонное покрытие из горячего мелкозернистого плотного асфальтобетона тип Б, марка II, БНД 90/130, толщиной 0,05 м. На двухслойном основании: Верхний слой: черный щебень толщиной 0,08 м. Нижний слой: песчано-гравийная смесь, укрепленная 7% цемента толщиной 0,22 м, на дополнительном слое основания из песчано-гравийной смеси толщиной 0,3м.	706,49
3	III вариант конструкции дорожной одежды: Однослойное покрытие: Щебеночно-мастичный асфальтобетон, толщиной 5см. На двухслойном основании: Верхний слой: горячий пористый крупнозернистый асфальтобетон тип Б, марки II, БНД 90/130, толщиной 0,06 м. Нижний слой: песчано-гравийная смесь, укрепленная 7% цемента толщиной 0,20 м, на дополнительном слое основания из песчано-гравийной смеси толщиной 0,3м.	720,59
4	IV вариант (принятый) конструкции дорожной одежды: Поверхностная обработка: органическим вяжущим с применением щебеня фракция 5(3)-10 мм. Однослойное асфальтобетонное покрытие из горячего мелкозернистого плотного асфальтобетона тип Б, марка II, БНД 90/130, толщиной 0,05 м. По выравнивающему слою: горячий пористый крупнозернистый асфальтобетон тип Б, марки II, БНД 90/130, толщиной 0-0,11 м.	390,58
5	V вариант конструкции дорожной одежды: Однослойное покрытие из горячего щебеночно-мастичного асфальтобетона толщиной 5см; По выравнивающему слою: горячий пористый крупнозернистый асфальтобетон тип Б, марки II, БНД 90/130, толщиной 0-0,11 м.	442,16

Экономическое сравнение вариантов дорожной одежды

Критерием эффективности при сравнении вариантов конструкций дорожной одежды является минимум приведенных затрат (Рпр), которые равны сумме единовременных и текущих расходов.

Суммарные приведенные затраты для каждой дорожной одежды включают в себя следующие основные затраты:

- капитальные вложения в строительство дорожной одежды, приведенные в таблице 4.11;

-суммарная стоимость проведения капитального ремонта и ремонта дорожной одежды;

- суммарные приведенные затраты на текущий ремонт и содержание.

Суммарные приведенные затраты на капитальный ремонт дорожной одежды определяется по формуле:

где Ск - затраты на капитальный ремонт

е - норма дисконта ( е=0,16)

tк - год приведения капитального ремонта.

Суммарные приведенные затраты на ремонт дорожной одежды определяется по формуле:



где Ск - затраты на капитальный ремонт

е - норма дисконта ( е=0,16)

tр - год приведения ремонта.

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вариант 4

Вариант 5

Суммарные приведенные затраты на текущий ремонт и содержание дорожной одежды определяется по формуле:

где Ст - затраты на текущий ремонт

е - норма дисконта ( е=0,16)

tт - год приведения текущего ремонта.

Вариант 1

Вариант 2



Вариант 3

Вариант 4

Вариант 5

Определение суммарных приведенных затрат на 1м2 покрытия.

Вариант 1

Рпр=0,12*683,88+7,8+4,9+5,5=100,26

Вариант 2

Рпр=0,12*706,49+8,0+5,0+5,7=103,47

Вариант 3

Рпр=0,12*720,59+8,2+5,2+5,8=105,67

Вариант 4

Рпр=0,12*390,58+4,4+2,8+3,1=57,16

Вариант 5

Рпр=0,12*442,16+5,0+3,0+3,5=64,55

Наименьшие суммарные приведенные затраты определены для 1 варианта дорожной одежды, применяется в местах замены существующей одежды, так же выбран 4 вариант конструкции, применяемый для усиления существующей дорожной одежды.

5. Искусственные сооружения

5.1 Описание искусственных сооружений

На участке проектирования располагаются 9 водопропускных труб, из них две трубы разрушены на ПК 21+77, ПК 42+30 проектом предполагается заменой новыми металлическими гофрированными трубами. Описание искусственных сооружений представлено в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Ведомость искусственных сооружений

№ п/п	ПК+	Тип сооружения	Длина, м	Проектное решение
1	3+25	Круглая ж/б труба d=1,5*2	30,00	Устройство укрепления у оголовков, очистка от ила
2	13+20	Прямоугольная ж/б труба отв.1.80х3.0.	16,00	Устройство укрепления у оголовков
3	21+77	Металлическая гофрированная труба d=1.5	20,00	Устройство новой металлической гофрированной трубы
4	29+23	Прямоугольная ж/б отв.2х3,4	17,00
5	33+37	Круглая ж/б труба d=1.0	19,00	Удлинение тела трубы, замена входного оголовка, укрепления у оголовков, очистка от ила
6	42+30	Металлическая гофрированная труба d=1.5	20,00	Устройство новой МГТ
7	45+24	Круглая ж/б труба d=1.5	25,50	Удлинение тела трубы, замена оголовков и устройство укрепления у оголовков
8	48+10	Круглая ж/б труба d=1.0	17,50	Устройство укрепления у оголовков, отчистка от ила
9	52+28	Круглая ж/б труба d=1.0	20,00	Устройство укрепления у оголовков

5.2 Расчет водопропускного сооружения

Малые водопропускные искусственные сооружения устраиваются при пересечении автомобильной дороги суходолов, оврагов, ручьев, болот и каналов. Основными их видами является трубы и малые мосты длиной до 30 метров. Эти сооружения должны обеспечивать беспрепятственный пропуск ливневых и талых вод и постоянно действующих водотоков с небольшими расходами.

Отверстия водопропускных сооружений назначаются по гидравлическому расчету в зависимости от количества воды, притекающей к сооружениям во время дождей и весеннего таяния снега. Количество воды, притекающей к трубе за 1с ( расчетный расход), зависит от климатических условий района, площади водосбросного сооружения, крутизны склонов, интенсивности впитывания воды в грунт и задерживания ее растительностью и неравномерностями почвенного покрова. Трубы не устраиваются на руслах с наледями, карчеходом и ледоходом, с целью не закупоривания трубы.

Определение максимального количества притекающей к водопропускному сооружению воды

Исходные данные для расчета:

- месторасположение трубы по проекту ПК 21+77;

- район проектирования республика Бурятия;

- III категория дороги;

- длина бассейна L=0.75 км;

- средний уклон бассейна i=0,002;

-площадь водосбора F=0,1 км2;

- вероятность превышения расходов паводков 1:50 ( 2%).

Зная исходные данные, определяется расчетное количество ливневых вод по формуле:

ач Kt (м3 /сек)

где ач - интенсивность ливня часовой продолжительности (мм/мин) номер ливневого района

Kt - коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к интенсивности ливня расчетной продолжительности

F- Площадь водосбора, км2

- коэффициент потерь стока

- коэффициент редукции

После определения расчетного количества ливневых вод определяется общий объем стока ливневых вод по формуле:

Также следует определить расчетное количество воды от снеготаяния по формуле:

Где hp - расчетный слой суммарного стока (мм)

F- площадь водосбора км2

Кo - коэффициент дружности половодья

n - показатель степени

д1 д2 - коэффициенты, учитывающие снижение расхода на бассейнах (лес, озеро, болото и т.д.)

Определение отверстия трубы

Отверстие трубы определяется при безнапорном режиме.

Безнапорный режим труб устанавливается, если подпор (Н) превышает высоту входного звена трубы (hтр) не более чем на 20 % (Н 1,2 hтр).

1,19 1,2*1,5

1,19 1,8

Таблица 5.2 - Гидравлические характеристики круглой трубы (инв. № 101/1)

Диаметр отверстия d, м	Расход Q, м3/сек	Глубина воды перед трубой H, м	Скорость на выходе из трубы Vвых, м/с
1,5	2,5	1,19	2,9

Определение расхода в сооружении с учетом аккумуляции производится по формуле:

, м3/сек

где, л- коэффициент аккумуляции

- количество линевых вод.

, м3/сек

Длина трубы определяется по формуле:

L=B*2mh=12+2*1,5*2,29=18,87 (м)

где,

В - ширина земляного полотна.(м)

m - заложение откосов

h - высота насыпи (м)

Длину трубы принимаем 20м для удобства монтажа.

Для предотвращения размыва грунта перед и после водопропускным сооружением устраивается укрепления грунта.

Длина плоского укрепления определяется по формуле:

Lукр=3*dтр=3*1,5=4,5 м

где, dтр- диаметр трубы

Ширина плоского укрепления определяется по формуле:

Bукр=3* dтр=3*1.5=4,5 м

Скорость потока в зоне растекания определяется по формуле:

Vр=1,5*Vвых=1.5*2.9=4.35 м/сек

В соответствии со скоростью потока в зоне растекания определяется тип укрепления, в таблице 2 указан выбранный тип укрепления:

Таблица 5.3 - Тип укрепления

Тип укрепления	Высота hукр, м	Диаметр камня, мм	Размер ячейки, мм	Скорость потока, м/сек
Матрасы	0,23-0,25	70-100	80	4,6

6. Источники дорожно-строительных материалов

6.1 Подсчет основных объемов работ

6.1.1 Подсчет объема I типа дорожной одежды

- I тип дорожной одежды:

Поверхностная обработка: органическим вяжущим с применением щебеня, фракция 5(3)-10 мм.

Однослойное покрытие: асфальтобетонное покрытие из горячего мелкозернистого плотного асфальтобетона тип Б, марка II, БНД 90/130, толщиной 0,05 м.

На двухслойном основании:

Верхний слой: горячий пористый крупнозернистый асфальтобетон тип Б, марки II, БНД 90/130, толщиной 0,06 м.

Нижний слой: щебень, фракционированный 40-70 мм, с заклинкой фракционированным мелким щебнем 10-20 мм, толщиной 0,20 м, на дополнительном слое основания из песчано-гравийной смеси толщиной 0,3м.

Требуемый объем материала указан в таблице 7.1

Таблица 6.1 - Ведомость объема I типа дорожной одежды

Местоположение	Протяженность, м	Поверхностная обработка	Покрытие	Основание	Доп.слой
от ПК	до ПК		Щебень фр.5(3)-10 мм, м3	Битум вязкий, т	Асфальто-бетон, т	Битум, т	Верхний слой	Нижний слой	ПГС, м3
							Асфальтобетон, т	битум	Щебень фр.40-70 мм, м3	Щебень фр. 10-20 мм, м3
3+00	3+25	25	2,6	0,26	24,16	0,06	32,42	0,06	56,47	3,4	264,6
13+10	13+35	25	2,6	0,26	24,16	0,06	32,42	0,06	56,47	3,4	264,6
21+70	21+90	20	2,12	0,20	19,33	0,05	25,93	0,05	45,18	2,7	211,6
29+10	29+30	20	2,12	0,20	19,33	0,05	25,93	0,05	45,18	2,7	211,6
33+25	33+45	20	2,12	0,20	19,33	0,05	25,93	0,05	45,18	2,7	211,6
42+20	42+40	20	2,12	0,20	19,33	0,05	25,93	0,05	45,18	2,7	211,6
45+00	45+20	20	2,12	0,20	19,33	0,05	25,93	0,05	45,18	2,7	211,6
48+00	48+20	20	2,12	0,20	19,33	0,05	25,93	0,05	45,18	2,7	211,6
52+15	52+40	25	2,6	0,26	24,16	0,06	32,42	0,06	56,47	3,4	264,6
Итого по I типу ДО	18,4	1,78	188,44	0,43	252,87	0,43	440,5	26,32	2063,88

6.1.2 Подсчет объема II типа дорожной одежды

- II вариант конструкции дорожной одежды:

Поверхностная обработка: органическим вяжущим с применением щебеня фракция 5(3)-10 мм.

Однослойное асфальтобетонное покрытие из горячего мелкозернистого плотного асфальтобетона тип Б, марка II, БНД 90/130, толщиной 0,05 м.

По выравнивающему слою: горячий пористый крупнозернистый асфальтобетон тип Б, марки II, БНД 90/130, толщиной 0-0,11 м.

Подсчет объема выравнивающего слоя указан в таблице 6.2

Таблица 6.2 - Ведомость объема выравнивающего слоя

ПК+	Левая граница	Ось	Отметка оси проезжей части	Правая граница	Объем выр. слоя, м3
		отметки	отметки		отметки
	расст от проект- ной оси	сущест- вующая	рабочая	проект- ная	сущест- вующая	рабочая	проект- ная		сущест- вующая	рабочая	проект- ная	расст от проект- ной оси
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
0+00	-4,00	500,69	0,11	500,80	500,86	0,00	500,86	500,91	500,70	0,10	500,80	4,00	16,8
0+40	-4,00	500,47	0,10	500,57	500,51	0,12	500,63	500,68	500,46	0,11	500,57	4,00	18,4
0+60	-4,00	500,36	0,10	500,46	500,42	0,10	500,52	500,57	500,37	0,09	500,46	4,00	32,0
1+00	-4,00	499,76	0,08	499,84	499,81	0,09	499,90	499,95	499,74	0,10	499,84	4,00	45,6
1+60	-4,00	497,81	0,06	497,87	497,88	0,05	497,93	497,98	497,81	0,06	497,87	4,00	18,1
2+00	-4,00	496,20	0,10	496,30	496,27	0,09	496,36	496,41	496,19	0,11	496,30	4,00	32,0
2+40	-4,00	494,78	0,07	494,85	494,87	0,04	494,91	494,96	494,80	0,05	494,85	4,00	8,5
2+60	-4,00	494,17	0,10	494,27	494,26	0,07	494,33	494,38	494,19	0,08	494,27	4,00	26,6
3+00	-4,00	493,88	0,02	493,90	493,90	0,06	493,96	494,01	493,87	0,03	493,90	4,00	7,3
3+25	Замена дорожной одежды
3+45	-4,00	494,53	0,08	494,61	494,57	0,10	494,6	494,72	494,52	0,09	494,61	4,00	14,4
3+60	-4,00	495,12	0,11	495,23

Подобные документы

• Технология строительства автомобильной дороги

  Географическое положение Свердловской области, ее климат, экономика, рельеф. План и продольный профиль автомобильной дороги, сравнение вариантов. Земляное полотно и дорожная одежда. Охрана окружающей среды при строительстве автомобильной дороги.
  
  курсовая работа [74,7 K], добавлен 10.12.2013
  

• Ремонт федеральной автомобильной дороги "Богучаны" – "Кодинск" на км 82 – 90 с ПК72 по ПК152 в Богучанском районе Красноярского края

  Экономическая 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 19.11.2013
  

• Технология возведения земляного полотна автомобильной дороги

  Природные и инженерно-геологические условия района проектирования автомобильной дороги. Определение технической категории дороги. Проектирование вариантов трассы. Продольный и поперечный профили, земляное полотно. Система поверхностного отвода воды.
  
  курсовая работа [347,3 K], добавлен 18.11.2013
  

• Строительство автомобильной дороги в Липецкой области

  Построение эпюры грузонапряженности и установление категории дороги. Проектирование дороги в плане. Подсчет объёмов работ по отсыпке земляного полотна и устройству труб. Определение сметной стоимости строительства дороги и дорожно-транспортных расходов.
  
  курсовая работа [720,5 K], добавлен 09.03.2016
  

• Организация строительства автомобильной дороги протяженностью 20 км в Псковской области

  Природно-климатическая характеристика района строительства. Анализ проекта автомобильной дороги. Составление плана трассы. Конструирование и расчёт дорожной одежды. Определение сроков выполнения работ, необходимого количества транспортных средств.
  
  дипломная работа [2,8 M], добавлен 15.07.2015
  

• Реконструкция участка автомобильной дороги федерального значения "Холмогоры" от Москвы до Архангельска

  Проектная линия продольного профиля дороги. Строительство искусственных сооружений. Возведение насыпи земляного полотна. Технология устройства металлических гофрированных труб. Обустройство автомобильной дороги: разметка, знаки, сигнальные столбики.
  
  дипломная работа [642,0 K], добавлен 13.04.2012
  

• Разработка проекта производства работ на строительство участка автомобильной дороги

  Географическое расположение Новосибирской области, особенности рельефа и климата, гидрологический статус, структура почвы. Дорожно-строительные материалы, используемые при строительстве автомобильной дороги. Определение параметров дорожного полотна.
  
  дипломная работа [1,4 M], добавлен 22.03.2018
  

• Организация строительства автомобильной дороги Белоярский-Асбест

  Транспортно-экономическая характеристика района тяготения дороги Белоярский-Асбест. Технология и организация работ при возведении автомобильной дороги. Расчет основных землеройно-транспортных и строительных работ. Условия применения водопропускных труб.
  
  дипломная работа [2,0 M], добавлен 23.09.2011
  

• 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.
  
  дипломная работа [279,5 K], добавлен 01.06.2012
  

• Геодезические работы при капитальном ремонте участка автомобильной дороги Купино-Карасук

  Описание места производства дорожных работ. Сведения о проектируемой автодороге, продольный профиль и земляное полотно. Геодезическая служба при строительстве и реконструкции автомобильной дороги и искусственных сооружений. Геодезическая разбивка трассы.
  
  дипломная работа [1,5 M], добавлен 13.09.2013
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам