Строительство участка автомобильной дороги

  • Вид работы:
    Дипломная (ВКР)
  • Предмет:
    Транспорт, грузоперевозки
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    576,96 Кб
  • Опубликовано:
    2015-05-25
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Строительство участка автомобильной дороги

ВВЕДЕНИЕ

Чтобы определить приоритеты государственной политики развития автодорожной отрасли, Комитетом автомобильных дорог Министерства транспорта и коммуникаций была разработана «Государственная программа развития автодорожной отрасли Республики Казахстан», утвержденная Указом Президента Республики Казахстан от 28 ноября 2001 г., № 730.

Основанием для разработки Программы послужило Постановление Правительства Республики Казахстан от 29 мая 2001 года № 726 «О Концепции развития автодорожной отрасли Республики Казахстан на 2001-2008 годы». Разработал Комитет автомобильных дорог Министерства транспорта и коммуникаций Республики Казахстан. Целью Программы является определение приоритетов государственной политики развития автодорожной отрасли Казахстана на период до 2005 года. Исходя из поставленной цели, были поставлены следующие задачи:

определение основных маршрутов и объемов работ по модернизации автомобильных дорог общего пользования международного и республиканского значения (далее - автодороги международного и республиканского значения);

совершенствование систем управления и финансирования автомобильных дорог и повышение эффективности использования выделяемых ресурсов;

выполнение комплекса мероприятий по внедрению прогрессивных технологий, повышению безопасности движения, уровня придорожного автосервиса, охране окружающей среды;

совершенствование нормативной правовой базы функционирования автодорожной отрасли.

В Программе указаны следующие основные направления ее реализации:

- реабилитация разрушенных участков дорог на грузонапряженных направлениях, реконструкция аварийных мостов, строительство отдельных участков дорог на транзитных направлениях;

увеличение объемов работ по предупредительному текущему ремонту дорог, а также летне-зимнему содержанию;

координация развития сети автомобильных дорог общего пользования с местными исполнительными органами;

более эффективное расходование средств на основе повышения уровня диагностики состояния дорог, совершенствования ценообразования, конкурсного размещения заказов на дорожные работы;

внедрение прогрессивных технологий, материалов и механизмов при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог;

совершенствование системы контроля качества ремонтно-строительных работ;

совершенствование в соответствии с мировой практикой нормативной правовой базы функционирования автодорожной отрасли республики.

1. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСОБРАЗНОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ

1.1 Экономическая характеристика района

По своей направленности область является индустриально-аграрной, 23,8% валового выпуска приходится на промышленность, 20,2% - сельское хозяйство, 16,6% - транспорт и связь, 6,5% - строительство 9,2% -торговля, 23,7% - прочие отрасли. В 7 сельских районах области преобладает аграрный сектор, в остальных трех развита промышленность, благодаря наличию крупных горно-рудных комплексов. Значительный вклад в развитие промышленности области вносится предприятиями областного центра - города Тараз.

Жамбылская область является уникальной базой фосфоритового и плавикошпатового сырья. На ее территории сосредоточены 71,9% балансовых запасов фосфоритов республики, 68% плавикового шпата, 8,8% золота, 3% меди, 0,7% урана. Область богата цветными металлами, баритом, углем, облицовочными, поделочными и техническими камнями, строительными материалами. В пределах Шу-Сарысуской впадины разведано несколько месторождений природного газа. С начала разработки Амангельдинского газового месторождения пробурено 18 скважин, с суточной подачей голубого топлива до 820 тыс.куб.метров. Завершается строительство минизавода по переработке газового конденсата. Население области обеспечивается собственным газом.

Перспективные месторождения свинцово-цинковой минерализации выявлены в Шу-Илийском регионе. Осуществляется добыча медной руды на Шатыркульском месторождении полиметаллов Шуском районе. Область занимает 3 место в республике по количеству разведанных запасов подземных вод. Выявлено 40 месторождений с утвержденными эксплуатационными запасами 4520,94 тыс.м3/сут. Промышленный интерес представляют месторождения соли в Сарысуском районе. Запасы кормовой и технической соли составляют 10 млн.тн. При обработке соли путем промывки водой можно получить пищевую соль, не требующую обогащения йодом и соответствующую требованиям ГОСТа. В пределах Жамбылской области разведано 2 месторождения лечебных минеральных вод: Меркенское, с утвержденными запасами 0,518 тыс.куб. метров в сутки, и Узынбулак-Арасан; установлено более десятка проявлений и участков подземных вод по химическому составу, близких к минеральным.

Область имеет большие возможности для развития туризма, как внутреннего, так и международного. Через нее проходил участок Великого Шелкового пути: с.Сайрам-Тараз-Акшолак-ст.Акыр-тобе-Кулан-Мерке-Шу-Аспара-Кордай, по пути которого расположены интереснейшие памятники истории и культуры. Область включена в Государственную программу «Возрождение исторических центров Шелкового пути, сохранение и преемственное развитие культурного наследия тюрко-язычных государств, создание инфраструктуры туризма».

Маршрут Великого Шелкового пути проходит по территории Жуалынского района, где расположен экзотический государственный заповедник "Аксу Жабаглы" с богатой флорой и фауной, через город Тараз - древний и самый крупный торгово-административный центр по трассе Шелкового пути VII-VIII века, сведения о котором в письменных источниках появляются уже в 568 году н.э. В 2002 г. проведены юбилейные мероприятия по празднованию 2000-летия г. Тараз. За последнее столетие город неоднократно переименовывался: Аулие-Ата, Мирзоян, Джамбул и в 1997 году городу вернули первоначальное название Тараз. Сегодня - это современный, промышленный город, центр Жамбылской области с населением 335,1 тыс. жителей. На территории города расположены архитектурные памятники древнего зодчества мавзолеи "Айша-Биби" и "Бабаджа-Хатун" X-XI вв. н.э., "Карахана" и "Даутбека" X-XIII вв. н.э.

1.2 Перспективный состав и интенсивность движения

На основе анализа сведений о среднесуточной интенсивности движения транспортных средств, в районе проектируемой дороги и объеме перевозок грузов была рассчитана интенсивность движения грузовых автомобилей за отчетный год по формуле:

Где Q - грузонапряженность проектируемого участка дороги, тыс.т.

Т - число дней в году (Т=365 дней);

К1 - средняя грузоподъемность грузовых автомобилей, т (К1=6,2т);

К2 - коэффициент использования грузоподъемности (К2=0,62);

К3 - коэффициент использования пробега (К3=0,9)

Перспективная интенсивность грузовых автомобилей на 10-1, 20-й год эксплуатации рассчитана в зависимости от перспективной грузонапряженности региона проектируемой дороги

Состав транспортного потока, кроме грузового движения представлен также движением легковых автомобилей и автобусным сообщением. Доля легковых автомобилей и автобусов от грузового движения в общем транспортном потоке составляет - 68% и 32%.

Таким образом интенсивность движения легковых автомобилей и автобусов в общем транспортном потоке составляет:

Таблица 1.1.

Год эксплуатации

Интенсивность движения, авт/сут


легковых

автобусов

2008

1224

576

2020

1632

768

2028

1904

896


Общая интенсивность транспортного потока составляет:

общ= Nгр+Nлег+Nавт

= 1467+1224+576=3267 авт/сут= 1207+1632+768=3607 авт/сут= 1531+1904+896=4331 авт/сут

Согласно СН РК3.03-09-2006 автомобильная дорога соответствует автомобильной дороге II технической категории.

1.3 Определение величины инвестиций на строительство проектируемого участка дороги

Необходимые капитальные вложения будут включать затраты непосредственно на строительство проектируемого участка дороги Кс , затраты на земельные угодья Кз , отводимые под дорогу , и прочие затраты , связанные с реализацией проекта .

Кл = Кс + Кз + Кпр

Затраты на строительство проектируемого участка дороги Кс устанавливаются на основании сметно-финансовых расчётов или по укрупнённым показателям удельных капитальных вложений на строительство 1 км дороги.

Кс = Куд· L

где Куд - удельные капитальные вложения на строительство 1 км дороги , млн.тг ;- протяжённость проектируемого участка , км.

Кс = 1257,8 · 1 = 1257,8 тыс.тг

 

1.4 Затраты на приобретение земельных угодий под строительство дороги


Под строительство участка дороги отводится временная и постоянная полоса отвода . Отводимая площадь зависит от ценности земель , категории дороги и принимается согласно нормативных документов .

Стоимость земель при новом строительстве определяется по формуле:

Кз = С1F1 + C2F2 t2 + C2F1 t1 = F1( C1+ C2 t1) + F2 C2 t2 , (1.3.)

где F1-площадь полосы отвода постоянного пользования , га- площадь полосы отвода временного пользования , га;

С1 -стоимость освоения новых земель взамен изымаемых под полосу отвода постоянного пользования , тыс.тг ;

С2 - стоимость продукции , которая могла быть получена за период освоения новых земель ( t1 =5) и использования временной полосы отвода (t2 = 2 ) при строительстве дороги .

Кз = 3,9 (7,92+ 0,34 ∙ 5 ) + 2,0 ∙ 0,34 ∙ 2 = 38,88 тыс.тг

Прочие виды затрат ,связанные со строительством особых инженерных сооружений на участке дороги отсутствует Кпр = 0

Кл =1257,8 +38,88 = 1296,88тыс.тг.

1.5 Определение экономии, получаемой пользователями дорог на текущих затратах по перевозке грузов и пассажиров

Экономия представляет разность между затратами существующих () и проектируемых ( ) условиях . Затраты по перевозке грузов в существующих и проектируемых условиях определяются по формуле :


где L - протяжённость участка дороги, км ;- среднегодовая суточная интенсивность движения на расчетный год , авт/сут ;- себестоимость перевозки груза автомобилем i марки ,

тг. авт. км ;- удельный вес автомобилей i марки в составе транспортного потока, доли единицы.



1.6 Определение текущих затрат на ремонт и содержание участка дороги

Затраты на ремонт и содержание дороги в существующих ( ) и проектируемых ( ) условиях рассчитываются по формуле :


где Зкр , Зср , Зтр - соответственно затраты на проведение капитальных, средних и текущих ремонтов и содержание дороги , тг ;

Ткр , Тср - соответственно продолжительность между капитальными и средними ремонтами , лет .


1.7    Экономия на текущих дорожно-транспортных расходах

Экономия на текущих дорожно-транспортных расходах на расчетный год составит:


где: Эс.г.п. - экономия за счет снижения стоимости перевозок в результате улучшения дорожных условий, тыс.тг.

Эр.с. - экономия на текущих затратах по ремонту и содержанию дороги, тыс.тг.

Эд.т. = 327,52 тыс.тг

1.8 Экономия финансовых ресурсов на приобретение транспортных средств

Улучшение дорожных условий сказывается на увеличении технической скорости транспорта, что, в конечном счёте , приводит к меньшей потребности в транспортных средствах для осуществления одного и того же объёма грузовых и пассажирских перевозок . Необходимые финансовые ресурсы на приобретение машин и создание предприятия автотранспорта в существующих и проектируемых условиях рассчитывается по формуле :


где Аi - капитальные вложения в один автомобиль i марки , занятый на перевозках , включая затраты предприятия автотранспорта , тг ;- удельный вес в общем потоке автомобилей i марки , занятых на перевозке ;- расчётная скорость потока автомобилей, км / час ;

М -продолжительность работы автомобиля в сутки , ( М = 10 час )


где V1 - скорость движения потока без учёта помех движению, км / час;

 - коэффициент , учитывающий влияние количества легковых автомобилей на скорость потока ( при 60 % в составе потока легковых автомобилей  = 0,0108 ) ;- число полос движения

;

 (1.11.)

1.9 Экономия от сокращения времени пребывания пассажиров в пути


Экономия представляет разность между потерями от пребывания пассажиров в пути в существующих () и проектируемых ( ) условиях , определяемых по формуле :


где Рла , Рса , Рта , Рл - процент лёгких , средних и тяжёлых автобусов и легковых автомобилей в составе транспортного потока на расчётный год ;п - потери одного пассажирского часа , ( Sп = 0,9 тг.)

 тыс.тг ;

 тыс.тг;

 тыс.тг

1.10 Экономия от снижения количества дорожно - транспортных происшествий


Экономия представляет разность между потерями от дорожно - транспортных происшествий в существующих ( ) и проектируемых ( ) условиях , которые рассчитываются по формуле :


где B - стоимость ДТП , тиын / авт-км ;

С1 - год ввода дороги в эксплуатацию

 ;

 ;


Экономия от уменьшения или устранения потерь перевозимой продукции и улучшения социальных и культурно - бытовых условий населения.

Экономия принимается в процентах от экономии получаемой за счёт грузовых и пассажирских перевозок . При строительстве новых дорог IIтехнической категории -30% .

 , (1.15)

= 98,256 тыс. тг

1.11 Определение экономической целесообразности строительства проектируемого участка дороги

Экономическая целесообразность строительства проектируемого участка дороги оценивается по коэффициенту экономической эффективности капитальных вложений ( Е ) и сроку окупаемости ( Т ) , рассчитываемых согласно выражений :

, (1.16)

где  - сумма текущих затрат i вида в существующих и проектируемых условиях ,тг ;

 сумма единовременных затрат i вида в существующих и проектируемых условиях , тг ;

 - дополнительные капитальные вложения на реализацию проектного решения , тг ;

 - сумма экономии i вида на текущих затратах ,тг


 лет

Полученные значения коэффициента экономической эффективности (Е) и срока окупаемости ( Т ) сопоставляются с нормативными ( Ен , Тн ) .

Е = 0,78 > Ен = 0,12

Т = 1,78 < Тн = 8,33

Условия выполняется, следовательно, строительство дороги экономически целесообразно 

2.     
Природно-климатические условия

Большая часть территории региона представляет собой равнину. Горные массивы окаймляют её на юге, востоке и юго-западе. Крайний юго-восток занимают горы Кандыктас, являющиеся продолжением Заилийского Алатау. На севере они ограничены Чокпарской и Копинской впадинами, на юге и юго-западе - долиной Шу. Речная сеть в области редка, особенно в северной части. Почти все реки относятся к бассейну Аральского моря, лишь небольшие речки, стекающие с восточных склонов Шу-Илийских гор, принадлежат бассейну оз. Балхаш. Реки играют важную роль в народном хозяйстве. Наиболее крупные реки Шу и Талас интенсивно используются за пределами области в Кыргыстане, а на территорию Жамбылской области поступает только около половины их стока. Территория региона имеет разнообразный почвенный покров. В низовьях рек Шу и Таласа, а так же в понижениях рельефа пустынь распространены такырные почвы и такыры. Для пустынь характерны серо-бурые почвы, рыхлопесчанные и песчаные серозёмы, для предгорий - серозёмы. Ландшафтное разнообразие и климатические особенности территории определяют видовой состав и распределение животного и растительного мира. Характерными особенностями климата Жамбылской области является обилие солнца, засушливость и континентальность. Такие черты объясняются расположением территории области внутри Евроазиатского материка, удалённостью от океанов: особенностями атмосферной циркуляции, способствующей частому образованию ясной или малооблачной погоды, а также южным положением, что обеспечивает большой приток солнечного тепла. По природным условиям территория Жамбылской области делится на три зоны:пустынная;пустынно-степная;горно-степная и высокогорная.

На пустынную зону приходится 70,5 % всей территории области (пустыни Бетпак-Дала, Мойынкум, расположенные в Северной и центральной частях территории области, и в низовьях реки Шу).
Пустынно-степная зона занимает 17,4 % от всей территории области (узкая полоса предгорий Каратау, Киргизского хребта и Шу-Илийских гор).

Горно-степная зона занимает 7,9 % территории области и сосредоточена на трех горных массивах - Шу-Илийские и Каратауские горы, Киргизский хребет.

Характерными особенностями климата области являются, значительная засушливость и резкоконтинентальность.

Это объясняется расположением территории области внутри Евроазиатского материка, удаленностью от океанов, особенностью атмосферной циркуляции, способствующей частому образованию ясной или малооблачной погоды, а также южным положением, что обеспечивает большой приток солнечного тепла.

Резкоконтинентальность климата проявляется в резких температурных контрастах дня и ночи, зимы и лета, в быстром переходе от зимы к лету. В южной горной части области черты континентальности смягчены: зима здесь мягче и обеспеченность осадками лучше.

2.1 Климат

По дорожно-климатического районированию район проложения трассы относится к V зоне. Климат резко континентальный, что доказывают данные снятые по метеостанции:

Количество дней с положительной температурой (выше 00С) 247 дней.

Наиболее холодный месяц январь, средняя температура которого - 9,60С.

Климатические условия, по требованию к дорожно-строительным материалом - умеренные, по требованиям к материалом для цементобетона - умеренная.

Среднегодовая температура воздуха - 8,40С.

Наиболее жаркий месяц июль, средняя температура - +24,10С.

Абсолютный максимум температуры воздуха +450С, а абсолютный минимум температуры воздуха -430С.

Среднегодовая количество осадков 294 мм в том числе в зимний период 112 мм.

Толщина снежного покрова с 5% вероятностью превышения -35 мм.

Количество дней с гололедом - 2, градом - 2, туманами - 10, метелями - 3, с ветрами свыше 15 м/сек - 10.

Господствующее направления ветров северо-восточное, порядка 30% в году.

Нормативная глубина промерзания суглинки и глины - 120см; супеси, пески мелкие и пылеватые - 146см; пески средние, крупные, гравелистые - 156см; крупнообломочные грунты - 176см.

2.2 Рельеф

Проектируемый участок автомобильной дороги на юге Казахстана в бассейне реки, Чу. Район проложения трассы расположен на предгорной наклонной равнин, входящий в общий геоморфологический элемент Чуйской впадины. Территория участка работ в пределах описываемого района представлена аккумулятивным типом рельефа и относится ко II подпойменной трассе реки Чу.

Вторая подпойменная терасса реки Чу выполняет большую часть района проложения трассы. Переход между поймой и второй подпойменной трассой выражена крутым обрывистым уступом и в среднем она возвышается над поймой на 2,5 - 3,5 м. Поверхность второй подпойменной трассы равнинная имеет слабый уклон на северо-западе что совпадает с общим как - равнением проектируемого участка. Непосредственно по оси проложения трассы местность в основном равнинная за исключением мелких соток высоты которых колеблется от поверхности земли в пределах 10-15 м которые растянуты с юга на северо-запад.

2.3 Инженерно - геологические условия

В геологическом строении района применяют участки четвертичные отложения, которые представлены толщей аллювиальных образовании, которые в свою очередь представлены напластованием суглинков, супесей, мелких иногда пылеватых песков и песков средней крупности.

Общая мощность четвертичных отложении увеличивается в основном, с востока и юга на запад и северо-запад, в широких пределах от 25-60 м до 120-170 м.

Трасса проектируемого участка с прилегающими притрассовыми полоса уложена полностью в пределах одного геоморфологического элемента второй подпойменной террасы реки Чу.

По основным особенностям инженерно-геологических условии участок притрассовых полос проектируемой автодороги делится на два типовых участка выделяющихся инженерно-геологическими элементами, которые обуславливаются литологической разностью и гранулометрической классификацией грунтов и их генезисом.

Участок первого типа ПК 0+00 37+00 сложен грунтом представленный супесью тяжелым пылеватым. Грунты повсеместно имеют твердую консистенцию (естественная влажность 13%). Плотность сухого грунта 1,63 г/см3. Коэффициент пористости 0,65, коэффициент уплотнения естественного грунта 1,06. Естественная влажность грунта составляет 13%, что на 2% ниже величины оптимальной влажности, что говорит о необходимости дополнительного увлажнения грунтов при возведении земляного полотна.

Строительная группа грунтов по трудности разработки, согласно СНиП IV-5-82 п.33.б. Грунта на этом участке не засолены.

Участок второго типа ПК 37+00 100+00 сложен грунтом представленным песком пылеватым. Грунт по составу однородный, имеет твердое сложения, маловлажный. Содержание пылеватых и глинистых частиц составляет 17-25%. Среднее значение коэффициента уплотнение составляет 1,01.

Строительная группа грунтов по трудности разработки согласно СНиП IV-5-82 п.27.б. Грунты на этом участке не засолены.

Тип местности по характеру и степени увлажнения относится к I.

2.4 Гидрологические и гидрогеологические условия

В современной гидрографической сети, района проложения трассы главную роль играет река Чу, которая является единственной водной артерий этого района.

В пределах рассматриваемого участка реки Чу сильно варирует образуя довольно широкую пойму. Сложность гидрографического режима реки предопределяет значительные колебания ее расходов в различное время года.

Грунтовые воды на участке автодороги расположены на глубине 3,0-3,2 м. Рассматриваемый уровень грунтовых вод не скажется на работе земляного полотна. Воды не обладают агрессивными показателями по отношению к бетону на обычном портландцементе. С точки зрения водоснабжения, подземные воды практического значения не имеют поскольку технические нужды строительства полностью обеспечиваются водами реки Чу. На всем протяжении проектируемого участка тип местности по характеру и степени увлажнения I.

2.5 Почва, растительность и животный мир

Почва в районе проложения трассы представлена серо-бурой пустынной почвой и сероземом. По северной стороне реки Чу глинистая пустыня с сероземом, а по южной песчаная пустыня Мойынкум с бугристо увалистыми песками. Встречаются такыры и солончаки.

Растительный мир в основном богато представлена в бассейне реки Чу.

Это полынно-злаковые растительность, тростниковые болота, с зарослями тала, джиды, чингиля, тамариска. В песках Мойынкума имеются заросли саксаула, чингиля, верблюжьей комочки.

В равнинной части поймы реки Чу обитают сайгак, джейран, волк, барсук, многочисленные грызуны (суслик-песчанник, тушканчик), заяц и др. А так же ящерицы, змеи, фаланга, тарантул, кабан, дикий кот, фазан, улар.

Природно-климатические условия района проектирования трассы является мягкими для строительства дороги т.к. район относится к V дорожно-климатической зоне. Грунтовые и грунтово-гидрологические условия так же благоприятствуют строительству т.к. не требует дополнительных инженерных решений по укреплению или усилению конструкции земляного полотна или дорожной одежды.

дорожный одежда снегозаносимость автомобильный

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

.1 Проектирование плана трассы

В задании на проектирование дороги указаны начальная, конечная и промежуточные точки, через которые должна быть проведена трасса проектируемой дороги. При попытке трассировать дорогу по прямыми, соединяющим опорные пункты, пришлось сталкиваться многочисленными препятствиями, преодоление которых технически и экономически целесообразно, чем обход с небольшими отклонениями от прямой линии.

Отклонение от воздушной линии вызывается наличием населенных пунктов и лесных насаждений.

При выборе направления трассы следует избегать использования ценных сельскохозяйственных угодий. Не следует прокладывать дороги по территориям заповедников, в лесопарках, в непосредственной близости к памятникам архитектуры и истории, в берегозащитных полосах, через отдельные рощи в безлесных степных районах.

Выбор трассы предопределяет её протяженность, расположение всех капитальных дорожных сооружений, стоимость выполнения строительных работ и, самое главное, показатели работы автомобильного транспорта в течение последующей многолетней эксплуатации дороги.

Трасу дороги следует проектировать как плавную линию в пространстве с общей увязкой элементов плана, продольного и поперечного профилей между собой и с окружающим ландшафтом и с оценкой их влияния на условия движения и зрительное восприятие дороги.

Проектирование плана и продольного профиля автомобильной дороги следует выполнять, исходя из условия обеспечения безопасности и удобства движения автотранспортного средства и учитывая возможность реконструкции дороги за пределами расчетного периода.

При назначении элементов плана для дорог 2 технической категории основные параметры следует назначать следующими:

радиус кривой в плане - не менее 800 м;

расстояние видимости - не менее 800 м.

Если кривая в плане расположена в конце спуска длиной свыше 500 м и с уклоном свыше 30‰, радиус ее должен быть увеличен не менее чем в 1,5 раза по сравнению с величинами, приведенными в таблице 2.12, с совмещением кривой в плане и вогнутой кривой в продольном профиле в конце спуска.

Не рекомендуется короткая прямая вставка между двумя кривыми в плане, которые направлены в одну сторону. При ее длине менее 100 м рекомендуется заменить обе кривые одной кривой большего радиуса. При длине 100-300 м прямую вставку целесообразно заменять переходной кривой большего радиуса. Прямая вставка как самостоятельный элемент трассы допускается для дорог I и II категорий при ее длине свыше 700 м, для дорог III и IV категорий - свыше 300 м.[3]

В данном проекте запроектировано два варианта плана трассы:

вариант с двумя углами поворота, радиусами закругления 1500 м и 1400 м.

Длина трассы составляет 7139,49 м. Направление дороги юго-восточное.

При радиусах менее 2000 м согласно СНиП РК 3.03.09-2006 «Автомобильные дороги» запроектированы переходные кривые;

вариант с двумя углами поворота, радиусами закругления 2300 м и 800 м.

Длина трассы составляет 7447,02 м. Направление дороги северо-восточное.

При радиусе закругления 800м запроектированы переходные кривые, предусмотрено уширение проезжей части внутренней стороны закругления.

В таблице 3.1 приведены варианты сравнения трассы

Таблица 3.1

Показатели

I

II

Принятый вариант

Коэффициент удлинения трассы

1,04

1,08

+

-

Протяженность трассы

7139,49

7447,02

+

-

Количество углов поворота

2

2

+

+

Сумма величин углов поворота

740

660

-

+

Наибольший угол поворота

340

510

+

-

Наименьшие радиусы кривых в плане

1400

800

+

-

Кол-во пересечении с другими дорогами в одном уровне

3

3

-

+


На основании сравнения вариантов трассы к дальнейшему проектированию принимает 1 вариант

Ведомость углов поворота, прямых и кривых

ВАРИАНТ



2 ВАРИАНТ




3.2 Проектирование продольного профиля

Продольный профиль - представляет собой изображение в уменьшенном масштабе проекции дороги на вертикальную поверхность, проходящую через её ось.

На продольном профиле отображают:

линию поверхности земли (или оси дороги) до постройки (черная линия);

линию отметок земли по оси дороги (проектная или красная линия);

разрез грунтовой толщи по оси дороги, показывающий чередование и мощность отдельных напластований;

около проектной линии выписывают рабочие отметки: выше - высоту насыпи; ниже - глубину выемки в метрах;

уклоны проектной линии (продольный уклон не должен превышать максимально допустимого для дорог данной категории);

развёрнутый план трассы;

типы поперечных профилей для участков автомобильной дороги;

значения и пикетажное положение элементов вертикальных кривых;

значения элементов и пикетажное положение кривых в плане;

уклоны, расстояния, высотные отметки и типы укрепления правого и левого кюветов;

Продольный профиль вычерчивают в строгом соответствии с требованиями оформления, установленными нормативной литературой.

Для наглядности, при построении продольного профиля вертикальные расстояния (высотные отметки) откладывают в масштабе в 10 раз превышающем горизонтальный.

Вертикальный - 1:500;

Горизонтальный - 1:5000.

Продольный профиль вычерчивают по данным отметок земли по оси дороги.

Чтобы построить линию поверхности земли продольного профиля, необходимо знать ее отметки на пикетах и плюсовых точках по трассе.

Высотные отметки - возвышение над некоторой поверхностью, принятой за нулевую (средний уровень воды в Финском заливе в Кронштадте).

Плюсовыми точками являются:

точки начал, середин и концов кривых в плане;

точки изменения крутизны склонов;

крайние точки на возвышениях и понижениях рельефа;

переломные точки на обрывах и оврагах;

берега водоемов.

Отметки пикетов и плюсовых точек определяют по карте методами интерполяции и экстраполяции. По данным отметок земли строят чёрную линию продольного профиля.

Порядок нанесения проектной линии

Проектная линия (красная линия) - линия, с высотными отметками по оси проезжей части автомобильной дороги.

Определение положения проектной линии продольного профиля - один из наиболее ответственных и сложных этапов проектирования автомобильной дороги. Далеко не всегда можно наметить на местности трассу таким образом, чтобы естественные уклоны поверхности земли не превышали уклонов, допустимых по условиям эффективности использования автомобильного транспорта. Во многих случаях приходится искусственно придавать дороге более пологий уклон, срезая излишний или подсыпая недостающий грунт в пониженные места.

На продольный профиль наносятся высотные значения контрольных точек, через которые должна пройти трасса

При проектировании продольного профиля необходимо предусмотреть прохождение дороги через твердозафиксированные точки:

отметки начала и конца дороги;

возвышение над поверхностью сухих участков не менее, чем на среднюю за много лет толщину снежного покрова.

необходимое возвышение дороги над уровнем воды пересекаемых водотоков в период паводков;

пересечения в одном уровне с железными дорогами и другими автодорогами;

Рекомендуемая рабочая отметка насыпи, которой следует придерживаться при проектировании продольного профиля дороги, устанавливается в соответствии с ограничениями СНиП РК 3.03.09-2006 по наименьшему возвышению поверхности покрытия над уровнем грунтовых и поверхностных вод и наименьшему возвышению бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова.

Установлены три типа местности по характеру увлажнения:

Первый тип: - "сухие места" - поверхностный сток обеспечен (уклоны более 10%о), грунтовые воды залегают глубоко (ниже глубины промерзания на 1,5 - 2,0 м);

Второй тип: - "сырые места" - поверхностный сток не обеспечен из-за малых уклонов, грунтовые воды залегают глубоко;

Третий тип: - "мокрые места" - поверхностный сток не обеспечен и после дождей и таяния снега вода стоит более 30 суток, или постоянно мокрые участки; грунтовые воды в осенне-зимний период залегают высоко.

В зависимости от типа местности по характеру увлажнения определяют величину рекомендуемой рабочей отметки.

по наименьшему возвышению поверхности покрытия над поверхностью земли (для первого типа местности по характеру увлажнения):

hр = hпокр над пов

где hпокр [м] - наименьшее возвышение поверхности покрытия над поверхностью земли для данных грунта рабочего слоя и дорожно-климатической зоны.

по наименьшему возвышению поверхности покрытия над уровнем грунтовых вод или длительно стоящих вод (для второго типа местности по характеру увлажнения):

hр = hпокр над угв

где hпокр над угв [м] - наименьшее возвышение покрытия над уровнем грунтовых вод или длительно стоящих вод (определяется по СНиП 3.03.09-2006).

по наименьшему возвышению бровки насыпи над расчётным уровнем снегового покрова (для третьего типа местности по характеру увлажнения):

hр = hбр над ур снег + Шоб*iоб

где hбр над ур снег [м] - наименьшее возвышение бровки насыпи над расчётным уровнем снегового покрова;

Шоб [м] - ширина обочины;

iоб [промилле] - уклон обочины.

Руководящая рабочая отметка 1,3 м.

Продольный профиль запроектирован в соответствии с СНиП 3.03.09-2006. Проектная линия запроектирована по обертывающей, т.к рельеф местности равнинный. В основном вся автомобильная дорога запроектирована в насыпи. Минимальный радиус выпуклой кривой соответствует 2000 м, минимальный радиус вогнутой кривой соответствует 2000 м, максимальный продольный профиль 40‰, что соответствует требованиям для дорог 2 технической категории.

3.3 Проектирование поперечных профилей

На протяжении всей дороги было запроектировано 2 типа поперечных профилей:

. Насыпь высотой от 3-х до 6 метров с заложением откосов 1:1,5; Боковые канавы (кюветы) были запроектированы в местах, где водоотвод из-за прямолинейности участка не обеспечивается.

. Насыпь высотой до 3-х метров с заложением откосов 1:4 имеет с двух сторон боковые канавы (кюветы), предназначенные для осушения дороги и отвода от нее воды. Поперечный профиль - необтекаемый.

Если грунт из выемки непригоден для устройства насыпи или по соображениям баланса земляных работ его нецелесообразно транспортировать вдоль дороги в расположенные поблизости насыпи, им уполаживают откосы земляного полотна в насыпях или заполняют расположенные вблизи выемки конкретные участки местности.

Полосу местности, выделяемую для расположения на ней дороги, разработки грунта, предназначенного для отсыпки насыпей, постройки вспомогательных сооружений и посадки зеленых насаждений называют полосой отвода.

.4 Ведомость объемов земляных работ



4. Проектирование малых искусственных сооружений

Дорога II технической категории проектируется в Жамбылской. Водопропускная труба находится на ПК 10+00 и проектируется в следующей последовательности.

4.1 Определение исходных данных

Вероятность превышения (ВП) расчетного паводка на автомобильных дорогах III технической категории 2%.

Интенсивность ливня часовой продолжительности () составляет 0,59 мм/мин.

По карте выделяются границы водосборного бассейна. Площадь водосборного бассейна рассчитывается по формуле:

км2

Длина лога измеряется по карте линейкой отдельными небольшими отрезками с последующим их суммированием и составляет:


Средний уклон лога равен:


Коэффициент приведения интенсивности ливня расчетной продолжительности () определяется, используя сведения о длине лога и среднем уклоне лога:

==5.47

.

Коэффициент, учитывающий потери стока (), принимается для черноземных почв равным 0,6.

Коэффициент редукции максимального ливневого стока , зависящий от площади водосборного бассейна F=0.12, равен 0,95.

Расчетный слой стока определяется по формуле:


Средний многолетний слой стока талых вод, с учетом коэффициента (), равен . Кроме того, к назначению высоты слоя стока для площадей водосборов засушливых районов менее 3000 км2 вводят поправочные коэффициенты. Коэффициент вариации стока  принимается с учетом поправочного коэффициента на площадь водосборного бассейна (), т.е. . Коэффициент ассиметрии () принимается для водосборных бассейнов слабопересеченного и равнинного рельефа равным . Значение функции Фостера () зависит от вероятности превышения расчетного паводка (ВП), коэффициента ассиметрии () и равен . Коэффициенты озерности (), заболоченности и залесенности () для малого водосборного бассейна равны 1 (). Коэффициент дружности половодья () и показатель степени () для данной области принимается равным: , .

4.2.  
Расчет стока ливневых вод

Максимальный расход воды от ливневых осадков с водосборного бассейна площадью до 100 км2 рассчитывается по методике МАДИ:

 м3/с

где: - интенсивность ливня часовой продолжительности, принимаемая в зависимости от ливневого района и вероятности превышения (ВП) расчетного паводка;

     - коэффициент перехода от ливня часовой продолжительности к интенсивности ливня расчетной продолжительности, определяемый на основании данных о длине лога и его уклоне;

- площадь водосборного бассейна, км2;

 - коэффициент потерь стока, зависящий от вида и характера поверхности водосборного бассейна, его площади;

 - коэффициент редукции, учитывающий неполноту стока и зависящий от площади водосборного бассейна.

Объем стока ливневых вод вычисляется по формуле:

 м3.

4.3 Расчет стока талых вод

В отдельных районах Казахстана расход стока от талых вод может оказаться больше максимального расхода от выпадения интенсивных ливней. Расчетный расход талых вод равнинных рек обычно рассчитывается по формуле Д.А. Соколовского

 м3/с

где: - расчетный слой стока талых вод той же вероятности превышения, что и ливневых вод, мм;

Так как, уклон лога соответствует 40‰, то расчет расхода воды с учетом ее аккумуляции перед трубой не нужен.

4.3.   ТЭО сравнения вариантов водопропускных труб

Выполняется сравнение вариантов водопропускных труб по общему расходу железобетона на их изготовление:


где:  - объем железобетона на оголовки, м3;

 - объем железобетона на 1 п.м. трубы, м3;

 - длина водопропускной трубы, м.

Длина водопропускной трубы рассчитывается по следующей формуле:


где:  - ширина земляного полотна, м;

 - заложение откоса насыпи, м;

 - высота насыпи, м;

 - высота насыпи над сооружением (принимается по продольному профилю);

 - уклон на участке трубы.

Уклон лога у сооружения () определяется по формуле:

=86‰

где:  - высотная отметка выше сооружения 237,94 м;

 - высотная отметка ниже сооружения 229,33 м.

м.

м.

м3.

м3.

Вывод: меньший расход, а, следовательно, и меньшую стоимость строительства будет иметь одноочковая труба диаметром 1,5 м.

При безнапорном режиме работы трубы для принятого варианта минимальная высота насыпи () составляет:

м

где:  - диаметр (отверстие) трубы;

 - толщина звена, м;

 - запас над трубой, равный 0,5 м, но не менее толщины дорожной одежды.

Длина трубы с оголовками рассчитывается по формуле:


4.5. Назначение укрепления у трубы

За трубой, в зоне растекания потока, происходит увеличение скорости потока по сравнению со скоростью выхода, что может привести к образованию местного размыва русла за трубой:

м/с

Длина укрепления за мостом назначается с учетом принятой его конструкции. Для трапецеидального сечения моста:

м

где:  - радиус нижнего основания конуса, м;

Глубина предохранительного откоса равна:

 м

где: - глубина размыва, м;

Глубина размыва у конца укрепления определяется по формуле:

м, (4.13.)

где:  - параметр, характеризующий относительную глубину размыва, определяемый по показателю :

 =>

где: - отверстие трубы или моста, м;

- угол растекания, определяемый типом выходного оголовка.

Конуса и откосы насыпи укрепляются на всю высоту.

Укрепление за водопропускной трубой также заканчивается предохранительным откосом с бутовой кладкой из известняка.

Таким образом:

-        длина укрепления входного оголовка, м;

         длина укрепления выходного оголовка, м;

ширина укрепления входного оголовка, м;

ширина укрепления выходного оголовка, м;

глубина ковша размыва, м;

высота каменной наброски в ковше размыва, м;

высота укрепления у выходного оголовка, м;

         длина укрепления откосов, м.

В случае, когда скорости на выходе из сооружения весьма малы и не нарушают устойчивости русла и самого сооружения, выходные оголовки водопропускных труб не укрепляют.

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

Для обеспечения круглогодичного движения автомобилей и пешеходов устраивают дорожную одежду, которая представляет собой уложенную на поверхность земляного полотна твердую монолитную конструкцию из материалов, хорошо сопротивляющихся воздействию климатических факторов и нагрузок от автомобилей.

Напряжения, возникающие в дорожной одежде при проезде автомобилей затухают с глубиной.

Конструирование дорожной одежды заключается в назначении типа покрытия, в выборе для нее наиболее подходящих материалов, исходя из местных ресурсов и соображений организации работ, в целесообразном назначении размеров отдельных слоев и размещении их по глубине.

Одно из основных требований при выборе конструкции дорожной одежды - это максимальное использование местных строительных материалов, что позволяет существенно снизить стоимость строительства.

Материалы в конструкции дорожной одежды располагают по убывающей прочности. При назначении толщины каждого конструктивного слоя, необходимо учитывать материал, который уложен в слой дорожной одежды. Чем выше стоимость материала, тем меньше должна быть толщина слоя.

При конструировании и расчете на прочность дорожной одежды важную роль играют параметры, характеризующие материалы конструктивных слоев и грунта земляного полотна. При проектировании новых дорог в расчетах на прочность используют приводимые в нормативных документах расчетные значения модулей упругости конструктивных слоев дорожной одежды и грунта земляного полотна. При разработке проектов реконструкции автомобильных дорог, модули упругости изношенной дорожной одежды определяют экспериментальным путем.

Водно-тепловой режим земляного полотна изменяется в течение всего года. Соответственно меняются модули упругости и деформации грунта основания. Особенно сильно значения модуля упругости грунта снижаются во время весеннего переувлажнение. Расчетные значения модуля упругости, угла внутреннего трения j, сцепления С приводимые в нормативных документах соответствуют именно этому периоду т.е. самому неблагоприятному. Основным нормативным документом для расчета дорожной одежды нежесткого типа является СН РК 3.03.19-2003 “Проектирование дорожных одежд нежесткого типа".

Давление колес автомобиля на дорожную одежду является основной нагрузкой при расчете дорожной одежды на прочность.

Дорожная одежда современной автомобильной дороги должна быть запроектирована на определенную расчетную нагрузку, которую должна выдержать дорога и искусственные сооружения при движении по ним транспортных средств.

Расчет дорожной одежды на прочность осуществляется по трем критериям:

по допускаемому упругости прогибу;

по сдвигу в грунте земляного полотна и слабосвязных материалах конструктивных слоев;

на растяжение при изгибе в монолитных слоях.

Для расчетов используют СН РК 3.03.19-2003 “Проектирование дорожных одежд нежесткого типа".

Дорожная одежда должна быть рассчитана с учетом надежности, когда конструкция работает безотказно до капитального ремонта.

5.1 Расчетные нагрузки

Конструкция дорожной одежды считается прочной, если коэффициент прочности по каждому из критериев больше или равен нормативному коэффициенту прочности Кпр.

Уровень надежности КН и коэффициент прочности Кпр зависят от категории дороги и типа покрытия.

Для дороги II технической категории Кн=0,95, Кпр=1,0.

Расчетные нагрузки для данного участка автомобильной дороги:

группу расчетной нагрузки принимаем А3;

Среднее расчетное удельное давление колеса на покрытие Р=0,6 МПа;

диаметр следа колеса автомобиля D=42 см;

нормативная статическая нагрузка на ось - 130 кН;

нормативная статическая нагрузка на поверхность покрытия от колеса расчетного автомобиля Q=65, кН.

Для определения расчетного суммарного количества приложений расчетной нагрузки за межремонтый срок службы дорожной одежды необходимо располагать данными об интенсивности и составе движения транспорта и изменении его во времени.

Общую интенсивность движения на первый год службы (планируемый год сдачи дороги в эксплуатацию) приводят к расчетным автомобилям:

N p = f полNm Sm сум

где: f пол - коэффициент, учитывающий число полос движения;- общее число различных марок транспортных средств в составе транспортного потока;- число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств m -й марки;сум- суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную одежду транспортного средства m-й марки к расчетной нагрузке.

Расчет представим в табличной форме

Таблица 5.1

Категория транспортных средств

% в составе транспортного потока

Интенсивность движения авт/сут

Суммарный коэффициент приведения Sm сум,

Nm Sm сум,

Легковые

60

960

0

0

Газель

5

80

0,002

0,16

ГАЗ-52

5

80

0,073

5,84

МАЗ-500

8

128

1,106

141,57

MERCEDES-BENZ

5

80

1,79

143,20

КРаз-255+двухосные прицепы

5

80

1,53

122,4

КамАЗ-53212

3

48

1,1

52,8

SCODA+трехосные прицепы

4

64

2,37

151,68

МАЗ-33366

5

80

2,2

176

ИТОГО:




∑ 793,65

= 0,55 × 793,65 = 437 авт/сут,

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


где: np - количество дней в году с расчетным движением транспорта 365 дней;

Т - расчетный срок службы - 15 лет;

q - коэффициент изменения интенсивности движения, приведенной к расчетной нагрузке q=1,05.

Исходя из условия прочности дорожную одежду конструируют таким образом чтобы на её поверхности был обеспечен общий модуль упругости, равный расчетному:

Еобщ=Ер=Етр∙Кпр

Требуемый модуль упругости определяется в зависимости от расчетного суммарного количества приложений расчетной нагрузки за срок службы конструкции дорожной одежды:


Где: А,В.и С - параметры уравнения А=120 МПа, В=74 МПа; С=4,5 МПа.


5.2 Расчетные характеристики грунта

Основными параметрами механических свойств грунта земляного полотна, которыми пользуются в расчетах дорожных одежд на прочность, служат деформационные характеристики, модуль упругости Егр, угол внутреннего трения φгр и удельное сцепление Сгр.

Прочностные и деформационные характеристики грунта зависят от влажности, плотности, структуры, а также от режима его нагружения. Поэтому такие характеристики назначают в два этапа - в первую очереь определяют расчетную влажность Wp, а затем устанавливают Егр, φ, Сгр при расчетной влажности Wp.

Влажность грунта в активной зоне земляного полотна зависит от погодно-климатических условий местности.

Активной зоной считают верхнюю часть земляного полотна от низа дорожной одежды до глубины 1,3 - 1,6 м от поверхности покрытия. В этой зоне распространяются значительные напряжения от временных нагрузок, а водно-тепловой режим и состояние грунта наиболее изменчивы и зависит от погодно-климатических условий.

Расчетная влажность грунта


Где  - средняя влажность грунта в долях от Wт - =0,54 ;

- коэффициент нормированного отклонения, принимаемой в зависимости от заданного уровня проектной надежной конструкции дорожной одежды, при Кн = 0,95, t = 1,71;

νw - коэффициент вариации влажности грунта νw = 0,1.

По расчетной влажности грунта определяем расчетные характеристики грунта: Егр=50 МПа; φ=210; с=0024.

.3 Конструирование дорожной одежды

Рекомендуемые конструкций дорожной одежды на рассматриваемых участках автомобильной дороги.

вариант

·   горячий мелкозернистый асфальтобетон плотный на БНД 60/90; Е1=3200 МПа;

·   горячий крупнозернистый асфальтобетон пористый на БНД 60/90; Е2=2000 МПа;

·   фракционный щебень, обработанный битумом Е3=600 Мпа;

·   песчано-гравийная смесь по ГОСТ 25607 - 83; Е4= 180 МПа.

2 вариант

·   горячий мелкозернистый асфальтобетон плотный на БНД 60/90 Е1=3200 МПа;

·   горячий крупнозернистый асфальтобетон пористый на БНД 60/90 Е2=2000 МПа;

·   щебень, обработанный цементом, марки - 40 Е3-700МПа;

·   песок крупнозернистый Е4-130МПа.

Характеристики применяемых материалов приведены в таблице 5.1

Таблица 5.2 Характеристика применяемых материалов

№ слоя

Материал слоя и грунта

Расчет



по упругому прогибу

сопротивлению сдвигу

сопротивлению растяжению при изгибе

1.

Горячий м/з а/б плотный на БНД 60/90

Е1=3200 МПа

-

-



-

Е1=380 МПа

-





Е1=4500 МПа Ru=2,8 МПа

2.

Горячий к/з а/б плотный на БНД 60/90

Е2=2000 МПа

-

-



-

Е2=360 МПа

-



-

-

Е2=2800МПа Ru=1,6 МПа

3.

Фракционный щебень, обработанный битумом

Е3=600 МПа

Е3=600 МПа

Е3=600 МПа

4

Щебень, обработанный цементом

Е3=700 МПа Ru=0,5 МПа

Е3=700 МПа Ru=0,5 МПа

Е3=700 МПа Ru=0,5 МПа

4.

Песчано-гравийная смесь

Е4=180 МПа φ=420 с=0,02

Е4=180 МПа φ=420 с=0,02

Е4=180 МПа φ=420 с=0,02

5.

Песок крупнозернистый

Е5=130 МПа φ=430 с=0,008

Е5=130 МПа φ=430 с=0,008

Е5=130 МПа φ=430 с=0,008


5.4 Расчет дорожных одежд по допускаемому упругому прогибу

Конструкция дорожной одежды удовлетворяют требованиям надежности и прочности по критерию упругого прогиба, если


Где - коэффициент прочности дорожной одежды, Кпр = 1,0;

 - общий модуль упругости конструкции;

 - требуемый модуль упругости с учетом капитальности одежды, типа покрытия и интенсивности воздействия нагрузки.

Общий модуль упругости на поверхности второго слоя:

, ,

По номограмме находим , .

Общий модуль упругости на поверхности третьего слоя:

, ,

По номограмме находим , .

Общий модуль упругости на поверхности четвертого слоя:

, ,

отсюда , .

Значение толщины песчано-гравийной смеси, т.е. 4 слоя конструкции дорожной одежды:

, ,

отсюда ,  см.

Толщина всей конструкции:  см.

.

Условие прочности выполняется.

5.5 Расчет дорожной конструкции по сдвигу

а) в грунте земляного полотна

Дорожную одежду нужно проектировать с расчетом, чтобы под действием кратковременных или длительных нагрузок в подстилающем грунте не возникали остаточные деформации, вызванными пластическими смещениями. Сдвиг в грунте земляного полотна не возникнет, если:


Где  - минимальное значение коэффициента прочности, с учетом заданного уровня надежности, Кпр = 1,0;

- допускаемое напряжение сдвига, обусловленное сцеплением в грунте;

- активное напряжение сдвига в грунте от действующей кратковременной или длительной нагрузки.


Где - сцепление в грунте активной зоны земляного полотна в расчетный период, МПа;

- коэффициент, учитывающий снижение сопротивления грунтов сдвигу под агрессивным действием подвижных нагрузок, колебании и т.д. (при расчете на воздействие кратковременных нагрузок k1 = 0,6);

- из-за неоднородности используемых материалов, недоучета местных условий, возможных отступлений при строительстве от действующей технологии не исключено возникновение в одежде не предусмотренных расчетом пластических деформаций, приводящих к образованию неровностей на проезжей части. Вероятность образования недопустимых неровностей тем больше, чем интенсивнее движение по дороге, поэтому коэффициент запаса на неоднородность условий k2 принимается с учетом интенсивности движения;

- коэффициент, учитывающий особенности работы грунта в конструкции, принимается в зависимости от типа грунта.


Где τн - активное напряжение сдвига от временной нагрузки;

τв - тоже, от собственного веса дорожной одежды.

Многослойную конструкцию приводят к двухслойной, где верхним слоем является одежда, а нижним подстилающий грунт. Для этого находим средневзвешенный модуль упругости пакета слоев одежды по формуле:

отсюда МПа,

Вычисляют отношение

 и

Где -расчетный модуль упругости подстилающего грунта, 50 МПа;

 - суммарная толщина конструктивных слоев одежды, см;

 - диаметр следа колеса расчетного автомобиля, см.

, , φгр = 210.

После этого с помощью номограммы в зависимости от характера рассчитываемого грунта находят максимальное активное напряжение сдвига от временной нагрузки в относительных единицах


где - среднее удельное давление от расчетного автомобиля, р = 0,6 МПа. Умножив найденную величину на р, получим абсолютное значение

; .

Активное напряжение сдвига от собственного веса дорожной одежды находят по номограмме (рис. 3.7) /3/.

, Т = 0,0135- 0,0008 = 0,0127 МПа,

Тдоп = 0,024 · 0,6 · 0,8 · 1,5 = 0,017 МПа.

Таким образом, Т<Тдоп.

.

б) Расчет промежуточных слоев из слабосвязных материалов на устойчивость против сдвига определяют не достигается ли предельное напряжение сдвига в песчано-гравийной смеси. Для этого вычисляют средний модуль упругости слоев, лежащих выше него:

 МПа,

, , φгр = 420,

,  МПа,

; Т = 0,0264- 0,0037 = 0,0227;

Тдоп = 0,03 · 0,6 · 0,8 · 3 = 0,0288.

.

Условие прочности выполняется.

5.6 Расчет монолитных слоев на растяжение при изгибе

В монолитных слоях дорожной одежды, возникающие при прогибе одежды напряжения под действием повторных кратковременных нагрузок не должна вызывать нарушения структуры материала и приводить к образованию трещин, т.е. должно быть обеспечено условие:


Где - требуемый коэффициент прочности с учетом заданного уровня надежности, Кпр=1,0;

- предельное допустимое растягивающее напряжение материала слоя с учетом усталостных явлений;

- наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое, установленное расчетом.


Где  - растягивающее напряжение от единичной нагрузки, определяют по номограмме ;

- расчетное давление на покрытие, МПа, р = 0,6 МПа;

-коэффициент, учитывающий особенности напряженного состояния покрытия под колесом автомобиля со спаренными баллонами,  = 0,85.


где:  - среднее значение асфальтобетона растяжению при изгибе;

t - коэффициент нормированного отклонения t = 1,71;

νR- коэффициент вариации прочности асфальтобетона при растяжении, равный 0,1;

-коэффициент усталости, учитывающий повторность нагружения

от расчетной приведенной интенсивности движений на одну полосу;

-коэффициент снижения прочности от воздействия природно- климатических факторов, = 1,0.

Рассчитываем асфальтобетонные слои на сопротивление растяжению при изгибе:

 МПа,

По отношениям ,

 с помощью номограммы находим =2,6 МПа.

Следовательно, σr = 2,6 · 0,6 · 0,85 = 1,33 МПа,

Rдоп = 1,6 · (1 - 1,71 · 0,1) · 1,023 ·0,9 = 1,34 МПа,

.

вариант

Общий модуль упругости на поверхности второго слоя:

, ,

По номограмме находим , .

Общий модуль упругости на поверхности третьего слоя:

, ,

По номограмме находим , .

Общий модуль упругости на поверхности четвертого слоя:

, ,

отсюда , .

Значение толщины песчано-гравийной смеси, т.е. 4 слоя конструкции дорожной одежды:

, ,

отсюда ,  см.

Толщина всей конструкции:  см.

.

Условие прочности выполняется.

б) Расчет дорожной одежды по сдвигу в грунте земляного полотна

отсюда МПа,

Вычисляют отношение

 и

Где -расчетный модуль упругости подстилающего грунта, 50 МПа;

 - суммарная толщина конструктивных слоев одежды, см;

 - диаметр следа колеса расчетного автомобиля, см.

, , φгр = 210.

После этого с помощью номограммы в зависимости от характера рассчитываемого грунта находят максимальное активное напряжение сдвига от временной нагрузки в относительных единицах


где - среднее удельное давление от расчетного автомобиля, р = 0,6 МПа. Умножив найденную величину на р, получим абсолютное значение

; .

Активное напряжение сдвига от собственного веса дорожной одежды находят по номограмме.

, Т = 0,0096- 0,0009 = 0,0087 МПа,

Тдоп = 0,024 · 0,6 · 0,8 · 1,5 = 0,017 МПа.

Таким образом, Т<Тдоп.

.

б) Расчет промежуточных слоев из слабосвязных материалов на устойчивость против сдвига определяют не достигается ли предельное напряжение сдвига в песчано-гравийной смеси. Для этого вычисляют средний модуль упругости слоев, лежащих выше него:

 МПа,

, , φгр = 430,

,  МПа,

; Т = 0,012- 0,004 = 0,008

Тдоп = 0,008 · 0,6 · 0,8 · 3 = 0,011

.

Условие прочности выполняется.

 МПа,

По отношениям

,

 с помощью номограммы находим =2,6 МПа.

Следовательно, σr = 2,6 · 0,6 · 0,85 = 1,33 МПа,

Rдоп = 1,6 · (1 - 1,71 · 0,1) · 1,023 ·0,9 = 1,34 МПа,

.

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ И ПРИМЫКАНИЙ

С увеличением плотности дорожной сети количество пересечений на автомобильных дорогах возрастает.

Из общего числа дорожно-транспортных происшествий на долю пересечений приходится до 30 %.

Безопасность на пересечениях зависит от угла пересечения и количества и степени опасности конфликтных точек.

Движение автомобилей на канализированных пересечениях в одном уровне происходит под защитой от автомобилей, движущихся в других направлениях посредством возвышающихся над уровнем проезжей части островков безопасности.

Кроме того, на канализированных пересечениях в одном уровне с целью оптимизации слияния потоков предусматривают переходно-скоростные полосы (полосы разгона и торможения).


Таким образом, проектирование пересечений в одном уровне сводится к назначению (расчёту) геометрических характеристик островков безопасности и расчёту длин переходно-скоростных полос.


Размеры островков безопасности зависят от угла пересечения (примыкания) автомобильных дорог и ширины полос движения на основной и второстепенной дороге.

Протяжённость переходно-скоростных полос зависит от уклона автомобильной дороги, расчётной скорости движения по ней и характеристик расчётного автомобиля.

Закругления на пересечениях в одном уровне проектируются в виде коробовых кривых.


Значения радиусов закруглений резко сказываются на безопасности пересечений. Так, при одинаковой интенсивности движения на пересечениях с радиусами менее 15 метров, аварийность в 5-6 раз выше, чем на пересечениях с радиусами съездов более 15 метров


Пропускная способность транспортной развязки зависит от степени использования интервалов между автомобилями в основном потоке, автомобилями поворачивающими с второстепенной дороги с целью слияния.


Таким образом, пропускная способность пересечения зависит от соотношения интенсивностей пересекающихся потоков.

Лучшая обзорность на пересечениях в одном уровне достигается при значении угла пересечения 50 - 70о.

Планировка пересечений автомобильных дорог в одном уровне должна быть зрительно ясной и простой, направления движения в зоне пересечения должны быть видимы водителями заблаговременно.

Планировка пересечения и средства организации движения должны подчеркивать преимущественные условия проезда по главной дороге (дороге с наиболее высокой интенсивностью движения), допуская некоторое усложнение выполнения маневров с второстепенной дороги.

Для создания удобных условий восприятия дорожной обстановки наиболее целесообразно размещать пересечения на вогнутых участках продольного профиля, на прямых или кривых в плане радиусом не менее 600-800 м. Продольные уклоны на пересекающихся дорогах не должны превышать 40 %о.

Земляное полотно в зоне пересечения располагают в нулевых отметках или насыпях не выше 1 м. Откосы земляного полотна устраивают не круче 1:3.

Нельзя располагать пересечения автомобильных дорог в выемках. В исключительных случаях с целью обеспечения видимости в зоне пересечения производится срезка откосов выемки.

Наиболее безопасны пересечения дорог под углом от 50 до 75°, при которых отсутствуют непросматриваемые зоны, и водитель имеет наиболее удобные условия оценки дорожно-транспортной ситуации.

Все дороги, примыкающие к дорогам I-III категорий, должны иметь твердые покрытия:

при песчаных, супесчаных и легких суглинистых грунтах на протяжении не менее 100 м;

На пересечениях в одном уровне должна быть обеспечена боковая видимость, рассчитываемая из условия видимости с главной дороги автомобиля, ожидающего на второстепенной дороге момента безопасного выезда на главную дорогу. При расчете принимается: ожидающий автомобиль расположен в 1,5 м от кромки проезжей части; по главной дороге автомобиль движется в 1,5 м от кромки проезжей части; уровень глаза водителя расположен на высоте 1,2 м

7. Организация и безопасность движения

Повышенным количеством происшествий и высокой вероятностью появления заторов чаще всего характеризуются участки:

на которых резко уменьшается скорость движения преимущественно в связи с недостаточной видимостью и устойчивостью движения. В этом случае при высокой интенсивности и большой скорости движения возможны заезды на впереди идущие транспортные средства и съезды с дороги. Такие участки, как правило, имеют пониженную пропускную способность.

у которых какой-либо элемент дороги не соответствует скоростям движения, обеспечиваемым другими элементами ( скользкое покрытие на кривой большого радиуса, узкий мост на длинном прямом горизонтальном участке, кривая малого радиуса в конце затяжного спуска, сужение дороги, скользкие обочины и т.д.). Здесь чаще всего происходит опрокидывание транспортных средств или их съезд с дороги;

где из за погодных условий создается несоответствие между скоростями движения на них и на остальной дороге (заниженное земляное полотно там, где часты туманы, гололед, на дорогах проходящих по северным склонам гор и холмов или около промышленных предприятий, и т.д.);

где у водителей исчезает дальнейшая ориентировка о дальнейшем направлении дороги или возникает неправильное представление о нем (поворот в плане непосредственно за выпуклой кривой, неожиданный поворот в сторону с примыканием второстепенной дороги по прямому направлению);

слияния или перекрещивания транспортных потоков на пересечениях дорог, съездах, примыканиях, переходно-скоростных полосах;

проходящие через малые населенные пункты или расположенные против пунктов обслуживания, автобусных остановок, площадок отдыха и т.д., где имеется возможность неожиданного появления пешеходов и транспортных средств с придорожной полосы;

где однообразный придорожный ландшафт, план и профиль способствуют потере водителем контроля за скоростью движения или вызывают быстрое утомление и сонливость (длинные прямые участки в степи).

7.1 Организация движения


Исходными данными для разработки раздела являлись: данные о составе и интенсивности движения, показатели плана, продольных и поперечных профилей, конструкции дорожной одежды.

В основу разработки данного раздела положены требования СНиП РК 3.03-09 «Автомобильные дороги», Нанесение линий дорожной разметки проезжей части в соответствии СТ РК 1412-2005.

Установка дорожных знаков предусмотрена согласно требованиям СТ РК 1214-2005 «Технические средства организации дорожного движения. Правила применения» и СТ РК 1125-2002 «Знаки дорожные. Общие технические условия».

Установка дорожных ограждений предусмотрены СТ РК 1278-2004 «Системы дорожных ограничителей. Барьеры безопасности металлические. Технические условия».

Дорожные знаки приняты с металлическими щитками и стойками на бетонном фундаменте. Конструкция стоек опор, крепления дорожных знаков разработаны в соответствии с типовым проектом «Опоры дорожных знаков на автомобильных дорогах» - серия 3.503.9-80, с привязкой объекта строительства к скоростному напору ветра к III району - по СНиП 2.01.07-85, типоразмер дорожных знаков II.Типоразмер назначен исходя из условий применения (для дорог с двумя полосами).

Знаки устанавливаются на присыпных бермах.

По условиям климата и рельефа местности дополнительные требования к обеспечению безопасности и организации движения не требуется.

Принятые радиус закругления в плане, а также радиусы вертикальных кривых и продольные уклоны позволяют двигаться автотранспорту с расчетной скоростью.

Дорожная одежда - усовершенствованного капитального типа с укрепленной кромкой проезжей части - 0,75м с каждой стороны и укрепление остальной части обочин гравийно-песчаной смесью толщиной 10 см на всю ширину улучшает безопасность движения.

В целях обеспечения безопасности движения и лучшего ориентирования водителей предусмотрена краевая сплошная разметка с обеих сторон проезжей части.

Запроектированные мероприятия по обустройству и обеспечению безопасности движения на проектируемой дороге полностью отвечают требованиям безопасности движения транспортных потоков и пассажиров.

О наличии опасных участков, изменения направления трассы водителей информируют железобетонные сигнальные столбики СС-1, устанавливаемые на обочине, на расстоянии 0,35 м от бровки земляного полотна (типовой проект 3.503.1-89 «Ограждения на автомобильных дорогах».

Предупреждающие знаки кроме знаков 1.3.1- 1.4.6, 1.31.1- 1.31.3, устанавливают вне населенных пунктов на расстоянии 150-300 м и начала опасного участка дороги.

Запрещающие знаки устанавливают перед участком дороги, на котором вводится соответствующее ограничение.

Предупреждающие знаки всегда размещают непосредственно перед участками дорог, где возникает такая необходимость.

Информационно-указательные знаки размещают в различных позициях: на некотором расстоянии от объекта, о котором они информируют; в конце участка дороги, на котором был введен определенный порядок движения.

7.2 Анализ безопасности движения на участках автомобильной дороги по методам коэффициентов аварийности

Метод коэффициентов аварийности основан на обобщении данных статистики дорожно-транспортных происшествий. Он особенно удобен для анализа участков дорог, находящихся в эксплуатации и подлежащих реконструкции.

Коэффициент аварийности - безразмерный показатель, принимаемый для выявления опасных участков дорог, имеющих различные колебания условий движения; представляет собой отношение числа дорожно-транспортных происшествий на 1 млн. км суммарного пробега автомобилей на каком-либо участке дороги. К числу происшествий на горизонтальном прямом участке с ровным шероховатым покрытием шириной 7,5 м и укрепленными обочинами.

Степень опасности участков дороги характеризуют итоговым коэффициентом аварийности, который представляет собой произведение частных коэффициентов, учитывающих влияние отдельных элементов плана и профиля:


где К1,2,3… - частные коэффициенты представляющие собой количество происшествий при том или ином значении элемента и профиля по сравнению с эталонным горизонтальным участком дороги 7 - 7,5 м и укрепленные широкие обочины.

Итоговый коэффициент аварийности на должен превышать 15.

Итоговый коэффициент аварийности определяется последовательно перемножая частные коэффициенты. Границы каждого из выделенных участков сносят в специальную графу итоговых коэффициентов аварийности, выделяя границы участков однородных по степени обеспеченности безопасности. Для наглядности строят эпюры итоговых коэффициентов, пики которых характеризуют участки наиболее опасные в отношении возможности дорожно-транспортных происшествий.

8. БЛАГОУСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ

При проектировании дороги должен быть предусмотрен комплекс мероприятий по обслуживанию, организации, обеспечению безопасности движения. Водителям и пассажирам автомобилей, едущих на большое расстояние, требуется питание и периодический отдых. Необходима заправка автомобилей, а иногда их осмотр и обслуживание.

Степень совершенства этой системы мероприятий и ее объем зависят от интенсивности движения, характера перевозок и категории дороги.

Развитие автобусных пассажирских междугородних и пригородных перевозок, возрастающих с каждым годом, требуют созданий необходимых удобств-павильонов для укрытия, ожидающих от непогоды, туалетов, посадочных платформ.

Автобусные остановки располагают вблизи о населенных пунктов, на участках дорог с хорошо обеспеченной видимостью.

Сооружения обслуживания движения, без которых теперь не мыслима современная автомобильная дорога включают:

сооружения технического обслуживания автомобилей - автозаправочные станции для отпуска топлива, смазочных материалов и продажи предметов ухода за автомобилями.

сооружения общественного питания - придорожные кафе и буфеты, буфеты-автоматы и столовые самообслуживания, рестораны.

-        места длительного отдыха - придорожные гостиницы, специальные гостиницы мотели, кемпинги, профилакторий.

-        сооружения дорожно-эксплуатационной службы - комплексы служебных и жилых зданий, подразделений, обслуживающих дорогу дорожные сооружения

         сооружения службы дорожного надзора и безопасности движения - зданий постов ГАИ и контрольно-пропускных пунктов ГАИ

         дорожные телефоны и радиопередатчики для экстренного вызова технической и медицинской помощи в случае происшествия.

На территории всех комплексов должны быть четко выделены две зоны - обслуживание автомобилей и обслуживание автомобилистов. Поскольку первой пользуется большее число проезжающих по дороге, она должна располагаться, возможно, ближе к дороге. Территория должна быть благоустроенной и иметь места для отдыха и установки дополнительных столиков на открытом воздухе в летний период.

9. Безопасность ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ и экологиЯ

Характеристика опасных вредных факторов, возникающих в процессе функционирования разрабатываемых технологических процессов, оборудования, приспособлений и т.д.

В процессе производственных работ на работников УДП действуют такие факторы, как: неудовлетворительный метеорологический режим, вредные вещества, пыли, газы, повышенные уровни шума и вибрации, недостаточное или неудовлетворительное освещение, ионизирующее и электромагнитные излучения. Водители автомобилей подвергаются воздействию транспортной вибрации и шуму, высоких уровней содержания в кабинах токсичных веществ, запыленности и загазованности воздуха, происходит перегрев или переохлаждение организма. Часто водителям длительно находится в неудобных позах, что приводит к возникновению профессиональных заболеваний.

Для обеспечения нормальных условий работы в кабине автомобилей необходимо достаточное освещение панелей управления. Неудовлетворительное освещение вызывает напряжение зрительного нерва, а в некоторых случаях может привести к аварийной ситуации.

Расследование ДТП часто приходится выполнять в темное время суток, поэтому необходимо применение искусственных светильников для дополнительного освещения.

Статистический анализ свидетельствует о том, что число ДТП связано с такими свойствами водителя, как эмоциональная неустойчивость, неспособность оценивать ситуацию, скорость и расстояние, плохая реакция, неумение концентрировать, распределять и переключать внимание, быстро ориентироваться в обстановке и принять решение и т.д. Главные факторы, вызывающие утомление водителя во время движения: продолжительность непрерывного ведения автомобиля, нагрузка и психологическое состояние водителя перед началом управления автомобилем, вождение автомобиля в ночное время, монотонность и однообразие движения, неудовлетворительные гигиенические условия и состояние рабочего места водителя (нерациональные конструкции педалей управления, сиденья водителя, обзорность и т.д.).

Влияние условий работы на работоспособность и функциональное состояние человека.

Профессиональная деятельность водителя оценивается такими взаимосвязанными требованиями, как эффективность работы и надежность водителя.

Эффективность работы водителя зависит от его способности использовать скоростные и другие эксплуатационные свойства автомобиля для выполнения перевозки в наиболее короткие сроки.

В сложных условиях (большая интенсивность движения, плохие дорожные и метеорологические условия, значительные габаритные размеры груза и др.) работать эффективно могут лишь водители, отличающиеся достаточной надежностью.

Надежность водителя - это его способность работать без нарушения требований безопасности движения. Надежность зависит в основном от профессиональной пригодности, подготовленности и работоспособности водителя. Профессиональную пригодность водителя определяют по состоянию его здоровья и в соответствии с психофизиологическими и личностными особенностями.

Пригодность по состоянию здоровья устанавливается медицинским освидетельствованием, которое проводят специальные медицинские комиссии в лечебно-профилактических учреждениях. О результатах освидетельствования выдают справку. Все водители транспортных средств должны проходить медицинское переосвидетельствование. Работающие водители проходят его по направлению администрации предприятия, а владельцы индивидуального транспорта - по направлению УДП или самостоятельно в установленные сроки.

Работники УДП или администрация предприятия, если сомневаются в состоянии здоровья водителя, могут направить его в порядке экспертизы на медицинское освидетельствование. Основанием для этого может быть, например, неоднократное управление автомобилем в нетрезвом состоянии или перенесение тяжелого заболевания.

Психофизиологические особенности водителя характеризуют совокупность таких качеств, как восприятие и внимание, мышление и память, сенсомоторные реакции.

К личностным особенностям водителя относится совокупность таких индивидуально выраженных психических и физиологических, врожденных и приобретенных свойств, как способности и интересы, темперамент и характер, эмоциональная устойчивость, морально-нравственные качества.

Подготовленность водителя определяется его профессиональными знаниями, умениями и навыками. Знания - это совокупность усвоенных водителем сведений, необходимых для управления автомобилем (правил дорожного движения, основ управления и безопасности движения , устройства и технического обслуживания автомобилей, правовых основ, приемов оказания первой медицинской помощи).

Умения - это способность правильно и уверенно использовать специальные знания в различных условиях.

Навык - это способность автоматически, под контролем сознания выполнять разнообразные умственные и физические операции (действия) по управлению автомобилем.

Работоспособность - это состояние, позволяющее водителю надежно управлять автомобилем с высокой эффективностью и наименьшими затратами энергии. Работоспособность снижается при болезненном состоянии водителя, после употребления им алкоголя или наркотиков, при утомлении, а также в результате нервного возбуждения или угнетенного состояния.

Условие труда - это совокупность факторов производственной среды, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда.

В процессе своей работы водитель взаимодействует с производственной средой, которая включает в себя внешние и внутренние стороны окружающих условий. Внешние существуют вне человека: давление, влажность, температура, запахи, вибрация, шум, освещенность, загазованность, запыленность и т.д. Внутренние существуют внутри человеческого организма и влияют на биологическую деятельность клеток, тканей и органов. Они включают температуру тела, содержание кислорода в крови и химический состав ее.

Вся производственная обстановка включает в себя 4 вида: метеорологическая, конструкционная, психофизиологическая и физическая. Группу метеорологических факторов составляют температура окружающего воздуха, его влажность, скорость движения, насыщенность примесями и содержание этих примесей. Конструкционная обстановка включает в себя окружение рабочего места. Это устройство участка работы или рабочего места, внутренняя отделка и внешний вид, расположение и конструктивные особенности рабочих инструментов и устройств, цветовое оформление рабочих мест, конструктивный вид оборудования, отсутствие или наличие естественного света и т.д. Психофизиологическая обстановка - фактор, учитывающий психологический климат в коллективе со стороны индивидуального человека, воспринимающего все в зависимости от своего настроения или подверженности к его изменениям. Физическая обстановка состоит в основном из материальных факторов среды, проявляющихся в виде шума, вибрации, запыленности, загазованности, а также освещения, отопления и вентиляции.

.1 Нормирование опасных и вредных факторов

Нормативные документы регламентирует для нормирования шума в помещениях согласно ГОСТу.

Допустимыми микроклиматическими условиями называют такие сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать нормализующиеся изменение функционального и теплового состояния организма и напряженную работу механизма терморегуляции, не выходящую за пределы физиологических приспособительных возможностей.

Таблица 9.1 Допустимые уровни напряженности электромагнитного поля для населенных мест

Диапазон

Для районов жилых застроек

Для жилых помещений

Средневолновый, В/м

10

1

Коротковолновый, В/м

4

0,4

Ультракоротковолновый, В/м

2

0,2

Сверхвысокочастотный непрерывный режим генерации, мнВ/см2

1

0,5

Сверхчастотный импульсный режим генерации, мнВ/см2

5

2


Нормативные уровни основных вредных веществ, поступающих в воздушную (водную) среду

Таблица 9.2 Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе населенных пунктов.

Вещество

ПДК для населенных мест мг/м3

1

2

3

Окислы азота

0,04

0,085

Азота двуокись

0,085

0,04

Аммиак

0,2

0,04

Ангидрид сернистый

0,5

0,05

Ацетон

0,35

0,35

Бензин

1,5

5

Бензол

0,1

1,5

Бутан

200

¾

Взвешенные вещества (пыль)

0,5

0,15

Водород фтористый

0,01

0,01

Дихлорэтан

3

1

Диэтилртуть

¾

0,0003

Железа окись

¾

0,04

Железа хлорид

¾

0,004

Йод

¾

0,03

Кадмия окись

¾

0,001

Каролактам

0,06

0,06

Кислота серная

0,3

0,1

Магния окись

0,4

0,05

Нафталин

0,03

0,003

Никель окись

¾

0,001

Олова хлорид

0,5

0,15

Сажа

0,05

0,15

Свинец

0,003

¾

Сероводород

0,008

0,008

Сероуглерод

0,005

0,003

Окись углерода

3,0

5,0

Пыль нетоксичная

0,15

0,5

Фенол

0,001

0,003


Рекомендации по защите окружающей среды от различных загрязнений

Существуют мероприятия позволяющие снизить воздействие вредных веществ при постоянных выбросах в атмосферу. Необходимо, чтобы промышленные предприятия располагались на ровном возвышенном, хорошо продуваемом ветрами месте. Цеха, выделяющие наибольшее количество вредных веществ должны располагаться на краю производственной территории со стороны противоположной жилому массиву. Наиболее эффективным мероприятием, уменьшающим загрязнение воздушной среды является очистка технологических и вентиляционных выбросов. Для улавливания пыли служат электрические фильтры, которые устанавливаются для очистки дымовых газов от сажи и копоти.

Одно из мероприятий, которое может несколько стабилизировать вредное воздействие на окружающую среду автомобильного транспорта, является переход автомобилей с бензиновым и дизельным двигателем на электромобили, действующих от подзаряженных на станциях батарей - аккумуляторов. Они бездымны, бесшумны, просты в управлении, их внедрение может дать экономию жидкого топлива.

Проводятся мероприятия по улавливанию их выхлопных газов дизельных автомобилей сажи с помощью сажеуловителей, при этом в атмосферу попадают лишь 25% вредных веществ.

Для уменьшения вибрации механические оборудования устанавливают на фундаменты амортизирующие прокладки, оборудование заключают в кожухи, чтобы уменьшить вибрацию от привода оборудования.

Часто, воздушный шум, аэродинамического происхождения возникает при движении воздуха через вытяжные отверстия. Для его устранения уменьшают скорость потока воздуха, также устанавливают глушители.

Необходимо применить методы очистки сточных вод. Существует механическая очистка, песколовки, гидроциклоны, биологическая очистка, а так же глубокая очистка. Глубокая очистка водоемов предусматривает уменьшение концентрации взвешенных частиц в очищенных сточных водах.

Эффективным путем снижения загрязнения производственных сточных вод, является извлечение из них ценных веществ, которые попадают в сточные воды в виде отходов в процессе производства.

Одним из важных мероприятий, обеспечивающих эффективный контроль состояния окружающей среды, является инвентаризация всех выбросов и сбросов, загрязняющих атмосферу и воду. Контроль за состоянием окружающей среды ведут с помощью анализа проб воздуха, воды, углерода, окислов азота, парами и разнообразными пылями.

Предельно-допустимая концентрация для атмосферного воздуха, которыми дышат круглосуточно все люди, в том числе и больные, значительно ниже, чем ПДК для воздуха рабочей зоны, где может находиться только здоровый человек не более 8 часов в день.

Нетоксичная пыль в атмосферном воздухе населенных мест максимально разовая составляет 0,5 мг/м3, а среднесуточная 0,15 мг/м3. Содержание сажи и копоти в воздухе максимально - разовой концентрации составляет 0,15 мг/м3, а среднесуточная равна 0,05 мг/м3.

Водная среда является вторым объектом массированного загрязнения сточными водами. Содержание вредных веществ в воде определяется их концентрацией: количеством миллиграммов, находящихся в одном литре воды (мг/л).Производственные сточные воды представляют собой опасность для водоемов. Нормы качеств водоемов свидетельствуют о том, что после смешения со сточными водами в водоемов должно быть не менее 4 мг/л растворенного кислорода, величина ПДК не должна превышать в мг/л; концентрация взвешенных вредных веществ не должна увеличивать в воде после спуска сточных вод более чем на 0,25 и 0,75 мг/л; минимальный состав воды не должен превышать 1000 мг/л, температура воды в результате спуска не должна повышаться летом более, чем на 3 оС.

.2 Исходные данные

Подобрать сечение балки траверсы и каната для подъёма железобетонной фермы.

Вес фермы Q=160кн.

Длина траверсы l=6м.

Балка траверсы работает на изгиб.

Требуется:

Составить схему строповки.

Подобрать сечение балки траверсы, тип и сечение каната.

Решение

Схема строповки траверсой в двух точках

Где 1 - центр тяжести груза

- траверса

- ролик

- строп

Определение усилия натяжения в одной ветви стропа

S = Q/(m cosa) = kQ/m = 1,42*160/2 = 113,6 кн.

Где S - расчетное усилие, приложенное к стропу без учета перегрузки, кн; Q - вес поднимаемого груза, н; a- угол между направлением действия расчетного усилия стропа; k - коэф., зависящий от угла наклона ветви стропа к вертикали (при a=45о k=1,42); m - общее число ветвей стропа.

Определяем разрывное усилие в ветви стропа

R = S*kз = 113,6*6 = 681,6кн.

Где kз - коэффициент запаса прочности для стропа.

Выбираем канат типа ТК 6х37 диаметром 38мм. С расчетным пределом прочности проволоки 1700 Мпа, имеющий разрывное усилие 704000н, т. е. Ближайшее большее к требуемому по расчету разрывному усилию 681600н.

Подбор сечения балки траверсы

Расчетная схема траверсы

Нагрузка, действующая на траверсу:

P = Q kп kд = 160*1.1*1.2 = 211.2

Где kп - коэффициент перегрузки, kд - коэффициент динамичности нагрузки.

Максимальный изгибающий момент в траверсе

Mmax = P*a / 2 = 211.2*300 / 2 = 31680 кН*см

Где а - плечо траверсы (300см).

Требуемый момент сопротивления поперечного сечения балки траверсы

Wтр >= Mmax / (n*Rиз*j) = 31680 / (0.85*21*0.9) = 1971.99 см3

Где n=0,85 - коэффициент условий работы; j - коэффициент устойчивости при изгибе; Rиз - расчетное сопротивление при изгибе в траверсе, Па.

Выбираем конструкцию балки траверсы сквозного сечения, состоящую из двух двутавров, соединеных стальными пластинами №45, определяем момент сопротивления траверсы в целом

Wдх = 1231 см3 Wх = 2Wдх = 2*1231 = 2462 см3 > Wтр = 1971.99 см3

Что удовлетворяет условию прочности расчетного сечения траверсы.

.3 Исходные данные

Рассчитать заземляющее устройство для заземления электродвигателя серии 4А напряжением U = 380В в трёхфазной сети с изолированной нейтралью при мощности электродвигателя А4160S2 U = 15 кВт, n = 3000 об/мин.

Грунт - суглинок с удеьным электрическим сопротивлением r=100 Ом*м

Мощность трансформатора сети - 150кВ*А, требуемое по нормам допускаемое сопротивление [rз] =< 4 Ом.

Тип заземлителя - стержневой из труб d=0.08м., располагаемых вертикально и соединённых на сварке стальной полосой 40*4мм.

Длина стержней заземлителей - l = 2,5м


Требуется:

Рассчитать заземляющее устройство.

Составить схему защитного заземления.

Решение:

Принимаем схему заземления электродвигателя

ПП - пробивной предохранитель; Rо - заземление нулевой точки трансформатора; Rз - заземляющее устройство; Rиз - сопротивление изоляции; Uпр - напряжение рикосновения; Iз - ток замыкания на землю; Iчел - ток, протекающий через человека; 1 - плавкие вставки; 2 - электродвигатель; 3 - график распределения потенциалов на поверхности земли.

Определение удельного сопротивления грунта

rрасч = r y = 100*1,7 = 170 Ом*м

Где y - коэффициент сезонности. Для I климатической зоны принимаем y = 1,7

Сопротивление одиночного вертикального заземлителя

Определение сопротивления одиночного вертикального заземлителя


Rв, Ом. В формуле t - расстояние от середины заземлителя до поверхности грунта, м; l и d - длина и диаметр заземлителя.

Сопротивление стальной полосы, соединяющей стержневые заземлители

В формуле l - длина полосы, м; t - расстояние от полосы до поверхности земли, м;d=0,5b (b - ширина полосы, равная 0,08м). Определяем расчетное удельное сопротивление грунта r’расч при использовании соединительной полосы в виде горизонтального злектрода, длиной 50м. При длине полосы 50м, y’=5,9

r’расч = r y’ = 100*5,9 = 590 Ом*м

Определяем ориентировочное число одиночных стержневых заземлителей.

Определяем ориентировочное число n одиночных стержневых заземлителей. В формуле [rз] - допустимое по нормам сопротивление заземляющего устройства, hВ - коэффициент использования вертикальных заземлителей (для ориентировочного расчета примем равным 1)

n = RВ / [rз] hВ = 48 / 4*1 = 12 шт

Принимаем расположение вертикальных заземлителей по контуру с расстоянием между смежными заземлителями равным 2l. Действительные значения коэффициента использования исходя из принятой схемы размещения вертикальных заземлителей будут равны hВ = 0,66 и hr = 0,39

Определяем необходимое число вертикальных заземлителей

n = RВ / [rз] hВ = 48 / 4*0,66 = 18 шт

Вычисляем общее расчетное сопротивление заземляющего устройства R с учетом соединительной полосы



Правильно расчитанное заземляющее устройство должно отвечать условию R =<[rз]

Расчёт выполнен верно, т.к. 3,76 < 4

9.4 Экономическая оценка последствий производственного травматизма и профзаболеваний

Тяжелые увечья людей на производстве, возникающие вследствие несчастных случаев, советское общество рассматривает как невосполнимые. Вместе с тем материальные последствия всех этих случаев на наших предприятиях всесторонне учитываются. В акте о несчастном случае на производстве по форме Н-1 п. 17 предусматривает учет этих потерь в следующем объеме: число дней нетрудоспособности; выплата по больничному листку; стоимость испорченного оборудования и инструмента, материалов и стоимость" разрушенных зданий и сооружений.

Перечисленный объем потерь включает в основном потери, вызванные непосредственно несчастным случаем. В действительности эти потери значительнее. Материальные потери (последствия), причиняемые обществу .из-за нетрудоспособности работника в связи с травмой, слагаются из следующих затрат и убытков: П1-выплата пострадавшему по листку нетрудоспособности; П2-размер пенсии, назначенной пострадавшему в связи с травмой; П3-то же, близким родственникам пострадавшего в связи с травмой; П4-выплаты пособий при временном переводе работающих на другую работу в связи с травмой; П5-возмещение ущерба работающим при частичной потере трудоспособности; П6-затраты предприятий на профессиональную подготовку рабочих, принимаемых вместо выбывших в связи с травмой; П7-другие потери, которые в большинстве случаев не учитываются, хотя иногда они могут быть значительными. В итоге общие материальные потери, руб, составят

Мп = П1+П2+П3+П4+П5+П6+П7

Укрупненный подсчет общих материальных потерь исходя из приведенной формулы определяется из зависимости

Мп=Дв З j

где Дв - потери рабочего времени у пострадавших с утратой трудоспособности на один и более рабочий день, временная нетрудоспособность которых закончилась в отчетном периоде (за исследуемый период времени), дн.; З-средняя дневная заработная плата одного работающего, руб.; j-коэффициент, учитывающий все элементы материальных затрат (выплаты по листкам нетрудоспособдости, пенсии и т. п.) по отношению к заработной плате (j=1,5.„2,0). Эффективность мероприятий по улучшению услоний и охраны труда. Прогнозирование уронил травматизма и профессиональных заболеваний.Оценку экономической эффективности мероприятий по охране труда, согласно “Определению эффективности мероприятий по улучшению условий труда”, проводят в следующих направлениях: определение материальных последствий -травматизма; затрат времени при введении мероприятий, улучшающих условия труда; сочетание предыдущих двух методов.

Например, рекомендуется подсчитывать годовую экономию от улучшения условий труда (Эмп), достигнутую за счет сокращения потерь, связанных с заболеванием, благодаря уменьшению затрат как по временной нетрудоспособности, так и в связи со стойкой нетрудоспособностью по формуле

Эмп=Ад-Ап

где Ад и Ад-размеры потерь от временной нетрудоспособности до и после внедрения мероприятий по улучшению условий труда. Общие потери от временной нетрудоспособности составляют

A=ai(hi+Ni),

где ai --потери рабочего времени от временной нетрудоспособности, ди; hi - средняя дневная недовыработка продукции в i-м. году и расчете па одного работающего, руб.; Ni-средний дневной размер пособий по больничным листам, руб.

Сокращение затрат, вызванное стойкой утратой трудоспособности и постоянным выбытием работников из производства, определяется по формуле

Эмп = Вд - Вп

где Вд и Вц-размеры потерь от стойкой нетрудоспособности до и после улучшения условий труда. Общие потери от стойкой нетрудоспособности, приводящей к постоянному выбыванию работников из производства, составляют

B = Lij (Hi + Wi + Ii + Zi),

где Lij - число лет (j), недоработанных до пенсионного возраста всеми лицами, выбывшими из производства в i-м году; Hi-средняя годовая выработка продукции на одного работающего в i-м году, руб.; Wi-средний годовой размер пенсии инвалидам труда в i-м году, руб.; Ii - средние годовые расходы на подготовку одного работника взамен выбывшего из производства, руб.; Zi-средний размер прочих затрат и доплат в связи со стойкой нетрудоспособностью и выбытием работника из производства, руб.

На современном уровне развития научно-технического прогресса прогнозирование в области науки, техники, отраслей народного хозяйства является обязательным условием. Прогнозирование же уровня травматизма и профессиональных заболеваний имеет целью определить дальнейшую тенденцию его изменения на основе значения этого уровня в прошлом и в настоящее время.

Это позволяет разрабатывать мероприятия, предупреждающие производственный травматизм и профессиональные заболевания, и планировать финансирование этих мероприятий. Для прогнозирования уровня травматизма и профзаболеваний как один из вариантов можно применить метод наименьших квадратов. Предположим, что в какой-то организации имеются статистические данные по травматизму или профессиональным заболеваниям за ряд лет t1, t2, …,tk. Известна также интенсивность травматизма l1, l2, …, lк. Применив указанный метод, можно построить кривую l = y (t), по которой определяют значение интенсивности травматизма в последующий период, т. е., например, в момент времени t.

l = y (t).

По предполагаемому значению интенсивности травматизма можно определить вероятность безопасной работы по экспоненте

Р* (t) = е-lt*

и сравнить ее с соответствующими вероятностями в последующие годы. Мероприятия для дальнейшего снижения уровня травматизма или профессионального заболевания необходимо разрабатывать, исходя из этой вероятности. Возможную заболеваемость с временной утратой трудоспособности на 100 работающих при вполне благоприятных условиях труда в днях прогнозируют по формуле

ВУТб = (2,42 4 - 0,167х) 100,

где х-средний возраст работающих, лет.

10. ДЕТАЛЬ ПРОЕКТА

Борьба со снегозаносимостью

В данном проекте встречаются участки с невысокими насыпями. С расширением сети автомобильных дорог в нашей стране и ежегодным увеличением объемов грузовых и пассажирских перевозок возрастают трудности в бесперебойном движении автодорожного транспорта в зимнее время.

Убытки простоя транспортных средств и снижение скорости их движения при снежных заносах исчисляются огромными убытками.

В борьбе со снежными заносами высокой эффективностью обладают снегозадерживающие лесные полосы. Они значительно снижают затраты труда средств на уборку снега с проезжей части дорог.

10.1 Определение годового расчетного снегоприноса заданной обеспеченности

На основании сведений метеостанции по ветровому режиму и установленной Мельником зависимости между осредненной интенсивностью горизонтального переноса снега и скоростью ветра на высоте флюгера определяются объемы переносимого снега. Эта зависимость выражается формулой:


где i - интенсивность горизонтального переноса снега, м3/пог.м-ч;

c - коэффициент пропорциональности, величина которого зависит от плотности снега в метелевых сугробах;-скорость ветра на высоте флюгера, м/с=0,00026 ·63 =0,056 м3/пог.м-ч.

Количество переносимого снега (W) за время действия (t) метелевого ветра определенного направления можно вычислить по формуле:


Практически, для расчета снегоприноса из журналов наблюдений метеостанции выбирают сведения по скорости и продолжительности ветров, менее чем за 10 идущих подряд зим, при определенных погодных условиях (при температуре воздуха ниже 00, скорости ветра на высоте флюгера V≥6 м/с и высоте снежного покрова не менее 10 см).

Таблица 10.1 Метереологические элементы зимы по наблюдениям метеостанции

Число месяца

Среднесуточная тем-ра, 0С

Направление и скорость ветра,м/с

Высота снежного покрова, см



в часы наблюдений




0

3

6

12

15

18

21


8

-1,7




СВ-6

С-7

С-7



10

9

-5,0


С-4

СВ-6

СВ-6

СВ-6

СВ-5



12

12

-7,0

ЮВ-4

ЮВ-5

ЮВ-6

ЮВ-4


ЮВ-7



14

15

-7,4


ЮЗ-5

ЮЗ-7

ЮЗ-5

ЮЗ-4




15

22

-10,5

СЗ-5

СЗ-4

З-5

СЗ-4

СЗ-3

СЗ-6



15

28

-8,0



СВ-6

СВ-10

СЗ-15

СВ-15

СВ-10


19


Таблица 10.2 Повторяемость метелевых ветров по направлениям и скоростям в зиму

Скорость ветра м/с

Случай повторяемости ветров (t) по направлениям


С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

3

3

3







4

4

2



2

2



5

3

3


2


4

1

3

6

6

6

3

4


2



7

2

4

3



1

2

2

8

2

1

3


2

1



9

2

3




2

3

1

10

3

4

1

1

3



2

11

1

2

1






12


-

-






13

1

3




1



14


-







15

1

1




1


2


На основании таблиц повторяемости метелевых ветров и таблиц расчетных объемов снегоприноса в зависимости от скорости на высоте флюгера и повторяемости метелевых ветров рассчитывают объемы переноса за каждую зиму по основным направлениям ветра по формуле (10.2) и сводим расчеты в таблицу 10.3

Таблица 10.3 Ведомость объемов переноса снега (W) за зиму по основным направлениям ветра

Скорость ветра м/с

Объемы переноса снега,м3/пог.м по направлениям ветра


WСВ

WЮВ

WЮЗ

WСЗ

3

0.025

0.025







4

0.059

0.039



0.04

0.04



5

0.116

0.116


0.08


0.155

0.039

0.12

6

1.2

1.2

0.6

0.8


0.4



7

0.6

1.3

1.0



0.3

0.6

0.6

8

1.0

0.5

1.4


1.0

0.5



9

1.4

2.0




1.4

2.0

0.7

10

2.8

3.7

0.9

0.9




1.8

11

1.2

2,5

1,2






12









13

2,0

6,1




2,0



14









15

3,1





3,1


6,3

W

13,5

20,58

5,1

1,78

1,04

7,89

2,64

9,52


Объемы снегоприноса с каждой стороны участка автодороги, которые представляют собой геометрическую сумму расчетных объемов снегоприноса по всем румбам, относящихся к определенной стороне дороги данного направления.

Для участка автодороги с направлением СВ объем снегоприноса с левой стороны дороги выразится уравнением


Таблица 10.4 Расчет объемов снегоприноса за зиму с левой и правой стороны автодороги при различном её направлении относительно стран света

Направление автодороги

СВ-ЮЗ

Сторона снегоприноса

правая

левая

sin W

0.7WВ

3,57

0.7WЗ

1,82


WЮВ

1,878

WСЗ

9,52


0,7WЮ

0,72

0,7WС

9,45



6,07


20,79


Зимнее содержание дорог представляет собой комплекс мероприятий, включающий защиту дорог от заносов, их очистку от снега, борьбу с зимней скользкостью, защиту от лавин и борьбу с наледями.

Зимний период года является самым сложным для эксплуатации дорог и организации движения. Продолжительность его колеблется от 20 суток в южных районах до 260 суток в северных. Зимние условия характеризуются короткой светлой частью суток, низкой температурой воздуха, снегопадами и метелями, формирующими снежные отложения, а также зимней скользкостью.

Комплекс мер по зимнему содержанию включает:

профилактические меры, цель которых предупредить или максимально ослабить образование снежных и ледяных отложений на дороге (уменьшение снегозаносимости дорог, профилактическая обработка покрытий химическими противогололёдными материалами и др.);

защитные меры, с помощью которых преграждают доступ к дороге снега и льда, поступающего с прилегающей местности (защита от метелевого переноса, снежных лавин и др.);

меры по удалению уже возникших снежных и ледяных отложений (очистка дорог от снега и льда), а также по уменьшению их воздействия на автомобильное движение (посыпка обледеневшей поверхности дороги фрикционными материалами).

10.2 Технология очистки дорог от снега

При патрульной снегоочистке дорогу очищают путём систематических проездов (патрулирования) машин по обслуживаемому участку в течение всего времени, пока продолжается метель или снегопад. К патрульной снегоочистке необходимо приступать как только начинается метель или снегопад.

Очистку следует вести на возможно большей скорости, что способствует увеличению дальности отбрасывания снега. Учитывая это, очистку ведут плужными снегоочистителями. Для удаления снега без образования валов очистку следует вести со скоростью не менее 30 - 35 км/ч. Патрульную снегоочистку можно вести как одиночными машинами, так и отрядом снегоочистителей. Преимущество работы отряда заключается в том, что снег сразу удаляется за пределы дорожного полотна, благодаря чему устраняются препятствия для снеговетрового потока и дорога хорошо продувается.

Удаление снежных валов. Обычно их удаляют роторными снегоочистителями или валоразбрасывателями. Снежные валы часто расположены над кюветом или очень близко к нему, так как полосу расчистки всегда стремятся сделать как можно шире. В этом случае вал сначала сдвигают автогрейдером на проезжую часть, а затем роторным снегоочистителем удаляют его, отбрасывая снег в сторону.

Расчистка от снежных заносов. Для расчистки применяют весь комплекс снегоочистительных машин (плужные и роторные снегоочистители, автогрейдеры, бульдозеры и валоразбрасыватели). В начальной стадии (при толщине снежных отложений 0,2 - 0,3 м), их расчищают плужными снегоочистителями, которые должны работать в комплексе с роторным снегоочистителем, необходимым для удаления валов. Если толщина снежных отложений становится значительной, для расчистки применяют тяжёлые снегоочистительные машины: автогрейдеры, двухотвальные плужные снегоочистители на гусеничном ходу, роторные снегоочистители, бульдозеры.

10.3 Способы защиты дорог от снежных заносов

Заносимые участки можно защитить от снежных заносов тремя путями: задержать переносимый метелью снег на подступах к дороге и вызвать образование снежных отложений на безопасном расстоянии или в заранее подготовленном месте; увеличить скорость снеговетрового потока над дорогой и предотвратить снежные отложения на дороге; полностью укрыть дорогу от снега с помощью специальных сооружений. Из сооружений, полностью защищающих дорогу от снега применяются только противолавинные галереи.

Постоянные снегозащитные сооружения. Самым надёжным и экономичным постоянным средством снегозащиты являются снегозащитные лесонасаждения - основной вид защиты автомобильных и железных дорог от снежных заносов. Однако и они обладают рядом недостатков: для их размещения вдоль дорог необходимы значительные земельные площади; лесные насаждения медленно растут и вступают в работу; они требуют постоянного ухода.

Одна из причин образования снежных заносов - нарушение требований снегозаносимости к параметрам и форме земляного полотна на стадии проектирования или отступления от проектных решений при строительстве.

Особенно часто эти нарушения встречаются на участках выемок, поэтому служба содержания дорог в процессе ремонта выполняет работы по приданию земляному полотну обтекаемого профиля, уполаживанию откосов, поднятию насыпей и др.

Участки дорог, где нельзя уменьшить снегозаносимость совершенствованием форм земляного полотна, защищают от снежных заносов лесонасаждениями, заборами и другими средствами.

Надёжным средством защиты дорог от снежных заносов являются высокие снегозадерживающие заборы: двухпанельные с просветностью решётки 50% и однопанельные с просветностью решётки до 70 %. Однопанельные заборы применяют как правило для вторых и третьих рядов многорядных линий заборов, двухпанельные - при устройстве заборов в один ряд или ближайшем к дороге ряду многорядных линий заборов.


В зависимости от направления господствующих метелевых ветров и рельефа местности заборы устанавливают на расстоянии h = (15 - 25)Hз от дороги, где Hз - высота забора. Высоту забора определяют исходя из объёма снегоприноса к дороге:


где: Hз [м] - высота забора;

Wс.д [м3/м] - объём снегоприноса;

Hп [м] - средняя многолетняя толщина снежного покрова в данной местности;

Заборы выше 5 метров по технико-экономическим соображениям делать не рекомендуется. Если по расчёту требуется большая высота, то устраивают два, три и более рядов заборов. Общая снегосборная способность заборов, поставленных в несколько рядов:


где: Wз [м3/м] - общая снегосборная способность заборов;

Hз [м] - высота забора;

l [м] - расстояние между рядами, которое следует принимать 30 Hз

Работа заборов снегопредупреждающего действия основана на увеличении скорости снеговетрового потока в момент прохождения над дорогой, что предотвращает образование на ней снежных отложений. Заборы снегопредупреждающего действия рекомендуются при одновременном соблюдении следующих условий: господствующие ветры направлены под постоянным углом от 50 до 90о к оси дороги; сухой и легкоподвижный снег; объём снегопереноса более 300 - 500 м3/м.


Защищать заборами снегопредупреждающего действия можно выемки до 5 м, низкие насыпи, нулевые места. Для защиты полувыемок-полунасыпей заборы снегопередувающего действия следует применять, если уклон косогора не превышает 45о. Заборы снегопередувающего действия могут быть из дерева или сборные из железобетона и керамзита.

Снегоизолирующие постоянные сооружения предназначены для полной защиты дороги от снегопадов и метелей. Конструктивно такая снегозащита выполняется в виде галерей в горных районах. Для защиты от метелей и снегопадов можно устраивать лёгкие ограждающие конструкции на наиболее опасных по снегозаносимости участках в виде навесов из полиэтиленовых плёнок, надувных навесов или других лёгких материалов и конструкций.

Временные снегозадерживающие устройства.

Простейшие из них снежные стенки или валы, высотой 0,5 - 0,8 м, которые устраивают снегособирателями (риджерами). Лучше работают стенки с размывами или из отдельных столбов и пирамид. Снежные валы можно устраивать, когда толщина снежного покрова не менее 20 см.

Наиболее распространенным видом защитных устройств из снега являются траншеи, которые выкапывают с помощью двухотвальных снегоочистителей или бульдозеров. Снегозащитные траншеи прокладывают в несколько рядов, параллельно дороге. Число траншей, которые необходимо одновременно иметь для надёжной защиты дороги, зависит от объёма снегопереноса (до 100 м3/м - не менее 3; до 200 м3/м - не менее 4; свыше 200 м3/м - не менее 5). Оптимальное расстояние между траншеями составляет 12 - 15 м. Ближайшая траншея должна быть расположена от дороги не ближе 30 м и не дальше 100 м. После заполнения траншей снегом до половины глубины, их прочищают. Переносные деревянные щиты - маневренное средство снегозащиты - могут применяться в качестве самостоятельного средства защиты дорог от снежных заносов и как средство усиления посадок и постоянных заборов. Значительно меньше заносятся снегом щиты с неравномерно распределённым заполнителем, при котором решётка сгущена в верхней части и разрежена в нижней. Применяются четыре типа щитов с разреженной нижней частью:

тип I - щиты высотой 2 м с общей просветностью 50%, просветностью нижней половины 60%, верхней - 40%;

тип II - щиты высотой 1,5 м с общей просветностью 50%, просветностью нижней половины 60%, верхней - 40%;

тип III - щиты высотой 2 м с общей просветностью 50%, просветностью нижней половины 70%, верхней - 50%;

тип IV - щиты высотой 1,5 м с общей просветностью 60%, просветностью нижней половины 70%, верхней - 50%;


Щиты I типа применяют в районах с объёмом снегопереноса более 100 м3/м и скоростью ветра более 20 м/с; II типа - в районах с объёмом снегопереноса менее 100 м3/м и скоростью ветра более 20 м/с; III типа - в районах с объёмом снегопереноса более 100 м3/м и скоростью ветра менее 20 м/с; IV типа - в районах с объёмом снегопереноса менее 100 м3/м и скоростью ветра менее 20 м/с.

Наряду с деревянными снегозащитными устройствами начинают использовать щиты из пластмассовых материалов. Щиты привязывают к кольям. Расстояние от щита до дороги назначают равным 15 - 20 высотам щита, между рядами в многорядных щитовых линиях - равным 25 - 30 высотам щита.

При объемах снегоприноса до 75 м3/м можно применять временные пространственные снегозащитные средства, предложенные кандидатом технических наук В.А. Коломийцем. Они могут иметь рулонное или листовое заполнение. Их устанавливают параллельно оси дороги не расстоянии 30 H от бровки земляного полотна.


Комплексная снегозащита дорог. Широко применяется комплекс временных и постоянных средств защиты дорог от снежных заносов. Общая снегоёмкость комплексной снегозащиты:


где: Wвр - суммарная снегоёмкость временной снегозащиты;

Wпос - суммарная снегоёмкость постоянной снегозащиты.

Простейший вид комплексной защиты - сочетание снежных валов и траншей с переносными решётчатыми щитами. При неоднократной перестановке щитов и устройстве траншей за зиму это позволяет задерживать до 200 м3/м.

Оптимальный комплекс средств защиты определяют на основе расчёта общей (абсолютной) и сравнительной экономической эффективности.

11. Организация строительства

Сроки строительства определяем по формуле:

Тстр=Ак - (Тв+Тк+Трем+Торг+Тсв.раз.)Ксм

где, Ак - календарное время строительства для конструктивного слоя;

Тв - количество выходных и праздничных дней за календарное время;

Тк - количество не рабочих дней (простоев) по климатическим условиям за календарное время. Для V-климатической зоны принимаем 3% от Ак;

Трем - количество не рабочих дней для ремонта машин и оборудования. Для V-климатической зоны принимаем 14 дней в год;

Торг - количество не рабочих дней по организационным причинам определяется по формуле:

Торг=0,045Ак=10 дней

Тсв.раз - время на развертывание, свертывание потока для каждого конструктивного слоя;

Ксм - коэффициент сменности.

Тстр=230-(18+35+5+3+10)1=159 дней

Построение линейно-календарного графика

Согласно выполненных расчетов строим ЛКГ, в котором показаны направления движения специализированного комплексного потока и составных частных потоков, а также сроки строительства а/дороги и покилометровые объемы.

Линейный календарный график строим в прямоугольной системе координат. По горизонтальной оси откладываем километры дороги, по вертикальной - время строительства в рабочих сменах. С помощью линейного календарного графика увязываем работу всех специализированных звеньев и отрядов в расчетные сроки.

На линейном календарном графике наклонными линиями показываются продвижения звеньев, выполняющих подготовительные работы, а также работы по устройству земляного полотна и конструктивных слоев дорожной одежды. Так как объемы работ на участках сосредоточенных земляных работ различны, то наклонная линия по выполнению этих работ имеет ломаный характер. Также на графике показано: выполнение работ по строительству труб в виде столбиков, высота которых равна количеству рабочих смен для их устройства. Таблица для подсчета объемов земляных работ указаны в объемах земляных работ.

Заключение

В данном дипломном проекте с экономической точки зрения была обоснована возможность строительства участка дороги в данной области, просчитана экономическая эффективность капитальных вложений и срок их окупаемости. Было запроектировано два варианта проложения трассы. По результатам их сравнения выбран наиболее лучший вариант. По этому варианту строится продольный профиль дороги с рабочими отметками, искусственными сооружениями, геологическим разрезом и поперечные профили. В результате расчетов также было подобрано отверстие водопропускной трубы. Была подобрана конструкция дорожной одежды и рассчитана по трем критериям прочности: допускаемому упругому прогибу, на изгиб, по сдвигу в грунте. На всю дорогу составляется ведомость комплексного подсчета объемов земляных работ. Безопасность дороги оценивается методом коэффициентов аварийности. Строится график, на котором видно, что дорога не опасна. Составляется схема инженерного устройства участка автомобильной дороги с установкой дорожных знаков, нанесением разметки. Также в дипломной работе была рассмотрена деталь проекта под названием «Снегонезаносимость участка автомобильной дороги». Были рассчитаны объемы снегопереноса, предложены мероприятия по борьбе со снегозаносом.

Список использованных источников

1.     Бабков В.Ф., Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог. Ч.1: Учебник для вузов - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М: Транспорт, 1987.

2.      Муртазин Б.С., Созонов В.А., Телтаев Б.Б., Кулманов К.С. Методические указания по обоснованию целесообразности строительства проектируемого участка автомобильной дороги. Алматы, 2001.

3. СНиП РК 3.03.09-2006 Автомобильные дороги

3.     Проектирование автомобильных дорог: Справочник инженера-дорожника / под ред. Г.А. Федотова. М.: Транспорт, 1989.

4.      Кременец Ю.А. Технические средства организации дорожного движения. Учеб. для вузов. - М.: Транспорт, 1990.

.        Проектирование автомобильных дорог: Справочник инженера-дорожника / под ред. О.В. Андреева. М.: Транспорт, 1977.

.        В.А. Гохман, В.М. Визгалов, М.П. Поляков. Пересечения и примыкания автомобильных дорог: М.: «Высшая школа» 1989.

.        СН РК 2.03.09-2003 Автомобильные дороги

.        Указания по разметке автомобильной дороги. ВСН 23-75. М.: Транспорт, 1976.

.        Строительство автомобильных дорог. М.: Транспорт/ под ред. В.К. Некрасова. 1980.

.        «Техника безопасности и экология» Учебно-методическое пособие для выполнения дипломного проекта к разделам: “Безопасность труда и экологическая безопасность” Юсупова Г.М. Алматы 2001.

.        Экологическая безопасность на транспорте/ под ред. А.Д. Омарова, Алматы 1999.

.        Пчелинцев В.А. и д.р. «Охрана труда в строительстве» М.: Высшая школа. 1991.

.        Автомобильные дороги (Примеры проектирования) /под ред. В.С. Порожнякова М.: Транспорт 1983.

.        Справочник инженера дорожника /под ред. О.В. Андреева М.: Транспорт, 1977.

.        Проектирование и изыскание пересечений автомобильных дорог. Лобанов Е.М., Визгалов В.М., Шевяков А.П., Гохман В.А., Заведенский В.Б., Ситников Ю.М. М.: Транспорт 1972.

.        Экологические проблемы строительства и эксплуатации автомобильной дороги. М.В. Немчинов., С.С. Шабуров., В.К. Пашкин., Н.В. Борисюк. Ч-1 Москва - Иркутск 1997.

.        ГОСТ 13508 - 74. Разметка дорожная.

.        ГОСТ 10807 - 78. Знаки дорожные.

Похожие работы на - Строительство участка автомобильной дороги

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!