Пересечения и примыкания

2.3 Пересечения и примыкания

Проектом предусмотрено устройство 7 примыканий и одного пересечений.

На ПК 1+20 трасса пересекает узкоколейную железную дорогу Пяльмского леспромхоза, проектом предусмотрена разборка существующего переезда с деревянным настилом и устройство нового переезда с железобетонным настилом. Работы по устройству переезда должны быть выполнены в соответствии с «Инструкцией по эксплуатации железнодорожных переездов» 1997 г., изданной Министерством путей сообщения Российской Федерации.

2.4 Земляное полотно

Проектная линия продольного профиля запроектирована с учетом геологических, гидрологических условий и рельефа местности, рекомендаций РН, СНиП 2.05.02-85.

Руководящая отметка насыпи назначена исходя из условий снегозаносимости и минимального возвышения поверхности покрытия над поверхностью земли на участках с необеспеченным стоком и составляет 1,3 м.

Элементы продольного профиля запроектированы под расчетную скорость 100 км/час, максимальный продольный уклон, примененный при проектировании, составляет 24,42 ⁰/₀₀, минимальные радиусы вертикальных кривых: выпуклой – 12800 м, вогнутой – 3700 м.

Наименьшее расстояние видимости встречного автомобиля, исходя из расчетных скоростей, составляет не менее 350 метров.

Ширина земляного полотна принята 12 м, разработано 5 типов конструкции поперечного профиля земляного полотна с привязкой к местным условиям и учитывая требования ТП 503-0-48.87, РН и СНиП 2.05.02-85.

В связи с увеличением платы за перевод лесных земель в нелесные и за изъятие земель лесного фонда на основании Постановления Правительства РФ №278 более чем в 100 раз согласно СНиП 2.05.02-85 п. 4.21 и п. 1.9 крутизна откосов насыпей до 2 метров принята 1:3, при высоте более 2 м – 1:1,5, что влечет за собой экономию строительных материалов, уменьшение объемов земляных работ, а также уменьшает объемы по переустройству коммуникаций.

Для возведения насыпи используются грунты карьеров «Челмужи» и «69 квартал». Карьер «Челмужи» расположен на км 552+200 автомобильной дороги «Вологда-Кириллов-Пудож-Медвежьегорск», влево до 100 м. Полезный слой представлен песками средними (группа грунта по трудности разработки – I, объемный вес – 1,6 т/м³), согласно СНиП 2.05.02-85 пригодными для возведения насыпи. Остаточные запасы грунта в карьере составляют 130 тыс. м³. Карьер разрабатывается по лицензии ПТЗ 00326 ТЭ со сроком действия до 31 декабря 2007 года. По окончании строительных работ карьер подлежит рекультивации.

Карьер «69 квартал» расположен на км 533+200 а/д «Вологда-Кириллов-Пудож-Медвежьегорск», в 1,8 км в северо-восточном направлении по грунтовой дороге в сторону поселка Тамбичозеро, полезный слой представлен песками средними с содержанием гравия и гальки 10-15 %, валунов 5-10 %, пригодными для возведения всех слоев насыпи и замены грунта, коэффициент фильтрации составляет более 1 м/сут., группа грунта по трудности разработки – I, объемный вес 1,70 т/м³. Запасы песчаного материала составляют 55 тыс. м³. Транспортировка грунта на трассу осуществляется автосамосвалами по существующей дороге. Рабочий проект на разработку и рекультивацию карьера выполнен отделом инженерных изысканий ЗАО ПИ «Карелпроект».

На участках совмещения с существующей дорогой при прохождении через заболоченные места выторфовку производят на полную глубину под уширяемую часть земляного полотна. Отсыпка насыпи до минерального дна производятся дренирующим грунтом.

Коэффициент уплотнения грунта принят 0,98 при коэффициенте относительного уплотнения 1,08.

Откосы земляного полотна укрепляются засевом трав с плакировкой.

Объемы земляных работ подсчитаны по поперечникам с учетом поправок на дорожную одежду, устройство виражей, замену грунта после выторфовки, снятие растительного слоя, отсыпку берм под знаки, потери грунта при транспортировании.

Проектом предусмотрено рыхление существующих откосов и устройство уступов.

Местоположение и объемы работ по отсыпке берм под знаки и нарезке уступов отражены в отдельной ведомости.

Общий объем оплачиваемых земработ составляет 207378 м³ или 17358 м³ на 1 км дороги.

Распределение объемов работ по видам разработки и транспортировки приведено на графиках попикетного распределения земляных масс и в покилометровой ведомости объемов земляных работ.

2.5 Дорожная одежда

Согласно заданию на проектирование в проекте принят усовершенствованный капитальный тип покрытия, дорожная одежда рассчитана на перспективный период 16 лет.

Расчет прочности дорожной одежды произведен под осевую нагрузку автомобилей группы А, приведенная интенсивность движения – 222,7 ед/сутки.

Конструкция дорожной одежды рассчитана согласно «Проектированию нежестких дорожных одежд» ОДН 218.046-01.

Вычисляем суммарное расчетное количество приложений расчетной нагрузки за срок службы:

Для расчета по допускаемому упругому прогибу и условию сдвигоустойчивости:

ΣN_р=0,7N_р(К_с/q^(Тсл-1))Т_рдгК_n (2.1)

Где

К_с - коэффициент суммирования (табл. П.6.5)

N_р - приведенная интенсивность на последний год срока службы, авт/сутки

Т_рдг - расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости конструкции

К_n– коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого

ΣN_р=0,7^.222,7(15/1,04¹⁴)145^.1,38=27046 авт.

Исходя из наличия дорожно-строительных материалов в проекте разработана следующая конструкция дорожной одежды (тип I), которая устраивается на всем реконструируемом участке дороги.

Таблица 2.2 Расчетные параметры дорожной одежды

Расчет по допускаемому упругому прогибу.

Рисунок 2.1 Схема конструкции дорожной одежды.

Расчет ведем послойно, начиная с подстилающего слоя по номограмме рис.3.1:

1) Е_н/Е_в=Е^гр/Е^пс=100/130=0,769

По приложению 1 табл.П.1.1 p=0,6 МПа, D=37 см

h_в/D=h_щеб1/D=25/37=0,68

Е^пс_общ/Е^пс=0,86

Е^пс_общ=0,86^.130=112 МПа

2) Е^пс_общ/Е^щеб=112/250=0,448

h_щеб/D=30/37=0,81

Е^щеб_общ/Е^щеб=0,69

Е^щеб_общ=0,69^.250=173 МПа

3) Е^щеб_общ/Е^аб1=173/1400=0,124

h_аб1/D=6/37=0,16

Е^аб1_общ/Е^аб1=0,152

Е^аб1_общ=0,152^.1400=213 МПа

4) Е^аб1_общ/Е^аб2=213/2400=0,09

h_аб2/D=5/37=0,14

Е_общ/Е^аб2=0,10

Е_общ=0,10^.2400=242 МПа

Определяем требуемый модуль упругости:

Е_тр=98,65[lg(ΣN_p)-3,55] (2.2)

Е_тр=98,65[(lg27046)-3,55]=87 МПа

Определяем коэффициент прочности по упругому прогибу:

К_пр=Е_общ/Е_тр (2.3)

К_тр=242/87=2,78

Требуемый минимальный коэффициент прочности для расчета по допускаемому упругому прогибу – 1,20.

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

Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

Т=τ_нр (2.4)

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

В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (песок мелкий) со следующими характеристиками: Е_н=100 МПа (табл.П.2.5), φ=14⁰ и с=0,004 МПа (табл.П.2.4).

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле:

Е_в=Σⁿ_i=1Е_ih_i/Σh_i (2.5)

Где

n – число слоев дорожной одежды;

Е_i – модуль упругости i-го слоя;

h_i – толщина i-го слоя.

Значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл.П.3.2 при расчетной температуре +20⁰С.

Е_в=[(1200^.5)+(800^.6)+(250^.30)+(130^.25)]/66=327 МПа

По отношениям Е_в/Е_н=327/100=3,27 и h_в/D=66/37=1,78 и при φ=26⁰ с помощью номограммы находим удельное активное напряжение сдвига:

τ_н=0,025 МПа

Таким образом:

Т=0,025^.0,6=0,015 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига в грунте рабочего слоя определяем по формуле:

Т_пр=с_N*к_σ+0,1γ_срz_опtgφ_вт (2.6)

Где:

с_N – сцепление в грунте земляного полотна, МПа, принимаемое с учетом повторности нагрузки (табл.П.2.6 или П.2.8);

к_σ – коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания;

z_оп – глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, см;

γ_ср – средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя, кг/см³;

φ_вт – расчетная величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки (табл.П.2.4);

0,1 – коэффициент для перевода в МПа.

Т_пр=0,006^.3+0,1^.0,002^.66^.tg14⁰=0,021 МПа

Определяем коэффициент прочности по сдвигоустойчивости:

К_пр=0,021/0,015=1,4 , что больше К^тр_пр=1,00

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

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

Е_н=173 МПа;

К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя устанавливают по формуле:

Е_в=Σⁿ_i=1E_ih_i/ Σⁿ_i=1h_i (2.7)

Где:

Е_i – модуль i-го слоя;

h_i – толщина i-го слоя.

Е_в=3600^.5+2200^.6/11=2836 МПа

По отношениям h_в/D=11/37=0,30 и Е_в/Е_н=2836/173=16,4 по номограмме находим определяем σ_р`=2,3 МПа.

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле:

σ_р= σ_р`рк_в (2.8)

σ_р=2,3^.0,6^.0,85=1,17 МПа

Вычисляем предельное растягивающее напряжение по формуле:

R_N=R_ok₁k₂(1-V_Rt) (2.9)

Где:

R₀ – нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки, принимаемое по табличным данным (табл.П.3.1);

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

k₂ – коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов (табл.3.6);

V_R – коэффициент вариации прочности на растяжение (приложение 4);

t – коэффициент нормативного отклонения (приложение 4).

R₀=7,80 МПа – для нижнего слоя асфальтобетонного пакета.

k₁=а/^mÖSN_р (2.10)

Где

m – показатель степени, учитывающий свойства монолитного слоя (табл.П.3.1) – 4,0

а – коэффициент, учитывающий различие в реальном и лабораторном режимах растяжения повторной нагрузкой, а так же вероятность совпадения во времени расчетной температуры покрытия и расчетного состояния рабочего слоя по влажности (табл.П.3.1) – 6,3

k₁=6,3/⁴Ö27046=0,491

t =1,39; k₂=0,80

Отсюда

R_N=7,8^.0,491^.0,8(1-0,1^.1,39)=2,64 МПа

Находим коэффициент прочности

К_пр= R_N/s_r=2,64/2,19=1,21, что больше чем К_пр^тр=1,00

Вывод: Выбранная конструкция удовлетворяет критериям прочности.

 Проверка на морозоустойчивость.

Похожие работы

Проект производства работ на строительство автомобильной дороги

Скачать

38236

21

6

... Строительная климатология и геофизика. М., 1983. 136 с. 3. Автомобильные дороги. М., 1986. 52 с. 4. Организация строительного производства. М., 1985. 54 с. 5. Техника безопасности в строительстве. М., 1980. 255 с. 6. Автомобильные дороги. М., 1986. 111 с. 7. СНиП 4.02-91*. Сборники сметных норм и расценок на строительные работы. Сб. 27: Автомобильные дороги. М., 1990. 126 с. 8. СНиП ...

Строительство автомобильной дороги

Скачать

122573

36

1

... -3%. За итогом сводной сметы учтены возвратные суммы в размере 15%от главы«Временные здания и сооружения». Глава 13. Охрана труда   Техника безопасности при строительстве автомобильной дороги Техника безопасности - система организационных мероприятии и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих опасных производственных факторов. Требования к видимости ...

Инженерный проект строительства автомобильной дороги А-Б

Скачать

40590

14

6

... народного хозяйства при выполнении установленного планом объема). Экономический эффект этого направления определяют с использованием цен, себестоимости ресурсов и материалов, от стимулирующего воздействия автомобильных дорог на сферу материального производства, выражающегося в приросте чистой продукции. 3. Экономический эффект в социальной сфере, сокращение потерь от дорожно-транспортных ...

Армирование при строительстве автомобильных дорог

Скачать

24298

0

7

... во всем мире. Причины этого основаны на двух основных факторах: экономический — применение геосинтетических материалов позволяет существенно снизить капиталовложения при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог; экологический — использование геосинтетических материалов благоприятно для окружающей среды (уменьшается расход природных материалов, снижаются объемы подготовительных ...