Реконструкция автомобильной дороги

Федеральное агентство  по образованию

Казанский Государственный архитектурно-строительный университет

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра эксплуатаций и строительства

автомобильных дорог

 

 

Курсовой проект

Реконструкция автомобильной дороги.

 

                                                                     

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: ст. гр. 9АД501

Хакимов Р.                                                                                                                   

                                                                                           Приняла:    Ильина О.Н.

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Казань, 2013г.

                                             

Содержание

Лист

          Введение………………………………………………………………….3

      1. Природные условия района реконструкции автомобильной дороги…………………………………………………………………………….4

2.Анализ исходных  данных………………………………………….……. ..9

3       Конструирование и расчет дорожной одежды……………………….10

3.1        Расчет существующей дорожной одежды…………………………10

3.2        Расчет реконструируемой дорожной одежды …………………….11

4.Технология производства  работ при реконструкции автомобильной  дороги…………………………………………………………………………12

1. Подсчёт объёмов дорожно-строительных материалов…………………………………………..…………………14
2. Определение длины сменной захватки………………………………16
3. Определение производительности автомобилей-самосвалов при подвозе материалов для реконструкции автомобильной дороги…..18
4. Технологическая карта………………………………………………..20

5.  Обеспечение пропуска движения в период производства работ при реконструкции дороги……………………………………………………….23

           Список использованной литературы…………………………………....25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

       Применительно к автомобильным дорогам под реконструкцией обычно понимают коренное переустройство с существенным улучшением условий движения.К реконструкции участка автомобильной дороги относятся работы по замене изношенных и устаревших элементов более прочными и экономичными, обеспечивающими (с учетом деления на перспективу) повышение транспортно-эксплуатационных характеристик и технических нормативов для более высокой категории, чем та, к которой была отнесена дорога.

  При реконструкции строят отдельные участки дороги по совершенно новому направлению, если их геометрические элементы не соответствовали нормам СНиП для той категории , в которую переведена дорога. В этом случае производится уширение земляного полотна и дорожной одежды. Способы уширения земляного полотна зависят от величины уширения характера местности и придорожной полосы, высоты насыпи и глубины выемки, категории дороги. При возможности обеспечения хорошего уплотнения предпочтение следует отдавать одностороннему уширению со смещением оси дороги, поскольку это создает лучшие условия работы дорожных механизмов. При уширении земляного полотна необходимо обратить внимание на обеспечение местной устойчивости новых откосов.

         Могут возникать случаи, когда старую дорожную одежду можно использовать. но необходимо ее уширение, усиление или одновременно уширение и усиление. При полной перестройке разбирают дорожные одежды, а полученные строительные материалы используют для строительства новой дорожной одежды или для других конструкций. Использование старых материалов экономически целесообразно, так как стоимость их ниже новых материалов. Это обьясняется легкостью и простотой работ по разборке и меньшим расстоянием перевозки полученных материалов от места разборки к месту укладки. Разбирают дорожные покрытия и основания кирковщиками, бульдозерами, рыхлителями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Природные условия района реконструкции автомобильной дороги.

 

1.1. Климат района.

       Погода изменчива. Климат мягкий с обилием осадков, меняется на территории Карелии от морского к умеренно — континентальному. Зима снежная, прохладная, но обычно без сильных морозов, если морозы наступают, то только на несколько дней. Лето непродолжительное и тёплое, с большим количеством осадков. Даже в июне в республике иногда бывают заморозки (крайне редко). Жара бывает редко и наступает на две-три недели по южным районам, но из-за высокой влажности она ощутима и при 20°С. В северных районах жара бывает крайне редко, и длится не более нескольких дней.

Таблица 1

Январь									max из средних скоростей по румбам за январь
С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	Штиль
10	11	6	10	13	28	15	7	10	6.2
4.5	4.3	3.6	4.8	6	6.2	4.5	4.2
Июль									min из средних скоростей по румбам за июль
С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	Штиль
18	10	8	5	5	17	20	17	18	0
4.3	3.8	3	3.5	4	3.9	3.7	4.3

 

       

 

 

 

Зимний период                                       Летний период

 

Рис.1 Роза ветров

 

 

 

 

2. Рельеф и растительность.

         Республика расположена в Северной Европе, в северо-западной части России, омывается Белым морем на северо-востоке.

Основной рельеф республики — холмистая равнина, переходящая на западе в Западно-Карельскую возвышенность. Ледник, отступая на север, сильно изменил рельеф Карелии — появились во множестве моренные гряды, озы, камы, озёрные котловины.

            Преобладают хвойные леса, к северу — сосновые, южнее — и сосновые, и еловые. Основные хвойные породы: сосна обыкновенная и ель обыкновенная. Реже встречаются ель финская (север республики), ель сибирская (восток), крайне редко —лиственница сибирская (в Заонежье, в приграничных с Архангельской областью районах). Мелколиственные породы широко распространены в лесах Карелии, это: берёза пушистая, берёза бородавчатая, осина, ольха серая, некоторые виды ивы. Преимущественно в южных районах Карелии, реже — в центральных, обычно небольшими группами в долинах речек и ручьёв, на берегах озёр и во влажных, заболоченных местах встречается ольха чёрная (её отдельные местонахождения есть и в северных районах республики), а липа мелколистная, вяз шершавый, вяз гладкий, клён остролистный произрастают в основном в подлеске, отдельными деревьями или куртинами на участках с наиболее плодородными почвами в южной Карелии.

Геология и тектоника.

           По́чвы Каре́лии — поверхностный слой литосферы, обладающий плодородием на территории Республики Карелия.

Почвенный покров Республики Карелия неоднороден, представлен подзолистыми и торфяными почвами. В целом почвы Карелии мало пригодны к ведению сельского хозяйства ввиду высокой кислотности и каменистости.

Встречаются также болотно-подзолистые почвы, бурозёмы, литозёмы и уникальные шунгитовые почвы. Сельхозугодья на дерновыхшунгитовых почвах Заонежья — одни из самых плодородных земель Русского Севера. О высоком плодородии осушенных торфяных почв наОлонецкой равнине Карелии было известно уже в начале XIX века. На побережье Белого моря распространены азональные для Карелиимаршевые почвы.

Основная ценность почв Карелии определяется их способностью обеспечивать высокое разнообразие лесных экосистем Республики Карелия.

Гидрология.

            В Карелии насчитывается около 27 000 рек, из которых самые крупные: Водла (протяженность — 149 км), Кемь (191 км), Онда (197 км), Унга, Чирка-Кемь (221 км), Ковда, Шуя, Суна с водопадами Кивач и Выг.

             В республике около 60 000 озёр. В совокупности с болотами они насчитывают около 2000 км³ качественной свежей воды. Ладожское и Онежское являются самыми большими озёрами в Европе.                      Другие крупные озёра Карелии: Нюк, Пяозеро, Сегозеро, Сямозеро, Топозеро, Выгозеро, Юшкозеро. Так как территория Карелии располагается на Балтийском кристаллическом щите, то многие реки порожисты и нередко одеты в каменные берега.

Дорожно-строительные материалы

Рис. 2 Схема поставки материалов на трассу.

 

Средняя дальность возки  дорожно-строительных материалов на строящуюся автомобильную дорогу определяется по формуле:

      (1)

где  L0  - расстояние от строящейся дороги до склада материалов;

       L1  - расстояние от начала дороги до дороги, ведущей на склад;

       L2  - расстояние от поворота на склад материалов до конца дороги;

         

      Средняя  дальность возки материалов:

1. Из карьера песка:

 

L_п=((2+0/2)*0+(2+4,6/2)*4,6)/4,6=4,3 км

 

2) Из карьера щебня М600:

 

L_щ=((4+2/2)*2+(4+2,6/2)*2,6)/4,6= 5,2км

 

 

2. С АБЗ и железная дорога:

 

L_АБЗ=((3+1/2)*1+(3+3,6/2)*3,6)/4,6=4,5 км

 

3. Из карьера грунта:

 

L_гр=((5+2/2)*2+(5+2,6/2)*2,6)/4,6=6,2 км

                                         

2.Анализ  исходных данных.

  

Исходные данные: Разработать технологическую карту для производства работ по реконструкции участка автомобильной дороги протяженностью  4,6км в Республике Карелия.

Категория дороги до реконструкции III, после реконструкции I.

Грунт земляного полотна – супесь.

Рабочая отметка насыпи  1,8 м

Износ дорожной одежды - 30%

Схема уширения земляного полотна - односторонняя.

 

 

 

 

 

 

 

Основные параметры автомобильной  дороги до и после реконструкции представлены в таблице №2 в соответствии со СНиП 2.05.02-85;   

Таблице №2                                                                                      

Наименование  параметров	Категория дороги
	III	I
Ширина полосы движения, м	3,5	3,75
Ширина обочин, м	2,5	3,75
Наименьшая ширина укрепительной полосы обочин, м	0,5	0,75
Наименьшая ширина разделительной полосы между разными  направлениями движений,м	-	6
Наименьшая ширина укрепительной полосы на разделительной полосе, м	-	1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Конструирование и расчет дорожной одежды.

 

 

3.1.Расчет существующей  дорожной одежды.

 

1) Плотный горячий мелкозернистый асфальтобетон I марки тип Б на битуме БНД 60/90 , ГОСТ 9128-97, ( Е₁ = 3200 МПа), h=5 см

2) Пористый горячий крупнозернистый асфальтобетон горячий I марки на битуме БНД 60/90 ,(Е₂ = 2000 МПа), ГОСТ 9128-97, h=6 см

3) Фракционированный щебень, М-600, (Е₃ = 350 МПа), ГОСТ 8267-93, h=15см

4) Песчаный подстилающий слой , (Е₄. = 120 МПа), ГОСТ 8736-93, h=25 см

5) Грунт – супесь, Е_гр=67 МПа, ГОСТ 25584-94

Требуемый модуль упругости  Е_ТР = 200 МПа.

Расчет  по допустимому упругому прогибу  ведем послойно, начиная с подстилающего  грунта:

 

1)                           E_н/E_в = Е_гр/ Е_п=67/120=0.55;

h_п/D = 25/37 = 0,7;

E_общ / E_в =E^п_общ /E^п = 0.77;

E^п_общ = 0,77×120= 92,4МПа.

 

2)                           E_н/E_в = E^п_общ / Е_щеб=92,4/350=0,3;

h_щеб/D = 15/37 = 0,41;

E_общ / E_в =E^щеб_общ /E^щеб = 0,44;

E^щеб_общ = 0,44×350= 154МПа.

 

 

 

 

3)                           E_н/E_в = E^щеб_общ / Е_а/бк/з =154/2000=0,08;

H_а/бк/з/D = 6/37 = 0.16;

E_общ / E_в =E^а/бк/з_общ /E^а/бк/з = 0,09;

E^а/бк/з_общ = 0,09×2000= 180МПа.

 

4)                           E_н/E_в = E^а/бк/з_общ / Е_а/бм/з=180/3200=0,06;

H_а/бм/з/D = 5/37 = 0.14;

E_общ / E_в =E^а/бм/з_общ /E^а/бм/з = 0,07;

E^а/бм/з_общ = 0,07×3200= 224МПа.

 

К_пр=1,0≤_Еобщ /Е_тр.=224/200=1,12 – условие выполняется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 Расчет реконструированной  дорожной одежды.

 

 

 

 

 

    Автомобильная  дорога I категории - требуемый модуль упругости E_тр=230 МПа.

Приведем слои новой  дорожной одежды:

1.Плотный, горячий, мелкозернистый асфальтобетон тип Б, марка I на  битуме  БНД 40/60 (Е₁=4400МПа) ГОСТ 9128-97; h=4 см

2. Плотный, горячий,  мелкозернистый асфальтобетон тип Б, марка I на  битуме  БНД 60/90 (Е₂=3200МПа) ГОСТ 9128-97; h=5 см

3. Пористый, горячий, крупнозернистый  асфальтобетон,  марка I на  битуме  БНД 60/90 (Е₃=2000МПа) ГОСТ 9128-97; h=9 см

4. Щебень М-800 (Е₄=450 МПа) ГОСТ 8267-93 ; h=12 см

5. Фракционированный щебень, М-600, (Е₅ = 350 МПа), ГОСТ 8267-93, h=15см

 

6. Песок средней крупности (Е₆=120 Мпа) ГОСТ 8736-93; h=25 см