В связи с тем, что существующие водопропускные трубы находятся в хорошем состоянии, в местах поднятия земляного полотна проектом предусмотрено их удлинение. Всего удлиняется ж/б труб диаметром 1.0 м – 7 шт. на 75,54 пм, диаметром 1.5 м – 1 шт. на 8,77 пм. Железобетонная прямоугольная труба отверстием 1,5х2,0 м на ПК 100+60 находится в хорошем состоянии, удлинению не подлежит, проектом предусмотрено выполнение ремонтных работ.

Существующие железобетонные мосты через р. Филиппа и р. Тамбица реконструируются.

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:

ΣNр=0,7Nр(Кс/q(Тсл-1))ТрдгКn                       (2.1)

Где

Кс - коэффициент суммирования (табл. П.6.5)

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

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

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

ΣNр=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) Ен/Ев=Егр/Епс=100/130=0,769

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

hв/D=hщеб1/D=25/37=0,68

Епсобщ/Епс=0,86

Епсобщ=0,86.130=112 МПа

2) Епсобщ/Ещеб=112/250=0,448

hщеб/D=30/37=0,81

Ещебобщ/Ещеб=0,69

Ещебобщ=0,69.250=173 МПа

3) Ещебобщ/Еаб1=173/1400=0,124

hаб1/D=6/37=0,16

Еаб1общ/Еаб1=0,152

Еаб1общ=0,152.1400=213 МПа

4) Еаб1общ/Еаб2=213/2400=0,09

hаб2/D=5/37=0,14

Еобщ/Еаб2=0,10

Еобщ=0,10.2400=242 МПа

Определяем требуемый модуль упругости:

Етр=98,65[lg(ΣNp)-3,55]                        (2.2)

Етр=98,65[(lg27046)-3,55]=87 МПа

Определяем коэффициент прочности по упругому прогибу:

Кпр=Еобщ/Етр                                 (2.3)

Ктр=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=τнр                                     (2.4)

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

В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (песок мелкий) со следующими характеристиками: Ен=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:

Ев=Σni=1Еihi/Σhi                              (2.5)

Где

n – число слоев дорожной одежды;

Еi – модуль упругости i-го слоя;

hi – толщина i-го слоя.

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

Ев=[(1200.5)+(800.6)+(250.30)+(130.25)]/66=327 МПа

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

τн=0,025 МПа

Таким образом:

Т=0,025.0,6=0,015 МПа.

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

Тпр=сN*кσ+0,1γсрzопtgφвт                   (2.6)

Где:

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

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

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

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

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

0,1 – коэффициент для перевода в МПа.

Тпр=0,006.3+0,1.0,002.66.tg140=0,021 МПа

Определяем коэффициент прочности по сдвигоустойчивости:

Кпр=0,021/0,015=1,4 , что больше Ктрпр=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.

Ен=173 МПа;

К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя устанавливают по формуле:

Ев=Σni=1Eihi/ Σni=1hi                               (2.7)

Где:

Еi – модуль i-го слоя;

hi – толщина i-го слоя.

Ев=3600.5+2200.6/11=2836 МПа

По отношениям hв/D=11/37=0,30 и Ев/Ен=2836/173=16,4 по номограмме находим определяем σр`=2,3 МПа.

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле:

σр= σр`ркв                                        (2.8)

σр=2,3.0,6.0,85=1,17 МПа

Вычисляем предельное растягивающее напряжение по формуле:

RN=Rok1k2(1-VRt)                             (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);

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

t – коэффициент нормативного отклонения (приложение 4).

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

k1=а/mÖSNр                                       (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

RN=7,8.0,491.0,8(1-0,1.1,39)=2,64 МПа

Находим коэффициент прочности

Кпр= RN/sr=2,64/2,19=1,21, что больше чем Кпртр=1,00

Вывод: Выбранная конструкция удовлетворяет критериям прочности.

 Проверка на морозоустойчивость.

1.                 По приложению 5 табл.5.1 назначаем для каждого слоя коэффициент теплопроводности.

Таблица 2.3 Коэффициенты теплопроводности дорожной одежды.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17