Студ

Library

Комплексный проект реконструкции автомобильной дороги "Верх. Ирмень – Козиха – Верх. Чик"

Курсовая Работа По Ремонту Автомобилей

Введение


Реконструируемая автомобильная дорога находится в Ордынском районе на участке 0-6 км Верх. Ирмень - Козиха - Верх. Чик, является дорогой местного значения. Дорога обеспечивает устойчивое транспортное сообщение между другими отдаленными населенными пунктами. За счет чего осуществляется снабжение местного населения, оказание медицинской помощи и решается еще целый ряд задач. Одной из важнейших задач данной дороги является обеспечение функционирования сельскохозяйственного комплекса.

Проведение работ реконструкции существенно повысится транспортно-эксплуатационные качества данного участка дороги. В результате чего ожидается увеличение пропускной способности дороги, повышение скорости движения автомобилей и снижение аварийности на дороге.

1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ


1.1 Анализ исходных данных для разработки проекта реконструкции


Реконструируемая дорога находится в Ордынском районе на участке 0-6 км Верх. Ирмень - Козиха - Верх. Чик .

Рабочий проект дороги для реконструкции на участке в 0-6 км Верх. Ирмень - Козиха - Верх. Чик в Ордынском районе взят в Проектной конторе ОАО Новосибирскавтодор, где был разработан в мае-июне 2002 года в соответствии с заданием и утвержден.


.2 Природно-климатические условия района реконструкции автомобильной дороги


Природно-климатические условия


Климат Ордынского района НСО резко-континентальный с продолжительной морозной и ветреной зимой и коротким жарким летом. Согласно дорожно-климатического районирования район относиться к четвертой дорожно-климатической зоне (Лесостепь со значительным увлажнением грунтов в отдельные периоды года).

Абсолютная минимальная температура воздуха -50 С.

Абсолютная максимальная температура воздуха +39 С.

Абсолютная температура наиболее холодного месяца -25 С.

Расчетная температура наиболее холодной пятидневки -40 С.

Среднегодовая температура воздуха - 0,2 С.

Количество осадков за год 370.

Наибольшая скорость ветра 26 м/с.

Средняя дата образования устойчивого снежного покрова 7.11.

Средняя дата разрушения устойчивого снежного покрова 12.4.

Расчетная толщина снежного покрова с вероятностью превышения 5% 36 см.

Максимальная глубина промерзания грунта 220 см.

Средняя температура воздуха по месяцам, повторяемость направления ветра - числитель, средняя скорость ветра по направлениям, повторяемый штиль, глубина промерзания почвы, величина снежного покрова, продолжительность солнечного сияния - распределенные по месяцам представлены ниже в таблицах 1,2,3,4,5,6 соответственно.


Таблица 1 - Средняя температура воздуха по месяцам, С.

Месяц123456789101112Температ с -18,8 -17,3 -10,1 1,5 10,3 16,7 19 15,8 10,1 1,9- 9,2 -16,5

Таблица 2 - Повторяемость направления ветра - числитель, %; средняя скорость ветра по направлениям, м/с; повторяемый штиль.

ЯнварьССВВЮВЮЮЗЗСЗШтиль6/2,1`6/23/2.28/3.532/4.637/5.85/3.83/2.710ИюльССВВЮВЮЮЗЗСЗШтиль11/2.915/39/3.49/3.116/3.519/3.413/3.18/2.910

Таблица 3 - Глубина промерзания почвы, см.

Месяц11121234Глубина02246546564

Таблица 4 - Величина снежного покрова, м.

Месяц11121234МаксМинСрВеличина9151924271673729

Таблица 5 - Продолжительность солнечного сияния, ч.

Месяц123456789101112продолжит671071682132643023042451701005845

Таблица 6 - Среднемесячная и годовая относительная влажность воздуха.

Месяцы123456789101112годоваяОтносит влажность77767670586472757476797974

Количество атмосферных осадков за год 385 мм из них 295 мм жидких. Суточный максимум составляет 73 мм. Таяние начинается 20 марта, 11 апреля нарушается устойчивый снеговой покров. Зимнее время господствующие ветры ЮЗ направления, в летнее время отмечаются ветры в любых направлениях.

ВЫВОД: Климатические условия являются неблагоприятными для дорожного строительства. Работы 0 группы, к которой относятся устройство слоёв основания дорожной одежды из щебня, гравия, шлака и др. работы с применением сборного железобетона, работы по строительству мостов, труб и сооружений дорожной и автотранспортной служб, можно производить круглогодично. Работы 1 группы, к которой относятся устройство слоёв дорожной одежды из каменных материалов и линейные земляные работы, можно производить с 10.04 по 20.10. Работы 2 группы, к которой относятся устройство слоёв дорожной одежды из грунтов, укрепленных вяжущим или улучшенных скелетными добавками, из шлакобетона, асфальтобетона, цементобетона, черного щебня и смесей, изготовленных в установке, можно производить с 01.05 по 15.09. Работы 3 группы, к которой относятся устройство слоёв дорожной одежды из каменных материалов, укрепленных органическими вяжущими смешением на дороге и грунтощебня, укрепленного органическими вяжущими, можно производить с 15.05 по 15.09. Работы 4 группы, к которой относится устройство поверхностной обработки, можно производить с 10.06 по15.08.


1.3 Инженерная оценка рельефа, грунтово-геологических, гидрологических, гидрогеологических условий местности


Рельеф

В геоморфологическом отношении исследуемый участок относиться к области Приобского плато, району Карасукского увала, наблюдается выположенность рельефа со слаборазвитой овражно-балочной сетью. Характерные формы микрорельефа: посадочные блюдца, поды и озёрные ванны.

Согласно СТП ТУАД 32-03-2000 участок относится к дорожно-климатической зоне 111.X.1, холмистой подзоне, первому дорожному району. По характеру поверхностного стока и степени увлажнения верхней толщи грунтов территория относится ко второму типу местности.

Почвенный покров в данном районе представлен подзолистыми и лугово-чернозёмными почвами.

Сейсмичность данного района оценивается в пять баллов. В геологическом строении верхней толще пород принимают участие плейстоценовые эолово-делювиальные лёссовые пароды красногодубровской свиты, представленные светло бурами суглинками.

Подземные воды, являющиеся по типу грунтово-безнапорные, вскрыты на участке ПКО-ПК10.

Установившийся уровень грунтовых вод - 2,9 (3,3) метра. Амплитуда сезонного колебания уровня грунтовых вод составляет 2 метра. Возможно, сезонный подъём уровня грунтовых вод на 0,5 метра и понижения на 1,5 метра от зафиксированного.

Грунты

Природная влажность грунта изменяется от 0,12 до 0,19. Влажность на границе текучести изменяется от 0,25 до 0,31, на границе раскатывания от 0,16 до 0,2. Плотность грунта колеблется в пределах 1,55 - 1,75 грамм/см кубический, коэффициент пористости - в пределах 0,795 - 1,045. Оптимальная влажность суглинка 0,17, максимальная плотность сухого грунта 1,67 грамм/см кубический.

Природная влажность грунта изменяется от 0.24 до 0.26. Влажность на границе текучести изменяется от 0.29 до 0.31, на границе раскатывания равна 0.18. Плотность грунта равна 1.88г/ см кубический, коэффициент пористости - 0.783. Нормативные значения показателей физико-механических свойств грунтов, выделенных инженерно-геологических элементов, приведены в сводной колонке.

Согласно классификации грунта по трудности разработки (СНиП 1V-2-82) суглинок твердый относится к позиции ЗЗв, суглинок мягкопластичный - к ЗЗа.

Современные инженерно-геологические процессы и явления

При строительстве автомобильной дороги, возможно, нарушение поверхностного стока, эрозия склонов и откосов, сезонное пучение грунтов, подтопление, заболачивание, уплотнение грунтов в основании дорожных сооружений и просадочные деформации лессовых грунтов.

Инженерно-геологические условия

Насыпь существующей дороги высотой 0.1-1.2м сложена суглинком легким пылеватым твердым с примесью органических веществ (ИГЭ-2). В основании насыпи залегают суглинки легкие пылеватые твердые слабо набухающие просадочные (ИГЭ-3) с коэффициентом уплотнения 0.84, вскрытой мощностью 1.7-3.8м.

Расчетная глубина промерзания грунтов земляного полотна 208см. На момент обследования грунтов насыпные грунты (ИГЭ-2) и суглинки (ИГЭ-3) являются непучинистыми, т.к. природная влажность их менее критической (согласно «Пособию к СНиП 2.02.01-83).

1.4 Расчеты перспективной интенсивности движения. Обоснование категории дороги


Расчеты перспективной интенсивности движения для реконструируемых дорог основываются преимущественно на данных учета движения по существующей дороге.

Предполагается тенденция увеличения интенсивности движения по возрастающим темпам, рассчитываем перспективную N интенсивность автомобильных дорог на 20 и 10 год, что отраженно на гистограмме листе 1.


(1)


где Nо - интенсивность автомобильной дороги на первый год, авт./сут;

P - Ежегодный прирост интенсивности,%.

Получаем соответственно N=1089 авт./сут. и N=608 авт./сут


1.5 Обоснование реконструкции участка автомобильной дороги


Реконструкция участка автомобильной дороги производится вследствие большого снижения показателя прочности дорожной одежды.

Производится реконструкция плана трассы за счет увеличения радиуса круговых и переходных кривых, смещения оси трассы; продольного профиля дороги за счет изменения выпуклых и вогнутых кривых, продольных уклонов; земляного полотна.

1.6 Обоснование принятых технических нормативов на элементы дороги


Согласно СНиП 2.05.02 - 85 получаем, что данная дорога 4-ой категории с интенсивностью 360 авт./сут. при реконструкции переходит в 3-ю техническую категорию (интенсивность 1089 авт./сут.).

Согласно СНиП 2.05.02-85 технические нормативы приведены ниже в таблице 7.


Таблица 7 - Технические нормативы элементов дорог

ПараметрЕд. изм.43Принятые в проектеИнтенсивностьАвт./сут.360>10001089Расчетная скоростьКм/час80100100Число полос движенияШтуки222Ширина полосы движениям.33,53,5Ширина проезжей частим.677Ширина обочиным.22,52,5Ширина укрепительной полосым.0,50,50,5Ширина земляного полотнам.101212Наибольший продольный уклон‰605050Наибольший поперечный уклон‰202020Наименьшее расстояние видимостим.Для остановки150200200Встречного автомобиля250350350Наименьший радиус кривойм.В плане300600600В продольном профилем.Выпуклой50001000010000Вогнутой200030003000Габарит мостаГ8Г10Предельная длина прямой в планем.1500200020001.7 Характеристика существующей дороги


.7.1 Состояние существующей дороги

Реконструируемая дорога находится в Ордынском районе на участке 0-6 км Верх. Ирмень - Козиха - Верх. Чик. Слева то трассы проходит кабель связи.

Трассу прокладываем по существующей автомобильной дороге с поднятием земляного полотна. Ширина насыпи 10-12 м, высота 0,5-1,0м. На участке пк0-пк17 трасса проходит по с.В.Ирмень. на пк0+48 и пк6+58 справа расположены металлические автопавильоны. По селу слева проходит водопровод. Резервы и откосы задернованы. Водоотвод с дороги осуществляется за счет рельефа местности и водопропускных труб: место, диаметр, состояние показано ниже в таблице 8, направление съездов и переездов указано в таблице 9 .


Таблица 8 - Состояние водопропускных труб

Местоположение ПКДиаметр трубы мДлина трубы мСостояние5+880,89Плохое, без оголовков13+120,813,1Плохое, оголовки разрушены26+231,012,4Удовлетв, с портал оголовками

Таблица 9 - Направления съездов и переездов приведены

Местоположение, ПКНаправлениеНаличие трубы (диаметр), м6+20вправо0,511+75влево0,313+20вправо в поле влево на базу0,515+08влево на базу15+35вправо в поле1,0

1.7.2 Оценка геометрических элементов дороги

За начальный репер принят репер N 1, расположенный в 20 м от ПК 0+42 влево от трассы с условной отметкой 42.124 м.

Общее направление трассы юго-западное. Видимость дороги в плане обеспечена. На всем протяжении трассы имеются 9 углов поворота, минимальный радиус равен 400 м. Общая протяженность трассы 6,0 км. Общая протяженность кривых составляет 1502,25 м или 25 %, прямых участков - 4497,74 или 75 %. В продольном профиле максимальный уклон составляет 27‰. Видимость в продольном профиле обеспечена. Продольный водоотвод осуществляется по рельефу местности. По существующим и запроектируемым кювет-резервам осуществляется сброс через трубы в пониженные места рельефа местности. Ширина земляного полотна и заложение откосов назначили в соответствии с СНиП 2.05.02-85 для дорог 4 технической категории. Поперечные профили запроектированы в соответствии с типовым проектом 503-0-8.87 «Земляное полотно автомобильных дорог общего пользования» через каждые 100 м.


1.7.3 Оценка аварийности движения транспорта

Для оценки аварийности движения транспорта использовали программный комплекс «CREDO», в «CAD CREDO» выбираем меню «Оценка проектного решения», где в подменю «Состав транспортного потока» заполнили данные, а также ввели данные по наличию пересечений и примыканий. Также ввели данные для моделирования, указали тип и состояние дорожной одежды. Итог проектного решения отражен на графике коэффициентов аварийности, где видно, что коэффициенты аварийности находятся в пределах от 8 до 16,8 на кривых в плане и участках с ограниченной видимостью, что недопустимо для дорог четвертой категории согласно СНиП 2.05.02-85. Аварийность движения транспорта показана на графике листа 4 «График коэффициентов аварийности ».

2. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ


Исходная конструкция дорожной одежды взята с проекта: плотный а/б, щебень, песчанно-щебеночная смесь; представленная в таблице 10.


Таблица 10 - Исходная конструкция дорожной одежды

Материал слояВысота слоя, смРасчет по упругому допустимому прогибу Е, мПаРасчет по условиям сдвигоустойчивости Е, мПаРасчет на растяжение при изгибеЕ, мПаR, мПаm12345678Плотный мелкозернистый а/б типа Б марки ГОСТ 9128-9762400120036009,56,35Щебень, обработанный вязким битумом в установке, уложенный по способу заклинки с розливом битума 2,5л/м2; ГОСТ 8267-9312600600600---Песчанно-щебеночная смесь, непрерывно гранулированная при максимальном размере зерен С-40 мм; ГОСТ 25607-9426280280280---Суглинок легкий393939---

2.1 Наличие, источники получения дорожно-строительных материалов


В районе реконструируемой трассы месторождения дорожно-строительных материалов отсутствуют, поэтому предусматриваем использование привозных строительных материалов:

щебень Искитимского карьера (доставляется по железной дороге до ст. Обь на расстояние 86 км, далее автомобильным транспортом - 77 км);

железобетонные изделия для обстановки доставляются с ЗЖБИ г. Новосибирска автотранспортом - 76 км;

железобетонные изделия для труб доставляются с ЗЖБИ поселка Горный автотранспортом - 151 км;

- асфальтобетон доставляется с АБЗ с. Ордынское - 32 км;

щебень и отсев Искитимского карьера по ж/д. -59 км, далее на АБЗ автотранспортом - 90 км;

битум с НПЗ г. Омска по ж/д - 646 км, далее на АБЗ автотранспортом -90км.


2.2 Исходные данные для расчета дорожной одежды


Для расчета дорожной одежды необходимы следующие показатели:

- Район проектирования Ордынский дорожно-климатическая зона.

- Тип покрытия облегченный.

Срок службы 16 лет.

Коэффициент надежности 0,83.

Перспективная интенсивность движения на 16 год эксплуатации дорожной одежды, тенденция увеличения - по возрастающим темпам:


(2)

получаем авт./сут,

Приведение интенсивности движения к расчетной нагрузке 100 кН сведено в таблицу 11.


Таблица 11 - Оценка пропускной способности

Марка автомобиляГрузоподъем ность, тСодержание в потоке, %Интенсивность движения. авт./сут N 1 / N 16Коэффициент приведения SПерспт. Интенс.Nпр, авт./сут 1/16123456Легковые38140/32800ПАЗ-32012,01240/1030,728/72ГАЗ-53А4,030108/2590,333/78КАМАЗ-53208,02072/1731,179/190100360/863140/340

Приведенная к нагрузке типа А интенсивность движения на более

загруженную полосу:

=f*Nпр (3)


где f - коэффициент, учитывающий число полос движения и распределение движения по ним.

На 1 год: N1 =187 авт/сут.

На 16 год: N16= 77 авт/сут.


2.3 Определение модуля упругости существующей дорожной одежды


Расчет ведем, послойно начиная, с подстилающего грунта. Схема расчета представлена на рисунке 2.3.1

Находим общий модуль упругости песчанно - щебеночной смеси

(4)


где Ен - модуль упругости нижнего и Ев - модуль упругости верхнего слоя


==0,14;

(5)


где hв - толщина верхнего слоя, D - диаметр расчетного отпечатка шины


=0,703


D

Е общ пеc=280*0,33=93 мПа. Еобщ=216мПа


Е а/б = 24006

Е щебня = 60012


Е п.щ.с = 28026


E гр = 39


Рисунок 2.3.1- Определение модуля упругости существующей дорожной одежды


Находим общий модуль упругости щебня

= 0,155;

;

Е=600*0,24=144 мПа.

Находим общий модуль упругости асфальтобетонной смеси

==0,06;

;

Е=2400*0,09=216 мПа.

Общий модуль упругости асфальтобетонной смеси со снижением прочности:


Е=К* Е (6)


где К - коэффициент снижения прочности дорожной одежды, Р - снижение прочности дорожной одежды за период эксплуатации, %;


К=1-Р=1-0,15=0,85;

Е=0,85*216=184 мПа;


2.4 Конструирование и расчет дорожной одежды на участке усиления


.4.1 Конструирование дорожной одежды на участке усиления

Для данной интенсивности движения толщина слоя усиления не должна быть меньше 12-13 см, так как условие прочности не выполняется, принимаем: в качестве слоя усиления верхний слой толщиной 4 см из горячего плотного мелкозернистого асфальтобетона типа Б марки II нижний слой горячий пористый мелкозернистый асфальтобетон марки II по расчету.

В таблице 12 представлены прочностные характеристики материалов необходимые для дальнейшего расчета дорожной одежды.


Таблица 12 - Прочностные характеристики материалов дорожной одежды

Материал слояВысота слоя, смРасчет по упругому допустимому прогибу Е, мПаРасчет на растяжение при изгибеЕ, мПаR, мПаm1235678Горячий плотный мелкозернистый а/б типа Б марки II4240036009,56,35Горячий пористый крупнозернистый, а/б марки II8140022007,87,6412117117

2.4.2 Расчет конструкции дорожной одежды на участке усиления

Требуемый модуль упругости для реконструируемой дороги:


; (7)


Минимальный модуль упругости для реконструируемой дороги:


; (8)

r=1-К (9)

где А и В - эмпирические коэффициенты принимаемые для расчетной нагрузки 100 кН, А=125 мПа, В=68 мПа /2/; - коэффициент, учитывающий тип покрытия, =0,148 /2/; - коэффициент, учитывающий продолжительность расчетного периода, =0,86 /2/;

N - среднесуточная интенсивность движения на полосу первого года приведенная к нагрузке типа А интенсивность движения на более загруженную полосу: N1=77 авт/сут.; К - коэффициент относительной прочности дорожной одежды, К=0,9 /2/; К - региональный коэффициент, К=1 /2/; К - коэффициент, учитывающий сопротивление конструкции сдвигу и изгибу, К=1,62 /2/; К - коэффициент, зависящий от фактической интенсивности дорожного движения, К=1,01 /2/; х - параметры, зависящие от допускаемой вероятности повреждения покрытия, r; Кн. - коэффициент надежности /2/;

Тогда получаем =233 мПа. и =291 мПа.

R=1-0,83=0,17; х=1,178.

Расчет необходимой толщины слоя усиления.

Общий модуль упругости асфальтобетонной смеси верхнего слоя

где Ен - требуемый модуль упругости, Ев - модуль упругости верхнего слоя


==0,12;

;


Е=2400*0,10=240 мПа.

Общий модуль упругости асфальтобетонной смеси нижнего слоя

==0,13;


где Ен - модуль упругости существующей дорожной одежды, Ев - модуль упругости нижнего а/б слоя


==0,17;


где Ен - модуль упругости нижнего а/б слоя, Ев - общий модуль упругости нижнего а/б слоя

h = 8 см

Общая толщина слоя усиления составила 12см.


2.5 Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.


.5.1 Расчет нижнего слоя асфальтобетона

Приводим конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой модели - часть конструкции расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоев - рисунок 2.5


Етр = 291 мПа



Е1=3600 4 см

Е2=2200 8 см

Рисунок 2.5 - Двухслойная модель конструкции


Общий модуль упругости верхних слоев асфальтобетона

Eв = ;(10)


Где числитель - сумма произведений каждого модуля упругости и толщины слоя соответственно, знаменатель - сумма всех толщин конструкции

Е мПа;

==0,324;

;

-растягивающее напряжение от единичной нагрузки по номограмме /2/

=2,21 мПа;


=*p*k0(11)


Где - наибольшее растягивающее напряжение в соответствующем слое

=2,21*0,6*0,85=1,127 мПа;

Определяем Ro - нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки, R=7,8 мПа /4/;

Прочность материала монолитного слоя при многократном растяжении при изгибе определяют по формуле:

= Rok1k2(1 - vR×t),(12)

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

k2 - коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов, k2 =0,8 /4/;

vR - коэффициент вариации прочности на растяжение, vR =0,1 /4/ ;

t - коэффициент нормативного отклонения, t =1,06 /4/;

m - показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя, m =4 /4/;


(13)


?1=0,429

где a - коэффициент, учитывающий различие в реальном и лабораторном режимах растяжения повторной нагрузкой, а также вероятность совпадения во времени расчетной (низкой) температуры покрытия и расчетного состояния грунта рабочего слоя по влажности, a =7,6 /4/;

SNp - расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия, определяют по формуле:


(14)


где Np - приведенная интенсивность на последний год срока службы, авт./сут; Трдг - расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости конструкции, Трдг =130 /3/;

kn - коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого, kn =1, 32 /3/; Кс - коэффициент суммирования, Кс =39,42 /3/; q - показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам;

= 97 879 авт./сут; RN = 2,393 мПа;

То есть находим коэффициент прочности по упругому прогибу

Кпр= (15)


Кпр ==2,123;

Коэффициент прочности по упругому прогибу больше требуемого минимального коэффициента прочности =0,94; следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности.


2.5.2 Расчет верхнего слоя асфальтобетона

Приводим конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой модели - часть конструкции расположенная ниже плотного асфальтобетонного слоя представлена на рисунке 2.5.1.


2) Е= Е=291 мПа;


Е1об=184 мПа

==0,108;

;

=0,75 мПа;

Наибольшее растягивающее напряжение

=0,75*0,6=0,45 мПа;

Определяем нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки,

R=9,50 мПа;

RN =9,50*0,63*0,90(1-0,1*1,06)=4,82 мПа;

=0,63

Получаем коэффициент прочности по упругому прогибу:


Кпр= ==9,2;


Коэффициент прочности по упругому прогибу больше требуемого минимального коэффициента прочности =0,94.

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


2.6 Конструирование и расчет дорожной одежды на участке уширения


.6.1 Конструирование дорожной одежды на участке уширения первого варианта

Конструирование дорожной одежды и толщины ее слоев назначается на основе расчетов в процессе вариантного проектирования с учетом значения дороги, интенсивности движения, состава и скоростей движения транспорта, климатических и гидрологических условий, наличие местных дорожно-строительных материалов. При разработке вариантов конструкций дорожной одежды учитывают как же, что толщины слоев должны быть достаточными для обеспечения надлежащего условия формирования каждого слоя в период строительства и надежной его работы в эксплуатации.

Конструкции дорожной одежды выбирают по условию наибольшей экономичности строительства, наименьшего расхода материалов, в особенности привозных. При использовании местных материалов необходимо учитывать не только экономические показатели дорожной одежды, но и показатели прочности, долговечности и условий эксплуатации конструкции. Толщины конструктивных слоев дорожной одежды определяются расчетом, наименьшая допустимая толщина конструктивных слоев дорожной одежды из разных материалов принимается по ОДН [3]. Покрытие и верхние слои основание из асфальтобетонных смесей проектируются в соответствии с рекомендациями приложения ГОСТ [4].

Строящаяся автомобильная дорога относится к 111 технической категории. По таблице 3.1 ОДН [3] на этих дорогах применяют капитальные дорожные одежды с асфальтобетонным покрытием.

Принимая во внимание все рекомендации ОДН [3], назначено 4 варианта капитальной дорожной одежды с усовершенствованным покрытием для реконструируемой дороги, которые приведены на листах 2, 3.

На участке уширения принимаем конструкцию: горячий плотный мелкозернистый а/б типа Б марки ; горячий пористый крупнозернистый, а/б марки ; белый щебень, обработанный вязким битумом, уложенный по способу пропитки с розливом битума 2,5л/м2; грунт обработанный комплексным вяжущим; песок - которая приведена в таблице 13.


Таблица 13 - Расчетные значения слоев уширения первого варианта

Материал слояВысота слоя, смРасчет по упругому допустимому прогибу Е, мПаРасчет по условиям сдвигоустойчивости Е, мПаРасчет на растяжение при изгибеЕ, мПаR, мПаm12345678Горячий плотный мелкозернистый а/б типа Б марки 42400120036009,56,35Горячий пористый крупнозернистый, а/б марки 8140080022007,87,64Белый щебень, обработанный вязким битумом, уложенный по способу пропитки с розливом битума 2,5л/м216400400400Грунт обработанный комплексным вяжущим30280280280Песок20120120120Суглинок легкий393939

Расчет ведем послойно с двух сторон начиная, с подстилающего грунта.

Схема расчета представлена на рисунке 2.6


D

Еобщ=184 мПа


Е щебня = 40012


Е п.щ.с = 28030

Е пес = 12020

E гр = 39


Рисунок 2.6 - Схема расчета конструкции

Общий модуль упругости песчаного слоя


==0,325;

;


Е=120*0,5=60,0 мПа;

Общий модуль упругости грунта, обработанного комплексным вяжущим


==0,214;

;


Е=280*0,49=129,0 мПа;

Теперь расчет ведем сверху вниз для определения толщины слоя


==0,460;

==0,322;


Необходимая толщина слоя из щебня, обработанного вязким битумом:


0,41;


=37*0,41=16 см.

Толщина слоя составляет 16 см.


2.6.3 Конструирование дорожной одежды на участке уширения второго варианта

На участке уширения вторая конструкция возможных слоев: горячий плотный мелкозернистый а/б типа Б марки ; горячий пористый крупнозернистый, а/б марки ; черный щебень, уложенный по способу заклинки и с розливом битума 1,5л/м2; грунт обработанный комплексным вяжущим; песок средней крупности - приведена в таблице 14.


Таблица 14 - Расчетные значения слоев уширения

Материал слояВысота слоя, смРасчет по упругому допустимому прогибу Е, мПаРасчет по условиям сдвигоустойчивости Е, мПаРасчет на растяжение при изгибеЕ, мПаR, мПаm12345678Горячий плотный мелкозернистый а/б типа Б марки 42400120036009,56,35Горячий пористый крупнозернистый, а/б марки 8140080022007,87,64Черный щебень, уложенный по способу заклинки и с розливом битума 1,5л/м28800800800Грунт обработанный комплексным вяжущим20600600600Песок средней крупности30120120120Суглинок легкий393939

Третий и четвертый варианты конструкции дорожной одежды приведены в томе 2.


2.6.4 Расчет конструкции дорожной одежды на участке уширения

Расчет ведем послойно с двух сторон начиная, с подстилающего грунта. Схема расчета представлена на рисунке 2.6

D

Еобщ=184 мПа


Е щебня = 80012


Е гр обр = 60030

Е пес = 12020

E гр = 39


Рисунок 2.6 - Схема расчета конструкции


Общий модуль упругости песчаного слоя


==0,325; ;


Е общ пес=120*0,58=70,0 мПа;

Теперь расчет ведем сверху вниз:


==0,23; ;

Е=Е=2400*0,17=136 мПа;


Находим необходимую толщину слоя из грунта обработанного комплексным вяжущим:


==0,227; ==0,116;

0,39; =37*0,39=14 см.


Толщина слоя составляет 14 см.

2.7 Расчет конструкции первого варианта по условиям сдвигоустойчивости


В грунте

Действующие активные напряжения в грунте определяются по формуле:


Т=*Р;(16)


где - активное удельное напряжение сдвига от единичной нагрузки; постоянные данные в грунте С=0,068 мПа; ст=25;дин=9о, Р - расчетное давление колеса на покрытие.

Для определения предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели, как в пункте 2.5

Е= = 451 мПа,


;

==2,11;


=0,0159; Т=0,0159*0,6=0,009 мПа;

Предельное активное напряжение сдвига


Т=(17)


где сN - сцепление в грунте (в песке) земляного полотна, мПа; kд - коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания, kд =1 /3/;. Zоп - глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, zоп =78 см; gср - средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя, кг/см3;

jст - расчетная величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки.

Т = 0,019 мПа;


К=; (18)


К= что больше =0,94; следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условиям прочности на сдвиг.

В песке

С=0,002 мПа; ст=27;дин=32о

Общий модуль упругости конструкции

Е===565 мПа,

; ==1,568;

=0,0145; Т=0,0145*0,6=0,008 мПа;

Предельное активное напряжение сдвига:

Т=0,002*4+0,1*0,002*58* tg 32=0,056 мПа

К=; что больше =0,94; следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условиям прочности на сдвиг.


2.8 Расчет конструкции второго варианта по условиям сдвигоустойчивости


В грунте

Действующие активные напряжения в грунте определяются по формуле:

С ст =0,068 мПа; С дин =0,012 мПа;ст=25;дин=9о постоянные данные

Е==462 мПа,

; ==1,73;

=0,0175; Т=0,0175*0,6=0,0107 мПа;

Предельное активное напряжение сдвига

Т=0,012*1+0,1*0,002*64* tg25=0,019 мПа;

К=, что больше =0,94 - следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условиям прочности на сдвиг.

В песке

С=0,002 мПа; ст=27;дин=32о

Общий модуль упругости конструкции

Е==765 мПа,

; ==0,919;

=0,026; Т=0,026*0,6=0,0156 мПа;

Предельное активное напряжение сдвига

Т=0,002*4+0,1*0,002*58*tg32=0,016 мПа

К=; что больше =0,94; следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условиям прочности на сдвиг.


2.9 Выбор варианта конструкции на участке уширения


Дорожная одежда является наиболее важной и капиталоемкой конструкцией автомобильной дороги. Затраты на устройство дорожной одежды, составляют 40-70 % сметной стоимости строительства. По этому обоснование принятых конструкций дорожной одежды является важной задачей и должна производится с достаточной степенью точности в зависимости от уровня планирования или стадии проектирования.

Выбор варианта конструкции на участке уширения производим при условии наиболее выгодной (дешевой) конструкции.

(Первый вариант представляет собой: щебень и грунт, обработанный вязким битумом, песок; Второй вариант: черный щебень, грунт, обработанный комплексным вяжущим, песок.)Для этого подсчитываем объемы двух вариантов слоев на 1000 м2 .

По средним сметным ценам стоимость этой конструкции равна 581 170. По средним сметным ценам стоимость этой конструкции равна 581 170 руб.

Технико-экономическое сравнение вариантов дорожной одежды произведено по стоимости строительства 1000 м2 дорожной одежды, которая составила для первого варианта 581 170 р., для второго - 590 175 р., для третьего варианта - 580 268 р., для четвертого - 814 404 р. Для проектирования принимается конструкция 3.

Экономия по стоимости материалов в этом случае составит по итогам сравнения (с вариантом 2) как минимум 234 136 р.

2.10 Проверка морозостойкости дорожной одежды выбранного варианта


Глубина промерзания определяется по формуле:


(19)


где - средняя глубина промерзания для данного района, устанавливается при помощи карт изолиний: ? пр =2,2*1,36=3 м;

Величина морозного пучения определяется по формуле:


(20)


где - величина морозного пучения при осредненных условиях, в зависимости от толщины дорожной одежды,

- коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод, -=0,53 /6/;

- коэффициент зависит от степени уплотнения рабочего слоя=1,0 /6/;

-коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи или выемки=1,3 /6/;

- коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции, зависящий от глубины промерзания=0,9 /6/;

- коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта=1,1;

Необходимым условием морозоустойчивости конструкции является:

Lпуч ? Lдоп(21)


где Lпуч - величина морозного пучения при осредненных условиях, в зависимости от толщины дорожной одежды,

Lдоп - величина морозного допустимого пучения, Lдоп= 4 см /6/ ;


=*(а + б (-с)) (22)


а=1,08; б=0,08; с=2,5 при 2,5<<3,0;

=5,2*(1,08+0,08*(3-2,5)=5,8 м ,

?4,0 см, =4,0 см , что допустимо и не требует устройства дренажа.

3. РЕКОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ.


3.1 Реконструкция плана трассы


За начальный репер принят репер N 1, расположенный в 20 м от ПК 0+42 влево от трассы с отметкой 42.124 м.

Реконструкцию производим с использованием программного комплекса «CREDO», а именно в цифровой модели проекта CREDO MIX.

Цель - как можно ближе провести ось трассы к существующей оси.

Провели трассу в новом слое.

Провели прямые по трассе методом «Построение трассы с одновременным построением образующих ее элементов», на возможных участках совместили вершины углов, разбили углы поворота с помощью «Ввод или изменение параметров закругления для вершины угла», вписали радиусы кривых поворотов, переходных кривых. Далее «Построение прямых по тангенсу и биссектрисе» произвели сопряжение элементов трассы и подготовили к экспорту в CAD CREDO:убрали точки шифром 6 в таблице и с оси трассы, затем проэкспортировали в CAD CREDO.

Ведомость углов поворота представлена ниже.


3.2Реконструкция земляного полотна и продольного профиля


Проектирование продольного профиля выполнено в программе CREDO в меню Проектирование автодороги CAD_CREDO

Вследствие того, что мы приняли выравнивающий слой 12 см. и внесли изменения в продольный профиль, а также в план трассы, то соответственно поперечные профили земляного полотна необходимо изменить, то есть произвести реконструкцию земляного полотна.

Проектирование продольного профиля начинали с расчета выравнивающего слоя дорожной одежды. Для этого в меню «Дорожная одежда», выбрали «Таблицу руководящих рабочих отметок» и в «Автоматизированном проектировании продольного профиля» внесли опорные точки, контролируя, чтоб они были не ниже рабочих отметок. На неудовлетворительных участках задавались поиском оптимизации с условием уменьшения отметок изменением F8; местоположением точек, изменение отметок и уклонов.

Проектирование поперечных профилей земляного полотна выполнено в программе CREDO в меню Проектирование автодороги CREDO_CAD в подменю Проектирование поперечного профиля. В подменю Ввод и корректировка исходных данных было выполнено проектирование откосов насыпи по участкам. Было выделено три типа поперечных профилей, представленные ниже в таблице 17


Таблица 17 - Типы поперечных профилей

Тип 1Тип 2Тип3Начало ПККонец ПКНачало ПККонец ПКНачало ПККонец ПКБез смещения осиСо смещением вправоСо смещением влево11+0026+00----2--26+0027+00--327+0029+00----4--29+0030+00--530+0041+00----6----41+0043+00743+0045+00----8--45+0047+00--947+0050+00----10----50+0051+001151+0053+00----12----53+0054+001354+0060+00----

Оптимальная отметка 0,12 см, отклонения по участкам достигли 0,45-0,59 см. Максимальный уклон составил 17,4 ‰, максимальный радиус выпуклой кривой 30 000 м, минимальный - 8 300 м; максимальный радиус вогнутой кривой 30 000 м, выпуклой 6 800 м.

Также были заданы параметры кюветов:

1.Заложение внутреннего откоса кювета по откосу насыпи;

2.Заложение внешнего откоса кювета 1:1,5;

.Ширина кювета по дну 0,4м;

.Минимальная глубина кювета 0,3м;

.Максимальная глубина кювета 50м.

Границы устройства кюветов производится по всей трассе ПК0-ПК60.

Укрепление кюветов проектировали - засев трав.


3.3 Реконструкция ИССО


Аналогично реконструкции земляного полотна, для реконструкции искусственных сооружений производим в «CAD CREDO», в меню «Искусственные сооружения» выбираем «Водопропускные трубы», а именно «Карточка труб». На данных пикетах производится замена с удлинением труб: - ПК 5+88 в обе стороны на 23.4 м, диаметр 1 м.

- ПК 13+12 в обе стороны на 19.0 м, диаметр 1 м

- ПК 26+23 в обе стороны на 20.9 м, диаметр 1 м

В подменю Пересечения надземных коммуникаций , были занесены проектные пикеты, высота над поверхностью, наименование коммуникации.

В подменю Реперы были занесены изыскательские пикеты, расстояние от оси, отметка земли, отметка полки, наименование репера.

Проектирование кюветов см. п. 4.4.

Сброс воды производится в местах расположения труб.


3.4 Подсчет объемов работ


Для подсчета объемов работ использовали также программный комплекс «CREDO», в «CAD CREDO» выбираем меню «Объемы земляных работ», где в «Ввод и корректировка исходных данных», где в подменю «Конструкция проектной дорожной одежды» и «Параметры укрепления обочины и откосов» ввели необходимые данные и параметры.

Далее выбрали «Расчет объемов работ» и «Результаты расчета», которые представлены в томе 2.


3.5Оценка проектного решения


Для оценки проектного решения использовали также программный комплекс «CREDO», в «CAD CREDO» выбираем меню «Оценка проектного решения», где в подменю «Состав транспортного потока» заполнили данные, а также ввели данные по наличию пересечений и примыканий.

Также ввели данные для моделирования, указали тип и состояние дорожной одежды.

Итог проектного решения отражен на графике коэффициентов аварийности, где видно, что коэффициенты аварийности находятся в пределах от 8 до 11,8 на кривых в плане и участках с ограниченной видимостью, что допустимо для дорог третьей категории согласно СНиП 2.05.02-85.


4. ДЕТАЛЬ ПРОЕКТА


4.1 Постановка вопроса


На современном уровне производится оценка прочности, согласно ВСН и ОДН.

Для оценки прочности дорожных одежд проводят полевые испытания, в расчетный неблагоприятный по условиям увлажнения период года.

К полевым относят испытания линейные и на контрольных точках. Испытания на контрольных точках проводят ежедневно, так, чтобы выявить закономерности изменения модуля упругости.

Линейные испытания ведут равномерно вдоль обследуемой дороги по внешней полосе наката.

Характерный участок разделяют на отрезки от 500 до 1000 м. на каждом из них проводят 20 измерений.

Методы оценки прочности основаны на измерении упругого прогиба.

Методы классифицируют по условиям передачи нагрузок на одежду: статические и динамические.

К статическим относят метод штамповых испытаний.

К динамическим - методы испытания падающими, ударными или вибрационными нагрузками.

Большое распространение получил метод статического дискретного измерения прогиба под сдвоенным колесом стоящего автомобиля с применением прогибомеров по методу МАДИ. Из прогибомеров большое распространение получил длиннобазовый прогибомер длиной 3,75 м.

Для этого прогибомер устанавливают так, чтобы щуп с подпятником разместился строго между скатами сдвоенного колеса груженого автомобиля точно под центром задней оси. Затем устанавливают клиновидную опорную подкладку на покрытии так, чтобы ее наклонная поверх вошла в контакт с концом измерительного стержня индикатора. Выдерживают автомобиль на точке до тех пор, пока отсчет по индикатору не будет изменяться за 10 с более чем на 0,005 мм и записывают его в журнал. После этого автомобиль отъезжает вперед на расстояние не менее 5 м. Дождавшись пока отсчет по индикатору после отъезда автомобиля с точки измерения в течение 10 с не будет изменяться более чем на 0,005 мм, записывают его в журнал. Удвоенная ровность отсчетов по индикатору до и после съезда автомобиля соответствует упругому прогибу дорожной одежды в данной точке.

Получив значение упругого прогиба вычисляют общий модуль упругости одежды. Разновидностью статического метода является измерение упругого с помощью высокоточного нивелира, установленного на расстоянии около 5 м от испытуемого места. Прогиб покрытия фиксируют по светящейся точке-марке, укладываемой между сдвоенными колесами автомобиля.

В СибАДИ и МАДИ разработана методика измерения прогиба одежды с применением фотоэлектропрогибомеров с использованием лазерного луча. Имеются установки, позволяющие измерять упругий статический прогиб с большой производительностью. Например, специальные прогибомеры применены на передвижной лаборатории Лакруа (Франция). Лаборатория движется со скоростью 2-3.5 км/ч и измеряет прогибы под каждым колесом задней оси автомобиля.

В последние годы широкое распространение получили дискретные методы динамического погружения. В установках динамического нагружения (УДН) груз сбрасывается с определенной высоты на амортизационное устройство из жесткой пружины или колеса. При этом создается кратковременное (0.2-0,4 с) динамическое нагружение, близкое к нагрузке от движущегося автомобиля.

Схема и принцип действия установки динамического нагружения падающим грузом УДН-НК, разработанной в МАДИ д-р техн. Наук Ю-М. Яковлевым, показаны на листе7. Груз 2. сбрасываемый по направляющей на амортизирующее устройство, создает кратковременное усилие, которое через штамп действует на испытываемую дорожную одежду.

Определение модуля упругости лежит на основе определения упругого прогиба, который положен в основу расчета дорожной одежды.

Но упругий прогиб, измеряемым сейчас не достаточно точен - поэтому результаты не достоверны. В связи с этим обстоятельством разработаны мероприятия, отраженные на листе 7.


.2 Общие положения


Организация работ по измерению параметров и глубины колеи на автомобильных дорогах

Измерение параметров и глубины колеи производят на автомобильных дорогах с нежёсткими дорожными одеждами, имеющими покрытия из асфальтобетона или из материалов, обработанных органическими вяжущими.

Работы по измерению глубины колеи производят в тёплый период года при отсутствии воды на поверхности дороги. Измерение параметров колеи может выполняться как в составе общих работ по диагностике, так и самостоятельно. Для планирования работ на следующий год измерения выполняют в осенний период года после снижения высоких положительных температур воздуха на открытой местности до -+- 15°С в дневное время. Завершить измерения следует до наступления устойчивых отрицательных температур.

Различают два способа измерения параметров колеи с применением укороченной рейки: упрощенный способ и измерение по метолу вертикальных отметок.

Упрощенный способ рекомендуется для использования в процессе обшей диагностики состояния дорог для предварительной оценки характера колееобразования, выявления участков, требующих устранения колеи, назначения вида работ и определения их ориентировочных объемов.

Способ определения параметров колеи путём измерения по методу вертикальных отметок рекомендуется для использования в процессе проектно-изыскательских работ для детальной оценки характера колееобразования и разработки проектно-сметной документации по устранению колеи.

Измерение параметров колей выполняется бригадой в рекомендуемом составе: инженер- 1; техник- 2; рабочий - 1.

Оснащение бригады по измерению параметров колей включает:

передвижную дорожную лабораторию или автомобиль «Дорожная служба» или любой другой автомобиль, позволяющий перевозить бригаду, измерительные приборы и дорожные знаки;

рейку укороченную с уровнем, подставочные стаканы и измерительный щуп;

курвиметр и измерительные ленты;

защитные жилеты;

набор дорожных знаков «Дорожные работы*. «Объезд

препятствия слева», «Ограничение максимальной скорости» и конусов.

Технологический процесс измерения глубины колеи может быть разбит на этапы;

подготовительный;

полевые обследования и измерения;

обработка материалов полевых обследований и измерений и оформление документов.

Подготовительные работы включают:

комплектование бригады;

подготовку и оснащение передвижной лаборатории или другого автомобиля, средств измерения и защитных средств;

заготовку форм журналов и таблиц;

сбор информации об обследуемой дороге из технического паспорта дороги АБДД, проекта, данных предыдущей диагностики или обследований;

уточнение титула и категории дороги, интенсивности и состава движения, предварительное выявление участков с колеёй;

определение объемов работ по измерению параметров колеи, места дислокации бригады в период полевых работ;

согласование работ с органами управления дорогой и ГИ БДД;

инструктаж исполнителей по правилам техники безопасности и охране труда в процессе выполнения полевых работ и измерений.

Полевые работы включают осмотр и оценку состояния поверхности дороги, а также измерения параметров колеи в установленном порядке.

Визуальный осмотр производят из автомобиля, движущегося со скоростью, позволяющей фиксировать дефекты состояния покрытия, но не более 20 км/ч или пешком. В местах, требующих детального осмотра и обследования, делаются остановки. Визуальное обследование дороги раздельными проезжими частями производится в прямом и обратном направлениях.

В процессе визуального осмотра уточняют местоположение начала и конца самостоятельных участков с колеёй в прямом и обратном направлениях и привязывают эти положения к километражу.

В местах измерения параметров колеи разбивают поперечник (створ) местоположение которого заносят в ведомость.

До начала измерений с поверхности проезжей части и краевых укреплённых полос очищают пыль и грязь, чтобы были четко видны границы покрытия и обочин.

На каждом самостоятельном участке производят измерения параметров колеи в соответствии с указаниями.

Измерения производят под защитой автомобиля, располагающегося так, чтобы знаки «Дорожные работы», «Объезд препятствия слева» и «Ограничение максимальной скорости» были обращены навстречу движению отображённой на них информацией.

Результаты полевых измерений параметров колеи заносят в ведомость установленной формы и обрабатывают статистическим методами.

Работы по визуальному осмотру и измерению параметров колеи относятся к категории опасных. Все лица, участвующие в этой работе, должны строго соблюдать действующие «Правила техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании дорог», а также другие ведомственные правила и инструкции. При выполнении работ непосредственно на дороге должны соблюдаться требования «Инструкции по организации движения и ограждению мест производства работ», а также специально разработанных для таких случаев инструкций и указаний.

Требования к измерительному оборудованию

- Рейка укороченная и измерительный щуп, длина рейки должна быть 2000 + 2 мм;

- Прогиб рейки от собственного веса в середине пролёта не должен превышать 0,2 мм;

- Ширина опорной грани рейки - 50 + 2 мм;

- Отклонение опорной грани рейки от плоскости не должно превышать 0.2 мм; допускается вместо отклонения от плоскости измерять отклонение от прямолинейности продольного профиля поверхности опорной грани рейки, которое не должно превышать 0,2 мм;

- Отклонение боковой грани рейки от прямолинейности не должно превышать 5 мм подлине рейки;

- Рейка должна быть оснащена устройством для измерения уклона приложения рейки с точностью ± 0,001 (± 1,0°);

на боковые грани рейки наносится шкала, оцифрованная через 10см от О до 200; шкала должна иметь сантиметровые деления;

длина измерительного щупа должна быть 1000 + 2 мм, не считая держателя;

диаметр измерительного щупа должен быть 5 ± 0.5 мм:

шкала на измерительном щупе должна обеспечивать возможность измерения параметров колеи до 30 см; шкала должна иметь миллиметровые деления;

отклонение предельности измерительного щупа не должно превышать 1.0 мм.

Подставочные стаканы;

подставочные стаканы изготавливаются из стойкого к износу материала;

высота подставочных стаканов постоянной высоты должна составлять 70 ±0,5 мм; 100 ±0.5 мм; 120 ±0.5 мм; 150 ±0.5 мм;

диаметр подставочных стаканов постоянной высоты должен быть 50 ± 1 мм;

высота подставочного стакана переменной высоты должна быть: наибольшая - 150 ± 0.5 мм; наименьшая - 70 ± 0,5 мм.

Проведение измерений

При проведении измерений следует разделять колеи по видам:

по расположению в пределах полосы движения:

внешняя (справа по направлению движения);

внутренняя (слева по направлению движения).

Измерения проводят на всём протяжении оцениваемого участка, при необходимости в обоих направлениях, за исключением мест прерывания колеи. В этом случае каждый из участков (как по направлению, так до и после прерывания колеи в одном направлении) выделяют в самостоятельный.

По очертанию в поперечном профиле выделяют:


Рис. 4. Виды колеи по очертанию в поперечном профиле:

А, Б- с одним выпором; В-с двумя выпорами; Г- без выпоров

колея с одним выпором;

колея с двумя выпорами;

колея без выпоров.


Измерения глубины колеи по упрошенной методике выполняют по внешней колее с соблюдением требований к количеству створов измерения на каждом самостоятельном участке. Рейку укладывают на выпоры внешней колеи и берут один отсчёт в точке, соответствующей наибольшему углублению колеи в каждом створе, при помощи измерительного щупа, устанавливаемого вертикально, с точностью до 1 мм: при отсутствии выпоров рейку укладывают на проезжую часть таким образом, чтобы перекрыть измеряемую колею.

Если в створе измерения имеется дефект покрытия (выбоина, трещина и т.п.), створ измерения может быть перемещён вперёд или назад на расстояние до 0,5 м, чтобы исключить влияние данного дефекта на считываемый параметр.

Количество створов измерения и расстояния между створами принимают и зависимости от длины самостоятельного и измерительного участков. Самостоятельным считается участок, на котором по визуальной оценке параметры колеи примерно одинаковы. Протяженность такого участка может колебаться от 20 м до нескольких километров.

Самостоятельный участок разбивается на измерительные участки, длиной до 100 м (рис. 6).

Если общая длина самостоятельного участка не равна целому количеству измерительных участков по 100 м каждый. выделяется дополнительны и укороченный измерительный участок.

Также назначается укороченный измерительный участок если длина всего самостоятельного участка меньше 100 м.

На каждом измерительном участке выделяются 5 створов измерения на равном расстоянии один от другого (на 100-метровом участке через каждые 20 м), которым присваиваются номера от 1 до 5. При этом последний створ предыдущего измерительного участка становится первым створом последующего и имеет номер 5/1.

Укороченный измерительный участок также разбивается на 5 створов, расположенных на равном расстоянии один от другого.

Глубина колеи измеряется в наиболее глубоком месте каждого створа и записывается в ведомость. По каждому измерительному участку определяют расчётную глубину колеи. Для этого анализируют результаты измерений в 5 створах измерительного участка, отбрасывают самую большую величину, а следующую за ней величину глубины колеи в убывающем ряде принимают за расчетную на данном измерительном участке (hкн).

Расчетную глубину колеи для самостоятельного участка определяют как среднеарифметическую из всех значений расчетной глубины колеи на измерительных участках:


hкс = , мм.(23)


Результаты расчетов заносят в ведомость.

Для детальной оценки параметров колеиобразования рекомендуется использовать способ измерения вертикальных отметок с применением укороченной рейки и подставочных стаканов.

Измерения рекомендуется выполнять в каждом створе по внешней и внутренней полосам наката каждого направления движения. При отсутствии явно выраженной колеи по внутренней полосе наката измерения производятся только по внешней колее.

Измерение параметров колеи производят в намеченных створах, причем первый и последний створы на каждом самостоятельном участке должны быть расположены на расстоянии 2-5 м. от начала и конца участка.

Количество створов измерений и расстояния между створами назначают в зависимости от длины оцениваемого участка с учетом требуемой точности и надежности измерений (таблица 18).

Таблица 18 - Расстояния между приложениями рейки при оценке состояния дорог по глубине колеи

Расстояния между створами измерений, м, при длине оцениваемого участка, м100-199200-499500-999?10005101520

Если в створе измерения расположен дефект верхнего слоя покрытия (трещина, выбоина и т.п), то створ измерения следует вынести за зону влияния данного дефекта.

Измерения параметров внешней колеи выполняют в намеченном створе, прикладывая к верхней гране подставочных стаканов в поперечном направлении.

Подставочные стаканы постоянной высоты устанавливают на кромку проезжей части, кромку краевой полосы или обочину. Подставочный стакан переменной высоты устанавливают в одном створе с подставочным стаканом постоянной высоты. Ширина зазора под укладываемой рейкой, ограниченная подставочными стаканами, должна перекрывать считываемые параметры внешней колеи.

Рейку следует выводить в положение нулевого поперечного уклона проезжей части (горизонтальное положение) с помощью стакана переменной высоты.

При каждом приложении следует измерять:

одного наибольшего и двух наименьших просветов под рейкой при помощи измерительного щупа, устанавливаемого вертикально, с точностью до 1 мм; при отсутствии выпоров величины просветов измеряют на выходе из колеи, определяемом визуально.

В процессе измерений заполняют ведомость, заносят полученные результаты.

При оценке параметров внутренней колеи измерения проводят в тех же створах, в которых выполняли измерения внешней колеи.

Рейку прикладывают к верхней грани подставочных стаканов, выводя ее в положение нулевого поперечного уклона проезжей части.

Ширина зазора под укладываемой рейкой, ограниченной стаканами, должна перекрывать считываемые параметры внутренней колеи.

При каждом приложении рейки следует измерять величины от одного наибольшего и двух наименьших просветов по рейкой при помощи измерительного щупа, устанавливаемого вертикально, с точностью до 1 мм; при отсутствии выпоров величины просветов под рейкой измеряют на выходе из колеи, определяемое визуально, что заносятся в ведомость.

Обработка результатов измерений

Обработка результатов измерений по методу вертикальных отметок выполняют в последовательности:

Рассчитывают суммарную неровность поверхности проезжей части в каждом створе по внешней колее по формулам:

Общая глубина колее по отношению к правому (h1) и левому (h2) выпору


h1 = , мм(24)

h2 = , мм(25)


где ?1 - величина наибольшего просвета под рейкой,

?2 -- величина наименьшего просвета под рейкой по отношению к правому выпору и ?3 -- величина наименьшего просвета под рейкой по отношению к левому выпору, ? - количество замеров на участке.

Рассчитывают суммарную неровность поверхности проезжей части в каждом створе h3 и h4 по внутренней колее по формулам:


h3 = , мм(26)

h4 = , мм(26)

где ?4 - величина наибольшего просвета под рейкой,

?5 -- величина наименьшего просвета под рейкой по отношению к правому выпору и ?6 -- величина наименьшего просвета под рейкой по отношению к левому выпору.

Вычисляют средние значения общей (суммарной) неровности выполняют по формулам:


h1** = , мм.(27)

h2** = , мм.(28)

h3** = , мм.(29)

h4** = , мм.(30)


Среднеквадратичное отклонение общей неровности поверхности проезжей части определяют по формулам:


?1 =, мм.(31)

?2 =, мм.(32)

?3 =, мм.(33)

?4 =, мм.(34)


Расчетное значение общей неровности поверхности проезжей части, сопоставляемое с оценочной шкалой, определяют по формулам:

h1**расч = h1+ t* ?1, мм.(35)

h2**расч = h2+ t* ?2, мм.(36)

h3**расч = h3+ t* ?3, мм.(37)

h4**расч = h4+ t* ?4, мм.(38)


где t - коэффициент нормированного отклонения, зависящий от гарантийной вероятности (=0,04). Параллельно заполняется соответствующая ведомость.

Требования к состоянию дорог по глубине колеи

Полученные расчетные значения параметров и глубины колеи сопоставляются с допустимыми значениями и предельно допустимыми величинами, значения которых определены из условия обеспечения безопасности движения автомобилей на мокром покрытии со скоростью ниже расчетной на 25% для допустимой глубины колеи и 50% дл предельно допустимой, а также с учетом влияния колеи на условия очистки покрытия от снежных отложений и борьбы с зимней скользкостью, что отражено в таблицах 19 и 20.


Таблица 19 - Шкала оценки состояния дорог по параметрам колеи, измеренным по упрощенной методитеке

Расчетная скорость движения, км/чГлубина колеи hк, ммдопустимаяпредельно допустимая?120420120720100122080253060 и меньше3035

Таблица - 20 Шкала оценки состояния дорог по параметрам колее, установленным по способу измерении вертикальных отметок

Расчетная скорость движения, км/чОбщая глубина колеи относительно правого выпора hп, ммОбщая глубина колеи относительно левого выпора hл, ммдопустимаяпредельно допустимаядопустимаяпредельно допустимая?120Не допускается4920120351625100692740801518505060 и меньше50505050

Участки дорог с глубиной колеи больше предельно допустимых значений относится к опасным для движения автомобилей и требует немедленного проведения работ по устранению колеи.

В процессе эксплуатации на поверхности покрытия возможно образование различного рода деформаций, в том числе и колеи. На каждой полосе движения могут образоваться одна или две колеи: внешняя, расположенная в полосе наката справа по направлению движения и внутренняя, расположенная слева в полосе наката по направлению движения.

Для выяснения причин образования колеи и обоснования видов ремонта проводят обследование состояний участков дорог с колеей.

Колея может быть образована в результате деформирования поперечного профиля проезжей части в виде углублений по полосам наката с гребнями или без гребней выпора.

Колея образуется в результате интенсивного движения транспортных средств при высокой температуре воздуха и покрытия летом и при повышенной влажности грунтов земляного полотна весной; недостаточной сдвигоустойчивости слоев асфальтобетонного покрытия или основания, а также грунтов активной зоны земляного полотна. При этом происходит истирание верхнего слоя покрытия в полосе наката, доуплотнение или переуплотнение слоев дорожной одежды (с разрушением щебня или без него), отслаивание или выкрашивание верхнего слоя, пластическое деформирование слоев дорожной одежды.

Процесс обследования участков может быть разделен на три этапа:

подготовительный,

полевые обследования,

обработка материалов полевых обследований.

Подготовительные работы включают в себя:

комплектование бригады,

подготовку и оснащение передвижной лаборатории или другого автомобиля приборами, оборудованием и защитными средствами,

сбор информации общего характера о дороге,

заготовку журналов, бланков и ведомостей для заполнения результатами;

согласование работ с органами управления дорогой и органами ГИБДД.

Сбор данных общего характера о дороге осуществляют путем изучения проектных данных, паспорта дороги, результатов диагностики, оценки состояния дороги и других технических документов и материалов.

В данных общего характера должны быть указаны:

техническая категория дороги и сроки строительства участка;

интенсивность и состав движения, расчетные нагрузки;

геометрические параметры дороги;

конструкция дорожных одежд;

качество материалов в конструктивных слоях и их составляющих компонентов;

данные по вилам и срокам ремонта каждого участка;

срок появления колеи на участке.

Полевые обследования

До начала полевых работ все исполнители обязаны пройти инструктаж по правилам техники безопасности и охране труда.

Все виды полевых обследований дорог относятся к категории опасных. Лица, участвующие в этой работе, должны строго соблюдать действующие «Правила техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании дорог», а также другие ведомственные правила и инструкции. При выполнении работ непосредственно на дороге должны соблюдаться требования «Инструкции по организации движения и ограждению мест производства работ», а также специально разработанных для таких случаев инструкций и указаний.

Все виды полевых обследований выполняют под защитой автомобиля. Предупреждающие знаки «Дорожные работы» и «Объезд препятствия слева» должны быть обращены навстречу движению.

Полевые работы по обследованию участков с колеей наиболее целесообразно проводить в конце лета или начале осени, после прекращения высоких летних температур. Обследования должны быть завершены не менее чем за 6-8 месяцев до начала ремонта. Полевые обследования выполняют в два этапа: визуальные обследования; инструментальные обследования.

Методика визуального обследования колеи

Визуальный осмотр участка проводят из автомобиля, двигающегося со скоростью не более 20 км/ч. или пешком. В местах, требующих детального осмотра и обследования, делаются остановки. Обследование дорог с раздельными проезжими частями проводят в прямом и обратном направлениях. На каждом участке определяют:

интенсивность и состав движения;

состояние покрытия;

состояние обочин;

состояние водоотводных сооружений и земляного полотна.

Описание внешнего характера колеи ведут по следующим признакам:

сведения общего характера;

форма и очертания краев колеи (выраженные или сглаженные);

наличие гребней выпора и их характер;

глубина колеи (малая - менее 20 мм, средняя - от 20 до 40 мм, глубокая - более 40 мм);

ширина колеи;

наличие пластических деформаций или признаков истирания материалов;

виды дефектов и разрушений на поверхности покрытия: неоднородность цвета или количества компонентов на поверхности (пятна битума, недостаток вяжущего, выступание щебня, избыток песка и т.д.);

динамика развития колеи (колея развивается быстро или медленно);

наличие на покрытии следов от колес автомобиля;

сцепные качества покрытия;

состояние покрытия вокруг колеи (сетка трещин, наплывы, шелушение и т.д.);

пикетное положение и протяженность участка с колеей (начало и конец колеи), номер полосы и направление движения.

Все отражается в форме ведомостей визуального обследования участка дороги.

Предварительное заключение о состоянии участка дороги и причинах образования колеи составляют на основании результатов визуального обследования и данных общего характера. В заключении указывают намеченные методы ликвидации колеи.

Если причина образования колеи не может быть однозначно установлена при визуальном обследовании, назначают инструментальные обследования.

Инструментальные обследования

Исследуемые параметры и характеристики:

состав движения;

фактическая скорость движения автомобилей в каждой из полос движения;

геометрические параметры колеи (глубина и ширина колеи, высота и ширина гребней выпоров);

геометрические параметры дороги (ширина проезжей части, число полос движения и ширина каждой полосы, ширина обочин, продольные и поперечные уклоны);

ровность дорожных покрытий;

сцепление покрытия с колесом автомобиля;

прочность дорожной одежды.

Измерение геометрических параметров дорог с колеей геодезическими методами применяют на стадии обследования и разработки технического проекта ремонта дороги (при необходимости фрезерования, устройства выравнивающих слоев или уширения проезжен части).

В каждом поперечнике получают отметки 5 точек:

кромка проезжей части с двух сторон,

середина проезжей части с каждой стороны,

ось дороги.

Геометрические параметры дороги замеряют через каждые 10 м по длине дороги. На участке дороги с колеёй в поперечном профиле получают две дополнительные точки, характеризующие глубину колеи: дно колеи (точка I) и вершину колеи (точка 2). Измерения проводят по внешней, правой колее (ближе к обочине) для каждой полосы движения, на которой имеется колея. Глубину колеи рассчитывают как разность отметок точек 2 и 1.

Высотные отметки дополнительных точек 1 и 2 определяют через 20 м, для привязки колеи к продольному и поперечному профилям дороги и составления картограммы фрезерования или устройства выравнивающих слоев. При наличии данных о глубине колеи, полученных другими методами, геодезическими методами глубину колеи замеряют не реже, чем 1 раз на каждые 100 м. В пикетажном журнале отмечают координаты начала и конца участка с колеей.

Опенку прочности дорожной одежды проводят на участках дороги с глубиной колеи более 35 мм или при наличии сетки трещин свидетельствующей о возможной потере прочности одним или несколькими слоями дорожной одежды. Работы выполняют методике ВСН 52-89 весной. Для составления проекта могут быть использованы данные диагностики, взятые из банка данных, полученные в результате предшествующих обследований данного участка.

Обследование участков дорог с колеёй методом отбора проб

Обследование покрытия и дорожной одежды ведут путем отбора проб вырубками прямоугольной формы размером 300 х 300 мм или высверливанием кернов диаметром 100 мм. Наиболее целесообразно высверливать пробы при помощи специальной буровой установки. Пробой считают не менее 2-х образцов кернов, взятых на расстоянии не более 0,5м друг от друга (два керна - одна проба).

Отбор проб проводят с целью:

определить причину образования колеи в дорожной одежде (поиск слабого слоя);

оценить возможности вторичного использования материалов.

Глубина отбора проб зависит от вида и характера колея:

при поверхностном характере колеи - глубину отбора кернов назначают равной толщине слоев асфальтобетона в дорожной одежде.

при глубинном характере колеи - глубину отбора кернов назначают равной толщине всей дорожной одежды. В этом случае необходимо взять и пробы грунта из активной зоны земляного полотна.

Рекомендуемые места отбора проб на одной полосе:

проба расположена на дне внешней колеи (ближе к обочине) примерно в середине внешней колеи,

проба удалена от оси дороги либо от линии, разделяющей полосы движения на 0,2 - 0.3 м,

расположена на вершине гребня выпора, она является дополнительной. Независимо от вида колеи на каждом характерном участке отбирают одну контрольную пробу из точки 1 на всю толщину дорожной одежды.

При поверхностном характере колеи пробы отбирают из точек 1 и 2. Точка 1 расположена на дне внешней колеи, а точка 2 удалена от оси дороги либо отлипни, разделяющей полосы движения, на 0,2-0.3 м. В одном сечении (створе) необходимо отобрать две пробы (4 керна). Максимальное расстояние между створами отбора проб по длине дороги составляет не более 500 м.

При глубинной колее, сопровождающейся выдавливанием материала из слоя с образованием гребней выпоров, дополнительно отбирают пробу кернов в самой высокой точке колеи (гребень выпора) через 1000 м или одну пробу на каждый характерный участок (при длине участка менее 1 км).

Испытания проб

Последовательность проведения испытаний.

Отобранные образцы испытывают в 4 этапа:

испытывают не разрушенный керн:

испытывают каждый слой керна в естествен ном состоянии;

испытывают переформованные образцы асфальтобетона;

определяют свойства смесей и их компонентов.

Испытание кернов проводят на месте отбора проб в передвижной лаборатории. При ее отсутствии, после визуального осмотра и маркировки (место взятия проб, дата отбора, номера створа, пробы и керна) образцы доставляют в лабораторию и испытывают в день отбора проб.

Если керн не удалось отобрать на всю глубину дорожной одежды целиком (один или несколько слоев могут рассыпаться), необходимо собрать весь материал разрушенного слоя в отдельный пакет и записать толщину данного слоя в конструкции (на основании замера тол шины слоя в высверленном отверстии).

Толщину слоя в конструкции замеряют с помощью глубинного щупа. Испытание не переформованных кернов проводят в следующей последовательности:

внешний осмотр керна;

записывают в журнал маркировку пробы (место взятия проб, номера створа, пробы и керна);

выполняют внешний осмотр образцов, описывают состояние каждого слоя в керне;

нумеруют слои;

определяют толщину слоя по результатам измерения толщины в 3-х точках с точностью до 0.5 мм. За толщину слоя принимают среднее арифметическое значение трех измерений:

керны разделяют на отдельные слои и определяют:

. прочность сцепления между слоями,

. среднюю плотность слоев дорожной одежды в кернах:


(39)


где р - средняя плотность слоя в конструкции, кг/м3; m - масса образца на воздухе (взвешивают с точностью, 0,01 г); v - объем образца (определяют методом гидростатического взвешивания пли рассчитывают), м3;

определяют влажность слоя в естественном состоянии (с точностью до 0,01%);

рассчитывают водонасыщение и набухание слоев.

Испытание переформованных образцов

Испытания фнзнко-меканнческих свойств материалов в конструктивных слоях дорожной одежды проводят в соответствии с действующими нормативными документами.

Материал каждого из слоев асфальтобетона (одна проба-2 керна) разогревают в термостате и изготавливают цилиндрические образцы в соответствии с ГОСТ 12801-98.

Проводят следующие испытания,

определяют среднюю плотность асфальтобетона по методике ГОСТ 12801-98, как среднее арифметическое трех измерений,

рассчитывают коэффициент уплотнения каждого слоя,

определяют водонасыщение асфальтобетона,

определяют набухание,

определяют предел прочности при сжатии в соответствии с методикой ГОСТ 12801-98 при температурах +50. +20 и О°С

определяют предел прочности на растяжение при расколе,

определяют предел прочности на растяжение при изгибе и показатели деформативности,

определяют характеристики сдвигоустойчивости,

определяют водостойкость,

определяют водостойкость при длительном водонасыщении.

Испытание смесей

После проведения испытаний переформованные образцы нагревают в термостате до 80°С, превращают в смесь и определяют:

истинную плотность смесей определяют пикнометрическим методом в соответствии с ГОСТ 12801-98,

среднюю плотность минеральной части,

пористость минерального остова и остаточную пористостость

качество сцепления вяжущего с минеральной частью асфальтобетонной смеси.

Определяют состав асфальтобетонной смеси и проводят оценку качества составляющих компонентов. Для этого выполняют экстрагирование битума из асфальтобетонной смеси. Определяют количество битума в смеси и зерновой состав минеральной части асфальтобетонной смеси.

Испытания проводят в соответствии с ГОСТ 12801-98 п. 2

После окончания экстрагирования (извлечения битума из асфальтобетонной смеси) экстракт (растворенный битум) высушивают и взвешивают компоненты смеси:

содержание битума в смеси определяют точностью до 0,1 %;

зерновой состав асфальтобетонной смеси после экстрагирования

Качество битума после экстрагирования из смесей определяют путем следующих испытаний:

глубина проникания иглы по методике ГОСТ 11501-78';

растяжимость по методике ГОСТ 11505-76';

температура размягчения по кольцу и шару по ГОСТ 11506-73',

температура хрупкости по Фраасу.

сцепление битума с мрамором или песком.

Качество щебня и песка в асфальтобетонной смеси и конструктивных слоях дорожной одежды после экстрагирования определяют в соответствии с требованиями:

определяют форму зерен щебня и рассчитывают количество зерен пластинчатой и игольчатой формы;

определяют прочность щебня и марку по дробимости при сжатии в цилиндре в водонасыщенном состоянии;

определяют марку по истираемости в полочном барабане;

определяют морозостойкость щебня;

определяют содержание пылеватых и глинистых частиц;

определяют зерновой состав щебня.

Слои основания обследуют в соответствии с требованиями нормативных документов.

Качество песка оценивают в соответствии с требованиями:

определяют зерновой состав песка и рассчитывают модуль крупности;

определяют количество пылеватых и глинистых частиц;

для песков из отсевов дробления горных пород определяют марку по прочности;

определяют количество природного и дробленого песка в полученной пробе;

определяют пустотность и истинную плотность.

Обработка результатов обследования

Составляют сводные ведомости состояния дорожной одежды и свойств материалов, в которые заносят средние арифметические значения всех испытанных свойств.

Анализ состояния слоев дорожной конструкции

Анализ состояния дорожной конструкции проводят в четыре стадии. На первой стадии проводят анализ однородности толщины каждого слоя в пределах одного створа в точках.

Отмечают изменения в толщине слоев. Слой, котором отмечен разброс свойств в одном створе более чем на 10%, считают нестабильным, подверженным пластическим деформациям. В таблице отмечают номер створа и слой. в котором отмечены нестабильные свойства.

На второй стадии проводят анализ однородности свойств нестабильного слоя по длине участка. Для этого оценивают однородность свойств в одноименных пробах (дно колеи или граница раздела полос движения, или гребень выпора колеи) по длине участка. Однородность свойств в одноименных точках по длине участка подтверждает выявленную нестабильность или позволяет судить о случайности полученного результата.

На третьей стадии определяют причины потери стабильности слоев дорожной одежды путем анализа соответствия свойств слоев дорожной одежды и составляющих их компонентов требованиям нормативных документов. Для этого проводят анализ результатов исследования.

При анализе зернового состава смесей отмечают изменение в составе смесей одного створа и отклонения в составе от проектных значений. Слои, в которых отмечено дробление щебня или качество материалов не соответствует требованиям нормативных документов более чем на 5%. считают слабыми, нуждающимися в укреплении или замене (полной иди частичной).

Составляют ведомость нестабильных сдоев дорожной одежды, в которой отмечают расположение участка на дороге, номер слоя и свойства, по которым данный слой признан нестабильны.

автомобильный дорога реконструкция аварийность

4.3 Методы предупреждения образования колеи


Методы предупреждения образования колеи включают:

расчет и конструирование дорожных конструкций с учетом накопления остаточной деформации в допустимых пределах;

устройство верхних слоев покрытия из материалов с высокой сдвигоустойчивостью и сопротивления износу, а слоев основания - из материалов с высоким сопротивлением структурным разрушением и образованием остаточной деформации;

использование армированных слоев в покрытиях и жестких слоев основания;

устройство земляного полотна из дренирующих материалов;

устройство дренажей и систем отвода воды.

Мероприятия по предупреждению образования колеи должны быть предусмотрены в проектах на строительство, реконструкции и капитальный ремонт автодорог всех категорий, когда расчеты показывают вероятность образования колеи, глубина которой в пределах расчетного срока службы покрытия и дорожной одежды может превышать допустимые пределы.

Мероприятия по предупреждению образования колеи должны быть предусмотрены в проектах строительства новых дорог, реконструкции и ремонта существующих дорог и осуществлено в процессе реализации указанных проектов.

Конечная цель этих мероприятий состоит в том, чтобы предупредить накопление неравномерных остаточных деформаций в активной зоне земляного полотна, возникновение структурных изменений и остаточных деформации в слоях основания, накопление в верхних слоев асфальтобетонного покрытия остаточных пластических деформации, ограничить износ (истирании) покрытия в полосе наката.

Земляное полотно и дорожная одежда должны быть запроектированы так, чтобы суммарная величина всех остаточных деформаций, образующих колею, за расчетный срок службы дорожной одежды не превышало допустимых значений.

Конструкция земляного полотна и дорожной одежды на каждом характерном участке дороги должна быть проверена расчетом на образование остаточных деформаций и их накоплений за срок службы дорожной одежды. За характерные принимаем участки:

с различными грунтовыми и гидрогеологическими условиями (с недостаточным водоотводом);

с различными высотой насыпи и глубиной выемки, толщиной слоев дорожной одежды или различными характеристиками материалов слоев;

с различной интенсивностью и составам движения; сложные участки с изменением скорости движения более чем на 20 % и т.д.

Для предупреждения образования сдвиговых остаточных деформации активную зону земляного полотна возводят из дренирующих или мало пучинистых грунтов и уплотняют в соответствии с соответствии строительными нормами и правилами.

Для повышения несущей способности и устойчивости земляного полотна рекомендуются различные методы армирования путем устройства прослоек из синтетических материалов, геотекстиля, жесток и георешеток, а также методы укрепления грунтов земляного полотна.

Основание дорожных одежд должно быть устроено из материалов повышенной жесткости и устойчивости к сдвиговым деформациям и структурным изменениям. Предпочтение следует отдавать основаниям из материалов, укрепленных минеральным или комплексным вяжущим. Для повышения прочности и сдвигоустойчивости слоев основания рекомендуются различные методы их армирования и усиления с применением геосеток и георешеток.

На дорогах 1-111 категорий с большой долей тяжелых грузовых

автомобилей рекомендуется устраивать основания из пластичного или укатываемого бетона.

Слои покрытия должны быть устроены из материалов, обладающих высокий прочностью, сдвигоустойчивостью и повышенной устойчивостью к истиранию.

Это, как правило, специально подобранные плотные смеси по типу многощебенистых или щебнемастичных асфальтобетонов, эмульсионно-минеральных смесей, смесей, армированных добавками в виде фибр с использованием модифицированного вяжущего и т.д.

В исключительных случаях для предупреждения образования колеи допускается ограничение движения тяжелых автомобилей весной, когда остаточные деформации накапливаются в грунте земляного полотна, и в жаркие периоды лета или в отдельные часы дня с высокой температурой воздуха (при температуре верхнего слоя покрытия выше +40''С), когда остаточная деформация накапливается и слоях асфальтобетона.


5. РАЗРАБОТКИ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ. СХЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯЖЕСТИ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ НА ПРОИЗВОДСТВЕ


По степени тяжести несчастные случаи на производстве подразделяются на две категории: тяжелые и легкие.

Квалифицирующими признаками тяжести несчастного случая на производстве являются:

характер полученных повреждения и осложнения, связанные с этими повреждениями, а также усугубление имеющихся хронических заболеваний;

длительность расстройства здоровья (временная утрата трудоспособности);

последствия полученных повреждений (стойкая утрата трудоспособности, степень утраты профессиональной трудоспособности).

Наличие одного из квалифицирующих признаков является достаточным для установления категории тяжести несчастного случая на производстве.

Признаками тяжелого несчастного случая на производстве являются также повреждения, угрожающие жизни пострадавшего. Предотвращение смертельного исхода в результате оказания медицинской помощи не влияет на оценку тяжести травмы.

К тяжелым несчастным случаям на производстве относятся такие, которые в острый период сопровождаются;

шоком любой тяжести и любого генеза;

комой различной этиологии;

массивной кровопотерей;

острой сердечной или сосудистой недостаточностью, коллапсом, тяжелой степенью нарушения мозгового кровообращения;

острой почечной или печеночной недостаточностью;

острой дыхательной недостаточностью;

расстройством регионального и органного кровообращения, приводящего к инфаркту внутренних органов, гангрене конечностей, эмболии сосудов головного мозга, тромбоэмболии;

острым психическими расстройствами.

К тяжелым несчастным случаям на производстве относятся также:

проникающие ранения черепа;

перелом черепа и лицевых костей;

ушиб головного мозга тяжелой или среднетяжелой степени тяжести;

внутричерепная травма тяжелой или среднетяжелой степени тяжести;

ранения, проникающие в просвет глотки, гортани, трахеи, пищевода, а также повреждения щитовидной и вилочковой железы;

проникающие ранения позвоночника;

переломо-вывихи и переломы тел или двухсторонние переломы дуг I и II шейных позвонков, в том числе и без нарушения функций спинного мозга;

вывихи шейных позвонков;

закрытые повреждения шейного отдела спинного мозга;

перелом или переломо-вывих одного или нескольких грудных или поясничных позвонков с нарушением функций спинного мозга;

ранения грудной клетки, проникающие в плевральную полость, полость перикарда или клетчатку средостения, в том числе без повреждения внутренних органов;

ранения живота, проникающие в полость брюшины;

ранения, проникающие в полость мочевого пузыря или кишечника;

открытые ранения органов забрюшиного пространства (почек, надпочечников, поджелудочной железы);

разрыв внутреннего органа грудной или брюшной полости или полости таза, забрюшинного пространства, разрыв диафрагмы, разрыв предстательной железы, разрыв мочеточника, разрыв перепончатой части мочеиспускательного канала;

двухсторонние переломы заднего полукольца таза с разрывом подвздошного-крестцового сочленения и нарушением непрерывности тазового кольца или двойные переломы тазового кольца передней и задней части с нарушением его непрерывности;

открытые переломы длинных трубчатых костей - плечевой, бедренной и большеберцовой, открытые повреждения тазобедренного и коленного суставов;

повреждения крупного кровеносного сосуда: аорты, сонной, подключичной, плечевой, бедренной, подколенной артерии или сопровождающих их вен;

термические (химические) ожоги III и IV степени с площадью повреждения, превышающей 15% поверхности тела;

ожоги III степени с площадь поражения более 20% поверхности тела;

ожоги II степени с площадь поражения более 30% поверхности тела;

ожоги дыхательных путей, ожоги лица и волосистой части головы

радиационные поражения средней (от 12 до 20 Гр) и тяжелой (20 Гр и более) степени тяжести;

прерывание беременности.

К тяжелым несчастным случаям на производстве относятся такие повреждения, которые непосредственно не угрожаю, жизни пострадавшего, но являются тяжкими по последствиям.

К ним относятся:

потеря зрения, слуха, речи;

потеря какого-либо органа или полная утрата органа его функции;

психические расстройства;

утрата способности к репродуктивной функции и деторождению;

неизгладимое обезображивание лица.

К тяжелым несчастным случаям на производстве также относятся:

длительные расстройства здоровья с временной утратой трудоспособности 60 дней и свыше;

стойкая утрата трудоспособности (инвалидность);

потеря профессиональной способности 20% и свыше;

К легким несчастным случаям на производстве относятся:

повреждения не описанные выше;

расстройства здоровья с временной утратой трудоспособности продолжительностью до 60 дней;

потеря профессиональной трудоспособности менее 20%.

Врачи скорой и неотложной помощи, а также любые другие медицинские работники, оказывающие пострадавшему первую медицинскую помощь, не дают заключения о тяжести повреждения. В их компетенцию входит определение характера дальнейшего лечения пострадавшего (амбулаторное или стационарного), а также констатация летального исхода.

Заключение о степени тяжести производственной травмы дают по запросу работодателя или председателя комиссии по расследованию несчастного случая на производстве клинико-экспертные комиссии лечебно-профилактического учреждения, где осуществляется лечение пострадавшего до 3-х суток с момента поступления запроса. Это заключения в обязательном порядке также оформляется в выписном эпикризе не зависимо от характера проведенного лечения.

Степень утраты профессиональной способности в соответствии с Положением «О порядке установления врачебно-трудовыми экспертными комиссиями степени утраты профессиональной трудоспособности в процентах работникам, получившим увечья, профессиональное заболевание либо иное повреждение здоровья, связанные с исполнением или трудовых обязанностей», утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации от 23.04.94 №392*.

6. РАЗРАБОТКИ ПО ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЕ


Принципы оперативного формирования режима при непредсказуемом изменении уровня радиации

Под режимом радиационной защиты населения, рабочих и служащих объекта народного хозяйства и личного состава, гражданских формироварований го понимается порядок работы и применение средств и способов защиты в зонах радиоактивных заражений, исключающие радиоактивное облучение людей выше допустимых норм и сокращающие до минимума вынужденную остановку производства.

Режимы работы объекта рассчитываются заблаговременно для конкретных условий (защитных свойств жилых и производственных зданий и используемых защитных сооружений) и различных возможных уровней радиации на территории объекта.

В настоящее время разработано и рекомендуются 8 типовых режимов защиты для различных категории населения:

-3 режимы - для неработающего населения,

-7 режимы - рабочих и служащих объекта народного хозяйства и 8 - личного состава гражданских формирований ГО.

Каждый из перечисленных выше типовых режимов радиационных защиты делятся на три этапа:

- время пребывание в защитных сооружениях;

- чередование времени пребывания в защитных сооружениях и зданиях;

- чередование времени пребывания в зданиях с ограниченным нахождением на открытой радиоактивно зараженной местности до 1-2 часов в сутки.

Продолжительность каждого этапа зависит от степени ослабления радиации защитными сооружениями, жилыми и производственными зданиями, а также от уровня радиации на территории объекта и спада его во времени.

Режим 1 - применяется для населения, проживающего в сельской местности в деревянных домах с Косл=2 и использующего ПРУ с Косл=50 (перекрытые щели, подвалы).

Режим 2 - применяется для населения, проживающего в поселках в каменных одноэтажных домах с Косл=10 и использующего ПРУ с Косл=50.

Режим 3 -разработан для городского населения, проживающего в многоэтажных каменных Косл=20-30 и использующего ПРУ с Косл=200-400 (подвалы многоэтажных каменных зданий).

Режим 4 - применяется для населения, работающего на объектах народного хозяйства, размещенных в деревянных домах Косл=2 и обеспеченного ПРУ с Косл=20-50.

Режим 5 - разработан для населения, работающего на объектах размещенных в каменных одноэтажных домах Косл=10 и ПРУ с Косл=50-100.

Режим 6 - разработан для населения, работающего на объектах размещенных в каменных одноэтажных домах Косл=10 и ПРУ с Косл=100-200.

Режим 7 - разработан для населения, работающего на объектах размещенных в защитных сооружениях с Косл=1000-2000.

Типовые режимы радиационной защиты населения, рабочих и служащих приведены в методическом пособии.

Составляется сводная таблица режимов защиты рабочих, служащих и производственной деятельности объекта, которая дает возможность руководителю предприятия при возникновении радиационной обстановки в условиях чрезвычайных ситуаций быстро принять решение по сохранению работоспособности персонала и обеспечению непрерывности выпуска запланированной продукции.

Предусматривается следующий порядок ввода в действие режима защиты: по сигналу оповещения рабочие и служащие объекта укрываются в защитных сооружениях; после возникновения ЧС выясняется обстановка на объекте; если объект оказался за пределами очага поражения и зон радиоактивного заражения, то возобновляется производственная деятельность в обычном режиме. Если же объект оказался в зоне, разрушений на нем нет, то в зависимости от уровня радиации на территории объекта вводится соответствующий режим радиационной защиты.


6.1 Исходные данные


Вариант N 19.

Минимальная рабочая смена Tmin = 2,5 ч.

Максимальная рабочая смена Tmax = 8 ч.

Доза радиации на один выход Дуст = 12 рад.

Количество рабочих смен - 1.

Общая возможная доза облучения Д = 50 рад.

Требуется: дать краткую характеристику принципа оперативного формирования режима радиационной обстановки; определить порядок работы расчетной группы по оперативному формированию режима на различных его этапах; выполнить расчет и оперативное формирование режима защиты по всем таблицам замера уровня радиации.


6.2 Оперативное формирование режима работы при непредсказуемом изменении радиационной обстановки на объекте


Рассмотрев принцип оперативного формирования режима радиационной обстановки и исходя из исходных, приступили к расчетам с целью определения этапа укрытия людей в защитных сооружениях ЗС. С выходом группы людей на работы фиксируют данные по накапливаемой дозе облучения, определяют возможность продолжения работы или необходимость прекращения ее.

В дальнейшем определяют чередование этапов работы и защиты людей в ЗС. Принимается линейное прогнозирование реального Р, т.е равномерный спад или возрастание Р по замерам в моменты:


Pt пр = Pi (40)


где Pi -изменение уровня радиации;

? Pi - интервал изменений уровня радиации;

? - время, отчитываемое от момента ti;


?Pi = Pi - P (41)


где Pi-1 - предыдущий замер изменений уровня радиации;

Для того, чтобы выпустить людей из зоны ЗС (защитные сооружения) на работу, необходимо, чтобы при прогнозировании Рi просматривалось «рабочее окно».

Наименьшее допустимое рабочее окно задается минимальным временем работы Tmin = 2,5 ч и временем перемещения на открытой местности Tom,как показано на рисунке ниже. Tmin = 2,5 ч. используется только если прогнозируемая доза облучения Добл пр меньше Дуст .


Добл пр = Дом пр + Дрп пр (42)


где Дом пр - прогнозируемая доза облучения при проходе на открытой местности; Дрп пр - прогнозируемая доза в помещении за время работы Tmin;

Средний уровень радиации Pср пр в пределах прогнозируемого окна:

Pср пр = () (43)


где S - показатель изменения уровня радиации во времени;


S = (44)


где ?t I - интервал времени;


Дом пр= Рср пр Т Ом (45)

Д рп пр = Рср пр (46)


где Крп - коэффициент защищенности рабочего помещения (Крп).

Если прогнозируемая доза меньше установленной:


Добл пр < Дуст (47)


то можно принимать решение о выходе на работу и подсчитывается накапливаемая доза облучения:


Д обл I = ? ?Д омi (48)


где ?Д обл I - приращение накапливаемая доза облучения на ti-м шаге замера,

?Д омi - на открытой местности и ?Д рп - в рабочем помещении;


?Д обл i = ?t i (49)

?Д рп = ?t i (50)


Как только накапливаемая доза станет равна установленной, значит, работа прекращается, и люди укрываются в ЗС.


?Д вз пр = () (51)


Таким образом:


Добл i + Двз пр <Дуст (52)


то есть можно продолжать работу,


Добл i + Двз пр >Дуст (53)


работа прекращается, и люди укрываются в ЗС.

Все расчеты провели согласно формулам, и результаты представлены ниже в таблице 21 и 22 и на графике на листе 10.


Таблица 21 - Таблица замеров уровня радиации при многократных и при относительно медленных непредсказуемых изменениях.

Данные очередных замеровД обл прД обл iД вз прД обл i+ Д вз прИзменение режимаtiPi?PiSi12345678900000000смена выходит на объект0,53367,2840,754,8755,62516369,1052,255,6257,8751,5104813,354481221881625,494715,522,52,528102035,20611,520,7532,25340122446,1321726,543,53,552122453,4162329,552,5смена уходит в ЗС4564841,2762719,546,54,580244892,2643453875833655,84440,7524,87565,6255,575-8-1630,95739,57,7547,25смена выходит на объект665-10-2021,245352,537,56,561-4-829,74331,59,7541,25776153073,44734,2539,62573,875смена уходит в ЗС7,536-40-80-50,98828-46-18смена выходит на объект8360021,852189278,527-9-18015,75-5,62510,1259281218,81713,758,37522,1259,519-9-18-4,85611,75-7,6254,1251017-2-46,67791,510,510,516-1-27,8918,252,62510,8751114-2-44,8567,50,758,2511,513-1-26,076,751,8758,6251211-2-43,03560612,511006,6775,52,758,251311006,6775,52,758,2513,512129,1055,754,37510,125141861221,8527,512,7520,2514,532142844,91812,527,2539,75123456789154081638,84818213915,5433631,56420,7514,87535,6251638-5-1013,96120,252,62522,87516,530-8-163,64217-3,513,51722-8-16-1,21413-5,57,517,518-4-83,64210-191814-4-81,2148-2618,512-2-43,6426,50,256,75199-3-605,25-1,8753,37512345678919,57-2-40,6074-13206,5-0,5-13,0353,3750,93754,312520,56,5003,94553,251,6254,875216,5003,94553,251,6254,87521,581,537,58753,6254,06257,687522124814,56858,513,522,51861221,8527,512,7520,25232681630,351117,528,523,53261230,3514,516,2530,752442102043,70418,524,2542,7524,552102049,77423,526,7550,25смена уходит в ЗС2563112258,27228,7530,87559,62525,576132669,80534,7536,87571,6252672-4-836,423712,549,5смена выходит на объект26,563-9-1821,85233,753,37537,1252756-7-1421,24529,754,37534,12527,555-1-231,56427,7512,37540,1252854-1-230,95727,2512,12539,37528,553-1-230,3526,7511,87538,6252952-1-229,74326,2511,62537,87529,550-2-426,70825,59,7535,253040-10-206,0722,5-3,7518,7530,527-13-26-7,28416,75-11,1255,6253124-3-69,10512,751,87514,62531,521-3-67,28411,251,12512,3753219-2-47,8911021232,517-2-46,67791,510,53316-1-27,8918,252,62510,87533,513-3-62,4287,25-0,8756,37534141210,3196,754,87511,62534,513-1-26,076,751,8758,6253512-1-25,4636,251,6257,87535,510-2-42,4285,5-0,255,25смена уходит в ЗС

Таблица 22 - Таблица замеров уровня радиации при относительно медленных непредсказуемых изменениях.

Данные очередных замеровД обл прД обл iД вз прД обл i+ Д вз прИзменение режимаtiPi?PiSi12345678900000000смена выходит на объект0,52244,8560,53,253,7514246,071,53,755,251,55124,8562,252,6254,87527247,89134,57,52,58126,6773,753,3757,125310249,7124,55,259,753,51551018,216,2510,62516,875414-1-26,6777,252,1259,3754,516,22,24,413,83967,557,07514,6255203,87,619,05989,0510,22519,2755,524,54,5923,06611,12512,312523,43756316,51330,653513,87516,687530,56256,53871435,81317,2519,12536,37574461237,63420,519,2539,757,55391848,5624,2525,62549,875863102056,4512929,558,5смена уходит в ЗС8,5674847,95332,522,2554,759681243,09733,7518,37552,1259,567-1-238,84833,7515,37549,125смена выходит на объект1066,2-0,8-1,638,726633,315,4548,7510,565,5-0,7-1,438,483832,92515,412548,33751165-0,5-138,544532,62515,562548,187511,564-1-237,02732,2514,62546,8751263-1-236,4231,7514,37546,12512,561-2-433,3853112,543,51359-2-432,17130124213,563,54,5946,73930,62522,062552,6875смена уходит в ЗС1456-7,5-1520,334529,8753,687533,5625смена выходит на объект14,554-2-429,13627,510,7538,251552,5-1,5-329,13626,62511,062537,687515,550,5-2-427,011525,759,87535,6251649,9-0,6-1,229,196725,111,6536,7516,548-1,9-3,825,676124,4759,387533,86251746,2-1,8-3,624,765623,559,07532,62517,544,5-1,7-3,423,915822,6758,787531,46251843,5-1-224,5835229,531,518,542,5-1-223,976521,59,2530,751941-1,5-322,155520,8758,187529,062519,540-1-222,45920,258,62528,8752038,5-1,5-320,63819,6257,562527,187520,537-1,5-319,727518,8757,187526,06252135-2-417,6031862421,534-1-218,81717,257,12524,3752233-1-218,2116,756,87523,62522,530,7-2,3-4,614,446615,9254,512520,43752330-0,7-1,416,935315,1756,537521,712523,529-1-215,78214,755,87520,6252428-1-215,17514,255,62519,87524,527-1-214,56813,755,37519,1252525,5-1,5-312,74713,1254,312517,437525,524-1,5-311,836512,3753,937516,31252623-1-212,1411,754,37516,12526,522-1-211,53311,254,12515,3752721-1-210,92610,753,87514,62527,520,5-0,5-111,53310,3754,437514,81252819,5-1-210,0155103,513,528,518,5-1-29,40859,53,2512,752918-0,5-110,01559,1253,812512,937529,517-1-28,4988,752,87511,6253016,5-0,5-19,1058,3753,437511,812530,516-0,5-18,80158,1253,312511,43753115-1-27,2847,752,37510,12531,514,5-0,5-17,8917,3752,937510,31253214-0,5-17,58757,1252,81259,937532,513,2-0,8-1,66,55566,82,293313-0,2-0,47,52686,552,9759,52533,512,5-0,5-16,6776,3752,43758,81253412-0,5-16,37356,1252,31258,437534,511-1-24,8565,751,3757,1253510,5-0,5-15,4635,3751,93757,312535,5-10,5-21-19,12052,625-14,4375-11,8125смена уходит в ЗС

Заключение


По исходным данным и данным расчетов, подобрали конструкцию, которая удовлетворяет требованиям дорожной одежды для данной категории дороги и местности.

Подобрали конструкцию на участке уширения и усиления дорожной одежды согласно прочностным характеристикам.

Разработали рекомендации по предупреждению образования колеи.

Произвели разработки по принципам оперативного формирования режима при непредсказуемом изменении уровня радиации, а также схеме определения тяжести несчастных случаев на производстве.

АНАТАЦИЯ


Дипломный проект выполнен в двух томах.

В первом томе имеются шесть разделов с подразделами.

Первый раздел включает в себя анализ исходных данных, расчет перспективной интенсивности и характеристику существующей дороги, где также произвели обоснование реконструкции участка автомобильной дороги.

Второй раздел - Конструирование и расчет дорожной одежды - включает исходные данные для расчета, расчет конструкции на участке уширения и усиления. По данным расчетов произвели выбор варианта конструкции и проверку морозостойкости дорожной одежды.

Третий раздел - Реконструкция элементов дороги - реконструкция земляного полотна, продольного профиля, плана трассы. По итогам подсчитали объемы работ и сделали оценку проектного решения.

В четвертом разделе - Деталь проекта - разработаны мероприятия по предупреждению образования колеи, где отражены настоящие методы оценки выявления и оценки колеи, а также даны рекомендации по усовершенствованию этих работ.

Пятый раздел включает в себя разработки по технике безопасности и охране труда - разработки по схеме определения тяжести несчастных случаев на производстве.

В последнем разделе по гражданской обороне разработаны мероприятия по принципам оперативного формирования режима при непредсказуемом изменении уровня радиации.