Технологические и конструктивные решения линейного объекта

3.1.1 План трассы

Реконструируемый участок дороги в плане имеет 9 углов поворота, в которые вписаны кривые радиусами 35 м – 2050 м (см.табл. 3.1) [6]. В угол №7 при радиусе закругления 35 метров вписан вираж с поперечным уклоном 20‰.

Таблица 3.1

Ведомость углов поворота, прямых и круговых кривых

Точка	Положение вершины угла	Величина угла поворота	Радиус, м	Элементы кривой,м	Положение переходных кривых	Расстояние между вершинами углов,м	Длина прямой, м
начало	конец	конец	начало
КМ	ПК	+	влево	вправо	тангенс	тангенс	переходные кривые	круговая кривая	биссектриса	ПК	+	ПК	+	ПК	+	ПК	+
НТ			00,00
																					106,89	53,37
			06,89		2°59'27"		53,52	53,52	0,00	0,00	107,01	0,70		53,37		53,37		60,38		60,38
																					246,18	176,57
			53,05	9°12'10"			16,10	16,10	0,00	0,00	32,12	0,65		36,95		36,95		69,07		69,07
																					47,07	0,16
			00,05		7°03'14"		30,82	30,82	0,00	0,00	61,56	0,95		69,23		69,23		30,79		30,79
																					225,58	159,35
			25,55		2°01'42"		35,41	35,41	0,00	0,00	70,81	0,31		90,14		90,14		60,95		60,95
																					48,66	5,26
			74,20		9°08'31"		7,99	7,99	0,00	0,00	15,96	0,32		66,21		66,21		82,16		82,16
																					110,82	79,06
			84,99	9°03'40"			23,77	23,77	0,00	0,00	47,44	0,94		61,22		61,22		08,66		08,66
																					80,79	9,91
			65,68	83°30'35"			47,10	47,10	30,00	30,00	21,01	13,34		18,58		48,58		69,59		99,59
																					349,55	197,93
			02,04		19°45'52"		104,52	104,52	0,00	0,00	206,97	9,04		97,52		97,52		04,49		04,49
																					284,09	136,69
			84,05		10°35'41"		42,87	42,87	0,00	0,00	85,50	1,98		41,18		41,18		26,68		26,68
																					83,36	40,48

3.1.2 Продольный профиль и земляное полотно

Продольный профиль запроектирован согласно СНиП 2.07.01-89* в программе CREDO ДОРОГИ 1,0.

Наибольший продольный уклон 60‰ на протяжении 50 метров. Продольный профиль запроектирован по обертывающей с сохранением отметки усиления дорожной одежды.

На ремонтируемом участке запроектированы основные типовые поперечные профили с шириной проезжей части:

от ПК 0+00 до ПК 3+92 – 10,0м;

от ПК 4+22 до ПК 9+00 – 8,0 м;

от ПК 9+00 до ПК 15+67 – 7,0 м.

Переход к уширенной проезжей части осуществляется на участке от ПК 0+00 до ПК 1+40 длиной 20,0м.

На участке выравнивания продольного профиля рабочая отметка земляного полотна составила 0,30 – 0,91 м. Ширина земляного полотна в условиях сложившейся застройки и полосы безопасности для размещения проезжей части и тротуара составила 9,5 м.

3.1.3 Дорожная одежда

Согласно задания на разработку проекта реконструкции автодороги пер. Маслозаводской в г. Орле и ведомости дефектов (см. приложение 2) и согласно расчета усиления и новой дорожной одежды в соответствии с перспективной интенсивностью движения, проектом предусмотрены следующие виды работ по дорожной одежде:

Усиление ПК 0+00,0 м - ПК 4+22м; ПК 6+49м – ПК 15+67м:

- фрезерование существующего покрытия глубиной до 0,07 м;

- транспортировка отходов фрезерования на расстояние до 1 км на АБЗ

- подгрунтовка битумом;

- устройство выравнивающего (нижнего) слоя покрытия из пористого асфальтобетона марки II - 0,10 м;

- устройство покрытия из ЩМА 20 ГОСТ 31015-2002 – 0,06м;

- ремонт существующих люков и ливневой канализации

При выравнивании продольного профиля выявлены участки, где необходимо устройство новой дорожной одежды ПК 4+ 22 м - ПК 6 + 49 м следующей конструкции:

- песчаное основание - 0,29м;

- основание из щебня М 1200 - 0,35м;

- асфальтобетон высокопористый марки II - 0,17м;

- асфальтобетон пористый марки II - 0,10м;

- щебеночно-мастичный асфальтобетон ЩМА-20 - 0,06м.

Общая площадь покрытия при ремонте составила 14433,9 м².

На ПК 0+00 – ПК 0+82 (слева); ПК 0+00 – ПК 1+02 (справа); ПК 1+82– ПК 2+17 (слева); ПК 1+39 – ПК 1+74 (справа); ПК 2+25 – ПК 2+40м (слева); ПК 1+80 – ПК 3+16 (справа); ПК 5+20 – ПК 6+89 (справа) проектом предусмотрен ремонт существующих тротуаров.

На ПК 3+10 – ПК 3+98 (слева); ПК 4+32 – ПК 5+40 (слева); ПК 4+42 – ПК 4+88 (справа); ПК 5+88 – ПК 7+25 (слева); ПК 9+20 – ПК 11+35 (слева); ПК 11+55 – ПК 11+90 (слева); ПК 12+05 – ПК 14+40 (слева) проектом предусмотрено устройство новых тротуаров.

3.1.4 Расчет конструкции новой дорожной одежды для участка

ПК 4+ 22 м - ПК 6 + 49

Исходные данные:

Категория дороги – 3;

Дорожно-климатическая зона - III-2;

Схема увлажнения рабочего слоя – 1;

Расстояние от уровня грунтовых вод до низа дорожной одежды - 10,00м;

Тип дорожной одежды – капитальный;

Тип нагрузки: А11.5;

Давление на покрытие, P - 0,60 Мпа;

Расчетный диаметр следа колеса, D - 40,00 см;

Требуемый уровень надежности - 0,85;

Коэффициент прочности - 1,06;

Глубина промерзания грунта в районе проектирования - 1,20м.

Расчетные нагрузки:

Группа расчетной нагрузки - A11.5;

Диаметр штампа расчетного колеса - 40,000 см;

Приведенная интенсивность на год службы T=1 - 29259,000 авт/сут;

Приведенная интенсивность на срок службы дорожной одежды T= 14 – 37849,636 авт/сут;

Расчетное количество дней в году – 135;

Суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки - 60951215,732.

Конструкция дорожной одежды:

1: h=6,00 см - "Асфальтобетон ЩМА 20 на вязком битуме БНД и БН марки: 60/90 E=3200 МПа";

2: h=10,00 см - "Асфальтобетон горячий пористый на вязком битуме БНД и БН марки: 60/90 E=2000 МПа";

3: h=17,00 см - "Асфальтобетон горячий высокопористый на вязком битуме БНД и БН марки: 60/90 E=2000 МПа";

4: h=35,00 см - "Щебень. фр. 40-80 мм М 1200 E=500 МПа";

5: h=29,00 см - "Песчаные основания песок мелкий содержание пылевато-глинистой фракции: 3%";

6: h=0,00 см - "Грунт супесь".

Расчетные характеристики материалов слоев:

Слой 1: Gamma=2400,00, E1=3200,00, E2=1100,00, E3=4500,00, M=5,50, Alpha=5,90, R0=9,80;

Слой 2: Gamma=2300,00, E1=2000,00, E2=770,00, E3=2800,00, M=4,30, Alpha=7,10, R0=8,00;

Слой 3: Gamma=2000,00, E1=2000,00, E2=770,00, E3=2100,00, M=4,00, Alpha=7,60, R0=5,65;

Слой 4: Gamma=1600,00, E=500,00;

Слой 5: Gamma=1950,00, E=100,00, C=0,00200, C_стат=0,00400, Phi=27,00, Phi_стат=32,00;

Слой 6: W=0,708, E=56,0, C=0,00569, C_стат=0,01837, Phi=5,26, Phi_стат=17,53.

Расчет по упругому прогибу:

Минимальный требуемый модуль упругости - 452,31 Мпа;

E6 = 56,00 Мпа;

E5-6 = 66,29;

E4-6 = 181,69;

E3-6 = 362,22;

E2-6 = 499,14;

E1-6 = 663,50;

Общий расчетный модуль упругости - 663,50 Мпа;

Коэффициент прочности - 1,467;

Требуемый коэффициент прочности - 1,060;

Прочность обеспечена.

Расчет по сдвигу:

Давление от колеса на покрытие - 0,600 Мпа;

Расчет для слоя "Грунт суглинок тяжелый";

E6 = 56,00;

Толщина слоев - 97,0 см;

Средний модуль упругости верхних слоев - 510,81 Мпа;

Общий модуль упругости нижних слоев - 39,90 Мпа;

Угол внутреннего трения, градусы - 5,26;

Действующее активное напряжение сдвига - 0,00819 Мпа;

Kd = 1,0;

Средняя плотность - 1906,57 кг/куб.м;

Предельное активное напряжение сдвига - 0,01165 Мпа;

Требуемый коэффициент прочности - 0,900;

Коэффициент прочности - 1,423.

Расчет для слоя "Песчаные основания песок средней крупности содержание пылевато-глинистой фракции: 0%":

E6 = 56,00

E5-6 = 66,29 Мпа;

Толщина слоев - 67,0 см;

Средний модуль упругости верхних слоев - 672,71 Мпа;

Общий модуль упругости нижних слоев - 66,29 Мпа;

Угол внутреннего трения, градусы - 27,00;

Действующее активное напряжение сдвига - 0,00739 Мпа;

Kd = 2,0;

Средняя плотность - 1888,57 кг/куб.м;

Предельное активное напряжение сдвига - 0,02052 Мпа;

Требуемый коэффициент прочности - 0,900;

Коэффициент прочности - 2,778;

Прочность обеспечена.

Расчет на растяжение при изгибе:

Давление от колеса на покрытие - 0,600 Мпа;

Группа расчетной нагрузки - A11.5;

Диаметр штампа расчетного колеса - 40,000 см;

Средний модуль упругости верхних слоев - 2848,57 Мпа;

E6 = 56,00;

E5-6 = 66,29;

E4-6 = 181,69;

Общий модуль упругости нижних слоев - 181,69 Мпа;

Толщина слоев асфальтобетона - 33,0 см;

Растягивающее напряжение в верхнем монолитном слое - 0,386 Мпа;

Прочность материала при многокр растяж при изгибе - 0,348 Мпа;

Требуемый коэффициент прочности - 0,900;

Коэффициент прочности - 0,901;

Прочность обеспечена.

Расчет на статическую нагрузку:

Давление от колеса на покрытие - 0,600 Мпа;

Расчет для слоя "Грунт суглинок тяжелый";

E6 = 56,00;

Толщина слоев - 97,0 см;

Средний модуль упругости верхних слоев - 308,384 Мпа;

Общий модуль упругости нижних слоев - 39,902 Мпа;

Угол внутреннего трения, градусы - 17,530;

Действующее активное напряжение сдвига - 0,00594 Мпа;

Kd = 1,0;

Средняя плотность - 1906,57 кг/куб.м;

Предельное активное напряжение сдвига - 0,02433 Мпа;

Требуемый коэффициент прочности - 0,900;

Коэффициент прочности - 4,098.

Расчет для слоя "Песчаные основания песок средней крупности содержание пылевато-глинистой фракции: 0%":

E6 = 56,00;

E5-6 = 69,68 Мпа;

Толщина слоев - 69,0 см;

Средний модуль упругости верхних слоев - 386,429 Мпа;

Общий модуль упругости нижних слоев - 69,684 Мпа;

Угол внутреннего трения, градусы - 32,000;

Действующее активное напряжение сдвига - 0,00742 Мпа;

Kd = 2,0;

Средняя плотность - 1888,57 кг/куб.м;

Предельное активное напряжение сдвига - 0,02452 Мпа;

Требуемый коэффициент прочности - 0,900;

Коэффициент прочности - 3,305;

Прочность обеспечена.

Проверка морозоустойчивости:

Грунт супесь;

Номер грунта по пучинистости – 3;

Допустимая величина морозного пучения - 4,0 см;

Коэф. учит. влияние глубины залегания УГВ - 0,53;

Коэф. завис. от степени уплотнения грунта - 1,00;

Коэф. учит. влияние гранулометрич. состава - 1,30;

Коэф. учит. влияние нагрузки от собств. веса - 0,98;

Коэф. завис. от расчетной влажности грунта - 1,11;

Средняя величина морозного пучения - 5,4 см;

Требуемая толщина дорожной одежды - 60,3 см;

Фактическая толщина дорожной одежды - 97,0 см;

Морозоустойчивость обеспечена.

3.1.5 Расчет конструкции существующей дорожной одежды и конструкции слоев усиления дорожной одежды на участках

ПК 0+00,0 м - ПК 4+22м; ПК 6+49м – ПК 15+67м

Исходные данные:

Район проектирования: Центральный регион, Орловская область (Орел);

Наименование объекта: пер. Маслозаводской;

Дорожно-климатическая зона: III-2;

Категория дороги: III;

Количество полос движения: 2;

Тип дорожной одежды: Капитальный;

Сбор нагрузки:

Группа расчетной нагрузки - Автомобили группы А;

Диаметр штампа расчетного колеса - 37,00 см;

Приведенная интенсивность на одну полосу на год службы

(T = 14 год) - 9417,34 авт./сут.

Конструкция существующей дорожной одежды:

1. h = 10,50 см - "Асфальтобетон горячий плотный тип Б на вязком битуме БНД и БН марки: 60/90 E=3200 МПа";

2. h = 29,50 см - "Щебень. фр. 40-80 мм легкоуплотн. (известн) с заклинк асфальтобетонной смесью E=500 МПа";

3. h = 0,00 см - "Грунт супесь".

Характеристики материалов слоев:

Слой 1: E = 3200,00 МПа (Eфакт = 2560,00 МПа), коэфф. старения 0,80;

Слой 2: E = 500,00 МПа (Eфакт = 450,00 МПа), коэфф. старения 0,90;

Слой 3: E = 56,0 МПа (Eфакт = 56,0 МПа), коэфф. старения 0,00.

Конструкция слоев усиления дорожной одежды:

1. h = 6,00 см - "Асфальтобетон ЩМА 20 БНД и БН марки: 60/90 E=3200 МПа";

2. h = 10,00 см - "Асфальтобетон горячий пористый мелкозернистый на вязком битуме БНД и БН марки: 90/130 E=1400 МПа".

Характеристики материалов слоев:

Слой 1: E = 3200,00 Мпа;

Слой 2: E = 1400,00 Мпа.

Расчет фактического модуля по существующей дорожной одежде;

E3 = 39,90 Мпа;

E2-3 = 120,42 Мпа;

E1-3 = 223,36 Мпа.

Фактический модуль упругости E_факт = 223,36 Мпа;

Требуемый модуль упругости E_тр = 343,09 Мпа;

Требуемый коэффициент прочности = 0,94;

Коэффицент прочности = 0,65.

Фактический модуль упругости, с учетом фрезерования (разборки) Eфрез = 149,85 Мпа.

Расчёт модуля по новой дорожной одежде:

E2 = 149,85 Мпа;

E2-2 = 232,00 Мпа;

E1-2 = 351,90 Мпа.

Фактический модуль упругости Eфакт = 351,90 Мпа;

Требуемый модуль упругости, на проектный срок службы Eтр = 343,09 Мпа;

Коэффицент прочности = 1,03;

Прочность обеспечена!

3.1.6 Внедрение новых технологий, техники,

конструкций, материалов.

В настоящем проекте, в соответствии с распоряжением Росавтодора от 06.12.2001 г. № ОС-502-р, планом развития инновационной деятельности дорожного хозяйства и в соответствии с заданием на проектирование, предусмотрено использование новых технологий, материалов и техники:

- при устройстве дорожной одежды выравнивающий слой покрытия выполнен с использованием геосетки ТУ 2296-003-3;

- покрытие запроектировано с применением щебеночного – мастичного асфальтобетона ЩМА 20.

Кроме того, все проектные решения обеспечивают возможность применения современной дорожно-строительной техники подрядчиком, который будет определен по результатам торгов на подрядные работы руконструиромого участка. Выполнение ремонтных работ проектом предусмотрено осуществлять поточным методом, что должно обеспечить высокую производительность труда и высокое качество работ.

Дата добавления: 2015-07-26