Проект на строительство участка автомобильной дороги в Красноярском крае
Главное управление образования и молодежной политики Алтайского края
КГБОУ СПО «Алтайский строительный техникум»
Специальность 270831 «Строительство и эксплуатация автомобильных дорог и аэродромов»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
по междисциплинарному курсу МДК 03.01
«Строительство автомобильных
дорог и аэродромов»
Тема: Проект на строительство участка
автомобильной дороги в Красноярском крае
Выполнил студент 213 группы: И.А. Бушуев
Проверил преподаватель: Л.М. Волкова
Степное озеро
2014
СОДЕРЖАНИЕ
Введение |
5 | ||
1 |
Общие сведения о районе проектирования |
6 | |
1.1 |
Экономическая характеристика района |
6 | |
1.2 |
Обоснование категории дороги.
Нормы проектирования |
6 | |
1.3 |
Топографические и климатические
условия района |
7 | |
1.4 |
Геологические и гидрологические условия района |
9 | |
2 |
План трассы |
10 | |
2.1 |
Обоснование радиусов кривых. Координаты точек кривой |
10 | |
2.2 |
Характеристика варианта трассы |
10 | |
3 |
Дорожная одежда |
12 | |
3.1 |
Исходные данные для проектирования |
12 | |
3.2 |
Расчет конструкции дорожной одежды |
12 | |
3.3 |
Определение стоимости конструкции дорожной одежды |
23 | |
3.4 |
Характеристика строительных материалов |
25 | |
4 |
Малые искусственные сооружения |
30 | |
4.1 |
Расчет малого моста |
30 | |
5 |
Продольный профиль |
32 | |
5.1 |
Исходные данные для проектирования |
32 | |
5.2 |
Характеристика проектной линии |
32 | |
6 |
Земляное полотно и водоотводные
сооружения |
33 | |
6.1 |
Расчет водопропускных сооружений |
33 | |
6.2 |
Характеристика поперечных профилей земляного полотна |
34 | |
6.3 |
Расчет объемов земляных работ |
34 | |
7 |
Мероприятия по обеспечению безопасности движения |
35 | |
8 |
Организация строительства участка автомобильной дороги |
36 | |
8.1 |
Характеристика поточного метода строительства |
36 | |
8.2 |
Подготовительный период |
39 | |
9 |
Строительство малых искусственных сооружений и земляного полотна |
41 | |
9.1 |
Строительство малых искусственных сооружении |
41 | |
| 9.2 |
Строительство земляного полотна |
42 | |
9.2.1 |
Определение разбивочных размеров насыпи |
42 | |
9.2.2 |
Выбор средств механизации |
44 | |
10 |
Организация и технология строительство дорожной одежды |
54 | ||||
10.1 |
Выбор средств механизации |
54 | ||||
11 |
Линейный календарный график строительства |
69 | ||||
11.1 |
Расчет линейного календарного графика |
69 | ||||
11.2 |
Организация работы транспорта и производственных предприятий. Расчет потребности в автотранспорте |
74 | ||||
12 |
Контроль качества работ при строительстве |
78 | ||||
13 |
Сдача объекта в эксплуатацию |
89 | ||||
Список использованных источников и литературы |
93 | |||||
Приложение А- Ведомость углов поворота, прямых и кривых |
94 | |||||
Приложение Б- |
Ведомость расчетных данных
искусственных
сооружений |
95 | ||||
Приложение В- |
Ведомость объемов земляных работ |
96 | ||||
Приложение Г- |
Баланс объемов земляных работ |
97 | ||||
Приложение Д- |
Ведомость привязки поперечных профилей к продольному профилю |
98 | ||||
Приложение Е- |
Ведомость объёмов работ на строительство участка дороги |
99 | ||||
Перечень графического материала
Лист 1- продольный профиль автомобильной дороги.
Лист 2- поперечные профили земляного полотна.
Лист 3- график распределения земляных масс.
Лист 4- технологическая схема строительства земляного плотна.
Лист 5- технологическая схема строительства дорожной одежды.
Лист 6- линейный календарный график.
ВВЕДЕНИЕ
Огромна роль автомобильных дорог в транспортной системе народного хозяйства страны. Создание широко разветвленной благоустроенной сети автомобильных дорог имеет первостепенное значение, так как от дорожных условий в значительной степени зависят стоимость перевозки грузов и производительность автомобильного транспорта.
Современные автомобильные дороги должны обеспечивать безопасность автомобильного движения, учитывая при этом психофизиологические особенности восприятия водителем дорожных условий. Должны быть повышены и требования к удобству движения по дорогам. С учетом все более полного удовлетворения постоянно растущих материальных и духовных потребностей населения, резко возрастает перевозка пассажиров по дорогам, на них создается широкая сеть станций технического обслуживания, автозаправочных станций, моечных пунктов, мотелей, автостанций, кемпингов, площадок отдыха, гаражей и других объектов для обслуживания проезжающих и их транспорта. Постройка у дорог, сооружений обслуживания движения, сокращает неорганизованные остановки, что способствует сохранению природы в придорожной полосе.
Охрана природы, улучшение окружающей среды, рациональное использование природных ресурсов- актуальные проблемы современности.
Главнейшими задачами по техническому прогрессу в области строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог являются: дальнейшее улучшение качества строительства, ремонта и содержания дорог, преодоление сезонности строительства на основе внедрения прогрессивных сборных конструкций в дорожном и мостовом строительстве, а так же применение комплексной механизации для выполнения всех основных работ в зимнее время, более широкое использование местных материалов для ремонта и строительства дорожных одежд.
Эффективно и оперативно обеспечить качество строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог можно, применяя технический контроль на основе неразрушающих электронных, радиоизотопных, ультразвуковых и других методов.
В декабре 2008 года была принята целевая федеральная программа. В рамках целевой программы предполагается построить и реконструировать 8000 километров дорог, устранить ограничения пропускной способности на 6000километрах федеральных дорог. На региональных дорогах предусмотрено построить подъезды к 2300 населенным пунктам.
Проектируемый участок автомобильной дороги предназначен для перевозки промышленных и сельскохозяйственных грузов, пассажиров, обеспечения связи населенных пунктов, тяготеющих к участку дороги, с краевым центром и между собой.
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАЙОНЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
1.1 Экономическая характеристика района
Красноярский край - один из наиболее богатых природными ресурсами. Благодаря запасам, край является привлекательным регионом для инвестиций. Важнейшими природными богатствами края являются: гидроэнергия, хвойные леса, каменный уголь, золото и редкие металлы, нефть, газ, железные и полиметаллические руды, нерудные минералы. Природные условия обширного пространства края очень разнообразны. Здесь представлены все ландшафты, встречающиеся в Восточной Сибири: горные леса, степи и лесостепи, подтайга и тайга, тундра и лесотундра, слой многолетнемерзлых грунтов. Простираясь от берегов Северного Ледовитого океана до гор Южной Сибири, край отличается исключительным разнообразием и богатством природных условий и ресурсов.
В крае сосредоточено более 95 % российских запасов никеля и платиноидов, более 20 % золота, значительные запасы кобальта, нефелиновых руд, магнезитов, исландского шпата, тонких кварцевых песков, тугоплавких глин, графита, 63 вида промышленных металлов и других полезных ископаемых.
В Красноярском крае сосредоточено около 70 % российских запасов угля, то есть примерно 20 % мировых запасов. Масштабная угледобыча ведётся в Канско-Ачинском бассейне, значительный Тунгусский каменноугольный бассейн, нефтегазовые месторождения Юрубченского блока, крупное Ванкорское нефтегазовое месторождение. В крае открыто 25 месторождений нефти и газа.
Одно из крупнейших в мире Горевское месторождение свинца (42 % российских запасов). Разрабатываются Абагасское железорудное месторождение, Курейское месторождение графита. В Маймеча-Котуйской апатитовой провинции сосредоточен 21 %апатитового сырья России. Перспективно крупнейшее в стране Чуктуконское месторождение редких земель, готово к освоению Пороженское марганцевых руд, алюминиевых (Чадобедская группа месторождений бокситов) и урановых руд (Курагинское и Каратузское месторождения), при Енисейском заливе месторождения газа и газоконденсата Ванкорского блока.
Всего в Красноярском крае обнаружено более 10 тысяч месторождений и рудопроявлений различных полезных ископаемых.
1.2 Обоснование категории дороги. Нормы проектирования
Заданная расчетная перспективная интенсивность движения составляет 2160 автомобилей в сутки. Согласно СНиП 2.05.02 – 85 участок дороги относится к третьей технической категории. Основные нормы проектирования приведены в таблице 1.
Таблица 1- Нормы проектирования
Показатели |
Единица измерения |
Величина |
расчетная перспективная интенсивность движения |
авт/ сут |
2160 |
расчетная скорость |
км/ч |
80 |
нормативная расчетная подвижная нагрузка на одиночную ось двухосного автомобиля |
кН |
100 |
число полос движения |
шт. |
2 |
ширина полосы движения |
м |
3,5 |
ширина проезжей части |
м |
7 |
ширина обочины |
м |
2,5 |
наименьшая ширина укрепительной полосы обочины |
м |
0,5 |
ширина земляного полотна |
м |
12 |
наименьшие радиусы кривых в плане |
м |
600 |
наибольшие продольные уклоны в продольном профиле |
‰ |
50 |
наименьшие радиусы кривых в продольном профиле выпуклых вогнутых |
м |
10000 3000 |
расчетные расстояния видимости: поверхности дороги встречного автомобиля |
м |
175 350 |
габариты мостов |
м |
Г- 9,5 |
1.3 Топографические и климатические условия района
Красноярский край находится на востоке Сибирского региона Российской Федерации. Общая площадь территории края 2339700 квадратных километров, что примерно равно 14% территории РФ. Край простирается примерно на 3000 километров от Северного Ледовитого океана до горных районов на юге Сибири и примерно на 1250 километров в самой широкой своей части с запада на восток. Большая часть северной территории Края находится в пределах двух автономных округов. Эвенкийского округа («Эвенкийский округ») и Таймырского (Долгано-Ненецкого) округа («Таймырский округ»).
На территории края находятся арктическая пустыня, тундра и лесотундра на севере, тайга в центральных районах и степь и лесостепь на юге. Центральные и южные районы края, где проживает большинство населения, имеют более умеренный климат, чем северные. Средняя температура января составляет -36 Цельсия (-17 по Фаренгейту) на севере края и -24 Цельсия (-12 по Фаренгейту) на юге, тогда как средняя температура июля составляет 15 Цельсия (50 по Фаренгейту) на севере и 20 Цельсия (68 по Фаренгейту).
Таблица 2- Средняя температура воздуха по месяцам
месяц |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
tср |
-17,1 |
-14,7 |
-7,6 |
1,3 |
8,8 |
15,8 |
18,7 |
15,5 |
9,1 |
1,4 |
-9,2 |
-15,9 |
Рисунок 1- График средней температуры
Таблица 3- Упругость водяного пара
месяц |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
Упругость вод.пара |
2,8 |
2,9 |
3,8 |
6,7 |
9,4 |
12,8 |
15,1 |
14,4 |
10,4 |
7 |
4,8 |
3,6 |
Рисунок 2- Упругость водяного пара
Таблица 4- Направление ветра (январь, июль)
направление ветра |
С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ |
январь |
12 |
8 |
8 |
15 |
13 |
17 |
12 |
15 |
июль |
15 |
13 |
9 |
8 |
6 |
10 |
16 |
23 |
Рисунок 3- График повторяемости ветров
1.4 Геологические
и гидрологические условия
Реки края принадлежат бассейну Северного Ледовитого океана. Главная река - Енисей. Енисей - одна из крупнейших рек мира, течет по территории края от его южной границы до Карского моря, общей продолжительностью 4092 километров, по 3487 из них может осуществляться навигация. Однако, по северным рукавам Енисея навигация может осуществляться только с мая по октябрь.
Его основные притоки: правые - Туба, Мана, Кан, Ангара, Большой Пит, Подкаменная и Нижняя Тунгуски, Курейка и Хантайка, левые - Абакан, Сым, Елогуй, Турухан, Большая Хета. По территории края протекают также Чулым и Кеть (верхнее и среднее течение), относящиеся к бассейну Оби. На север края крупные реки - Хатанга, Пясина и Таймыра. Питание рек главным образом за счет таяния снега весной и летом (в горах), а также летне-осенних дождей. Почти все реки полноводны, многие пригодны для сплава и судоходства и обладают большими гидроэнергетическими ресурсами. Наиболее значительные озера - Таймыр и Пясино, расположены на Северо-Сибирской низменности, много озер на Среднесибирском плоскогорье (Лама, Глубокое, Кета, Хантайское и др.). Самые большие водопады России на реках Курейка и Ядун.
2 ПЛАН ТРАССЫ
2.1 Обоснование радиусов кривых. Координаты точек кривой
Проектируемый участок дороги 3 технической категории. Согласно СНиП 2.05.02-85 минимальный радиус в плане должны быть не менее 600 м, оптимальный радиус- 2000 и более метров.
Исходя из топографических условий, назначены следующие радиусы кривых:
ВУ1-R= 2500 м
ВУ2-R= 900 м
Разбивка круговых кривых на пикеты выполнена методом прямоугольных координат.
Таблица 5- Координаты пикетов, лежащих на кривых в плане
ПК |
X гор |
Y |
ПК |
X гор |
Y | |
ВУ1 |
ВУ2 | |||||
ПКскк 15+00 R=2500 |
ПКскк 26+39 R=900 | |||||
12 |
95,98 |
1,80 |
21 |
56,96 |
1,81 | |
13 |
195,80 |
7,68 |
22 |
155,21 |
13,49 | |
14 |
295,31 |
17,50 |
23 |
254,16 |
31,96 | |
15 |
394,35 |
31,30 |
24 |
353,84 |
39,48 | |
18 |
693,61 |
49,43 |
25 |
452,06 |
57,85 | |
17 |
594,1 |
39,61 |
26 |
551,23 |
65,99 | |
16 |
494,28 |
33,73 |
30 |
945,75 |
126,42 | |
29 |
847,96 |
105,81 | ||||
28 |
748,47 |
96,16 | ||||
27 |
650,20 |
80,95 | ||||
2.2 Характеристика трассы
Начало трассы на юго-восточной окраине населенного пункта Новоселки на ПК 0+00 на отметке 175,5. Основное направление юго-восточное от населенного пункта Новоселки до населенного пункта Шуринга. На ПК 1+00 трасса пересекает реку Андога. На ПК 15+ 00 трасса поворачивает влево на 18°. В вершину угла вписана круговая кривая радиусом 2500 метров; начало круговой кривой ПК11+ 04, конец круговой кривой ПК18+89,4. На ПК26+ 39,4 трасса поворачивает вправо на 67°. В вершину угла вписана круговая кривая радиусом 900 метров начало круговой кривой ПК 20+43,37 конец круговой кривой ПК 30+ 96,1. На ПК 19+50 трасса пересекает дорогу второй технической категории, на ПК31+50 – дорогу пятой технической категории. С ПК20+50 по ПК 22+80 – справа фруктовый сад. Конец трассы в северо-западной части населенного пункта Шуринга ПК 35+21.
3 ДОРОЖНАЯ ОДЕЖДА
3.1 Исходные данные для проектирования
1 Техническая категория дороги III.
2 Интенсивность движения: 2160 авт./ сут.
3 Состав движения: легковые автомобили 20%; автобусы 2%;
до 2 т 8%; до 5 т 15%; до 8 т 30%; более 8 т20%; тягачи 5%.
4 Грунт земляного полотна – суглинок легкий.
5 Дорожно-климатическая зона:II2.
6 Тип местности по увлажнению: второй.
7 Тип покрытия дорожной одежды: усовершенствованный
капитальный.
8 Коэффициент надежности: Кн. = 0,98.
9 Прирост интенсивности движения: q = 1,10.
3.2 Расчет конструкции дорожной одежды
I Определяем группу расчетной нагрузки.
Расчет ведём на нагрузку группы А, т. к. проектируемый участок дороги III технической категории, Р= 0,6МПа, Д= 37 см.
II Определяем межкапитальный ремонтный срок службы автомобильной дороги по табл.4 (п.6.2) [6], Тсл= 15 лет, т. к. III техническая категория, тип покрытия дорожной одежды - усовершенствованный капитальный, II3 ДКЗ.
III Определяем перспективную общую среднесуточную интенсивность движения на конец срока службы по формуле:
, авт/ сут,
где - общаясредняя интенсивностьдвижения на конец срока
службы;
-
расчетная перспективная
= 2160 авт./сут ;
- коэффициент увеличения интенсивности движения через
20 лет;
- коэффициент увеличения интенсивности движения на
конец срока службы;
По табл. 8 [6] находим значение коэффициентов:
= 6,73
= 4,18
IV Определяем приведенную интенсивность воздействия нагрузки на одну полосу движения по формуле:
, авт/ сут
где - нагрузка на одну полосу движения;
- коэффициент учитывающий число полос движения и
распределение движения по ним;
- число проездов в сутки в обоих направлениях
транспортных средств различных марок за срок службы;
- суммарный коэффициент приведения автомобилей
различных марок к расчетной нагрузке;
- число полос движения табл. 6 [6];
= 0,55, т. к. две полосы движения, дорога III технической
категории.
По табл. 2 [6] определяем. Расчеты выполняем в табличной форме.
Таблица 6- Суммарный коэффициент приведения автомобилей
различных марок к расчетной нагрузке
|
Марки автомобилей |
Доля в составе транспортного потока, % |
Интенсивность движения на конец срока службы, |
Суммарный коэффициент приведения автомобилей различных марок к расчетной нагрузке |
Приведенная интенсивность движения на конец срока службы Sсум.*Т сл. |
до 2 т |
8 |
107,40 |
0,005 |
0,537 |
до 5 т |
15 |
201,20 |
0,200 |
40,240 |
до 8 т |
30 |
402,40 |
0,700 |
281,680 |
до 8 т |
20 |
268,38 |
1,250 |
335,475 |
автобусы |
2 |
26,80 |
0,700 |
18,760 |
тягачи |
5 |
68,80 |
1,500 |
102,150 |
,
V Определяем суммарное расчетное число приложений расчетной
нагрузки за срок службы по формуле:
где - коэффициент суммирования;
- расчетное количество дней в году;
- коэффициент, учитывающий вероятность отклонений
суммарного движения от среднего ожидаемого.
- определяю по табл. 5 [6] = 31,7 т. к. = 1,1.
= 1,38, т. к. дорога III технической категории, тип покрытия дорожной одежды усовершенствованный капитальный. = 150дней табл. 3[6].
VI С учетом категории дороги, заданного типа покрытия, имеющимися строительными материалами, назначаем конструкцию дорожной одежды и определяем величину напряжений, возникающих под действием нагрузки и сравниваем их с допустимой величиной.
Р = 0,6МПа
|
Е1= 3200 МПа Е2 = 260 МПа |
|
Е2 = 2000 МПа Е3 = 207МПа |
|
Е3 = 600 МПаЕ4=177,8 МПа |
|
Е4 = 450МПа Е5 = 136,5МПа |
|
Е5 = 260МПа Е6 = 72МПа |
Егр = 72 МПа суглинок
легкий |
5см мелкозернистый горячий асфальтобетон плотный типа А на битуме БНД 60/90
7см крупнозернистый асфальтобетон
горячий пористый БНД 60/90
8 см горячий черный щебень
12 см щебень фракционированный по
способу заклинки
30см щебеночная смесь С5
Рисунок 4 – Конструктивная схема дорожной одежды
По таблицам 12-20 [6] определяем прочностные характеристики назначенных конструктивных слоев.
По таблице 11 [6],исходя из второй ДКЗ и второму типу местности по увлажнению, влажность грунта Wгр = 0,62, грунт суглинок легкий - Егр = 72 МПа.
Расчет дорожной одежды на упругий прогиб
Условие прочности на упругий прогиб:
где - общий модуль упругости конструкции дорожной одежды;
- минимальный требуемый модуль упругости;
- коэффициент прочности.
где Σ - суммарное число приложенной нагрузки за срок службы;
с - параметр, принимаемый в зависимости от расчетной нагрузки.
Для нагрузки группы А р=100 кН - с =3,55.
Независимо от результатов расчета должен быть не менее указанного в табл. 2[6] . Из таблице = 200 МПа. Для расчетов принимаем расчетное значение= 213,5 МПа.
= 1,29 (табл.7) [6], т.к. тип покрытия усовершенствованный капитальный, дорога III технической категории.
Для определения общего модуля упругости принятой конструкции дорожной одежды многослойную конструкцию приводим к двухслойной, и определяем значение модуля упругости по поверхности каждого слоя.
Е5 = 260 МПа Егр = 72МПа |
