Показатели экономической эффективности капитальных вложений наряду с показателями социальной эффективности характеризуют народно-хозяйственную целесообразность осуществления затрат на строительство и реконструкцию дорог. В зависимости от интенсивности и состава движения, наличия дорожно-строительных ресурсов назначается несколько вариантов равнопрочных конструкций дорожных одежд. На основе технико-экономических расчетов выбирают, один вариант - наиболее эффективный.
Критерием эффективности при сравнении конструкций дорожных одежд являются суммарные приведенные затраты, которые по каждому варианту равны сумме дорожных и транспортных расходов (единовременных и текущих) за нормативный срок.
Формула 2. 1:
,
где Рпр- приведенные затраты ;
Кдор- единовременные затраты(капиталовложения) в строительстве дороги, в данном случае стоимость 1 км покрытия по данному варианту;
- текущие дорожные затраты;
- единовременные затраты в автомобильный транспорт за срок службы;
- текущие автотранспортные расходы;
Т- срок службы дороги;
- коэффициент отдаленности.
Определяется сметная стоимость одного километра сравниваемых конструкций дорожных одежд.
Сметная стоимость одного километра дороги:
- 1 варианта – 5422, 324 тыс. руб. ;
- 2 варианта – 6370, 007 тыс. руб. ;
- 3 варианта – 5063, 545 тыс. руб.
1. По каждому виду сравнив. констр-ций выбирается вариант с наименьшей сметной стоимостью.
2. Устанавливается срок сравнения - 25 лет.
3. Составляется график роста интенсивности движения (на листе 2).
Интенсивность по годам Nt, определяется по формуле 2. 2:
строительство автодорога затрата покрытие
- N0 - интенсивность первого года эксплуатации дороги, авт. /сут. Nt- интесивность 25 года эксплуатации дороги, авт. /сут. р - ежегодный прирост интенсивности, % - в долях единицы, равен 3, 0 %.
t - год эксплуатации дороги, t = 25 лет.
4. Определяются сроки ремонтов в зависимости от интенсивности движения.
Т0 - межремонтный срок
Тп - норма межремонтного срока службы дорожного покрытия
4. Определяется стоимость ежегодных затрат на содержание для каждого типа покрытия. Стоимость определяется по табл. П. 1 и табл. П. 4 в зависимости от роста интенсивности движения (табл. П. 5) /6/.
5. Стоимость первого ремонта, % к стоимости строительства дороги:
• ремонт Т0 = 43 % ;
• ремонт Тп = 7%.
Пользуясь определенной сметной стоимостью конструкции каждого варианта дорожной одежды Кдор, графиком стоимости и периодичности ремонтов и содержания каждого варианта дорожной одежды и табл. П. 7. Для каждого варианта подсчитываются приведенные затраты
| Вариант д. о. | Обозначение слоя | Название слоя | Толщина слоя, см | Толщина д. о. |
|
1
| а/б пл, м/з, типБ | 5 |
98 | |
| а/б пористый, к/з | 7 | |||
| щебень М600 | 66 | |||
| песок м/з | 20 | |||
|
2 | а/б пл, м/з, типБ | 5 |
82 | |
| а/б пористый, к/з | 6 | |||
| щебень черный | 12 | |||
| щебень М600 | 40 | |||
| песок м/з | 19 | |||
|
3 | а/б пл, м/з, типБ | 5 |
81 | |
| а/б пористый, к/з | 10 | |||
| щебень М600 | 41 | |||
| песок м/з | 25 |
Расчет дорожной одежды
1. Определяем интенсивность движения грузовых автомобилей и автобусов по формуле(3. 1) 
, где 
-среднегод. суточная интен-сть на последний год экспл-ции земполотна, авт/сут;t-перспективный срок, лет; 
-среднегодовая суточная интенсивность на начало эксп-ции дороги, авт/сут;р-рост инт-ти, %
авт/сут;
авт/сут
2. Определяем приведенную интенсивность воздействия нагрузки Nр на последний год срока службы по формуле (3. 2) 
,
где 
-коэффициент, учит. число полос движен., примем=0, 55
-число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств марки 
m-ой марки; 
-суммарный коэффициент приведения транспортного средства m-ой марки к расчетной нагрузке
авт/сут
3. Вычисляем суммарное количество приложений за срок службы:
Для расчета по допускаемому упругому прогибу и условию сдвигоустойчивости поформуле(3. 3)
,
где Кс = 18, 6 (Приложение 6 табл. П. 6. 6).
С учетом поправки в примечании табл. П. 6. 1 Трдг = 135
К n = 1, 49 (табл. 3. 3)
авт.
2. Предварительно назначаем конструкцию и расчетные значения расчетных параметров:
Вариант № 1 нежесткой дорожной одежды.
| № | Материал слоя | Расч t
| Расчет по допустимому упругому прогибу, Е, МПа | Расчет по усл. сдвигоустойчивостиЕ, Па | Расчет на растяжение при изгибе | |||
| Е, МПа | Ro, МПа | a | m | |||||
| 1. | А/Б плотный, м/з на БНД 60/90 | +10 +30 | 3200 | 1210 | 4500 | 9, 80 | 5, 2 | 5, 5 |
| 2. | А/Б пористый, к/з на БНД 60/90 | +10 +30 | 2000 | 770 | 2800 | 8, 0 | 5, 9 | 4, 3 |
| 3. | Фракционирован. щебень по способу заклинки | 350 | 350 | 350 | ||||
| 4. | Песок мелкой крупности | 100 C=0, 002 φд=25 φст=31 | 100 | 100 | ||||
| 5. | Суглинок тяжелый | 41 С=0, 006 φд=5, 5 φст=18 | 41 | 41 | ||||
C
Требуемый модуль упругости определяем по формуле:
Етр, = 98, 65[lg(SNp) - 3, 55] = 98, 65[lg 2127752, 6 - 3, 55] = 274, 04 МПа
МПа
3. Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно, начиная с подстилающего грунта по номограмме рис. 3. 1 /3/:
1) 
по Приложению 1 табл. П. 1. 1 р = 0, 6 МПа, D = 37 см. Рисунок дор. одежды приводится на листе 2
МПа
МПа
2) 
МПа
3) 
МПа
4) 
см
Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.
4. Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте.
Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле (3. 13)
Т = 
Для определения 
предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.
В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт со следующими характеристиками: SNp = 1226, 57авт. Ен = 41 МПа (табл. П. 2. 5); j = 5, 5° и с = 0, 006 МПа (табл. П. 2. 4).
Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле (3. 12), где значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл. П. 3. 2 при расчетной температуре +30 °С (табл. 3. 5).
МПа.
По отношениям 
и 
, и при j = 5, 5° с помощью номограммы (рис. 3. 3) находим удельное активное напряжение сдвига: 
= 0, 018 МПа. Таким образом: Т = 0, 018×0, 6 = 0, 011 МПа.
Тпр=Кд·(Сн+0, 1γср·zоп·tgφст=1, 0(0, 006+0, 1·0, 002·98·tg18)=0, 011мПа
Тпр/Т=0, 011/0, 011=1, 00= 
=1, 00.
Сдвигоустойчивость в земполотне обеспечена.
5. Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в песчаном слое
а.) Определяем средний модуль упругости слоёв дорожной одежды, расположенных выше слоя песка:
Еср= 
МПа,
принимаем Еср=479, 29 МПа.
б.) Находим активное напряжение сдвига в слое песка от временной нагрузки по номограмме:
и при φ=250 по номограмме находим τн=0, 018 МПа, активное напряжение сдвига в песчаном слое
Т=0, 018·0, 6=0, 011 МПа.
Тпр=3, 0(0, 002+0, 1·0, 002·78tg31)=0, 026мПа.
Тпр/Т=0, 026/0, 011=2, 36> 
=1, 00.
Следовательно, устойчивость на сдвиг в песчаном слое обеспечена.
6. а.) Находим средний модуль упругости двухслойного асфальтобетона
Еср= 
МПа.
б.) Находим растягивающие напряжения в асфальтобетоне при
по номограмме σr=2, 28 МПа, σr= σr·p·КВ=2, 3·0, 6·0. 85=1, 1 МПа.
К1= 
К2=0, 8 (по табл. 7, 1)
νR=0, 1
t=1, 71 (по табл. 6, 14)
RN=R0· К1· К2·(1- νR·t)
RN=8·0, 2·0, 8·(1+0, 1·1, 71)=1, 1 МПа
Таким образом, расчётом установлено, что устойчивость на растяжение при изгибе в слое асфальтобетона обеспечена.
7. Проверка дорожной конструкции на морозоустойчивость.
Конструкция считают морозоустойчивой если выполняется условие:
Lпуч 
Lдоп, где Lпуч=4 см
При отсутствии натурных данных, глубину промерзания дорожной конструкции определяем по формуле (8. 4)
znp=Znp. (cp)*1, 38=1, 77м,
где Znp. (cp)-средняя глубина промерзания (см. рис. 8. 4), znp(cp)=1, 28 м.
Определяем величину морозного пучения грунта земляного полотна Lпуч по формуле (8. 2)
Lпуч =Lпуч. ср·КУГВ·Кпл·Кгр·Кнагр·Квл(табл. 8. 6),
при Wр=0, 7;КУГВ·Кпл·Кгр·Кнагр·Квл- коэффициенты
Lпуч. =4, 5·0, 53·0, 8·1, 3·0, 85·1, 1=2, 3 см
Сравниваем Lпуч 
Lдon, Lпуч=4, 17 см. следовательно, морозоустойчивость дорожной одежды обеспечена.
Глава 3. Основные вопросы организации строительства
Дата: 2019-12-22, просмотров: 308.
