ТЕМА 1. Основные положения.
Обоснование необходимости реконструкции автомобильных дорог
ЛЕКЦИЯ 1
Понятие реконструкции.
Потребительские свойства дороги
Потребительские свойства дороги – это совокупность ТЭП, обеспечиваемых определенным набором конструктивных элементов и их состоянием:
· пропускная способность и уровень загрузки движения;
· скорость и непрерывность движения;
· безопасность движения;
· несущая способность (способность пропускать автомобили и автопоезда с разрешенными для движения по дорогам общего пользования осевыми нагрузками, общей массой и габаритами);
· экологическая безопасность;
· эстетические и другие свойства.
Конструктивные элементы дороги:
· дорожная одежда, земляное плотно;
· кюветы, водоотводные канавы;
· искусственные сооружения;
· защитные сооружения (снегозащитные лесонасаждения, постоянные снегозащитные заборы, шумозащитные и ветрозащитные устройства, устройства для защиты дорог от снежных лавин, обвалов, оползней и др.);
· элементы обустройства дорог.
Классификация работ по обеспечению
Потребительских свойств автомобильной дороги
В структуре затрат дорожной отрасли выделяют затраты на строительство, реконструкцию, ремонт и содержание и автомобильных дорог
Содержание автомобильной дороги - комплекс работ по уходу за дорогой, по профилактике и устранению постоянно возникающих мелких повреждений, по обеспечению безопасности движения, а также по зимнему содержанию и озеленению дороги, выполняемый в течение всего года (с учетом сезона) на всем протяжении дороги.
Задача содержания - обеспечение сохранности дороги поддержание ее состояния в соответствии с требованиями, допустимыми по условиям обеспечения непрерывного и безопасного движения в любое время года.
Ремонт автомобильной дороги - комплекс работ по воспроизводству ее первоначальных транспортно-эксплуатационных характеристик.
Критерий для назначения ремонта дороги - такое состояние дорожного покрытия, при котором его ровность и сцепные качества снизились до предельно допустимых значений или когда на других элементах дороги и дорожных сооружениях накопились деформации и разрушения, устранение которых работами по содержанию дороги невозможно или экономически нецелесообразно.
Капитальный ремонт автомобильной дороги - комплекс работ, при котором производится полное восстановление и повышение работоспособности дорожной одежды и покрытия, земляного полотна и дорожных сооружений, осуществляется смена изношенных конструкций и деталей или замена их на более прочные и долговечные, в необходимых случаях повышаются геометрические параметры дороги, без увеличения ширины земляного полотна на основном протяжении дороги.
Критерием для назначения капитального ремонта - такое ТЭС дороги, при котором прочность дорожной одежды снизилась до предельно допустимого значения или параметры и характеристики других элементов дороги не удовлетворяют возросшим требованиям движения настолько, что невозможно или экономически нецелесообразно приводить их в соответствие с указанными требованиями посредством работ по ремонту и содержанию.
Реконструкция автомобильной дороги – комплекс работ, при котором производится увеличение ее пропускной и несущей способностей путем изменения на отдельных участках плана и продольного профиля, коренного переустройства дорожной одежды, земляного полотна и дорожных сооружений, как правило, с переводом в более высокую категорию.
Причины, вызывающие необходимость реконструкции автодорог
Рост числа ДТП.
Обходы населенных пунктов.
Технические показатели:
· план и продольный профиль - протяжение трассы, коэффициент ее развития, наименьшие значения примененных при проектировании радиусов кривых в плане, выпуклых и вогнутых вертикальных кривых; число углов поворота и среднее значение угла поворота; среднее значение радиусов кривых в плане; максимальный продольный уклон; протяженность участков с максимальным и другими достаточно большими значениями уклонов; протяженность участков, проходящих в пределах населенных пунктов;
· земляное полотно - ширина земляного полотна; рабочие отметки, протяженность участков в сложных инженерно-геологических условиях, в том числе на болотах, в скальных грунтах и т. п.; профильные и оплачиваемые объемы земляных работ, в том числе по видам применяемых для разработки машин; объем оплачиваемых работ на 1 км дороги; объемы укрепительных работ;
· дорожная одежда - ширина проезжей части; характеристики прочности дорожной одежды; конструкции дорожной одежды основной проезжей части и краевых полос, укрепления обочин; площади проезжей части, краевых полос и укрепления обочин;
· искусственные сооружения - количество водопропускных труб и их суммарная длина, в том числе для различных отверстий; количество и размеры мостов (малых, средних и больших), путепроводов, тоннелей, пешеходных переходов в разных уровнях, подпорных стен;
· пересечения и примыкания - количество пересечений с автомобильными дорогами в одном и разных уровнях; количество съездов с дороги; количество пересечений с железными дорогами в одном и разных уровнях;
· обстановка дороги - количество дорожных знаков, сигнальных столбиков, длина ограждений различного типа, количество автобусных остановок, площадок отдыха, протяженность линий связи, освещения, снегозащитного и декоративного озеленения;
· подготовка территории и организация строительства - общие площади постоянного и временного отвода, в том числе по видам земельных угодий; площадь рекультивируемых земель; объемы работ по сносу зданий и сооружений, переустройству подземных и воздушных коммуникаций; сроки строительства, потребность в основных дорожно-строительных материалах, машинах и механизмах.
2.1.2. Экономические показатели:
· сметная стоимость строительства, в том числе по отдельным главам;
· стоимость 1 км дороги;
· стоимость 1 м3 земляных работ, стоимость 1 м2 дорожной одежды;
· стоимость других элементов;
2.1.3. Показатели транспортно-эксплуатационных качеств:
· объем перевозок, грузооборот;
· интенсивность и состав транспортного потока;
· пропускная способность; коэффициенты загрузки дороги движением;
· скорости движения одиночных автомобилей и транспортного потока;
· зрительная плавность трассы;
· протяженность участков с ограниченной видимостью;
· допускаемые нагрузки на дорожную одежду и искусственные сооружения.
2.1.4. Показатели безопасности движения:
· коэффициенты безопасности;
· коэффициенты аварийности для различных участков дороги;
· возможные потери народного хозяйства от дорожно-транспортных происшествий.
2.1.5. Показатели, неблагоприятного воздействие дороги
на окружающую среду:
· уровни транспортного шума;
· уровни загрязнения атмосферного воздуха на участках дорог, проходящих через населенные пункты или в непосредственной близости от них, их сопоставление с допустимыми значениями;
· площадь примыкающих к дороге земель, где концентрация соединений свинца в почве превышает допустимые значения;
· протяженность участков, в пределах которых дорога может оказать неблагоприятное воздействие на существующий ландшафт, животный и растительный мир, исторические и культурные памятники, в том числе проходящих по территории заповедников;
· протяженность участков санитарных и защитных зон.
2.1.6. Показатели экономической эффективности:
· суммарные приведенные затраты по вариантам;
· коэффициент экономической эффективности капитальных вложений;
· срок окупаемости.
ЛЕКЦИЯ 6,7
Дорожная конструкция - инженерное сооружение, состоящее из дорожной одежды и верхней части земляного полотна в пределах рабочего слоя.
Дорожная одежда - многослойное искусственное сооружение, ограниченное проезжей частью автомобильной дороги, состоящее из дорожного покрытия, слоев основания и подстилающего слоя, воспринимающая многократно повторяющееся воздействие транспортных средств и погодно-климатических факторов и обеспечивающее передачу транспортной нагрузки на верхнюю часть земляного полотна.
Прочность (несущая способность) дорожной конструкции - свойство, характеризующее способность дорожной конструкции воспринимать воздействие движущихся транспортных средств и погодно-климатических факторов.
Срок службы дорожной конструкции - период времени, в пределах которого происходит снижение её прочности и надежности до расчетного уровня, предельно допустимого по условиям дорожного движения.
Надежность дорожной одежды - вероятность безотказной работы дорожной одежды в пределах расчётного (нормативного) межремонтного срока службы.
Нормативный межремонтный период дорожной одежды - установленный действующими нормами временной период от момента строительства до капитального ремонта или между капитальными ремонтами.
Расчетный период года - наиболее неблагоприятный по условиям увлажнения период года (обычно весенний), в течение которого прочность дорожных конструкций достигает минимальных значений.
Расчетная нагрузка - вертикальная нагрузка, принятая для назначения требуемой прочности дорожных конструкций.
Оценка прочности дорожных конструкций необходима:
- для накопления банка данных о состоянии экдорог с целью определения объемов и адресов ремонтных работ;
- при проведении изыскательских работ и при подготовке ТЭО для капитального ремонта или реконструкции дорог;
- на стадии приемки в для контроля качества выполненных работ;
- при решении вопроса об усилении существующих дорожных одежд или временном ограничении движения автомобилей по осевым нагрузкам в неблагоприятные по условиям увлажнения периоды года;
- при разработке рекомендаций о пропуске автотранспортных средств, перевозящих тяжеловесные грузы;
- в научно-исследовательских целях.
Обобщающий критерий несущей способности (прочности) - величину обратимого прогиба (модуля упругости) конструкции.
Для оценки прочности выполняют полевые испытания (линейные и контрольные) дорожных одежд как в расчетный, так и в нерасчетные периоды года. Получаемые результаты приводят к расчетному году.
По результатам полевых испытаний, обработанных методами математической статистики, определяют фактические показатели прочности дорожных одежд, сопоставляют их требуемыми по условиям движения, и принимают решения по обеспечению несущей способности обследованных дорог.
Требуемый показатель прочности дорожных одежд назначают с учетом многократно повторного воздействия расчетной нагрузки за рассматриваемый перспективный период времени.
Прочными считаются те участки дорог, на которых фактические показатели прочности оказываются не ниже требуемых.
Для непрочных участков рассчитывают толщины слоев усиления или назначают мероприятия по ограничению движения автомобилей по осевым нагрузкам в неблагоприятные по условиям увлажнения периоды года. Допускается комбинированный подход, когда в течение определенного периода ограничивают движение по дороге, а затем усиливают дорожную конструкцию.
В каждом конкретном случае вопрос о проведении того или иного мероприятия должен решаться на основании технико-экономических расчетов.
ОБСЛЕДОВАНИЕ ДОРОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ЦЕЛЬЮ ОЦЕНКИ ИХ ПРОЧНОСТИ
Порядок оценки прочности дорожных конструкций
Рис. Порядок обследования дорожных конструкций для оценки и улучшения
Предварительное обследование дорожных конструкций
МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
Конструирование и расчет слоев усиления дорожной одежды
Вопрос об усилении дорожной одежды рассматривается всегда, когда ее фактический модуль упругости (Еф), определенный в результате полевых испытаний, оказывается меньше требуемого по условиям движения (Етр).
Способ повышения прочности дорожной одежды выбирают в результате технико-экономического сравнения вариантов. При использовании фрезерования дорожного покрытия в расчётах используют значения фактической прочности дорожной одежды, полученные после фрезерования. Если на момент проведения обследований фактический модуль упругости больше требуемого (Еф > Етр), а ровность покрытия неудовлетворительная, осуществляют укладку выравнивающего слоя с обеспечением сцепных свойств поверхности дорожного покрытия.
Тип покрытия при назначении слоев усиления выбирают с учетом перспективной интенсивности движения автомобилей.
Верхний слой усиления дорожной одежды по прочностным характеристикам не должен уступать существующему покрытию.
Общая толщина слоев усиления не должна быть меньше величин, указанных в табл. 5.1. Во всех случаях толщина каждого слоя должна не менее чем в 1,5 раза превышать размер наиболее крупных частиц каменного материала, из которого изготовлен данный слой.
Таблица 5.1
Минимальные толщины слоев усиления
Материал слоев усиления | Толщина слоев усиления, см | Материал слоев усиления | Толщина слоев усиления, см |
Асфальтобетон: | Щебеночные и гравийные материалы, обработанные цементом на твердом основании | 8 | |
крупнозернистый | 6 - 7 | ||
мелкозернистый | 3 - 5 | ||
песчаный | 3 - 4 | Грунты, обработанные органическим вяжущим способом смешения на дороге | 6 |
холодный | 3 | ||
Щебеночные и гравийные материалы, обработанные органическим вяжущим в установке и смешением на дороге | 5 | ||
Щебень, обработанный органическим вяжущим способом пропитки | 8 | Минеральные материалы, не обработанные вяжущим, на: | |
- щебёночном слое | 8 | ||
- гравийном слое | 10 | ||
- песчаном слое | 15 | ||
Примечание. Большие из значений толщин асфальтобетонных покрытий даны для дорог I - II категорий, а меньшие - для дорог III - IV категорий. |
Расчет толщины слоев усиления ведут по установленному соотношению (Етр/Еф), используя номограмму приложения 6. При использовании номограммы сначала назначают модули упругости слоев усиления (Е1)*, затем рассчитывают соотношения (Еф/Е1) и (Етр/E1). Откладывают полученное соотношение (Еф/Е1) на оси ординат, проводят горизонталь до пересечения с наклонной линией, характеризуемой соотношением (Етр/Е1). Из точки пересечения опускают вертикаль до пересечения с осью абсцисс, где находят соотношение (X = h/D). Используя расчетный диаметр отпечатка колеса (D) (табл. 1 прил. 1), определяют искомую толщину слоя усиления
h = XD. (5.1)
* Модули упругости - по ОДН 218.046-01
Если по расчету необходимо однослойное усиление и толщина слоя усиления меньше его величины, указанной в табл.
ТЕМА 1. Основные положения.
Обоснование необходимости реконструкции автомобильных дорог
ЛЕКЦИЯ 1
Понятие реконструкции.
Дата: 2019-02-02, просмотров: 1515.