43896

Проектування автодороги Кіровоград – Кривий Ріг на обході с.м.т. Новгородка

Дипломная

Архитектура, проектирование и строительство

Інтенсивність дорожнього руху. Взаємозв’язок коефіцієнту зчеплення з транспортно експлуа таційним станом покриття та режимами руху. Рекомендації БЕЗПЕКА ТА ОРГАНІЗАЦІЯ РУХУ. Оцінка безпеки руху методом підсумкових коефіцієнтів безпеки.

Украинкский

2013-11-08

1.06 MB

4 чел.

                                                            ЗМІСТ

         ВСТУП

1  ХАРАКТЕРИСТИКА  РАЙОНУ  ПРОЕКТУВАННЯ

              1.1 Географічне та економічне положення

              1.2 Рельєф та геоморфологія

              1.3 Гідрологія та поверхневий стік

              1.4 Кліматичні умови

              1.5 Грунтово-геологічні умови

              1.6 Гідрогеологія

              1.7 Дорожньо - будівельні матеріали

              1.8 Транспорт

              1.9 Висновки

     2  ОБГРУНТУВАННЯ  І ВИБІР  НАПРЯМКУ ДІЛЯНКИ  ОБХОДУ

              2.1 Інтенсивність дорожнього руху

              2.2 Основні норми проектування

              2.3 Вибір напрямку автомобільної дороги

     3  ПРОЕКТУВАННЯ ПЛАНУ ТА ПОВЗДОВЖНЬОГО ПРОФІЛЮ

             3.1.  ПЕРЕТИНАННЯ ТА ПРИМИКАННЯ

     4  ПРОЕКТУВАННЯ ПОПЕРЕЧНИХ ПРОФІЛІВ

     5  ПРОЕКТУВАННЯ ЗЕМЛЯНОГО  ПОЛОТНА

     6  ШТУЧНІ СПОРУДИ

       

     7  ВИВЧЕННЯ  ВЛАСТИВОСТЕЙ  МІСЦЕВИХ  МАТЕРІАЛІВ

           ТА  ВІДХОДІВ  ПРОМИСЛОВОСТІ  ДЛЯ  ВИКОРИСТАННЯ

            ЇХ  У  ДОРОЖНЬОМУ  БУДІВНИЦТВІ

           7.1 Використання відсіву дроблення камяних матеріалів

            7.2   Використання  грунту  укріпленого  цементом

            7.2.1   Теоретичні  положення            

            7.2.2   Розрахунок  складу  грунту  укріпленого  цементом

            7.2.3   Підбір  і  розрахунок  оптимального  складу  грунту

            7.2.4   Розрахунок  складу  цементогрунту

  7.2.5        Використання відсіву дроблення кам’яних матеріалів    вапнякових гірських порід

     8   ДОРОЖНІ  ОДЯГИ

9     ДОСЛІДЖЕННЯ   ТА   ПОКРАЩЕНЯ  ЗЧІПНИХ ЯКОСТЕЙ    ДОРОЖНІХ ПОКРИТТІВ

            9.1  Загальні положення

 9.2  Огляд і аналіз досліджень

            9.3  Теоретичні основи досліджень

            9.4  Сучасні методи визначення коефіцієнту зчеплення

            9.5  Шорсткість дорожніх покриттів

            9.6  Взаємозв’язок коефіцієнту зчеплення з транспортно експлуа-

                   таційним станом покриття та режимами руху

            9.7  Рекомендації

     10   БЕЗПЕКА  ТА  ОРГАНІЗАЦІЯ  РУХУ

        10.1   Загальні  положення

        10.2 Оцінка  безпеки руху методом підсумкових                  коефіцієнтів      безпеки

              10.3 Рекомендації  по  забезпеченню  організації  та  безпеки

                        руху

              10.3.1   Розмітка  дорожнього  покриття

              10.3.2   Дорожні  знаки

              10.3.3   Бар`єрні  огородження  і  сигнальні  стовпчики  

              10.3.4   Автобусні  зупинки

              10.3.5   Електроосвітлення

     11   ОХОРОНА  НАВКОЛИШНЬОГО  СЕРЕДОВИЩА

     12   ОЦІНКА ІНВЕСТИЦІЙНОЇ ПРИВАБЛИВОСТІ  ПРОЕКТУ

12.1 Сумарні приведені витрати

     12.2 Оцінка інвестиційної привабливості проекту

     12.2.1 Визначення капітальних вкладень в автомобільний транспорт  

     12.2.2 Визначення щорічних додаткових капітальних вкладень в ав –

                томобільний транспорт

     12.3 Визначення дисконтованих витрат

     12.4 Чистий дисконтований дохід

     12.5 Індекс прибутковості

     12.6 Внутрішня норма прибутковості

     12.7 Техніко- економічні показники і висновки          

           ВИСНОВКИ

           ПЕРЕЛІК  ПОСИЛАНЬ

           ДОДАТКИ      

        

1    ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНУ ПРОЕКТУВАННЯ

1.1   Географічне та економічне положення

   Район проектування розташований на південному сході кіровоградської  області, яка  граничить з Черкаською, Миколаївською, Дніпропетровською областю й міститься  на правобережжі України  в південній частині Придніпровської височини, переважні висоти 150—200м. Область розташована  в межиріччі Дніпра і Південного Бугу. Район прокладання траси межує з Олександрійським, Петровським, Долинським, Компанійським, Кіровоградським, Знаменським районами. Вигідне транспортно - географічне  положення обумовлено безпосереднім сусідством з високо -  розвиненими, в промисловому відношенні, Придніпров’ї з Донбасом. Кіровоградська область характеризується  розвиненою промисловістю й багатогалузевим сільським господарством. В  промисловості  ведучими  галузями спеціалізації є  сільськогосподарське машинобудування, гірничодобувна, паливна, будівельних матеріалів, деревообробна, чорна та кольорова металургія. Область розміщується в межах двох фізико-географічних зон – лісостепній й степній.  

  1.  Рельєф та геоморфологія

           Поверхня району рівнинна, розчленована долинами річок, ярами та балками. Переважні висоти 150-200м. На ділянці дороги, що проектується перепади висот становлять 42,2м.Найменьша відмітка 141,02 знаходиться на ПК 38+20, найбільша 183,22 на ПК 58+00. З ПК 0+00по ПК 12+00 – підвищення; по ПК 26+00 – пониження; по ПК 33+00 – підвищення; по ПК 38+20 – пониження; по ПК 58+00 – підвищення; по ПК 105+34 – пониження; по ПК107+91 – підвищення;В  геоморфологічному  відношенні район проектування примикає до правобережного схилу долини ріки Інгул, та долині її притоку річки Каменка, яку перетинає траса на ПК 38.22.   

1.3  Гідрологія та поверхневий стік

         Річка Каменка, що тече в районі проектування, впадає в ріку Інгул яка належить до басейну Південного Бугу. Вона має рівнинний характер, широку долину, що звужується, в місцях виходів кристалічних порід Українського щита. У місці перетинання  на ПК 38+22  тече річка Каменка - русло прямолінійне, висока пойма, грудкувата, лівий берег заріс кущами та деревами, берега складені супісками й суглинками. Ширина водотоку  в місці перетинання з трасою до 6м, глибина до 1,0м. Найбільший можливий рівень поверхневих вод на  ПК 38+22 з відміткою 144,05.Вцілому поверхневий стік в межах полоси відводу забезпечений.  

  1.  Кліматичні умови

Клімат області помірно — континентальний. Зима м’яка з частими відлигами. Переважна температура січня -5, -6 град, липня +20, +21 град. Тривалість періоду з температурою понад +10 град. -162-170 днів. Річна кількість опадів 420-470 мм (максимум у теплу пору року). Дорожньо кліматична зона —УII [ 1,рис.В.1 ]. Зведені дані по основних кліматичних показниках району проектування приведені у таблиці 1.1 та 1.2.

Таблиця 1.1 Основні кліматичні характеристики

Місяць

Середньомісячна темпера-

тура

повітря

град. С

Переважний

Напрямок

Повітря

Швидкість

вітру серед-

ньомісячна

м/с

Середньомі-

сячна кіль-

кість опадів

мм

Кількість

днів з опа-

дами більш

5мм

Кількість

днів з

грозою

Кількість

днів з

завірюхами

Висота

сніжного

покрову

см

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

-5,5

ПЗ

3.8

28

1.6

0

4

8

2

-4,9

ПЗ

4.0

22

1.1

0.01

4

7

3

0,4

ПС

3.9

27

1.7

0.2

2

3

4

7,9

ПЗ

3.9

36

2.3

1

0.3

0

5

15,2

ПЗ

4.0

44

3.0

6

0

0

6

18,3

ПЗ

3.5

66

4.6

8

0

0

7

20,9

ПЗ

3.1

66

3.7

8

0

0

8

19,7

ПЗ

3.1

57

3.0

5

0

0

9

14,5

ПЗ

3.0

43

2.1

1

0

0

10

8,6

ПС

3.1

35

2.2

0.5

0

0

11

1,9

ПС

3.3

30

1.9

0.02

0.5

0

12

3,2

ПС

3.7

32

1.8

0

3

3

Таблиця 1.2 Напрямок  та імовірність вітру

ПН

ПН-С

С

ПД-С

ПД

ПД-З

З

ПН-З

Січень

13

21

15

11

8

12

10

10

Лютий

13

16

14

12

8

13

11

13

Березень

12

14

12

13

12

13

10

14

Квітень

10

14

14

15

14

13

9

11

Травень

12

18

17

16

14

9

4

10

Червень

24

15

6

5

8

11

11

20

Липень

23

13

7

7

5

8

13

24

Серпень

21

17

14

6

6

9

10

17

Вересень

18

15

11

9

10

9

11

17

Жовтень

12

15

15

16

15

9

7

11

Листопад

9

15

15

16

13

10

11

11

Грудень

13

19

15

11

8

11

12

11

Рік

15

16

13

12

10

10

10

14

          Середня глибина промерзання глин та суглинків 0,8м пісків мілких й пилуватих 1,0м.

1.5  Грунтово – геологічні умови

          У ґрунтовому покриві переважають чорноземи. У лісостеповій, північній  частині   області  поряд з глибокими чорноземами поширені опідзолені чорноземи, світло - сірі та опідзолені ґрунти, суглинок туго пластичний (0.7-1.2м), суглинок м’якопластичний (0.6-0,8м), суглинок  твердий, напівтвердий з лінзами супісків та піску (1.8-2.3м), глина тверда , з прошарками супіску (3.7-4.6м), пісок мілкий, з прошарками пилуватого, маловологий, вологий й насичений водою (3.9-4.8м), алеврити напівтверді (5.0-5.3м),глина тверда й напівтверда з прошарками алевроліту(5.3-5.8м), мергель (5.8-6,1м). У південній – звичайні  середньо гумусні та мало гумусні чорноземи. По несучій здатності, основа земляного полотна дороги міцна, тип місцевості за характером та ступенем зволоження  1-й, На ділянці пойми річки Каменка тип місцевості 2-й, основа слабка. В цілому ґрунти придатні    для влаштування земляного полотна та його основи.

                                 

1.6 Гідрогеологія

Підземні води розкриті свердловинами тільки в понижених місцях, на глибині 0,3—2,7м від поверхні рельєфу. На водорозділових просторах вода до глибини 6.0—9.0м не знайдена. Негативні фізико-геологічні процеси та явища в межах ділянки вишукування не спостерігаються. Підземні води в берегових свердловинах  та вода в річці Каменка агресивними  властивостями до бетонів не володіють. Вода за змістом хлоридів не агресивна до арматури залізобетонних конструкцій при постійному зануренні  та мало агресивна при періодичному змочуванні. Вода володіє загально кислотною агресивністю й агресивна за сумарним змістом сульфатів й хлоридів до металевих конструкцій. Ступінь агресивного впливу рідкого неорганічного середовища—середноьагресивна. Корозійна активність ґрунтів по відношенню до вуглеводистій та низьколегірованої сталі—висока (16.0  ОМ). Гідрогеологічні умови, за виключенням понижених місць (ПК 19+00—29+46; ПК 35+00—41+00; ПК 74+00—83+00; ПК 104+35—107+00), сприятливі.

1.7  Будівельні матеріали

В  області, де  проектується  дорога, є  велике  родовище  бурого   вугілля     ( частина Дніпровського буро-вугільного басейну ). Є родовища нікелевої та залізної руд, будівельних матеріалів(сірий і рожевий граніти Кіровоградські родовища гранітів, лабрадорит, кварцит, мергель, каолін ), амфіболітів, горючих сланців, торфу, графіту (Завалівське родовище графіту ). Є місцевий кварцовий пісок. Горілий пісок з Кіровоградського ливарного заводу. Найближчі карєри граніту у Олександрійському й Петровському районах. Вяжучі з Кременчуцького нафтопереробного заводу

  1.  Транспорт

           Експлуатаційна довжина автошляхів – 5.6тис.км, у тому числі з твердим покриттям – 4.5 тис.км. Через Кіровоградську область проходять автомагістралі: Київ – Одеса, Кіровоград – Миколаїв, Київ – Дніпропетровськ, Харків – Одеса, Полтава – Кишинів. Судноплавство по Дніпру (пристань Світловодськ). Аеропорт у Кіровограді. Територією області проходить траса газопроводу „Союз”. Вантажі, що транспортуються передбачається подавати по залізниці до станції Куцовка. Відтіль автотранспортом на трасу. Мережа місцевих доріг достатньо  розвинена.  

Висновки

           Аналіз району проектування показав, що геологічні й гідрогеологічні умови в цілому сприятливі. Дорожньо – будівельні матеріали бажано використовувати місцеві — граніт будемо везти з Олександрійського та Петровського району; горілий пісок з Кіровоградського ливарного заводу; в’яжучі - з Кременчуцького нафтопереробного заводу

 

  


2 ОБҐРУНТУВАННЯ ДІЛЯНКИ ОБХОДУ

2.1 Інтенсивність дорожнього руху

          Відповідно з матеріалами Кіровоградського обласного управління автомобільних доріг загального користування середньорічна добова інтенсивність руху транспортних засобів по автодорозі що прокладається на обході с.м.т. Новгородка  складає 2789 авт./доб, на розрахунковий 2024 рік –– 5036 авт./доб. (з урахуванням щорічного 3%  зросту).Розрахункова інтенсивність руху за категоріями транспортних засобів приведена  в таблиці 2.1:

Таблиця 2.1 Розрахункова інтенсивність руху

Категорії транспортних засобів

Розрахункова інтенсивність руху,

авт./доб.

в транспортних одиницях

приведена до легкового автомобілю

Інтенсивність руху на розрахунковий 2024 рік,

5036

8113

в т.ч.:         легкові

2700

2700

грузові до 6 т

1802

3604

грузові до 14 т

448

1568

автопоєзди до 20 т

17

68

Автобуси

69

173

     Розрахункова величина  інтенсивності руху, що прогнозується, відповідно з вимогами [4.табл.1.1], передбачає будівництво автодороги Кіровоград – Кривий Ріг  на обході с.м.т. Новгородка по нормах II технічної категорії.

     2.2 Основні норми проектування

    Згідно з розрахунковою перспективною добовою інтенсивністю руху, встановленою в [п.2.1.],  встановлюємо згідно [4.табл.2.1] основні технічні показники дороги що проектується.  Прийняті норми проектування приведені в таблиці 2.1:

 Таблиця 2.2  Прийняті норми проектування

Найменування показників

Одиниця

виміру

Нормативи

ДБН в.2.3-4-2000 табл.2.1

приняті

1

2

3

4

Категорія

II

II

Розрахункова швидкість

км/год

120

120

Максимальний продольний ухил

40

26

Поперечний ухил:

– проїздної частини

20

20

                   узбіч

40

40

Мінімальний радіус кривих:

               – в плані

м

800

800

– вертикальних, опуклих

м

15000

15000

– вертикальных, угнутих   

м

5000

5000

Ширина:

               – земляного полотна

м

14,50

15,00

               – проїзної частини

м

7,50

7,50

               смуги руху

м

3,75

3,75

               узбіччя

м

3,50

3,50

укріплюючий смуги кромки проїздної частини

м

0,75

0,75

2.3    Вибір напрямку автомобільної дороги

            Будівництво автомобільної дороги Кіровоград – Кривий Ріг на обході с.м.т. Новгородка передбачається на підставі регіональної програми  розвитку мережі доріг Кіровоградської області. Метою будівництва дороги являється забезпечення безперешкодного проїзду транзитного транспорту, покращення траси в плані й профілі, підвищення безпеки руху на даній ділянці автодороги.

           В цей час діюча автомобільна дорога Кіровоград – Кривий Ріг на ділянці км 0 – км 10+791 проходить в стислих умовах по вулицях районного центру с.м.т. Новгородка.

       Напрямок траси  дороги, що проектується, визначений на підставі порівняння двох варіантів обходу, наведених нижче. 

       1 варіант (південний обхід). При цьому варіанті автомобільна дорога, що проектується, проходить по орних землях. На ПК 39+54 –  55+12 та ПК 16+07 – 16+68  траса проходить крізь забудівлю околиці с.м.т. Новгородка, при цьому двічі перетинає річку Каменка. На ПК 79+43 траса пересікає автомобільну дорогу Нова Прага – Інгуло-Каменка, та примикає праворуч ло існуючої дороги з твердим покриттям Кіровоград – Кривий Ріг 

      Довжина автодороги, що проектується, складає 18 км.

          Недоліками цього варіанту являються: велика будівельна довжина дороги, проходження траси по орних землях, в тому числі по землях заказника, необходимість будівництва двох мостових переходів на перетинанні автодороги з р.Каменка, складні гідрогеологічні умови при проходженні траси в поймі річки Каменка, Дворазове перетинання забудівлі с.м.т. Новгородка 

       2 варіант (північний обхід). Автодорога, що проектується, проходить по орних землях, та на ПК 38+22 перетинає річку Каменка. В районі північно-східної границі с.м.т. Новгородка на ПК 58+34 траса перетинає автодорогу Нова Прага – Інгуло-Каменка. Далі дорога знов проходить по орних землях       та примикає ліворуч до існуючої автодороги з твердим покриттям Кіровоград – Кривий Ріг.  

    Довжина автодороги, що проектується, складає 10,8 км.

Переваги даного варіанту виявляються в наступному: менша будівельна довжина дороги, менший об’єм будівельно-монтажних рабіт, забезпечення проїзду транзитного автотранспорту за межами с.м.т. Новгородка.

Інших варіантів прокладання траси в ході вишукування й проектування не виявлено.

   Враховуючи вище сказане, для розробки прийнятий 2 варіант  – обхід с.м.т. Новгородка з північної сторони.

3   ПРОЕКТУВАННЯ  ПЛАНУ  ТА  ПОВЗДОВЖНЬОГО  ПРОФІЛЮ

           Трасу  дороги  потрібно  проектувати  як  плавну  лінію  у  просторі  з  загальною звязкою  елементів  плану , повздовжнього  і  поперечного  профілів  між  собою  та  з навколишнім  ландшафтом  і  з  оцінкою  їх  впливу  на  умови  руху  та  зорове  сприйняття дороги.

           Проектування  плану  і  повздовжнього  профілів  автомобільної  дороги  слід  виконувати  виходячи  з  умов  забезпечення  безпеки  та  зручності  руху  автотранспортного  засобу  і  враховуючи  можливості  реконструкції  дороги  за  межами розрахункового  періоду.

           У  містах  злому  проектної  лінії  у  повздовжньому  профілі  при  алгебраїчній  різниці ухилів 5% і більш  на  дорогах  1  та  2  категорій , 10%  і  більш  на  дорогах  категорії  3 , та  20%  і  більш  на  дорогах  4  та  5   категорій  необхідно  вписувати  вертикальні  криві.

           У  всіх  випадках , коли  за  місцевими  умовами  можлива  поява  на  дорозі  людей або  тварин,  необхідно  забезпечити  бічну  видимість  придорожньої  смуги  на  відстань 25м  від  кромки  проїзної  частини  для  доріг  1-3 категорій  та 15м  для  доріг  4 і 5  категорій.

Початок проектування автодороги – ПК0 відповідає ПК 42+452 існуючої автомобільної дороги КіровоградКривий Ріг. Траса автодороги, що проектується, в основному проходить по орних землях, пересікає пасовища, посадки, заболочені пониження.

   На  ПК 38+22 перетинає річку Каменка. В районі північно-східної границі с.м.т. Новгородка на ПК 58+34 траса перетинає автодорогу Нова Прага – Інгуло-Каменка III технічної категорії. Далі дорога знов проходить по орних землях та примикає ліворуч до існуючої автодороги з твердим покриттям Кіровоград – Кривий Ріг. Кінець проектування автодороги – ПК 107+91 відповідає ПК 52+791 існуючої автодороги Кіровоград - Кривий Ріг.

           План  і  повздовжній  профіль  автодороги  складені  з  використанням  системи автоматизованого  проектування  CAD  CREDO.  При  проектуванні  функції  CAD  CREDO забезпечили  ув`язку  елементів  плану  і  повздовжнього  профілю  траси  з  урахуванням моделювання  руху  розрахункових  автомобілів  у  створеній  на  підставі  зроблених інженерних  вишукувань  цифровій  моделі  місцевості  і  принципів  ландшафтного  проектування.

           Проектування  плану  траси  виконувалося  методом  фіксованих  опорних  елементів, при  якому  були  задані  прямі , кругові , перехідні  криві  і  визначне  їхнє  положення  в  загальній  системі  координат.

           Проектування  повздовжнього  профілю  проводилося  методом  оптимізації  по  мінімально  припустимим  радіусам  вертикальних  кривих , максимальним  ухилам  і  контрольним  оцінкам.

           Траса  автомобільної  дороги  в  плані  являє  собою  відрізки  прямих , сполучених між  собою  кривими  радіусами  від  400  до  20000 м.  Для  забезпечення  комфортабельних  умов  прямування  по  кривим  із  радіусом 800 та1000м  передбачений  устрій  перехідних  кривих довжиною 100 і 120м.  На  кривих  радіусом  400м  і  600м  улаштовуються  віражі.

           Протяжність  кривих  ділянок  у  плані  складає  4097,8м (38%) ,  довжина  прямих  ділянок 6693,21м (62%).На ділянках від ПК 29+50 до ПК 36+50  автодорога проходить  у виїмці, максимальна глибина виїмки складає  16,0 м .На ділянках   від ПК 0+20 до ПК 29+50 та з ПК 36+50 по 57+00 та з ПК 62+00 по ПК 100+80 автодорога проходить по насипу, максимальна висота насипу складає 7,9м.  

Траса  в   повздовжньому  профілі ,  переважно , являє  собою  криволінійні  елементи  що  плавно  сполучаються  між  собою.  Радіуси  опуклих  кривих складають від 15000 до 82500м, увігнутих від 5000 до 68000м. Поздовжні ухили по автодорозі від 0‰  до 26‰.

Поздовжній профіль запроектований з урахуванням максимального  увязування     з прилеглими ділянками існуючих доріг. Креслення плану траси та поздовжнього профілю аркуш 2,3.

3.1 Перетинання та примикання

По трасі проектованої автодороги передбачені чотири перетинання в одному рівні й один відвід польової дороги під міст, що проектується.

Місце розташування зазначених перетинань визначено у відповідності зі сформованими зовнішніми і внутрішньогосподарськими транспортними зв'язками.

За узгодженням з адміністрацією Новгородського району двосторонні з'їзди на польові дороги повинні бути передбачені на ПК 30, 66, 90.

При влаштуванні перетинання на ПК 30 не забезпечуються вимоги по безпеці руху через порушення умов видимості, тому перетинання віднесене до найближчої штучної споруди – мосту на ПК 26+24.

Конструктивні схеми перетинань прийняті по т.п. 503-0-51.89  «Перетинання і примикання автомобільних доріг в одному рівні»:

  •  перетинання з автодорогою на Ворнцовку.
  •  перетинання польових доріг (сполучені з переїздами для сільськогосподарської техніки) – схема 4-Б-I;  (т.п. 503-0-51.89) 

Інтенсивність руху транспортних засобів на автодорозі Новгородка - Воронцовка за даними керівництва автомобільних доріг загального користування і транспорту адміністрації Кіровоградської області складає на 2004 р. – 200 авт./доб., на 2024 р. – 384 авт./доб.

Прогнозована інтенсивність руху транспортних засобів на перетинаннях, що передбачаються для переїздів сільськогосподарської техніки, складає до 50 авт./добу.

Сполучення крайок доріг на примиканнях передбачено з пристроєм коробовых кривих, найменший радіус яких прийнятий 25 м.

Характеристика перетинань, що проектуються, приведена в таблиці 3.1:

Таблиця 3.1 Характеристика перетинань, що проектуються

Місцезнаходження

Напрямок

Проектуєма довжина зїзду,

Ширина проїжджої частини на прямих      ділянках

Ширина узбіччя

Поздовжній ухил на перетинанні

км

ПК +

м

м

м

1

2

3

4

5

6

7

4

40+70, ліво

 Новоандреевка

66,6

6,0

2,0

7,0

4

40+70, право

Новгородка

65,6

6,0

2,0

12,5

6

57+15, ліво

Воронцовка

70

6,0

2,0

13,0

6

57+15, право

Новгородка

69

6,0

2,0

14,7

7

65+96, ліво

поле

200

4,5

1,75

1,3

7

65+96, право

поле

200

4,5

1,75

21,0

9

89+98, ліво

поле

200

4,5

1,75

5,0

9

89+98, право

поле

200

4,5

1,75

18,0

На перетинаннях ПК 40+70 і ПК 57+15 передбачені перехідно-швидкісні смуги шириною 3,75 м і смуги гальмування (нагромадження) шириною 4,5 м.

Довжина смуг розгону складає 160 м, 200 м (на перетинанні ПК 40+70) і 180 м (на перетинанні ПК 57+15),  довжина смуг гальмування прийнята 95 м, 105 м (на перетинанні ПК 40+70) і 100 м (на перетинанні ПК 57+15).

На примиканнях автодороги, що проектується, до існуючого на початку і наприкінці траси для забезпечення гальмування і розгону автотранспорту, що виходить з потоку і входить у нього, передбачений пристрій смуг гальмування (нагромадження) шириною 4,5 м і смуг розгону шириною 3,75 м, довжиною 190 м (на ділянках від ПК 6+69 до ПК 8+59 і від ПК 105+06 до ПК 106+96).

Ділянки існуючої автодороги в районі примикань використовуються як однобічні правоповоротні з'їзди.

Перехідно-швидкісні смуги в зоні перетинань і примикань перед кривими, що сполучають, на довжині 20 м відокремлюються від основних смуг руху розділовою смугою шириною 0,75 м.

На зазначених перетинаннях і примиканнях для поділу транзитних і транспортних потоків, що повертають, улаштовуються трикутні і краплевидні направляючі острівці.

Виділення смуг руху і напрямних острівців передбачено у виді розмітки.

4  ПРОЕКТУВАННЯ ПОПЕРЕЧНИХ ПРОФІЛІВ

          Для забезпечення стоку води з поверхні дороги проїжджої частини запроектовані поперечні ухили. Поперечний  профіль  на  прямолінійних  ділянках  прийнятий  двоскатний, з  ухилами  по  проїзній  частині 20%, на  узбіччях – 40%.

          На  ділянці  автодороги передбачена  відкрита  система  водовідводу. Водовідвід  із проїзної частини здійснюється  за  рахунок  поперечних ухилів проїзної  частини  й  узбіч.

       На ділянках з подовжніми ухилами більш 30 ‰, у місцях увігнутих кривих і на ділянках насипу більш 4,0 м передбачений устрій подовжніх бетонних лотків для організованого збору води  з  проїзної частини.

       На ділянці віражів влаштовуються подовжні і поперечні лотки з боку   внутрішнього   узбіччя.    Для   скидання   води   з   розділової    смуги  

застосовуються  дощеприйомні  колодязі.  Для  відводу  води  з  дощеприйомних  колодязів   використовуються   азбестоцементні   труби   діаметром  0,30 м.

       В нашому проекті прийняті такі типи поперечних профілів: Тип 1 – ПК0+00 -    ПК10+791; Тип 2 ПК0+20-23+00, ПК41+00-56+00, ПК63+00-72+00,ПК80+00-103+00; Тип 3 ПК22+00-29+00, Пк35+00-39+00; Тип 4 ПК35+00-85+00; Тип 5 ПК74+00-81+00, ПК104+00-107+00; Тип 6 Пк31+00-35+00; Тип 7 Пк40+70, ПК57+15,    Тип 8 ПК65+96, ПК89+98.

        Креслення поперечних профілів аркуш 4.

                    

5  ПРОЕКТУВАННЯ ЗЕМЛЯННОГО  ПОЛОТНА

          Конструкція  земляного  полотна прийнята з  урахуванням  категорії  автомобільної  дороги , висоти  насипу ( глибини  виїмок ) , типу  дорожнього  одягу,  властивостей  грунтів , які  предумовлено  використовувати  в  земляному  полотні , умов виконання  робіт  по  спорудженню  полотна , природньо-кліматичних  умов  району  будівництва  та  особливостей  інженерно-геологічних  умов  ділянки  будівництва , досвіду експлуатації  доріг  в  даному  районі , виходячи  з  необхідності  забезпечення  потрібних показників  міцності ,  стійкості  та  стабільності  як  самого  земляного  полотна , так і дорожнього  одягу при мінімальних витратах на будівництв і експлуатацію, а також при  максимальному збереженні цінних земель і мінімальній шкоді  навколишньому середовищу. Перед  виконанням  земляних  робіт  на  ділянках  насипу  й  у  виїмці проводиться  зрізання  родючого  прошарку  грунту  товщиною  від 0,20м  до  0,60м , відповідно  до  технічних  умов  зняття  і  використання  родючого  прошарку  грунту.

     Для відсипання насипу земляної полотнини  використовуються ґрунти  виїмки (за винятком алевритистых суглинків) і ґрунти з діючого піщаного кар'єру, розташованого на північній окраїні с. Воронцовка, на заплаві  р. Каменка. Алевритисті суглинки не рекомендуються для відсипання насипу через значний зміст пилуватих і глинистих часток ( 34,4 % і 31 %), що не дозволяє ущільнити земляне полотно до необхідного значення.

     Ґрунти кар'єру по гранулометричному складу відносяться до пісків дрібним і середньої крупності. Максимальна щільність пісків 18,3 кН/м3, коефіцієнт фільтрації при стандартному ущільненні – 1,45 м/доб.

     Середня дальність возіння ґрунту 15 км, у т.ч. 10 км – по автодорозі з твердим покриттям.

     Для відсипання конусів мостів передбачено використовувати піски з діючого кар'єру, розташованого на південній окраїні п.г.т. Новгородка.

      Конструкція  земляного  полотна  складається  з :

  •  робочого  шару – верхньої  частини  земляного  полотна , яка  розташована  під  дорожнім  одягом  в  межах  глибини  активної  зони ,  але  не  менш 1.5м  від  поверхні   покриття  проїзної  частини
  •  тіла  насипу (з  відносними  частинами );
  •  основи  насипу – природної  ґрунтової  маси ,  яка  розташована  нижче  насипного ґрунту  при  високих  насипах  або  нижче  робочого  шару  при  низьких  насипах , або при  земляному  полотні  у  нульових  робочих  відмітках;
  •  основи  виїмки – ґрунтового  масиву ,  розташованого  нижче  робочого  шару;
  •  відносної  частини  виїмки;
  •  споруд  для  відводу  поверхневої  води , включно  кювети , з  урахуванням  можливості  переїзду  їх  транспортом  у  місцях  з`їздів;
  •  споруд  для  пониження  або  відводу  підземних ( ґрунтових )  вод ( дренажів  та  інш.)
  •  утримуючих  та  захисних  геотехнічних  споруд  і  конструкцій , які  захищають  земляне  полотно  від  небезпечних  природних  явищ ( ерозії , зсувів  та  інш.).

          Погодно-кліматичні  фактори  визначають  природні  умови  району  будівництва , формують  принципи  проектування  земляного  полотна  і  критерії  його  міцності  та стійкості. Геологічні  і  гідрологічні  умови  на  автодорозі  що  проектується  в  основному  сприятливі  для  будівництва.

          Насип земляного полотна має висоту до 7,90 м ( ПК 26+30 ). Крутість укосів насипу приймаємо:

  •  на ділянках висотою до 3  м – 1:4;
  •  на ділянках  висотою до 6  м – 1:1,5;
  •  на ділянках  висотою до 7,9  м : в нижній частині (від 0 до 6 м) – 1:1,75;

       в верхній частині (від 6  до 7,9 м) – 1:1,5

      Насипи споруджуються із грунтів виїмки (за винятком алевритистих суглинків) і грунтів існуючого піщаного карьєру, розташованого на півночі  с.Воронцовка.

           Коефіцієнт  відносного  ущільнення  грунту  прийнятий 1.1.  Перед  ущільненням пошарово  відсипаний  грунт  передбачається  спланувати  з  наданням  поверхні  поперечних  ухилів 20%  до  брівок  земляного  полотна.

          Глибина виїмки становить  від 0  до 16м.Крутість укосів виїмки  прийнята:

         — на ділянках глибиною до 6 м - 1:1,5.

         — на ділянках глибиною вище 6м: в верхній частині (від 0 до 4м ) – 1:2;

 в середній частині ( від 4 до 10м ) – 1:1.75

в нижній частині (від 10 до 16м ) – 1:1.5

          На ділянці ПК 29+50 – 36+50 виїмка розміщується в неоднорідних пластах грунту, на пересіченні шарів з різними фізико-механічними властивостями передбачається влаштування полиць шириною 1м.

          Для  забезпечення  відводу  води від земляного полотна  влаштовуються  водовідвідні  канави  та  кювети  трапецеїдального  перерізу. Вихід води передбачається в понижені місця рель’єфу.

          В канаві на ділянці від ПК 105+00 до ПК 105+24 передбачено влаштування швидкотоку трапецеїдального перерізу шириною по дну 1,0 м з монолітного бетону . Для зниженния швидкості протікання води поверхню лотку слід виконувати з підвищенною шорсткістю завдяки влаштуванню поперечних ребер висотою 0,12 м, ширеною 0,2 м, з кроком 1,0 м. Швидкість води на виході із швидкотоку не перевищує 3,8 м3/сек, цьому спеціальні гасителі енергії води не влаштовуються.

           Для  збору  й  відводу  води, стікаючій з проїжджої  частини  та укосів виїмок , передбачається влаштування кюветів. Ширина  кюветів  по  дну  прийнята  0.40м , глибина  0.60м від низу дорожнього одягу.  Крутість внутрішніх укосів  кюветів  прийнята  1:4, зовнішніх – 1:1.5.

          На ділянках ПК 29+50 – 32+60 й ПК 32+65 – 35+48 для збору та відводу поверхневих вод з верхньої сторони виїмки улаштовується нагорна канава. На ділянці ПК 34+50 – 35+48 в канаві улаштовується швидкотік трапецеїдального розрізу з шириною по дну до 0,6м з монолітного бетону. Швидкість води на виході із швидкотоку не перевищує 3,8 м3/сек, цьому спеціальні гасителі енергії води не влаштовуються.

          Укоси насипу та виїмки укріплюються посівом багатолітніх трав по шару рослинного грунту товщиною 0.10м.Укріплення дну та укосів водовідвідних канав й кюветів прийнято в залежності від розрахункової швидкості та розходу води.

6  ШТУЧНІ СПОРУДИ

Для забезпечення поверхневого водовідводу по трасі проектованої автодороги і під з'їздами, інженерним проектом передбачений пристрій дванадцяти нових водопропускних труб і трьох мостів. (Дивись таблицю 6.1)

           Устрій збірних залізобетонних труб здійснюємо на підставі робочих креслень проекту провадження робіт, технологічних карт, карти організації, ЕНиРа (Збірника Е4. Монтаж збірних і устрій монолітних залізобетонних конструкцій, Випуск 3. Мости і труби).

Основними елементами водопропускних труб є фундаменти, ланки, вхідний і вихідний оголовки. При визначенні довжини труби враховується ширина земляного полотна поверху, висота насипу, крутість укосів, ухил труби і її конструкція.

   


Місцезнаходження

Найменування водотоку або перетинаємій автодороги

Розрах. Витрата

м3/сек

Найменування і матеріал споруди

Кут перетинання,

град.

Тип фундаменту

Труби

Мости 

КМ

ПК +

Отвір,

м

Довжин

м

Габарит

Прольот

м

Довжина

м

1

2 + 56

Занижене   місце

1,1

з.б. труба

90

зб. бетон на пісчано-щебеневій подушці h= 0,6 м 

d=1,25

24,63

1

4 + 30

Занижене   місце

0,83

з.б. труба

90

зб. бетон

d=1,25

22,62

1

7 + 35

лог

4,46

З.б. труба

90

монолітний бетон

d=2×1,25

29,65

2

17 + 65

лог

7,35

З.б. труба

90

монолітний бетон

d=2,0

17,55

3

26 + 24

лог й 

польова дорога

17,95

мост

48

свайна основа

11,5 + 2×0,75

3×12

41,0

4

35+85

канава рибозу

З.б. труба

65

свайна основа

d=1,5

53,83

4

38+22                                                                                                                                    

р. Каменка

87,9

мост

72

свайна основа

14,6 + 2×0,75

3×15

50,0

8

77+05

лог

7,68

З.б. труба

65

Монолітний  бетон

d=2×1,25

34,69

9

81+27

лог

6,26

З.б. труба

90

Монолітний  бетон

d=2×1,25

19,59

9

86+38

лог

3,45

З.б. труба

90

зб. бетон

d=1,25

20,59

11

105+13

канава

пішоходний місток

90

зб. бетон

2,0

1×6,0

6,0

11

105+26,5

струмок

з.б. труба

90

зб. бетон на песчано-щебеневій подушці h= 0,8 м 

3,0×2,5

34,57

Труби під зїздами

5

40+70, лево 66,5

канава

3,84

з.б. труба

90

зб. бетон

d=1,25

12,51

7

65+96, лево 40

канава

1,3

З.б. труба

90

зб. бетон

  d=1,0

11,51

9

89+98, лево 30

канава

1,0

з.б. труба

90

зб. бетон

  d=1,0

10,5

    Таблиця 6.1  Характеристики труб та мостів

           

Довідка по трубам

Найменування

споруди

Отвір

Кількість,

шт.

Довжина,

м

Кругла з.б. труба

1,25

4

80,35

Кругла з.б. труба

2×1,25

3

83,93

Кругла з.б. труба

2,0

1

17,55

Кругла з.б. труба

1,5

1

53,83

Кругла з.б. труба

1,0

2

22,01

Прямокутна з.б. труба

3×2,5

1

34,57

Довідка по мостам

Найменування

споруди

Кількість,

шт.

Довжина,

м

Залізобетонний міст

2

91,00

  Пішохідний міст

1

6,00

             


      Розрахункові тимчасові навантаження у відповідності зі [ 16 ] , п.2.12 прийняті: автомобільна А 11 і колісна НК-80. Режим протікання води в трубах – безнапірний, який був визначений за формулами:

Максимальна витрата води від зливового стоку    

                    Q3=16.7·aг·Kт·F·a·φ ,  м³/с                 (6.1)

де aг – середня інтенсивність зливи тривалістю 1год.  мм/хв.

            Імовірність повені 1%, згідно [1 таб.4.13]

    Кт – коефіцієнт переходу від інтенсивності зливи тривалістю 1год до      

       розрахункової інтенсивності

    Fплоща водозбору, км³

    aкоефіцієнт витрати стоку

    φ – коефіцієнт редукції, який враховує неповноту стоку

Максимальна витрата води від сніготаєння

                                 Qст= Ко·hр·F/(F+1)ⁿ·δδ2,  м³/с (6.2)

          де Ко – коефіцієнт дружності повені

            F – площа водозбору, км²

            hр – розрахунковий шар сумарного стоку, мм

                               hр = h·Kp, мм (6.3)

            де h – середній багаторічний шар стоку води від сніготанення, мм

           Відповідність безнапірному режиму протікання води у трубі по  залежності:

                                  Н < 1.2Dт                                                                  (6.4)

         де Н – глибина води перед трубою, м

              Dт - внутрішній діаметр труби на вхідному оголовкові

 Конструкції водопропускних труб приймаємо по типових проектах уніфікованих збірних труб. Типове рішення  по даній трубі підлягає прив'язці до місцевих умов (установлюється довжина труби з урахуванням ухилу місцевості,  визначається глибина закладення фундаменту, тип зміцнення русел, їхній ухил і т.д.).

Довжину труби  L круглого перетину визначаємо по формулі:

                               L=B + 2n ( H – d ) , м                                                      (6.5)      

де    B – ширина  насипу земляної полотнини поверху, м;

n – закладення крутості укосу насипу;

Н – робоча оцінка насипу над трубою, м;

d – діаметр водопропускної труби, м.

         Площадки будівництва штучних споруджень в основному складені суглинними ґрунтами різної консистенції. Міцносні   характеристики ґрунтів достатні для фундуювання споруджень на природній підставі, при цьому труби двоочкові і діаметром 2,0 м передбачені на монолітних фундаментах товщиною 0,6 м для забезпечення заглиблення, з урахуванням глибини промерзання для середньої частини труб. Одноочкові труби меншого діаметра передбачені на збірних фундаментах товщиною 0,2 м.

      Під трубами на ПК 2+56 і ПК 105+26,5 проектом передбачена заміна ґрунтів, що мають домішки органічних речовин,  піщано-щебеневою подушкою. Ці труби запроектовані на фундаментах зі збірного бетону.

      Труба на ПК 35+85, де міцність заторфованих ґрунтів досягає 4,0 м, запроектована на пальовій підставі. Палі перетином 0,35×0,35 м довжиною 8,0 м прийняті по типовому проекті  серії 3.500.1-1.93.

      Конструкція труб прийнята:

  •  круглих труб – зі збірного залізобетону по типовому проекті серії 3.501.1-144, інв.№ 1313/3.
  •  прямокутної труби   – зі збірного залізобетону по типовому проекті серії 3.501.1-177.93.

      Зміцнення біля труб прийнято збірними бетонними плитами розміром 0,49 × 0,49 × 0,1 м і монолітним бетоном товщиною 0,12 м по типовому проекті серії 3.501.1-156.

      Для переходу через канаву (підхід до джерела) запроектований пішохідний місток довжиною 6,0 м і шириною 2,0 м. Конструкція пролітної будівлі прийнята по типовому проекті серії 3.503.1-75. Обпирання пролітної будівлі передбачено на збірні бетонні блоки ФБС за ДСТ 13579-78.

      У труб з висотою насипу більш 4,0 м и у пішохідні містки передбачені сходові сходи по типовому проекті серії 3.503.1-96.

          Проектом передбачено зведення трьох мостів ПК 26+24 – через лог; ПК 38+22 – через річку Каменка; ПК 105+13 – пішохідний місток через канаву.

Креслення труби приведені на  аркуші 5.

7.   ВИВЧЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ МІСЦЕВИХ МАТЕРІАЛІВ      ТА ВІДХОДІВ ПРОМИСЛОВОСТІ

         Матеріали використані для влаштування дорожнього одягу являються найбільш дорогим конструктивним елементом будівництва та складають 70-80% від загальної вартості будівництва. Так що треба використовувати місцеві матеріали, так як це значно знижує  транспортні витрати тобто собівартість будівництва.

         В нашому проекті  застосовуються такі будівельні матеріали:

  •  асфальтобетон, чорний щебінь – АБЗ Новгородка; дальність транспортування 10км
  •  щебінь – Петровський та Олександрійський ГОК; дальність транспортування 50км.
  •  цемент – Кіровоградський цементний завод; дальність транспортування 50км.
  •  залізобетоні блоки, звена круглих труб – м. Новомосковськ; дальність транспортування 190км.
  •  залізобетоні блоки, ланки прямокутних труб – м. Кривий Ріг; дальність транспортування 70км.
  •  балки прольотних забудов довжиною  12,0 м  м. Кривий Ріг; дальність транспортування 70км.
  •  балки прольотних забудов довжиною  15,0 м – завод ЗБК, м.Петрово; дальність транспортування 50км.
  •  стовби знаків, сигнальні стовпчикиКіровоградська металобаза; дальність транспортування 50км.
  •  пліти укріплення – Криворізський ЗБК-1. дальність транспортування 50км.

      Піски за гранулометричним складом відносяться до пісків середньої крупності. Максимальна щільність пісків 17,9 кН/м3, коефіцієнт фільтрації при стандартному ущільненні 4,4 м/доб.(потребуємий коефіцієнт фільтрації для відсипки конусів мосту не менш 3 м/доб.)

     Середня дальність транспортування грунту 5 км по автодорозі з твердим покриттям.

                  7.1  Використання грунту укріпленого цементом

7.1.1   Загальні  положення

           Для можливості використання місцевих грунтів, що дасть значну економію коштів, ми укріплюємо їх цементом, який є у великій кількості. Будівельний матеріал, який ми отримуємо з місцевого грунту у суміші з деякої кількостю цементу, називається  цементогрунтом .

           Будівництво дорожнього одягу з укріплених грунтів забезпечує розширення сировинної бази і зменшення витрат на привізні матеріали. Шари з укріплених грунтів  поліпшують водно-тепловий режим конструкції дороги в цілому.

           Цементогрунт виділяється високою міцністю, теплостійкістю, але низькою зносостійкістю, морозостійкістю і  тріщиностійкістю.

           Географія використання шарів із цементогрунтів охоплює всі дорожньо-кліматичні зони країн СНД (від першої до п'ятої включно). Грунти, укріплені неор-ганічними в'яжучими, рекомендується застосовувати для будівництва покриттів доріг IV та V категорій і основ на дорогах вищих категорій. Шари з укріпленого грунту  влаштовують товщиною не менше 10 см. Покриття з укріплених грунтів зачищають від безпосередньої дії атмосферних факторів улаштуванням поверхневої обробки.

           Створення укріплених ґрунтових сумішей основане на таких головних принципах:

  забезпечення  нормативних вимог щодо властивостей отриманого  матеріалу;

  економічній  доцільності використання запропонованого складу суміші;

   обмеження забруднення навколишнього середовища в процесі укріплення

ґрунтових  сумішей  та перебуванні  їх  у дорожніх  конструкціях.

          На основі цих принципів рекомендуються «холодні» технології змішування компонентів укріплених грунтів з використанням домішків із відходів промисловості  та  внесення  речовин у грунт, які приводять до підсилення  утворення  цементуючих сполук.

           Зміцнення грунту належить до складних процесів із різними діючими      факторами. Для укріплення неорганічними в'яжучими використовують піщані, пилуваті частково глинисті різновиди грунтів, крім кислих (рН 4-5) і сильнолужних (рН 9-12).

           Грунти з кислою реакцією (рН < 7) потребують нейтралізації вапном чи лужними речовинами. Повні залишки грунту після просіювання на ситах повинні попадати на область оптимальних його складів за нормативними вимогами.

           Найбільш придатними для зміцнення цементом є пилуваті супіски та     пилувато-глинисті грунти оптимального складу. До непридатних грунтів відносять жирні  глини з числом пластичності більше 22. Заборонені до використання в III і IV дорожньо-кліматичних зонах держав СНД грунти з вмістом гумусових речовин більше 4 %, а в II дорожньо-кліматичній зоні - більше 2 %. В грунтах, зміцнених портландцементом, не повинно утримуватися домішків гіпсу більше: 10 % в ІІ-ІІІ, 20 % - IV  і  30%  в  V дорожньо-кліматичних зонах.

           Необхідно, щоб вода відповідала стандартам питної води. ПАР різного      призначення (пластифікуючі, уповільнювачі тужавіння ...), а домішки - технічним умовам. Термін початку тужавіння в'яжучих не нормується, а кінець тужавіння повинен  наступати не пізніше 10 годин після приготування суміші.

           Склад ґрунтових сумішей підбирають за результатами лабораторних    випробувань і порівняння їх з вимогами нормативних документів. Вимоги до грунтів укріплених неорганічними в'яжучими наведені в таблиці 7.2 

Таблиця 7.2 - Вимоги до показників властивостей грунтів, укріплених неорганічними   в'яжучими

Властивості  укріплених  грунтів 

Значення  показників  за  класом  міцності 

І

II

IIІ

Межа  міцності  при стиску водона- 

6-4

4-2

2-1

сичених  зразків,  Мпа 

 

 

 

Межа  міцності  на  розтяг  при зги- 

1.0

0.6

0.2

нанні водонасичених зразків. МПа,    не  менше 

 

 

 

Коєфіцієнт водостійкості, не менше 

0.75

0.70

0.65

              Показники  властивостей  грунтів, укріплених  цементом, визначаються на 28-у  добу  твердіння.

           Одне з найважливіших питань проектування складу цементогрунту, який  виконується  у  лабораторії, забезпечуючого зростання міцності цементогрунту з часом до потрібної величини з урахуванням умов праці дорожньої конструкції і агресивних факторів.

           Рис  7.1  Графік – Зростання  міцності  цементогрунту  з  часом.

           Головним фактором, визначаючим зростання міцності цементогрунту. являють процеси гідролізу і гідротації мінералів цементних зерен і наступні процеси кристалізації та ущільнення гелю новоутворювань. У склад портландцементу входять мінерали:  ЗСаОSіO2;  2СаSiO2;  ЗСаОАI2О3;  4СаОАІ2:О3Fе2О3.

           З цих мінералів найбільшу міцність та швидкість твердіння забезпечує трьохкальцієвий силікат ЗСаОSiO2, якого в альтових портландцементах вміщується близько 60 %, його гідроліз та гідратація.  Він розкладається з утворенням двухкальцієвого сіліката та виділенням гідрату окисню кальцію за наступним схематичним рівнянням:

ЗСаО*SiO2+nН2О=2СаО* SіО2(n-1 )*Н2O+Са(ОН)2

           Внаслідок малої розчинності гідрату окисніо кальцію останній швидко пересичує  розчин.  Наступні  процеси  кристалізаційного  структуроутворення  в

цементному  тісті  протікають  у середі  насиченого  розчину  Са(ОН)2,  який  має

різьковизначену  лужну  реакцію  (рН від 12,5 до 13,2).

          Такий процес має місце при твердінні чистого цементного тісту, цементогрунт  навпаки  є  матеріал,  в  якому  заповнювачем  є  грунт.

           Різні та складні процеси твердіння цементу та виникнення у ньому нових структурних  зв'язків ще більше ускладнюються в цементогрунті із-за властивостей грунтів, особливо тонкодисперсних, к фізико-хімічним та хімічним взаємодіям з різними  речовинами, в тому числі із продуктами гідролізу цементу.    

           Було встановлено суттєвий вплив властивостей грунту на кінетику гідролізу цементу і процеси структуроутворення  цементогрунту.

           В початковій стадії цих процесів цемент, який додають в грунт, торкаючись води, виділяє у розчин гідрат окисню кальцію та утворює інші продукти гідролізу,    в наступній стадії відбувається взаємодія з грунтом гідрату окисню кальцію, який виділився в розчин та окремих компонентів гідратованих клінкерних мінералів,           велика питома поверхня грунту і цементу прискорює протіканню фізико-хімічних та хімічних обмінювальних реакцій. В зв'язку з присутністю різьковираженої лужної середи властивість грунту до іонних обмінювальних реакціях дуже звеличується.  Ця здатність, особлива  притаманна  грунтам  не  карбонатним,  не  насиченим  основами, а також дуже гумусованими та з великою ємністю обміну, зводить в першу чергу до поглинання катіону Са з гідрату окисню кальцію, який виділився у розчин. Це зменшує кількість іонів кальцію в системі і таким чином порушує процес твердіння цементу, який звичайно проходить в умовах розчина, насиченого кальцієм. В наслідок цього процеси твердіння уповільнюються та до того ж ідуть шляхом утворення менш міцної структури.

           Рис. 7.2  Графік  -  Залежність модуля пружності цементогрунту від норми цементу.

           

          

         Явища, які ми розглянули досконально вивчались автором [7], та було експериментально підтверджено зменшення кількості іонів кальцію в цементогрунтових сумішах, з чим зазвичай і буває пов`язано  різке зменшення міцності  цементогрунту.

           Найбільший вилив на властивості цементогрунту спричиняють наступні

фактори, які характеризують вихідний грунт, який потрібно зміцнювати; гранулометричний склад; мінералогічний та хімічний склад; колоідно-хімічну,  природу;  вміст  легкорозчинних  солей;  наявність  гумусових  речовин  та  їх  склад,  вміст  карбонатів  кальцію  та  гіпсу.

           Крім  того,  на  властивості  цементогрунту,  безперечно,  у  суттєвій  ступені впливає  дозування  та  хіміко-мінералогічний  склад  цементу,  а також  технологічна  обробка,  ступень  ущільнення та  режим  твердіння.

7.2.2   Розрахунок  складу  грунту  укріпленого  цементом

7.2.2.1   Підбір  і  розрахунок  оптимального  складу  грунту

           Місцевий  грунт,  який  підлягає  зміцненню  неорганічним  в`яжучим  (цементом)  присутній,  взагалі,  важкими  суглинками  з  межею  текучості  Wг=32%.

           Оптимальним  складом,  який  надає  економію  цементу,  мінімальні  енерговитрати  при  ущільненні  та  найкращі  фізіко-механічні  властивості  кінцевого  матеріалу  являє  собою  грунт  з   Wт = 21 - 22%

         Для  отримання   оптимального  складу  грунту  в  роботі  передбачено  покращення  місцевого  грунту  скелетною  домішкою – місцевим  дрібнозернистим піском  з  Wп = 14%.

           Потрібна  кількість  домішки  піску  буде  визначатись  за  формулою :

                              Кn = 100(Wг – Wт)/Wг – Wп + 8                       (7.1)

          де,   Wг -  вологість  грунту, %

                  Wт -  оптимальна  вологість  грунту, %

                 Wп -  вологість  дрібнозернистого  піску, %

Кn = 100(32 - 22)/32-14+8 = 38.5 %

         Вагова  кількість  домішки  дорівнює  (у  розрахунку  на  1000 кг  грунту,

який  підлягає  покращенню).

   Pп = Кп·1000/100(1+W) = 38.5·1000/100(1+0,16) = 332 кг               (7.2)

           де,   Wвологість  суглинку,  приймаємо  W = 0,5Wт                         

                                                                           W = 0.5 32  = 16%

7.2.2.2   Розрахунок  складу  цементогрунту

           Визначаємо кількість цементу, який необхідний для зміцнення даного        грунту  за  формулою :

                                     Ц = С+kWт = 4+0,20·22 = 8.4%                                        (7.3)

           Вагова кількість цементу (з розрахунку на 1000 кг грунту що зміцнюємо)

визнається  за  формулою:

                 Pц = Ц·1000/100(1+W) = 8.4·1000/100(1+0,16) = 72 кг        (7.4)

           Потрібна  вологість суміші  буде  дорівнювати:

 

               Wпотр = 0,6Wт+0,3Ц = 0,6·22+0,3·8.4 = 16% (7.5)

           Оскільки  вологість  грунтової  суміші  Wсум = 19% > Wпотр = 16%  суміш

потрібно  сушити.

              

7.3  Використання відсіву дроблення кам’яних матеріалів

Дійсні технічні умови поширюються на збагачені і незбагачені   відсіви від дроблення кам'яних матеріалів вивержених гірських порід , що мають марку міцності не менш 600 по [ 1 ], призначені для використання  в гарячій і холодній асфальтобетонній сумішах, цементобетонних сумішах, у сумішах з малими дозами цементу, у водозв’язних шарах мінерального бетону. У даному проекті відсів дроблення кам'яних матеріалів застосовується в нижньому шарі підстави дорожнього одягу.

Незбагачене відсівання являє собою штучно здрібнений матеріал з розміром зерен до 5 мм.

Збагачений відсів – це матеріал з поліпшеним зерновим складом, з розміром зерен до 5 мм, одержуваний із застосуванням спеціального збагачувального устаткування.

1 Технічні вимоги                            

  •    Відсів від каменедроблення повинний характеризуватися наступними показниками : зерновим складом, змістом пилуватих, глинистих і мулистих часток, глини в грудках, змістом органічних домішок, маркою по міцності вихідної породи.
  •    Зернової склад. Наявність зерен розміром понад 5 мм не повинно перевищувати: у незбагаченому відсіванні - 10% по масі; у збагаченому - 5% по масі. Зміст зерен понад 10мм не повинно перевищувати для обох видів відсівань 0.5% по масі. Зміст зерен розміром 0.14 мм не повинне перевищувати по масі: У збагаченому відсіванні - 5%; у незбагаченому відсіванні - 10%; за згодою сторін - 20%.
  •    Зміст часток розміром менш 0.071 мм у відсіванні, використовуваному в асфальтобетонних сумішах, не повинне перевищувати 10% по масі. За згодою сторін допускається застосовувати відсівання, що містить більш 10% часток менш 0.071 мм, за умови, що властивості зразків сумішей, приготовлених на його основі, відповідають вимогам [ 1 ].
  •   Зміст у відсіві глинистих часток , обумовлене методом набрякання, не повинне перевищувати в % по масі при використанні його:  в асфальтобетонних сумішах – 0.5; у цементобетоні одношарових покрить і верхнього шару двошарових  покрить – 1.0; у цементобетоні основ і нижнього шару двошарових покрить – 3.0; у підстильних шарах основ – 5.0. Зміст глини в грудках (% по масі) у незбагаченому відсіванні допускається не більш 0.5, у збагаченому – 0.35. Відсів від каменедроблення не повинний містити сторонніх забруднюючих домішок.

           2 Правила приймання

  •     Постачання і приймання відсіву виробляється партіями. При постачанні автомобільним транспортом партією вважається кількістю відсівання, що відвантажується одному споживачу в плині однієї доби. При постачанні залізною дорогою партією вважається кількість відсівання, відвантажена одночасно одному споживачу в одному поїзді, а при постачанні водяним транспортом – в одній баржі.
  •    Визначення кількості відсівання, що поставляється, роблять по чи обсязі масі. Обмер відсівання роблять у вагонах, на судах і в автомобілях. Зважування відсівання відвантажується у вагонах і автомобілях, роблять на залізничних   чи автомобільних вагах. Масу відсівання, що відвантажується на судах, визначають по осіданню судна. Перерахування кількості відсівання з вагових одиниць в об'ємні чи назад роблять за значенням насипної щільності, обумовленої в стані природної вологості матеріалу в день відправлення. При прийманні відсівання на місці доставки його обсяг, отриманий шляхом обмірювання в чи вагоні кузові автомобіля, у залежності від відстані перевезення повинний бути помножений на коефіцієнт ущільнення: а) під час перевезення до 250км, не більш 1.1; б) під час перевезення понад 250км, не більш 1.15.
  •     Контроль якості відсіву на підприємстві – виготовлювачі складається з визначення марки по міцності вихідної гірської породи, зернового складу, змісту органічних домішок, а також змісту пилуватих, глинистих і мулистих часток, глини в грудках.
  •    Для контрольної перевірки якості партії відсіву, що відвантажується водяним транспортом, від кожної частини партії не більш 500т/300м³/ відбирають одну пробу. Добір проб роблять при чи навантаженні розвантаженні з транспортних чи стрічок з іншого виду навантажувально – розвантажувальних засобів.

         3 Методи випробувань

  •   Загальні вказівки по проведенню випробувань відсіву; Зважування проб роблять на вагах з точністю до 0.1%; Висушування навішень до постійної маси роблять у сушильній шафі при температурі 105 – 110˚З доти, поки різниця між результатами двох зважувань буде не більш 0.1%. Час між двома наступними зважуваннями повинний складати не менш трьох годин.
  •   Зернової склад визначають по [ 13 ]
  •   Визначення змісту глинистих часток у відсіві. Середню пробу матеріалу масою 500м висушують до постійної маси і просівають через сито із сіткою №0.14. Минулу крізь сито пробу зменшують методом квартування  в кілька разів і одночасно рівними порціями засинають у два градуйованих скляних мірних циліндри номінальною місткістю по 100 мол кожний. Кількість випробуваного матеріалу в кожнім циліндрі повинне бути однаковим, для чого його ущільнюють до постійного обсягу, рівного 10 див³ (Vo) за допомогою постукування циліндра. Потім матеріал у циліндрі розпушують, заливають 50 – 70 мол дистильованої води, ретельно перемішують скляною паличкою з гумовим наконечником до повного зникнення мазків глини на стінках циліндра. Поле цього в циліндр заливають як коагулятор 5мол 5-процентного розчину хлористого кальцію, доливають дистильованою водою до 100 мол  і ретельно перемішують. Після відстоювання в плині 20 – 30 годин вимірюють обсяг осаду V. Збільшення обсягу при набряканні глинистих часток на кожен 1див³ первісного обсягу (ДО) визначають по формулі :

                                           K= V – Vo / Vo               (7.6)

По величині До визначають зміст глинистих часток (По) у кожнім циліндрі у відсотках, приймаючи для подальших розрахунків середньоарифметичне значення результатів двох визначень.

Зміст глинистих часток (Пгл) у відсіві визначають у відсотках по формулі:

                               Пгл = По · Х0.14 / 100  (7.7)

де  По – зміст глинистих часток у відсіві з зернами менш 0.14 мм;

       Х0.14 – зміст часток розміром 0.14 мм у відсіві у відсотках;

          Зміст глини в грудках визначають по [ 13 ]

          Об'ємну насипну масу відсіві визначають по  [ 13 ]

          Визначення вологості матеріалу роблять по [ 13 ] чи прискореним методом за допомогою приладу ПВ – 2 .

          Визначення вологості відсіву - за допомогою приладу ПВ – 2. У даному проекті  відсів дроблення кам'яних матеріалів застосовується в нижньому шарі підстави дорожнього одягу.  

 Висновки: Результат вивчення властивостей місцевих дорожньо-будівельних матеріалів та розрахунку цементогрунту використовуємо для призначення шарів дорожнього одягу. (дивись аркуш 6 та розділ 8)

                            

      

                               

8.   ДОРОЖНІЙ  ОДЯГ

           Дорожній  одяг  повинен  складатися  з  покриття , основи , а  при  необхідності додаткових  шарів , що  відрізняються  за  функціональним  призначенням.

           В  залежності  від  терміну  використання  та  рівня  надійності   дорожні  одяги поділяють  на  три  типи:  капітальні,  полегшені  та  перехідні.  При  виборі  типу дорожнього  одягу  виходять  з  інтенсивності  руху,  природних  умов  та  техніко-економічних  розрахунків.

          Дорожній  одяг  проектують  з  урахуванням  надійності – ймовірність  безвідмовної роботи  конструкції  протягом  необхідного  терміну  експлуатації  до  капітального  ремонту.  Кількісним  показником  надійності  є  рівень  надійності,  який  обумовлює  собою  частину  довжини (або  площі  по  смугам  накату)  ділянки  без  пошкоджень  та деформацій, пов’язаних  з  втратою  міцності   конструкції, в  загальній  довжині  ділянки  дороги.

          Матеріали  шарів   дорожнього  одягу, його  загальна  товщина  та  товщини  окремих шарів  повинні  забезпечувати  шорсткість  та  стабільну  за  часом  рівність  поверхні, а  також  міцність  та  морозостійкість  всієї  конструкції.

           При  конструюванні  дорожнього  одягу, потрібно  оберігати  оптимальні  дорожньо-будівельні  матеріали  і  визначити  раціональне  розміщення  шарів  в  комплексі  з  земляним  полотном  для  подальшого  їх  розрахунку.

          Товщина  шару   дорожнього  одягу  назначається  з  урахуванням  процесу  формування  стійкості  структури  шару  і  його  з`єднань  з  існуючою  конструкцією.  Крім того  товщина  шару  повинна  в  1,5  рази  та  більше  перевищувати  розмір  найбільшої фракції  зерен  матеріалу  цього  шару.

          Покриття  для  забезпечення  стабільної  рівності  повинно  протистояти  накопиченню  залишкових  деформацій,  зсуванню  влітку  і  зберігати  цілісність  при  прогині. Восени, та  навесні, а  також  при  розтяжінні  і  охолодженні  в  осінньо – зимовий  період. Для  довгострокового  збереження  шорсткості  матеріал  покриття  повинен  стійким до  стирання.

          Основа  використовується  для  зменшення  прогину  від  дії  зовнішнього  навантаження.

          Основа  повинна  забезпечувати   зменшення  прогину  покриття   від  дії  зовнішнього  навантаження, а  також  мати  достатню  жорсткість, щоб  зменшити  напруження  в  допоміжній  основі  і  в  грунті  земляного  полотна  до  припустимих  значень. При конструюванні максимально використовуємо місцеві матеріали і укріплені грунти. [див.розд.7].

          Основа  повинна  мати  міцність, яка  необхідна  для  виконання  цих  функцій  протягом  всього  терміну  використання  дорожнього  одягу.  Основа  повинна  конструюватись  з  одним  або  декількома  шарами.

          Перспективний  період  при  проектуванні  дорожнього  одягу, з   урахуванням  міжремонтних  термінів  його  служби, складає  18 років.

          Конструкція  дорожнього  одягу  відповідно  категорії  дороги  прийнята  капітального типу.

          Розрахунок  дорожнього  одягу  зроблений  відповідно   [5] та програми РАДОН  на  динамічне  навантаження  автомобілів  групи  А, на  підставі  інтенсивності  приведеної  до  розрахункового  автомобіля.

          За  даними  Управління  автодоріг  загального  користування  і  транспорту  Кіровоградської  області  для  влаштування  дорожнього  одягу  є  такі  джерела  одержання  основних  будівельних  матеріалів:

          - асфальтобетон та вяжучі – Кіровоградський завод нафтопродуктів;

          - щебінь – Олександрійські та Петровські родовища;

          - пісок – місцеві  родовища  мілкозернистого  кварцового  піску;

   За  умовами  забезпеченості  району  будівництва   дорожньо - будівельними  

матеріалами  в  проекті  розглянуто  чотири  варіанти  конструкції  дорожнього  одягу  нового будівництва  (тип1).

          Всі  варіанти  дорожніх  одягів  були  розраховані  з  використанням  програми  РАДОН  на  комп’ютері  з  раніш  описаною  характеристикою.  Результати  розрахунків приведені  у  додатку  А.

          На  підставі  порівняння  варіантів, виконаного  зіставленням  вартісних  показників, як  найбільш  економічний  прийнятий  такий  варіант  дорожнього  одягу  (тип4)  [таблиця на  аркуші 6]:

  •  асфальтобетон щільний з горячої мілкозернистої суміші БНД(60/90) марки I,  Н=0,05 м;
  •  асфальтобетон щільний з горячої крупнозернистої суміші БНД (60/90)        марки I, Н=0,08м;
  •  Заклинений шар з щільної щебеневої суміші, з фракционованого гранітного щебеню (піщаник) Н=0.17м;
  •     Супісь пилувата, суглинки, оброблені цементом (10%) 0,15м;
  •  Відсів дроблення кам’яних матеріалів вапняків гірських осадкових порід 0,15м;

На підставі виконаних розрахунків загальний розрахунковий модуль пружності прийнятої конструкції складає 278 МПа. Коефіцієнт міцності при заданому рівні надійності 0,98 складає 1,39 (потрібний мінімальний – 1,38).

На ділянках примикань проектуємої автодороги до існуючої на початку та в кінці траси, використовуємих для одностороннього правоповоротнього руху, та на примиканні ПК 6+31,55 дорожній одяг прийнятий наступної конструкції:

  •  мілкозернистий щільний асфальтобетон типу Б, марки I, Н=0,05 м;
  •  крупнозернистий пористий асфальтобетон марки IН = 0,05 м;
  •  шар щебеневої суміші з фракціонованого гранітного щебню Н=0,10м
  •  суглинки оброблені цементом 10% Н=0,15м;
  •  пісок Н = 0,15 м.

      Для запобігання руйнування кромки проіжджої частини на узбіччях передбачається влаштування крайових укріплюючих полос шириною 0,75 м.

  Конструкція дорожнього одягу на укріплюючих полосах прийнята за типом конструкції проїжджої частини автодороги. Укріплювальні полоси передбачено виконувати спільно з будуванням основи дорожнього одягу.

Узбіччя влаштовуються присипними, досипання узбічч виробляється по мірі влаштування конструктивних шарів дорожнього одягу.

Проектом передбачені наступні конструкції укріплення узбічч:

  •  щебінь товщиною 0,15 м з пропиткою бітумом на глибину 0,05 м (на ширину 2,25 м), посів трав по шару рослинного грунту товщиною 0,15 м (на ширину 0,75 м) – на ділянках встановлювання бар’єрного огородження;
  •  щебінь товщиною 0,27м з пропиткою бітумом на глибину 0,08 м (на ширину 2,25 м), посів трав по шару рослинного грунта товщиною 0,15 м (на ширину 0,75 м) – на зупиночних полосах;
  •  щебінь товщиною 0,15 м (на ширину 2,25 м), посів трав по шару рослинного грунту товщиною 0,15 м (на ширину 0,75 м) – на інших ділянках;

 Торці зїздів на польові дороги укріплюються щебенем.

      Поперечний профіль на прямих ділянках прийнятий двохскатний, з ухилами проїжджої частини 20 ‰ , на узбіччях – 40 ‰ . На ділянках кривих радіусами 1000 м и 800 м передбачено влаштування віражів з ухилами проїжджої частини відповідно: 30 ‰  и 40 ‰ .

      Перехід від двохскатного поперечного профілю до односкатного здійснюється на протязі перехідних кривих довжиною 100 м и 120 м.

      На підходах до мостів на довжині 10 м передбачається розширення проїжджої частини на 2,0 м з кожної сторони, перехід до розширеної проїжджої частини (відгін полос безпеки), виконується на довжині 25 м. Водовідвід здійснюється за рахунок поперечних ухилів проїжджої частини і обочин.

      Для запобігання розмиву обочин і укосів земляного полотна  на ділянках дороги з насипами висотою до  4,0 м й  в  місці  вогнутої кривої  в поздовжньому     профілі ( на ділянці  від ПК 37+94 до ПК 40+69 ) передбачено влаштування водовідних споруд :

  •  поздовжні лотки типу Б-1-22-75, розташовані за укріпленою полосою;
  •  поперечні лотки типу Б-6, влаштовані на укосах насипу;
  •  спряженні лотки типу Б-2-22-40 і Б-5, розташовані на узбіччі в місцях збросу води з продольного в поперечні лотки;
  •  гасителі у підошви насипу.  На ділянках віражу поздовжні і поперечні лотки влаштовуються тільки з внутрішньої сторони.

9  ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ПОКРАЩЕННЯ ЗЧІПНИХ

ЯКОСТЕЙ ДОРОЖНІХ ПОКРИТТІВ.

 

9.1  Загальні положення

Зчеплення колеса з дорожнім покриттям є найважливішим показником транспортно експлуатаційних якостей дорожніх одягів, але відрізняється від інших показників – рівності покриття і міцності одягу, істотними особливостями. Зчеплення визначає можливість руху. Автомобіль у спокої і русі утримується на поверхні тільки силою тертя ( зчеплення ), що і забезпечує обертання ведучих коліс без буксування. Звичайно ж враховується тільки безпечний рух і тому в більшості випадків оцінка зчеплення як показника властивостей одягу виходить з оцінки гальмування. Незважаючи на важливість зчеплення, його дотепер не вдається включити в таблицю працездатності дорожніх одягів у залежності від властивостей поверхні.

Зчеплення більше змінюється по сезонах року й у залежності від кліматичних умов, чим інші показники. Поки немає даних для встановлення чисельної оцінки заходів щодо поточного ремонту і змісту дорожнього одягу з метою підвищення зчеплення.

Вплив з боку дорожніх умов може сильно знизити величину зчеплення, незалежно від якості поверхні. Наприклад, забруднена шорсткувата поверхня стає гладкою і слизькою. Однак після дощу первісна шорсткість може цілком відновитися. Це явище в більш складному виді спостерігається при заметі покриття снігом. Тому дослідження і рішення питань зчеплення - справа і шляховиків і автомобілістів, т.б. основним є спільне комплексне дослідження взаємодії дорожнього покриття й автомобільного колеса. Усі численні фактори, що визначають умови зчеплення коліс автомобіля з дорожнім покриттям, можна розділити на дві групи: групу первинних    ( основних )  факторів і групу вторинних ( другорядних ) факторів.

До групи основних факторів відносяться:

  •  Параметри колеса автомобіля – величина навантаження на колесо і його розміри.
  •  Пневматична шина – розмір, конструкція, матеріал, внутрішній тиск і протектор з його твердістю, що змінюється, і малюнком.
  •  Умови контакту шини з покриттям – тривалість контакту, тип зчеплення (бічне чи  подовжнє переміщення заблокованого колеса), інтенсивність ковзання, наявність гальмової чи тягової сили.
  •  Стан покриття – сухим, зволоженим, покритим снігом, чи льодом посипане піском.
  •  Шорсткість покриття – відсоток площі, що знаходиться в контакті із шиною, розмір і форма виступаючих часток, характеристика поверхні матеріалу.

До групи другорядних факторів відносяться:

  •  Підвіска автомобіля і транспортно експлуатаційні якості дороги.
  •  Кліматичні умови – дощ, вологість, температура.
  •  Сезони року – зима, літо, чи осінь весна.
  •  Знос покриття і шини – термін служби й інтенсивність руху, склад транспортного потоку.
  •  Матеріали покриття й умови будівництва – тип поверхні, тип в'язкого, сорт кам'яних матеріалів, склад, спосіб укладання, якість робіт.

Для характеристики й оцінки зчеплення коліс автомобіля з дорожнім покриттям, нормування й оцінки припустимої величини зусиль у площині контакту колеса з покриттям використовують безрозмірну величину – “коефіцієнт зчеплення”. Коефіцієнтом зчеплення називають відношення максимального дотичного зусилля в площині ведучого колеса автомобіля з дорожнім покриттям на грані чи пробуксовування блокування до тиску на це колесо, т.б. до нормальної реакції в площині контакту колеса з покриттям.

З огляду на умови роботи колеса при гальмуванні і вид зусиль, що діє в площі контакту колеса з покриттям, а також у залежності від напрямку переміщення колеса щодо площини його качіння, розрізняють три види коефіцієнта зчеплення:

Коефіцієнт зчеплення (φ) – подовжня величина коефіцієнта зчеплення при порівняно невеликих відхиленнях дотичної сили від великої осі відбитка.

                            φ=Pmax/R=Pmax/Gk                                                      (9.1)

Де, Pmax – максимальне стискальне зусилля на ободу ведучого колеса на грані             пробуксовування.

       R – нормальна реакція в площі контакту колеса з покриттям, рівна    навантаженню на ведуче колесо.                      

Коефіцієнт подовжнього зчеплення (φ1) – при русі колеса в площині качіння з подовжнім ковзанням і пробуксовуванням:

                                 φ1=Tmax/R=Tmax/Gk    (9.2)
          Де, Tmax – максимальне дотичне зусилля на площі контакту заблокованого ведучого колеса з дорожнім покриттям.

Коефіцієнт поперечного зчеплення (φ2) – при русі колеса в площині качіння, коли колесо одночасне й обертається і ковзає в поперечному напрямку.

                                            φ2=Y/Gk     (9.3)

Де, Y – частина поперечної сили, що діє на автомобіль, що приходиться на розглянуте колесо.

Перераховані коефіцієнти зв'язані між собою залежністю:

                                            φ²=φ1²+φ2²     (9.4)

Співвідношення між коефіцієнтами подовжнього і поперечного зчеплення нормовані, чим більше значення коефіцієнта подовжнього зчеплення прийняте за розрахункове, тим менша частина залишається на частку коефіцієнта поперечного зчеплення і більше небезпека появи бічного замету.

Коефіцієнт зчеплення є однієї з основних величин, що характеризують транспортно експлуатаційні якості дорожніх покрить. Він визначає величину безпечної швидкості руху автомобільного транспорту, а отже, безпосередньо впливає на терміни і собівартість доставки вантажів.

Оскільки від величини коефіцієнта зчеплення залежить швидкість руху, можна вважати, що він є одним з головних показників умов експлуатації дороги.   

          

9.2 Огляд та аналіз досліджень

Ріст інтенсивності руху по дорогах і збільшення швидкостей автомобілів різко змінили вимоги до якості дорожніх покриттів і поставили перед проектувальниками і будівельниками проблему створення покрить нових типів, поверхня яких забезпечує стійкість і безпека руху автомобіля з високими швидкостями.

Проблему взаємодії колес автомобіля з покриттям і, зокрема, питання дослідження слизькості покриття вивчають у багатьох країнах. У нашій країні питаннями дослідження зчеплення коліс автомобіля з покриттям займаються Всесоюзний науково-дослідний інститут (СОЮЗДОРНИИ), Московський автомобільно-дорожній інститут (МАДИ), Науково-дослідний інститут автомобільного транспорту (НИИАТ) і ряді інших організацій. Аналогічні роботи проводять у США, Англії, Франції, ФРН.

Великі роботи з виміру коефіцієнта зчеплення по негативному прискоренню були проведені в США. Основною апаратурою служив портативний деселерометр, що реєструє прискорення в частинах прискорення сили ваги. Останнім часом іспиту слизькості дорожніх покрить по величині максимального уповільнення при гальмуванні в США і деяких інших країнах проводять за методикою, розробленої в Англії. Відповідно до цієї методики, величину максимального уповільнення визначають при гальмуванні автомобіля в продовженні першої секунди, поки його швидкість ще істотно не знизиться. Велике поширення в останні роки одержують маятникові деселерометри, що звичайно встановлюють на підлоги легкового автомобіля в передній частині кузова.

Значні дослідження в лабораторних умовах були проведені в Україні (роботи академіка Е.А. Чудакова), в Англії (у лабораторії шинної промисловості), в Іспанії (стенд для виміру коефіцієнтів зчеплення). У відмінності від польових іспитів, коефіцієнт зчеплення на лабораторних стендах в останні роки визначають на вирубках з дорожніх покрить.

Найбільш широке поширення одержали прилади маятникового типу, перша конструкція якого була запропонована французьким дослідником И.Леру. Аналогічні прилади, але в більш зробленій модифікації були згодом виготовлені в Англії.

9.3  Теоретичні основи досліджень

Для встановлення закономірностей зміни коефіцієнта зчеплення колеса з покриттям у річному періоді на досвідчених ділянках вимірювали цей показник у різні характерні сезони. Для масових визначень рекомендується метод гальмування автомобіля до повної зупинки. На випробуваній ділянці автомобіль, що рухається з заданою швидкістю, загальмовує і заміриться довжина гальмового чи шляху максимальна величина уповільнення (негативне прискорення). У першому випадку автомобіль обладнається додатково пристосуванням, що відзначає на покритті початок шляху гальмування з цілком блокованими колісьми.

В другому випадку зчеплення оцінюється по величині уповільнення автомобіля при гальмуванні, що визначається деселерометром. За допомогою цих методів і визначали коефіцієнт зчеплення. Коефіцієнти зчеплення вимірювали періодично при різних швидкостях руху (від 20 до 60 км/г.)

На підставі виконаних у великому обсязі порівняльних досліджень можна установити характер взаємозв'язку між величинами зчеплення, визначеними одночасно по довжині гальмового шляху і по уповільненню автомобіля (Рис 9.1)

 

 

                

 

      

       Рис 9.1 Графік                                                                   Рис 9.2 Графік

      Кореляція між величинами коефіцієнту Залежність коефіцієнту зчеплення,вимі-

       зчеплення, вимірюваними за уповіль-  рюваного при різних швидкостях руху

      ненням автомобіля та по довжині галь- та при різному стані покриття, від                 мівного шляху. швидкості руху.

 1-покриття сухе; 2-вологе

 3-сніго-льодове та льодова корка

Зі збільшенням швидкості руху автомобіля коефіцієнт зчеплення знижується (Рис.9.2), що у великій мері відчутно на сухому чистому покритті (більший кут нахилу прямої). З погіршенням стану покриття від чистого сухих до зволоженого і покритого крижаною кіркою коефіцієнт зчеплення значно зменшується приблизно в 4-5 разів. Коефіцієнт зчеплення піддається сезонним змінам. Мінімальне значення зчеплення спостерігається, як правило в осінньо-зимовий період при зволоженні і забрудненні покриття і, особливо при утворенні сніжної чи крижаної кірки. У цей період коефіцієнт зчеплення знижується до 0,25-0,15.

Приведені дані, а також дані вивчення на інших дорогах показують, що у всіх випадках коефіцієнт зчеплення в сухому і мокрому станах при відсутності снігу і льоду був не нижче 0,40. Однак на брудних і занесених брудом покриттях, незалежно від шорсткості поверхні, зчеплення було нижче припустимого. Терміни служби шорсткуватих поверхонь значно залежать від опору полірування і зносу щебеню. Застосування щебеню з важко полірувальних кристалічних  порід дозволяє очікувати термінів служби шорсткуватих поверхонь у межах 3-4 років.

9.4  Сучасні методи визначення коефіцієнту зчеплення

Методи дослідження і виміру зчіпних якостей дорожніх покрить визначаються характером руху колеса автомобіля по дорозі і режимом гальмування. Виміру коефіцієнта зчеплення можуть вироблятися методом гальмування автомобіля з виміром довжини гальмового чи шляху величини уповільнення при гальмуванні і методом динамометрирування.

Визначення коефіцієнта зчеплення методом гальмування автомобіля з виміром гальмового шляху ґрунтується на залежності:   

                                        φ=V²/254s                                                               (9.5)

Де  V- швидкість руху автомобіля на початку гальмування, км/год                                                    

    S- довжина шляху гальмування, м

За довжину шляху гальмування приймається відстань, прохідне автомобілем з моменту включення гальм до повної зупинки без обліку часу на реакцію водія. Практично цілком використовувати зчіпна вага автомобіля майже неможливо. Для одержання правильних результатів необхідно, щоб у момент гальмування жодне з коліс не оберталося, інакше воно буде поглинати енергію на деформацію шини. Тому значення коефіцієнта зчеплення, обчислені по формулі є середніми. Ці значення на 25% вище отриманих іншими методами.

З цим методом подібний метод визначення коефіцієнта зчеплення по величині негативного прискорення (уповільнення) при гальмуванні автомобіля. Для цього використовується залежність:

                                     φ=Jmax/g                                                                  (9.6)

Де  Jmax- найбільше уповільнення автомобіля м/с²  

                g- прискорення сили ваги (9,81м/с²)

Величина уповільнення реєструється або спеціальними приладами -  деселерометром, або шляхом запису графіка уповільнення обертання навантаженого колеса, що приводиться в контакт із дорогою після того як йому додана строго визначена швидкість. Практично при гальмуванні реальних автомобілів не удається виконати ці умови, що приводить до недовикористання автомобілем гальмових можливостей, забезпечуваних дорогою.

При іспитах порівнювали дані про зчеплення, отримані трьома методами:    1) Виміром уповільнення 2) Застосуванням динамометричних принципів із блокованими колісьми 3) Виміром гальмового шляху. Порівняння показало, що на ділянках з поганим зчепленням дані, отримані першими двома методами збігаються і за чисельним значенням менше отриманих методом виміру гальмового шляху. На ділянках з гарним зчепленням метод виміру уповільнення в порівнянні з методом динамометрирування дає завищені результати. Найбільш точні результати дає метод динамометрирування, що застосовується в багатьох країнах. При цьому методі реєструється сила тяги на гаку чи буксира гальмовий момент на випробуваних колесах при буксируванні з постійною швидкістю чи автомобіля спеціального візка з загальмованими колесами. До переваг цього методу, крім більш високої точності варто віднести його надійність, простоту і дешевину. Проведення контрольних вимірів цим методом не заважає руху по дорозі і дає можливість визначати коефіцієнт зчеплення при постійній швидкості, на різних типах дорожніх покриттів, з перемінним навантаженням на колесо, крім того, такий метод забезпечує велику безпеку при проведенні іспитів з необхідною швидкістю на дорогах з великою інтенсивністю руху.  

 

  1.  Шорсткість дорожніх покриттів

              Шорсткість є найважливішим показником, що характеризує якість зчеплення покриття з колесом автомобіля. Під шорсткістю розуміється система рівномірно розташованих на поверхні покриття виступів. Числом таких виступів, що приходяться на одиницю площі контакту шини з покриттям, їхньою висотою і формою кута при вершині багато в чому визначає характер взаємодії колеса з покриттям.

Вплив шорсткості поверхні покриття доріг на емоційний стан водіїв по-різному при різних швидкостях руху, на сухих і мокрих дорогах.  На сухих дорогах при низьких швидкостях руху, коли водії упевнені в  надійності контакту шин з покриттям, підвищення шорсткості їхньої поверхні  негативно позначається на емоційному стані водіїв. Однієї з причин цього є підвищення рівня транспортного шуму. На мокрих дорогах при усіх швидкостях руху водії почувають себе впевненіше на покриттях із шорсткуватою поверхнею. Результатом цього є розподіл і зміна швидкостей руху автомобіля на сухих і мокрих покриттях з різним ступенем шорсткості.

У такий спосіб поверхня доріг із шорсткуватим покриттям, незалежно від погодних умов повинна забезпечувати:

  •  Високий опір ковзанню автомобільних доріг і найменша його зміна при зволоженні покрить.
  •  Можливо менший рівень транспортного шуму.
  •  Найменший сліпучий ефект.
  •  Полегшення видалення льоду і снігу з поверхні проїзної частини в холодний період року, здатність утримувати на проїзній частині реагенти, використовувані для боротьби з ожеледдю.
  •  Збереження зазначених вище якостей у плині всього терміну служби дорожнього покриття.

Нерівності шорсткості розділяють на двох груп: макро і мікрошорсткість. До макрошорсткості відносять нерівності довжиною хвилі більш 2-3мм і амплітудою більш 0,2-0,3мм. Ці нерівності утворені кам'яними частками, що входять до складу матеріалу чи покриття його поверхневого шару. Мікрошорсткість характеризується нерівностями з довжиною хвилі й амплітудою менш зазначених величин. Як правило, мікрошорсткість визначається власною шорсткістю кам'яних часток, що утворять нерівності макрошорсткості.

В даний час у польових умовах можна вимірювати тільки макрошорсткість. Прилади для польової оцінки мікрошорсткості поки відсутні. Макрошорсткість поверхні покриття після закінчення будівництва й  у  період експлуатації може  бути   визначена по методу ”піщаної плями”. Сутність методу полягає в розподілі на поверхні покриття визначеного обсягу піску з діаметром часток не більш 0,2мм у виді кола. Вимір середнього діаметра кола Д дозволяють підрахувати середню висоту нерівностей макрошорсткостей Ra:

                             Ra=10*V/S ,мм                                                                  (9.7)

Де : V – обсяг піску, см³ звичайно прийнятим рівної 10;25 чи 50см² у залежності від макрошорсткості покриття.

                  S – площа, піщаної плями.

З метою одержання досить надійних результатів вимірів на кожній ділянці проводять виміру макрошорсткості не менш чим у трьох місцях; на початку, середині і кінці ділянки. У кожнім місці макрошорсткість визначається не менш трьох разів.

9.6  Взаємозвязок коефіцієнту зчеплення з транспортно        експлуатаційним станом покриття та режимами руху

Тип і стан дорожнього покриття роблять найбільше істотний вплив на зміну величини коефіцієнта. В залежності від типу і стану дорожнього покриття значення коефіцієнта зчеплення може коливатися в порівняно великих межах. При цьому коливання обумовлені не стільки типом, скільки станом дорожнього покриття.

Вирішальне значення тут має вологість, наявність на покритті рідкої грязьової чи масляної плівки, що є проміжним середовищем, що створює шар, що перешкоджає безпосередньому контакту шини з покриттям. Захищаючи робітники поверхні шини покриття, водяна (масляна, грязьова) плівка знижує інтенсивність  молекулярних процесів виникаючих у зоні контакту і веде до зменшення тертя. У залежності від стану дорожнього покриття (ступеня його зволоження) розрізняють кілька видів тертя: сухе, напіврідинне (граничне) і рідинне (гідродинамічне). Очевидне підвищення, що проблема підвищення коефіцієнта зчеплення, а отже і безпеки руху транспорту на мокрих покриттях значною мірою може бути вирішена за рахунок створення таких умов, при яких легше буде досягнуте руйнування рідинної плівки і забезпечення сухого контакту колеса з покриттям. Рішення цієї проблеми варто шукати в створенні найбільш ефективної шорсткості структури покриття і, зокрема, у визначенні найбільш доцільної форми виступів, їхньої висоти (глибини) і кроку нерівності. Глибина проникнення виступів шорсткуватого покриття в резину протектора залежить від якості гуми, тиску повітря в шині, глибини западин і  середньої відстані між виступами. Останні дві умови мають особливо важливе значення для величини коефіцієнта  зчеплення.

     

9.7  Рекомендації

     Для покращення зчіпних якостей дорожніх покриттів отже і безпеки руху та підвищення  швидкостей руху автомобілів передбачаються такі заходи:

  •  На дорогах I та II категорії на спусках і підйомах де достатньо великі ухили, а також на небезпечних ділянках, де виявлений низький коефіцієнт зчеплення, рекомендується робити шорстку поверхневу обробку. На автомобільній дорозі, що проектується, місцями де рекомендується покращення коефіцієнту зчеплення є ПК
  •  Шорстку поверхневу обробку для отримання найкращого зчеплення треба влаштовувати з кубовидного щебеню (Rсж=800-1200 кгс/см²) та утворення виступів щебеню з більш гострими кутами при вершині. Менший кут при вершині виступу при тому ж самому навантаженні на колесо забезпечує більш глибоке проникнення його в протектор шини, в результаті коефіцієнт зчеплення дещо підвищується. Крім того, глибина нерівностей, а також коефіцієнт зчеплення залежить від щільності асфальтобетонного покриття. Вказана обробка виконується в теплу пору року з температурою не менш 10˚С після обовязкової очистки поверхні від бруду та пилу з наступним дотриманням режиму руху при швидкості не більш 20км/год на протязі тижня.
  •  Запропоновані заходи дозволяють витримувати швидкість та безпеку руху, зменшують ефект аквапланування, скорочують гальмівний шлях в аварійних ситуаціях навіть при незадовільному стані шин.

                           

10   БЕЗПЕКА  ТА  ОРГАНІЗАЦІЯ  РУХУ

10.1 Загальні  положення

Проектні рішення по будівництву автодороги Кіровоград – Кривий Ріг на обході п.г.т. Новгородка забезпечують організований, безпечний й зручний рух транспортних засобів:

  •  план й поздовжній профіль запроектований з використанням автоматизованої системи проектування CAD CREDO, що забезпечує  оптимізацію елементів плану й поздовжнього профілю з урахуванням принципів ландшафтного проектування;
  •  прийняті радіуси кривих в плані й  поздовжньому профілі забезпечують плавність руху та зорова чіткість автодороги;
  •  на кривих влаштовуються віражі з необхідним уширенням проїжджої частини;
  •  укріплення укосів насипів, водовідвідних канав та узбіч забезпечує їх захист від впливу несприятливих природньо-кліматичних факторів;
  •  встановлювання дорожніх знаків, розмітка й сигнальні стовпчики забезпечують водіїв необхідною інформацією о розташуванні небезпечних ділянок та напрямку руху;
  •  влаштування бар’єрного огородження запобігає непередбачені зїзди автомобілів;

10.2   Оцінка  безпеки  руху  методом підсумкових коефіцієнтів

безпеки

           Проектом була зроблена оцінка безпеки руху методом підсумкових коефіцієнтів безпеки. При цьому сукупність всіх елементів дороги, що впливають на безпеку руху транспортних засобів, оцінювалася підсумковим коефіцієнтом безпеки, що представляє добуток приватних коефіцієнтів безпеки. Підсумковий коефіцієнт безпеки руху на  ділянці  автодороги що проектується складе  0,81 – 0, 97  ( мінімально припустимий для автодороги ІІ  категорії – > 0,8). Графік підсумкових коефіцієнтів безпеки руху приведений на аркуші 8. Снігозахист ділянки  забезпечується:    у насипу – узвишшям брівки земляної полотнини над розрахунковим рівнем снігового покрову; у виїмці глибиною до 1м– розчінюванням виїмки під насип ;  в виїмці глибиною від 1.0 до 5.0м – влаштуванням укосів крутизною 1:1.5м , полиць на границях шарів гунтів з різними фізико-механічними властивостями ; в виїмці глибиною до 16м – достатньою снігоємкістю відкосів; існуючими лісонасадженнями;

          Безпека руху по автодорозі, крім прийнятих проектних рішень, повинна забезпечуватися дорожньою експлуатаційною службою в комплексі заходів щодо підтримки автодороги в належному стані. [14]

10.3   Рекомендації  по  забезпеченню  організації  та  безпеки

руху

      Для  організації  і  безпеки  руху  проектом  рекомендується:

  •  пристрій пішохідних переходів у місцях зупинок суспільного пасажирського транспорту з пристроєм острівців безпеки на розділовій  смузі;
  •  організація безпечного пішохідного руху до зупиночних пунктів по проектованих тротуарах, відділеним від проїзної частини розділовою смугою;
  •  установка необхідних дорожніх знаків і пристрій розмітки;
  •  установка металевого поручневого огородження;
  •  висвітлення дороги в  межах  перехресть,  зупинок  і  переходів.
  •  план і поздовжній профіль запроектовані з використанням автоматизованої системи проектування САD СRЕDО, що забезпечує оптимізацію елементів плану і подовжнього профілю з урахуванням принципів ландшафтного проектування;
  •  прийняті радіуси кривих  у плані й у поздовжньому профілі забезпечують плавність руху і зорову чіткість автодороги;
  •  на кривих улаштовуються віражі з необхідним уширенням проїзної частини;

зміцнення укосів насипів, водовідвідних канав і узбіч забезпечує їхній захист  від  впливу  несприятливих  природно - кліматичних  чинників;

  •  встановлення, дорожніх знаків, розмітка і сигнальні стовпчики забезпечують водіїв необхідною інформацією про розташування небезпечних ділянок  і  напрямку  руху;
  •  перетинання і примикання з устроєм перехідно-швидкісних смуг і острівців для поділу потоків транспорту зменшує кількість конфліктних точок, утворених перетинанням потоків.

10.3.1   Розмітка  дорожнього  покриття

 Для позначення напрямку руху передбачена дорожня розмітка. Розмітка виконується відповідно до вимог ДСТУ 51256-99 «Розмітка дорожня» і ДСТУ 23457-86 «Технічні засоби організації дорожнього руху. Правила застосування».

10.3.2 Дорожні  знаки

           

      На всьому протязі проектована автодорога обладнається необхідними дорожніми знаками.

      Дорожні знаки установлюються відповідно до ДСТУ 23457-86 «Технічні засоби організації дорожнього руху. Правила застосування» і ДСТУ 10807-78 «Знаки дорожні. Загальні технічні умови». На проектуємій автодорозі передбачена установка дорожніх знаків III типорозміру, на перетинаннях – II типорозміру Дорожні знаки встановлюються на металевих опорах по типовому проекті серії 3.503.9 – 80 «Опори дорожніх знаків на автомобільних дорогах».

      Обсяги робіт з установки дорожніх знаків і пристрою , графік облаштування дороги, графік підсумкових коефіцієнтів аварійності  – на кресленнях аркуш 8,7.

        

10.3.3 Бар`єрні  огородження  і  сигнальні  стовпчики

      Для забезпечення безпечного руху автотранспорту на проектованій автодорозі передбачається пристрій огороджень:

  •  бар’єрне однобічне металеве енергопоглинаюче – для запобігання непередбачених з’їздів транспортних засобів із земляної полотнини автодороги;
  •  сигнальні стовпчики з залізобетону – для вказівки зміни напряму руху, позначення границь проїзної частини й узбіч, довжини і форми небезпечних ділянок дороги переважно в темний час доби і при несприятливих метеорологічних умовах.

      Конструктивні рішення по установці огороджень прийняті відповідно до типового проекту 3.503.1-89 «Огородження на автомобільних дорогах».

      Металеве огородження типу II ДО – ММ із кроком стійок 2 м передбачено на ділянках насипів із крутістю укосу 1:1,5, із кроком стійок 1 м – на підходах до мостів. Загальна довжина металевого огородження складає 3092 м по основній дорозі м.

      Сигнальні стовпчики на основній автодорозі встановлюються в межах кривої радіусом 6000м в поздовжньому профілі, в межах кривих в плані та на підходах до них при висоті насипу більш 1м, на прямолінійних ділянках дороги при висоті насипу більш 2м, в межах кривих на перехрещеннях та примиканнях, в місцях улаштування водопропускних труб.

           Загальна кількість сигнальних стовпчиків, встановлюємих на основній дорозі складає 338шт. Встановлюємих на перетинаннях 308шт.

      Розміщення металевого огородження бар’єрного типу і сигнальних   стовпчиків  приведено на  кресленнях  аркуш 8.

10.3.4 Автобусні  зупинки

           Розміщення автобусних зупинок виконано з урахуванням рекомендацій комісії з вибору траси ділянки автодороги що проектується з урахуванням оптимального обслуговування  пасажирів, забезпечення зручності посадки і висадження.

          Проектовані автобусні зупинки складаються з наступних конструктивних елементів:

  •  перехідно-швидкісні смуги;
  •  зупинна площадка для автобусів «кишеня», довжиною 60 м (з урахуванням руху довгомірних автобусів – 30+2×15);
  •  посадкова площадка для пасажирів, шириною 3,0 м і довжиною 30,0 м;
  •  автопавільйон на 10;
  •  убиральня на 2 вічка ;
  •  тротуар шириною 1,0 м.

           На  автобусних зупинках в автопавільйонах передбачений пристрій газонів і установка переносного устаткування: ослонів  і  урн  для  сміття.

           Посадкова площадка піднята на 0,2 м над поверхнею зупиночної площадки і відділена від її бортовим каменем типу БР 100.30.18 (за ДСТУ 6665-91).

      Від посадкових площадок автобусних зупинок у напрямку основних потоків пасажирів і для організації пішохідного руху до села Воронцовка, проектом передбачається пристрій тротуарів шириною 1,0 м. (від ПК 0 до ПК 2+60 зліва та від ПК 0 до ПК 3+30 зправа).

           На посадкових площадках автобусних зупинках і тротуарах прийнята наступна конструкція дорожнього одягу:

  •  покриття – щільний дрібнозернистий асфальтобетон  згідно [4], H=0,03 м;
  •  фракціонований  щебінь  згідно  [4],  Н=0,12 м;
  •  підстилаючий шар – пісок,  Н=0,10 м

      На ПК 105+17, лево 30 в балці розташовується існуючий рідник.

      Для забезпечення зупинки автотранспорту в районі рідника передбачені зупиночні полоси з покриттям з асфальтобетону товщиною 0,27 м з пропиткою бітумом на глибину 0,08 м.

      Для організації безпечного пішоходного руху встановлюється необхідні дорожні знаки та влаштовується розмітка.

     Для підходу  до рідника запроектований дробинний схід на відкосі насипу, пішоходний місток через проектуему водовідвідну канаву й тротуар шириною 1,5 м.

      Проектом передбачений благоустрій площадки у рідника з урахуванням використання її для короткочасного відпочинку: площадка обладнується столом-скам’єю, урнами для сміття; уздовж тротуару влаштовуєтьсяя однорядна посадка кустарника.

10.3.5  Електроосвітлення

           Інженерним проектом передбачена електротехнічна облаштованість дороги [4] :

  •  електроосвітлення автодороги, пішохідних переходів і автобусних зупинок на ділянках від ПК 2+35 до 4+00,ПК8+00 до ПК9+50. Виконано світильниками типу ЖКУ-16-400 з натрієвими лампами Днат-400,установленими  на металевих трубчастих оцинкованих опорах ОМ-1 (для повітряної мережі) і ОМ-2 (для  кабельної мережі) за шаховою схемою;
  •  висвітлення місцевого проїзду і пішохідного тротуару уздовж житлової забудови (ПК 40+70) світильниками типу РКУ-16-250 з натрієвими  лампами  ДРЛ-250,  установленими  на  залізобетонних опорах що переулаштовується ВЛ-0,4кв.  Потрібна  потужність  електроосвітлення  складає  10,8 квт.

                   

 11   ОХОРОНА  НАВКОЛИШНЬОГО  СЕРЕДОВИЩА

 

Результати взаємодії автомобільної дороги з навколишнім середовищем залежать від багатьох факторів: інтенсивності руху транспортних засобів, розташування і геометричних розмірів дороги, її транспортно-експлуатаційних якостей і системи експлуатації.

Джерелами негативного впливу на навколишнє середовище є:

  •  відпрацьовані гази автомобілів (оксиди вуглецю, оксиди і діоксани азоту, важкі метали і їхні з’єднання);
  •  пально-мастильні матеріали, що попадають у процесі експлуатації на дорожнє покриття, а потім змиваються в ґрунт дощовими потоками;
  •  матеріали для боротьби з ожеледдю;
  •  акустичні і вібраційні шуми, що супроводжують рух автомобілів.

Джерелом негативного впливу на навколишнє середовище в зимовий час є протиожеледні заходи, зв’язані з застосуванням солей. Найважливішою мірою, що обмежує шкідливий вплив протиожеледних засобів, є зменшення їхньої кількості, необхідного для виконання функцій автодороги і необхідного умовами безпеки руху. Це досягається шляхом ретельного дозування і застосуванням їх тільки на особливо небезпечних ділянках дороги. При раціональному проектуванні плану і подовжнього профілю автодороги кількість таких небезпечних ділянок зведено до мінімуму.

Застосування хлоридів у невеликих кількостях (10÷20 г/м2) дає можливість попередити утворення ожеледі й у той же час не небезпечно для навколишнього середовища, оскільки концентрація солей незначна і згодом зменшується до фонової.

З метою зниження негативного впливу протиожеледних засобів на рослини і ґрунт при нагромадженні хлористого натрію до 0,5 кг/м2 чи хлору до 2 г/м2 у снігу варто припинити внесення хлоридів і використовувати інші способи боротьби з ожеледдю.

Для попередження  негативних наслідків впливу автомобільної дороги на навколишнє середовище і зниження забруднення пришляхової смуги передбачено:

  •  раціональне використання земель і їхній захист від ерозії;
  •  раціональне проектування плану і подовжнього профілю автодороги;
  •  шпунтове огородження котлованів (при будівництві мосту через р. Каменка) без зміни протікання води в міжповеневий період;
  •  зміцнення укосів земляної полотнини, кюветів і узбіч;
  •  зміцнення укосів конусів мостів для захисту їх від розмиву;
  •  пристрій асфальтобетонного покриття;
  •  розчищення території від будівельного сміття;
  •  очищення від будівельного сміття русла ріки з верхівкової і низової сторони;
  •  рекультивація порушених земель;

Для запобігання влучення стоків у водовідвідний канал рибхозу передбачений пристрій присипних берм із водовідвідними канавами для збору і відводу води, що стікає з проїзної частини. Скидання води здійснюється за межами каналу.

За даними ЗАТ «Рибхоз Новгородський» рух риби по каналу не здійснюється.

Для визначення ступеня забруднення від викидів в атмосферу шкідливих речовин автомобільним транспортом на проектованій автомобільній дорозі була зроблена екологічна оцінка проектних рішень.

Оцінка впливу автомобільного транспорту на забруднення пришляхової смуги  виконана на основі автоматизованого моделювання умов роботи автотранспорту при русі по автомобільній дорозі з проектними параметрами плану, подовжнього і поперечного профілів, з урахуванням природних факторів (рельєфу, швидкості і напрямки вітру).

Інтенсивність руху і склад транспортного потоку прийняті відповідно до наданих вихідних даних.

Моделювання емісії забруднюючих речовин у пришляховому просторі виконано шляхом автоматизованих розрахунків з комплексу програми «CREDO».

Екологічна оцінка виконана на підставі наступних вихідних даних:

  •  розрахункова інтенсивність транспортного потоку 5036 авт. / добу;
  •  азимут напрямку вітру 60;
  •  прийнята швидкість вітру 3,6 м/с.;
  •  прихожа сонячна радіація – слабка;
  •  товщина ґрунтового шару в розрахунку по свинці – 0,2 м;
  •  щільність ґрунтового шару – 1,20 т/м3;
  •  гранично – допустима концентрація:
  •  З – 3,0 мг/м3;
  •  NO – 0,4 мг/м3;
  •  CH – 1,50 мг/м3;
  •  Pb у повітрі – 0,0003 мг/м3;
  •  Pb у ґрунті – 32 мг/кг
  •  гранично – допустимий рівень шуму – 55 дБА
  •  розрахункова середньомісячна витрата води у водотоці при 1 % забезпеченості –87,9 м3/с;
  •  відстань від місця випуску поверхневих стічних вод до річкового створу – 350 м;
  •  коефіцієнт звивистості русла ріки – 1,01;
  •  середня швидкість потоку в руслі ріки – 0,2 м/с;
  •  середня глибина в руслі ріки – 0,4 м

           Оскільки забруднюючі  речовини  різноманітні за ступенем токсичності,  тоді ми  використовуємо комплексний показник екологічної  безпеки.

           Методика розрахунку комплексного показника екологічної безпеки.              

  1.  Розрахунок  нормативів  екологічної  безпеки:

       

                                             Fн =                                         (11.1)

    Fг =                                              (11.2)   

     

     Fд  =                                           (11.3)

   

 

           де   Fн, Fг, Fд - відповідно нормальне, граничне, гранично допустиме значення  комплексного  показника  екологічної  безпеки,  мг/м³;

                      fін, fіг,  fід  - відповідно нормальне, граничне  та  гранично допустиме значення часткового показника екологічної безпеки;                              

                      άі  -  вагові  коефіцієнти, що складають екологічну безпеку.

fін  =  ,             fіг  =   ,            fід =  

           де      Кн , Кг , Кд  -  відповідно нормальне, граничне та гранічно допустимі  значення  концентрації  і-оі  речовини.

         

      άі  =     

 

Речовина

Концентрації, Fi, мг/м³ 

άі

fiд

fir

НК          ГК         ГДК 

СО

NO

CH

3            5              20              

0,06       0,4              5         

1,5         60            300

0.15

0,12

0,05

1,667              6.67

40

6,667                     83,333      200

           2. Розрахунок фактичного показника екологічної безпеки

 fі άі            

     F=    ———— (11.4)

   ∑άі

           

                           Кі

            де    fі =   ———— ;

                              Кні

         

        

        Кі – показник  фактичної  концентрації;

           Кн показник  нормальної   концентрації.          

           За  данною  методикою на підставі данних отриманих в результаті розрахунку на програмі CREDО і викладених у таблиці 11.1 будуємо графік розрахункового фактичного показника екологічної безпеки лист 9.

           Результати розрахунків концентрації токсичних речовин  на відстані 20 м від смуги руху приведені в таблиці 11.1:

Таблиця 11.1 Результати розрахунків концентрації токсичних речовин

ПК

Концентрація токсичних речовин, мг/м3

зліва

зправа

CO

NO

CH

Pb

CO

NO

CH

Pb

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

0,00

0,00

0,00

0,00

1,4

0,40

0,12

0,00031

1

0,00

0,00

0,00

0,00

2,2

0,40

0,15

0,00030

2

0,00

0,00

0,00

0,00

1,9

0,40

0,13

0,00026

3

0,00

0,00

0,00

0,00

1,9

0,40

0,13

0,00029

4

0,00

0,00

0,00

0,00

1,3

0,40

0,10

0,00025

5

0,00

0,00

0,00

0,00

0,5

0,19

0,04

0,00090

6

0,20

0,08

0,02

0,00004

0,2

0,08

0,02

0,00004

7

0,20

0,06

0,01

0,00004

0,00

0,00

0,00

0,00

8

0,30

0,10

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

9

0,30

0,10

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

10

0,30

0,10

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

11

0,30

0,09

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

12

0,30

0,10

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

13

0,20

0,009

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

14

0,30

0,10

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

15

0,20

0,10

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

16

0,30

0,10

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

17

0,30

0,09

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

18

0,40

0,08

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

19

0,30

0,09

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

20

0,30

0,09

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

21

0,30

0,09

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

22

0,30

0,10

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

23

0,30

0,10

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

24

0,30

0,10

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

25

0,30

0,10

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

26

0,30

0,09

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

27

0,30

0,10

0,02

0,00006

0,00

0,00

0,00

0,00

28

0,30

0,09

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

29

0,4

0,09

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

30

0,4

0,10

0,03

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

31

0,3

0,10

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

32

0,3

0,09

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

33

0,2

0,10

0,02

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

34

0,1

0,04

0,01

0,00005

0,00

0,00

0,00

0,00

35

0,2

0,08

0,02

0,00004

0,2

0,08

0,02

0,00004

36

0,00

0,00

0,00

0,00

0,6

0,16

0,04

0,00009

37

0,00

0,00

0,00

0,00

1,3

0,34

0,09

0,0019

38

0,00

0,00

0,00

0,00

1,8

0,40

0,13

0,00028

39

0,00

0,00

0,00

0,00

1,7

0,40

0,14

0,00035

40

0,00

0,00

0,00

0,00

1,7

0,40

0,13

0,0003

41

0,00

0,00

0,00

0,00

1,4

0,40

0,12

0,00028

42

0,00

0,00

0,00

0,00

1,3

0,40

0,11

0,00025

43

0,00

0,00

0,00

0,00

1,4

0,40

0,11

0,00025

44

0,00

0,00

0,00

0,00

1,3

0,40

0,11

0,00027

45

0,00

0,00

0,00

0,00

1,0

0,40

0,10

0,00027

46

0,00

0,00

0,00

0,00

1,1

0,40

0,10

0,00026

47

0,00

0,00

0,00

0,00

1,1

0,40

0,10

0,00025

48

0,00

0,00

0,00

0,00

1,0

0,40

0,10

0,0030

49

0,00

0,00

0,00

0,00

1,1

0,40

0,11

0,00028

50

0,00

0,00

0,00

0,00

1,0

0,40

0,10

0,00026

51

0,00

0,00

0,00

0,00

1,1

0,40

0,10

0,00029

52

0,00

0,00

0,00

0,00

0,9

0,40

0,10

0,00031

53

0,00

0,00

0,00

0,00

1,6

0,40

0,13

0,00034

54

0,00

0,00

0,00

0,00

1,9

0,40

0,13

0,00025

55

0,00

0,00

0,00

0,00

1,6

0,39

0,11

0,0002

56

0,00

0,00

0,00

0,00

1,6

0,37

0,11

0,00019

57

0,00

0,00

0,00

0,00

1,6

0,40

0,11

0,0002

58

0,00

0,00

0,00

0,00

1,5

0,40

0,10

0,0002

59

0,00

0,00

0,00

0,00

1,1

0,40

0,10

0,00027

60

0,00

0,00

0,00

0,00

1,0

0,40

0,11

0,00033

61

0,00

0,00

0,00

0,00

0,6

0,40

0,09

0,00033

62

0,00

0,00

0,00

0,00

1,1

0,40

0,11

0,00029

63

0,00

0,00

0,00

0,00

0,9

0,40

0,09

0,00025

64

0,00

0,00

0,00

0,00

1,3

0,40

0,10

0,00024

65

0,00

0,00

0,00

0,00

1,7

0,40

0,12

0,00026

66

0,00

0,00

0,00

0,00

1,8

0,40

0,13

0,00029

67

0,00

0,00

0,00

0,00

1,2

0,40

0,10

0,00024

68

0,00

0,00

0,00

0,00

0,9

0,40

0,08

0,00024

69

0,00

0,00

0,00

0,00

0,8

0,40

0,08

0,00023

70

0,00

0,00

0,00

0,00

0,8

0,40

0,08

0,00024

71

0,00

0,00

0,00

0,00

0,7

0,40

0,08

0,00023

72

0,00

0,00

0,00

0,00

0,7

0,40

0,08

0,00024

73

0,00

0,00

0,00

0,00

0,7

0,40

0,08

0,00023

74

0,00

0,00

0,00

0,00

0,9

0,40

0,08

0,00022

75

0,00

0,00

0,00

0,00

1,0

0,40

0,09

0,00024

76

0,00

0,00

0,00

0,00

1,0

0,40

0,08

0,0002

77

0,00

0,00

0,00

0,00

1,1

0,37

0,09

0,0002

78

0,00

0,00

0,00

0,00

1,4

0,34

0,10

0,00019

79

0,00

0,00

0,00

0,00

1,4

0,36

0,10

0,0002

80

0,00

0,00

0,00

0,00

0,9

0,36

0,07

0,00019

81

0,00

0,00

0,00

0,00

0,7

0,40

0,07

0,0002

82

0,00

0,00

0,00

0,00

0,7

0,40

0,08

0,00023

83

0,00

0,00

0,00

0,00

0,9

0,40

0,08

0,00022

84

0,00

0,00

0,00

0,00

1,3

0,33

0,09

0,00019

85

0,00

0,00

0,00

0,00

1,0

0,40

0,08

0,00022

86

0,00

0,00

0,00

0,00

0,6

0,40

0,08

0,00019

87

0,00

0,00

0,00

0,00

0,7

0,40

0,07

0,00022

88

0,00

0,00

0,00

0,00

1,1

0,40

0,10

0,00023

89

0,00

0,00

0,00

0,00

1,5

0,37

0,11

0,00029

90

0,00

0,00

0,00

0,00

1,6

0,40

0,11

0,00025

91

0,00

0,00

0,00

0,00

1,0

0,39

0,08

0,0002

92

0,00

0,00

0,00

0,00

0,8

0,40

0,08

0,0002

93

0,00

0,00

0,00

0,00

0,7

0,40

0,08

0,00023

94

0,00

0,00

0,00

0,00

1,1

0,39

0,09

0,00021

95

0,00

0,00

0,00

0,00

1,1

0,40

0,09

0,00022

96

0,00

0,00

0,00

0,00

0,8

0,40

0,07

0,00021

97

0,00

0,00

0,00

0,00

1,0

0,38

0,08

0,0002

98

0,00

0,00

0,00

0,00

1,2

0,35

0,09

0,00019

99

0,00

0,00

0,00

0,00

1,0

0,40

0,08

0,00021

100

0,00

0,00

0,00

0,00

0,6

0,40

0,07

0,00022

101

0,00

0,00

0,00

0,00

0,7

0,40

0,07

0,00021

102

0,00

0,00

0,00

0,00

0,6

0,40

0,07

0,00022

103

0,00

0,00

0,00

0,00

1,0

0,38

0,08

0,00019

104

0,00

0,00

0,00

0,00

1,3

0,35

0,09

0,0002

105

0,00

0,00

0,00

0,00

1,3

0,40

0,10

0,00023

106

0,00

0,00

0,00

0,00

0,9

0,40

0,09

0,00026

107

0,00

0,00

0,00

0,00

0,9

0,40

0,09

0,00027

107+91

0,00

0,00

0,00

0,00

0,9

0,40

0,09

0,00027

Дані, приведені в таблиці показують, що розрахункові концентрації токсичних речовин не перевищують гранично – припустимих.

Концентрація в грунті придорожнього простору свинцю за розрахунковий період (20 років) приведена в таблиці 11.2:

Таблиця 11.2 Концентрація в грунті свинцю

ПК

Концентрація в грунті поєднання свинцю, мг/г

злева на відстані, м

зправа на відстані, м

250

100

60

20

20

60

100

250

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

0

2

6

32

11

2

1

0

1

0

2

6

31

11

2

1

0

2

0

1

5

27

9

2

1

0

3

0

2

6

31

10

2

1

0

4

0

2

7

33

11

2

1

0

5

0

2

6

32

10

2

1

0

6

0

2

6

32

10

2

1

0

7

0

2

6

31

10

2

1

0

8

0

2

6

31

11

2

1

0

9

0

2

6

31

11

2

1

0

10

0

2

6

30

10

2

1

0

11

0

1

5

22

8

2

0

0

12

0

1

5

23

8

2

0

0

13

0

1

4

22

7

2

0

0

14

0

1

5

23

8

2

0

0

15

0

1

5

24

8

2

0

0

16

0

1

5

23

8

2

0

0

17

0

1

4

22

7

2

0

0

18

0

1

4

21

7

1

0

0

19

0

1

4

22

7

2

0

0

20

0

1

4

21

7

1

0

0

21

0

1

4

22

8

2

0

0

22

0

1

5

23

8

2

0

0

23

0

1

4

22

7