Реконструкция участка автомобильной дороги - Дипломный проект

Содержание

Введение

1. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА

1.1. Климат

1.2. Рельеф местности

1.2.1 Инженерно-геологические условия возведения земляного полотна

1.2.2. Инженерно-геологические условия на участках устройства труб

1.3. Геология

1.4. Гидрология

1.5. Дорожно-климатический график и розы ветров

2. ХАРАКТЕРИСТИКА СТРОЯЩЕЙСЯ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ

2.1. Технические показатели автомобильной дороги

2.2. Продольный профиль

2.3. Типовые поперечные профили

2.4. Искусственные сооружения

2.5. Дорожная одежда

2.6. Ведомость источников получения дорожно-строительных материалов

3. ИСКУССТВЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ

3.1. Ведомость искусственных сооружений

3.2. Технология устройства железобетонной трубы

3.3. Расчёт состава отряда

3.4. Ведомость потребности в машинах и механизмах

3.5. Техника безопасности при устройстве железобетонной трубы

3.6 Контроль качества

4. ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО

4.1. Подготовительные работы

4.2. Технология возведения земляного полотна

4.3. Определение объемов земляных работ на участке линейных работ

4.4 Определение ширины полосы отвода

4.5 Определение послойных объёмов земляных работ

4.6. Определение параметров потока

4.7. Определение площадей планировки

4.8. Определение производительности машин

4.9 Разработка технологической схемы производства линейных земляных работ

4.10. Составление укрупнённой калькуляции трудовых затрат на сосредоточенные работы

4.11. Техника безопасности при возведении земляного полотна

4.12. Контроль качества

5. Дорожная одежда

5.1 Конструкция дорожной одежды

5.2. Физико-механические свойства дорожно-строительных материалов

5.3 Определение потребного количества материалов

5.4. Технология производства работ

5.5. Определение оптимальной длины захватки для специализированного потока

5.6. Определение отряда для устройства всех слоёв дорожной одежды

при выбранном темпе потока

5.7. Калькуляция трудовых затрат на устройство слоёв дорожной одежды

5.8. Охрана труда и техника безопасности при строительстве дорожной одежды

5.9. Контроль качества

6. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

6.1. Увязка сроков строительства с дорожно-климатическим графиком

6.2. Размещение производственного предприятия

6.3. Обоснование выбора направления потока

6.4 Построение линейного календарного графика

6.5 Расчёт эпюр потребности в автомобилях-самосвалах

6.6 Расчёт полевого стана

7. сметно-финансовый расчет

8. Деталь проекта

Проектирование АБЗ

8. 1. Обоснование размещения АБЗ

8.2. Источники обеспечения АБЗ водой и электроэнергией. Нормативные требования

8.3. Расчёт потребности в продукции и исходных материалах

3. Определение длины железнодорожного пути для прирельсовых АБЗ

8.4. Склады минеральных материалов

8.5. Битумохранилище

8.6. Определение количества битумоплавильных установок

Расчет склада и оборудования для подачи минерального порошка

8.8. Расчет потребности предприятия в электрической энергии и воде

8.9. Технологическая схема приготовления модифицированного битума

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Республика Казахстан является самой большой страной Центральной Азии. Это государство отдалено более чем на 5000 км. от Западной Европы, Китая и от стран юго-восточной Азии. Обеспечение грузоперевозок (кроме газа и нефти, которые транспортируются, в своем большинстве, с помощью трубопроводов) как для международных, так и для местных грузов, Республики Казахстан в большой мере зависит от состояния наземного транспорта(автодорожного и железнодорожного).

Так как Республика Казахстан по территориальному положению находятся между Россией и странами Центральной Азии, то по сети его дорог проходят транзитом большие объемы грузовых перевозок этих стран.

За последние 10 лет транспортная сеть Республики Казахстан значительно ухудшилась из-за экономического спада и недостаточного финансирования ремонта и содержания автодорог.

Автодорога «АтырауАктау» является частью коридора, соединяющего Россию и Центральную Азию. Протяженность автодороги АктауАтырау составляет более 800 км. и являются кратчайшим маршрутом, соединяющим Россию и Западную Европу с Центрально-азиатскими стра-нами.

Транспортный поток из Узбекистана, Туркменистана и России проходит через этот коридор. Дорога также обслуживает нефтяные месторождения Тенгиза и поэтому рассматривается как жизненно важная артерия для привлечения будущих инвестиции в регион.

В основу дипломного проекта реконструкции автодороги принят рабочий проект реконструкции автомобильной дороги «АтырауАктау», вы-полненный в 2003г.

В рабочем проекте предусмотрена реконструкция дорожной одежды с усилением существующего основания и переуплотнением верхнего слоя земляного полотна, доведение параметров дороги до требуемой категории, строительства новых водопропускных труб, устройство пересечении и примыканий с дорогой, разработка проекта охраны окружающей среды, произведены предварительные согласования.

Схема положения трассы автодороги предоставлена на рис. 1.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА

Территория проложения трассы автодороги АтырауАктау. Значительные размеры территории, ее внутриконтинентальное замкнутое положение, орографическая и климатическая неоднородность обуславливают большое разнообразие природных условий.

Гидрографическая сеть представлена в виде постоянно действующих и временных водотоков. Существенным элементом в гидрографии рассматриваемой территории являются оросительные каналы, а также не-большие русла, образовавшиеся в местах выклинивания подземных и оросительных вод.

По характеру и особенностям гидрографии район линии а/д АтырауАктау можно разделить на две части: горную и предгорную. Для горной части характерна развитая гидрографическая сеть, что является показателем высокой обводненности. Эта область питания или водосбора рек.

Предгорья отличаются более слаборазвитой гидрографической сетью и развитой системой ирригационных каналов и арыков.

Район строительства автомобильной дороги – Западный Казахстан.

1.2.2. Инженерно-геологические условия на участках устройства труб.

Инженерно-геологические условия на участках устройства труб представлены суглинки тяжелыми, до глубины 1- 2,5 м, далее супесями пылеватыми пластичной консистенций прослойками 3,010 м.

Грунты на всех мостах средней и слабой засоленности. Агрессивность среды (грунтов) по отношению к бетону марки W4 по водонепроницаемости – сильноагрессивная.

При пересечений трассой автодороги временных водотоков и понижений мест проектом предусматривается устройство новых железобетонных труб в количестве 3 штук.

1.3. Геология

В соответствии со Схемой геологического районирования территории Западного Казахстана трасса автодороги АтырауАктау последовательно пересекает Прикаспийскую впадину, Предустюртскую равнину, плато Устюрт, Горный Мангышлак и Южно- Мангышлакское плато.

Прикаспийская низменность характеризуется почти сплошным развитием в её пределах осадков четвертичных трансгрессий Каспия, главным образом, хвалынской, представленных залегающими горизонтально или очень слабонарушенными рыхлыми песчано-глинистыми отложениями.

По геологическому строению территория области относится к Туранской равнине /24/. Туранская плита является частью эпипалеозойской платформы. На западе области расположена песчаная пустыня Кызылкум.

Комплекс наложенных прогибов делится на три этажа: нижний, средний и верхний. Нижний этаж представлен красноцветными песчаника-ми терригенных отложений, карбонатными отложениями и известняками. Средний этаж включает карбонатные морские отложения, верхний - кон-тинентальные отложения, накопившиеся в отдельных впадинах /24/.

На западе области - степь Чардара. Здесь преобладают супесчаные и суглинистые отложения.

Почвенно-растительный покров равнин представлен сероземами, се-ро-бурыми, местами солончаковыми, солонцовыми, горнокаштановыми, и такырными почвами под полынносолянковой и кустарниковой расти-тельностью.

Отложения четвертичного возраста широко распространены в Западном Казахстане. За исключением наиболее крутых обрывов (чинков), они перекрывают почти всю его территорию чехлом мощностью от первых метров до первых десятков метров. Среди четвертичных отложений Западного Казахстана развиты различные генетические типы : морские, аллювиальноморские , озерные , аллювиальные , пролювиальные, золовые, элювиальные , делювиальные , пролювиальноделювиальные, соро-вые и такырные.

Литологически морские четвертичные образования представлены песками, глинисто-песчаными осадками, песчано-галечниковыми накопле-ниями.

Аллювиальные отложения распределены песками, супесями, суглинками, глинами.

Элювиальные образования, представленные плащом щебенки , супе-сей и суглинков мощностью обычно около 0,54 м , развиты на неогеновых известняках плато Устюрт и ЮжноМангышлакского , а также в Горном Мангышлаке .

По сейсмическому районированию территории СНГ обследованный район относится к 5ти бальной сейсмической зоне - район не сейсмичен.

1.4. Гидрология

Гидрогеологические условия района проектирования охватывают зону глубокого залегания уровня грунтовых вод.

Грунтовые воды в конусах выноса образуют сплошной подземный поток с уклоном . Воды залегают в валунногалечниковых породах мощностью 20-100м, которые ниже по потоку сменяются гравийно-песчаными и песчаными отложениями с прослоями глин и суглинков.

Напорные воды связаны преимущественно с нижнечетвертичными аллювиальнопролювиальными галечниковыми отложениями, залегающими на глубине 100150м и имеющими мощность 1520м. К центру впадины кровля водоносного горизонта погружается на глубину 185540м. Формирование напорных вод происходит путем фильтрации поверхностных вод в вершинной части конусов выноса, инфильтрации атмосферных осадков и подтока трещинных вод.

Трещинно-пластовый тип подземных вод распространен главным образом в дислоцированных и цементированных терригенных и карбонатных породах палеозоя и мезозоя. Пресные и солоноватые, грунтовые, субартезианские воды залегают на глубинах от нескольких метров до не-скольких сотен метров от земной поверхности. В горных районах, в районах распространения песчаников воды этого типа образуют источники или вскрываются скважинами /24/.

На участке автодороги АтырауАктау (участок «АтырауДоссор») трассой пересекаются русло левобережных рукавов дельты р. Урал р. Актобе 1, р. Актобе 2, р. Соколок. Для Прикаспийской низменности характерно обилие обширных по площади бессточных соровых понижений, представляющих собой участки аккумуляции солей и сезонного увлажнения. Некоторые из них пересекаются трассой автодороги. По характеру и степени увлажнения данный участок относится к первому и второму , а на участке ПК 0+00ПК45+30 к третьему типу местности .

1.5. Дорожно-климатический график и розы ветров

По основным показателям климатических характеристик района строительства автомобильных дорог построен дорожно-климатический график (рисунок 2) и розы ветров (рисунок 3).

2.2. Продольный профиль

За начало каждого участка реконструкции принят километровый столбик. Общее направление дороги с запада на восток. Проектное положение оси трассы практически на всем протяжении совпадает с существующей осью дороги, за исключением мест расположения труб, где проектом предусматривается смещение оси дороги в сторону реконструируемых оголовков и удлинения труб. На ремонтируемых участках имеется 54 углов поворота. Из них 36 углов - поправочные, их величина не превышает 1 градуса. На остальных углах поворота вписаны кривые радиусами от 600 до 4000 м.

Продольный профиль участка автомобильной дороги достаточно постоянен. Существующая высота насыпи на разных участках составляет от 0,9 до 3,3 м.

Учитывая то, что участок ПК0+00 - ПК45+30 подвержен сезонному подтоплению, на нем предусмотрено увлечение высоты насыпи с 1,2 до 2,3 м.

На участке ПК66+80 – ПК100+00 средняя высота существующей насыпи составляет 0,9 м, что не соответствует требованиям СНиП РК 3.09.032003 по условиям снегонезаносимости, а также для улучшения геометрических параметров трассы в профиле, высота насыпи увеличивается до 2,0 м.

Участки ПК 0+00 ПК 45+30 (4530 м) и ПК 66+80 – ПК 100+00 (3320) предоставляет собой участки линейных работ.

Участок ПК 45+30 – ПК 66+80 (2150 м) предоставляют собой уча-сток сосредоточенных работ с высотой насыпи 3,3 м.

Общая протяженность участка линейных работ – 7850 м, сосредоточенных – 2150 м.

Величина продольных уклонов изменяется от 0 до 3,1‰, минимальные радиусы вертикальных кривых: выпуклых - 10000 м, вогнутых - 3000 м, а кривых в плане - 600 м, что удовлетворяет требованиям СНиП 3.09032003 .

На участке сосредоточенных работ имеется 3 малых искусственных сооружений - 2 железобетонная труба диаметром 1,5 м и железобетонная труба диаметром 1,2 м. По данным геологических изысканий по трассе залегает грунт – суглинок тяжелый. Глубина залегания грунтовых вод 1,6м.

2.3. Типовые поперечные профили

В зависимости от высоты насыпи и глубины выемки, ценности земель, а также от грунтовых условий с учетом природных особенностей района строительства используются типовые поперечные профили.

Поперечные профили земляного полотна на реконструируемом участке предоставлены 3 типами:

Тип 1 ПК 0+00 – ПК 45+30. Высота насыпи : существующая – 1,2 м, проектная- 2,3 м. Заложение откосов : существующее –1:1,5, проектные 1:4.

Проектом предусмотрено симметричное двухстороннее уширение существующей насыпи с увеличением высоты и уполаживанием откосов.

Тип 2 (ПК 45+30 66+80). Предусматривается симметричное двух-стороннее уширение существующей насыпи с увеличением высоты и уполаживанием откосов (существующее заложение откосов 1:3; проектные 1:4) без изменения существующей высоты (3,3м).

Тип 3 (ПК 66+80 ПК 100+00) Насыпь высотой 2,0м с заложением откосов 1:4. Проектом предусматривается повышение высоты насыпи от 0,9 до 2,0м с уполаживанием откосов (от 1:1,5 до 1:4).

Учитывая плоский рельеф местности, земляное полотно автодороги на участке реконструкции предоставлено насыпями. Выемок и участков с нулевыми отметками не имеется.

Учитывая подтопляемость, а также чрезмерную засоленность при трассовых грунтов, на отдельных участках при трассовые резервы для досыпки насыпи не предусмотрены. Для этого использованы сосредоточенные резервы грунта находящейся на ПК 27+00 право 700 м и ПК 75+00, право 150м.

При уширении земляного полотна для устойчивости грунта насыпи предусмотрено устройство уступов по откосам существующей насыпи.

Схемы поперечных профилей типовых насыпей и выемок показаны на рисунках (4 - 8).

2.4. Искусственные сооружения

В пониженных местах продольного профиля, по которым стекает во-да от дождей или таяния снега, а так же в местах пересечения автомобиль-ной дороги с ручьями устраивается малые водоотводные сооружения.

На строящейся автомобильной дороге запроектировано 3 малых искусственных сооружения – 2 железобетонные трубы диаметром 1,5м и железобетонная труба диаметром 1,2м. Для увеличения пропускной способности сооружения без повышения высоты насыпи трубу диаметром 1,5м устраивается многоочковыми круглого диаметра с плоским коническим опиранием, тип фундамента I. труба круглая бесфундаментная. Все трубы запроектированы по типовым проектам, включая конструкции укрепления русла и откосов у труб / /, / /.

2.5. Дорожная одежда

В процессе разработки рабочего проекта на реконструкцию автодороги выполнены расчеты по подбору конструкции дорожной одежды с учетом существующего состояния покрытия, составляющего его материала, прочностных характеристик покрытия и рабочего слоя земляного полотна, наличия местных строительных материалов.

Требуемый модуль упругости дорожной одежды для ремонтируемых участков дороги III категории определен по прогнозу интенсивности движения на перспективу (2005 год), в соответствии с Инструкцией по проектированию нежестких дорожных одежд СНиП РК 3.03.192003 состав-ляет 270 МПа.

Существующая дорожная одежда – облегченного типа с покрытием из холодного асфальтобетона (местами- из черногравийной смеси) средней толщиной 8 см.

Основание из песчано-гравийного смеси толщиной 1826 см (средняя22см).

Дорожная одежда находиться в неудовлетворительном состоянии: на покрытии имеются глубокие выбоины, просадки, выкрашивания, про-дольные и поперечные трещины, а также колейность.

Содержание органического вяжущего в асфальтобетоне составляет 5,66,2 %, каменный заполнитель характеризуется маркой по морозоустойчивости F25-F50, по прочности - 800-1000, по истираемости – И1Н2,содержание пылевато-глинистых частиц – 0,81,6 %, маркой по морозоустойчивости F15-F25 по прочности – 600800, по истираемости И2.

Проектом предусматривается полное удаление существующего покрытия путем фрезерования, с последующим повторным использованием в качестве материала для устройства верхнего монолитного слоя основания .

Существующее основание из ПГС также киркуется и используется частично для нового подстилающего слоя (добавка к новой ПГС), а также для устройства обочин.

Проектом предусматривается устройство новой дорожной одежды капитального типа, рассчитанной под транспортную нагрузку типа А3 в соответствии с СН РК 3.03192003 с изменением и дополнениями.

Принята следующая конструкция дорожной одежды:

1. Подстилающий слой: ПГС с добавкой материала существующего основания толщиной 20 см. ЕУПР 180 МПа;

2. Нижний слой покрытия: из щебеночнопесчаной смеси (ЩПС) толщиной 20 см, ЕУПР250 МПа;

3. Верхний слой основания: щебеночнопесчаной смесь с использованием фрезерованного асфальтобетона обработанная 25% зольноцементным вяжущим (4:1) толщиной 18 см; ЕУПР700 МПа;

4. Нижний слой покрытия – горячий пористый крупнозернистый асфальтобетон на битуме БНД 60/90 – 7см;

5. Верхний слой покрытия- горячий плотный мелкозернистый асфальтобетон тип Б на битуме БНД 60/90 – 5см;

6. Обочины : нижний слой – грунт + ПГС сущ. основания верхний слой- ГПС + фрезерованный асфальтобетон

Конструкция дорожной одежды представлена на рисунке 7.

Атырау.dwg