Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
конспект Бойко А.А.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1.15 Mб
Скачать
    1. Критерії оцінки проектів автомобільних доріг.

Ефективність капітальних вкладень у будівництво оцінюють терміном окупності чи коефіцієнтом економічної ефективності.

. . . . ЕФ = 1/Т- .

Термін окупності відповідає часовому періоду, коли накопичений прибуток від здешевлення експлуатаційних затрат стає рівним капітальним вкладенням у будівництво чи реконструкцію дороги.

Через те, що під час будівництва доріг, капітальні вкладення роблять поетапно, а щорічні експлуатаційні затрати міняються з часом, то для дорожнього будівництва ці показники використовують рідко.

Відповідно до Типової методики визначення економічної ефективності капітальних вкладень для обґрунтування проектних рішень дорожнього будівництва використовують як показник величину приведених затрат на розрахунковий рік, яка розраховується за формулою.

2 F + х—+Х

ї=і(і + Е У і=і(і + Е У де К0 - капітальні вкладення зроблені до початку експлуатації дороги;

Кг - капітальні вкладення, що проводяться І - року протягом п років експлуатації дороги;

Д - дорожньо-транспортні витрати t - року;

Е - нормативний коефіцієнт приведення різночасових затрат

(0,10-0,15);

ш - розрахунковий термін порівняння варіантів, роки;

  • Затрати і результати проведені до розрахункового року множать на (1+Е1)1, а проведені після - ділять.

Дорожньо-транспортні витрати визначимо за формулою

Д = у + Р + ]Ч(а + Ьіс), де - У - управлінські затрати за рік;

Р - річні затрати на утримання та ремонт дороги;

Р = (Зо + ЗіС^е,

  1. - середні затрати на ремонт та утримання 1 км дороги;

  2. - затрати на 1 м3км вантажної роботи;

С>р - річний вантажообіг дороги;

Ее - зведена експлуатаційна довжина транспортної мережі;

  • кількість рейсів автопотягів протягом року; а - вартість простоїв за один рейс;

Ь - вартість проїзду 1 км в обох напрямках;

£с - середня зважена відстань вивезення деревини;

^ = Ор /Он.

С)н - корисне навантаження на рейс автопотягу,

®зм^пр и 2І3ЗМ а = Ь =

(т - до v(T - до

Взм - вартість експлуатації автопотягу за зміну;

Т - тривалість зміни;

At - час підготовчо-заключних робіт;

Stnp - тривалість простоїв за зміну;

V - середньотехнічна швидкість руху.

Б.И.Кувалдин Изискания лісовозних дорог, М. Лесн. пром-ть, 1974. 176 с

Автомобільні

дороги

С0

Сі

Гравійні

25-30

0,20

Укріплені ґрунти

22-25

0,29

3.-бетонні плити

22-27

0,15

Ґрунтова

18-20

0,50

снігова

5,0

0,16

  1. ПРОЕКТУВАННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ КОНСТРУКЦІЇ ДОРОЖНЬОГО ОДЯГУ

    1. Основи конструювання та розрахунку дорожнього одягу

Дорожній одяг - це елемент дорожньої конструкції, що має рівну і міцну поверхню, призначену для руху автотранспорту з розрахунковими швидкостями. Він складається із конструктивних шарів різного призначення, що розташовані на земляному полотні, на яке передається навантаження від рухомого складу. Дорожні одяги за характером деформування шару покриття діляться на жорсткі та нежорсткі.

Жорсткий дорожній одяг - це цементно-бетонні покриття, або колійні покриття із дерев’яних лежнів чи залізобетонних плит, які характеризуються значним опором згину.

Нежорсткі покриття - це покриття із ґрунтових сумішей та кам’яних матеріалів оброблених або необроблених органічними зв’язними, які незначно опираються згину.

Внаслідок багаторазової дії коліс рухомого складу на дорогу в процесі експлуатації дорожнє покриття деформується. Вимірником міцності нежорсткого дорожнього одягу є модуль пружності або модуль деформації, які виражають залежність між прикладеним навантаженням та відносною деформацією дорожнього одягу, що виникає внаслідок дії цього навантаження.

Конструкцію жорсткого дорожнього одягу для лісових доріг найчастіше призначають за типовими проектами.

Проектування дорожнього одягу нежорсткого типу передбачає обґрунтування кількості конструктивних шарів, встановлення характеристик дорожньо-будівельних матеріалів, визначення товщини конструктивних шарів і техніко-економічний аналіз конструкції. Під час проектування дорожнього одягу враховують категорію дороги, склад і перспективну інтенсивність руху транспорту, кліматичні й гідрологічні умови місцевості, наявність дорожньо-будівельних матеріалів, особливості конструкції окремих шарів і цілого дорожнього одягу.

Конструкцію дорожнього одягу розробляють для ділянок дороги з однаковими характеристиками ґрунтів земляного полотна, гідрологічними умовами та конструкцією земляного полотна.

Дорожньо - будівельні матеріали в конструкції дорожнього одягу розташовують, відповідно до зменшення величини напружень по товщині дорожнього одягу від рухомого навантаження, за спадною міцністю. Необхідно прагнути забезпечити плавний перехід від міцних верхніх шарів одягу до нижніх - менш міцних. При цьому відношення модулів пружності матеріалів суміжних шарів не повинно перевищувати 1,5...З, а модулів деформації 5...6 раз.

Кількість конструктивних шарів бажано проектувати найменшою. Товщину окремих шарів конструкції призначають не більшою 0,3 м через трудність укочування товстіших. Товщина шару повинна перевищувати розмір найбільших зерен матеріалу в 1,5 рази, бути достатньою для формування суцільної конструкції та забезпечення його надійної роботи. Мінімальна товщина конструктивних шарів коливається від 0,03 до 0,15м, в залежності від дорожньо-будівельного матеріалу і умов роботи в конструкції

Таблиця 3.1. Допустимі мінімальні товщини конструктивних шарів

дорожнього одягу

Матеріал та умови влаштування

Товщина, см.

Холодний дрібнозернистий асфальто - або дьогтебетон

3

Асфальтобетон гарячий, теплий: одношаровий

5

двошаровии

7

Щебеневі і гравійні матеріали оброблені органічними зв’язними на дорозі способом просочування

4

Щебеневі і гравійні матеріали оброблені органічними зв’язними на дорозі способом змішування

8

Щебеневі і гравійні матеріали на міцній основі (камінна або з укріплених ґрунтів)

8

Ґрунти і слабкі камінні матеріали оброблені зв’язними

10

Щебеневі і гравійні матеріали на піщаній основі

15

Пісок

10

Таблиця 3.2. Рекомендована товщина шару із щебеню обробленого

органічними зв’язними

Потрібний модуль

<130

130-180

180-220

220-250

250-300

Рекомендована товщина шару, м.

0,04-0,06

0,06-0,08

0,08-0,10

0,10-0,13

0,13-0,16

За ступенем досконалості і капітальності дорожні одяги автомобільних доріг розділяють на такі типи:

  1. Удосконалені капітальні: цементобетонні; асфальтобетонні, які вкладають у гарячому і теплому станах; щебеневі та гравійні, зміцнені зв’язними у змішувачі.

  2. Удосконалені полегшені: щебеневі і гравійні оброблені зв’язними на дорозі; холодні асфальтобетони; ґрунти оброблені бітумом у змішувачі.

  3. Перехідні: щебеневі і гравійні; ґрунтощебеневі; шлакові; ґрунтові, зміцнені зв’язними на дорозі.

  4. Нижчі: ґрунтогравійні, ґрунтові, зміцнені або покращенні добавками.

Розрахунок нежорсткого дорожнього одягу полягає у визначенні потрібної товщини в цілому або окремих його шарів з урахуванням проектного навантаження, кліматичних, ґрунтових і гідрологічних умов місцевості. Одяг з удосконаленими капітальними і полегшеними типами покриттів повинен проектуватися без накопичення, а перехідного типу - з деяким накопиченням залишкових деформацій під дією автомобільного транспорту.

Розрахунки нежорсткого дорожнього одягу з покриттями нижчих типів для лісовозних автомобільних доріг виконують за методом СоюзДорНДІ, в основу якого покладені такі положення: дорожній одяг разом з ґрунтами земляного полотна - це пружно-в’язко-пластичне середовище, в якому під дією повторних навантажень накопичуються залишкові деформації; міцність дорожнього одягу визначається гранично допустимою деформацією (осіданням), за якої починається порушення пропорційної залежності між навантаженням та вертикальним осіданням конструкції.

Проектування покрить витих типів передбачається за методами теорії надійності, яка передбачає задану ймовірність безвідмовної роботи конструкції дороги протягом терміну служби між капітальними ремонтами:

  • 15 - років для доріг з капітальними типами покрить;

  • ІО-з полегшеними покриттями;

  • 8-з перехідними покриттями.

В основу методу розрахунку покладені положення теорії граничного стану, згідно якої дорожнє покриття забезпечує рух потоку автотранспорту заданого складу й інтенсивності в несприятливий період року і при цьому витримуються такі умови:

  1. пружний прогин конструкції дорожнього одягу менший від допустимого;

  2. напруження зсуву в слабозв’язаних шарах дорожнього одягу або земляного полотна менші від допустимих;

  3. напруження розтягу в монолітних шарах дорожнього одягу менші від допустимих;

  4. деформація морозного здимання дорожнього одягу менша від допустимої.

Конструкція дорожнього одягу розраховується на перспективну інтенсивність руху в кінці терміну служби покриття, розрахункове значення якої визначають за формулою

Мр=к у^-кі>

і=1

де кс - коефіцієнт, який враховує кількість смуг руху. Для односмужних доріг кс = 2, для двосмужних кс = 1, трисмужних кс = 0,7;

N1 - сумарна інтенсивність руху автопотягів і-ої марки; к; - коефіцієнт зведення автопотяга і-ої марки до розрахункового навантаження (табл. 1.3.);

п - кількість марок транспортних засобів в складі потоку.

Таблиця 3.3. Розрахункове навантаження від лісовозних автопотягів на

Показники

МАЗ-

509

+ГКБ-

9383­

011

МАЗ-

5434

+ГКБ-

9383­

011

КрАЗ-

260Л

+ГКБ-

9383­

010

КрАЗ-

255Л

+ГКБ-

9383­

010

Урал-

375Н

+ГКБ-

9383­

011

зил-

131

+ТМЗ-

802

КамАЗ-

5410

+ТМЗ-

802

Маса

автопотяга, т

29,4

33

42,3

39,9

31,1

21,3

25,4

Коефіцієнт

зведення:

підсумований

2,89

3,58

5,56

5,14

1,79

0,31

0,48

завантаженого

автопотяга

2,16

3,52

5,38

4,82

1,79

0,31

0,47

не

завантаженого

автопотяга

0,73

0,06

0,18

0,32

0,01

Перспективна інтенсивність руху і-ої марки транспортного засобу

ф ДІ

в

N1

изначається за формулою

НІ

де С)ді - добовий вантажообіг для і-ої марки транспортного засобу; С)ні - вантажопідйомність транспортного засобу.

Для розрахунків дорожнього одягу розрахункові навантаження поділені на дві групи (табл. 3.4).

Таблиця 3.4. Розрахункові навантаження для автомобільних доріг

навантаже

ння

Статичне

навантаже

ння

Нормоване навантаження від колеса автомобіля,

Питом ий тиск на

дорогу,

МПа

Діаметр відбитку колеса, м

нерухомо

го

рухомо

го

нерухомо

го

рухомо

го

А

Б

100

60

" $ о о

65

39

0,6

0,5

0, 0, 2 3 оо

0,37

0,32

Розрахунок дорожніх одягів лісових доріг проводять на навантаження 100 кН, якщо використовуються двовісні автомобілі і на 60 кН для тривісних автомобілів.

Інструкція з проектування дорожніх одягів передбачає розраховувати дорожні одяги на найважчі автомобілі, які будуть рухатись по дорозі протягом розрахункового періоду. Тому потрібно визначити найбільше еквівалентне навантаження (стор.225-230 [1]) та порівняти його з нормативним.