Автокрана «кс – 45717к-1»

10.5 Расчет давления насыпи на трубу

Труба, уложенная в насыпь, под воздействием активного давления грунта засыпки получает вертикальные перемещения, а кроме того, подвергается собственным изгибным деформациям, величина которых зависит от жесткости конструкции трубы. В месте с тем грунт, окружающий трубу, также дает осадку, величина которой зависит от упругих свойств грунта.

Рис. 10.5 Схема взаимодействия осадок насыпи над трубой и по бокам трубы

d=2,32 м

a=2,16 м

h=3,19-2,16=1,03м

Эта схема соответствует жестким трубам. Как видно, осадка насыпи больше осадки столба грунта над трубой на величину, в результате чего развиваются силы трения по боковым поверхностям t, направленные вниз, что приводит к концентрации давления засыпки на трубу(q₁ q₂).

Это обстоятельство учитывается при расчетах путем введения соответствующих коэффициентов вертикального давления С, величина которого вычисляется по формуле:

С=1+А*В(2-В (10.5.1)

где А – коэффициент, зависящий от класса жесткости труб: для Iкласса А=1, для IIIкласса А=0, для труб II класса А=1-0,51*lgω;

В= (10.5.2)

где α_п-нормативный угол внутреннего трения грунта(обычно α_п=30°);

_n - коэффициент бокового давления грунта засыпки:

_n=tg²(45°- (10.5.3)

где d – диаметр звена по внешнему контуру, м;

а – расстояние от основания насыпи до верха звена трубы,м;

S – коэффициент, учитывающий тип фундаментов;

S=1

Так как В=33,02  h/d=1,03/2,32=0,44, то принимаем В=h/d=0,44.

Основными видами нагрузок при статических расчетах труб являются давление грунта от транспортных средств. Собственный вес конструкций учитывают только при расчете труб больших отверстий, например, прямоугольных труб из плитных элементов. Вес водного наполнителя не учитывается.

Нормативное вертикальное давление грунта засыпки определяется по формуле:

р_σ=с_σ*γ_σ*h=1,08*(17*0,14+16*0,39+18,5*0,36+21*0,08+25*0,06)=19,94кН/м²; (10.5.4)

где с_σ – коэффициент вертикального давления;

γ_п - нормативный удельный вес грунта, кН/м³

h - высота засыпки, отсчитываемая от верха покрытия до верха звена, м.

Горизонтальное(боковое)давление грунта вычисляется по формуле:

Ph=γ_n(ср)*h_x*τ_n=17,9*2,11*0,33=12,46 кН/м², (10.5.5)

где h_x –высота засыпки, отсчитываемая от верха покрытия до середины высоты звена:

h_x=h+0,5*а=1,03+0,5*2,16=2,11м.(10.5.6)

В качестве основной транспортной нагрузки при расчете труб под насыпями дорог принимается нагрузка по схеме НК-80, так как нагрузка по схеме АК дает меньше значения дополнительного давления.

Нормативное давление грунта от нагрузки НК-80 определяют по следующим формулам:

Вертикальное -р_σк = КН/м²; (10.5.7)

Горизонтальные -р_hк = р_σк*τ_n= 46,15*0,33=15,23 кН/м² (10.5.8)

11. Экономическая эффективность строительства

Показатели экономической эффективности капитальных вложений наряду с показателями социальной эффективности характеризуют народнохозяйственную целесообразность осуществления затрат на строительство и реконструкцию дорог.

Критериями эффективности при строительстве автомобильной дороги являются чистый дисконтированный доход(ЧДД) и срок окупаемости.

По этим показателям производится сравнение вариантов трассы.

Чистый дисконтированный доход и срок окупаемости были рассчитаны на ЭВМ. В результате для 1-го варианта трассы ЧДД в ценах 2007 года составил 1353785.61 тыс.руб., что меньше, чем 1486521.99 тыс.руб. – для 2-го варианта, а срок окупаемости для 1-го варианта – 0,6 года, что больше, чем 0,5 года – для 2-го варианта.

Таким образом, можно сделать вывод, что второй вариант трассы более экономически эффективен.

	РАСЧЁТ ЧДД ПРИ ОБОСНОВАНИИ ИНВЕСТИЦИЙ СТРОИТЕЛЬСТВА ДОРОГИ.
ВВОД ДАННЫХ.
	Наименование показателей			Существу-ющая а/д	Проектируе-мая а/д, I вариант		Проектируе-мая а/д, II вариант
	Техническая категория а/д			4	2		2
	Протяжённость а/д, км			17	15.17		14.14
			Грузо-(пассажиро-) напряжён-ность, Q, тыс. т (тыс. пасс)	Коэффициенты использования			Скорость движения потока, км/ч
				пробега, γ	грузоподъём-ности, β		I вариант	II вариант	сущ. а/д
	Грузовые		1300	0.62	0.9		77	78	26
	Легковые		1490	0.58	0.91		118	119	36
	Автобусы		1350	0.92	0.67		83	84	31
			Состав движения, %		Среднегодовой рост интенсивности, %			4
	Грузовые автомо-били	2т	24
		4т	22
		6т	20
		8т	19
		10т	15
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА
	Наименование показателей					Существу-ющая а/д	Проектируе-мая а/д, I вариант	Проектируе-мая а/д, II вариант
	Интенсивность на 20 г эксплуатации, авт/сут					7181	7181	7181
	Капвложения в строительство, тыс. р						4551	4242
	Капвложения в капремонт, тыс. р					807.5	1911.42	1781.64
	Ремонт и содержание, тыс р					168.283	252.5805	235.431
	Капвложения в автотранспорт, тыс. р.					8517.05	5545.20	5441.39
	Чистый дисконтированный доход на 20 г, тыс. р						40617.63	44600.12
	Срок окупаемости, г						0.6	0.4
	Чистый дисконтированный доход (в ценах 2007г.) тыс.руб.						1353785.61	1486521.99