Xreferat.com » Рефераты по строительству » Конструирование и расчет нежестких дорожных одежд

Конструирование и расчет нежестких дорожных одежд

–эксплуатация (движение транспорта по дороге); 7 – разработка карьеров и резервов, добыча и транспортирование материалов, утилизация конструкций мостов, путепроводов, материалов дорожной одежды.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ – состояние защищенности окружающей природной и социальной среды от воздействия дороги на этапах строительства, реконструкции, эксплуатации, содержания и ремонта, когда параметры воздействия дороги на среду не выходят за пределы фоновых значений или не превышают санитарно-гигиенических (экологических) нормативов. В этом случае функционирование природных экосистем на придорожных территориях без каких-либо изменений обеспечивается неопределенно долгое время.

Экологические аспекты и воздействия:

·                   нарушение водно-теплового режима местности; ухудшение качества питьевой воды, изменение условий обитания водной флоры и фауны из-за попадания противогололедных и противопыльных реагентов в поверхностные и грунтовые воды;

·                   прерывание или изменение пути миграции животных;

·                   нарушение вида живописных природных ландшафтов;

·                   повышение опасности возгорания лесов;

·                   нарушение устойчивости склонов, особенно в горной местности;

·                   пыль и сажа ухудшает фотосинтез растений близ дорог;

·                   повышенный уровень шума отрицательно влияет на рекреационные свойства леса;

·                   загрязнения, которые возникают не только при производственной деятельности организации, но и в результате действий пользователей автомобильных дорог (выбросы от автотранспортных средств, мусор в полосе отвода и др.). Во многих случаях загрязнение окружающей среды происходит в результате низкого уровня технических решений, слабой производственной дисциплины, применения «грязных» материалов.

·                   рабочие, жители прилегающих населенных пунктов, растительность и животный мир подвергаются воздействию летучих органических соединений (возможный компонент смога) из-за выброса летучих органических соединений на асфальтобетонных заводах, установках по приготовлению битумных эмульсий;

·                   использование электроэнергии дает вклад в глобальное потепление от электростанций и генераторов, работающих на органическом топливе, ухудшение качества воздуха.

Источниками воздействия автомобильной дороги (в жизненном цикле) на окружающую среду являются: дорога с движущимся транспортом, транспортные средства, строительно-дорожные машины и оборудование в процессах выполнения технологических операций строительства, реконструкции, эксплуатации, содержания и ремонта дорог, а также предприятия дорожного хозяйства и дорожного сервиса, находящиеся в придорожной полосе, используемые материалы.

Основными видами воздействия автомобильной дороги на окружающую природную и социальную среду являются:

·                   изъятие (потребление) невозобновимых природных ресурсов (дорожно-строительных материалов – каменных материалов, песка, щебня, грунта; конструкционных – черных, цветных металлов, пластмасс, цемента, битума; эксплуатационных – топлив, масел, противогололедных реагентов, биопрепаратов, пестицидов; энергоресурсов; изъятие земельных ресурсов, воды, кислорода воздуха); воздействие на плодородный слой почвы;

·                   физическое наличие объекта (сооружение и использование объекта), воздействие на ландшафт, гидрологию, климат, социально-экономические условия жизни, традиционный уклад жизни и природопользование местного населения;

·                   загрязнение химическими веществами, пылью, твердыми отходами компонентов окружающей среды (воздуха, воды, почвы, растительности) и воздействие на здоровье населения, плодородие сельскохозяйственных земель, биопродуктивность природных ландшафтов и водоемов;

·                   шум, вибрации, электромагнитное и ионизирующее воздействие на компоненты окружающей среды, население и животный мир;

·                   динамическое воздействие движущихся машин и механизмов на людей, животных, растительность.

Наиболее чувствительными компонентами природной среды при строительстве (реконструкции) автомобильной дороги являются:

·                   рельеф местности, ландшафт, плодородный слой почвы из-за отчуждения земель под линейные сооружения и дорожные объекты, карьеры строительных материалов, сооружение земляного полотна, выемок, насыпей, мостовых переходов, наличия строительных отходов и несанкционированных свалок, эрозионных процессов. Особенно это важно на особо охраняемых природных территориях;

·                   поверхностные воды из-за загрязнения их нефтепродуктами, спецжидкостями (жидкостями гидросистем строительно-дорожных машин, систем охлаждения двигателей, аккумуляторных батарей), взвесями, особенно при установке опор мостов в русле реки, смыва вяжущих и пленкообразующих веществ со строительных площадок;

·                   население, животный мир, ихтиофауна при производстве взрывных работ, забивании свай, работе механизмов и машин; атмосферный воздух из-за чрезмерного загрязнения его отработавшими газами автотранспортных средств, продуктами износа дорожного полотна и шин.

Из социальных факторов наиболее чувствительны археологические, историко-культурные объекты (при наличии), на которые негативно действуют вибрация, передаваемая от движущихся транспортных средств, а также содержащиеся в отработавших газах двигателем токсичные вещества.

Для уменьшения нанесения ущерба окружающей среде необходимо учитывать требования охраны окружающей среды при проектировании, строительстве и эксплуатации транспортной среды. Т.е., по возможности, прокладывать трассы лесных дорог по малоценным землям, совмещать трассы дорог с квартальными просеками, линиями электропередач, трассами нефте- и газопроводами, противопожарными разрывами и т.д. Путем устройства односторонних, а не двухсторонних резервов, размещение резервов не в дорожной просеке, а в стороне – на вырубках, полянах, малопродуктивных землях можно сократить площади изымаемые под строящиеся дороги. После завершения строительства нарушенные земли необходимо привести в состояние, допускающее их использование в сельском или лесном хозяйстве, т.е. провести рекультивацию земель. Для уменьшения отрицательного влияния дорог на водный режим местности необходимо увязывать проектирование осушительной и дорожной сетей. Для защиты животных и снижения аварийности следует соответствующие участки дорог ограждать забором с мелкой сеткой, а на обочинах устанавливать специальные металлические рефлекторы, отпугивающие животных. В местах интенсивной сезонной и суточной миграции на дорогах должны быть установлены специальные предупреждающие знаки и щиты. Также при строительстве следует предусматривать обход населенных пунктов, чтобы шум от автотранспорта и загазованность отрицательно не сказывалась на условия труда и отдыха жителей или, при невозможности, принимать меры по снижению скорости и интенсивности движения. При проектировании лесных дорог нужно учитывать, что они являются опорными линиями для остановки пожара. Леса имеют большое рекреационное значение, что необходимо учитывать при проектировании лесных дорог. Плавные кривые изгибы трассы большого радиуса обеспечивают безопасность движения и создают эстетически красивые виды лесного ландшафта. Вход дороги в лесной массив следует устраивать на кривых и под углом к границе насаждения. Групповые посадки, разбросанные вдоль дороги, создают ощущение широты и украшают пейзаж, снижая тем самым утомление водителей. Группы деревьев, растущих у подножья высокой насыпи, снимают ощущение высоты и ослабляют чувство неуверенности водителей. На откосах выемок нужно высаживать кустарники. После рекультивации сухих карьеров и резервов в них следует высаживать деревья. При высоком стоянии грунтовых вод в карьерах можно проектировать пруды.


II.               Расчетная часть

Конструирование и расчет нежестких дорожных одежд

Требуется запроектировать конструкцию дорожной одежды с покрытием переходного типа. Земляное полотно отсыпано из супесчаных пылеватых грунтов (Е =54 Мпа). Материал для основания под дорожным покрытием песок мелкий (Е =100 Мпа, Сгр =0,026, φ = 380).

Вывозка леса по дороге будет осуществляться автопоездом КАМАЗ 5410+ТМЗ802 (группа транспортного средства – «А»). Годовой грузооборот 400 тыс. м3. Продолжительность _есеннее-летнего периода 120 дней.

2.1 Методика расчета дорожной одежды на прочность

Чтобы выполнить условие на прочность должно соблюдаться условие

Еобщ ≥ Кпр Етр

или

Кпр ≤ Еобщ ∕ Етр , где

Кпр – коэффициент прочности, для дорог с переходным типом покрытия Кпр = 0,65;

Еобщ - общий модуль упругости;

Етр - требуемый модуль упругости.

1. Найдем фактическое число автопоездов, проезжающих за сутки по формуле

 ,ед./сут., где

Qсез - сезонный объем вывозки древесины, м3 = 192тыс.м3 (400тыс.м3/249раб.дн.*120дн.);

Кн - коэффициент неравномерности вывозки древесины в сезонный период = 1,03;

Асез - число рабочих дней за весенне-летний период = 120дн.;

Qпол - полезный объем груза автопоезда, м3 = 19,06м3 (25,4т. груж.авт – 9,2т. порож.авт. *1000кг. / 850кг./м3 плот.сосны).

 , ед./сут.

2. Находим расчетную интенсивность движения

 ед./сут., где

α - коэффициент, учитывающий число полос движения = 0,55 (для 2х полос);

n - общее число марок автомобиля;

Sсумм i - суммарный коэф-т приведения воздействия всех колес автопоезда i-й марки = 0,48 (по методичке таблица №1 приложение 1)

 , ед./сут.

3. Определяем требуемый модуль упругости

Е тр = a + b lg * Np , МПа , где

а = 65 коэффициенты для транспортных

b = 65 / средств группы «А»

Е тр = 65 + 65 lg * 22 = 105.86 , Мпа

4. Высчитываем диаметр круга, равновеликого следу колеса эллиптической формы

 , м., где

Р - статистическая нагрузка на колесо = 50,8 кН (принимаем по методичке таблица №1 приложение 1);

kдин - динамический коэффициент, для движущегося автопоезда = 1,3;

р - среднее давление колеса на дорогу = 0,6 Мпа , авт.гр.«А»(из инструкции ВСН 46-83).

 , м

5. Принимаем высоту слоя h = 20 см.(0,2 м.) и находим отношения : Рис. 1

 = 0,54 МПа ;

 

Устанавливаем по номограмме отношение (рис. 1)

 = 0,70 МПа Еобщ1* 0,70 = 100*0,70=70 МПа

Еобщ ≥ Кпр Етр

70 ≥ 0,65 * 105,86

70 ≥ 68,8 или

Кпр ≤ Еобщ ∕ Етр

0,65 ≤ 70 / 105,86

0,65 ≤ 0,66

Вывод: При толщине слоя в 20 см. условие на прочность нежестких дорожных одежд по допустимому упругому прогибу выполняется.

 

2.2 Методика расчета нежесткой дорожной одежды по сдвигу

Сдвиг в грунте земляного полотна не возникает, если

Кпр

Где Кпр - минимальный коэффициент прочности = 0,65;

Тдоп - допускаемое напряжение сдвига, обусловленное сцеплением в грунте;

Т - активное напряжение сдвига в грунте от действия кратковременной или длительной нагрузки.

1. Допустимое напряжение сдвига в грунте определяем по формуле

Тдоп = Сгр k1 k2 k3 , где

Значения множителей из методички, из таблицы2 приложения2

Сгр - сцепление в грунте земляного полотна в расчетный период = 0,026;

k1 - коэф-т, учитывающий снижение сопротивления грунта сдвигу под агрессивным действием подвижных нагрузок при длительном действии нагрузок с малой повторностью = 0,6;

k2 - коэф-т запаса на неоднородность условий работы конструкции = 1,1 (ср.);

k3 - коэф-т, учитывающий особенности работы грунта в конструкции = 1,5 (с учетом хар-ра грунта)

Тдоп = 0,026 * 0,6 * 1,1 * 1,5 = 0,0257 МПа

2. Далее найдем средний модуль упругости одежды по формуле

Еср=  , Мпа

Для моего примера Еср= Е1= 100 МПа, т.к. дорожная одежда однослойная.

 = 1,85 ;  0.54


С полученными отношениями и ранее известными находим значения τв и τн по номограммам для их определения (рис. 2 и рис.3).

τв = - 0,0012 МПа ; τн = 0,076 МПа

3. Определяем активное напряжение сдвига в грунте определяем по формуле

Рис.2

Т = τн р + τв МПа , где

τн - активное напряжение сдвига от временной единичной нагрузки;

τв - активное напряжение сдвига от собственного веса дорожной одежды;

р - давление от колес = 0,45 МПа (см. приложение 1)

Т = 0,076 * 0,45 + (- 0,0012) = 0,033 ,МПа


Рис.3

Проверяем условие прочности по сдвигу в грунте

Кпр

 0,77 ; 0,65 ≤ 0,77

Вывод: Условие на прочность по сдвигу выполняется.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: