Расчёт дорожной одежды

Мелкозернистый асфальтобетон -5 см Крупнозернистый асфальтобетон – 6 см	Цементобетон - 23 см
Черный щебень - 4 см	Щебень - 24 см
Щебень - 18 см	Песок - 47 см
Песок - 41 см

Исходные данные:

Район проектирования – Липецкая область

Категория проектируемой дороги II

Перспективная интенсивность движения на 20год N₂₀= 5100 авт/сут.

Состав движения:

Маз – 500 - 10%	ГАЗ - 53А - 20%
Зил - 130 - 20%	Лаз - 4202 - 5%
Камаз - 5410 - 10%	Легковые - 15%
Зил – ММЗ – 554 - 20%

Ежегодный рост интенсивности движения -10%

Дорожно-климатическая зона- II

Тип местности по характеру увлажнения – сырой

Вид грунта земляного полотна- супесь легкая крупная

Расчётный автомобиль группы -А

Требуемый уровень надежности и соответствующий ему коэффициент прочности: уровень надежности Кн – 0, 95

коэффициент прочности Кпр – 1,0 /[2] Таблица 7.4 стр. 131./

Интенсивность движения грузовых автомобилей и автобусов на перспективный 20 год:

№₂₀ =5100 · 0,85=4335 авт/сут.

Суммарная интенсивность движения на конец расчетного периода:

№ сум.1 = №₂₀·m₁₅ /m₂₀ (2.01)

Где m – коэффициент увеличения интенсивности движения.

№ сум.= =2457авт/сут

Расчетная интенсивность движения на одну полосу

№ _рас = 0,7 ·№ _сум (2. 2)

№ _рас =2457 ·0,7=1719 авт/сут

Расчетная приведенная к расчетному автомобилю, интенсивность

движения. /[2] Таблица 7.2 стр. 124-125/

(2. 3)

№ _{рас. пр} = N_рас. ·S₁ · P₁ + N_рас. ·S₂ ·P₂

№ _{рас. пр}=1719·0,1·1,04+1719·0,2·0,2+1719·0,1·0,27+1719·0,2·0,15+1719·0,2·0,08+1719·0,05·0,75=437 авт/сут

где: P – относительная часть автомобилей разных марок в общем составе движения, доли про цента;

S – коэффициент приведения автомобилей разных марок к расчётному автомобилю;

№ _{рас. пр}=437 авт/сут

Требуемый модуль упругости: Е_mр = 240 МПа.

Минимальный модуль упругости: Е_мин =200 МПа.

Так как Е_mр > Е_мин, принимаем для проектирования дорожной одежды

Е_mр = 240 МПа

Расчетное значение влажности грунта:

W_р = W(1+QV_n) (2.4)

W_р = 0,60(1+1,71·0,1)=0,70

W = 0,60 ; Q = 1,71 ; V_m = 0,1

Расчетное значение модуля упругости грунта:

Е_гр = Е_гр(1-QV_t) (2.5)

Е_гр=49(1-1,71·0,006)=45

Таблица 2.5 -Расчетная схема

Материал слоя	Толщина слоя см.	Модуль упругости мПа	Еобщ, МПа 240
Асфальтобетон мелкозернистый			192
Асфальтобетон крупнозернистый
Черный щебень
Щебень
Песок

Общий модуль упругости на поверхности 2-го слоя:

h₁/Д = =0,14

Еобщ./Е₁ = =0,08 ;

Е^I общ/Е₁ = 0,06

Е^I общ =3200·0,06=192 МПа

2. Общий модуль упругости на поверхности 3-го слоя:

h₂/Д = =0,16;

Е^I общ /Е₂ = =0,1 ;

Е^II общ/Е₂ = 0,07

Е^II общ = 2000·0,07=140МПа

3. Общий модуль упругости на поверхности 4-го слоя:

h₃/Д = =0,11

Е^II общ /Е₃= =0,16

; Е^III общ/Е₃ =0,14

Е^III общ =900·0,14=126 МПа

4. h₄/Д = =0,49

Е^IIIобщ /Е₄= =0,50

Е^IIII общ/Е₄ =0,34

Е^IIII общ =250·0,34=85 МПа

5. Толщина подстилающего слоя:

Е^V общ /Е₅ = =0,71

Егр/Е₅= =0,4

h₅/Д = 1.1

h₅ = 37·1.1=41см

Толщина дорожной одежды h_до = 53см.

2.2.2 Экономическое сравнение вариантов дорожной одежды

Конструкция сравниваемых вариантов.

I – вариант:

1.Мелкозернистый асфальтобетон -5 см.

2.Крупнозернистый асфальтобетон -6см.

3. Черный щебень-4см.

4.Щебень-18см.

5. Песок-41см.

II- вариант:

1.Цементобетон -23см.

2.Щебень-24 см

3.Песок-47см

Год приведения затрат (срок окончания строительства дороги) –2015 г.

Межремонтные сроки:

для капитального ремонта: t^I к.р =18 лет t² к.р.= 30 лет

для среднего ремонта:. t^I с.р. =6 лет t² с.р.=10 лет

Срок сравнения вариантов дорожных одежд: t ср. =30 , следующим расчетным будет 2045 год.

Капитальные вложения в строительство дорожных одежд:

тыс.руб.

тыс.руб.

К0^I = 11,05 тыс/руб.

К0^II = 16,19 тыс./руб.

Суммарные приведенные затраты на капитальный ремонт дорожных одежд.

За срок сравнения (30 лет) дорожная одежда первого варианта будет ремонтироваться средним ремонтом только 6,12,18,24 годы.

За срок сравнения (30лет) дорожная одежда первого, так и второго варианта будет ремонтироваться капитально только 1 раз, через 18 и 30 лет.

Стоимость капитального ремонта 1 м² для обоих вариантов одинакова.

К^Iк.р. = К^IIк.р. =4,93 руб./ м².

Коэффициент приведения для 1 варианта принимается на 18 год, для 2 варианта на 30 год.

Стоимость капитального ремонта 1000 м² дорожной одежды:

:

= 4,93· 0,25=1,24тыс. руб. (2.06)

=4,93·0,099 =0,49 тыс. руб. (2.7)

3. Суммарные приведенные затраты на средний ремонт дорожных одежд.

Первый вариант будет ремонтироваться средним ремонтом на 6,12, 24, 30 год.

Второй вариант будет ремонтироваться средним ремонтом на 10, 20 год.

Соответственно для этих лет берутся и значения коэффициенты приведения.

Суммарные приведенные затраты на средний ремонт 1000 м² дорожной одежды:

= 0,59·(0,630+0,397+0,250+0,158)=0,80тыс. руб (2.8)

= 0,59 ·(0,463+0,215)=0,41тыс. руб. (2.9)

4. Суммарные проведенные затраты на текущий ремонт и содержание дорожных одежд.

За срок сравнения ( 30лет) суммарные приведенные затраты на текущий ремонт и содержания 1000 м² дорожной одежды:

=0,064·11,26=0,72 тыс. руб. (2.1)

= 0,045·11,26=0,51тыс. руб. (2.11)

Суммарные приведенные затраты на 1000 м²:

Р^Iк.р. = 19,96 тыс. руб.

Р^IIк.р. = 25,94 тыс. руб..

Более экономичный I вариант дорожной одежды. Его и принимаем к разработке.