Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: XXXV Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 27 октября 2015 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Транспортные коммуникации

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Курмашев Ш.Р. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ В СЛОЖНЫХ УСЛОВИЯХ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. XXXV междунар. студ. науч.-практ. конф. № 8(34). URL: http://sibac.info/archive/technic/8(34).pdf (дата обращения: 28.03.2024)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов


ПРОЕКТИРОВАНИЕ  АВТОМОБИЛЬНОЙ  ДОРОГИ  В  СЛОЖНЫХ  УСЛОВИЯХ


Курмашев  Шамиль  Ренатович


студент  5  курса,  кафедра  Автомобильные  дороги,  Казанский  Государственный  Архитектурно-Строительный  Университет, 
РФ,  г.  Казань


E-mailLWA@kgasu.ru


Лисенков  Владимир  Андреевич


научный  руководитель,  канд.  экон.  наук,  доцент,  кафедра  Автомобильные  дороги,  мосты  и  тоннели,  Казанский  Государственный  Архитектурно-Строительный  Университет, 
РФ,  г.  Казань


E-mailLWA@kgasu.ru


 


Проектирование  автомобильной  дороги  между  населенными  пунктами  Николаевка  и  Старый  Иркеняш  Мензелинского  района  Республики  Татарстан  вызвано  необходимостью  сократить  протяженность  трассы  для  транзитного  транспорта  и  транспорта  сельскохозяйственного  назначения.  Между  данными  поселениями  протекает  река  Ик  и  сообщения  между  ними  осуществлялось  в  объезд  длиной  32  км  через  мосты  в  населенных  пунктах  Старая  Матвеевка  и  Ятово.  Потеря  рабочего  времени  для  автомобилей  составляла  0,75  часа,  а  для  механизмов,  двигающихся  самоходным  путем,  около  2,0  часов.  Принято  решение  построить  автомобильную  дорогу  и  мост  через  реку  в  прямом  направлении  Николаевка  —  Старый  Иркеняш.


При  проектировании  трассы  следовало  учесть  два  аспекта  сложных  условий.  Один  из  них  —  это  пойменность  местности.  Весной,  в  период  таяния  снегов,  уровень  реки  поднимается  на  2—2,5  метра  относительно  летнего  периода.  Ширина  разлива  воды  вдоль  проектируемой  автомобильной  дороги  составляет  справа  1,2  км,  а  слева  0,6  км.  Образовавшаяся  пойма  будет  приводить  к  насыщению  влагой  нижнего  слоя  основания  насыпи  и  определенному  снижению  устойчивости  откосов.  Второй  аспект  —  это  из-за  ежегодного  разлива  воды  на  этих  участках  произошло  заболачивание  местности  и  проектирование  дороги  должно  рассматриваться  как  возведение  насыпи  на  слабых  основаниях.


  Первоначально  рассматривалась  задача  учета  строительства  дороги  на  заболоченных  участках.  По  классификации  болото  относится  к  второму  типу,  т.  е.  слой  торфа  подстилаемый  слоем  ила  и  перекрытый  наносным  грунтом.  С  помощью  аэрофотосъемки  оценены  вид  и  мощность  торфяных  отложений  и  их  физико-механические  свойства.  По  варианту  пересечения  болотистой  местностиавтомобильной  дорогой,  запланирована  сетка  скважин  со  стороной  50  м  и  шириной  полосы  100  м  в  каждую  сторону  от  оси  предполагаемой  дороги.  По  оси  дороги  намечены  буровые  скважины,  а  по  периферии  зондировочные  и  частично  буровые  скважины.  Результаты  зондирования  позволили  уточнить  границы  распространения  слабых  грунтов,  а  также  состав  торфа,  условия  его  залегания  и  состав  грунтов  минерального  дна.  Схема  плана  зондирования  представлена  на  рисунке  1.


 



Рисунок  1.  Схема  зондировочного  бурения


 


Зондировочное  бурение  показало,  что  мощность  слоя  торфа  изменяется  от  1,1  м  вдоль  берегов  реки  до  нуля  на  границе  пойменной  территории.


В  целях  исключения  проседания  насыпи  возводимой  на  слабых  основаниях  из-за  уплотнения  грунта  основания  и  его  выжимания  в  стороны,  принято  решение  полного  выторфовывания  и  отсыпки  насыпи  на  расположенный  ниже  плотный  грунт.  Полное  отсутствие  сдвигов  в  основании  достигается  при  условии,  что  максимальные  касательные  напряжения,  возникающие  под  нагрузкой  от  насыпи,  не  превышало  сопротивление  грунта  сдвигу.  Данное  сопротивление  выражается  соотношением  [3,  с.  156]:


 


сдв  =  С+htg,


 


где:  С  —  сцепление  грунта,  кгс/;


  —  плотность  грунта  основания,  кг/;


h  —  глубина  от  подошвынасыпи,  при  которой  рассматривается  сопротивление  грунта,  см;


  —  угол  внутреннего  трения,  град.


Для  слабых  оснований  угол  внутреннего  трения  близок  к  нулю,  т.  е.  сдвС.При  проектировании  предусматривалось,  что  максимальное  касательное  напряжение  должно  быть  меньше  величины  сцепления  грунта,  т.  е.  max<C.  Известно,  что  0,27  Рmax  0,33  Р  [3,  с.  157]  в  зависимости  от  высоты  насыпи  и  крутизны  откосов,  где  Р  —  давление  насыпи  на  грунт.  В  результате  получен  критерий  устойчивости  на  насыпи  против  образования  сдвигов  Р    3С.  Давление  насыпи  на  грунт  не  должно  превосходить  трёхкратной  величины  сцепления  грунта.  В  условиях  нашей  задачи  проектирования  автомобильной  дороги  полученный  критерий  устойчивости  насыпи  выполняется.


Постоянство  водного  режима  верхней  части  земляного  полотна  обеспечено  устройством  в  нем  изолирующих  прослоек,  прерывающих  перемещение  влаги  и  обеспечение  отвода  воды  от  дождей  и  таяния  снега.  После  выторфовывания  в  траншею  укладывается  разделительная  прослойка  профилированная  геосинтетическая  мембрана  Тефонд  для  предотвращения  перемешивания  грунта  насыпи  с  грунтом  слабого  водонасыщенного  основания,  а  также  большей  равномерности  осадки  насыпи.  Для  прерывания  капилярного  поднятия  влаги,  в  теле  насыпи  устроен  слой  из  крупнозернистого,  хорошо  фильтрующего  гравийного  материала.  Вымываемые  водой  более  мелкие  частицы  грунтаведут  к  заливанию  этого  слоя.  По  этой  причине  он  изолирован  сверху  и  снизу  мелким  гравием.


На  рисунке  2  представлен  поперечный  разрез  возведенной  насыпи.


 



Рисунок  2.  Поперечный  разрез  возведенной  насыпи.  1  —  изолирующая  профилированная  геосинтетическая  мембрана;  2  —  крупнозернистая  прослойка  (толщина  24  см.);  3  —  противозаилистые  прослойки  (толщина  12  см.);4  —  дорожная  одежда;  5  —  геосетка;  6  —  горизонт  поверхностных  вод;  7  —  слой  торфяного  грунта  (наибольшая  толщина  110  см.)


 


В  пойменных  местах  проложения  трассы  насыпь  имеет  высоту  6,0  и  более  метров.  Этим  достигается  повышение  деформационной  способности  верхней  части  земляного  полотна.  Кроме  этого,  между  слоями  асфальтобетонного  покрытия  укладывается  геосинтетическая  сетка  способствующая  повышению  упругих  характеристик  монолитного  слоя.


Важное  место  при  проектировании  автомобильной  дороги  уделено  укреплению  откосов  высокой  насыпи.  По  всей  длине  заливной  части  дороги  на  откосах  укладываются  геосинтетические  маты(геоматы)  с  заполнением  ячеек  бутовым  камнем.  Данное  изделие  —  это  трехмерные  водопроницаемые  структуры  изготавливаемые  из  полимерного  сырья  методом  экструзии.  В  качестве  сырья  могут  быть  использованы  полиэтилен,  полипропилен,  полиамидные  волокна.  Геоматы  закрепляются  к  откосу  П-образными  анкерами,  а  бутовый  камень  имеет  размер  не  превышающий  половины  площади  ячейки.  Конструкция  укрепления  откосов  представляет  собой  берму,  предохраняющую  насыпь  от  размыва.  Высота  бермы  на  откосе  на  1,0  м  превышает  уровень  высокой  воды  в  половодье.  Нижний  уровень  бермы  по  всей  её  длине  укрепляется  рисбермой,  которая  представляет  собой  бетонную  армированную  балку  толщиной  30  см  и  шириной  80  см.  Общий  вид  укрепления  откосов  представлен  на  рисунке  3.


 



Рисунок  3.  Укрепление  откосов  геоматами.  1  —  геомат;  2  —  бетонная  рисберма;  3  —  засыпка  из  бутового  камня


 


Календарные  сроки  строительства  автомобильной  дороги  связаны  с  периодом  половодья  и  составляют  15  месяцев.  После  спада  воды,  с  начала  июля  текущего  года  и  до  конца  апреля  следующего  года  ведется  строительство  моста  и  возводится  насыпь  от  обоих  населенных  пунктов  к  реке  до  границы  высокой  воды.  С  июля  по  ноябрь  следующего  года  заканчивается  возведение  насыпи  на  пойме  реки  и  устраивается  дорожная  одежда.


Применение  геосинтетических  материалов  при  строительстве  данной  автомобильной  дороги  в  сложных  погодно-климатических  и  грунтово-гидрологических  условиях  может  оказаться  более  существенным,  с  точки  зрения  работоспособности  и  транспортно-эксплуатационной  надежности  конструкции,  чем  получение  единовременной  экономии  средств.


 


Список  литературы:

  1. Бабков  В.Ф.  Проектирование  автомобильных  дорог,  кн.  2.  М.:  Транспорт,  1987.  —  416  с.
  2. Матвеев  С.А.,  Немировский  Ю.В.  Армированные  дорожные  конструкции.  Моделирование  и  расчет.  Новосибирск:  Наука,  2006.  —  346  с.
  3. Проектирование  автомобильных  дорог.  Справочник  инженера-дорожника/  под  ред.  Г.А.  Федотова.  М.:  Транспорт,  1989.  —  440  с.
  4. Федотов  Г.А.,  Поспелов  П.И.  Изыскания  и  проектирование  автомобильных  дорог,  кн.  2.  М.:  Высшая  школа,  2010.  —  520  с.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.