Строительство автомобильной дороги ‘Байкал’

Дипломная работа

Дорожное хозяйство России — одна из важнейших отраслей экономики страны, которая во многом определяет уровень и темпы её экономического и социального развития.

Автомобильная дорога «Байкал» является важнейшей транспортной артерией, обеспечивающей экономический и административные связи не только таких крупных регионов Урала, Западной Сибири и Восточной Сибири, как: Челябинская, Курганская, Омская, Кемеровская, Томская, Новосибирская, Иркутская области. Красноярский и Забайкальский край, Республика Бурятия, и Российской Федерации в целом.

Во взаимосвязи со строящейся федеральной дорогой «Амур», проходящей по территории Читинской и Амурской областей, Хабаровскому краю, а также федеральной автомобильной дороги «Уссури», которая является соединительным звеном между г. Хабаровском и г. Владивостоком в Приморском крае, автомобильная дорога М-53, М-55 составляет главный транспортный коридор России «запад-восток», в связи с чем имеет не только экономическое, но и

Автомобильная дорога на участке Иркутск-Чита, общим протяжением 1 104 км, проходит по трем административным регионам Восточной Сибири: Иркутская области, Республика Бурятия, Забайкальский край.

По территории республики автомобильная дорога проходит на протяжении 390 км. Дорога связывает столицу Республики Бурятия — г. Улан-Удэ с сельскохозяйственными районами республики и областным центром — г. Иркутск и краевым г. Чита.

Также по дороге осуществляется транзитные связи восточных районов с промышленными центральными районами России.

Рассматриваемая дорога на участке км 227+200-233+100 протяжением 5,9 км проходит по территории Кабанского района и находится в ведении ГУ «Управления федеральных автомобильных дорог «Южный Байкал» Федерального дорожного агентства».

В настоящее время рассматриваемый участок по техническим параметрам относится к автомобильной дороге III технической категории с усовершенствованным облегченным типом покрытия.

В связи с тем, что посредством федеральной дороги М-55 осуществляются транспортно-экономические связи Республики Бурятия с Иркутской областью и Забайкальским краем, в более широком понимании, в район тяготения входят все районы Иркутской области, Республики Бурятия и Забайкальском крае, по которым проходит федеральная автомобильная дорога «Байкал» М-53, составной частью которой является рассматриваемый участок ,а также районы, тяготеющие посредством автомобильных дорог, выходящих и примыкающих к автодороге «Байкал». Следовательно, район тяготения федеральной автомобильной дороги М-55 достаточно обширен и включает Восточносибирский регион в целом.

13 стр., 6466 слов

Отраслевая структура Республики Бурятия, анализ за ряд лет

... деятельности млн. руб. 396,7 734,9 1404,1 1874,2 2356,1 Основные отрасли экономики Республики Бурятия: промышленность связь транспорт строительство и ЖКХ топливно-энергетический комплекс агропромышленный комплекс. Доходы от оказания ... более 14 тыс. км., в том числе 6567 км автомобильных дорог общего пользования. Автопарк Бурятии на начало 2006 года насчитывает 112448 автомобилей, различных типов, ...

Рассматриваемый участок является основной магистралью для республики Бурятия , так как проходит по наиболее освоенной территории, через столицу республики, принимая на себя основную нагрузку по перевозке грузов и пассажиров, как и внутри республики с соседними регионами.

1.1 Климат

Район изысканий относится согласно СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» к I дорожно-климатической зоне.

Среднегодовая температура воздуха составляет: -0,9° С.

Абсолютный минимум: -46° С; максимум: 32° С

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92% равна: -28° С.

Через 0° С среднесуточная температура воздуха переходит весной 17 апреля, осенью 24 октября и держится выше этого предела 189 дней.

Через 5° С температура переходит 10 мая и 30 сентября.

С температурой выше 5° С за год бывает 142 дня.

За год в районе выпадает 1101 мм осадков. Максимальное суточное количество осадков 1% обеспеченностью 210мм.

Устойчивый снежный покров образуется 3 ноября, разрушается 18 апреля.

Количество дней со снежным покровом 179 дней.

Наибольшая декадная высота снежного покрова вероятностью превышения 5% равна 84 см.

Объем снегопереноса за зиму менее 100м3/м

Климатические условия указаны в таблице 1.1 согласно СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»

Таблица 1.1.1 — Климатические условия

№ п/п

Характеристика

Величина

1

2

3

1

Абсолютная температура воздуха, минимум, °С максимум, °С

-46 +32

2

Средняя температура воздуха наиболее холодной пятилетки, обеспеченностью 0,98°С 0,92°С

30 -28

3

Среднегодовая скорость ветра, м/с

2,4

4

Преобладающее направление ветра

Ю

5

Наибольшая скорость ветра м/с, один раз за год за 10 лет за 20 лет

18 24 26

6

Сумма атмосферных осадков за год, мм

1101

7

Число дней в году с осадками более 0,1 мм более 5,0 мм

160 39

8

Максимальное суточное количество осадков в мм., обеспеченностью

210

9

Средняя дата образования устойчивого снежного покрова

03.11

10

Средняя дата разрушения устойчивого снега

18.04

11

Число дней в году с устойчивым снежным покровом

179

12

Средняя из наибольших декадных высот снежного покрова за зиму, см

57

13

Расчетная толщина снежного покрова, вероятностью превышения 5%,см

84

14

Глубина промерзания в см: глинистых и суглинистых грунтов супесей и песков пылеватых песков гравелистых и крупных крупнообломочных грунтов

191 232 249 283

15

Среднее годовое число дней с туманом

9

16

Средняя продолжительность туманов, час в год

5,3

17

Среднее за год число с метелью

12

18

Среднее за год дней поземкой

19

19

Продолжительность метелей за год, в часах

8

20

Объем снегопереноса за зиму, м3/м

<100

1.2 Рельеф и растительность

Район производства работ приурочен к южной оконечности Тункинской впадины с чередованием долин и распадков со значительными абсолютными превышениями, а так же незначительными заболоченными участками. Растительность представлена преимущественно березой, лиственницей и кедром.

В геологическом строении района принимают участие древнейшие архейские кристаллические известняки, гнейсы, кварциты среднепротерозойские метаморфические образования (сланцы и известняки), архейские граниты и гранитоиды, нерасчлененные отложения неогена (глины и песчано-глинистые грунты) и рыхлые четвертичные отложения нижнего и современного отделов (супеси, суглинки, гравийные и галечниковые грунты).

По орографической характеристике местность района изысканий относятся, в большей степени, ко II категории (холмистая и предгорная местность, залесная до 70%).

В соответствии с СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» район изысканий относится к I дорожноклимотической зоне, климат континентальный, условия суровые.

1.3 Температура воздуха

Температура воздуха — это физическая величина, пропорциональная скорости поступательного движения частиц воздуха, то есть являющаяся мерой его теплового состояния. Температура воздуха изменяется ступенчатым образом, поэтому для расчётов применяют средние значения температуры в таблице 1.2 за определённые промежутки времени, а на производстве используют краткосрочные прогнозы.

По данным средних значений температур по месяцам производят расчёты теплоустойчивости и сопротивления паропроницаемости конструкций, температурного режима грунтов и расчёт поступления тепла через покрытия и конструкции.

Таблица 1.1.2 — Среднемесячная температура воздуха

Месяцы

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

-18,7

-19

-11,4

-0,7

6,0

12,1

15,4

13,9

8,1

1,8

-6,4

-11,8

1.4 Ветер

Ветер — представляет собой движение воздуха относительно земной поверхности. Сильный ветер пагубно влияет на строительный процесс, создаёт трудности при работе на открытом воздухе, усиливает ощущение неблагоприятной воздуха.

Роза ветров — диаграмма, показывающая повторяемость ветров различных направлений в данной местности, обычно по многолетним средним данным для месяца, сезона или года. Розы ветров необходимы:

  • для определения местонахождения производственного предприятия вблизи населенных пунктов;
  • для проектирования карьеров дорожно-строительных материалов;
  • для проектирования снегонезаносимости в местах грунтовых карьеров предназначенных для разработки в зимнее время;
  • в расчетах охлаждения дорожно-строительных материалов при их перевозке, укладке и твердении.

С точки зрения строительной климатологии ветер имеет два главных показателя:

  • скорость ветра (м/с)
  • повторяемость направления %

Таблица 1.1.3 — Повторяемость направлений ветра и его средняя скорость

Направление

С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

Месяц

Зима

Повторяемость, %

8

7

2

2

39

18

9

16

Скорость ветра, м/с

4,2

2,7

2,8

2

2

2,5

2,5

3,5

Месяц

Год

Повторяемость, %

9

12

2

2

29

18

13

15

Скорость ветра, м/с

4,2

4,6

4,4

2,4

1,9

2,4

2,5

3,9

 температура воздуха 1

 температура воздуха 2

Рис.1 Роза ветров

1.5 Атмосферные осадки

В дорожном строительстве данные об атмосферных осадках имеют важнейшее значение. Количество осадков, как жидких, так и твёрдых влияет на состояние дорожной одежды и насыпи. Данные о количестве осадков непосредственно влияют на некоторые конструктивные элементы дороги. Кроме того, этот климатический фактор может внести коррективы в графики проведения полевых работ.

Таблица 1.1.4 — Среднемесячное и годовое количество осадков, мм

Месяцы

I

II

III

IV

V

VI

VII

VII

IX

X

XI

XII

Количество осадков, мм

5

3

2

7

13

40

74

59

27

8

10

12

1.6 Глубина промерзания грунта

Процесс превращения грунтовой влаги в лед, наступающий при температуре несколько ниже 0оС, называется промерзанием грунта. Глубина промерзания грунта зависит от температуры воздуха, влажности грунта, замедляющей его промерзание вследствие выделений скрытой теплоты фазового перехода воды в лед, толщины снежного покрова, вида грунта. Глубина промерзания грунта, так же как и температура воздуха, является случайным процессом и имеет закономерный разброс численных значений.

Таблица 1.1.5 — Промерзание грунтов

Глубина промерзания в см: глинистых и суглинистых грунтов супесей и песков пылеватых песков гравелистых и крупных крупнообломочных грунтов

191 232 249 283

1.7 Инженерно-геологические условия

По результатам бурения скважин грунты земляного полотна представлены галечниковыми грунтами с супесчаным твердым заполнителем, гравийными грунтами с суглинистым тугопластичным заполнителем, пылеватыми щебенистыми твердыми, тяжелыми песчанистыми гравелистыми тугопластичными с примесью органических веществ, супесями пылеватыми полутвердыми, суглинками легкими пылеватыми тугопластичными.

Грунты основания земляного полотна представлены галечниковыми грунтами, песками пылеватыми средней плотности водонасыщенными. Песками гравелистыми маловлажными и водонасыщенными, супесями песчанистыми гравелистыми твердыми, суглинками легкими песчанистыми гравелистыми мягкопластичными, супесями песчанистыми тугопластичными и мягкопластичными, суглинками легкими песчанистыми тугопластичными слабозаторфоваными, суглинками легкими пылеватыми полутвердыми.

Грунтовые воды в насыпных грунтах, галечниковых грунтах, песках крупным расположены на глубине 0,3-3,2м.

2.1 Характеристика существующей автомобильной дороги

Технические нормативы

Основные технические нормативы для существующего участка дороги, приняты для III категории. Данные для проектирования участка капитального ремонта следует принять технические нормативы указанные в таблице 2.1.1 согласно СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги»

Таблица 2.1.1 — Технические характеристики

Показатели

Единица измерения

Значение

1

Расчетная интенсивность движения

авт./сут

2930

2

Расчетная скорость

км/ч

100

3

Число полос движения

шт

2

4

Ширина полосы движения

м

3,5

5

Ширина проезжей части

м

7,0

6

Ширина обочины

м

2,5

7

Наименьшая ширина укрепления полосы обочины

м

0,5

8

Ширина земляного полотна

м

12

9

Поперечный уклон

15

10

Поперечный уклон обочин

40

11

Наибольший продольный уклон

60

12

Наименьшее расстояния видимости: для остановки встречного автомобиля

м

200 350

13

Наименьшие радиусы кривых: а) в плане основные б) в продольном профиле выпуклые вогнутые:

м

600 10000 3000

План и продольный профиль

По параметрам плана и продольного профиля проектируемый участок трассы не соответствует параметрам III технической категории.

Почти на всем протяжении обследуемого участка трассы автодорога находится в неудовлетворительном состоянии. В плане имеет малые радиусы закруглений, участки с необеспеченной видимостью присутствуют на протяжении всего участка.

Земляное полотно

Ширина земляного полотна по верху на всем протяжении участка разработки проекта участка капитального ремонта, по результатам натуральных обмеров и выполнения тахеометрической съемки, составляет 11-14 метров, понизу 18-20 метров с небольшим уширением на подходах к водопропускным трубам, в местах:

Ширина проезжей части в асфальтобетонном исполнении составляет 6,0-7,2 м, ширина обочин от 1,75 до 2,35 метров. Высота проезжей части на большем протяжении составляет 1,5-2,0 м, за исключением участков высотой насыпи на ПК 13+08 — ПК 13+25, ПК 27+50 — ПК 29+50, где равна 4-метрам и на ПК3+03 — ПК 3+25, где высота насыпи достигает 5 метров и более.

Имеют место отдельные просадки земляного полотна, вызванные его недоуплотнением, а именно в местах высоких насыпей.

ПК 3 -ПК 3+55, ПК 13+14 — ПК19+96, ПК 29+28 — ПК 32+57.

Кроме того, наблюдается сползание откосов насыпи от воздействия дождевых осадков:

ПК 4+00 — ПК 7+40, ПК 14+60 — ПК19+00 (слева в направлении километража).

На всем протяжении изыскиваемого участка трассы автодорога находится в удовлетворительном состоянии.

На отдельных местах участка проектирования система водоотвода (кюветов и сбросов) находится в нерабочем состоянии (застой воды), для устранения этих недостатков проектом предусмотрено: расчистка существующих и устройство новых кюветов и сбросов. Кюветы укрепляются засевом трав, гравированием, монолитным бетоном

Отдельные просадки земляного полотна имеют место на ПК1+90, ПК46+78, вызванные его недоуплотнением. Поверхностный водоотвод осуществляется за счет кюветов, круглых и прямоугольных железобетонных труб перепускных труб разного диаметра.

Проектом предполагается восстановление земляного полотна, в местах сползания откосов и замена ИССО

Дорожная одежда

Существующая дорожная одежда находится в неудовлетворительном состоянии. На ПК 5+76, ПК 9+10, ПК 42+30, ПК 45+24, наблюдается пучение земляного полотна. Грунты основания по предварительной оценке относительной просадочности и набухания — непросадочные и ненабухающие (СНиП 2.02.01-83, см таблица 1) На ПК 14+70, ПК 29+10, ПК 37+00 — выбоины асфальтобетона на проезжей части глубиной до 20 см.

Укрепление обочин представлено гравийной смесью. Мелкие выбоины на проезжей части наблюдается на участках ПК 55+77 — ПК 59+00.

Асфальтобетонное покрытие проезжей части автодороги на всем протяжении представлено сеткой трещин как продольных, так и поперечных.

Таблица 2.1.2 — Дефекты дорожной одежды

№ п/п

Начало ПК+…

Конец ПК+…

Состояние

1

2

4

1

0+00

3+55

выбоины, ямочный ремонт, поперечные трещины через 3метра,трещина по оси, сползание откоса, просадки

2

3+55

6+29

поперечные трещины, продольные трещины, оперечные в районе ПК 6 — пучины слева

3

6+29

9+30

небольшие посадки через 100 — 150 м, выбоины, поперечные трещины через 20 м

4

9+30

13+18

продольные трещины, пучины, просадки земляного полотна, асфальт волнами

5

13+18

16+68

посадочные трещины, выбоины, просадки, сползание откоса

6

16+18

19+96

выбоины, сетка поперечных трещин через 3 — 5 м

7

19+96

22+95

глубока продольная трещина

8

22+95

26+28

пучины, широкая продольная трещина, поперечные трещины через 20 м

9

26+28

29+28

поперечные трещины через10 м, просадки земляного полотна, продольные трещины, выбоины

10

29+28

32+58

продольные трещины, выбоины, сетка поперечных трещин через 3 — 5 м

11

32+58

35+36

продольные трещины, выбоины, сетка поперечных трещин через 3 — 5 м

12

35+36

38+80

выбоины на покрытии, просадка земляного полотна

13

38+80

41+42

поперечные трещины через 20 м, посадки через 100 — 150 м

14

41+42

45+80

просадки земляного полотна, выбоины на покрытии, поперечные трещины, выбоины

15

45+80

49+16

продольные трещины по оси, просадки земляного полотна, колейность

16

49+16

53+15

просадки земляного полотна, редкие широкие поперечные трещины через 70 — 100м

17

53+15

55+77

редкие поперечные трещины

В целом, земляное полотно находится в удовлетворительном состоянии.

Проектом предполагается замена дорожной одежды, в местах просадок дорожной одежды, а именно: ПК 3+00 — 3+25, ПК 13+10 — 13+35, ПК 21+70 — 21+90, ПК 29+10 — 29+30, ПК 33+25 — 33+45, ПК 42+20 — ПК 42+40, ПК 48+00 — 48+20, ПК 52+15 — 52+40. На остальном участке предполагается восстановление существующей дорожной одежды по выравнивающему слою.

Искусственные сооружения

Существующие искусственные сооружения отвечают эксплуатационным требованиям и находятся в удовлетворительном состоянии, за исключением трубы на ПК 21+77 и ПК42+30.

ПК 21+77 и ПК 42+30 трубы не работают, разрушена\ы. Требуется замена.

Искусственные сооружения представлены в таблице 2.1.3

Таблица 2.1.3 — Ведомость искусственных сооружений

№ п/п

ПК+

Тип сооружения

Проектное решение

1

2

3

4

1

3+25

Круглая железобетонная труба d=2*1,5м ; L=30,00м

Требуется устройство укрепления у оголовков, очистка от ила

2

13+20

Прямоугольная железобетонная труба отв.1.80х3.0. В удовлетворительном состоянии. Существующая длина трубы L=16,50 м

Требуется устройство укрепления у оголовков

3

21+77

Железобетонная круглая труба d=1,5 м. Прогиб, просадка колец, швы разрушены, у оголовков обсыпана штукатурка. Просадка тела трубы. Существующая длина трубы с оголовком L= 17 м.

Устройство новой металлической гофрированной трубы

4

29+23

Прямоугольная железобетонная труба отв.2х3,4м в хорошем состоянии. Существующая длина трубы L=17м.

5

33+37

Железобетонная круглая труба d=1,0 м. Существующая длина трубы L=16,5 м. В удовлетворительном состоянии.

Требуется устройство укрепления у оголовков, очистка от ила

6

42+30

Железобетонная круглая труба d=1,0 м. Существующая длина трубы L=15 м. Труба разрушена.

Требуется замена на МГТ

7

45+24

Железобетонная круглая труба d=1,5 м. Существующая длина L=17,5 м.

Требуется замена оголовков и устройство укрепления у оголовков

8

48+10

Железобетонная круглая труба d=1,0 м. Существующая длина L=17,5 м.

Требуется устройство укрепления у оголовков, отчистка от грунта

9

52+28

Железобетонная круглая труба d=1,0 м в удовлетворительном состоянии. Существующая длина трубы L=20 м.

Требуется устройство укрепления у оголовков

Пересечение и примыкание

На протяжении автомобильной дороги М — 55 на участке км 227+200 — км 233+100 имеется шесть съездов с существующей автодороги с грунтовым покрытием и один съезд с асфальтобетонным покрытием.

Местоположение примыканий указано в таблице 2.1.4 «Пересечение и примыкания».

На ПК 38+59,10 расположена автобусная остановка, которая не удовлетворяет техническим нормативным требованиям согласно СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» п.5.22 — п.5.26 «Пересечения и примыкания». Вследствие не удовлетворения техническим нормам проектом предусматривается устройство переходно-скоростной полосы. Где предполагается уширение дорожной одежды. И доведения до нормативным требованиям.

Таблице 2.1.4 — Пересечение и примыкания

№ п/п

ПК+

Направление пересекаемой дороги

Характеристика пересекаемой дороги и направление съезда

Угол пересеч.

1

34+62

Ст. Переемная

гравийная, влево

92°00′

2

40+25

Ст. Переемная

асфальт, влево

108°20′

3

45+73

К Байкалу

грунтовая, влево

96°59′

Пересечение с инженерными коммуникациями

На протяжении участка автодороги пересекается воздушные коммуникации.

ПК 9+05 — ЛЭП 10 кВ 3пр., провис в месте пересечения равен 7,76 ;

  • ПК 35+44 — ЛЭП 110 кВ 6пр., провис в месте пересечения равен 14,90 м;
  • ПК 53+31 — ЛЭП 110 кВ 6пр., провис одного провода в месте пересечения с автомобильной дорогой составил 7,8 м;
  • Величина провисов в местах пересечения, проектной оси инженерных коммуникации, находятся в соответствии с нормативными требованиями согласно СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» п.5.21 «Пересечения и примыкания».

Обустройство дороги

Обустройство дороги представлено информационно — указательными знаками, знаками дополнительной информации выполнено на деревянных стойках и находятся в удовлетворительном состоянии.

2.2 Транспортная характеристика района

Республика и район тяготения обладают почти всеми видами современного вида транспорта: железнодорожным, автомобильным, авиационным и водным.