Обоснование выбора варианта трассы автомобильной дороги

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования«Ивановский государственный архитектурно-строительный университет»

Кафедра «Автомобильные дороги»

Курсовой проект №2

по дисциплине «Изыскание и проектирование автомобильных дорог»

Тема: «Обоснование выбора варианта трассы автомобильной дороги»

Выполнил: ст. гр. АД-52

Тимошенко В.С.

Проверил: Фатеев А.В.

Иваново - 2011 г



Содержание

1. Природно-климатическая характеристика района проложения дороги

1.1 Климат

1.2 Рельеф местности

1.3 Грунтово-геологические и гидрологические условия

1.4 Растительность

1.5 Местные дорожно-строительные материалы

2. Вариантное проектирование трассы дороги

2.1 Трассирование по карте

2.2 Составление ведомостей углов поворота

3. Конструирование и расчет земляного полотна и дорожной одежды

3.1 Определение расчетной нагрузки

3.2 Определение требуемого модуля упругости

4. Расчет отверстий искусственных сооружений

4.1 Расчёт максимального ливневого стока

4.2 Расчёт максимального стока от талых вод

4.3 Установление расчётного расхода

4.4 Определение минимальной высоты насыпи у труб

4.5 Определение длины трубы

5. Проектирование продольных и поперечных профилей по вариантам

5.1 Назначение руководящей рабочей отметки

5.2 Проектирование сокращённых продольных профилей

6. Подсчёт объёмов земляных работ

7. Построение графика скоростей движения автомобилей

8. Технико-экономическое сравнение и выбор варианта трассы

8.1 Определение строительной стоимости автомобильной дороги

8.2 Определение эксплуатационно-транспортных затрат

8.3 Капиталовложения на приобретения подвижного состава

9. Мероприятия по охране окружающей среды

Библиографический список



1. Природно-климатическая характеристика района проложения дороги

1.1 Климат

Согласно СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика» устанавливаем климатические характеристики для Московской области.

Таблица 1 Средняя температура наружного воздуха по месяцам,

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
-10,2	-9,6	-4,7	4	11,6	15,8	18,1	16,2	10,6	4,2	-2,2	-7,6

- среднегодовая температура: 3,8;

- абсолютная минимальная температура: -42;

- абсолютная максимальная температура: 37;

- продолжительность периода с температурой воздуха ниже 0- 151 суток;

- средняя температура наиболее холодного периода: -15;

- количество осадков за год - 704 мм;

Таблица 2 Повторяемость штилей и направлений ветра, %

С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
7	6	8	12	20	21	14	12
С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
14	15	9	7	8	11	16	20

а) за январь штиль 4% б) за июль штиль 8%



Таблица 3 Средняя скорость по направлениям, м/с

С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
3,8	3,0	3,1	4,4	6,0	5,5	4,8	4,1
С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
4,2	3,7	3,2	3,3	3,5	3,7	3,9	4,2

а) за январь б) за июль

Рис. 1 Дорожно-климатический график

1.2 Рельеф местности

Рельеф района проектирования можно обозначить как пересеченный с трудными участками. К этим участкам можно отнести центральный, юго-западный и северо-восточный районы карты. На данных участках наблюдаются большие перепады высот. Все эти районы карты покрыты сетью глубоких оврагов, препятствующих строительству автомобильной дороги.

Возвышенности:

северо-восточнее находится - г.Карьерная (171,3м),

Северной части г.Андогская (160,6м);

центре-г.Кирпичная (152,7м).

юго-запад- г. Лесная(105.2м)

Северо-Восток-г Малиновская(159.7м)

Овраги расположены на юго-западе и на северо-востоке, также обрывы вокруг г.Андогской .

Эрозийные борозды тянутся преимущественно по границам заболоченной местности.

1.3 Грунтово-геологические и гидрологические условия

Грунтовые условия:

растительный слой - 0,18м;

суглинок тяжелый - 3,8 м;

сепесь легкая - 2,5м.

Отметка уровня грунтовых вод -1,95м.

С севера к центру течет р.Голубая;

С северо-запада в центр -р.Каменка

С юго-востока к западу- р.Каменка.

Берега и устья рек имеют луговую растительность, местами с тростниковыми и камышовыми зарослями.

Берега р.Голубая заболочены.



1.4 Растительность

На территории района растительность представлена лесными массивами и кустарниками. Основная часть лесных массивов находится в центре и на северо-востоке. В районе данных лесных массивов находятся молодые посадки сосен, а также небольшая площадь, занимаемая кустарниками и участками редколесья.

На карте местности (М1:10000) в центральной ее части располагается смешанный лес (представители - сосна, береза высотой 20м, Ш ствола 0,30 м и расстоянием между деревьями 6м, ель высотой 20 м, Ш ствола 0,20 м и расстоянием между деревьями 6 м) со вставками редколесья, отдельных кустов и молодыми посадками.

В восточной и юго-восточной части расположен хвойный лес (сосна высотой 16-20м, Ш ствола 0,15-0,20 м и расстоянием между деревьями 4-5м).

На востоке находится хвойный «лес Северный» (сосна высотой 20м, Ш ствола 0,20 м и расстоянием между деревьями 6 м).

1.5 Местные дорожно-строительные материалы

В данном районе проектирования местным дорожно-строительным материалом является щебень Е=400МПа.



2. Вариантное проектирование трассы дороги

Технические нормативы

Техническая категория дороги устанавливается на основании суммарной перспективной интенсивности движения согласно заданию по СНиП 2.05.02-85. Таким образом получаем, что перспективной интенсивности движения 4150 авт/сут соответствует II техническая категория проектируемой нами автомобильной дороги.

Основные параметры поперечного профиля автомобильной дороги:

- число полос движения - 2;

- ширина полосы движения - 3,75м;

- ширина проезжей части - 7,5м;

- ширина обочин - 3,75м;

- наименьшая ширина укрепленной полосы обочины - 0,75м;

- ширина земляного полотна - 15м;

- наименьшее расстояние видимости для остановки - 250м;

- наименьшее расстояние видимости встречного автомобиля - 450м;

II категории А/Д соответствует:

- расчётная скорость движения Vрасч = 120км/ч;

- наибольший продольный уклон Imax = 40‰;

- наименьший радиус круговой кривой в плане - 900м;

- наименьший радиус выпуклой круговой кривой - 10000м;

- наименьший радиус вогнутой круговой кривой - 5000м.

2.1 Трассирование по карте

Между заданными пунктами на карте наносится ось трассы в виде ломаной линии с учетом имеющихся препятствий. Углы поворота нумеруются, вписывается закругление радиусом не менее рекомендуемого. Только в очень трудных условиях можно допускать применение минимального для данной категории радиуса. При применении радиусов закруглений меньших, чем рекомендуемый, следует предусмотреть свободные отрезки прямых для вписывания переходных кривых.

Разбивается трасса на пикеты через 100 м. В местах перелома рельефа местности, пересечения с железными и автомобильными дорогами, ручьями, оврагами намечаются плюсовые точки.

2.2 Составление ведомостей углов поворота

Ведомости углов поворота представлены в таблицах 2.2.1 и 2.2.2. для 1 и 2 вариантов соответственно.



3. Конструирование и расчет земляного полотна и дорожной одежды

3.1 Определение расчетной нагрузки

Требуемый минимальный модуль упругости определяется в зависимости от расчетной интенсивности движения, приведенной к расчетному автомобилю группы А или Б.

При расчете на прочность автомобильных дорог I-III технической категорий следует предусматривать в качестве расчетной нормированную нагрузку для транспортных средств группы А.

3.2 Определение требуемого модуля упругости

Требуемый модуль упругости Етр в соответствии с Инструкцией ВСН 46-83 определяют в зависимости от вида расчетной нагрузки и перспективной эквивалентной интенсивности движения на одну полосу . Во всех случаях значения требуемых модулей не должны быть ниже минимально допустимых значений.

Етр =218,8 МПа > Етр min =160 МПа.



4. Расчет отверстий искусственных сооружений

4.1 Расчёт максимального ливневого стока

Расчёт максимального ливневого стока ведём по формуле:

,

где - часовая интенсивность дождя, мм/мин;

Кt - коэффициент перехода от интенсивности часовой продолжительности к интенсивности расчётной продолжительности;

F - площадь водосборного бассейна, км2;

б - коэффициент потери стока;

ц - коэффициент редукции.

1) В соответствии с заданием на проектирование дороги известны район проектирования (Московская область) и категория проектируемой дороги (II). По карте-схеме ливневых районов Европейской части России устанавливаем номер ливневого района (№ 5). Вероятность превышения паводка (ВП) для труб на дорогах II категории принимаем равной 2 %.

2) Устанавливаем часовую интенсивность дождя - бч.

Чтобы установить характеристику водосборного бассейна, на карте с нанесённой трассой дороги намечаем границу водосборного бассейна для сооружения и определяем:

3) Площадь водосборного бассейна F, км2 (определяется обводкой контура бассейна по водораздельным линиям топографической карты).

4) Длину главного лога L, км (расстояние от вершины водосборного бассейна до створа с осью проектируемой автодороги.

5) Средний уклон главного лога Iл определяем по формуле:



,

где Hв - отметка вершины лога, м;

Hо - отметка створа пересечения оси дороги с логом, м;

L - длина лога, м.

6) Уклон лога у сооружения Iс на участке 300 м (200 м выше и 100 м ниже сооружения):

,

где hв - отметка выше оси перехода;

hо - отметка ниже оси перехода;

l - расстояние между отметками.

7) Средние уклоны склонов:

,

где H1 и H2 - отметки точек пересечения границ водосборного бассейна с осью автодороги.

8) Глубину лога у сооружения:

, если H1>H2;

, если H2>H1.

9) Площадь озёр на водосборном бассейне fоз.= 0.

10) Для определения максимального расхода от ливневых вод устанавливаем коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой к интенсивности расчётной продолжительности Кt.

11) Коэффициент потери стока также находим по таблице.

12) Коэффициент редукции максимального ливневого стока определяем по формуле:

,

где F - площадь водосборного бассейна, км2.

Подставляем все найденные данные в формулу для расчёта максимального ливневого стока.

4.2 Расчёт максимального стока от талых вод

Расчёт стока талых вод с малых бассейнов ведём по формуле:

,

где Ко - коэффициент дружности половодья (для европейской территории России примем равным 0,012);

hр - расчётный слой суммарного стока, мм;

F - площадь водосборного бассейна, км2;

n - показатель степени (для европейской территории РФ n = 0,25);

д1, д2 - коэффициенты озёрности и заболоченности.

1) Определяем средний многолетний слой стока h по карте-схеме.

2) Устанавливаем коэффициент вариации СV по карте-схеме.

3) Рассчитываем коэффициент асимметрии Са, который принимаем для равнинных водосборов равным 2 СV.

4) Определяем модульный коэффициент Кр, зависящий от ВП, СV, и Са.

5) Так как озёра на площади бассейна отсутствуют, то д1 = 1.

6) Так как леса и болота на площади бассейна отсутствуют, то д2 = 1.

7) Расчётный слой суммарного стока определяем по формуле:

,

где h - средний многолетний слой стока;

Кр - модульный коэффициент.

4.3 Установление расчётного расхода

Расчётным считают расход, на пропуск которого рассчитаны сооружения (малый мост или труба).

За расчётный расход принимаем максимальный из расходов Qр и Qт.

4.4 Определение минимальной высоты насыпи у труб

Минимальная высота насыпи Hmin, обеспечивающая размещение трубы, зависит от подпора, толщины стенки трубы, толщины дорожной одежды. При безнапорном режиме протекания потока:

,

где hтр. - высота входного звена трубы, м;

д - толщина стенки трубы, м;

hд. о. - толщина дорожной одежды, м.

4.5 Определение длины трубы

Длина трубы зависит от высоты насыпи у трубы Hнас., которая определяется по продольному профилю после его проектирования и которая должна быть не менее минимальной высоты насыпи у трубы Hнас.? Hmin.

При высоте насыпи H > 6 м длина трубы без оголовка:

,

где В - ширина земляного полотна, м;

m1 - коэффициент заложения откоса при H? 6м, равный 1,5;

m2 - коэффициент заложения откоса при H > 6 м, равный 1,75;

iтр. - уклон трубы, ‰;

n - толщина стенки оголовка;

б - угол между осью дороги и трубы.

Полная длина трубы определяется как:

,

где М - длина оголовка, м (определяется по таблице).



5. Проектирование продольных и поперечных профилей по вариантам

5.1 Назначение руководящей рабочей отметки

Рекомендуемая руководящая рабочая отметка устанавливается в зависимости от почвенно-грунтовых и гидрологических условий, а также из соображений снегозаносимости участков дороги. Рекомендуемая высота насыпи в сухих местах должна быть не менее толщины дорожной одежды над поверхностью земли. Для сырых и мокрых участков местности рекомендуемые высоты насыпи назначаются в соответствии с требованиями СНиП.

,

где hтабл. зависит от дорожно-климатической зоны и грунта рабочего слоя.

Высота насыпи на участках дорог, проходящих по открытой местности, по условию снегозаносимости во время метелей определяется расчётом по формуле: конструирование земляной дорога автомобиль

h = hs +Дh,

где h - высота незаносимой насыпи, м;

hs - расчётная высота снегового покрова в месте, где возводится насыпь,

(Для Московской области hs = 0,6 м);

Дh - возвышение бровки насыпи над расчётным уровнем снегового покрова, необходимая для её незаносимости, м.

Для II категории дороги эта величина принимается равной 0,6 м.

h = 0,7 + 0,6 = 1,3 м;

h -hр.с.=1,3 - 0,15 = 1,15 м;

hд.о.-hр.с.=0,43- 0,15 = 0,28 м.

За руководящую рабочую отметку принимаем h р= 1,15 м.

5.2 Проектирование сокращённых продольных профилей

Для каждого варианта трассы осуществляется построение сокращённых продольных профилей, которые выполняются в масштабах по вертикали 1:1000 и по горизонтали 1:10000 и включают следующие графы: кривые и километры, пикеты, отметки поверхности земли, проектные отметки, уклоны, план трассы.



6. Подсчёт объёмов земляных работ

Для выбора типа дорожных машин и оценки стоимости машин должны быть определены объёмы земляных работ, которые требуется выполнить при возведении земляного полотна, как отдельных участков, так и дороги в целом. Объёмы земляных работ подсчитываются на основании выписанных на продольных профилях рабочих отметок.

Объёмы земляных работ рассчитываются с составлением попикетной ведомости. Вычисления ведутся по формулам:

;

,

где VН и VВ - объёмы насыпи и выемки соответственно, м3;

L - длина участка, м;

Купл. - коэффициент уплотнения грунта.

Поправка на снятие растительного слоя вычисляется по формуле:

, м3,

где В1 - ширина земляного полотна понизу, м;

h1 - толщина растительного слоя, м;

L - длина участка, м.

Поправка на дорожную одежду вычисляется по формуле:

, м3,

где В2 - ширина дорожной одежды понизу, м;

Hд.о. - толщина слоя дорожной одежды, м;

L - длина участка, м.



7. Построение графика скоростей движения автомобилей

Метод коэффициентов аварийности основан на обобщении данных статистики дорожно-транспортных происшествий.

Степень опасности участков дороги характеризуют итоговым коэффициентом аварийности, который представляет собой произведение частных коэффициентов, учитывающих влияние отдельных элементов плана и профиля:

,

где Кi - частные коэффициенты, представляющие собой количество происшествий при том или ином значении элемента и профиля по сравнению с эталонным горизонтальным прямым участком дороги с шириной проезжей части 7-7,5 м и укреплёнными обочинами.

В проектах новых дорог не следует допускать участки, для которых Кав10-15.

Частные коэффициенты аварийности устанавливают на основании плана и профиля проектируемой дороги.

При построении графика итоговых коэффициентов аварийности строят план и продольный профиль дороги с выделением на них всех элементов, для которых должны быть определены частные коэффициенты аварийности (продольные уклоны, вертикальные кривые, кривые в плане, мосты, населённые пункты, пересекающие дороги и пешеходные тропы). В специальной графе отмечают места с недостаточной видимостью и её фактические значения. Принимаем горизонтальный масштаб 1:10000.

План и профиль анализируют по каждому из показателей, выделяя однородные участки, для каждого из которых назначают коэффициенты аварийности. При расчётах вручную значения коэффициентов не интерполируют, а принимают ближайшие. Границы каждого из выделенных участков сносят в специальную графу итоговых коэффициентов аварийности, выделяя, таким образом, границы участков, однородных по степени обеспечения безопасности.

В специальной графе линейного графика строят эпюру итоговых коэффициентов, пики которой характеризуют участки, наиболее опасные в отношении возможности ДТП.



8. Технико-экономическое сравнение и выбор варианта трассы

8.1 Определение строительной стоимости автомобильной дороги

Строительная стоимость дороги (единовременные капитальные вложения) определяется для основных видов работ по формуле:

;

где - стоимость земляных работ, руб.;

- стоимость дорожной одежды, руб.;

- стоимость искусственных сооружений, руб.

Для определения стоимости отдельных видов работ используются укрупненные показатели.

Таблица 1 - Укрупненные показатели стоимости работ и затрат

Наименование работ и затрат	Единица Измерения	Стоимость, руб.
1. Земляные работы:
II категория грунтов
Бульдозеры	100 м3	7.00
Экскаваторы	100 м3	14.30
2. Искусственные сооружения:
Круглые железобетонные трубы	пог.м.	132.00
3. Укрепительные работы
с применением камня	м2	3.84
4. Дорожная одежда:
Асфальтобетонное капитальное	Км	56,41

Вид дорожно-строительных машин назначается в зависимости от высоты насыпи и грунтовых условий района проектирования. Бульдозерами выполняются работы по возведению насыпей, а экскаваторами - выемки



Таблица 2 - Ведомость расчета строительной стоимости

Вид работ	Ед. изм.	Стоим. Ед. изм. руб.	Объем работ	Стоимость, руб.
Вариант №1
1. Земляные работы: 1.1. Бульдозерные 1.2. Экскаваторные	100 м3 100 м3	8,20 18,00	1052477 19043,83	8630311,4 342788,94
2. Искусственные сооружения: 2.1. Трубы	Пог.м.	132,00	26,4	3484,8
3. Укрепительные работы: 3.1. Каменная наброска	м2	3,84	79,2	304,128
4. Дорожная одежда: 4.1. Асфальтобетон	км	56410,00	2,9351	165568,991
Итого:	9142458,259
Вариант №2
1. Земляные работы: 1.1. Бульдозерные 1.2. Экскаваторные	100 м3 100 м3	8,20 18,00	528177,32 49271,25	4331054,024 886882,5
2. Искусственные сооружения: 2.1. Трубы	Пог.м.	132,00	52,61	6944,52
3. Укрепительные работы: 3.1. Каменная наброска	м2	3,84	157,83	606,0672
4. Дорожная одежда: 4.1. Асфальтобетон	км	56410,00	3,045	171768,45
Итого:	5397255,561

Более экономически эффективным по суммарным приведённым затратам является Второй (2nd) вариант трассы.

8.2 Определение эксплуатационно-транспортных затрат

Эксплуатационно-транспортные расходы определяются по формуле:



;

где - эксплуатационные расходы данного года, руб.;

Т - срок морального износа, принимаем 20 лет;

- коэффициент прироста интенсивности движения, =1.05

t - год эксплуатации автомобильной дороги.

Значение принимаем в зависимости от коэффициента прироста интенсивности движения и равно 22.

Эксплуатационные расходы в исходном году вычисляются только для грузовых автомобилей и автобусов по формуле:

,

где L - длина варианта трассы, км;

m - количество марок автомобилей;

- интенсивность движения автомобиля i-той марки в исходном году, авт./сут.;

- грузоподъемность автомобиля i-той марки (табл.6.3);

- себестоимость перевозок для i-той марки автомобиля, определяемая по формуле

,

где - затраты на эксплуатацию и ремонт автомобильной дороги (дорожная составляющая себестоимости перевозок):



,

- затраты транспортных организаций на 1 тонну/км. пробега автомобиля (транспортная составляющая себестоимости перевозок):

,

где - постоянные расходы на 1 авт.час работы автомобиля, руб. (табл.6.3);

- переменные расходы на 1 авт.час работы автомобиля, руб. (табл.6.3)

- эксплуатационная скорость автомобиля, км/ч,:

,

- средняя скорость движения автомобиля, определяемая по эпюре скоростей, км/ч;

- коэффициент использования пробега автомобиля, (табл.6.3);

- коэффициент использования грузоподъемности автомобиля, (табл.6.3);

- грузоподъемность автомобиля, т. (табл.6.3).

Таблица 3 Технико-экономические показатели транспортных средств

Марка автомобиля	, руб	, руб			, т.	, км/ч	Списочная цена, Sсп, руб.
ЗИЛ-130	0,48	0,05	0,60	0,75	6,0	49	3420
ГАЗ-53	0,71	0,11	0,65	0,70	4,0	62	7500
ЛАЗ	0,55	0,07	0,65	0,70	7,0	58	6850



8.3 Капиталовложения на приобретения подвижного состава

Для всех марок автомобилей эти затраты определяются по формуле:

,

где L - протяженность дороги, км;

- перспективная интенсивность движения на 20 лет, авт./сут.;

- среднесписочная стоимость автомобиля, руб.;

n - число смен в году, n=480;

- средняя скорость движения по дороге, км/ч.

,

,

где - средняя скорость движения i-той марки автомобиля с грузом по дороге, км/ч. (табл.6.3);

- списочная цена i-того автомобиля, руб. (табл.6.3);

- количество автомобилей i-той марки, %;

m - количество марок автомобилей в потоке.

8.4 Потери от дорожно-транспортных происшествий

,

где - интенсивность движения за расчетный период, авт/сут.:

- среднее количество происшествий на 100 млн. авт.км.:

,

- средний итоговый коэффициент аварийности на рассматриваемом варианте трассы:

,

- итоговые коэффициенты аварийности по участкам;

- длина i-го участка;

- длина трассы.

1 вариант

Средний итоговый коэффициент аварийности на рассматриваемом варианте трассы:

,

2 вариант

Средний итоговый коэффициент аварийности на рассматриваемом варианте трассы:

,

Проанализировав по вариантам каждый из показателей, можно сделать вывод о том, что более экономически выгодным является 2-й (2nd) вариант трассы.

Таблица привязки поперечных профилей.

Тип поперечного профиля	Участок	Длина, м
2	0	2+86	286.0
7a	2+86	3+00	14.0
2	3+00	5+38	238.0
3	5+38	5+60	28.00
2	5+60	7+44	184.0
7a	7+44	8+22	76.0
9	8+22	12+11	389.0
7a	12+11	12+77	66.0
2	12+77	14+52	175.0
3	14+52	16+71	140.0
4	16+71	18+11	34.0
3	18+11	18+77	66.0
2	18+77	22+05	328
2	22+05	23+05	100
мост	23+05	27+80	475
3	27+80	28+16	36
2	28+16	28+59	43
7a	28+59	28+85	26
9	28+85	30+47	162
7a	30+39	30+45	6



9. Мероприятия по охране окружающей среды

В соответствии с земельным законодательством земля является важнейшим богатством общества, главным средством производства в сельском хозяйстве. Поэтому рациональное использование земель является общенародной задачей. Освоение новых территорий с ускорением темпов развития современной инфраструктуры ведёт к изъятию земель. На уже освоенных территориях развитие промышленного производства также требует создания сети дорог, а соответственно и передаче в бессрочное и временное пользование земель, используемых в сельскохозяйственном производстве.

В соответствии с действующими нормативными документами ширина полосы отвода в зависимости от категории дороги, высоты насыпи или глубины выемки составляет в среднем от 20 до 40 м, а для автомагистралей первой технической категории - до 150 м. Следовательно, при строительстве автомобильных дорог в постоянное пользование изымается от 2 до 15 га земель на каждый километр. Расчёты показывают, что при средней плотности сети автомобильных дорог 0,4 км на 1 км территории дороги занимают 2,0-2,5 % территории. В промышленных районах до 40 % территории занято дорогами и другими коммуникациями.

При сооружении земляного полотна автомобильных дорог важнейшей задачей является сохранение плодородного слоя почвы, который представляет собой сложную органоминеральную систему, требующего для своего существования определённых условий. На каждом гектаре почвенного слоя содержится более 1 т бактериальной биомассы, обеспечивающей жизнедеятельность множества растительных и животных организмов, дающих около 90 % продуктов питания человеку. Эти весьма ценные плодородные качества почв уничтожаются при несоблюдении природоохранных мероприятий в процессе возведения земляного полотна.

При выполнении подготовительных работ и сооружении земляного полотна необходимо:

а) проведение расчистки дорожной полосы и площадей для дорожных сооружений в строго отведённых границах (а в залесённых участках - лишь в зимнее время), размещение лесосечных складов, трелевочных волокон в пределах отведённой дорожной полосы;

б) снятие, сохранение плодородного слоя почвы и использование его в сельском хозяйстве;

в) недопущение размывов, оползней, эрозии.

В процессе возведения земляного полотна можно выявить следующие виды нарушения почв:

1) эрозия почв (неудовлетворительное ведение работ, инженерной подготовки и др.);

2) уплотнение почв (выполнение строительно-монтажных, транспортных и заготовительных работ);

3) разрушение почвенной структуры (использование дорожной техники без достаточного учёта физико-механических свойств плодородного слоя);

4) заболачивание (изменение водного режима земель из-за необеспеченности водоотвода или поднятия грунтовых вод);

5) иссушение (например, связанное с понижением уровня грунтовых вод);

6) оползни (отрыв и перемещение вниз по склону земляных масс).

Все эти факторы должны учитываться при проектировании земляного полотна, выборе средств механизации, а также технологии и организации работ.

Если весьма ценные плодородных качества почв сравнительно легко и быстро уничтожаются, то процесс восстановления плодородия почв очень сложен и длителен, например, чтобы воссоздать слой плодородной почвы толщиной 10 см требует около 100 лет.

Снятие плодородного слоя почвы производится, как правило, в талом состоянии в тёплый и сухой период года. Плодородный слой почвы снимают как с территорий постоянного отвода, занимаемых дорожной конструкцией и искусственными сооружениями, так и с территорий, отводимых во временное пользование для размещения временных зданий и сооружений, карьеров и резервов, отвалов материалов и др.

При подготовке территории под земляное полотно с устройством притрассовых боковых резервов или без них плодородный слой почвы сдвигают в валы на границе полосы отвода. В дальнейшем плодородный грунт используют для рекультивации притрассовых боковых резервов, для укрепления откосов земляного полотна, а также для рекультивации сосредоточенных карьеров, временных дорог, повышения плодородия малопродуктивных угодий и других сельскохозяйственных целей.

Рекультивация земель, нарушенных при возведении земляного полотна.

Вопросы рекультивации земель сравнительно недавно стали обязательными элементами проекта организации строительства дорог. Все работы по рекультивации проводят в два этапа: технический и биологический.

Техническая рекультивация выполняется непосредственно в процессе выполнения земляных работ или сразу же после освобождения временно занимаемых земель. Она включает снятие и хранение плодородного слоя почвы, вертикальную планировку нарушенных земель, откосов, мероприятия по предотвращению водной и ветровой эрозии, нанесение плодородного слоя почвы и т.п. Все эти работы не отличаются особо спецификой и поэтому выполняются организацией, строящей дорогу.

Биологический этап включает агрохимические мероприятия по восстановлению плодородия нарушенных земель, а также непосредственное возвращение земель к первоначальному виду. Эти работы отличаются большой специфичностью и зависят от назначения рекультивируемых земель (пашня, лесопосадки, выгоны). Биологическую рекультивацию выполняют землепользователи за счёт средств предприятий, организаций и учреждений, проводивших на этих землях работы, связанные с нарушением почвенного покрова.

На основе общих требований по восстановлению плодородия земель с учётом способов обработки почв и процесса роста сельскохозяйственных культур и других растений установлены следующие требования к рекультивируемым территориям:

1. Поперечные уклоны восстанавливаемых рекультивацией земель должны обеспечить устойчивость земли против водной эрозии. Для большинства разновидностей почв допускаемым уклоном рекультивации ig можно принимать ig<10 % при ширине рекультивируемой полосы 10-30 м. При рекультивации под пастбища и сенокосы допускается уклон рекультивации до 20-40 %, при рекультивации под водоём допускается заложение откоса 1:4.

2. Равенство урожайности приведённой рекультивированной земли и основного поля. Основным показателем этого требования является толщина плодородного слоя hn, которая должна быть не меньше толщины плодородного слоя почвы основного поля ho.

3. Максимальное удобство обработки земель под все виды сельскохозяйственных культур всеми видами сельскохозяйственных машин.

4. Соблюдение условий водно-теплового режима земляного полотна.

На основе накопленного дорожными организациями опыта перечень работ по рекультивации нарушенных земель включает:

- подготовку поверхности для снятия растительного слоя (удаление кустарника, пней, камней и др.);

- снятие плодородного слоя почвы;

- погрузку и транспортировку плодородного грунта на рекультивируемую поверхность;

- уположивание рекультивируемой поверхности с таким расчётом, чтобы была возможность провести биологическую рекультивацию;

- внесение удобрений, посев многолетних трав, кустарников, деревьев.

Для выполнения работ по рекультивации могут быть использованы различные типы землеройно-транспортных машин. Наиболее благоприятным периодом для выполнения работ является весенне-летний период.

В равнинной и слабо пересечённой местности рекультивацию земель, занятых боковыми резервами, осуществляют по дуге параболы и касательной к ней линии допустимого уклона, что наиболее просто выполнить в процессе возведения земляного полотна бульдозером или автогрейдером.

Рекультивацию притрассовых боковых резервов глубиной более 1,0 м можно производить по одной из предлагаемых схем:

- засыпкой привозным инертным материалом с последующей укладкой на него плодородного слоя почвы;

- выположиванием внешнего откоса резерва с использованием грунта с прилегающей к резерву территории.

Техническую рекультивацию сосредоточенных карьеров и резервов производят по схемам, т.е. так, как и при рекультивации притрассовых боковых резервов - путём засыпки выработанного пространства материалами отвалов вскрыши или выполаживанием откосов выработки. При сельскохозяйственном направлении рекультивации плодородный слой почвы лучше укладывать не сразу после засыпки карьера, а после использования спланированной территории под сенокосы или пастбища в течение двух-трёх лет. При этом перед укладкой плодородного слоя почвы должны быть проведены рыхление или вспашка спланированной поверхности. Толщина плодородного слоя почвы должна быть не менее 20-50 см, если рекультивируемая территория будет использоваться под пашню.

Заполнение выработанного пространства карьеров можно производить также промышленными и бытовыми отходами с последующей засыпкой отходов плодородной почвы толщиной не менее 10 см. Создание растительного покрова производится посевом многолетних трав.



Библиографический список

1. Бабков В. Ф., Андреев Д. В. Проектирование автомобильных дорог. Учебник. М.: Транспорт, 1987. - 415 с.

2. Обоснование и выбор варианта автомобильной дороги. Методические указания по выполнению курсового проекта № 2 по проектированию автомобильных дорог. / Сост. И. В. Моисеев - Иваново, ИИСИ. - 1993.

3. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. - М.: ЦИТП Госстрой СССР, 1985. - 56с.

4. Проектирование автомобильных дорог. Справочник инженера-проектировщика. Под ред. Федотова Г. А. - М.: Транспорт, 1989. - 437 с.

5. Типовые материалы для проектирования. Серия 503-0-48.87 «Земляное полотно автомобильных дорог общего пользования» / СОЮЗДОРПРОЕКТ.

6. Типовые строительные конструкции, изделия и узлы. Серия 3.503-71/88 «Дорожные одежды автомобильных дорог общего пользования». Выпуск 0: «Материалы для проектирования» / СОЮЗДОРПРОЕКТ.

7. Автомобильные дороги: (Примеры проектирования). Учебное пособие для вузов / Под ред. В. С. Порожнякова. - М.: Транспорт, 1983. - 303 с.

Размещено на Allbest.ru

...