Вишукування і проєктування а/д 

2.2 : Детальні технічні вишукування автомобільних доріг та їх завдання.

Мета: навчальна: засвоїти основні поняття  та завдання технічного вишукування автомобільних доріг;

Тема :Розвиваюча: розвивати вміння систематизувати та узагальнювати інформацію, виділяти головне;

Виховна: виховувати наполегливість, самостійність, акуратність.

Тип заняття: лекція.

Література:

1.ДБН В.2.3-4-2015. Автомобільні дороги. – К.:Держбуд України, 2015.-117с.

Хід заняття

2.2.1. Призначення і склад детальних технічних вишукувань.

Завданням детальних вишукувань є виробництво всіх інструментальних зйомок і обстежень, збір усіх відомостей і матеріалів, необхідних для складу:

-      при трьох стадійному проєктуванні – технічного проєкту;

-      при двох стадійному  - проєктного завдання.

В першому випадку початковим документом для детальних вишукувань і складу технічного проекту являється затверджене відповідною інстанцією проєктне завдання, в котрому вже вирішенні основні питання проєкту.

Для дальшого проєктування ці рішення являються керівними і обов’язковими.

Згідно з таким завданням склад робіт при детальних вишукуваннях – слідуючий:

а) вивчення даних рекогносціровочних вишукувань, проєктного завдання і даних всіх попередніх вишукувань і обстежень, якщо вони виконувались;

б) вивчення технічних, картографічних, літературних і відомчих матеріалів, які відносяться до району дороги, яка проєктується;

в) додатковий огляд ділянок траси, проложених при рекогнсціровочних вишукуваннях, вивчення і покращення їх шляхом порівняння варіантів;

г) трасування і розбивка на місцевості основного направлення і варіантів траси з провішуванням лінії і заміром кутів, з розбивкою пікетажу, із зйомкою ситуаційного плану дорожньої смуги і закріплення траси;

д) нівелювання повздовжнього профіля основного направлення і варіантів, зйомка поперечних профілів;

ж) зйомка планів в горизонталях в складних місцях для прокладання на них траси;

з) гідрологічні обслідування і гідрометричні роботи в місцях пересічення водотоків;

е) інженерно – геологічні і ґрунтове обслідування і обстеження боліт;

і) вишукування місцевих дорожно – будівельних матеріалів і базисних кар’єрів;

к) збір необхідних даних для складання проекту організації робіт і кошторису;

л) збір необхідних даних для складання відомостей відводу земель і зносу будівель;

м) узгодження траси і проєктних рішень з заінтересованими організаціями;

н) повна обробка всіх отриманих даних (камеральні роботи).

Вишукувальна партія підбирається з такими умовами, щоб провести вишукування за короткий час з якісним його виконанням. А тому кількість кваліфікованих працівників партії повинні паралельно виконувати роботи так, щоб всі були постійно зайняті і не заважали побічним виконавцям.

Кількість працівників розраховується залежно від об’єму робіт на об’єкті і терміну виконання цих робіт. Частіше всього на малих об’єктах скалад:

-      на виконанні розбивки траси – 3 робітника;

-      на теодолітній зйомці  - 2 робітника;

-      на виконанні нівеліровки – 2 робітника;

-      на виконання геологічних робіт – 2 робітника.

В числі виконавців вибирається або призначається начальник партії.

На великих об’єктах, із-за значно великих об’ємів геодезичних і геологічних робіт, кількість працівників збільшують або на значно малих – зменшують.

Оснащення  інструментами: мірні ( лента, рулетка), теодоліт, нівелір, дальномір і при необхідності інші.

Окрім того для розбивки і закріплення траси слід мати необхідну кількість кілків і заготовок реперів.

2.2.2.  В підготовчий період проводяться роботи:

1) вивчення матеріалів економічних і технічних рекогностіровочних вишукувань і проєктного завдання;

2) збір і вивчення карт і матеріалів про природні умови району вишукувань;

3) складання плану вишукувань, календарного графіку робіт і кошторису на вишукування;

4) організація експедиції і вишукувальних партій і комплектовка їх технічним персоналом;

5) забезпечення партії необхідним інструментом, інвентарем, канцелярськими та кресленими речами, матеріалами і іншим.

В центральних і міських установах і в проєктних організаціях підбирають матеріали раніш проведених вишукувань і складених проєктів.

Складають відомості реперів точних нівеліровок для району слідом виписки їх з каталогів Управління геодезії і картографії з відмітками і описом.

Збирають відомості про відхилення магнітної стрілки.

Вивчають літературні і відомчі джерел про природні і господарські умови району вишукувань, складають виписки про ґрунти і геологічні утворення.

Проєктну трасу наносять, по даних завдання, на карту більшого масштабу із усіма варіантами і розміщенням намічених споруджень ( також з варіантами).

2.2.3. Польовий період, організація роботи вишукувальної партії.

При розбивці траси на місцевості провішують лінію, замірюють кути повороту траси і відстані між ними.

Направлення лінії задається начальником партії або його помічником і фіксується  на місцевості постановкою віх так, щоб у створі стояло одночасно не менше трьох віх.

Для правильної розбивки лінії необхідно розставлять віхи на такій взаємній відстані так, щоб з проміжної точки між ними було видно в обидві сторони не менше двох віх. Правильність вішення лінії на довгих прямих по румбу провіряється не рідше ніж через 2 км. При детальних вишукуваннях віхи встановлюють з допомогою теодоліта, причому в разі довгих прямих визначаються проміжні теодолітні стоянки.

Пікетажист разом з робочими виконує наступні роботи:

1) замірює і розбиває лінію і поперечники;

2) знімає план дорожньої смуги з характеристикою рельєфу;

3) знімає ескізи існуючих водопропускних споруджень на трасі і поблизу;

4) фіксує розміщення боліт по трасі і провіряє їх зондірування (разом з грунтовідводом);

5) веде пікетний журнал.

План креслять в журналі простим олівцем в масштабі 20м в 1 см. Ширина плану 100м, з них 50м(по 25м в обидва боки) знімаються детально і точно по координатах рулеткою, а решта смуги глазомірно.  Журнал ведуть знизу угору так, щоб права і ліва сторони сторінки відповідали дорожнім смугам по ходу.

Рекомендується вести ескіз карти на одній сторінці листа.

По ходу траси на кожному пікеті характерних місцях розбивають поперечники.

У стометровій смузі вказуються детально:

-      контур боліт, лісів, водоймищ, ярів і угідь;

-      пересічні і прилеглі до траси залізні і автомобільні дороги з їх характеристикою і ближні пункти на них;

-      водотоки, які пересікають трасу, їх ширина,глибина і направлення течії;

-      при проходженні населених пунктів – лінії домів і огорож, окремі будівлі, криниці, ширина вулиць;

-      границі земельних угідь і причетність їх землевласникам.

Нівелювання ведуть два нівеліровщика, робота між якими розподіляється:

Перший – веде нівеліровку всіх точок лінії і прив’язку до реперів;

Другий – нівелірує тільки лінії по зв’язуючи точках і реперах, нівеліровку поперечників, живих січень водотоків і уклонів ложів.

2.2.4. Камеральні роботи виконують ті робітники, які ведуть польові роботи і частину цих робіт можуть виконувати спеціальні особи.

Виконують наступні роботи:

1) Звіряють журнали нівеліровщиків і зрівнюють відмітки зв’язуючи точок і реперів; вираховують відмітки всіх точок вісі і поперечників.

2) Звіряють репери і плюси нівеліровочного журналу з пікетажем , тобто провіряють чи взяті нівеліровщиками всі репери і плюси, поставленні пікетажистом;

3) Накладують план траси в установленому масштабі по відомості прямих і кривих. На план траси наносять елементи кривих і ситуацію з пікетажного журналу;

4) Складають плани окремих дільниць, плани в горизонталях важких місць і плани боліт;

5) Наносять на карту самого крупного масштабу трасу з усіма варіантами і з розбивкою на кілометри, з показом водопропускних споруд і кар’єрів;

6) Викреслюють повздовжній профіль з розтавленням споруд, наносять чорну проектну лінію, вираховують основні робочі відмітки і вказують всі дані, які вимагають технічні умови. В профілі відмічають ділянки, де вимагаються нагорні канави і можливі поперечні скиди води. Проектну лінію в основному наносять при камеральних роботах, а в подальшому при остаточному проектуванні її уточнюють. Повздовжній профіль викреслюють по стандартному зразку на міліметровці.

7) Викреслюють поперечні профілі місцевості в характерних місцях.

8) Викреслюють плани басейнів, водотоків, які пересікаються трасою, і розраховують отвори малих водопропускних споруд;

9) Викреслюють живі перетини водотоків;

10)                    Складають відомості підлеглих зносу будов, займаних земель, ґрунтів, кар’єрів, реперів;

11)                    Систематизують матеріал для пояснювальної записки.

В результаті польових робіт і детальних вишукувань повинні бути задані матеріали, перелік яких встановлений діючими інструкціями. Найважливішими із цих матеріалів являється топографічна карта з нанесеною на неї трасою, польова технічна пояснювальна записка, записка з даними по ґрунтових і інженерно-геологічних обстеженнях і розвідці дорожньо - будівельних матеріалів, план траси з прилеглою смугою і плани окремих дільниць із складною ситуацією, повздовжній профіль.

2.1 : Економічні вишукування та їх завдання.

Мета: навчальна: засвоїти основні поняття  та завдання економічного вишукування;

Тема :Розвиваюча: розвивати вміння систематизувати та узагальнювати інформацію, виділяти головне;

Виховна: виховувати наполегливість, самостійність, акуратність.

Тип заняття: лекція.

Література:

1.ДБН В.2.3-4-2015. Автомобільні дороги. – К.:Держбуд України, 2015.-117с.

Хід заняття

2.1.1. Економічні вишукування виконують для обґрунтування доцільності будівництва дороги у вивчаючому районі або між заданими пунктами, виявлення можливого автотранспортного навантаження (початкового і на перспективу) і їх техніко-економічної характеристики.

Сукупність автомобілів створює на дорогах зустрічні транспортні потоки, які рухаються назустріч один одному.

Транспортний потік – це сукупність окремих автомобілів, кожним з яких керує водій.

Об’єм перевезень – кількість вантажу, який необхідно перевозити по дорозі.

Вантажопотік – це кількість тон вантажу, які проходять через переріз дороги за одиницю часу (рік, сезон, добу).

Вантажообіг – (якого-небудь економічного, вантажоутворюючого пункту або району) – є кількість вантажів, які завозяться в даний пункт або вивозяться з нього за одиницю часу (добу, квартал, рік).

Технічні вишукування проводять з ціллю вивчення можливих направлень і варіантів дороги, яка проєктується, вирішення найбільш раціонального розташування на місцевості вісі її траси і всіх інженерних споруд на ній. При цьому проводять зйомку на місцевості (топографічну, інженерно-геологічну і ін.) і різного виду обстеження району вишукувань.

Весь комплекс проєктно-вишукувальних робіт розділяється на окремі стадії з ціллю підвищення якості проєктування, скорочення термінів виконання і витрат на них.

При проєктуванні нових автомобільних доріг вирішують складне завдання, яке складене з двох частин: пошуки розміщення на місцевості оптимального варіанту траси і розміщення окремих споруджень на ній. Першу з них вивчають на першочергових стадіях проєктування, а другу – на останніх.

В основу технології вишукування робіт закладенні міркування про те, що детальність обслідування місцевості і точність замірів її елементів повинні бути різні і розглянуті при розгляді цих двох сторін вивчаючого інженерного завдання як за змістом так і за прийманням їх розрішення. 

На кожній стадії проєктування зусилля виконавців повинні бути зосередженні послідовно в різних направленнях. Завданням першочергових стадій являється розкриття всієї суті рельєфу, гідрографії і інженерно-геологічних особливостей району вишукування. Зразу виявляються можливі варіанти, оцінюють їх за збільшеними замірами і шукають конкуруючі варіанти, які підлягають більш детальним дослідженням. Вирішується питання про навантаження траси у першому наближенні між даними пунктами. Далі більш глибоко вивчають виявлені конкуруючі варіанти і вкінці встановлюють на місцевості вибраної оптимальної траси.

2.1.2. Завдання вишукувальних робіт на останніх стадіях проєктування різко відрізняється від всіх попередніх і завершується головним чином не у вивченні рельєфу, а у розслідуванні того, що заховано під земною поверхнею, і буде впливати на способи побудови кожного інженерного спорудження, на його стійкість і довговічність.

Існуючими положеннями і проєктно-вишукувальною практикою передбачено виконання вишукувань – проблемних для проєктного завдання і робочого креслення.

Проблемні вишукування проводять на перед проєктній стадії переважно камеральним способами; польові обстеження виконують аеровишукуваннями методами у важких випадках при недостатності зібраних відомостей.

По матеріалах проблемних вишукувань складають техніко-економічну доповідь (ТЕД), техніко-економічне обстеження (ТЕО) і завдання на проєктування.

ТЕД – вміщує перспективний план розвитку сіті автодоріг необхідного району проєктування і кількість транспорту, який необхідно пропустити.

ТЕО – розроблюють з ціллю визначення основних показників і найбільш важливих технічних параметрів проєктної автодороги.

2.1.3. Показником економічної ефективності капітальних вкладень у будівництві дороги є кількість часу на окуплення цих вкладень транспортними перевозками.

Проєктування автомобільних доріг буває по двох і трьох стадіях.

По двох стадіях – проєктне завдання і робоче креслення – проєктують, як правило, автомобільні дороги, окремі дорожні і мостові споруди, у випадку нескладних об’єктів, які допускають можливість широкого використання раціональних проєктів, аналогічних конструкції і споруд; при цьому допускається складення технічного проєкту на окремі складні об’єкти.

По трьох стадіях - проєктне завдання, технічний проєкт, робоче креслення проєктують складні і особливо складні об’єкти при відсутності можливості використання типових проєктів і аналогічних проєктів і рішень.

Число стадій проєктування встановлюється при видачі завдання проєктування.

На кожній стадії проєктують на основі даних визначеного виду вишукувань, а саме:

І стадія.  Титульні економічні і рекогностуровочні технічні вишукування і на основі складання проєктного завдання з кошторисно-фінансовим розрахунком в якому орієнтовно вирахувана загальна вартість будівництва. При двох стадійному проєктуванні завдання складається, як правило, по матеріалах вишукувань.

ІІ стадія. Докладні технічні вишукування і складення на їх основі затвердженого проєктного завдання технічного проєкту і кошторису.

ІІІ стадія. Допоміжні обслідування і зйомки складання робочого креслення в розвиток технічного проєкту, а при двох стадійному проєктуванні – в розвиток проєктного завдання.

1.8: Земляне полотно.

Мета: навчальна: засвоїти основні поняття, елементи земляного полотна автомобільної дороги;

Тема :Розвиваюча: розвивати вміння систематизувати та узагальнювати інформацію, виділяти головне;

Виховна: виховувати наполегливість, самостійність, акуратність.

Тип заняття: лекція.

Література:

1.ДБН В.2.3-4-2015. Автомобільні дороги. – К.:Держбуд України, 2015.-117с.

Хід заняття

1.8.1. Конструкцію земляного полотна потрібно проектувати відповідно до галузевих НД(нормативні документи) з урахуванням:

- категорії дороги;

- висоти насипу, глибини виїмки;

- типу дорожнього одягу;

- властивостей ґрунтів, які передбачається використовувати в земляному полотні;

- природних умов району будівництва і особливостей інженерно-геологічних умов ділянки будівництва;

- досвіду експлуатації доріг у даному районі, виходячи з необхідності забезпечення потрібних показників міцності;

- стійкості і стабільності як самого земляного полотна, так і дорожнього одягу при мінімальних витратах на будівництво та експлуатацію;

- максимального збереження цінних земель;

- заподіяння найменшої шкоди навколишньому середовищу.

 Конструкція земляного полотна складається з таких елементів:

- робочого шару – верхньої частини земляного полотна, що розташована під дорожнім одягом у межах глибини активної зони, але не менше ніж 1,5 м від поверхні покриття проїзної частини;

- тіла насипу( з укісними частинами);

- основи насипу – природного ґрунтового масиву, що розташований нижче насипного ґрунту або нижче робочого шару;

- основи виїмки – ґрунтового масиву, розташованого нижче робочого шару;

- укісних частин виїмки;

- споруд для відведення поверхневої води;

- споруд для пониження або відведення підземних (ґрунтових) вод;

-  геотехнічних споруд і конструкцій, призначених для земляного полотна від небезпечних геологічних процесів.

1.8.2.  Ґрунти, що використовують для дорожнього будівництва, необхідно класифікувати за такими показниками: походження, гранулометричний склад, показник пластичності, показник текучості, морозне здимання при замерзанні, схильність до просідання при зволоженні під дією власної ваги чи зовнішнього навантаження, засоленість, набрякання, вміст органічної речовини, розкладання чи зольність торфу згідно з національними стандартами.

До особливих ґрунтів відносять ґрунти, що змінюють з часом міцність і стійкість під дією погодно-кліматичних факторів і навантажень. До особливих ґрунтів належать: торф та за торфований ґрунт, засолений ґрунт, сапропель, мул, лес, аргіліт та алевроліт, мергель, глинистий мергель, трепел, тальковий та пірофілітовий ґрунт, до четвертинні глинисті ґрунти, глинистий сланець і сланцева глина, чорнозем, техногенний ґрунт.

До слабких ґрунтів належать ґрунти, опір зсуву яких в умовах природного залягання становить менше 0,075 МПа ( при випробуванні приладом обертального зрізу), модуль осідання понад 50 мм/м ( при навантаженні 0,25 МПа) або модуль деформації менше 5,0 Мпа. За відсутності даних випробовувань до слабких ґрунтів необхідно відносити торф і за торфований ґрунт, мул, сапропель, зв’язаний ґрунт з показником текучості ≥ 0,5.

До дренуючих ґрунтів необхідно відносити ґрунти, що мають при досягненні максимальної щільності при стандартному ущільненні коефіцієнт фільтрації не менше ніж 0,5 м/добу.

Пісок ступінь неоднорідності якого менше ніж 3, а також мілкий пісок з вмістом за масою не менше ніж 90 % часток розміром від 0,10 мм до 0,25мм, необхідно відносити до однорозмірних.

Робочий шар земляного полотна необхідно проектувати з практично нездимального або слабоздимального ґрунту, із забезпеченням надійного захисту вд зволоження поверхневими та ґрунтовими водами, із забезпеченням стабільного водно-теплового режиму в різні пори року. При проектуванні робочого шару земляного полотна необхідно врахувати вимоги національних стандартів та галузевих НД.

У разі неможливості виконання цих вимог повинні бути передбаченні заходи щодо забезпечення міцності і стійкості земляного полотна та робочого шару шляхом:

-      регулювання водно-теплового режиму земляного полотна за допомогою гідроізолюючих, дренуючих або капіляроперериваючих прошарків;

-      укріплення і стабілізації ґрунту робочого шару з використанням в’яжучих і мінеральних гранулометричних домішок;

-      використання армуючи прошарків;

-      зниження рівня підземних вод за допомогою влаштування дренажу;

-      застосування спеціальних конструкцій поперечних профілів земляного полотна з метою захисту його від поверхневої води.

Найбільш доцільні заходи слід вибирати на основі техніко – економічних розрахунків.

З метою отримання найбільш економічних рішень робочий шар земляного полотна необхідно проектувати в комплексі з дорожнім одягом так, щоб він сприяв зміцненню дорожнього одягу, при цьому не збільшуючи вартості земляного полотна.