Методы и принципы проектирования дорог и инженерного обустройства территории

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Омский государственный аграрный университет

Кафедра: Гидротехнических мелиораций

Курсовой проект

по дисциплине Инженерное обустройство территории

Омск 2005

Основными задачами в настоящее время является: перевод сельскохозяйственного производства на промышленную основу повышением его технической оснащенности интенсивным строительством и реконструкции сельских животноводческих комплексов, складов хранилищ мелиоративных противоэрозионных сооружений, проведением мер по охране природы, улучшения использования техники земельно водных лесных и трудовых ресурсов. Огромное значение приобретают работы по изысканию проектирование строительства эксплуатации дорог местного значения сельских районов.

Для развития различных меж хозяйственных сельскохозяйственных предприятий требуется ускоренное строительство дорог их рациональное размещение путем составления комплексных проектов или схем в которых определялось бы оптимальное протяженность местоположения и категории необходимых дорог местного значения. Инженеры землеустроители при составлении проекта районной планировки обязаны предусматривать пути совершенствования правильного размещения и рационального использования всех районных и внутрихозяйственных дорог местного значения, провести технико-экономический анализ проекта, определить объекты перво очередного строительства дорожных сооружений. Задачи курса инженерного обустройства территории является овладение теоретическими знаниями и практическим навыком области размещение дорог местного значения в административном районе, их проектирования и строительства и размещения внешних инженерных сетей организации и эксплуатации.

Глава 1. Природно-климатические и хозяйственные условия

1.1 Почвенно-климатические условия

Данный район находиться в центральной части зоны лесостепи. Леса представляют резко разбросанные на местности преимущественно березовые колки. Размещаются, как правило, в западинных формах рельефа и на участках вдоль р. Иртыша, имеющих почвы легкого механического состава. Преобладающий фон травянистой растительности ковыльно-разнотравных в настоящее время распаханных. По ложбине древнего русла р. Камышловки, в приозерной Эбейтынской впадине распространены солончаковые группировки, а по плоским низинам и по периферии лесных колков сохранились участки растительности солонцовых форм.

Рельеф представляет собой слабоволнистую равнину несколько приподнятую в сравнении с севернее расположенными зонами. Почвообразующие породы преимущественно тяжелого механического состава представлены третичными глинами, сильно карбонатными (иногда засоленными), и их делювием, а также лессовидными тяжелыми суглинками и легкими глинами.

Почвенный покров зоны состоит из обыкновенных черноземов, и разной степени содержащих гумус и карбонаты. На третичных глинах и их делювии черноземы отличаются повышенной карбонатностью, а на суглинистых и супесчаных породах они малогумусные и в той или иной степени выщелочены от карбонатов. В этой зоне солонцеватые черноземы занимают до 20% общей их площади.

Рек на территории области мало. Климат области континентальный, зима холодная продолжительная с устойчивым снежным покровом, лето теплое, но сравнительно короткое. Среднегодовые атмосферные осадки составляют 402 мм ниже установленной нормы 600−700 мм. Благоприятный месяц вегетационного периода является июль 74 мм, осадки выпадают ближе к установленной норме в месяц 80 мм. Не благоприятный месяц май 35 мм, это время начала вегетационного периода, т. е. посев растений. Следовательно, нужно применять различные мероприятия, направленные на накопление, сохранение и рационального использования влаги в почве. Эффективный способ влагонакопления — задержание снега и талых вод. Основной способ улучшения водного режима в засушливых зонах — орошение.

1.2 Месторасположение участка

Участок расположен в Омской области Кармиловского района. Он содержит 5 населенных пунктов: Ивановка, Ямки, Прихолмье, Притубинское, Гоголево. Такие населенные пункты как Прихолмье, Гоголево, Притубинское соединены между собой внутрихозяйственными и магистральными дорогами. В процессе данного населенного пункта мы запроектируем рациональную схему расположения дорог соединяющих все 5 населенных пунктов.

1.3 Существующие транспортные связи

Существующие транспортные связи показаны на рисунке 1 (План местности). На данном плане существуют не так много транспортных связей, всего одна главная дорога (тракт) остальные в основном полевые дороги связывающие поселки.

1.4 Рельеф, гидрология их хозяйственные условия участка

Рельеф данной обследуемой территории слабо выраженный. Разность высотных отметок колеблится от 71 м до 81 м. Общий уклон местности составляет от 1 до 3. Овраги не наблюдаются. На территории расположено пять населенных пункта: Ивановка, Ямки, Прихолмье, Притубинское, Гоголево.

Населенный пункт Ямки расположен в севера-западной части. Возле него располагается заросли кустарника и сенокоса. У пункта выгодное место положение так как он удален на не большое расстояние от тракта.

Населенный пункт Прихолмье расположен в северо-восточной части отерритории. Возле него находится: сенокос с зарослями кустарника, хвойный лес. У пункта не выгодное место положение так как он удален на большое расстояние от тракта.

Населенный пункт Ивановка расположен в юго-западной части территории. Возле него находится: сенокос с зарослями кустарника и березовый лес, а также населенный пункт находится не далеко от главной дороги что очень выгодно для населенных жителей.

Населенный пункт Гоголево находится в северной части территории. Возле него располагается: сенокос с зарослями кустарника и хвойный лес.

Населенный пункт Притубинское находится в юго-восточной части территории. Возле него располагается: сенокос, хвойный лес, березовый лес.

По производственной специализации сельского хозяйства относится к зоне развитого зернового хозяйства с преобладанием в посевах яровой пшеницы, которая занимает около 78% всей посевной площади. В структуре хозяйства должно преобладать молочно мясное скотоводство, свиноводство и овцеводство.

Глава 2. Проектирование систем транспортных связей

2.1 Общие принципы проектирования систем транспортных связей

Для правильного решения вопроса размещение дорожных сетей необходимо учитывать ряд основополагающих принципов и требований. Проекты размещение дорог необходимо согласовать с мероприятиями по наиболее производительному использованию земли, с планово организациями сельскохозяйственными предприятиями и устройство их территории. Размещением хозяйств их подразделений, угодий, севооборотных массивов. Дороги не должны занимать полезные земли, ценных угодий, не создавать опасность их затоплений, развитие эрозионных процессов, ограничение стоков поверхностных вод. Создание условий для рационального использования земли важнейший принцип для размещения сельскохозяйственных дорог.

Транспортные потребности данного района и в особенности отдельного хозяйства или предприятия должны выполняться при возможно меньших капитальных и эксплуатационных затрат. Увеличение капитальных затрат не строят в процессе проектирования достигается наиболее полным использование существующих дорог и наименьшей протяженностей проектируемых дорог проектирования.

Работу по размещению сети дорог выполняют в определенной последовательности:

1) выбирают направление будущих дорог. Для этого по схеме грузооборота устанавливают преобладающие направления транспортных связей и соответствии им дорог;

2) выбирается главный пункт;

3) к нему от оставшихся пунктов проводят лучи. Напряженное проектирование дорог будет наиболее выгодно, если они совпадают с существующими направлением лучей схемы;

4) после основных дорог, проектируют сеть дорог второго порядка, обеспечивающие связь хозяйств с уже размещенными магистралями и д.р. пунктов в соответствии со схемами транспортных связей;

5) составляется ведомость грузовой работы (таблица 2). Она составляется с помощью таблицы 1 Ведомости грузооборота.

Таблица 1 — Ведомость грузооборота, т

2.2 Построение «веревочного» многоугольника

Построение веревочного многоугольника выполняется с учетом ведомости, схемы грузооборота и при наличии плана местности в масштабе 1:10 000. Сначала грузообороты на участках суммируются, а затем находится грузовая работа на каждом из них.

Грузовой оборот определяется по формуле 1:

т*км (1)

где Q — годовой грузооборот, т

L — расстояние, км.

Все данные сводим в таблицу 2.

Таблица 2 — Ведомость грузовой работы

.

По полученным данным строится «верёвочный» многоугольник, а на его основе — результирующая линия, которая является наиболее рациональной в данной ситуации.

Чертёж представлен на рис. 2 «Построение „верёвочного“ многоугольника».

2.3 Построение окончательной схемы транспортных связей

Определена грузовая работа и выполнено построение «веревочного» многоугольника. Получена схема транспортной сети с магистральным направлением (R_рез) и примыканий к нему. Эта схема является рациональной без учета существующих транспортных связей

Рациональная схема сети дорог с учётом существующих транспортных связей получена на основе анализа природных хозяйственных условий местности. С учетом данных условий запроектировано окончательная схема сети дорог

2.4 Построение эпюры грузонапряженности и определение категории дорог

Грузонапряженность дороги — это количество грузов в тонах перевозимых через данное сечение дороги в обоях напряжениях в единицу времени (1 сутки).

Объем грузоперевозок на разных участках трассы рассчитывается через грузооборот основных дорог (в тоннах):

Q₁₋₆=Q₁₋₂ +Q₂₋₁ +Q ₁₋₃ +Q₃₋₁ +Q₄₋₁ +Q₁₋₄ +Q₅₋₁ +Q₁₋₅ ;

Q₁₋₆=4600+3800+3100+3500+2700+2900+3400+2600=26 600 т;

Q₆₋₄=Q₂₋₄ +Q₄₋₂ +Q₂₋₃ +Q₃₋₂ +Q₂₋₅ +Q₅₋₂ +Q₁₋₄ +Q₄₋₁ +Q₁₋₃ +Q₃₋₁ + Q₁₋₅ +Q₅₋₁;

Q₆₋₄=2600+2800+4100+4000+3800+2700+2700+2900+3100+3500+2600+

+3400=38 200 т;

Q₃₋₄=Q₃₋₅ +Q₅₋₃ +Q₃₋₁ +Q₁₋₃ +Q₃₋₂ +Q₂₋₃;

Q₃₋₄=2700+3400+3500+3100+4000+4100=20 800 т;

Q₆₋₂ =Q₂₋₄ + Q₄₋₂ +Q₂₋₃ + Q₃₋₂ +Q₂₋₅ +Q₅₋₂;

Q₆₋₂=2600+2800+4100+4000+3800+2700=20 000 т;

Q₄₋₅ = Q₅₋₃ +Q₃₋₅ +Q₅₋₁ +Q₁₋₅ +Q₅₋₂ +Q₂₋₅;

Q₄₋₅=3400+2700+3400+2600+3800+2700=18 600 т.

Вывод: на участке 6−4 грузонапряженность наиболее высокая она составляет Q=38,2 тыс.тонн.

Для того, чтобы наглядно представить грузонапряженность на отдельных участках дороги, строится эпюра грузонапряженности. Для этого в масштабе: в 1 см — 1000 тонн вдоль каждого участка изображаются объёмы в виде полосок различной ширины. Чертёж представлен на рис. 3.

Грузонапряженность служит исходным показателем для определения интенсивности движения, т. е. количество транспортных единиц проходящих на участки трассы за единицу времени одни сутки или один час.

Расчетный объем грузоперевозок в месяц «пик» рассчитывается по формуле 2:

Q=Q^г*Kс/12, тыс. тонн (2)

где Q^г — годовая грузонапряженность;

Кс — коэффициент сезонности, который зависит от направления развития хозяйства.

Вследствие того, что основной продукцией хозяйства является зерно, то Кс=3.

Q₁₋₆=26,6*3/12=6,65 тыс.*т;

Q₆₋₄=38,2*3/12=9,55 тыс.*т;

Q₃₋₄=20,8*3/12=5,2 тыс.*т;

Q₆₋₂=20*3/12=5 тыс.*т;

Q₄₋₅=18,6*3/12=4,65 тыс.*т.

Интенсивность движения определена по формуле 3:

N=Q^пик_мес К_п /t*с*б*в, транспортных единиц/сутки (3)

где: К_п — коэффициент повторности перевозок определяющий повторные и неучтенные перевозки и переезды. Расположен в пределах 1,2…1,4 для всех участков.

t — число дней перевозок. Т. к. используются месячные показатели, то t=30 дней.

— коэффициент использования грузоподъемности автомобиля. Зависит от класса грузов типа автомобиля, дорожных условий и других факторов. Берётся в интервале 0,8…0,9.

в — коэффициент использования пробега автомобиля: определяется, как отношения пробега автомобиля с грузом к общему пробегу. =0,6.

с — средняя грузоподъемность автомобиля для условий сельскохозяйственного производства. Р = 4 тонны.

Таблица 3 — Определение категорий дороги

Категории дорог определяем для технических показателей. По СНиПу 2.05.11−83 все внутри хозяйственные дороги в зависимости от их назначения и расчётов объёмов грузоперевозок делятся на 3 категории:

I-c — объем грузоперевозок в месяц «пик» свыше 10 тыс.* тонн.

II-c — объем грузоперевозок в месяц «пик» менее 10 тыс.*тонн.

III-c — объем грузоперевозок не нормируется.

Также следует учесть интенсивность движения на каждом участке дороги: если интенсивность движения более 150 транспортных единиц в сутки, то дорога будет отнесена к категории I-c. В зависимости от категории дорог определяется параметры для ее дальнейшего проектирования.

Глава 3. Техническое проектирование участка трассы

3.1 План трассы

транспортный проектирование трасса профиль План трассы — это изображение дороги на топографических картах и планах, т. е. проекция трассы на горизонтальную плоскость в определенном масштабе между заданными опорными пунктами.

Изменение направления дороги характеризуется углом поворота между её продолжением и последующим направлением трассы. Если он составляет 10 и более, тогда в поворот дороги вписывают круговую кривую. Чтобы определить элементы круговой кривой необходимо задаться радиусом ® и углом поворота.

Радиус назначается в зависимости от категории дороги и местных условий. В соответствии со СНиП 2.05.11−83 радиус кривых сельскохозяйственных дорог в плане берётся в пределах от 1000 до 1500 м.

Т. к. кривая будет построена на участках Ивановка — Прихолмье где расчётная категория дорог — I c, с учётом удалённости крайних пунктов от вершины угла поворота, принимается радиус R=1000 м и расчетная скорость движения 60 км/ч.

Согласно этому радиусу и углу поворота =69? рассчитали элементы круговой кривой по формуле 4, 5, 6, 7:

Т=R*tgб/2, м (4)

Т= 1000*tg69/2 =696 м;

Б=((R²+T²)^2) -R, м (5)

Б=((1000²+696²)^2) -1000 = 218, м;

К=р*Є*б/180?, м (6)

К=3,14*1000*69?/180? = 1204, м;

Д=2Т-К, м (7)

Д=2*696−1204=188, м.

Для составления продольного профиля и определения протяженности трассы дороги на ней через 100 м установили пикеты, считая П0 в начале трассы. Через 10 пикетов ставится километровый знак.

Для разбивки на пикеты при наличии круговой кривой необходимо вычислить пикетажные значения НК (начала кривой) и КК (конец кривой). Положения НК и КК на карте получатся, если от ВУ (вершины угла) отложить по обоим направлениям трассы длину тангенса. Пикет НК получится, если вычесть из пикетажного значения ВУ длину тангенса, а пикет КК — если к значению НК прибавить длину кривой, или к значению ВУ — длину тангенса. По известным значениям НК и КК разбивают пикетаж по круговой кривой, а потом за концом кривой прямолинейного участка трассы до очередной вершины угла или последнего населённого пункта.

Расчёт, контроль и схема кривой представлены на рис. 4.

Трасса дороги в общем случае представляет собой пространственную линию, так как её положение непрерывно изменяется как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Отклонение трассы от прямой в вертикальной плоскости вызывается наличием продольных уклонов, а в горизонтальной — обходом препятствий (оврагов, болот, водных препятствий и т. д.).

Сельскохозяйственные дороги трассируют по кратчайшему направлению между заданными пунктами в обход высотных и контурных препятствий, особо полезных и ценных угодий, по границам землепользовании, полей и других хозяйственных участков. При этом стремятся не допускать затопления полезных земель и заболачивания, создавая для этой цели постоянные подпоры воды у сооружений (мостов и труб) или преграждая сток воды из пониженных мест. Существующие автомобильные и железные дороги пересекают на прямом участке по возможности под прямым углом, но не менее 45°. Большие водотоки пересекают в самом узком месте нормально течению, где пойма не заболочена. Однако в общем случае положение трассы дороги не подчиняют удобству пересечения небольших оврагов, малых рек и ложбин, так как это приводит к ее искривлению и удлинению, т. е. ухудшает эксплуатационные качества дороги на все время ее существования.

Пересечения и примыкания сельскохозяйственных дорог проектируют в одном уровне и располагают по возможности на свободных ровных площадках и на прямых участках пересекающихся или примыкающих дорог.

При пересечении автомобильных дорог высокой категории сельскохозяйственные дороги отводят под ближайшие искусственные сооружения с соответствующим их обустройством.

К развитию трассы, или вынужденному удлинению дороги, прибегают на участках, где уклоны местности превышают допустимые для проектируемой дороги продольные уклоны. Для сельскохозяйственных же дорог, по которым движутся автопоезда, продольный уклон допускается не более 0,070. Значит, чтобы обеспечить этот уклон, трассу следует удлинить. Это достигается за счет отклонения от первоначального направления путем введения дополнительных кривых и прямых.

Степень удлинения определяется коэффициентом развития трассы K=L:L₀ (L—фактическая длина трассы; L₀— длина трассы по воздушной линии).

При переходе автомобиля с прямолинейного участка дороги на кривую условия движения усложняются, так как возникает центробежная сила. Для уменьшения центробежной силы практически имеется одна возможность— увеличить радиус кривой. Если по местным условиям увеличить радиус поворота нельзя, прибегают к соответствующему изменению поперечного уклона проезжей части дороги: на кривую малого радиуса для повышения устойчивости автомобиля ее устраивают односкатной с наклоном в сторону центра кривой.

Участок закругления дороги с односкатным поперечным профилем и уклоном проезжей части и обочин в сторону центра кривой называется виражом.Вираж устраивают на всем протяжении круговой кривой. Переход от двускатного поперечного профиля на прямолинейном участке к односкатному осуществляется на отгоне виража — прилегающей к основной кривой переходной кривой — или на прямом участке дороги. Вираж образуют путем плавного вращения внешней плоскости проезжей части вокруг оси дороги, а затем, при необходимости, — вокруг внутренней кромки проезжей части. Поперечные уклоны проезжей части на виражах назначают в зависимости от расчетной скорости движения автомобиля и радиуса горизонтальной кривой.

3.2 Поперечный профиль и земляное полотно

Для данных хозяйственных и природно-климатических условий принята дорога в насыпи с высотой H=0.8 м с трапециидальными кюветами. На основании СНиП 2.05.11−83 основные параметры поперечного профиля земляного полотна внутрихозяйственных дорог категорий I-c и II-c приняты следующие.

Таблица 4 — Основные параметры поперечного профиля

Принята проезжая часть с двускатным поперечным профилем, как на прямолинейных участках, так и на кривых, т.к. радиус поворота белее 400 м. Поперечный уклон проезжей части принят согласно типу дорожных одежд: переходные — 30 ⁰/₀₀, а поперечные уклоны обочин — 50⁰/₀₀.

Земляное полотно внутрихозяйственных дорог категорий I-c и II-c проектируется в зависимости от естественных почвенно-грунтовых условий. Для данного проекта условия следующие: почвы суглинистые, дорожно-климатическая зона № II, т. е. зона лесов с избыточным увлажнением грунтов.

Возвышение низа дорожной одежды над уровнем грунтовых вод принято равным 1.9/0.8 м (в числителе — значение возвышения низа дорожной одежды над уровнем грунтовых вод; в знаменателе — возвышение над поверхностью земли на участках с необеспеченным поверхностным стоком).

Высота земляного полотна принята в зависимости от вышеуказанной величины и положения грунтовых вод.

Для суглинистых грунтов принята крутизна откосов водоотводных сооружений равная 1:1,5.

Ширина обрыва принимается 1 м или более.

Чертёж поперечного профиля дорог категорий I-c и II-c представлен на рис. 5.

3.3 Дорожные одежды

Дорожная одежда — это укреплённая поверхность земляного полотна дороги в пределах проезжеё части, по которой непосредственно движется транспорт. Дорожная одежда воспринимает сосредоточенные нагрузки от колёс автомобиля и распределяет их по площади земляного полотна, в результате чего уменьшается деформация дороги.

Устройство дорожных одежд составляет 20−30% от общей стоимости строительства дороги.

На дорогах местного значения рекомендуется проектировать профили дорожных одежд 3-х видов: серповидный, полукорытный, корытный.

Для дороги категории I-c и II-c выбран серповидный профиль дорожных одежд в соответствии с данными условиями проектирования, типом дорожных покрытий (переходные), а также с учётом наличия местных строительных материалов. На дорогах с выбранным профилем дорожных одежд обеспечивается наилучший отвод воды, его исполнение не требует большого количества материалов и экономически наиболее целесообразно.

Серповидный профиль применяется на сельскохозяйственных дорогах. При его выполнении укрепляется вся поверхность земляного полотна, включая обочины. Наибольшей толщину дорожной одежды делают по основанию дороги. Для устройства покрытия серповидного профиля используют гравий, ракушку, укреплённые различными добавками грунты.

На данной территории имеются в большом количестве суглинистые грунты, которые можно использовать в качестве вяжущих материалов, а также ракушка и мел.

Чертёж поперечного профиля дорожных одежд для I-c и II-c категорий дорог представлен на рис. 6.

3.4 Продольный профиль дороги

Трассу в продольном профиле проектируют в соответствии технико-эксплуатационных характеристик дорог — категорий дорог, местных природно-климатических условий. В соответствии со СНиП 2.05.11−83 используем метод по обвёртывающей, в связи с тем, что он является наиболее оптимальным при строительстве дорог сельскохозяйственного назначения.

Проектирование начинается с определения контрольных точек, которыми являются начало и конец трассы, и точки перегибов продольного профиля поверхности земли по оси дороги. Также определяется шаг проектирования — расстояние между контрольными точками трассы, который обычно принимается 100 м (в горах и населённых пунктах — 50 или 20 м).

Исходными данными при проектировании являются:

категория дороги;

ведомость чёрных отметок;

отметки контрольных точек;

Для начала проектных работ строится продольный профиль местности, так называемый «чёрный» профиль, длиной 3080 м. Затем создается новая проектная линия — «красная», которая в соответствии с вышеуказанным методом будет располагаться на 0,8 м над существующими отметками поверхности земли. К проектируемому профилю предъявляется требование максимального уклона для его отрезков — он должен быть не более 60 ⁰/₀₀, так как категория дорог согласно СНиП 2.05.11−83 — I-c и II-с.

Уклон на отрезках трассы высчитывается по формуле 8:

⁰/₀₀ (8)

Если уклон более 60 ⁰/₀₀, выполняется расчёт проектных отметок:

м (9)

Результаты расчётов и чертёж профиля представлен на рис. 7.

Вертикальные кривые

Для обеспечения безопасности и плавности движения выпуклые и вертикальные изломы проектной линии на продольном профиле вписывают вертикальные выпуклые и вогнутые кривые. Делают это только в том случае, если алгебраическая разность уклонов смежных отрезков проектной линии превышает:

для дорог низких категорий — 20 ⁰/₀₀;

для дорог высоких категорий — 5−10 ⁰/₀₀.

Для проектирования вертикальных кривых необходимо знать их радиус и алгебраическую разность уклонов. W=i₁-i₂

В соответствии со СНиП 2.05.11 — 83 приняты радиусы вертикальных кривых для дороги категории I-c:

для выпуклых — 4000 м;

для вогнутых — 2500 м.

Остальные элементы вертикальных кривых расчётные и вычисляются по следующим формулам:

м (10)

м (11)

м. (12)

Радиусы выпуклых кривых определяют из условия обеспечения необходимой видимости поверхности дороги, а вогнутых — с учётом того, чтобы центробежная сила, увеличивающая нагрузку на шасси автомобиля, не превышала 5% от его массы.

Вертикальные кривые изменяют ранее вычисленные рабочие отметки на продольном профиле. Выпуклые кривые уменьшают их, а вогнутые — увеличивают.

3.5 Определение объёма земляных работ

Объём земляных работ необходимо знать для рационального проектирования в продольном профиле, установления размеров земляного полотна, кюветов, котлованов, а также для установления стоимости строительства дороги.

Исходные данные для определения объёма земляных работ:

1. запроектированные продольный и поперечный профили дороги;

2. пикеты, контрольные точки и рабочие отметки — по ним определяют объём насыпей и выемок;

3. длины участков дороги.

Объём земляных работ определяют по формуле 13:

м³ (13)

где:

Hср — средняя рабочая отметка участка, м;

H₁ — рабочая отметка в начале участка, м;

H₂ — рабочая отметка на конце участка, м.

В — ширина земляного полотна дороги, м;

m — коэффициент заложения откосов. Для данного поперечного профиля m=1,5;

L — длина участка, м.

Кроме рабочего объёма при определении стоимости строительства учитывают объём не учтённых работ, который составляет около 3% от основного объёма.

Расчёт объёма земляных работ представлен в таблице 5.

Таблица 5 — Ведомость расчёта объёмов земляных работ

3.6 Отвод земель для дорожного строительства

Полоса отвода, или дорожная полоса земель в установленных и закрепленных на местности границах, служит для размещения на ней всех элементов дороги, а также обслуживающих, защитных и других устройст: земляного полотна, водопропускных и водоотводных сооружений, снегозащитных и других насаждений, площадок для отдыха, остановок и стоянок транспорта, пунктов технического обслуживания и т. д.

Ширина полосы отвода зависит от категории дороги, природных условий и размещения необходимых дорожных сооружений. Ныне действующие нормы отвода земель под дорожное строительство дифференцированно в зависимости от рельефа местности, категории дороги, числа полос движения, высоты насыпи, глубины выемки, крутизны откосов и других условий. Ширина полосы установлена нормами отвода земель для автомобильных дорог (СН 467—74). Средние нормы приведены в таблице 6.

Таблица 6 — Средняя ширина полосы отвода земель для автомобильных дорог, м*

* В числителе — на землях сельскохозяйственного использования, в знаменателе — на землях, непригодных для сельского хозяйства.

В пределах населенных пунктов, на плодородных, интенсивно используемых сельскохозяйственных угодьях, а также в местах, где не требуется дополнительных устройств по усилению, совершенствованию или защите дороги от отрицательного воздействия внешних факторов, на основе проекта устанавливают минимально необходимую полосу отвода.

Выделение дополнительной полосы земли вдоль дорог чаще всего вызывается необходимостью создания защитных лесопосадок и других устройств. Однако практически по существующим нормам даже наибольшая полоса не может обеспечить размещения на ней различных устройств, а также защитных насаждений с обеих сторон дороги на требуемом расстоянии. Чтобы сохранить площади для сельскохозяйственного использования, защитные лесополосы рекомендуется высаживать не на всем протяжении дороги, а вдоль сильно заносимых снегом участков (когда они выгоднее временных защитных устройств) и чередовать с открытыми местами и групповыми посадками деревьев на неудобных землях. Кроме сохранения площадей, это дает возможность дополнить и улучшить окружающий пейзаж и способствует эстетическому восприятию дороги. Практически для условий, когда дополнительные устройства и посадка защитных насаждений не предусматриваются, в полосу отвода необходимо включать земляное полотно и с обеих сторон 1 м резерва как полосы безопасности и охраны дороги и ее сооружений от повреждений.

Полоса земель для дорожного строительства предоставляется органами государственной власти. На период строительства для размещения баз, складирования строительных материалов и других нужд могут выделяться дополнительно участки земель во временное пользование, которые по окончании строительства возвращаются прежнему владельцу в состоянии, пригодном для ведения сельского, лесного или рыбного хозяйства.

Кроме полосы отвода, вдоль дороги могут быть выделены специальные охранные зоны (в лесах, местах возможных оползней, оврагов, селей и др.).

Для размещения дороги с ее сооружениями и обустройством требуются значительные площади, которые изымаются в основном из сферы сельскохозяйственного производства. В то же время интересы сельского хозяйства требуют не только сохранения, но и расширения земельных площадей. Поэтому с точки зрения рационального использования земель и сохранения их для сельскохозяйственного производства при дорожном строительстве необходимо учитывать ряд факторов и требований.

Прежде всего, дорога с ее сооружениями должна занимать минимально необходимую площадь. Это обеспечивается наименьшей возможной протяженностью трассы, а также проектированием и строительством таких дорожных сооружений, которые при прочих достоинствах требуют минимум площади для их размещения. Например, в ряде случаев возможно и целесообразно вести строительство дорог в нулевых отметках с неглубокими лотками для отвода воды, без устройства кюветов, обрезов и защитных насаждений. При таком решении не только занимается минимум площади, но и создается возможность для выезда транспорта на дорогу и съезда с нее в любой точке прилегающих полей севооборотов и многолетних насаждений, т. е. дорогу можно использовать непосредственно для самого процесса сельскохозяйственного производства. Во время строительства дороги на продуктивных землях с них снимают верхний гумусовый слой. Эту почву складируют в боковых отвалах и используют для восстановления плодородия (рекультивации) нарушенных угодий и непродуктивных участков.

Чтобы сохранить продуктивные площади для строительства земляного полотна на пашне и других ценных угодьях, следует использовать привозной грунт из выемок, карьеров, сосредоточенных резервов. Устройство на высокоценных угодьях при трассовых резервов с последующей рекультивацией нарушенных земель необходимо рассматривать как вынужденную меру.

Важным фактором является размещение дорог на землях, непригодных для сельскохозяйственного использования или требующих для их использования больших затрат. Сохраняемая площадь сельскохозяйственных угодий при обосновании отвода земель — один из основных показателей экономической эффективности варианта размещения трассы.

При отводе земель для дорожного строительства учитывают экологические требования и необходимость охраны окружающей среды. Для этого предусматривают гармоничное сочетание сооружений и элементов дороги с ландшафтом местности; сохранение или правильное регулирование режима поверхностного и подземного стока воды, сложившихся условий и природы обитания флоры и фауны; охрану окружающих земель, лесов, вод и воздушного пространства от вредного воздействия дороги и движущегося транспорта.

Отсутствие отрицательного воздействия дороги на прилегающие земли (эрозия, заболачивание, осушение, подтопление, загрязнение и др.) и окружающую среду — важнейший позитивный показатель характеристики проекта дорожного строительства.

При размещении дороги, исключающей дальнейшее использование занятых угодий, надо исходить из того, что земля — это бесценное, незаменимое и невосполнимое богатство народа, и если есть вариант, когда можно не занимать сельскохозяйственные угодья, его следует принимать даже в случае, когда он значительно дороже. Площадь, отводимая для строительства, должна быть минимально необходимой.

Синтезирующим показателем служит экономическая эффективность отвода земель для дорожного строительства. С точки зрения использования земель, с одной стороны, необходимо определить потери народного хозяйства вследствие изъятия участков из сферы сельскохозяйственного производства, ухудшения состояния и технологии использования прилегающих массивов, а также убытки в результате отрицательного воздействия дороги на окружающую среду. С другой стороны, определяют экономическую эффективность и результаты благоприятного воздействия дороги на развитие отраслей сельскохозяйственного производства и улучшение культурно-бытовых условий сельского населения и его связей с городом и соседними пунктами.

В результате отвода сельскохозяйственных угодий под дорожное строительство народное хозяйство несет убытки, которые должны быть компенсированы. В компенсацию за изъятие земель включают следующие затраты: на восстановление утраченных площадей за счет освоения новых; создание необходимого плодородия на этих площадях; рекультивацию и восстановление плодородия земель, предоставленных во временное пользование; «мероприятия, направленные на защиту прилегающих к дороге угодий от эрозии, заболачивания, иссушения и других отрицательных факторов; восстановление севооборота и возмещение убытков, связанных с ухудшением технологии работ и агротехники возделывания культур; разработку и осуществление мер, не допускающих, ликвидирующих или уменьшающих отрицательные влияния на окружающую среду.

Глава 4. Водоснабжение

4.1 Схема системы водоснабжения

Водоснабжение — это комплекс инженерных мероприятий для обеспечения водой в требуемом количестве и определенного качества.

1- водоисточник;

2- водозаборное соружение;

3- насосная станция;

4- очистная станция;

5- резервуар чистой воды;

6- водонапорная станция;

7- распределительная сеть.

Рис. 8 Схема системы водоснабжения

4.2 Определение расчетных расходов

Согласно СНИП 2.04.02−84 (2000) «Водоснабжение наружной сети и сооружения».

Удельное водопотребление расход — расход воды на одного жителя литр в сутки. Удельное водопотребление включает расход воды:

1. На хозяйственно питьевые нужды в жилых и общественных зданиях.

2. На нужды местной промышленности.

3. На поливку улиц и зеленных насаждений.

1. Удельное водопотребление на хозяйственно питьевые нужды зависит от степени благоустройства района жилой застройки. Застройка зданий оборудована внутренним водопроводом и канализацией. Если без ванн 125−160 л/сутки, с ванными и местными водонагревателями 160−200 л/сутки, с централизованным горячим водоснабжением более 230 л/сутки.

Вывод: так как местность представлена селами, то удельное водоснабжение будет составлять число любое, входящее в интервал 125−160 л/сутки. В моем случаи удельное водоснабжение на хозяйственные нужды будет равно 140 л/сутки.

2.Удельное водопотребление на нужды местной промышленности. При отсутствии данных о развитии промышленности расход воды на нужды предприятий забирающих воду из сетей хозяйственно питьевого водовода допускается в размере до 25% от расхода воды по удельному водопотреблению.

Принимаем для наших условий удельное водопотребление на нужды промышленности равным 28 л/сутки от хозяйственно питьевого удельного водопровода.

3.Удельное водопотребление на полив улиц и зеленных насаждений производится полив покрытий проездов и площадей покрытий тротуаров зеленных насаждений, газонов и цветников. На полив удельного водопотребления составило 10−20% от удельного водопотребления на хозяйственные нужды.

Принимаем для наших условий удельное водопотребление на полив улиц и зеленных насаждений равным 2 л/сутки от хозяйственно питьевого удельного водопровода.

Удельное водопотребление определяется по формуле 14:

Уqi = qx_-п + q_пром + q_{пол.ум.и.з}, л/сутки (14)

где qx_-п — удельное водопотребление на хозяйственно питьевые нужды;

q_пром — удельное водопотребление на нужды местной промышленности;

q_{пол.ум.и.з} — удельное водопотребление на полив улиц и зеленных насаждений;

Уq_i = 140 + 28 +21 = 189 л/сутки.

Расчетные расходы нужны, для того чтобы определить параметры сооружений и коммуникации системы водоснабжения (диаметры труб, количество ниток водоотводов параметров насосной станции и т. д.).

Определение расчетных расходов производится в следующей последовательности и по следующим формулам:

1. Расчетный (средний за год) суточный расход воды, вычисляется по формуле 15:

Q_{сут m}= Уq_i*N/1000_, м³/сутки, (15)

где N-количество жителей населенного пункта, человек;

Уq_i — удельное водопотребление.

Главный населенный пункт имеет 1000 жителей. Все остальные пункты 500−800 человек в данном случае мной использовались следующие значения: Ивановка 1000 чел, Ямки 650 чел, Прихолмье 600 чел, Притубинское 750 чел, Гоголево 800 чел.

2. Максимальный, минимальный расход воды.

Q_{сут .max=}К_{сут. max}*Q_{сут m}, м³/сутки (16)

Q_{сут .min=}К_{сут. min}*Q_{сут m}, м³/сутки (17)

где Q_{сут m} — расчетный (средний за год) суточный расход воды;

К_{сут max, min} — коэффициент суточной неравномерности водопотребления учитывающий уклад жизни поселений, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, изменение водопотребления по сезонам года и дням в неделю:

К_сут.max=1,1 — 1,3;

К_сут.min=0,7 — 0,9.

В моем случаи К_{сут .max} = 1,2, а К_{сут. min} = 0,8.

3. Расчетные часовые расходы воды.

q_{час max=}К_{час max}*Q_{cут max}/24, м³/час (18)

q_{час min=}К_{час min}*Q_{cут min}/24, м³/час (19)

где Q_{cут max, min} — максимальный, минимальный расход воды;

К_{час min, max} — коэффициент часовой неравномерности водопотребления, вычисляется по формулам:

К_{час max}= б_max * в_max (20)

К_{час min}= б_min * в_min (21)

где б_max.min — коэффициент учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия:

б_max = 1,2 — 1,4;

б_min = 0,4 — 0,6.

В моем случаи б_max = 1,3, а б_min = 0,5.

в_max,min — коэффициент учитывающий число жителей в населенным пункте, чем больше число жителей тем меньше в_max и больше в_min.

Все вычисления сводим в таблицу 7.

Таблица 7 — Расчетные расходы воды

4.3 Трассирование водоводов

Главной задачей при проектировании и работе водоводов является обоснование выбора трассы на плане. Трассировку водоводов проводят исходя из условий обеспечения надежности работы и наименьшей стоимости эксплутационных и строительных затрат:

1) местоположение источников водоснабжения;

2) наличие естественных и искусственных препятствий для прокладки труб;

3) рельеф местности.

4.4 Зона санитарной охраны

Предусмотрено по всем проектируемым и реконструируемым водопроводом хозяйственного питьевого назначения в целях обеспечения их санитарно эпидемиологической надежности. Охранные зоны системы водоснабжения разделяются:

1) на зоны охраны источников водоснабжения (в местах забора воды);

2) на зоны охраны и санитарно защитные полосы. Водопроводных сооружений (насосные станции, очистки и д.р.). Ширина санитарно-охранной полосы принимается 10 м в обе стороны от крайних линий водопроводных коммуникаций.

Заключение

В процессе разработки проекта была организована наиболее рациональная схема дорожных сетей с учетом их грузонапряженностей и схемой существующих дорог. Для проектируемых дорог были рассчитаны основные параметры: расчетный объем грузоперевозок в месяц «пик», интенсивность движения, категории дорог. Также были построены наиболее рациональные в данных условиях поперечные профили дорог и дорожных одежд для категории дорог II-с, продольный профиль проектной трассы, проведена техническая оценка дорожной сети.

При проектировании освоены: метод построения рациональной схемы дорог, методика расчета категории дороги, принципы и нормативы построения и выбора наилучшего варианта поперечного и продольного профилей.

Обустройство территории представлено расчетами и выбором схемы водоснабжения, которая способствует проектированию дорог и обеспечивает как долговечную эксплуатацию самих дорог, так и благоустройство населенных пунктов и промышленных предприятий.

На примере данного курсового проекта рассмотрены и изучены основные методы и принципы проектирования дорог и инженерного обустройства территории, которые необходимы инженеру-землеустроителю для создания проектов землеустройства и обеспечения объектов землеустройства сетью дорог и правильной их эксплуатацией.

Список используемой литературы

1. Дороги местного значения/ Г. А. Кузнецов, В. С. Мисенев, В. Ф. Дудко и др.; Под ред. Г. А. Кузнецова. — М.: Агропромиздат, 1986. — 351 С.: ил. — (Учебники и учеб. пособие для высш. учеб. заведений).

2. Сельскохозяйственная мелиорация и водоснабжение/ Н. С. Ерхов, В. С. Мисенев, Н. И. Ильин. — М.: Колос, 1983. — 351 с., ил. (Учебники и учеб. пособия для высш. с.- х. учеб. заведений).

3. СНиП 2.05.11−83 «Внутрихозяйственные автомобильные дороги колхозов, совхозов и других сельскохозяйственных предприятий».

4. СНиП 2.04.02−84 «Водоснабжение, наружные сети и сооружения»