Министерство науки и образования РФ
Дагестанский Государственный Технический Университет
Кафедра «Автомобильные дороги, основания и фундаменты»
Курсовой проект
на тему: Обоснование эффективности инвестиций в строительство автомобильной дороги.
Выполнил: студент гр. Н533гр. Сулейманов Х.Р.
Проверил: Аллаев М.О.
Махачкала 2018г.
Содержание
Введение …………………………………………………………………
Исходные данные………………………………………………………..
Расчёт технико-эксплуатационных показателей…..….……………. Расчёт эксплуатационно-транспортных показателей........................ Расчёт общестроительных показателей…………………………….
4. Расчет экономических показателей………………………………….
Приложение 1. Карта ……………………………………………………
Приложение 2. Сокращенный продольный профиль I варианта..…….
Приложение 3. Сокращенный продольный профиль II варианта.…….
Введение
При проектировании автомобильной, городской дороги в процессе проложения ее на карте, топографическом плане или на местности для получения правильного решения прибегают к вариантному трассированию. Рациональный вариант трассы дороги выбирают на основе сравнения по следующим показателям:
- общестроительным;
- технико-эксплуатационным;
- эксплуатационно-транспортным;
- экономическим.
Принятые при проектировании вариантов трассы элементы плана и продольного профиля, конструкции дорожных одежд, искусственных сооружений и другие инженерные решения должны быть целесообразными и обоснованными.
Исходные данные
Таблица 1
Таблица предельных технических норм
Наименование технических норм
| Значения
| 1. Интенсивность движения, авт./сут.
| 1000-3000
| 2. Категория дороги
| III
| 3. Расчетная скорость, км/ч
| 80
| 4. Число полос движения
| 2
| 5. Ширина полос движения, м
| 3,5
| 6. Ширина обочины, м
| 2,5
| 7. Ширина земляного полотна, м
| 13
| 8. Ширина краев полосы обочины, м
| 0,5
| 9. Ширина укрепленной проезжей части, м
| 9
| 10. Ширина укрепленной части обочины, м
| 1,5
| 11. Наибольший продольный уклон, ‰
| 60
| 12. Расстояние видимости: поверхности дороги, м
встречного автомобиля, м
| 158
306
| 13. Минимальный радиус кривой в плане, м
| 300
| 14. Минимальный радиус вертикальной кривой: выпуклой, м
вогнутой, м
| 5000
2000
|
1 РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ.
Все расчеты производим на основе карты прил. 1, на которой нанесены оба варианта трассы. Строим сокращенный продольный профиль прил. 2, 3 для каждого варианта трассы.
Расчеты приведем по первому варианту трассы. Данные расчетов по обоим вариантам трассы сведем в таблицу 2.1.
Для сравнения вариантов по условиям движения следует определить основные технические показатели трассы:
1.1 Длина варианта , принимаем прил. 1, 4.463 км.
1.2 Коэффициент удлинения трассы характеризует степень ее отклонения от воздушной линии, определяем по формуле:
где длина по воздушной линии, соединяющей начало и конец варианта прил. 2, .
1.3 Количество углов поворота – 3.
1.4 Средняя величина угла поворота в радианах на 1 км трассы:
где угол поворота в градусах, по прил. 1.
1.5 Наименьший радиус закругления в плане – 500 м.
1.6 Средний радиус закругления определим по формуле:
где длина кривой в метрах, по прил. 2.
1.7 Относительная длина трассы с продольными уклонами:
меньше 30 ‰ – 0,563;
от 30 до 60 ‰ – 0,437;
более 60 ‰ – 0.
1.8 Условный средний уклон трассы в прямом направлении по ходу пикетажа для участков подъема:
в обратном направлении
где длина подъема, км;
уклон подъема, ‰;
соответственно, общее протяжение участков с подъемами в прямом и обратном направлениях.
1.9 Количество пересекаемых водотоков – 2.
1.10 Количество пересечений с автомобильными железными дорогами – 3.
1.11 Степень извилистости трассы:
где степень извилистости отдельного закругления определим по формуле:
где угол поворота в градусах;
радиус кривой, км.
2. РАСЧЕТ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТРАНСПОРТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ I ВАРИАНТА ТРАССЫ
2.1 Расчет средней скорости транспортного потока.
Определяем среднюю скорость движения потока автомобилей на участке от начала варианта ПК 0 до ПК 9+40 по формуле:
где средняя скорость свободного движения легковых автомобилей, принимаем по прил. 8 [1], для III категории дороги с усовершенствованным покрытием в пересеченной местности 60 км/ч;
коэффициент, учитывающий климатические условия определяем по формуле:
где число дней [1]:
число дней с гололедом, принимаем по табл. 2.4 [1], для Западной Сибири 30 дней;
число дней в году с влажным покрытием,
число дней в году со снежным покровом,
число дней в году с влажным покрытием,
коэффициенты снижения скорости, принимаем по [1]:
при наличии гололеда,
при влажном покрытии,
при снежном покрытии,
для сухого состояния покрытия,
коэффициент, зависящий от состава движения, принимаем по табл. 2.5 [1], при 65 % легковых автомобилей 0,01.
среднегодовая суточная интенсивность движения на расчетный год, определяется по формуле:
где среднегодовая суточная интенсивность движения на исходный год, 1100 авт/сут;
коэффициент ежегодного прироста интенсивности движения,
расчетный год, принимаем по табл. 2.6 [1], 11ый год.
Вычислим поправочный коэффициент, зависящий от дорожных условий и состава потока движения, по формуле:
где коэффициент, учитывающий влияние продольного уклона. На участке от ПК 0 до ПК 8+00 проходит спуск с уклоном 48‰, после которого начинается подъем с уклоном 4 ‰. По таблице 2.8 [1] принимаем влияние зоны спуска до ПК 9+40, по таблице 2.1 [1] принимаем для спуска с уклоном 48‰,
коэффициент, учитывающий влияние состава потока на скорость свободного движения, табл. 2.2 [1], при 65 % легковых автомобилей ;
коэффициент, учитывающий влияние дорожных условий на скорость свободного движения, табл.2.3[1].
На участок от ПК 0 до ПК 9+40 влияют следующие дорожные условия:
ширина проезжей части 8 м, ; ширина обочины 2,5 м, ; пересечение в одном уровне канализированное, ; число полос движения – 2, ; малый мост в конце спуска, .
Так как действует несколько дорожных условий, то назначаем минимальный. В зоне влияния моста табл. 2.8 [1] от ПК 7+60 до ПК 9+40 принимаем на остальном участке
Отсюда вычисляем:
ПК 0 – ПК 7+60
ПК 7+60 – ПК 9+40
Аналогично рассчитываем скорость движения для других участков в прямом и обратном направлениях. Результаты расчетов сводим в таблицу 3.1 и по этим результатам на продольном профиле прил. 2,3 строим графики скоростей.
Среднюю скорость движения потока автомобилей с учетом движения в прямом и обратном направлениях определим по формуле:
2.2 Среднее время пробега одного автомобиля в потоке
Определим по формуле:
Таблица 3.1
Определение скорости движения
Прямое направление
| Обратное направление
| Участок
| Расстояние, км
|
|
|
| Участок
| Расстояние, км
|
|
|
| от ПК
| до ПК
| от ПК
| до ПК
| I вариант трассы
| 0
| 7+60
| 0,76
| 0,70
| 37,8
| 28,73
| 44+63
| 36+00
| 0,863
| 0,66
| 35,5
| 30,64
| 7+60
| 9+40
| 0,18
| 0,66
| 35,5
| 6,39
| 36+00
| 24+50
| 1,15
| 0,78
| 42,2
| 48,53
| 9+40
| 13+00
| 0,36
| 0,78
| 42,2
| 15,19
| 24+50
| 19+80
| 0,47
| 0,66
| 35,5
| 16,69
| 13+00
| 18+00
| 0,5
| 0,47
| 24,9
| 12,45
| 19+80
| 18+10
| 0,17
| 0,63
| 33,8
| 5,75
| 18+00
| 20+00
| 0,2
| 0,75
| 40,6
| 8,12
| 18+10
| 17+50
| 0,06
| 0,66
| 35,5
| 2,13
| 20+00
| 20+50
| 0,05
| 0,79
| 42,8
| 2,14
| 17+50
| 16+00
| 0,15
| 0,76
| 41,1
| 6,17
| 20+50
| 26+50
| 0,6
| 0,45
| 23,8
| 14,28
| 16+00
| 10+50
| 0,55
| 0,63
| 33,8
| 18,59
| 26+50
| 37+80
| 1,13
| 0,79
| 42,8
| 48,36
| 10+50
| 9+40
| 0,11
| 0,79
| 42,8
| 4,71
| 37+80
| 38+50
| 0,07
| 0,70
| 37,8
| 2,65
| 9+40
| 7+60
| 0,18
| 0,75
| 40,6
| 7,31
| 38+50
| 44+63
| 0,613
| 0,68
| 36,6
| 22,44
| 7+60
| 6+50
| 0,11
| 0,79
| 42,8
| 4,71
|
|
|
|
|
|
| 6+50
| 0
| 0,65
| 0,53
| 28,3
| 18,40
| ∑
|
| 4,463
|
|
| 160,75
|
|
| 4,463
|
|
| 163,60
| II вариант трассы
| 0
| 6+00
| 0,6
| 0,70
| 37,8
| 22,68
| 40+40
| 33+00
| 0,74
| 0,76
| 41,1
| 30,41
| 6+00
| 8+00
| 0,2
| 0,66
| 35,5
| 7,10
| 33+00
| 22+00
| 1,1
| 0,67
| 36,1
| 39,71
| 8+00
| 14+00
| 0,6
| 0,58
| 31,1
| 18,66
| 22+00
| 12+00
| 1,0
| 0,74
| 40,0
| 40,00
| 14+00
| 21+50
| 0,75
| 0,79
| 42,8
| 32,10
| 12+00
| 8+00
| 0,4
| 0,73
| 39,4
| 15,76
| 21+50
| 26+00
| 0,45
| 0,70
| 37,8
| 17,01
| 8+00
| 6+00
| 0,2
| 0,69
| 37,2
| 7,44
| 26+00
| 35+00
| 0,9
| 0,63
| 33,8
| 30,42
| 6+00
| 5+00
| 0,1
| 0,73
| 39,4
| 3,94
| 35+00
| 40+40
| 0,54
| 0,79
| 42,8
| 23,11
| 5+00
| 0
| 0,5
| 0,44
| 23,2
| 11,60
| ∑
|
| 4,04
|
|
| 151,08
|
|
| 4,04
|
|
| 148,86
| 2.3 Вычисление итоговых коэффициентов аварийности для I варианта.
Коэффициент аварийности определяется для однообразных по дорожным условиям участков дороги и характеризуется итоговым коэффициентом , определим по формуле:
где частные коэффициенты аварийности, представляющие собой отношения количества дорожно-транспортных происшествий при той или иной величине элемента дороги к количеству происшествий на эталонном участке дороги, принимаем по таблице 2.9.
Рассмотрим участок от ПК 13+00 до ПК 20+50, с учетом зон влияния (табл. 2.8 [1]). С ПК 13+00 до ПК 18+00 проходит зона влияния подъема, от ПК 18+00 до ПК 20+50 зона влияния спуска. На этих участках следующие величины элементов дороги:
ПК 13+00 - ПК 20+50
интенсивность движения – 1693 авт/сут, ширина проезжей части – 9,0 м, ширина обочин – 2,0 м, коэффициент сцепления – 0,4;
ПК 13+00 – ПК 18+00
продольный уклон – 48 ‰, радиус кривой в плане – 500 м, видимость в плане – 150 м,
в профиле – 200 м,
ПК 18+00 – ПК 20+50
продольный уклон – 11 ‰, проезжая часть моста шире проезжей части дороги на 1 м,
Аналогично вычисляем для всей трассы и на продольном профиле прил. 2,3 строим график. 3.РАСЧЕТ ОБЩЕСТРОИТЕЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
3.1 Стоимость земляных работ.
Рассмотрим участок для I варианта от ПК 26+38 до ПК 35+49. От ПК 26+38 до ПК 31+08 трасса расположена в выемке, от ПК 31+08 до ПК 35+49 в насыпи.
Стоимость земляных работ определим по формуле:
где объем земляных работ на участке, рассчитываем на основе
сокращенного продольного профиля прил. 2,3, (рис. 3.1) по формуле:
Для насыпи
где длина участка в метрах, принимается по прил. 2,3;
средняя высота насыпи на участке, принимаем по продольному профилю для выемки для насыпи
ширина верхнего основания земляного полотна, принимаем по табл. 1, ;
ширина нижнего основания земляного полотна, определяем по формуле:
где величина заложения откосов насыпи, принимаем по [2] для
.
Для выемки
где ширина верхнего основания выемки, определяем по формуле:
где средняя глубина выемки на участке, принимаем по продольному профилю,
величина заложения откосов выемки, принимаем по [2], для
.
ширина основания канавы [2], – 0,6 м;
коэффициент относительного уплотнения, принимаем по табл. 14 [2] для суглинка пылеватого тяжелого
стоимость 1 м3 грунта 2 группы разрабатываемости, принимаем по прил. 1 [1],
б)
Рисунок 3.1 Схема поперечного профиля: а) выемка, б) насыпь.
ПК 26+38 – ПК 31+08.
Стоимость земляных работ считаем только для насыпи.
ПК 31+08 – ПК 35+49
Стоимость остальных участков вычисляем аналогично, и результаты вычислений сводим в таблицу 3.1.
Таблица 3.1
Определение стоимости земляных работ
Участок
| Длина участка, м
| Средняя рабочая отметка, м
| Объем, м3
| Распределение
| Оплачиваемый рабочий объем, м3
| Стоимость 1 м3, руб.
| Общая стоимость, руб.
| от ПК
| до ПК
| Насыпь
| Выемка
| К – Н
| В – К
| I вариант трассы
| 0+00
| 1+39
| 139
| 1,0
| 2363
|
| 2363
|
| 2599
| 40,52
| 105324
| 1+39
| 2+92
| 153
| 0,55
|
| 615
|
| 615
|
|
|
| 2+92
| 8+00
| 508
| 1,30
| 12019
|
| 12019
|
| 13221
| 40,52
| 535711
| 8+00
| 9+00
| 100
| 8,80
| 24992
|
| 24992
|
| 27491
| 40,52
| 1113943
| 9+00
| 12+00
| 300
| 3,60
| 19872
|
| 19872
|
| 21859
| 40,52
| 885735
| 12+00
| 13+56
| 156
| 3,80
| 11085
|
| 11085
|
| 12194
| 40,52
| 494081
| 13+56
| 16+92
| 336
| 4,40
|
| 34144
|
| 34144
|
|
|
| 16+92
| 19+00
| 208
| 3,10
| 11381
|
| 11381
|
| 12519
| 40,52
| 507274
| 19+00
| 20+00
| 100
| 4,60
| 9154
|
| 9154
|
| 10069
| 40,52
| 408012
| 20+00
| 26+38
| 638
| 1,80
| 23198
|
| 23198
|
| 25518
| 24,51
| 625441
| 26+38
| 31+80
| 470
| 3,68
|
| 37501
|
| 37501
|
|
|
| 31+80
| 35+49
| 441
| 5,92
| 57123
|
| 57123
|
| 62835
| 24,51
| 1540093
| 35+49
| 37+57
| 208
| 2,30
|
| 8797
|
| 8797
|
|
|
| 37+57
| 42+00
| 443
| 5,70
| 54416
|
| 54416
|
| 59858
| 24,51
| 1467110
| 42+00
| 44+63
| 263
| 1,24
| 5857
|
| 5857
|
| 6443
| 40,52
| 261058
| ∑
|
| 4463
|
| 231460
| 81057
|
|
| 254606
|
| 7943782
| II вариант трассы
| 0+00
| 2+00
| 200
| 1,50
| 5700
|
| 5700
|
| 6270
| 40,52
| 254060
| 2+00
| 8+88
| 688
| 7,70
| 140254
|
| 140254
|
| 154279
| 40,52
| 6251401
| 8+88
| 12+30
| 342
| 4,22
|
| 32838
|
| 32838
|
|
|
| 12+30
| 13+89
| 159
| 0,98
| 2636
|
| 2636
|
| 2899,6
| 40,52
| 117492
| 13+89
| 16+30
| 241
| 1,15
|
| 3715
|
| 3715
|
|
|
| 16+30
| 17+92
| 162
| 2,04
| 6993
|
| 6993
|
| 7692,3
| 40,52
| 311692
| 17+92
| 20+59
| 267
| 2,90
|
| 15458
|
| 15458
|
|
|
| 20+59
| 24+50
| 391
| 4,12
| 30897
|
| 30897
|
| 33986,7
| 40,52
| 1377141
| 24+50
| 34+00
| 950
| 2,25
| 47025
|
| 47025
|
| 51727,5
| 40,52
| 2095998
| 34+00
| 37+52
| 352
| 3,00
| 18480
|
| 18480
|
| 20328
| 40,52
| 823691
| 37+52
| 40+08
| 256
| 1,63
|
| 6695
|
| 6695
|
|
|
| 40+08
| 40+40
| 32
| 0,83
| 433
|
| 433
|
| 476,3
| 40,52
| 19300
| ∑
|
| 4040
|
| 252418
| 58706
|
|
|
|
| 11250775
| 3.2 Расчет стоимости дорожной одежды
Для III категории дороги принимаем усовершенствованный капитальный тип покрытия. Стоимость дорожной одежды для этого типа покрытия определим по формуле:
где ширина проезжей части, принимаем по табл. 1
средневзвешенная приведенная дальность возки местных естественных материалов, 3 км;
средневзвешенная приведенная дальность возки искусственных материалов, 2 км;
длина варианта, 4,463 км;
где модуль упругости грунта земляного полотна, принимаем по табл. П.2.5 [3] для суглинка тяжелого пылеватого 38 МПа;
требуемый модуль упругости дорожной одежды, определим по формуле:
где коэффициент прочности дорожной одежды, принимаем по табл. 3.1 [3] 1,17;
перспективная интенсивность движения на срок службы дорожной одежды, принимаем для УК, 15 лет отсюда определим:
коэффициент, учитывающий количество полос движения на проезжей части, принимаем для двухполосного движения 0,55;
средневзвешенный коэффициент приведения интенсивности к расчетной нагрузке автомобилей группы А, определим по формуле:
где доля -го типа грузового автомобиля;
коэффициент приведения -типа грузового автомобиля к нагрузке автомобилей группы А, принимаем по табл. 3.2 [1].
3.3 Расчет стоимости искусственных сооружений.
Стоимость трубы определяем по формуле:
где длина трубы равна ширине нижнего основания насыпи , м;
стоимость, соответственно, 1 звена трубы и комплекта оголовков, зависящая от диаметра отверстия трубы, принимается по прил. 2 [1], тыс. руб.
Определим стоимость трубы на ПК 12+20 I варианта.
Так как площадь водосбора меньше 1 км2, то диметр трубы принимаем равный 1,25 м.
Для удобства расчет стоимости труб сводим в таблицу 3.3.
Определим стоимость мостов из учета стоимости стандартных элементов конструкции моста рис. 3.3 по прил. 2 [1]. Расчет стоимости сведем в таблицу 3.3. ширину моста принимаем 10 метров.
Длину среднего моста на ПК 7+00 во II варианте приближенно определим по формуле:
где ширина реки по межени,
ширина поймы, 80 м;
проектная высота моста, 8,55;
коэффициент сжатия русла, принимаем для узких пойм 0,1 м.
Таблица 3.2
Определение стоимости трубы.
Местоположение
ПК
| Диаметр трубы, м
| Длина трубы, м
| Стоимость звеньев, тыс. руб.
| Стоимость оголовков, тыс. руб.
| Стоимость тубы, тыс. руб.
| I вариант
| 12+20
| 1,25
| 25,5
| 2,73
| 57,27
| 126,88
| 33+30
| 1,25
| 42
| 2,73
| 57,27
| 171,93
| 41+00
| 1,25
| 36
| 2,73
| 57,27
| 155,55
|
|
|
|
| ∑
| 454,36
| II вариант
| 17+40
| 1,25
| 23,4
| 2,73
| 57,27
| 121,15
| 36+00
| 1,25
| 28,0
| 2,73
| 57,27
| 133,71
|
|
|
|
| ∑
| 254,86
|
Стоимость моста определим из учета стоимости стандартных элементов конструкции моста.
Рисунок 3.3. Схема моста на ПК 7+00: 1- пролетное строение; 2 – береговая опора; 3 – межпролетная опора. Таблица 3.3
Определение стоимости мостовых переходов
ПК
| Ширина реки, м
| Пролет
| Опоры
| Общая стоимость моста, тыс. руб.
| Длина, м
| Количество, шт.
| Стоимость 1 м2, тыс. руб.
| Береговая
| Промежуточная
| Высота, м
| Кол-во, шт.
| Стоимость 1 м, тыс. руб.
| Высота, м
| Кол-во, шт.
| Стоимость 1 м, тыс. руб.
| I вариант
| 8+50
| 20
| 24
| 1
| 3,05
| 12
| 2
| 18,78
|
|
|
| 1182,72
| 19+17
| 10
| 12
| 1
| 2,80
| 11
| 2
| 14,25
|
|
|
| 649,50
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ∑
| 1832,22
| II вариант
| 7+00
| 40
| 33
| 2
| 3,20
| 13
| 2
| 34,01
| 17
| 1
| 63,57
| 4076,95
| 23+15
| 10
| 12
| 1
| 2,80
| 14
| 2
| 14,25
|
|
|
| 735
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ∑
| 4811,95
|
И так стоимость искусственных сооружений для I варианта составит 1637,1 тыс. руб. 3.4. Расчет стоимости строительства дороги
По приложению 3 [1] для холмистой местности назначаем II категорию рельефа местности. По приложению 3 [1] определяем долю затрат на основные конструктивные элементы дороги в процентах:
земляное полотно – 10,1%
искусственные сооружения – 6,1%
дорожная одежда – 47,3%
итого – 63,5%
Стоимость основные конструктивные элементы дороги для I варианта составляет 22151,0 тыс. руб., что соответствует 63,5%.
Полная величина прямых затрат на строительство дороги составит:
Полная стоимость строительства I варианта с учетом накладных расходов – 14,2%, плановой прибыли - 95% и НДС - 18%, составит:
|