Проектирование автомобильной дороги

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проектирование автомобильной дороги

1. Описание трассы

Трасса берет свое начало в точке А (ПК0+00) и заканчивается в точке Б (ПК24+20). Направление трассы воздушной линии северо-восточное.

Воздушная линия между т. А находящийся на улучшение грунтовой дороге у границ фруктовых садов свх. Беличи, и т. Б размещеной посередине грунтовой дороги, пересекающая населенный пункт Вороново находящихся от трассы в 70 м, пересекает территорию свх. Беличи, занятую фруктовыми садами, лиственный лес, кустарниковые заросли, заболоченные земли, реку Голубая с заболоченными берегами. От начального пункта (т.А) трасса идет в северном направлении, ПК4+00 плавно меняет направление на северо-восток, 1-й угол поворота вызван необходимостью обхода препятствия лиственного леса, а также обогнуть реку Беличка, и родник (147,0), 2-й угол поворота намечен на пересечение реки Голубая и существующей улучшенный грунтовой дороги под углом, близким к прямому, 3-й угол поворота необходим для выхода к (т.Б).

Трасса пересекает следующие препятствия:

Лес; Отдельно стоящие деревья; Отдельные группы кустарников; Грунтовую проселочную дорогу; Заболоченные сенокосы; Река Голубая.

Характеристика препятствий, пересекаемых трассой проектируемой дороги:

Грунтовые проселочные дороги - дороги непрофилированные, без покрытия, накатанные автогужевым транспортом.

Отдельные группы кустарников - характеризуются, в отличие от древесной растительности, ветвлением от самой земли, меньшей высотой взрослых насаждений и отсутствием главных стволов.

Заболоченные сенокосы - это территории, на которых осуществляется процесс заготовки сена, расположенные в болотистой местности.

Река - природный водный поток, текущий в выработанном им углублении - постоянном естественном русле и питающийся за счет поверхностного и грунтового стока с его бассейна.

Проектируемая трасса относится к пятой категории дорог с предельной интенсивностью движения меньше 300 автомобилей в сутки (тип 2С).

Ширина земляного полотна 8 метров, ширина проезжей части 4,5 м. Щебеночный тип покрытия..А также пересечение реку Голубая с помощью железо-бетонного моста. Общая протяженность трассы 2420 м.

Со стороны рельефа препятствий нет. Трасса характеризуется сочетанием относительно пологих подъемов и спусков. Сельскохозяйственных угодий на протяженность всей трассы не наблюдается.

2. Проводим расчет элементов круговых кривых

Расчет для угла 1 ПК4-ВУ; R=200 м; Угол поворота 79?;

Т=200*tg39,5/2=162 м; К=3,14*200*79°/180=275,6 м

Б=v162 ²+200²-200=57,4 м; Д=2*162-275,6=48,4 м

Расчет для угла 2 ПК8-ВУ; R=600 м; Угол поворота 38°;

Т=600*tg19/2=207 м; К=3,14*600*38°/180=397,73

Б=v207?+600?-600=34,6 м; Д=2*207-397,73=16,27 м

Расчет для угла 3 ПК21+48-ВУ; R=200; Угол поворота 71°;

Т=200*tg35,5/2=140 м; К=3,14*200*71°/180=247,7

Б=v140?+200?-200=44,1 м; Д=2*140-247,7=32,3 м

3. Расчет пикетажных значений начала кривой и конца кривой

Т = R * tg ц/2

К = ц/180 *р*R

Б = v(Т ² + R²) - R

где ц - угол поворота трассы;

R - радиус кривой угла поворота;

Т - тангенс;

К - длина кривой от НК до КК;

Б - биссектриса от вершины угла до середины кривой;

Д - домер - разность между суммой двух тангенсов и длиной кривой.

Основные формулы:

ПКНК = ПКВУ - Т

ПККК = ПКНК + К

Контроль:

ПКНК = ПККК - 2Т + Д

ПККК = ПКВУ + Т - Д

ц = 79?

ПК ВУ = ПК5+62

ПК НК = ПК5+62-162= ПК4+00

ПК КК = ПК4 +00 +275,6= ПК6 + 75,6

КОНТРОЛЬ: ПККК = ПК5 + 62-162+ 48,4= ПК6+75,6

ПКНК = ПК6 + 75,6 + 2*162 - 9,33 = ПК4+00

ц =38°

ПК ВУ=ПК10+7

ПК НК=ПК10+7-207=ПК8+00

ПК КК=ПК8+00+397,73=ПК11+97,73

КОНТРОЛЬ: ПККК=ПК10+7+207-16,27=ПК11+97,73

ПКНК=ПК11+97,73+2*207-16,27=ПК8+00

ц =71°

ПК ВУ=ПК22+88

ПК НК=ПК22+88-140=ПК21+48

ПК КК=ПК21+48+247,7=ПК23+95,7

КОНТРОЛЬ: ПККК=ПК22+88+140-32,3=ПК23+95,7

ПКНК=ПК23+95,7+2*140-32,3=ПК21+48

Ведомость углов поворота

Номер угла поворота	Пикетажное значение	Величина углов поворота	Элементы круговой кривой, м
	ВУ	НК	КК	ПР	ЛЕВ	R	Т	К	Б	Д
1	ПК5+62	ПК4+00	ПК6+75,6	79?		200	162	275,6	57,4	48,4
2	ПК10+7	ПК8+00	ПК11+97,73		38°	600	207	397,73	34,6	16,27
3	ПК22+48	ПК21+48	ПК23+95,7	71?		200	140	247,7	44,1	32,3

4. Расчет бытовых условий протекания водотока в створе проектного моста

Расчет бытовых условий протекания водотока в створе проектного моста.

Бытовые условия потока т.е. глубина, ширина его поверху, площадь живого сечения, и среднюю скорость воды которые были всегда в месте устройства моста до его постройки определяют для гидрологического расчета малого моста.

Мост гидравлически не рассчитывают в случае если его береговые устои(опоры) находятся за пределами расчетной ширины потока воды когда устройство моста не сужает живого сечения водотока.

Это может быть в исключительных случаях когда мост небольшой длинны. В большинстве случаев, приходится длину малого моста обосновывать гидравлическим расчетом. Для расчета отверстия моста (расстояние между внутренними гранями береговых опор) считается бытовая глубина.

Определение глубины водотока по известному расходу воды, геометрическим размером поперечного сечения русла и величине продольного уклона тальвига осуществляется методом подбора в курсе гидротехники. Поперечное сечение лога в месте пересечения его дорогой чаще всего имеет треугольную форму (принимают во многих случаях без большого ущерба для вычисления).

Для определения бытовой глубины потока производит следующие действия:

А) Вычисляются модуль расхода или расходная характеристика:

К=Q /vi₀ м³/с;

i_{0 =} (Н_{а -} Н_в) / |aв|

i0 = (137,5 - 135)/450 =0,005

К=9,7/v0,005=138,6 м³/с

Q-расчетный расход, м/с

i0-продольный уклон тальвега в зоне намеченного сооружения на участке (=300 м (200 м выше и 100 м ниже по тальвегу)).

i₁=(137,5-135,9)/30=0,05

i₂ =(137,5-135,9)/40 =0,04

I=1/0.05 + 1/0.04=45

Уклоны склонов поперечно сечения лога в месте пересечения его с дорогой определенной в натуре инструментальной съемкой или по карте крупного масштаба с горизонталями.

В) д - вычисляется искомая бытовая глубина

h_д=m³vК/I; м

h_д=0,42³v138,6/45= 0,6; м

m - параметр учитывающий состояние поверхности русла, может быть принят по таблице, где для сравнения приведены так же и коэффициент шероховатости:

V_ср=9,7/8,1=1,19 м/с

5. Расчет отверстия моста

Гидравлический расчет моста производится для условий измененного режима водного потока с устройством на подходах к мосту (в виде земляных дамб), которые уменьшают живое сечение водотока, а, следовательно, увеличивается по сравнению с бытовой скоростью протекания воды под мостом. Экономически целесообразно делать мост короче, но производить укрепления в зоне моста от размыва. Обычно укрепление русла делается при длине моста до 1,5 метров.

А) Средняя скорость воды под мостом назначают примерно в 2-3 раза больше бытовой скорости:

V=2*Vср.

V=2*1,19=2,38 м/с

Б) глубина воды h:

h= V²/q, м,

h=2,38 ²/9,81=0,58 м

где

q= 9,81 м/с² - ускорение свободного падения.

В зависимости от глубины h и скорости протекания воды V по таблице назначают тип укрепления русла под мостом. Для наших данных оптимальный выбор укрепления булыжник 20 см.

Режим протекания потока под мостом может быть свободным или затопленным (не свободным).

При несвободном истечении бытовая глубина потока h_б, которая устанавливается ниже сооружений, больше глубины под мостом h и не оказывает на нее влияния.

В) Тип укрепления русла под мостом:

Железобетонный тип укрепления.

Г) Критерием несвободного истечения будет:

h_б ? 1,3 h,

h_б>0,75

отверстие моста (В)

Определение отверстия моста:

В = Q / Е h_б V, в м,

В=9,7/0,8*0,6*2,38=8,5 м

где

q = 9,81 м/с² - ускорение свободного падения,

V - принятая скорость течения воды под мостом,

Е - коэффициент сжатия потока опорами моста, зависит от формы и принимается равным 0,8.

Глубина потока перед мостом H в обоих случаях определяется по формуле:

H = h + V²/ 2 q ц², м

трасса водоток мост дорога

Н=0,58+2,38²/(2*9,81*0,9?)=0,93 м

ц - коэффициент скорости, учитывающий потери энергии в потоке и зависящий от формы устьев, можно принять 0,90.

Минимальная высота моста:

H_м = H + а + с, м

Нм=0,93+0,5+1=2,43 м

где

а - возвышение низа пролетного строения над уровнем воды, предусмотренный для пропуска плывущих предметов, принимается равным 0,5 метров, но не менее 1 метра над поверхностью грунта под мостом,

с - конструктивная высота пролетного строения, для малых мостов: с = 1 метр.

Минимальная отметка проезжей части моста

М=Л+Н_м

М=135,9+2,43=138,33 м

Л-самая низкая отметка лога в створе моста определяется по карте интерпаляцией.

Длинна моста:

Лм=В+nb+2mH+0,5 м, где

m=0, т.к. Hм<3 м

n и b=0, т.к. - мост малый

Лм=8,5+2*0*2,43+0,5=9 м

Лм= 9 м.

6. Определение размера дорожной трубы

При условие, что расход воды равен 20,8 м³/с, средняя скорость 3,4 м/с и глубина воды перед трубой 2,24 м, из этого следует что, у нас безнапорная двухочковая труба диаметром 2 м.

Минимальная высота насыпи у безнапорных труб равна:

H_т=d+c+0.5, в м,

H_т=2+0,2+0,5=2,7 м;

Где d - диаметр трубы (отверстие);

c - толщина стенок трубы, (примерно 0.1 d);

0.5 - минимальная толщина грунтовой засыпки над трубой.

Минимальная отметка бровки земляного полотна дороги над трубой Т получится, если к отметки лога Л прибавить высоту насыпи у трубы Н_т, определяемой по формуле:

Т = Л+Н_т, в м.

Т=142,7+2,7=145,4 м

Длина трубы Л_т

Л_т = В_зп + 2mН_т, в м,

Л_т=8+2*1,5*2,7=16,1 м

где _Взп - ширина земляного полотна.

m - коэффициент откосов насыпи (обычно равен 1,5).

Минимальные отметки проезжей части моста и трубы является контрольными точками, ниже которых не должна проходить проектная линия на продольном профиле.

Итоги расчетов дорожных сооружений представлены в таблице по следующей форме:

Наименование сооружения	Пикетажное значение оси	Расчетный расход, м3/с	Размеры	Отметка проезжей части или бровки
			Отверстие	Длина	ширина	высота
Мост	ПК17+73	9,7	8,5	9	Г7 +0,5	2,43	138,33
Труба	ПК10+00	4,7	2	16,1	-	2,7	145,4

Размещено на Allbest.ru

...