Проектирование участка автомобильной дороги IV-й категории от ПК 0+00 до ПК 28+100, протяженностью 3 километра

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Проектируемая автомобильная дорога проходит в Удорском районе. Удорский район относится ко II дорожно-климатической зоне с умеренным климатом. Весенние заморозки прекращаются в среднем 17 апреля, осенние начинаются 16 октября. II дорожно-климатической зона характеризуется избыточным увлажнением грунта из-за большого количества выпадения осадков, малой испаряемостью, высоким расположением уровня грунтовых вод. Положение южной границы зоны примерно соответствует северной границе серых лесных почв и лесной ландшафтной зоны. Зона характеризуется таежными и смешанными лесами, и почвами подЗолистого типа.

Район проектирования дороги холмистый, минимальная и максимальная высотные отметки земли соответственно 157,82(ПК 16+30) и 179,96(ПК 28+00) . В районе строительства встречаются следующие типы грунтов: почвенно-растительный слой с мощностью 0,1 м на протяжении всего участка, песок мелкий (преобладающий тип грунта), песок средний. Уровень залегания грунтовых вод: ПК5+60 - 2,00м, ПК10+44 - 3,0м, ПК12+40 - 3,0м, ПК16+00 - 3,20м.

В районе строительства преобладает лес сосновый средней крупности густой, лес сосновый средней крупности редкий подрост средней густоты, кустарник средней густоты по вырубке леса средней крупности и густоты, лес смешанный средней крупности редкий кустарник средней густоты по вырубке крупного леса средней густоты, лес сосновый крупный густой.



Исходные данные

Целью данной работы является проектирование участка автомобильной дороги IV-й категории от ПК 0+00 до ПК 28+100, протяженностью 3 км. Производится расчет технических требований к проекту, проектируются план трассы, продольный профиль, водоотводная система, вираж, определяется обеспечение видимости на дороге. Выполняется подсчет земляных работ.

Строительство ведется в городе Кослан (Удорский район), на данной трассе имеются 2 ВУП, 1 мост.

Технические требования к проекту

Вариант №27

Длина трассы дороги: 3000 м.

Первоначальное направление трассы: С3: 68°30'

Число углов поворота: 2

Углы поворота: Уг.1левый=25°10'

Уг.2 правый=8°20'

Радиус кривой для угла поворота, R: Уг.1-R=500м.

Уг.2 - R=2500 м.

Категория дороги, технические требования к проекту.

Наименование	По СниПу	Расчетное	Принято к проекту
1 . Категория дороги	IV		IV
2. Расчетная скорость, основная	80 км/ч		80 км/ч
3. Расчетная скорость в пересеченной местности	60 км/ч		60 км/ч
4. Число полос движения	2	1,76	2
5. Ширина проезжей части	6 м	6,26 м 7,43 м 10,63 м	6 м
6. Ширина обочины	2 м		2 м
7. Ширина дороги	10 м	10,26 м 11,43 м 14,63 м	10 м
8. Наибольший продольный уклон	60%	35%	60%
9. Разрешенные переломы продольного профиля	20%
10. Видимость встречного транспорта	250 м		250 м
1 1 . Наименьшая расчетная видимость: - в плане	-
- в горной местности	-
12. Наименьший радиус в продольном профиле:
выпуклый	5000 м	5625 м	5000 м
вогнутый	2000 м	985 м	2000 м
в горной местности	1000 м	-	1000 м
13. Дорожно-климатическая зона	II		II
14. Минимальная высота насыпи над уровнем грунтовых вод	0,9	-	0,9
верховодка или менее 30 суток стояния воды	0,9	-	0,9
с необеспеченным стоком или более 30 суток стояния воды	1,1 м	-	1,1
1 5. Возвышение над уровнем снега ( Нснег)	0,5
16. Грунт рабочего слоя			песок

Ширина проезжей части

Необходимая ширина полосы движения складывается из ширины кузова автомобиля и расстояний от кузова до края (границы) смежной полосы движения и от внешней кромки колеса до кромки проезжей части. На основе данных наблюдений, ширина проезжей части дороги с двумя полосами движения определяется по формуле

В=b+с+х+2у

где b - ширина кузова автомобиля;

с - колея автомобиля (расстояние между внешними гранями следа наиболее расставленных колес);

х - зазор между кузовами встречных автомобилей;

у - расстояние от внешней грани следа колеса до края проезжей части,

V-расчетная скорость движения автомобилей, км/ч.

Рассмотрим три случая движения автомобилей:

Движение встречных легковых автомобилей:

Для расчета принимаем автомобиль ВАЗ-21099.

B = 1,62 м

c = 1,40 м

V1 = V2 = 80 км/ч

= 0,84 м

= 1,56 м

В = 1,62+1,40+1,56+2*0,84 = 6,26 м

Движение встречных грузовых автомобилей:

Для расчета принимаем КамАЗ-53215.

B = 2,50 м

c = 2,05 м

V1 = V2 = 60 км/ч

= 0,74 м

= 1,40 м

В = 2,50+2,05+1,40+2*0,74 = 7,43 м

Движение встречных грузового и легкового автомобилей:

В=b1+ b2+с1+ с2+у1+у2+х

b1 = 1,62 м

b2 = 2,50 м

с1 = 1,40 м

с2 = 2,05 м

V1 = 80 км/ч

V2 = 60 км/ч

= 1,48 м

= 0,84 м

= 0,74 м

В = 1,62+2,50+1,40+2,05+1,48+0,84+0,74 = 10,63 м

По СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» В=6 м. В целях экономии принимаем меньшее значение В=6 м.

Рис.1 Схема к определению ширины полосы движения.

Определение необходимого числа полос движения

где - коэффициент перехода от суточной интенсивности движения к часовой, = 0,1;

Kn*Nр - приведенная интенсивность движения, Kn*Nр =1800;

? - коэффициент сезонной неравномерности изменения интенсивности движения, ?=1;

z - расчетный коэффициент загрузки дороги движением, z=0,4;

? - коэффициент, зависящий от рельефа местности, ?=0,85;

р1 - пропускная способность полосы движения.

где р - теоретическая пропускная способность

где расчетная скорость движения, =80 км/ч

- расстояние между движущимися друг за другом автомобилями.

где - врем реакции водителя, =1 с;

- коэффициент, учитывающий эффективность действия тормозов, =1,7

- коэффициент продольного сцепления, =0,5;

- продольный уклон, =0 ‰;

- зазор безопасности при остановке автомобиля перед препятствием, =10м;

- длина преобладающего в потоке грузового автомобиля , =7,33 м

Максимально возможная пропускная способность составляет 30-50 %от теоретической.



Р1 = Пу*р

где Пу - коэффициент, учитывающий условия движения автомобиля, Пу = 0,3ч0,5

Р1=0,5*638,55 = 319,44

Полученный результат не соответствует СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги». К проекту число движения полос принимаем согласно СНиП n=2.

Определение ширины земполотна с обоснованием обочин

участок автомобильная дорога дорожная полоса

Ширина земполотна рассчитывается по следующей формуле:

Взп = Впч+2*bоб

где Впч - ширина проезжей части;

bоб - ширина обочины.

Ширина обочины должна обеспечивать возможность съезда и стоянки автомобилей. Для большинства типов автомобилей этому условию удовлетворяют ширина 3,75 м. Фактическую ширину обочины берем из СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги». Для расчетов принимаем минимальную ширину обочины.

Рассчитаем ширину обочины для трех случаев:

Движение встречных легковых автомобилей:

Взп1 = 6,26+2*2=10,26 м

Движение встречных грузовых автомобилей:

Взп2 = 7,43+2*2=11,43 м

Движение встречных грузового и легкового автомобилей:

Взп3 = 10,63+2*2=14,63 м

По СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» Взп=10 м. В целях экономии принимаем меньшее значение Взп=10 м.

Расчет предельного продольного уклона

Величина наибольшего продольного уклона может быть найдена из уравнения движения или по динамической характеристике автомобиля. Динамическая характеристика дает зависимость динамического фактора от скорости движения на разных передачах.

Принимаем динамические характеристики грузового автомобиля МА-503.

iпрод.= Д - f

где Д - динамический фактор автомобиля;

f - коэффициент сопротивления качению.

Для скорости V=50 км/ч f 0= 0,007ч0,012, во всех остальных случаях f рассчитывается следующим образом:

где - расчетная скорость,

;

- коэффициент сопротивления качению при



V=50 км/ч,

=0,0103

iпрод.= 0,045 - 0,0103=0,0347?35‰

Полученное в процессе расчетов значение не соответствует СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги». К проекту предельный продольный уклон принимаем согласно СНиП iпрод=60%

Расчет предельных уклонов преодолеваемых автомобилем

Полученные значения предельных продольных уклонов проверяются по условиям сцеплении. Динамический фактор по условиям сцепления рассчитывается при неблагоприятных для движения мокром и грязном состоянии покрытия по формуле:

где - коэффициент сцепления автомобильной шины с поверхностью дорожного покрытия. Принимается в пределах 0,18ч0,20,

- часть веса. Приходящаяся на ведущую ось автомобиля, =8800Н

- полный вес автомобиля, =9770Н

- сопротивление воздуха

- лобовая площадь автомобиля, F=4,3 м2



Vрасч - расчетная скорость, Vрасч=80 км/ч

K - коэффициент обтекаемости автомобиля, принимается в пределах 0,55ч0,60, K=0,60

Таким образом продольный уклон, который автомобиль может преодолеть без пробуксовывания:

40‰ < =60‰,

следовательно автомобиль на проектируемом участке не будет буксовать.

Расчет наименьшего радиуса кривых в плане

Наименьший радиус кривых в плане определяется по формуле:

где Vрасч - расчетная скорость автомобиля, Vрасч = 80км/ч;

- коэффициент поперечной силы;

- поперечный уклон проезжей части,

При определении радиусов кривых в плане считается, что автомобиль движется по слегка увлажненному чистому покрытию. В этом случае , где - коэффициент поперечного сцепления. Принимается в пределах 0,050,10

Радиус без виража:

=0,05

=0,02

Радиус кривой в плане с виражом:

=0,15

=0,04

Из условия видимости дороги в кривой в ночное время с учетом остановки автомобиля перед препятствием минимальный радиус определяется по следующей формуле:

где - наименьшее расстояние видимости для остановки, ; (согл. СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги»)

- угол отклонения света фар,

Расчет минимальных параметров переходных кривых

Если к переходной кривой не предъявляются специальные требования обеспечения зрительной плавности трассы, то длину ее назначают исходя из условия, чтобы центробежная сила нарастала во время проезда кривой достаточно замедленно, не вызывая неприятных ощущений у пассажиров. Минимальная длина переходной кривой определяется по формуле

где - радиус кривой, м;

- расчетная скорость автомобиля, =80 км/ч;

- скорость нарастания центробежного ускорения,

Согласно СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» = 120 м. Для расчетов принимаем значение переходной кривой по СНиП.



Определение расстояния видимости

Расчетное расстояние видимости на проектируемой дороге определяется из трех схем видимости:

Схема 1: Остановка автомобиля перед препятствием (расстояние видимости поверхности дороги).

, м

где - расчетная скорость автомобиля, =80 км/ч;

- коэффициент, учитывающий эффективность действия тормозов. , - для грузовых, автобусов, автопоездов. Для проекта принимаем ;

- коэффициент продольного сцепления при торможении. =0,5 - для чистых покрытий;

- зазор безопасности, = 10 м.

Схема 2: Торможение двух автомобилей, двигающихся навстречу друг другу. Расчет ведется из предположения, что скорости автомобилей одинаковые, участок дороги горизонтальный, коэффициенты, учитывающие эффективность действия тормозов, равны.



Схема 3: Обгон легковых автомобилей грузовым автомобилем при наличии встречного движения.

Расчет ведется из предположения, что легковой автомобиль движется со скоростью , а скорость грузовика меньше скорости легкового автомобиля с выездом на полосу встречного движения. При этом принимается, что участок дороги горизонтальный, а скорость движения встречного автомобиля .

где - путь, который пройдет легковой автомобиль, когда нагонит грузовой автомобиль и поравняется с ним, м;

где - расстояние между легковым и грузовым автомобилями в момент начала заезда на полосу встречного движения, м;

- длина грузового автомобиля, ;

, - скорости легкового и грузового автомобилей соответственно,=80 км/ч, =50 км/ч (МА-503.)

=80 км/ч



- путь, который пройдет грузовой автомобиль за время обгона, м;

где - расстояние, при котором легковой автомобиль должен возвратиться на свою полосу, м

- путь, который проходит встречный автомобиль за период обгона, м.

где - скорость встречного автомобиля, =80 км/ч



Минимальное расстояние боковой видимости

Минимальное расстояние боковой видимости определяется по следующей формуле:

где - скорость бегущего пешехода,

- расчетная скорость автомобиля согласно СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги», = 80 км/ч

Размещено на Allbest.ru

...