Главная Коллекция "Revolution" Строительство и архитектура Проектирование автомобильной дороги

Проектирование автомобильной дороги

Климатическая характеристика района проектирования. Технические нормативы автомобильной дороги. Проектирование трассы с разбивкой пикетажа и расчетом ведомости углов поворота. Конструкции струенаправляющих дамб и траверс. Определение схемы моста.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 17.06.2014
Размер файла 691,8 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Природно-климатические условия района строительства

автомобильный дорога мост

а)Климат

-средняя температура по месяцам, єС:

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

-10,1

-9,6

-4,8

4,4

12,4

16,4

18,4

16,6

11,1

4,7

-1,8

-7,4

- среднегодовая температура: 3,2єС;

- абсолютная минимальная температура: -48єС;

- абсолютная максимальная температура: 40єС;

- средняя максимальная температура наиболее жаркого месяца: 25,7єС;

- температура наиболее холодных суток обеспеченностью:

0,98 -38єС;

0,92 -36єС;

- температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью:

0,98 -36єС;

0,92 -31єС;

- период со средней суточной температурой воздуха:

а) ? 8єС продолжительностью 213 сут: tср= -5,7єС;

б) ? 10єС продолжительностью 227 сут: tср= -4,8єС;

- средняя температура наиболее холодного периода: -18єС;

- продолжительность периода со среднесуточной температурой tє ? 0єС:

153 сут;

- средняя амплитуда температуры t по месяцам, єС:

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

- повторяемость штилей и направлений ветра, %:

а) за январь

штиль 9%

С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

6

10

13

16

11

18

15

11

б) за июль

штиль 16%

С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

10

12

11

6

7

10

21

23

- средняя скорость по направлениям, м/с:

а) за январь

С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

4,6

4,6

4,9

5,3

5,6

6,3

5,2

4,8

б) за июль

С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

4

3,8

3,5

3,4

3,7

4,4

4,4

4,5

Глубина промерзания грунтов

По данным схематической карты (из СНиП 2.01.01.-82 «Строительная климатология и геофизика») глубина промерзания глинистых и суглинистых грунтов на территории Орловской области составляет примерно 115 см.

б) Грунтово-гидрологические условия

На данной карте Орловской области в районе юга находится озеро Чёрное. Севернее озера Черное протекает река Беличка, которая впадает в это озеро. На севере Орловской области расположена река Голубая, а на юге - река Каменка, направление которой с востока на юг. На западе протекает река Андога со скоростью течения 0,1 м/с, течёт с юга на север.

Местность обладает рядом водонапорных башен, также имеются естественные источники (ключи, родники).

в) Растительность

Леса занимают значительную часть территории. В западной части расположен лес Северный, площадью 23,5 га, основная порода сосна со средней высотой 20 м, средней толщиной ствола 0,2 м и средним расстоянием между деревьями 6 м. Восточнее этого леса расположен смешенные лес, площадью 68 га (основные породы сосна и берёза) со средней высотой ствола 20 м, средней толщиной ствола 0,2 м, средним расстоянием между деревьями 5 м. Южнее данного леса расположен еловый лес, площадью 38 га, средняя высота ствола 20 м, средняя толщина 0,2 м, среднее расстояние между деревьями 6 м. на юго-востоке расположен смешенный лес Коршуки, площадью 16 га, основные породы ель и берёза, средняя высота 15 м, средняя толщина 0,25 м, среднее расстояние между деревьями 5 м. Южнее свх. Беличи располагаются сады общей площадью 4 га. Севернее свх. Беличи - берёзовый лес площадью 15 га, средняя высота 16 м, средняя толщина 0,3 м, среднее расстояние между деревьями 5 м. Южнее Вороново расположен лес площадью 2,5 га, в этом же направлении находятся 2 полосы древесных насаждений протяжённостью по 100 м. в 350 м к северу от Вороново стоит смешенный лес площадью 6,5 га (основные породы сосна и берёза), средняя высота 16 м, средняя толщина 0,15 м, среднее расстояние между деревьями 4 м. К северо-востоку в 100 м от этого леса располагаются группы кустарников на вырубке площадью 3 га, восточнее данной группы находится полоса древесных насаждений протяжённостью 90 м. К западу от Добрынино стоят 2 лесных массива площадями 1,2 га и 1,8 га. В северном направлении от Добрынино на территории площадью 2,5 га находятся отдельные кустарники с отдельно стоящими лиственными деревьями. Также в 650 м к востоку находятся отдельные группы кустарников площадью 2,8 га, причём, на юго-востоке первой территории расположены 3 параллельных полосы древесных насаждений протяжённостью 50-100 м. На берегах озера чёрное располагаются группы кустарников на проходимом болоте глубиной 0,3 м и площадью 56,5 га, на юге озера расположены камышовые и тростниковые заросли на непроходимом болоте глубиной 0,7 м, ниже непроходимого болота находятся кустарники на проходимом болоте глубиной 0,5 м и площадью 17,5 га.

г) Рельеф

Рельеф местности обусловливает технические нормативы проектирования дороги, так как сказывается на расчётной скорости движения.

Равнинный рельеф характеризуется ровными пространствами с колебаниями отметок на 1 км менее 30 м, широкими и пологими долинами рек и наибольшими уклонами местности 1:15.

Пересечённый рельеф характеризуется холмистой местностью, прорезанной низинами и водоразделами, при общей разности высот не более 200 м, с наибольшими уклонами поверхности 1:5.

Горный рельеф характеризуется наличием горных хребтов и отдельных гор, глубоких долин с крутыми, часто отвесными склонами.

К трудным участкам пересечённой местности относится рельеф, прорезанный часто чередующимися глубокими долинами рек с разницей отметок долин и водоразделов более 50 м на расстоянии не более 0,5 км. К трудным участкам горной местности относятся участки перевалов через горные хребты и участки горных ущелий со сложными, сильно изрезанными или недостаточно устойчивыми склонами.

В целом местность обладает равнинным рельефом, пересечённым долинами рек.

2. Технические нормативы автомобильной дороги

Техническую категорию устанавливаем на основании суммарной перспективной интенсивности движения согласно заданию по СНиП 2.05.02-85. Таким образом, получаем, что перспективной интенсивности движения 3560 авт/сут соответствует II категория проектируемой нами автомобильной дороги.

Параметры элементов дороги:

- число полос движения - 2;

- ширина полосы движения - 3,75 м;

- ширина проезжей части - 7,5 м;

- ширина обочин - 3,75 м;

- наименьшая ширина укрепительной полосы обочины - 0,75 м;

- ширина земляного полотна - 15 м.

Расчетная скорость:

- основные - 120 км/ч;

Минимальный радиус круговой кривой в плане 800 м;

Минимальный радиус вертикальной круговой кривой выпуклой и вогнутой. Выпуклой: 15000м, вогнутой: 5000м;

Максимальный допустимый продольный уклон 60%;

Расстояние обеспеченной видимости для остановки 250 м, для встречного автомобиля 450 м.

3. Определение расчетного расхода заданной вероятности превышения и соответствующего ему уровня

3.1 Графоаналитический расчет уровней воды

Каждый из наблюдавшихся максимальных годовых уровней воды может быть охарактеризован так называемой эмпирической вероятностью превышения, приблизительно устанавливаемой по формуле:

,

где - порядковый номер членов ряда гидрологической характеристики, расположенного в убывающем порядке;

- общее число членов ряда.

Данные наблюдений в створе перехода за 16 лет, результаты их ранжирования и вычисления эмпирической вероятности превышения каждого из зафиксированных уровней приведены в таблице.

Ранжированный ряд наблюдений за уровнями воды.

Год

H, см

m

Pm

1986

688

1

5,88

1976

633

2

11,76

1987

424

3

17,65

1985

412

4

23,53

1988

411

5

29,41

1984

388

6

35,29

1975

357

7

41,18

1978

346

8

47,06

1983

324

9

52,94

1974

318

10

58,82

1989

318

11

64,70

1977

304

12

70,59

1982

287

13

76,47

1979

275

14

82,35

1980

252

15

88,24

1981

226

16

94,12

Ранжированные данные наносятся на клетчатку нормального распределения. При Pm=1%, H=688 см. Д=688-688=0см= 0,00м. РУВВ=127,91-0,00=127,91.

3.2 Морфометрический расчет

Расчет производится по створу мостового перехода, так как для определения отверстия моста необходимо знать распределение расхода воды между руслом и поймами именно в этом поперечном сечении реки.

Для расчета используется формула:

,

где - площадь сечения при расчетном уровне, м2;

- коэффициент Шези;

- средняя глубина при расчетном уровне, м.

Индексы «рб» и «п» означают соответственно «русловой в бытовых условиях» и «пойменный».

Коэффициент Шези:

,

где - коэффициент ровности (, где - коэффициент шероховатости, - для русла, - для поймы)

Подсчет данных для морфометрического расчета.

Пикет

Плюс

Отметки дна, м

Глубина воды, м

Средняя глубина, м

Длина участка, м

Площадь, м2

Расчеты

Русло
30
31
32
33
34

35
20
70
20
70
20
70
20
70
20
70

20
127,91
123,50
121,61
119,50
121,47
120,99
121,73
122,65
123,53
123,32

123,69
0
4,41
6,30
8,41
6,44
6,92
6,18
5,26
4,38
4,59

4,22
2,205
5,355
7,355
7,425
6,68
6,60
5,72
4,82
4,485

4,405
50
50
50
50
50
50
50
50
50

50
110,25
267,75
367,75
371,25
334
330
286
241
224,25

220,25

ИТОГО:

5,505

400

2752,5

Пойма
35
36
37
38
39

40
20
70
20
70
20
70
20
70
20
70

20
123,69
124,37
124,22
124,49
124,33
124,27
123,77
123,89
124,18
124,56

127,91
4,22
3,54
3,69
3,42
3,58
3,64
4,14
4,02
3,73
3,35

0
3,88
3,615
3,555
3,50
3,61
3,89
4,08
3,875
3,54

1,675
50
50
50
50
50
50
50
50
50

50
194
180,75
177,75
175
180,5
194,5
204
193,75
177

83,75

ИТОГО:

3,522

500

1761
Определяем относительный русловой бытовой расход:
Отсюда следует, что в бытовом состоянии русло пропускает 81% расхода, а пойма - 19%.

4. Расчет отверстия моста

Назначение отверстия моста производится на основе расчетов и сравнений вариантов. Так как мостовой переход состоит из комплекса сооружений, то уменьшение отверстия моста и экономия на стоимости пролетных строений может повлечь за собой увеличение стоимости подходов, регуляционных сооружений и опор моста.

С другой стороны, необоснованное увеличение отверстия вызывает дополнительные расходы на постройку дорогостоящих конструкций пролетных строений и опор.

В результате стеснения потока сооружениями мостового перехода перед мостом возникает подпор и в подмостовом сечении; из-за увеличения скоростей течения могут произойти размывы. Длина моста зависит от допустимых деформаций дна реки, оцениваемых коэффициентом углубления (размыва) русла под мостом. Коэффициент размыва - это отношение наибольшей глубины русла после размыва к наибольшей его бытовой глубине.

Длину моста определяют по наибольшей возможной величине размыва, называемой «нижним пределом». Больше этой глубины быть не может. Нижний предел размыва рассчитывают по уравнению «предельного баланса наносов».

На равнинных реках не строят мосты короче, чем ширина русла. Этой длине моста соответствует наибольший размыв .

С другой стороны, не имеет смысла делать мост длиннее того, под которым нет углубления русла, и все деформации русла заключаются в искусственном его уширении до размеров отверстия моста. Такое наибольшее отверстие моста при наименьшем коэффициенте размыва определяется, как:

где - ширина русла в бытовых условиях, м;

- коэффициент, учитывающий степень стеснения потока

промежуточными опорами (приближенно );

- ширина опоры по фасаду ( м);

- величина пролета (для реки 6 класса по судоходству для низового

направления м);

- расчетный расход, м3/с;

- расход воды, проходимый в бытовых условиях в русловой части

реки при РГВВ, м3/с.

Максимальный коэффициент размыва при наименьшей длине моста:

;

.

Любому принятому промежуточному значению коэффициента размыва в пределах от 1 до соответствует длина моста:

.

Разным длинам мостам, а значит, и разным значениям коэффициента размыва, соответствуют и различные самые низкие отметки размытого дна, определяющие глубину заложения и способ устройства фундаментов опор моста.

При вычислении отметок размытого дна следует учитывать не только коэффициент размыва, но и возможную погрешность расчета, а также глубину местного воронкообразного размыва, развивающегося у опоры. Пользуются формулой:

где - отметка расчетного уровня воды, м;

- наибольшая глубина в русле под мостом до размыва ();

- принятый коэффициент размыва, соответствующий выбранному

отверстию моста;

- глубина воронки местного размыва, м;

- относительная погрешность определения коэффициента размыва.

При морфометрическом расчете погрешность распределения расхода воды между руслом и поймой .

Глубина воронки местного размыва рассчитывается по формуле И. А. Ярославцева:

где - коэффициент формы опоры;

- скорость после размыва под мостом при длине моста, равной ширине русла, принимаемая по карте, в нашем случае равна 0,1 м/с;

- ускорение свободного падения ();

- ширина опоры ().

Для обычных очертаний мостовых опор в плане можно принять средний коэффициент формы . Для песков можно пренебречь величиной .

где - скорость воды в русле в бытовых условиях;

- принятый коэффициент размыва, соответствующий выбранному

отверстию моста;

- коэффициент, учитывающий степень стеснения потока

промежуточными опорами ( ).

Задавая различные коэффициенты размыва, вычисляются соответствующие им длины мостов и отметки размытого дна у опор.

По техническим условиям проектирования мостов глубина заложения подошвы массивного фундамента опоры моста, считая от линии общего размыва, должна быть не менее чем глубина воронки местного размыва или 2,5 м.

Отсюда вычисляется отметка подошвы фундамента:

.

Величина определяет необходимую глубину котлована (от уровня меженных вод) для фундаментов опор на естественном основании:

,

где

1)

2)

3)

4)

5)

Результаты расчета сводятся в таблицу и изображаются на графике.

Расчетные данные характеристик моста.

Характеристики

моста и размыва

Коэффициенты размыва, Р

Рmax=1

1,063

1,126

1,189

Pmin=1,25

L

Дразм

Дподм

hф

699

117,78

115,28

8,41

638

117,16

114,66

9,03

585

116,55

114,05

9,64

539

115,93

113,43

10,26

500

115,34

112,84

10,85

Анализ полученных данных должен осуществляться с учетом типов фундаментов опор моста. Принимаем L = 600 м при Р = 1,145.

5. Определение схемы моста

При составлении схемы моста необходимо предусмотреть надлежащее количество больших пролетов, а также требуемое возвышение низа пролетного строения над расчетным судоходным горизонтом (уровнем) РСГ.

5.1 Определение расчетного судоходного горизонта

За расчетный судоходный горизонт (уровень воды) РСГ принимается уровень воды несколько более низкий, чем максимальный годовой уровень, эмпирическая вероятность превышения которого соответствует классу водного пути, пересекаемого дорогой (в соответствии с нормами проектирования НСП 103-52).

Уровни воды располагают в убывающем порядке и определяют порядковый номер максимального годового уровня, вероятность которого соответствует классу водного пути:

,

где - продолжительность непрерывного наблюдения в годах ();

- вероятность превышения паводка для водных путей

соответствующего класса (для 5 класса водных путей - 5).

Допустимая продолжительность стояния уровней воды выше РСГ определяется по формуле:

где - разрешаемый процент потери навигационного времени для водных путей соответствующего класса (для 5 класса - 3);

- продолжительность навигации на реке по отчетным данным

(в курсовой работе можно принимать как разницу между началом ледостава и концом ледохода - ).

Строится график ежедневных уровней на водомерном посту в половодье в расчетном году (см. задание), по которому определяется РСГ, то есть понижение уровня воды по отношению к пику паводка, соответствующее продолжительности . Отсюда отметка РСГ составит ():

5.2 Назначение подмостовых габаритов

Подмостовые габариты назначаются в зависимости от класса реки по ГОСТ НСП 103-52.

Подмостовой габарит обозначается перпендикулярно к направлению течения реки очертанием границ пространства в проекте моста, которое должно оставаться свободным для пропуска судов и сплава; внутрь его не могут вдаваться никакие элементы моста.

В многопролетных мостах должно быть не менее двух судоходных пролетов. В соответствии с нормами пролет взводного направления принимается несколько меньшим, чем пролет низового направления.

При косом пересечении реки необходимо несколько увеличить величины пролетов по сравнению с нормальным пересечением:

Пролёт в свету:

Отметка оси проезжей части в судоходных пролетах должна быть не менее:

где - высота подмостового габарита (для 5 класса водных путей );

- конструктивная высота, назначаемая в зависимости от размеров пролета, материала и конструкции пролетного строения (для железобетонных балочных мостов с ненапрягаемой арматурой , где - величина пролета в свету).

Или

Для дальнейших расчетов принимаем большее значение

6. Проектирование подходов к мосту

6.1 Продольный профиль

Продольный профиль подходов к мосту обычно состоит из трех характерных участков:

1) спуски в долину реки с незатопляемых участков трассы;

2) подходы к мосту в пределах затопляемых пойм;

3) сопряжение моста с насыпями подходов.

При пересечении судоходных рек для удовлетворения требований судоходства отметка оси проезжей части моста в пределах судоходных пролетов часто значительно превышает требуемую отметку подходной насыпи.

При проектировании моста большой длины он может располагаться на уклонах как в обе стороны от судоходных пролетов, так и в одну сторону, если основное русло расположено несимметрично.

Сопряжения переломов продольного профиля на подходах к мосту и в пределах моста осуществляются вписыванием вертикальных кривых, радиусы которых должны назначаться возможно большими. Наименьшие допустимые радиусы применять не рекомендуется.

Наименьшая отметка бровки земляного полотна на поймах вычисляется по формуле:

где - величина подпора у насыпи на границе разлива, м;

- высота набега волны на откос насыпи, м;

0,5 - запас, м.

Подпор перед мостом:

где - ширина разлива реки ();

- отверстие моста ();

- количество пойм ();

- степень стеснения потока;

- бытовой уклон;

- величина, учитывающая влияние струенаправляющих дамб

на подпор.

Высота набега волны:

где - коэффициент гладкости покрытия откоса (при бетонном укреплении

);

- высота волны (не может быть более 0,2 от средней глубины воды на

пойме),

- коэффициент заложения откоса насыпи (принимается ).

6.2 Поперечные профили

Поперечные профили на подходах к мосту должны проектироваться с учетом периодического подтопления паводковыми водами. Поэтому следует проектировать отсыпку дамб из устойчивых грунтов. Пылеватые грунты непригодны.

Откосы подходных дамб должны надежным образом укрепляться в тех пределах, где возможно воздействие волны, ударов льда, продольного течения. Типы укрепления назначаются в зависимости от силы этого воздействия (скорости течения, силы ледохода, высоты и разбега волны). Откосы выше волнового воздействия могут укрепляться как у обычных высоких насыпей.

При назначении типов укрепления откосов следует учитывать наличие местных дорожно-строительных материалов, возможность механизации трудоемких работ, экономические и эксплуатационные соображения.

Таблица привязки поперечных профилей

участок

Протяжённость,м

Тип поперечного профиля

начало

конец

0+00

0+78

78

2

0+78

1+74,5

96,5

3

1+74,5

2+63

88,5

4

2+63

3+92

129

3

3+92

4+18

26

2

4+18

5+42

124

3

5+42

9+92

450

4

9+92

13+83

391

3

13+83

14+66

83

2

14+66

15+29

63

3

15+29

17+83

254

2

17+83

18+74

91

3

18+74

20+47,5

173,5

2

20+47,5

21+99,5

152

3

21+99,5

23+24

124,5

4

23+24

24+26

102

3

24+26

26+99

273

2

26+99

28+08

109

3

28+08

30+20

212

4

30+20

36+20

600

Мост

36+20

40+20

400

46

40+20

40+32

12

3

40+32

40+98,85

66,85

2

7. Проектирование регуляционных сооружений

Для плавного подведения пойменных вод к отверстию моста, равномерного распределения скоростей по сечению моста и параллельности струй при проходе потока под мостом проектируются струенаправляющие дамбы, называемые верховыми.

Для плавного отведения потока при растекании его ниже моста устраиваются низовые дамбы.

7.1 Очертание и размеры струенаправляющих дамб

Очертание и размеры струенаправляющих дамб зависят главным образом от меры стеснения потока, конфигурации реки, перпендикулярного или косого пересечения общего потока при паводке, распределения общего пойменного потока между поймами.

Для всех типов очертания составлена таблица координат оси дамбы. За начало координат принята точка в корне дамбы, то есть на оси трассы мостового перехода у устья моста. Ось ординат располагается по перпендикуляру к оси моста, а ось абсцисс - по оси мостового перехода (моста).

Размер проекции верховой части дамбы на ось ординат назначается по формуле:

где - отверстие моста;

=0,15;

Координаты струенаправляющих дамб.

№ точки

Координаты дамб

Ордината

Абсцисса

12

86,4

99

11

90

90

10

86,4

65,7

9

81

52,2

8

72

36

7

63

26,1

6

54

18

5

45

11,7

4

36

7,2

3

27

4,5

2

18

2,7

1

9

0,9

Ось моста

1

9

0,9

2

18

1,8

3

27

3,6

4

36

7,2

7.2 Конструкции струенаправляющих дамб и траверс

Конструкция струенаправляющих дамб и траверс принимается в виде земляных насыпей трапециидального сечения с шириной поверху 2-4м. Отметка верха дамбы начинается на 0,25 м выше расчетного уровня паводка с учетом подпора и набега волны. Скорость потока, обтекающего струенаправляющую дамбу, близка к бытовой скорости русла.

Для укрепления речного откоса струенаправляющей дамбы может быть принято одиночное мощение или бетонная плита небольшого размера, изготовленная заводским способом. Мощение или плиты следует укладывать на гравийную или щебеночную подготовку. Полевой откос дамбы можно укрепить дерном с закрепление его на откосе спицами из свежесрубленных ветвей ивы. Подтопляемые откосы дамбы следует делать не круче 1:2.

Для защиты подошвы откоса дамбы следует устроить вдоль откоса рисберму шириной 2м и глубиной не менее 1м. Крутизну откосов головы дамбы следует назначать не по скорости обтекания. Примерная глубина местного размыва у головы струенаправляющей дамбы определяется по формуле Ярославцева И. А.:

где - коэффициент заложения низового откоса, ().

Для защиты откоса головы дамбы от подмыва применяют тюфяки (сочлененные бетонные или железобетонные плиты). Длина тюфяка (считая от подошвы откоса) определяют по формуле:

8. Расчет дорожной одежды

Дорожные одежды являются наиболее дорогостоящей частью автомобильной дороги. Затраты на их устройство иногда достигают 60-70% от сметной стоимости строительства. От состояния дорожной одежды зависит производительность автомобильного транспорта и себестоимость перевозок.

По условиям работы под нагрузкой различают жесткие и нежесткие дорожные одежды.

Проектирование дорожной одежды состоит из ее конструирования и расчета толщины, а также проектирования поперечного профиля.

Основной задачей является получение такой конструкции дорожной одежды, которая удовлетворяла бы всем основным требованиям.

8.1 Конструирование дорожной одежды

К дорожным одеждам предъявляется следующие основные требования:

1) прочность и деформативность, выражающиеся в долговременной способности дорожных одежд сопротивляться эксплуатационным воздействиям без возникновения недопустимых деформаций или разрушений;

2) ровность поверхности, необходимая для обеспечения движения автомобилей с заданной скоростью без возникновения чрезмерных величин сопротивления качению и колебаний автомобиля, обусловливающих динамические воздействия на его элементы и влияющих на комфортабельность движения и сохранность грузов;

3) шероховатость поверхности, обеспечивающая безопасность движения транспортных средств с заданными скоростями за счет достаточной величины коэффициента сцепления колеса с покрытием, позволяющего осуществить надежное торможение при неблагоприятных погодных и климатических условиях;

4) беспыльность, связанная с интенсивностью процессов износа покрытия;

5) надежность, выражающая вероятность сохранения работоспособности в течение заданного срока службы при определенных условиях эксплуатации;

6) экономичность, выражающая целесообразность вложения денежных

средств на устройство дорожных одежд.

Обеспечение требований к дорожным одеждам зависит также и от прочности, плотности, устойчивости и водно-теплового режима грунтов земляного полотна.

Проектирование дорожной одежды и земляного полотна представляет единый процесс конструирования и расчета дорожной конструкции на прочность, морозоустойчивость и осушение и технико-экономическое обоснование вариантов.

При конструировании дорожной одежды необходимо руководствоваться следующими принципами:

1) тип покрытия, конструкция одежды в целом должны удовлетворять транспортно-эксплуатационным требованиям, предъявляемым к дороге;

2) конструкцию одежды нужно выбирать типовую или вновь разрабатывать для каждого участка или ряда участков дороги, характеризующихся сходными природными условиями, одинаковыми расчетными нагрузками;

3) в соответствующих элементах конструкции должны быть широко использованы местные мало прочные материалы;

4) конструкция должна быть технологичной и обеспечивать возможность максимальной механизации и индустриализации дорожно-строительных процессов;

5) при назначении конструкции дорожной одежды следует учитывать региональный опыт строительства и эксплуатации дорог в заданном конкретном районе.

Многообразие встречающихся на практике условий не позволяет исчерпывающе рекомендовать конструирование дорожкой одежды. Однако некоторые основные положения следует привести:

1) конструкция дорожной одежды и земляное полотно должны проектироваться совместно;

2) для обеспечения надежного дренирования всей дорожной одежды целесообразно располагать отдельные конструктивные слои в порядке постепенного повышения коэффициента фильтрации с глубиной;

3) в условиях, где основным источником увлажнения являются пары воды, перемещающейся от теплых к более холодным местам, необходимо устраивать в нижней части дорожной одежды пароизолирующий слой для исключения миграции воды снизу вверх, конденсации ее на холодных каменных материалах и переувлажнения грунтового основания;

4) материалы дорожной одежды следует располагать так, чтобы прочность их уменьшалась сверху вниз;

5) по технологическим соображениям дорожную одежду следует конструировать с минимальным числом конструктивных слоев;

6) для снижения стоимости дорожной одежды, уменьшения транспортной работы по перевозке материалов следует максимально использовать местные материалы;

7) при подборе материалов для конструктивных слоев следует учитывать требования, предъявляемые к этим слоям и к материалам для них.

Основания под асфальтобетонные покрытия необходимо устраивать без швов из материалов, обеспечивающих беспросадочность основания и работу в течение расчетного срока службы без появления температурных трещин. С этой целью в верхних слоях основания под асфальтобетонные покрытия необходимо применять укрепленные вяжущими каменные материалы.

При усовершенствованных облегченных покрытиях в качестве оснований применяются щебеночные, гравийные материалы; грунты, укрепленные неорганическими и органическими вяжущими; шлаки.

При переходных покрытиях основания, как правило, отсутствуют и их функции выполняет дополнительный слой основания.

Для дополнительного слоя основания применяются местные материалы.

В случае укладки крупнозернистых материалов на глинистые и суглинистые грунты для предотвращения проникания грунта в слой материала следует предусматривать противозаиливающую прослойку, толщиной не менее 5 см из песка, высевок, укрепленного грунта.

Конструкция дорожной одежды

8.2 Расчет толщины дорожной одежды по допускаемому упругому прогибу

Требуемый минимальный модуль упругости определяется в зависимости от расчетной интенсивности движения, приведенной к расчетному автомобилю группы А или Б.

При расчете на прочность одежд автомобильных дорог II категорий следует предусматривать в качестве расчетной нормированную нагрузку для транспортных средств группы А.

Приведенная расчетная интенсивность воздействия нагрузки вычисляется по формуле:

,

где - коэффициент, учитывающий число полос движения и

распределение движения по ним;

- общее число различных марок транспортных средств в составе

транспортного потока;

- число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных

средств m-ной марки (грузовые авт/сут; автопоезда

авт/сут);

- суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную

одежду транспортного средства m-ной марки к расчетной нагрузке

(грузовые ; автопоезда ).

авт/сут.

1) Находим эквивалентный модуль упругости на поверхности верхнего

слоя покрытия:

;

;

где - толщина слоя, см;

- диаметр колеса (см).

;

=0,04·4500=180 МПа

2) Находим эквивалентный модуль упругости на поверхности нижнего слоя: ;;;МПа.

3) Находим эквивалентный модуль упругости слоя песка:

;;;МПа.

4) Находим толщину слоя щебня:

;;; h=40·0,185=8 см

8.3 Проверка несвязных слоев дорожной одежды на устойчивость против сдвига

1) Выполняем проверку для грунтового основания:

Для легкого суглинка по табличным данным находим значения угла внутреннего трения и сцепления.

Средний модуль упругости на поверхности грунтового основания находится по формуле:

,

где - модуль упругости -го слоя дорожной одежды, МПа;

- толщина -го слоя, см.

МПа.

;; .

МПа (для II категории дороги) - действующая нагрузка.

Активное напряжение сдвига от временной нагрузки:

МПа.

Определяем по номограмме активное напряжение сдвига от собственного веса дорожной одежды МПа.

Проверка на устойчивость против сдвига определяется следующим неравенством:

,

где - допустимое активное напряжение, определяется по формуле:

,

- коэффициент прочности дорожной одежды, определяемый с учетом заданного уровня надежности ;

- коэффициент, учитывающий снижение сопротивления грунта сдвигу под воздействием подвижных нагрузок, колебаний и т. д.

( при расчете на воздействие кратковременных нагрузок);

- коэффициент запаса на неоднородность условий работы конструкции ();

МПа - сцепление в грунте активной зоны земляного полотна в расчетный период;

- коэффициент перегрузки при движении автомобиля;

- коэффициент, учитывающий условие взаимодействия слоев на контакте.

МПа.

- условие соблюдается.

2) Выполняем проверку для слоя песка.

МПа.

;;;

МПа.

Определяем активное напряжение сдвига от собственного веса дорожной одежды МПа.

МПа.

- условие соблюдается.

8.4 Проверка на растягивающие напряжения в связанных слоях

При двухслойном асфальтобетонном покрытии проверку на растягивающие напряжения выполняют для нижнего слоя.

Находим средний модуль упругости покрытия:

МПа.

;.

Определяем растягивающее напряжение при изгибе от единичной нагрузки в верхнем монолитном слое МПа.

Полное растягивающее напряжение вычисляется по формуле:

МПа.

Это напряжение должно быть не больше допустимого растягивающего напряжения:

.

МПа,

МПаМПа.

Условие выполняется, следовательно, конструкция удовлетворяет требованиям прочности на растяжение при изгибе.

;

;

МПа; МПа;

МПа; МПаМПа - условие выполняется.

8.5 Осушение и обеспечение морозоустойчивости

Толщина дренирующего слоя, необходимая для временного размещения воды, накапливающейся у основания за период бездействия водоотводящих устройств, определяется по формуле:

, см,

где - коэффициент заполнения влагой пор в дренирующем слое

к началу оттаивания;

- пористость уплотненного материала;

- дополнительная толщина слоя для обеспечения устойчивости материала дренирующего слоя под действием кратковременных нагрузок;

- приведенная высота слоя капиллярной воды над уровнем свободной воды;

- количество воды, накапливающееся в дренирующем слое за время запаздывания:

,

- среднесуточный суммарный приток воды к основанию

( л/м2);

- коэффициент, учитывающий неравномерность поступления

воды в процессе оттаивания ();

- коэффициент гидрологического запаса (для непылеватых

Грунтов равен 1);

- время запаздывания начала работы водоотводящих устройств

().

(л/м2),

Суммарная величина дорожной одежды, соответствующая морозному пучению, не превышающая допустимое значение, определяется по формуле:

, см,

где - глубина промерзания, м ();

см - допустимое пучение;

- коэффициент пучения:

, %,

- коэффициент, учитывающий условия увлажнения;

- коэффициент, учитывающий тип поперечного профиля земляного полотна;

- климатический коэффициент, определяемый по карте изолиний ( см2/сут);

=4,5 - коэффициент пучения, определяемый в зависимости от климатического коэффициента;

- коэффициент теплопроводности дорожной одежды;

- коэффициент теплопроводности грунта.

%.

см.

см см - условие выполняется.

Библиографический список

1. Проектирование мостового перехода: Методические указания для выполнения курсовой работы №2 по проектированию автомобильных дорог/Иванов. инж.-строит. ин-т; Сост. И.В. Моисеев. Иваново, 1990.-28 с.

2. СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика/ Минстрой России.-М.: ГП ЦПП, 1996.-140 с.

3. СниП 2.05.02-85 Автомобильные дороги.-М.: ЦИТП Госстрой СССР, 1985.-56 с.

4. Проектирование автомобильных дорог: Справочник инженера проектировщика/Под. ред. Федотова Г.А.-М.: Транспорт, 1989.-437 с.

5. Обеспечение морозоустойчивости и проектирование устройств по осушению дорожных одежд и земляного полотна автомобильных дорог: Методические указания для курсового и дипломного проектирования по специальности 29.10/Иванов. инж.-строит. ин-т; Сост. И.В. Моисеев. Иваново, 1989.-24 с.

6. Бабков В.Ф., О.В. Андреев. Проектирование автомобильных дорог. Ч. II.-М.: Транспорт, 1987.-408 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Изыскания автомобильных дорог

    Транспортно - экономическая характеристика автомобильной дороги Сковородино-Джалинда. Технические нормативы на основные элементы трассы. Проектирование плана дороги. Вычисление направлений и углов поворота трассы. Проектирование продольного профиля.

    курсовая работа [44,9 K], добавлен 31.05.2008

  • Основы проектирования автомобильных дорог

    Природно-климатические условия проектирования автомобильной дороги. Расчет технических норм автомобильной дороги. Проектирование плана трассы. Расчет неправильного пикета. Проектирование продольного профиля автомобильной дороги. Проект отгона виража.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 11.10.2008

  • Проект автомобильной дороги Ванино-Лидога

    Рассмотрены вопросы проектирования основных элементов дороги Ванино-Лидога. Транспортно - экономическая характеристика. Технические нормативы на проектирование. Описание предложенного варианта. Проектирование планов трассы. Направления и углы поворота.

    курсовая работа [150,8 K], добавлен 07.07.2008

  • Проектирование автомобильной дороги

    Технические показатели проектируемого участка автомобильной дороги. Определение категории дороги, нормативных предельно допустимых параметров плана и профиля дороги. Обоснование и описание проектной линии трассы. Поперечные профили земляного полотна.

    курсовая работа [657,6 K], добавлен 14.11.2011

  • Проект участка автомобильной дороги в сельской местности Витебской области

    Характеристика района проектирования. Обоснование категории автомобильной дороги, техническиие нормативы. Разработка плана трассы, профилей земляного полотна, малых водопропускных сооружений, конструкции дорожной одежды; инженерное обустройство; смета.

    дипломная работа [369,7 K], добавлен 08.12.2012

  • Технология возведения земляного полотна автомобильной дороги

    Природные и инженерно-геологические условия района проектирования автомобильной дороги. Определение технической категории дороги. Проектирование вариантов трассы. Продольный и поперечный профили, земляное полотно. Система поверхностного отвода воды.

    курсовая работа [347,3 K], добавлен 18.11.2013

  • Проект автомобильной дороги Завитинск - Поярково

    Рассмотрены вопросы проектирования основных элементов дороги Завитинск-Поярково. Транспортно - экономическая характеристика. Технические нормативы на проектирование. Описание предложенного варианта. Проектирование планов трассы. Расчет поперечного профиля

    курсовая работа [68,4 K], добавлен 07.07.2008

  • Проектирование автомобильной дороги

    Краткая характеристика района строительства. Определение технической категории автомобильной дороги. Обоснование норм и параметров проектирования. Расчет искусственных сооружений. Проектирование продольного профиля. Подсчет объемов земляных работ.

    курсовая работа [943,9 K], добавлен 12.03.2013

  • Проектирование автомобильной дороги

    Краткая характеристика района строительства. Определение технической категории автомобильной дороги. Обоснование норм и параметров проектирования. Расчет искусственных сооружений. Проектирование продольного профиля. Подсчет объемов земляных работ.

    курсовая работа [909,6 K], добавлен 21.05.2013

  • Проектирование автомобильной трассы

    Нормы на проектирование трассы и развитие первичных навыков трассирования по карте и проектирования продольного и поперечного профилей дороги. Транспортная характеристика района строительства. Категория дороги, расчет и обоснование технических нормативов.

    курсовая работа [101,2 K], добавлен 27.01.2014

  • Проект реконструкции автомобильной дороги

    Характеристика района проложения трассы. Реконструкция дороги в плане, технико-экономическое обоснование. Составление ведомости углов поворота, прямых и кривых. Реконструкция дорожной одежды, продольного профиля. Поперечный разрез земляного полотна.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 15.04.2014

  • Ремонт федеральной автомобильной дороги "Богучаны" – "Кодинск" на км 82 – 90 с ПК72 по ПК152 в Богучанском районе Красноярского края

    Экономическая характеристика района проложения трассы. Обоснование капитального ремонта дороги. Проектирование дорожной одежды. Объемы работ по устройству земляного полотна. Оценка автомобильной дороги. Обустройство, организация и безопасность движения.

    дипломная работа [341,0 K], добавлен 19.11.2013

  • Организация строительства автомобильной дороги протяженностью 20 км в Псковской области

    Природно-климатическая характеристика района строительства. Анализ проекта автомобильной дороги. Составление плана трассы. Конструирование и расчёт дорожной одежды. Определение сроков выполнения работ, необходимого количества транспортных средств.

    дипломная работа [2,8 M], добавлен 15.07.2015

  • Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

    Характеристика природных условий района проектирования, описание варианта трассы. Гидрологические и морфометрические расчеты. Расчет отверстия моста и размывов в русле. Составление схемы моста. Проектирование подходов к мосту и регуляционных сооружений.

    курсовая работа [152,3 K], добавлен 24.03.2010

  • Проектирование переходов через водотоки

    Климат, рельеф, почва, гидрологические и инженерно-геологические условия района проектирования автомобильной дороги. Технические нормативы и поперечные профили трассы. Проектирование переходов через малые водотоки и мостового перехода через реку.

    курсовая работа [169,6 K], добавлен 17.05.2011

  • Проектирование участка автомобильной дороги

    Камеральное трассирование на топографической карте. Построение плана автомобильной дороги. Вычисление пикетажных значений точек круговых кривых. Поперечный профиль автомобильной дороги. Проектирование земляного полотна. Расчет объема земляных работ.

    курсовая работа [283,4 K], добавлен 05.10.2012

  • Проектирование автомобильной дороги в Челябинской области

    Климатические, почвенно-грунтовые, гидрологические и гидрогеологические условия Челябинской области. Экономическая характеристика района проектирования автомобильной дороги. Определение контрольных и руководящих отметок. Расчет объемов земляных работ.

    курсовая работа [357,1 K], добавлен 08.03.2015

  • Проектирование автомобильных дорог и аэродромов

    Рельеф и природно-климатические условия Западно-Казахстанской области. Расчёт технических норм автомобильной дороги. Проектирование плана трассы, продольного и поперечного профиля автомобильной дороги, отгона виража. Расчет объемов насыпей и выемок.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 16.06.2015

  • Строительство автомобильной дороги

    Природные условия района строительства. Проектирование плана трассы автомобильной дороги, искусственных сооружений, земляного полотна. Оценка решений методом коэффициентов аварийности. Разработка технологии и организации строительства дорожной одежды.

    курсовая работа [759,9 K], добавлен 07.10.2014

  • Реконструкция участка автомобильной дороги Комсомольское-Денисовка 399–408 км

    Природно-климатические условия района строительства. Технические параметры автомобильной дороги. Проектирование земляного полотна, искусственных сооружений, дорожной одежды. Расчет монолитных слоев на растяжение при изгибе. Принципы благоустройства.

    дипломная работа [18,6 M], добавлен 29.09.2022

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены