Проектирование автомобильной дороги

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

1. Общая часть

2. Общая характеристика района проектирования

3. Обоснование технической категории автомобильной дороги и назначение основных геометрических параметров

3.1 Определение минимальных радиусов кривых в плане

3.2 Определение расчетного расстояния видимости

3.3 Определение минимальных радиусов вертикальных кривых

3.4 Определение величины срезки откоса выемки на кривой минимального радиуса

4. Обоснование ширины проезжей части и земляного полотна

5. Определение пропускной способности и числа полос движения

6. Определение величины уширения проезжей части на кривой

7. Расчет отгона виража

1. Общая часть

автомобильная дорога параметр

Учебный проект «Проектирование автомобильной дороги» по предмету «Основы проектирования транспортных сооружений» разработан на основании задания на проектирование.

Исходными данными для проектирования послужили:

- карта масштаба 1:25 000

-Дорожно-климатический:район Волгоградская об.

-Перспективная интенсивность движения:589 авт\сут.

-Тип дорожной одежды:а\б

-Преобладающие грунты на трасе проектируемого участка дороги:глины

-Состав движения и расчетный тип подвижного состава:ЗИЛ 130

-Высота снежного покрова:

-Дополнительные данные:

2. Общая характеристика района проектирования

Климат области засушливый, с резко выраженной континентальностью. Северо-западная часть находится в зоне лесостепи, восточная -- в зоне полупустынь, приближаясь к настоящим пустыням. Средняя температура января от -8 до -12, июля от 23 до 25. Среднегодовое количество осадков выпадает на северо-западе до 500 мм, на юго-востоке -- менее 300 мм. Абсолютный максимум тепла +42…+44 °C наблюдается обычно в июле -- августе. Абсолютный минимум температуры воздуха составляет ?36… ?42 °C и наблюдается в январе -- феврале.

Среднемноголетние сроки образования устойчивого снежного покрова в северных районах -- 11--17 декабря, в южных -- 20--25 декабря. Снежный покров сохраняется от 90 до 110 дней. Средние значения высоты снежного покрова колеблются от 13 до 22 см.

Рельеф разнообразен, от бессточной низменной равнины в Заволжье до возвышенной расчленённой территории на севере и западе области. Область расположена в пределах 2-х почвенных зон -- чернозёмной и каштановой. Почвы чернозёмного типа занимают около 22 % площади, каштанового -- 44 %, интразональные (с преобладанием солонцов) -- 14 %. По условиям тепло- и влагообеспеченности и особенностям состава почв территория Волгоградской области делится на четыре агроклиматические зоны: степная, сухостепная, пустынная и полупустынная.

3. Обоснование технической категории автомобильной дороги и назначение основных геометрических параметров

Проектируемая автомобильная дорога из пункта А в пунтк Б размещается на территории Волгоградской области. Проектируемая дорога является дорогой местного значения,lv-технической категории. Категория дороги принята дороги согласно п.1.1. табл.1 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные», так как перспективная интенсивность движения согласно задания на проектирование равна 589 авт/сут.

Дорога расположена в Волгоградской области.

3.1 Определение минимальных радиусов кривых в плане

Наименьший радиус кривой в плане, обеспечивающий безопасное движение по кривой с расчетной скоростью, определяется по условию устойчивости автомобиля, по формуле

где V - расчетная скорость движения автомобиля для данной категории дороги, км/ч, согласно талб.3 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» V=80км/ч для дороги категории III по пересеченной местности.;

µ - коэффициент поперечной силы, из условия устойчивости против заноса µ=0,12;

- поперечный уклон проезжей части.

На сложных участках трассы могут быть приняты меньшие радиусы. В этом случае обязательно проведение дополнительных мероприятий (переходные кривые, виражи и уширения проезжей части), обеспечивающих большую безопасность движения. Наименьший радиус кривых в плане, который может быть применен на особо сложных участках, с устройством виража определяют по формуле:

где - расчетная скорость движения автомобиля для трудных участков пересеченной местности, км/ч, согласно талб.3 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» V=60км/ч для дороги категории IV.;

µ - коэффициент поперечной силы, из условия устойчивости против заноса µ=0,15ч0,17; - поперечный уклон проезжей части на вираже Согласно п.4.17 и табл.8 равен 40‰. Не в чем.

Эти радиусы являются минимальными. Для обеспечения плавности и комфортности движения во всех случаях, когда это возможно, следует принимать величину радиуса не менее 3000м.

3.2 Определение расчетного расстояния видимости

Видимость на дороге называется минимально необходимое расстояние, на котором водитель должен видеть впереди дорогу или препятствие с ней. Величина расчетного расстояния видимости (S) определяется расчетной скоростью движения и принятой схемой видимости, под которой подразумевается взаимное расположение автомобиля и препятствия на дороге.

Схема 1. Автомобиль встречает препятствие на той же полосе, и требуется полная остановка до препятствия (рис. 1).

Рис.1. Схема к определению расстояния видимости из условия остановки перед препятствием

где - расстояние, которое проходит автомобиль за время реакции водителя, м;

- тормозной путь автомобиля, м;

- расстояние безопасности, 5ч10м.

V - скорость автомобиля, м/с;

к - коэффициент эксплуатационных условий торможения, в среднем к=1,4;

ц - коэффициент продольного сцепления шины с дорогой, принимаемый при расчете пропускной способности в нормальных условиях эксплуатации равным 0,5;

i - продольный уклон, рассматриваемого участка. При расчете условно примем за ноль.

Так как в курсовом проекте мы расчет ведем по автомобилю КамАЗ 35320, то его максимальная скорость 80км/4=22,2м/с. Значение округляем кратно 25.

Значит, расстояние видимости для рассматриваемого транспортного средства в данных условиях будет составлять 125м. Для скорости 80 км/ч наименьшее расстояние видимости согласно табл.10 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» составляет 150м. Значит требуемое расстояние видимости обеспечивается и ограничений по скорости не требуется.

Схема II. Автомобиль А обгоняет автомобиль Б с выездом на соседнюю полосу движения, по которой двигается встречный автомобиль В. Водитель автомобиля А должен увидеть автомобиль Б на таком расстоянии, чтобы успеть сделать обгон и возвратиться на свою полосу до встречи с автомобилем В.

Рис.2. Схема к определению расстояния видимости из условия обгона

Имеется в виду, что в момент начала обгона автомобиля А и Б находятся на расстоянии, равном разности тормозных путей S_а - S_б. Пока автомобиль А пройдет со скоростью V₁ путь l₂, за это время обгоняемый автомобиль Б пройдет путь, равный l₂ -(S_а - S_б), т.е.

;

За время, в течение которого автомобиль А пройдет расстояние 2l₂ со скоростью V₁, встречный автомобиль В пройдет путь l₂ со скоростью V₃, т.е.

Отсюда

Наибольшее расстояние видимости получается при расчете на встречный легковой автомобиль (V₃ =V₁), поэтому в расчете примем, что скорость первого и третьего автомобиля равны.

Значит, расстояние видимости для рассматриваемого транспортного средства в данных условиях будет составлять 150м. Для скорости 80 км/ч наименьшее расстояние видимости согласно табл.10 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» составляет 250м.

Требуемое для данной скорости расстояние видимости в данном месте дороги обеспечено, ограничение скорости не требуется.

3.3 Определение наименьших радиусов вертикальных кривых

Для улучшения условий движения и обеспечения видимости переломы продольного профиля смягчают введением выпуклых и вогнутых кривых.

Минимальные радиусы выпуклых кривых определяют из условия обеспечения видимости поверхности дороги. Для расчета принимаем значения полученные расчетным путем, а не принятые по СНиП и округляем кратно 25.

R_вып =

для обеспечения видимости встречного автомобиля -

R_вып =

где S_n - расстояние видимости поверхности дороги, определенное ранее.

S_b - расстояние видимости встречного автомобиля

d - величина возвышения глаз водителя над поверхностью дороги, здесь принимается равной 1,2м.

Радиус вогнутой кривой назначается на условия допустимой перегрузки рессор, возникающей при движении автомобиля по вогнутой кривой

R_вогн =

где V- расчетная скорость движения автомобиля, м/с;

допустимое центробежное ускорение, дающее перегрузку рессор до 5% и равное 0,5 м/сІ.

R_вогн =

где S_n - расстояние видимости поверхности дороги, определенное ранее.

h_ф - высота фар над поверхностью дороги, принимают равной 0,7м;

б - угол рассеивания света фар, обычно а=2°

Согласно табл.10 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» , . Следовательно необходимая видимость на дороге нормативными радиусами не обеспечивается. При построении продольного профиля необходимо учитывать полученные при расчетах радиусы кривых.

3.4 Определение величины срезки откоса на кривой

Расчет производится по формуле:

где - средняя площадь поперечного сечения насыпи (выемки);

b - ширина проезжей части;

L - расчетная длина отрезка (585м по заданию);

толщина дорожной одежды

Определим среднюю площадь поперечного сечения графическим способом. На рисунке представлен типовой поперечный профиль в выемке с глубиной выемки 2м, глубиной бокового лотка 0,9 м.

Радиус кривой 585 м,

Но этот подсчет приблизительный. Более точные объемы получают с помощью расчетов на ЭВМ. Или на протяжении всей длины строятся поперечники с шагом 50м и расчет ведется на каждом, а затем объемы суммируются.

4. Обоснование ширины проезжей части и земляного полотна

Необходимая ширина полосы движения складывается из ширины кузова автомобиля (в) и расстояний от кузова до края смежной полосы движения (х) и от колеса до кромки проезжей части (у).

При встречном движении автомобилей по соседним полосам

Где - расчетная скорость легкового автомобиля, км/ч;

- расчетная скорость грузового автомобиля, км/ч;

Величина зазора до кромки проезжей части

Ширину полосы движения определяют по выражению

Где с - колея колес автомобиля, м.

4.1 Ширина проезжей части и земляного полотна

Ширину проезжей части назначают в зависимости от числа полос движения на дороге и ширины одной полосы. Так как дорога IV категории, то число полос движения - 2. Ширину проезжей части (Вп.ч.) при двух полосах движения определяют по формуле

Вп.ч.=2П=в+с+2у+2х

Рис.3 Схема к определению ширины проезжей части и земляного полотна

По сторонам проезжей части устраиваем обочины, предназначенные для временной стоянки автомобилей, требующих устранения неисправностей и для временного складирования материалов, необходимых для ремонтных работ на дороге. В нашем случае ширина обочины будет 2.5 м, согласно табл.4 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги».

Ширину укрепленной обочины принимаем 0.5м, согласно табл.4 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги».

Ширину земляного полотна (В) устанавливают по ширине проезжей части и обочин (а):

Поперечный уклон проезжей части принимаем 20‰, а поперечнй уклон обочин 40‰, согласно п.4.16 и табл.7 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги».

5. Определение пропускной способности и числа полос движения

Пропускная способность одной полосы зависит от большого числа факторов, связанных с дорожными условиями, составом потока автомобилей и др. Для ее расчета будем использовать метод динамической модели. Эта модель применяется в предположении, что автомобили двигаются друг за другом примерно с одинаковой скоростью и на расстоянии друг от друга, достаточном для полного торможения данного автомобиля при остановке впереди идущего. При движении автомобиль как бы занимает на дороге не длину, а (динамический габарит автомобиля).

Где l₁ - путь, проходимый автомобилем за время реакции водителя, м;

l₂ - минимальное расстояние, на которое задний автомобиль может приблизиться к переднему, обычно принимают равным тормозному пути автомобиля, м;

l₃ - запас расстояния между остановившимися автомобилями, принимаемый 5ч10м;

l₄ - длина автомобиля.

Тогда пропускную способность полосы движения определяем по выражению.

Где V - расчетная скорость движения автомобиля, км/ч;

к - коэффициент эксплуатационного состояния тормозного заднего автомобиля;

- коэффициент продольного сцепления;

i - уклон на рассматриваемом участке дороги, в проекте принимают i=0;

f - коэффициент сопротивления качению.

Согласно табл.1 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» для III категории интенсивность движения составляет св.100 до1000 автомобилей в обоих направлениях. Тогда пропускная способность обоих полос будет 116авт, что соответствует выбранной нами категории дороги.

Технические нормативы проектируемой дороги

6. Определение величины уширения проезжей части на кривой

Согласно п.4.19 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» при радиусах кривых в плане менее 1000м необходимо предусмотреть уширение проезжей части с внутренней стороны за счет обочин, с тем чтобы ширина обочин была не менее 1 м для дорог Iv технической категории.

Величина уширения для радиуса 585 - 0,43 метра (по интерполяции)

7. Расчет отгона виража

Для обеспечения устойчивости автомобиля при движении по кривым малого радиуса устраивается вираж.

Виражем называется проезжая часть на кривой с односкатным поперечным профилем с уклоном внутрь кривой.

Односкатный профиль устраивается на всем протяжении основной круговой кривой. На переходных кривых устраивается постепенный переход от двускатного поперечного профиля к односкатному, называемый отгоном виража.

Поперечный уклон виража принимаем по табл. 8 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги». Так как Челябинская область область относится к районам с частыми гололедами, тогда поперечный уклон примем 40‰.

Так как отгон виража мы будем осуществлять на протяжении переходной кривой начало отгона принимаем на 10 м ранее это кривой. Уширение по внутренней стороне кривой и уклон распределяем равномерно до начала круговой кривой. На круговой кривой поперечник будет одинаковый

Список литературы

1. Бабков В.Ф., Андреев О.В. «Проектирование автомобильных дорог» ч.1 Транспорт, 1987

2. СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» М.1986г.

3. Методические указания к курсовому проекту «Основы проектирования автомобильных дорог»

4. Митин Н.А. «Таблицы для разбивки кривых на автомобильных дорогах». М., «Недра» 1978г.

5. Краткий автомобильный справочник. М, «Транспорт» 1978г.

Размещено на Allbest.ru