Основы проектирования автомобильных дорог

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Основы проектирования автомобильных дорог

Введение

автомобильный дорога трасса

Автомобильные дороги представляют собой сложный комплекс инженерных сооружений для непрерывного, удобного и безопасного движения автомобилей с расчетной нагрузкой и установленными скоростями.

Без автомобильных дорог не может функционировать ни одна отрасль экономики страны. Уровень развития и технического состояния дорожной сети существенно влияют на экономическое и социальное развитие страны в целом, так и ее отдельных регионов, поскольку надежные транспортные связи способствуют повышению эффективности использования основных производственных фондов, трудовых и материальных ресурсов, повышению производительности труда.

Современные автомобильные дороги обслуживают массовые пассажирские и грузовые перевозки. Они стали местом повседневной работы миллионов водителей, ими пользуются пассажиры автобусов и многочисленные туристы. Все это делает необходимым предъявлять к автомобильным дорогам столь же обязательные высокие архитектурно - эстетические требования, как и к любому инженерно - техническому сооружению массового пользования. Постройка дорог должна сопровождаться созданием широкой сети предприятий, предназначенных для обслуживания, как водителей и пассажиров, так и автомобилей. Все эти комплексы сооружений должны вводиться в действие одновременно со сдачей дороги в эксплуатацию.

При строительстве автомобильных дорог возникает необходимость активного решения ряда актуальных проблем развития технологии строительства дорог, среди них такие комплексные технико-экономические проблемы, как: снижение стоимости, повышение эффективности и качества дорожного строительства.

1. Характеристика природно-климатических условий проектирования

Климат

№ п/п	Наименование показателя	Величина
1	Абсолютный минимум температуры воздуха	-47С
2	Абсолютный максимум температуры воздуха	+35С
3	Высота снегового покрова	50 см.
4	Средняя скорость ветра	Ю 5м/с(З); СЗ 3,2м/с (Лето)
5	Глубина промерзания грунтов	0,5

Дорожно-климатическая зона по СНиП 2.05.02-85 - II. Пермская область расположена в центральной части Восточно-Европейской равнины. Климат района проложения трассы умеренно континентальный, со сравнительно нехолодной зимой и коротким и теплым летом. Средняя температура января (?11) ч (?12) єС, июля (+17) ч(+18,5) єС. Среднегодовое количество осадков составляет от 480ч580 (мм). Продолжительность вегетационного периода 160-180 дней. Преобладающее направление ветра - юго-западное в январе и северное в июле.

Повторяемость ветра по направлениям в январе приведена в таблице:

С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	Штиль
13/3,9	8/3	4/2,4	12/3,3	21/4,5	23/4,3	7/4	12/4,1	5

Повторяемость ветра по направлениям в июле приведена в таблице:

С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	Штиль
17/3,3	13/3,1	8/2,3	6/2,4	9/2,4	14/2,9	14/3,1	19/3,5	9

Число дней в году с осадками более 0,1 (мм) составляет 205 дней, более

5 (мм) - 39 дней. Ранняя дата образования устойчивого снежного покрова 16/X, поздняя 29/XI. Дата разрушения устойчивого снежного покрова - ранняя 27/III, поздняя 11/V. Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом составляет 171 день. Наиболее ранний переход через 0^о колеблется от 21/III до 7/IV. Средняя высота снежного покрова за зиму составляет 120 (см), максимальная 170 (см), минимальная 30 (см). Максимальная глубина промерзания грунта - 120 (см).

Роза ветров в январе: Роза ветров в июле:

Температура наружного воздуха по месяцам, єС:

Месяцы
I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
-11,4	-10,6	-5,1	3,8	11,6	16,8	18,1	16,2	10,4	3,4	-3,1	-8,8

Рельеф

Рельеф Пермского края сформировался при образовании Уральских гор около 250 миллионов лет назад и в ходе последующего накопления осадочных пород на кристаллическом фундаменте платформы.

В западной части края (около 85 % его территории), расположенной на восточной окраине Русской равнины, преобладает низменный и равнинный рельеф.

В восточной части края (около 20 % его территории), где проходят Уральские горы, рельеф имеет горный характер: среднегорный для Северного Урала и низкогорный для Среднего Урала. Граница между ними проводится по подножию горы Ослянка (59є с. ш.).

Наиболее высокие горы расположены на севере края:

Тулымский камень (1496 м) -- высочайшая вершина в Пермском крае;

Ишерим (1331 м)

Молебный камень (1240 м);

Ху-Соик (1300 м)

Среди гор Среднего Урала наиболее высокие находятся в хребте Басеги -- Средний Басег (993 м).

Растительность и почвы

Преобладающий тип растительности в Пермском крае -- леса. Они покрывают 71 % территории края. Преобладающие породы деревьев -- ель и пихта. Доля лиственных пород деревьев возрастает в направлении с севера на юг.

В Пермском крае насчитывается 62 вида млекопитающих (более 30 из них имеют промысловое значение), более 270 видов птиц, 39 видов рыб, 6 видов пресмыкающихся и 9 видов земноводных.

Гидрология и гидрография

Реки Пермского края относятся к бассейну реки Камы, крупнейшего левого притока Волги. В Пермском крае более 29 тысяч рек общей длиной свыше 90 тысяч километров.

Только две реки в Пермском крае относятся к большим рекам (то есть имеют длину более 500 км). Это собственно Кама (1805 км) и её левый приток Чусовая (592 км).

В Пермском крае 40 рек длиной от 100 до 600 км. Крупнейшие из них:

Кама -- 1805 км.

Чусовая -- 529 км.

Сылва -- 493 км.

Вишера -- 415 км.

Колва -- 460 км.

Яйва -- 403 км.

Косьва -- 283 км.

Коса -- 267 км.

Весляна -- 266 км.

Иньва -- 257 км.

Обва -- 247 км.

Малые реки (длиной менее 100 км) составляют подавляющее большинство рек края. Некоторые из них имеют историческое значение, например, река Егошиха, в устье которой был основан город Пермь.

Инженерно-геологические условия

На участках малых искусственных сооружений тип местности - 3. Основным грунтом на участке строительства автомобильной дороги является супесь легкая крупная с показателями: по числу пластичности I_p=4-7, с содержанием песчаных частиц до 50% от общей массы грунта. По таблице 7 приложения 2 СНиП 2.05.02-85 супесь легкая крупная относится к III-ей группе грунтов по степени пучинистости, отсюда можно сделать вывод, что данный грунт является пучинистым и не пригодным для возведения земляного полотна.

2. Техническая характеристика проектируемого участка автомобильной дороги

Расчет основных технических нормативов дороги

Установление технической категории дороги

По суммарной интенсивности движения автомобилей всех марок 3827 (авт./сут) согласно СНиП 2.05.02-85 дорога относится ко II категории.

Свыше 3000 до 7000 - автомобильные дороги общегосударственного, республиканского, областного (краевого) значения, дороги местного значения.

Расчет ширины проезжей части и числа полос движения

1) Приведённая интенсивность движения:

N_np=N₁K₁+N₂K₂+………+N_nK_n, (авт./сут)

где N₁,…….,N_n - заданная интенсивность отдельных типов автомобилей, (авт./сут)

K₁,……K_n - коэффициенты приведения отдельных типов автомобилей к легковому.

Марка автомобиля	Перспективный состав движения, %	Заданная интенсивность,N	Коэффициент приведения, K
ЗИЛ - 130	13	498	1,5
Урал - 4320	15	574	2,0
ЗИЛ-130-76	24	918	3,17
ЗИЛ-ММЗ-554	12	459	2,5
КрАЗ-256Б1	15	574	2,5
Автобусы	9	344	3,5
Легковые автомобили	12	459	1,0

N_np=498•1,5+574•2,0+918•3,17+459•2,5+574•2,5+344•3,5+459•1,0=6986 (авт./сут).

Часовая приведённая интенсивность движения:

2) Пропускная способность одной полосы движения:

где V- скорость, (км/ч).

L- минимальное расстояние между автомобилями, рассчитываем для трех разных уклонов ( i=0)

При i=0:

где K_Э - коэффициент эксплуатационных условий торможения, равный в среднем 1,4;

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

i - продольный уклон рассматриваемого участка дороги;

l₀ - длина автомобиля;

l_k - расстояние между остановившимися автомобилями.

3) Необходимое число полос движения:



где N - часовая приведенная интенсивность

Z - расчетный коэффициент загрузки дороги движением (можно принять частично связный поток движения Z=0,5-0,6)

4) Ширина полосы движения и проезжей части:

Ширину каждой полосы определяют из условия встречного движения двух колонн автомобилей, двигающихся с расчётной скоростью. Расчёт выполняют на типы автомобилей, преобладающих в составе движения. Ширина проезжей части дороги с двумя полосами движения определяется по формуле:

где а- ширина кузова автомобиля,

с- колея автомобиля ;

х- зазор между кузовами встречных автомобилей ;

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

а) встречное движение грузовых автомобилей

б) встречное движение легковых автомобилей



Расчет ширины земляного полотна

Ширину обочины принимаем по СНиП 2.05.02-85. Для дороги II категории ширина обочины равна 3,75 метра, ширина проезжей 7,16 метра. Исходя из этих данных ширина земляного полотна равна 14,66 (м) , (7,16+2•3,75=14,66).

Расчёт минимальных радиусов кривых в плане

При расчёте наименьших радиусов в плане рассматривают движение автомобиля по мокрому чистому покрытию. При этом коэффициент поперечного сцепления принимают в качестве основного критерия, и формула радиуса кривых в плане имеет вид:

где - коэффициент поперечного сцепления, равный 0,05-0,10.

В исключительных случаях допускается применять меньшие радиусы, но с устройством виража, то есть односкатной проезжей части с уклоном к центру кривой. Радиус кривой R с учетом устройства виража:

где V - скорость , (км/ч);

м - коэффициент поперечной силы, равный 0,15-0,20;

i_в - поперечный уклон виража, равный i_в= + 0,04; i_в= - 0,04 ;

1. При i_в= + 0,04:

2. При i_в= - 0,04:

Для дальнейшего расчета берем наиболее невыгодный из вариантов, то есть R=550 (м).

При устройстве виража переход от двускатного профиля к односкатному осуществляется на участке отгона виража, длина которого определяется в зависимости от ширины проезжей части в, поперечного уклона виража i_в и дополнительного продольного уклона i_д. Дополнительный продольный уклон возникает при подъеме наружной кромки проезжей части над проектным уклоном при отгоне виража:

где i_д - дополнительный продольный уклон , принимается в зависимости от категории дороги и для дороги II категории i_д не более 0,005.

На подходе к кривой автомобиль двигается по некоторой траектории с переменным радиусом кривизны от на прямом участке до R при входе на круговую кривую, поэтому с обеих сторон основной кривой устраивают переходные кривые, чем достигается постепенное, плавное нарастание центробежной силы с исключением бокового толчка при въезде на круговую кривую.

Длина переходной кривой:

где V- расчётная скорость движения;

J- нарастание центробежного ускорения при движении автомобиля на участке переходной кривой ( принимается равным 0,3 м/с³ );

R- радиус кривой, (м).

Для получения значения переходной кривой и минимального радиуса кривой в плане вычисляют параметр переходной кривой:

Сравниваем это значение с минимально допустимым значением параметров, которое вычисляем по формуле:

Угол, составленный касательной к концу переходной кривой и осью абсцисс:

Определение расстояния видимости

Расстояние видимости определяют по трём принятым схемам видимости:

1) остановка автомобиля перед препятствием;

2) торможение двух автомобилей, двигающихся навстречу друг другу;

3) обгон легковым автомобилем грузового автомобиля при наличии встречного движения;

Схема №1

Расстояние видимости по этой схеме:

где V - скорость легкового автомобиля

К_э- коэффициент эффективности действия тормозов, значение которого для легковых автомобилей принимается равным 1,3; для грузовых автомобилей, автопоездов и автобусов-1,85

_1..-..коэффициент продольного сцепления при торможении на чистых покрытиях, принимаемый равным 0,5;

lз.б. - зазор безопасности, принимаемый равным 5 (м).

Схема № 2

Двигаясь навстречу друг другу по той же полосе, оба автомобиля должны затормозить, и остановится на расстоянии l₀ =5 (м).

При одинаковых скоростях:

Схема № 3

Расчёт выполняют исходя из предположения, что автомобиль, двигающийся со скоростью V_л = 120 (км/ч), обгоняет грузовой автомобиль, двигающийся со скоростью V_г = 60 (км/ч), с выездом на полосу встречного движения. При этом принимают участок дороги горизонтальным, скорость движения встречного автомобиля V_в = 60 (км/ч).

Обгон начинается, когда легковой автомобиль приближается к грузовому на расстояние, равное разности тормозных путей и пути l₁, которое пройдёт легковой автомобиль за время принятия решения об обгоне. В этом случае расстояние между легковым и грузовым автомобилями в момент начала заезда на полосу встречного движения:

Легковой автомобиль нагонит грузовой и поравняется с ним, пройдя путь L₁ со скоростью V_л и затратив на это время:

За это время грузовой автомобиль пройдёт путь L₁-(l₂+l_a) со скоростью V_г, где l_a-длина грузового автомобиля (принимаем 6 метров).Приравнивая значения времени и решая уравнение относительно L₁,получим:

Затем легковой автомобиль должен возвратится на свою полосу движения, но на таком расстоянии перед грузовым автомобилем, чтобы он мог затормозить до полной остановки и при этом осталось некоторое расстояние безопасности 5(м). Тогда это расстояне:

Приравнивая время, необходимое легковому автомобилю для возвращения на свою полосу движения, ко времени, за которое пройдёт грузовой автомобиль путь по всей полосе, получим:

Легковой автомобиль должен завершить обгон и возвратится на свою полосу движения до момента встречи со встречным автомобилем, который движется со скоростью V_в= 60 (км/ч) и за период обгона проходит путь:

Следовательно, расстояние видимости при обгоне:

S₃ = L₁+L₂+L₃ = 300,0+126,8+213,4=640,2 (м).

Определение минимальных радиусов выпуклых и вогнутых вертикальных кривых

Радиус вертикальных выпуклых кривых определяется из условия обеспечения видимости поверхности дорожного покрытия:

где h - высота до уровня глаз водителя легкового автомобиля над поверхностью дороги ( h=1,2 (м)).

Исходя из условия обеспечения видимости встречного автомобиля при обгоне грузового автомобиля радиус выпуклой вертикальной кривой:

Радиус вертикальных вогнутых кривых определяется из условия допустимой перегрузки рессор, чтобы центробежное ускорение а₀ не превышало 0,5 ч 0,7(м/с²).

где V_р - расчётная скорость движения, (км/ч).

Кроме того, производится расчёт расстояния видимости на вертикальной вогнутой кривой при свете фар.

где h_ф - высота фар легкового автомобиля над поверхностью проезжей частим ( h_ф=0,75(м));

- угол рассеивания пучка света фар ( = 2).

Полученные расчётом технические нормативы сводим в таблицу, в которой для сравнения приведены нормативные значения из СНиП 2.05.02-85.

Таблица 1. Таблица технических нормативов.

№ п/п	Технические нормативы	По СНиП 2.05.02-85	По расчету	Принято для проект.
1.	Расчётная скорость, (км/ч)	120	120	120
2.	Число полос движения, (шт.)	2	2	2
3.	Ширина полосы движения, (м)	3,75	3,58	3,75
4.	Ширина проезжей части, (м)	7,5	7,16	7,5
5.	Ширина обочины, (м)	3,75		3,75
6.	Наименьшая ширина укреплённой полосы обочины	0,75		0,75
7.	Ширина земляного полотна, (м)	15,0	14,66	15,0
8.	Поперечный уклон проезжей части, ( 0/00 )	20		20
9.	Поперечный уклон обочины, ( 0/00 )	40		40
10.	Продольный уклон, ( 0/00 )	не более 40		40
11.	Расстояние видимости для остановки автомобиля, (м)	450	186	450
12.	Рекомендуемые радиусы кривых в плане, (м)	не менее 3000	1450	не менее 3000
13.	Рекомендуемые радиусы кривых в продольном профиле: выпуклых, (м) вогнутых, (м)	не менее 70000 не менее 8000	42693 7594	не менее 70000 не менее 8000
14.	Длины кривых в продольном профиле: выпуклых, (м) вогнутых, (м)	не менее 300 не менее 100		не менее 300 не менее 100
15.	Наибольший продольный уклон, ( 0/00 )	40		40
16.	Наименьшее расстояние видимости: для остановки, (м) встречного автомобиля, (м)	250 450	186 367	250 450
17.	Наименьшие радиусы кривых, (м): в плане в продольном профиле: выпуклых вогнутых	800 15000 5000	1450 42693 4330	800 15000 5000
18.	Наибольшая длина прямых участков в плане, (м)	2000-3500		3500
19.	Наименьшая длина прямых участков в плане, (м)	700		700

При сравнении полученных результатов по расчету (аналитически) и данных взятых из СНиП2.05.02-85, к проекту выбирается наиболее выгодный вариант.

3. Проектирование трассы в плане

Трассу дороги следует проектировать как плавную линию в пространстве со взаимной увязкой элементов плана, продольного и поперечного профилей между собой и с окружающим ландшафтом, с оценкой влияния сочетания и размеров элементов дороги на условия движения и зрительное восприятие. Для обеспечения плавности дороги необходимо соблюдение принципов ландшафтного проектирования и использование рационального сочетания элементов плана и продольного профиля.

Кривые в плане и продольном профиле, как правило, следует совмещать. При этом кривые в плане должны быть на 100 - 150 м длиннее кривых в продольном профиле, а смещение вершин кривых должно быть не более ј длины меньшей из них.Следует избегать сопряжение концов кривых в плане с началом кривых в продольном профиле. Расстояние между ними должно быть не менее 150 м.

Длину прямых участков в плане следует ограничивать:

Категория дороги	Предельная длина прямой в плане, м, на местности
	Равниной	Пересеченной
I	3500 - 5000	2000 - 3000
II, III	2000 - 3500	1500 - 2000
IV, V	1500 - 2000	1500
Примечание: Большие длины прямых допустимы при преимущественно легковому движении, меньшие - при грузовом

Радиусы смежных кривых в плане должны различаться не более чем в 1,3 раза. Параметры смежных переходных кривых при сопряжении кривых рекомендуется назначить одинаковыми.

При малых углах поворота дороги в плане рекомендуется применять следующие радиусы круговых кривых:

Угол поворота, (град)	1	2	3	4	5	6	7 - 8
Наименьший радиус круговой кривой, (м)	30000	20000	10000	6000	5000	3000	2500

Не рекомендуется короткая прямая вставка между двумя кривыми в плане, направленными в одну сторону. При длине ее менее 100 м рекомендуется заменять обе кривые одной кривой большего радиуса, при длине 100 - 300 м рекомендуется прямую вставку заменять переходной кривой большего параметра. Прямая вставка как самостоятельный элемент трассы допускается для дорог I и II категории при ее длине более 700 м, для дорог III и IV категории - более 300 м.

Выбор направления трассы

Между двумя заданными точками А и Б на топографической карте необходимо запроектировать участок дороги. Рассматриваются два варианта трассы. Трасса должна гармонично вписываться в ландшафт местности; проектироваться по кратчайшему направлению с наименьшими объемами работ и соблюдением норм проектирования. Согласно расчетной интенсивности движения данная автомобильная дорога относиться к III технической категории.

Исходными данными для проектирования являются технические нормативы элементов плана трассы, определенные в 3 разделе.

Работа по трассированию дороги по карте выполняется в следующем порядке:

1. Начальная и конечная точки трассы дороги соединяются на карте воздушной линией (прямая между заданными точками).

2. Определяются вершины углов, точным транспортиром измеряются углы поворотов и по биссектрисам подбираются радиусы круговых кривых.

3. По каждому варианту должен быть разбит пикетаж, выписаны номера углов поворота, их величина, элементы кривой.

Вариант трассы №1

Трасса имеет один угол поворота: угол поворота ₁=37 и радиус R=3000 (м).Трасса пересекает реку в одном месте, то есть необходимо устройство одного моста. Общая протяженность трассы составляет 4408,22 (м).

Вариант трассы №2

Трасса имеет два угла поворота: первый угол поворота ₁=53 и радиус R=821 (м) ;второй угол поворота ₁=39 и радиус R=1500 (м). Трасса пересекает реку в двух местах, то есть необходимо устройство двух мостов. Общая протяженность трассы составляет 4406,32 (м).

Ведомость углов поворота, прямых и кривых

Параметры круговых кривых рассчитываем по формулам:

Д=2•Т - К

Расчет трассы № 1:

Угол поворота ₁=37;

R=3000 (м)

Д=2•Т - К = 2•1025,2?1975,74=74,65 (м)

Расчет ведомости углов поворота, прямых и кривых:

L_тр.=?L??Д

L₁=1815,78 (м) Д₁=74,65 (м)

L₂=2667,08 (м)

?L=4482,86 (м) ?Д=74,65 (м)

L_тр.=?L??Д=4482,86?74,65=4408,22 (м)

L_тр.= ?П+ ?К

ПКВУП₁=1815,78/100=ПК18+15,78

ПКНК₁= ПКВУП₁?Т₁=1815,78?1025,2=ПК7+90,59

ПККК₁= ПКНК₁+К₁=790,59+1975,74=ПК27+66,33

ПККТ= ПКВУП₁+L₂?Д₁=1815,78+1641,89?74,65=ПК44+08,22

П₁= ПКНК₁=790,58 К₁=1975,74 (м)

П₂=ПККТ?ПККК₁=4408,22?2766,33=1641,89

?П=2432,47 (м) ?К=1975,74 (м)

L_тр.= ?П+ ?К=2432,47+1975,74=4408,22 (м)

ВЕДОМОСТЬ УГЛОВ ПОВОРОТА, ПРЯМЫХ И КРУГОВЫХ КРИВЫХ

Проверка: L_тр.=?L??Д=4482,86?74,65=4408,22 (м)

L_тр.= ?П+ ?К=2432,47+1975,74=4408,22 (м)

Расчет трассы № 2:

Угол поворота ₁=53;

R=821 (м)

Д=2•Т - К = 2•464,61?818,48=61,75(м)

Угол поворота ₂=39;

R=1500 (м)

Д=2•Т - К = 2•583,68?1125,29=42,07 (м)

Расчет ведомости углов поворота, прямых и кривых:

L_тр.=?L??Д

L₁=1159,47 (м) Д₁=61,75 (м)

L₂=1067,75 (м) Д₂=42,07 (м)

L₃=2282,92(м) ?Д=103,82 (м)

?L=4510,14 (м)

L_тр.=?L??Д=4510,14?103,82=4406,32 (м)

L_тр.= ?П+ ?К

ПКВУП₁=1159,47/100=ПК11+59,47

ПКНК₁= ПКВУП₁?Т₁=1159,47?464,61=ПК07+94,86

ПККК₁= ПКНК₁+К₁=794,86+818,48=ПК15+13,34

ПКВУП₂=ПКВУП₁+L₂?Д₁=1159,47+1067,75?61,75=ПК21+65,47

ПКНК₂= ПКВУП₂?Т₂=2165,47?583,68=ПК16+81,79

ПККК₂= ПКНК₂ +К₂=1681,79+1125,29=ПК26+07,08

ПККТ= ПКВУП₂+L₃?Д₂=2165,47+2282,92?42,07=ПК44+06,32

П₁= ПКНК₁=694,86

П₂=ПКНК₂?ПККК₁=1581,79?1513,34=68,45 К₁=818,48 (м)

П₃=ПККТ? ПККК₂=4406,32?2707,08=1699,24 К₂=1125,29 (м)

?П=2462,55 (м) ?К=1943,77 (м)

L_тр.= ?П+ ?К=2462,55+1943,77=4406,32 (м)

Сравнение вариантов трассы

Выбор варианта трассы в плане выполняют на основе сравнения вариантов

Наименование показателя	Величина показателя варианта	Оценка варианта «+» или «-»
	I	II	I	II
Длина трассы дороги, км
Коэффициент удлинения трассы
Наименьший использованный радиус
Протяжённость трассы по неустроенным землям и неустойчивым грунтам, км
Количество, шт.: водопропускных труб путепроводов мостов пересечение с автомобильными дорогами в одном уровне съездов с дороги
Общая протяжённость мостов и путепроводов, п.м.

Вывод: Из сравнения вариантов видно, что наиболее приемлемым и выгодным по условиям расположения, длины, а также соответствия элементов дороги элементам ландшафта является первый вариант трассы, и в дальнейшем все расчеты будут производиться для этого варианта.

4. Проектирование малых искусственных сооружений

Определение максимального расхода от ливневых вод(ПК 14+87)

Максимальный расход ливневых вод заданной вероятности превышения на малых водосборах рассчитывается по формуле стока:

где а_расч - расчетная интенсивность ливня той же вероятности превышения, что и искомый расход, зависящий от продолжительности ливня, мм/мин.

K_t - климатический коэффициент,( K_t =4,29)

a_час - средняя интенсивность ливня часовой продолжительности,( a_час =0,89 мм/мин.)

F - площадь водосборного бассейна,( F =0,121875 км²);

- коэффициент стока, зависящий от вида грунтов на поверхности водосбора,( =1)

- коэффициент редукции, учитывающий неполноту стока.

Для площадей до100 км² коэффициент редукции может быть подсчитан по формуле:

Подставляя все данные в исходную формулу, получаем

051=8,167 (м³/с)

Определение максимального расхода от талых вод(ПК 14+87)

Максимальный расход талых вод для любых бассейнов определяется по формуле :

где h_p - расчётный слой суммарного стока, той же вероятности превышения,что и искомый максимальный расход,( h_p =264 мм);

k₀ - коэффициент дружности половодья,( k₀=0,02);

F - площадь водосборного бассейна,( F =0,121875 км²);

n - показатель степени, зависящий от рельефа водосборного бассейна,(n=0,25);

₁,₂ - коэффициенты, учитывающие снижение расхода на бассейнах, зарегулированных озерами, залесенных и заболоченных, (₁=1,₂=1);

Выбирая из двух расходов Q_л и Q_т максимальный , подбираем для выбранного расхода (Q_л=8,167 (м³/с) ) отверстии водопропускной трубы.

Проектируем водопропускную трубу в безнапорном режиме (то есть подпор меньше высоты трубы на входе либо превышает ее не более чем на 20%, и на всем протяжении трубы водный поток имеет свободную поверхность).

Подбираем диаметр отверстия трубы 2 (м) для расхода Q_л=8,167 (м³/с), с гидравлическими характеристиками: глубина воды перед трубой H=2,14(м) ? что соответствует безнапорному режиму протекания и скорость на выходе из трубы v =3,90 (м/с).

Определение длины трубы(ПК14+87)

Длина трубы зависит от высоты насыпи у трубы H_нас которая определяется по продольному профилю после его проектирования и которая должна быть не менее минимальной высоты насыпи у трубы H_нас ? H_min.

При высоте насыпи H_нас> 6 м:

где B - ширина земляного полотна, (15 м);

i_тр - уклон трубы; принимается равным уклону лога у сооружения ,(25 ⁰/₀₀);

n - толщина стенки оголовка; принимается равной, (0,35 м);

б - угол между осью дороги и трубы ( 80 ⁰ ).

Полная длина трубы:

L_тр=l_тр+2•M=34,541+2•3,66=41,861 (м);

где M - длина оголовка, (3,66 м).

5. Проектирование земляного полотна

Расчет руководящих отметок и отметок контрольных точек

Возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова:

Н_рук=Н_сн+?h

где Н_сн - высота снегового покрова, 0,56 м;

?h - возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова, для II категории дороги 0,7 м;

Н_рук=Н_сн+?h=0,59+0,7=1,29 (м).

Отметка над трубами (расчет для трех труб):

Н_тр=Н_з+ d + д + ? + h_д.о.

где Н_з - высота отметки земли, м;

d - диаметр трубы, м;

д - толщина стенки трубы, м;

h_д.о. -толщина дорожной одежды, (0,55м);

? - требуемая толщина засыпки над трубой до низа дорожной одежды,(0,5 м);

ПК14+87:

Н_тр=Н_з+ d + д + ? + h_д.о.=263,9 + 1,0 + 0,10 + 0,5 + 0,55 = 266,2 (м);

ПК35+75:

Н_тр=Н_з+ d + д + ? + h_д.о.=233,29 + 1,0 + 0,10 + 0,5 + 0,55 = 235,59 (м);

ПК38+92:

Н_тр=Н_з+ d + д + ? + h_д.о.=223,5 +1,0 + 0,10 + 0,5 + 0,55= 225,8 (м).

Отметка моста ПК17+20:

Н_м=РУВВ + Г + h_кон

где РУВВ - расчетный уровень грунтовых вод, (260,95м);

Г - подмостовой габарит, (1 м);

h_кон - высота конструкции, (0,85 м);

Н_м=РУВВ + Г + h_кон=260,95 + 1 + 0,85=262,8 (м).

Проектирование продольного профиля

Проектную линию проводят в зависимости от рельефа местности и гидрогеологических условий:

· В равнинной и заболоченной местностях- по принципу обертывающей линии для невысоких насыпей.

· В пересеченной местности - по принципу секущей с примерным балансом земли для смежных участков насыпей и выемок.

Проектная линия на продольном профиле проводится с учетом отметок «контрольных точек». Производя прикидку положения проектной линии следует вычислять уклоны участков с точностью до целых промилле, далее вписывают в переломы проектной линии выпуклые и вогнутые вертикальные кривые, радиусом не менее рекомендуемого СНиП 2.05.02-85 (для III категории радиус выпуклых кривых должен быть не менее R_min=10000 (м), а по расчетам в 3 разделе радиус составляет R_min=44000 (м). С данным рельефом местности проектируемого участка дороги не рационально использовать такие радиусы (R_min=44000 (м)), и для проектирования выпуклых кривых будем придерживаться требований СНиП 2.05.02-85. Радиус вогнутых R_min=3000 (м), минимальная длина выпуклых кривых K=300 (м), вогнутых K=100 (м)).

Расчет вертикальных кривых ведут аналитически с помощью формул:

Проектирование поперечного профиля

Поперечные профили земляного полотна проектируются на основании типовых поперечных профилей. Для данного варианта продольного профиля применяются четыре типовых поперечных профилей - это насыпь (от 0 до 3 (м), от 3 до 6 (м) и от 6 до 12 (м)), выемка (от 0 до 1 (м)).

6. Подсчет объемов земляных работ

Для подсчета объемов земляных работ использовались формулы Мурзо:

Для насыпи формула имеет вид:

где B - ширина земляного полотна, (B=12 м)

m - коэффициент заложения откоса, (до 3 м: m=4; до 6 м: m=1,5; с 6 до 12 м: m =1,75;)

H₁, H₂ - рабочие отметки точек, м;

L - расстояние между точками, м;

Для выемки формула имеет вид:

где B - ширина земляного полотна, (B=15 м)

H₁, H₂ - рабочие отметки точек, м;

L - расстояние между точками, м;

b - ширина кювета поверху, (b=0,3•4+0,4+0,3•1,5=2,05 (м))

S - площадь поперечного сечения кювета, ()

Если выемка устраивается с закюветными полками( при выемке больше 1 м), то к формуле для выемки следует прибавлять дополнение:

i_п - уклон полки;

p - ширина полки, м.

Таблица

километры	пикеты	плюсы	расстояние, м	рабочая отметка, м	профильный объем, м3	срезка растительного грунта, м3	объем грунта взамен срезанного под насыпями	поправка на устройство проезжей части	итого земляных работ, м3
				насыпь	выемка	насыпь	выемка	насыпь	выемка		насыпь	выемка	насыпь	выемка
1	2	3	4	5	6	9	10	11	12	13	16	17	18	19
0	0	0		1,81							0		18
			100
	1	0		1,42		2986		483,00		483,00	402,5		3066,84
			100
	2	0		1,16		2216		483,00		483,00	402,5		2296,384
			100
	3	0		1,13		1898		483,00		483,00	402,5		1978,94
			100
	4	0		1,22		1963		483,00		483,00	402,5		2043,019
			100
	5	0		1,3		2147		483,00		483,00	402,5		2227,752
			100
	6	0		1,34		2281		483,00		483,00	402,5		2361,513
			100
	7	0		1,75		2814		483,00		483,00	402,5		2894,891
			100
	8	0		1,98		3631		483,00		483,00	402,5		3711,546
			100
	9	0		2,76		5111		483,00		483,00	402,5		5191,459
			100
1	10	0		2,87		6548		483,00		483,00	402,5		6628,592
			100
	11	0		2,56		6210		483,00		483,00	402,5		6290,181
			100
	12	0		2,73		5973		483,00		483,00	402,5		6053,869
			100
	13	0		2,5		5875		483,00		483,00	402,5		5955,546
			100
	14	0		2,17		4987		483,00		483,00	402,5		5067,005
			100
	15	0		2,81		5482		483,00		483,00	402,5		5562,139
			100
	16	0		1,04		3896		483,00		483,00	402,5		3976,762
			100
	17	0		2,28		3145		483,00		483,00	402,5		3225,788
			100
	18	0		2,05		4475		483,00		483,00	402,5		4555,146
			100
	19	0		1,62		3555		483,00		483,00	402,5		3635,529
			100
2	20	0		1,64		3019		483,00		483,00	402,5		3099,273
			100
	21	0		1,84		3300		483,00		483,00	402,5		3380,868
			100
	22	70		1,69		3365		483,00		483,00	402,5		3445,337
			100

Подобные документы

• 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 дороги

  Выбор участка трассы и геодезическое обеспечение при проектировании автомобильных дорог. Повороты трассы и построение профилей. Подсчет объемов земляных работ. Построение продольных и поперечных профилей исследуемой трассы. Разбивка вертикальной кривой.
  
  курсовая работа [670,7 K], добавлен 10.05.2016
  

• 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
  

• Земляное полотно автомобильных дорог

  Характеристика грунтов района строительства трассы. Подсчет объемов земляных работ. Расчет поправок и попикетных объемов земляных масс. Технология производства земляных работ. Выбор машин. Технологическая последовательность укладки дорожного покрытия.
  
  контрольная работа [52,4 K], добавлен 23.03.2017
  

• Проектирование автомобильной дороги общего пользования

  Перспективная интенсивность движения и категории дорог в Автономной Республике Крым. Проектирование вариантов трассы и продольных профилей. Конструирование земляного полотна. Анализ условий и безопасности движения. Определение объемов земляных работ.
  
  курсовая работа [886,1 K], добавлен 04.10.2014
  

• Поектирование автомобильной дороги IV категории

  Обоснование категории автомобильной дороги. Определение расчетного расстояния видимости и радиусов вертикальных кривых. Расчет ширины проезжей части и земляного полотна. Продольный профиль автомобильной дороги. Нанесение геологического профиля.
  
  курсовая работа [122,5 K], добавлен 09.11.2011
  

• 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
  

• 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
  

• Проектирование строительства автомобильной дороги в районе г. Молодечно, Минской области

  Определение основных технических нормативов автомобильной дороги. Проектирование плана закругления малого радиуса. Профили земляного полотна и проезжей части. Определение объемов земляных, планировочных и укрепительных работ. Конструкция дорожной одежды.
  
  курсовая работа [153,1 K], добавлен 26.02.2012
  

• Проект строительства автомобильной дороги в Орловской области

  Административное и хозяйственное значение Орловской области. Расчет перспективной интенсивности движения. Проектирование поперечного профиля земляного полотна. Определение объемов земляных работ и проектирование малых водопропускных сооружений.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 13.04.2012
  

• Строительство автомобильной дороги в Липецкой области

  Построение эпюры грузонапряженности и установление категории дороги. Проектирование дороги в плане. Подсчет объёмов работ по отсыпке земляного полотна и устройству труб. Определение сметной стоимости строительства дороги и дорожно-транспортных расходов.
  
  курсовая работа [720,5 K], добавлен 09.03.2016
  

• 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
  

• 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
  

• Участие в проектировании городских улиц и дорог

  Нормы проектирования городских улиц и дорог. Проектирование земляного полотна. Расчет ширины проезжей части, тротуаров и пешеходных дорожек, технических полос. Остановочные пункты общественного транспорта. Назначение и расчет конструкции дорожной одежды.
  
  отчет по практике [146,2 K], добавлен 27.10.2014
  

• Изыскания и проектирование автомобильных дорог

  Обоснование параметров автомобильной дороги. Проектирование плана трассы по топографическому материалу. Конструирование и расчёт дорожных одежд не жесткого типа. Подсчёт объёмов земляных работ по таблицам Митина. Расчёт отверстия водопропускных труб.
  
  курсовая работа [497,4 K], добавлен 15.04.2017
  

• 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 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
  

• Геодезические работы при капитальном ремонте участка автомобильной дороги Купино-Карасук

  Описание места производства дорожных работ. Сведения о проектируемой автодороге, продольный профиль и земляное полотно. Геодезическая служба при строительстве и реконструкции автомобильной дороги и искусственных сооружений. Геодезическая разбивка трассы.
  
  дипломная работа [1,5 M], добавлен 13.09.2013
  

• Проектирование автомобильных дорог в Пермском крае

  Инженерно-геологическая характеристика района. Техническая категория автомобильной дороги. Проектирование оси трассы на карте. Таблица эксплуатационно-технических характеристик. Проектирование поперечных профилей земляного полотна. Дорожная одежда.
  
  курсовая работа [708,2 K], добавлен 16.05.2017
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам