Расчет технических норм автомобильной дороги

Размещено на http://allbest.ru

Министерство профессионального образования, подготовки и расстановки кадров Республики Саха (Якутия)

ГБОУ РС(Я) «Якутский коммунально-строительный техникум»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Проектирование городских улиц и дорог»

Расчет технических норм автомобильной дороги

Выполнила: студентка гр. СЭД-12

З/О Рожина А.Н.

Проверил преподаватель

Прохорова А.Е.

Якутск 2013г.



Содержание

Введение

1. Общая характеристика района проектирования

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

2.1 Определение минимальных радиусов кривых в плане

2.2 Определение расчетного расстояния видимости

2.3 Определение минимальных радиусов вертикальных кривых

3. Обоснование ширины проезжей части и земляного полотна

4. Пропускная способность полосы движения и загрузка дороги движением

5. Роза ветров

Список использованной литературы



Введение

автомобильный дорога проезжий трасса

Проектирование дорог - это учебная дисциплина, рассматривающая принципы технико-экономического обоснования размеров всех элементов дороги на основе комплексного учета ее народно-хозяйственного значения, природных условий и требований эффективности и безопасности автомобильных перевозок, а также методы выбора направления дороги на местности и составления проекта ее постройки.

Современные автомобильные дороги представляют собой сложные инженерные сооружения. В течение всего года дорожная одежда должна быть прочной, противостоять динамическим нагрузкам, а также ровной и нескользкой.

В проекте дороги также необходимо предусматривать организацию строительства с максимальным использованием современных средств механизации.

Современные дороги должны обеспечивать безопасность автомобильного движения. Они должны учитывать психофизиологические особенности восприятия водителями дорожных условий, обеспечивая высокую пропускную способность и исключая возможность серьезных аварий.

Город Якутск расположен в долине Туймаада на левом берегу реки Лены, в среднем ее течении. Находится несколько севернее параллели 62 градуса северной широты, вследствие чего в летнее время наблюдается длительный период «белых ночей», а зимой (в декабре) -- светлое время суток длится всего 3-4 часа. Площадь -- 122 кмІ. Якутск -- самый крупный город, расположенный в зоне вечной мерзлоты.

Якутск расположен в равнинной местности. На территории города имеется много пойменных озер и стариц, крупнейшими из которых являются: Сайсары, Тёплое, Талое, Хатынг-Юрях, Сергелях. Берега песчаные, на отмелях поросшие тростником. Левый коренной берег Лены обрывается в долину Туймаады крутым задернованным уступом, высотой около 100 метров, покрытым степной растительностью. Со стороны города эти обрывы напоминают горную цепь, но в действительности представляют собой кромку слабо всхолмленной равнины, покрытой сосново-лиственничной тайгой и возвышающейся над ленской долиной. Один из боковых отрогов этого обрыва, имеющий острую вершину -- гора Чочур Муран.

Центральная часть Якутска отделена от русла реки Лены широкой травянистой равниной -- так называемым «Зелёным лугом», которая представляет собой пойму реки Лена и затопляется в половодье. Лишь к речному порту Якутска подходит одна из проток Лены -- Городская протока, которая ныне, после строительства городской дамбы в 60-х гг. XX в., превращена в затон для речного порта, т. н. «канал». Вследствие отложения речных песков данная протока постоянно мелеет, и для обеспечения судоходства её дно регулярно углубляется земснарядами.

Якутск -- наиболее контрастный по температурному режиму город мира. Климат резко континентальный, с небольшим годовым количеством осадков. Зима в Якутске сурова, средняя температура января составляет около ?40 °C, иногда морозы даже могут пересечь 60-градусную отметку (хотя такие морозы не наблюдались уже 50 лет, последний раз -- в 1946 году). Зима длится с октября по апрель включительно, весна и осень очень коротки. Оттепели в период с декабря по март исключены. Также, был известен случай выпадения снега в июне.

В противоположность зиме, для лета, несмотря на его изменчивый характер, характерно небольшое количество осадков и часто -- сильная жара. Палящий зной может достигать практически +40 °C, что для относительно северного города -- очень высокие значения. Годовая амплитуда Якутска -- одна из наибольших на планете, и примерно равна годовой амплитуде «полюсов холода».



1. Общая характеристика района проектирования

1. Исходная интенсивность движения: 340 авт/сут;

2. Коэффициент ежегодного прироста интенсивности движения К=1.05;

3. Состав движения указан в таблице 1:

4. Район положения трассы: Якутск.

5. Тип местности по характеру и степени увлажнения (по СНиП 2.05.02-85).

Таблица 1.

№	Тип т/с	Доля от общей интенсивности	Перспективная интенсивность авт/сут	Коэффициент проведения	Расчетная интенсивность Np авто/сут
1	Легковые автомобили	50	430	1	430
2	Мотоциклы с коляской	2	17	0,75	13
3	Мотоциклы и мопеды	8	69	0,5	35
4	Грузовые авто 12 т.	7	60	1,5	90
5	6т.	10	86	2	172
6	8т.	5	43	2,5	108
7	14т.	3	26	3	78
8	>14т.	1	8	3,5	28
9	Автопоезда 12 т.	-	-	3,5	0
10	20т.	-	-	4	0
11	30т.	-	-	5	0
12	>30т.	-	-	6	0
13	Автобусы	14	120	2,5	300
	итого	100	859		1254



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

N_персп. = К^т-1 * No

N_персп=1,05¹⁹*340=859

N₁=50/100*859=430

N₂=2/100*859=17

N₃=8/100*859=69

N₄=7/100*859=60

N₅=10/100*859=86

N₆=5/100*859=43

N₇=3/100*859=26

N₈=1/100*859=8

N₉=0/100*859=0

N₁₀=0/100*859=0

N₁₁=0/100*859=0

N₁₂=0/100*859=0

N₁₃=14/100*859=120

N_персп=430+17+69+60+86+43+26+8+120=859

N_p=N₁*коэффициент проведения

N_p1=430*1=430

N_p2=17*0.75=13

N_p3=69*0.5=35

N_p4=60*1.5=90

N_p5=86*2=172

N_p6=43*2.5=108

N_p7=26*3=78

N_p8=8*3.5=28

N_p9=0*3.5=0

N_p10=0*4=0

N_p11=0*5=0

N_p12=0*6=0

N_p13=120*2.5=300

430+13+35+90+172+108+78+28+300=1254

СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» (п. 44, табл. 4 и п. 4.14 табл. 7) IV категория дороги

Число полос - 2

Ширина полос - 3м.

Ширина п/ч - 6м.

Ширина обочин - 2м.

Наименьшая ширина укрепленной полосы обочины - 0.5 м.

Ширина земного полотна - 10м.

2.1 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

R=V²/127*M-i_n,

Где V - расчетная скорость движения автомобиля для данной категории дороги.

Основная скорость на дороге IV категории - 80км/ч, по пересеченной местности - 60км/ч, по горной местности - 40км/ч.

M - это коэффициент поперечной силы из условия устойчивости против заноса. М=0,12

I_n - поперечный уклон проезжей части. От 20-4?/??(пМ) = 0,02-0,04.

R=80км/ч/127*(0,12-0,023)=6400/12,319=520м. - этот радиус минимальный.

2.2 Определение расчетного расстояния видимости

Видимостью на дороге называется минимально-необходимое расстояние на котором водитель должен видеть впереди дорогу или препятствие на ней. Величина расчетного расстояния видимости определяется расчетной скоростью движения.

S= l₁+S_т+l_кб = V/3.6+K*V²/254(ф±i)+l_кб.

l₁ - это расстояние которое проходит автомобиль за время реакции водителя, в метрах.

S_т - это тормозной путь автомобиля (м.).

l_кб - расстояние безопасности от 5-10 м.

V - скорость автомобиля (м/с).

K - это коэффициент эксплуатационных условий торможения - 1,4.

ф - коэффициент продольного сцепления шины - 0,5.

I - продольный уклон - 0 пМ.

S=80км/ч/3,6+1,4*80²км/ч/254*0,5+8м.=22,2+8,960/127+8=22,2+70,5+8=

=100,7 = 101 м.

Расстояние видимости для т/с будет составлять 101 м.

Для скорости 80км/ч наименьшее расстояние видимости согласно СНиП составляет 150 метров. Значит требуемое расстояние видимости обеспечивается и ограничений по скорости не требуется.



2.3 Определение минимальных радиусов вертикальных кривых

Минимальный радиус выпуклой кривой из условия обеспечения видимости поверхности дороги определяется по формуле:

R_вып=S_n²/2?,

?- высота луча зрения водителя над поверхностью дороги - 1,2

S_n- 101м.

R_вып=10201/2*1,2=4250м.

Радиус выпуклой кривой.

R_вогн=V²/13б₀

б₀ - допустимое центробежное ускорение - 0,5м/с

R=80²/13*0.5=985м.

R_вогн=S_n²/2(h_ф+S_n-tg ?/2)

h_ф - это высота фар над поверхностью дороги - 0,7м.

? - угол рассеивания света фар - 2°

R_вогн=10201/2(0,7+101-1,56)=10201/200=51м.

Вывод: по СНиП 2.05.02-85 согласно табл. 10, радиус выпуклых равен 5000м., радиус вогнутых 2000м. Следовательно, необходимая видимость на дороге обеспечивается.



3. Обоснование ширины проезжей части и земляного полотна

Необходимая ширина полосы движения складывается из ширины кузова автомобиля и расстояния от кузова до края смежной полосы движения и от колеса до проезжей части. При встречном движении автомобилей, до соседней полосы.

X=0,3+0,1*vV₁+V₂/2

V₁ - расчетная скорость легкового автомобиля;

V₂ - расчетная скорость грузового автомобиля;

V₁=V₂=80км/ч.

X = 0.3+0.1* v80+80/2=0.782м.

Величина зазора до проезжей части

y= v0.1+0.0075*V

y = v0.1+0.0075*80=0.836м.

Ширину полосы движения определяют по выражению:

П=В+С/2 +x+y

С - 1,9м.

В - 2,5

П = 1,9+2,5/2 +0,8+0,9=3,9м.

Ширину проезжей части рассчитывают в зависимости от числа полос движения на дороге.

В_п.ч.= 2*П



В_п.ч.= 2*3,9=7,8м.

Ширина земляного полотна устанавливается по ширине проезжей части

В= В_п.ч.+2*а

а=2м.

В=7,8+2*2=11,8.



4. Пропускная способность полосы движения и загрузка дороги движением

Пропускная способность одной полосы зависит от большого числа факторов связанных с дорожными условиями с составом потока автомобилей и т.д. Для ее расчета будем использовать метод динамичной модели. Эта модель применяется в предположении, что автомобили двигающиеся друг за другом примерно с одинаковой скоростью и на расстоянии друг от друга достаточно для плохого торможения одного автомобиля при остановке впереди едущего. При движении автомобиль как бы занимает на дороге не длину а динамический габарит автомобиля.

l_g= l₁+l₂+l_b+l₀

l₁ - путь проходимый автомобилем за время реакции водителя

l₂ - минимальное расстояние на которое задний автомобиль может приблизиться к переднему. Обычно принимают равным тормозной путь автомобиля.

l_b - запас расстояния между остановившимися автомобилями принимаемый от 5-10м.

l₀ - длинна автомобиля 7,435.

l₁ = V/3.6*t

l₁ = 80/3.6*1=22.2

l₂ = K+V²/254(ф+-i+-f)

K - коэффициент эксплуатационного состояния торможения - 1,4.

Ф - коэффициент продольного сцепления шины - 0,5.

i% - уклон на рассматриваемом участке дороги - 0 %.

f - коэффициент сопротивления качению - 0,015.

l₂= 1.4+80²/254*(0.5+0+0.015) = 6401,4/130,81= 48,9м

l_g = 22,2+48,9+8+7,435= 86,835

Пропускная способность определяется по выражению

P_i-=1.842- пропускная способность двухполосного движения

Вывод: согласно табл. 1. СНиП 2.05.02-82 для 4-ой категории дороги интенсивность движения составляет от 200-2000 авт/сут. Вычисления пропускная способность автомобильной дороги соответствует выбранной категории.



5. Роза ветров

Роза ветров (в большинстве языков она называется "Роза компаса"), -- векторная диаграмма, характеризующая в Метеорологии и Климатологии режим ветра в данном месте по многолетним наблюдениям и выглядит как многоугольник, у которого длины лучей, расходящихся от центра диаграммы в разных направлениях (румбах горизонта), пропорциональны повторяемости ветров этих направлений («откуда» дует ветер). Розу ветров учитывают при строительстве взлётно-посадочных полос (ВПП) аэродромов, автомобильных дорог, планировке населенных мест (целесообразной ориентации зданий и улиц), оценке взаимного расположения жилмассива и промзоны (с точки зрения направления переноса примесей от промзоны) и множества других хозяйственных задач (агрономия, лесное и парковое хозяйство, экология и др.). Роза ветров, построенная по реальным данным наблюдений, позволяет по длине лучей построенного многоугольника выявить направление господствующего, или преобладающего ветра, со стороны которого чаще всего приходит воздушный поток в данную местность. Поэтому настоящая роза ветров, построенная на основании ряда наблюдений, может иметь существенные различия длин разных лучей. То, что в геральдике традиционно называют «розой ветров» (см. далее) -- с равномерным и регулярным распределением лучей по азимутам сторон света в данной точке (см. рисунок), является распространённой метеорологической ошибкой; на самом деле это всего лишь географическое обозначение основных географических азимутов сторон горизонта в виде лучей.



Заключение

Курсовой проект выполнен в соответствии с заданием, выданным кафедрой «Автомобильные дороги» 07.02.06 г. по дисциплине «Изыскание и проектирование автомобильных дорог». Тема «Проектирование автомобильной дороги».

В результате проведенных работ была запроектирована автомобильная дорога III технической категории.

Расчетная интенсивность движения 3794 единиц в сутки.

Расчетная скорость дороги 100 км/ч.

Строительная длина трассы 10645.64 м.

Ширина проезжей части 7 м, ширина обочины 2.5 м.

Также были рассчитаны малые водопропускные сооружения:

- прямоугольная водопропускная труба размерами 2х2 м

- круглая водопропускная труба диаметром 1.5 м

В целом в результате проделанных работ мы приобрели навыки работы с техническими документами, а так же разработки и оформления документации на строительство автомобильных дорог.



Список использованной литературы

1. СНиП 2.05.02-85* «Автомобильные дороги»/ Союздорнии Минстроя с участием Союздорпроекта Минтрансстроя, Московского автомобильно-дорожного института Минвуза СССР.- М.:Госстрой СССР, 2003г.

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

Размещено на Allbest.ru

...