Проектирование трассы на карте и продольного профиля
17 Московский Гуманитарный Техникум Экономики и Права Курсовая работа «Проектирование трассы на карте и продольного профиля» Москва - 2009 I. Определение категории дороги
1. Климатическая характеристика места положения трассы
1.1 Описание расположения области Вологодская область расположена на северо-востоке Восточно-Европейской равнины, рельеф здесь холмистый -- чередуются низменности (Прионежская, Молого-Шекснинская), гряды (Андогская, Белозерская, Кирилловская) и возвышенности (Андомская, Вепсовская, Вологодская, Галичская, Верхневажская). На востоке области -- Северные Увалы. Для области характерен умеренно - континентальный климат с продолжительно холодной зимой, относительно коротким теплым летом. Средняя температура января на западе области -11°, на востоке -14°; июля соответственно +16° и +18°. Период с положительными температурами составляет 195-210 дней. Средняя годовая сумма осадков всех видов - 480-500 мм на востоке области и 560-600 мм - на западе, что намного больше величины испаряемости. Почвы на севере подзолистые, на юге дернисто-подзолистые. Часто встречаются подзолисто-глеевые, дерново-карбонатные, болотные, аллювиальные почвы. Основная часть территории области (81%) занята лесами. Таежные леса занимают 65%, болота - 12% территории Вологодской области. В составе лесов преобладают хвойные породы -ель и сосна, на востоке появляются лиственница и пихта, повсеместно - береза, ольха, осина, разнообразный состав кустарников и трав. Общий запас древесины оценивается в 1609 млн. куб.м, из них 843 млн. куб.м хвойные породы. Полезные ископаемые. Геологическое строение Вологодской области определяет состав полезных ископаемых - преобладание нерудных и почти полное отсутствие рудных. Разведаны существенные запасы минерального сырья для обеспечения потребности промышленности. В основном это строительные материалы: известняк, доломиты, мергель, песок, гравий. Широко распространены различные виды глин, торф, сапропель, поваренные соли, болотные железные руды. 1.2 Среднемесячная температура по месяцам |
Месяцы | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII | | Среднемесячные температуры | -11,8 | -11,4 | -6,4 | 2,1 | 9,5 | 14,4 | 16,9 | 14,7 | 9,0 | 2,5 | -3,6 | -9,2 | | |
1.3 Высота снежного покрова |
Месяцы | X | XI | XII | I | II | | | I | II | III | I | II | III | I | II | III | I | II | III | I | II | III | | Высота, см | * | * | 2 | 4 | 6 | 12 | 16 | 20 | 24 | 30 | 35 | 39 | 45 | 50 | 51 | | |
|
Месяцы | III | IV | V | VI | | | I | II | III | I | II | III | I | II | III | I | II | III | | Высота, см | 52 | 53 | 52 | 37 | 22 | 7 | * | * | | | | | | |
1.4 Среднемесячное количество осадков |
Месяцы | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII | | Кол-во осадков, мм | 31 | 23 | 28 | 30 | 46 | 66 | 70 | 67 | 63 | 46 | 35 | 35 | | |
1.5 Господствующее направление ветров Январь |
Направление | С | СВ | В | ЮВ | Ю | ЮЗ | З | СЗ | | Повторяемость | 12 | 5 | 4 | 16 | 16 | 20 | 13 | 14 | | Скорость ветра | 5,2 | 4,0 | 4,9 | 6,0 | 5,8 | 5,9 | 5,1 | 5,0 | | |
Июль |
Направление | С | СВ | В | ЮВ | Ю | ЮЗ | З | СЗ | | Повторяемость | 14 | 18 | 6 | 8 | 8 | 14 | 15 | 17 | | Скорость ветра | 4,6 | 4,0 | 3,7 | 3,7 | 3,7 | 4,4 | 3,7 | 4,3 | | |
2. Определение категории дороги Nпр = ?Nлегkлег + ?Nгрузkгруз + ?Nавтkавт |
Состав движения | Интенсивность движения | Расчетная скорость, км.ч | k | ?N•k | | | в % от общей | в авт.сут | | | | | Легковые автомобили | ВАЗ | 16 | 677 | 95 | 1 | 677 | | | ГАЗ | 24 | 1015 | 90 | 1 | 1015 | | Грузовые автомобили | ГАЗ | 15 | 634 | 65 | 1.5 | 951 | | | ЗИЛ | 5 | 212 | 60 | 2.0 | 424 | | | МАЗ | 7 | 296 | 60 | 2.5 | 740 | | | КАМАЗ | 18 | 761 | 65 | 2.5 | 1902,5 | | Автобусы | 15 | 635 | 50 | 2.0 | 1270 | | Все виды транспортных средств | 100 | 4230 | | Nпр = 6979.5 6946.5 | | |
Дорога II категории II. Расчет параметров элементов плана и профиля с расчетными схемами
1. Определение ширины проезжей части Вп=(а+с)/2+х+у, где Вп - ширина полосы движения Определим ширину полосы движения для автобуса: х=у=(1+0,01*50)/2=0.75 м, где х - просвет между идущими автомобилями у - расстояние от кромки проезжей части до оси колеса автомобиля а - габарит автомобиля, м с - ширина колеи автомобиля, м а=2,5м (для автобуса) с=2,15м (для автобуса) V=50м/c Вп=(2.5+2.15)/2+0.75+0.75=3.825 м Впч - ширина проезжей части, м Впч=2*Вп; Впч=2*3.825=7.65м Bоб-ширина обочины Bоб=2,5м Bзп-ширина земляного полотна Bзп=2* Bоб+ Впч Bзп=2*2,5+7,65=12,65 Итоговая таблица: |
Технический показатель | Единицы измерения | по СНиП 2.05.02-85 | По расчету | Принято | | Категория дороги | - | ЙЙ | ЙЙ | ЙЙ | | Число полос движения | шт. | 2 | 2 | 2 | | Ширина полосы движения | м | 3,75 | 3,875 | 3,75 | | Ширина проезжей части | м | 7,5 | 7,65 | 7,5 | | Ширина обочины | м | 3,75 | 2,5 | 3.75 | | Ширина земляного полотна | м | 15 | 12,65 | 15 | | |
2. Определение предельного продольного уклона Динамический фактор автомобиля: D=(Pt-Pw)/G, Pt - полная сила тяги Pw - сопротивление воздушной среды G - вес автомобиля imax=D-fv, где fv - коэффициент сопротивления качения fv=f0*(1+0,01(v-50)) f0 для асфальтобетона =0,01 fвазv=0,01*(1+0,01*(95-50))=0,0145 fгазv=0,01*(1+0,01*(90-50))=0,014 Dваз=0,06 Dгаз=0,08 fгаз грv=0,01*(1+0,01*(65-50))=0,0115 Dгаз гр=0,055 fзилv=0.01*(1+0.01*(60-50)=0,011 Dзил=0,03 fмазv=0,01*(1+0,01*(60-50))=0,011 Dмаз=0,03 fкамазv=0,01*(1+0,01*(65-50))=0,0115 Dкамаз=0,03 fавтv=0,01*(1+0,01*(50-50))=0,01 Dавт=0,04 iвазmax=0,0455 iгазmax=0,066 iгаз грmax=0,0435 iзилmax=0,019 iмазmax=0,019 iкамазmax=0,0185 iавтmax=0,03 Выбираем максимальное значение: imax=0,0185 3. Определение наименьших радиусов кривых в плане и продольном профиле.
3.1 Определение наименьшего радиуса кривой в плане. Rmin=v2/(127*(µ±iпопер)), где µ - коэффициент поперечной силы iпопер - поперечный уклон Рассчитаем наименьший радиус кривой без виража: µ=0,07 iпопер=0,02 V=95м/c Rmin=1421 м При значении радиуса поворота меньше 2000 м для улучшения устойчивости автомобиля рекомендуется устраивать вираж. Определим наименьший радиус кривой с виражом: µ=0,15 iпопер=0,04 V=95м/c Rmin=374м По СНиП для ЙЙ категории автомобильной дороги Rmin=800 м 3.2 Определение длины переходной кривой Для обеспечения плавности поворота при движении автомобиля с постоянной скоростью, равной скорости на прямом участке, нужно чтобы центробежное ускорение нарастало постепенно. Lп.к.=v3/(47*I*Rвир)=v3/(23,5*Rвир) Lп.к.=97,6 м 3.3 Определение расстояния видимости. Для обеспечения безопасности движения водителю должна быть обеспечена возможность видеть поверхность проезжей части на расстоянии S необходимое для остановки автомобиля. Sп=lр+St+lзб lp - путь пройденный автомобилем за время реакции водителя lp=(v*tp)/3,6 при v?100 км/ч tp=2,4 с, при v<100 км/ч tp=1,6 с lp=(95*1,6)/3,6=42,2м St - тормозной путь St=(ke*v2)/(254*ц) ke -- коэффициент надежности тормозов ke= 1,2 ц - коэффициент продольного сцепления ц=0.4 St=(1,2*9,52)/254*0.4=106.6 lзб - зазор безопасности lзб=5 м Sп=106.6+42.2+5 = 153.8м По СНиП для ЙЙ категории автомобильной дороги Sп=250 м 3.4 Определение радиусов вертикальных кривых в продольном профиле а) Определение радиуса вертикальных выпуклых кривых: Определяем из условия обеспечения видимости поверхности дорожного покрытия d - высота глаза водителя легкового автомобиля над поверхностью дороги = 1,2 м Rвып=S2п/(2*d) (м) Rвып=2502/(2*1,2)=26041.6666=26042 м По СНиП для ЙЙ категории автомобильной дороги Rвып=15000 м Выпуклая кривая б) Определение радиуса вертикальных вогнутых кривых: Определяем из условия видимости поверхности проезжей части дороги при свете фар. Rвогн=Sп2/2*(hф+Sп*tgб) б = 2-30 hф лег - высота фар автомобиля, м = 0,7 м Rвогн=2002/2*(0,7+200*tg20) =3180 м По СНиП для ЙЙ категории автомобильной дороги Rвогн=5000 м. Вогнутая кривая Итоговая таблица: |
№ | Технические показатели | ед. измерен. | по СНиП | по расчету | принято | | 1 | Категория дороги | м | ЙЙ | ЙЙ | ЙЙ | | 2 | Ширина полосы движения | м | 3,75 | 3,825 | 3,75 | | 3 | Ширина проезжей части | м | 7,5 | 7,65 | 7,5 | | 4 | Ширина обочины | м | 3.75 | | 3,75 | | 5 | Ширина земляного полотна | м | 15 | 12,65 | 15 | | 6 | Расчетная скорость | км/ч | 120 | 120 | 120 | | 7 | Наименьшее расстояние видимости | м | 250 | 153.8 | 250 | | 8 | Наименьшие радиусы кривых в плане | Без виража | м | 2000 | 1421 | 2000 | | | | С виражом | м | 800 | 374 | 800 | | 9 | Наименьшие радиусы вып. и вогн. кривых | Rвып | м | 15000 | 26042 | 15000 | | | | Rвогн | м | 5000 | 3180 | 5000 | | 10 | Длина переходной кривой | м | 120 | 97.6 | 120 | | |
III. Проектирование трассы на карте и продольного профиля
1. Требования к нанесению трассы 1) Трасса должна быть max приближена к воздушной линии; 2) Трасса должна пересекать min число водных преград, автомобильных и железных дорог; 3) Прокладка трассы должна вестись через непригодные для с/х нужд земли, в обход населенных пунктов, лесных массивов и других ценных объектов; 4) Чтобы ожидаемые объемы земляных работ были min должен учитываться рельеф местности при прокладке линии. 5) В одном уровне разрешается устраивать пересечения дорог 2 категории с дорогами 4 и 5 категории,а так же дорог 3,4 и 5 категорий между собой. Нанесение воздушной линии: К=Lтр/Lвоз л =>1 К=12,35/12,1=1 Разбивка круговых кривых: Д - домер Т - тангенс К - кривая Б - биссектриса R - радиус Р - прямая вставка Д=2Т-К Т=R*tgб/2 К=(р*R*б)/1800 Б=R*(sec(б/2)-1)=Т2/2*R Итоговая таблица: |
Показатели | Единицы изм. | Трасса | | 1 | Длина воздушной линии | м | 12,1 | | 2 | Длина трассы | м | 12,35 | | 3 | Количество поворотов | шт. | 1 | | 4 | Количество пересечений (с ж/д, а/д, водными препятствиями) | шт. | 2 | | 5 | Количество мостов и путепроводов | шт. | 1 | | |
2. Проектирование продольного профиля
2.1 Определение отметок поверхности земли Определяем отметки поверхности земли для всех пикетов, элементов закругления, а также точек на трассе, пересекаемых горизонтально и все пересечения. |
Точки | Высотные отметки,м | | ПК 0+00 | 55,00 | | ПК 0+60 | 52,50 | | ПК 1+00 | 50,00 | | ПК 1+40 | 45,00 | | ПК 1+90 | 40,00 | | ПК 2+00 | 41,00 | | ПК 2+40 | 50,00 | | ПК 2+70 | 52,50 | | ПК 3+00 | 52,90 | | ПК 3+30 | 56,00 | | ПК 3+90 | 57,50 | | ПК 4+00 | 57,67 | | ПК 4+58 | 57,69 | | ПК 5+00 | 57,71 | | ПК 6+00 | 57,86 | | ПК 6+30 | 60,00 | | ПК 7+00 | 63,00 | | ПК 7+15 | 65,00 | | ПК 8+00 | 69,17 | | ПК 8+20 | 70,00 | | ПК 8+70 | 75,00 | | ПК 8+95 | 76,67 | | ПК 9+00 | 78,33 | | ПК 9+10 | 80,00 | | ПК 10+00 | 83,57 | | ПК 11+00 | 80,71 | | ПК 11+10 | 80,00 | | ПК 11+80 | 75,00 | | ПК 12+00 | 76,00 | | ПК 12+35 | 78,00 | | |
2.2 Определение минимальной допустимой высоты насыпи из условий снегозаносимости h = Hсн+?hбр Hсн - толщина снежного покрова, м Hсн = 0,53 м ?hбр -минимальное возвышение бровки насыпи ?hбр=0.7м h = 0,55+0,7 = 1,25м 2.3 Основные требования к проектной линии а) Для построения проектной линии задаются руководящей рабочей отметкой снегозаносимости; б) В пониженных точках рельефа, где предполагается скопление воды предусматривают водопропускные трубы. Внутренним диаметром 1,5 м, внешним 2 м и высотой земли над трубой 0,5 м; в) Наибольший продольный уклон должен быть не более допустимого; г) При наличии пересечения трассы с автомобильными или железнодорожными дорогами проектируется путепровод. 2.4 Переход из выемки в насыпь Хлев = (Нлев/(Нлев+Нпр))*L 2.5 Вогнутые и выпуклые кривые Б = Т2/2*R Т = R*?i/2 К = 2*Т y = х2/2*R III. Проектирование дорожной одежды Nпр.общ. = ?ki*Ni = 634*0,055+212*0,111+296*0,563+761*0,498+635*0,288=786.9 авт/сут Nр = f*Nпр.общ. = 0,55* Nпр.общ. = 0,55*786.9 = 432.8 авт/сут kc = (qТсл-1)/(q-1)- коэффициент суммирования kc =12 q = 1,02 - показатель изменения интенсивности движения по годам Тсл = 10 лет - срок службы Трдг = 145 - расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформации конструкции kп = 1,49 - коэффициент учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого ?Nр=0,7* Nр *Трдг*kп*kс/qTa-1 ?Nр=0.7*432.8*145*1.49*12/1.48=530712 приложений С = 3,20 - эмпирический параметр для расчетной нагрузки на ось Определяем минимальный требуемый модуль упругости дорожной одежды Емин=98,65*(lg(?Nр)-C) Емин=98.65*(lg(530712)-3.20)=249 kтрпр = 1,2 - требуемый коэффициент прочности Еобщ = Емин *kтрпр = 249*1,2 = 298.8 мПа мелко зернистый асфальтобетон, тип А, h=6 Е=3200 мПа крупно зернистый пористый асфальтобетон h=8, Е=2000 мПа щебень известняковый,мелкозернистый,укрепленный битумом h=10, E=450 щебень известняковый h=29, E=350 песок h=30, Е=130 мПа грунт h=28, E=60 мПа Список литературы 1. Бабков В.Ф., Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог ч. I и II, -М.: Транспорт, 1987. 2. Автомобильные дороги. Примеры проектирования. /Под. ред. В.С. Порожнякова -М.: Транспорт, 1983 3. СНиП 2.05.02-85 Автомобильные дороги. Нормы проектирования. -М.: Госстрой СССР, 1986. 4. Справочник инженера-дорожника. Проектирование автомобильных дорог. -М.: Транспорт, 1989. 5. Антонов Н.М. и др. Проектирование и разбивка вертикальных кривых на автомобильных дорогах. -М.: Транспорт, 1968.
|
|
|