Основи проектування автомобільних доріг

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Міністерство освіти Російської Федерації
Уральський філія
Московського державного автомобільно-дорожнього інституту
(Технічного університету)

Розрахунково-пояснювальна записка до курсової роботи

З дисципліни «Основи проектування автомобільних доріг

Студент: Горячев А.С.
Група: ТАК-32
Керівник роботи: Кондратенко Т.А.


Челябінськ 2005
ВСТУП ................................................. .................................................. . 4
1. Природно-кліматичні умови ПРОЕКТУВАННЯ АВТОМОБІЛЬНОЇ ДОРОГИ ........................................... ........................ 4
1.1. Кліматичні умови ................................................ ........................... 4
1.2. Рельєф місцевості ................................................ ...................................... 7
1.3. Грунтово-грунтові умови .............................................. .................... 7
1.4. Гідрологічні та гідрографічні умови ..................................... 7
2. РОЗРАХУНОК ТЕХНІЧНИХ НОРМ АВТОМОБІЛЬНОЇ ДОРОГИ. 7
2.1. Визначення категорії автомобільної дороги .................................... 7
2.2. Перевірка пропускної здатності смуги руху .......................... 8
2.3. Визначення ширини проїжджої частини .............................................. ...... 9
2.4. Визначення ширини земляного полотна .............................................. 9
2.5. Визначення мінімального радіусу кривої у плані ............................ 9
2.6. Визначення відстані видимості в поздовжньому профілі .............. 10
2.7. Визначення граничного поздовжнього ухилу .................................. 11
2.8. Визначення мінімального радіусу вертикальних кривих .............. 12
3.ПРОЕКТІРОВАНІЕ ПЛАНУ ТРАСИ ............................................ 14
3.1. Проектування горизонтальних кругових кривих ........................... 14
3.2. Проектування перехідних кривих ............................................... .... 15
3.3 Порівняння варіантів траси по експлуатаційно-транспортних показників 25
4. РОЗРАХУНОК НЕПРАВИЛЬНОГО ПІКЕТИ ............................................. 27
5. Проектуванні поздовжнього профілю Атомобільноє ДОРОГИ ............................................. .................................................. ......................... 27
5.1. Розрахунок контрольних та керівних робітників ..................................... 27
5.2. Визначення точок нульових робіт .............................................. .......... 28
5.3. Проектування поздовжнього водовідведення ........................................... 29
6. ПОПЕРЕЧНІ ПРОФІЛІ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМОБІЛЬНИХ ДОРІГ ............................................ .................................................. ............ 30
6.1. Проектування земляного полотна в насипах ................................... 30
6.2. Розрахунок поперечного профілю земляного полотна ................................ 30
6.3. Проектування земляного полотна у виїмках ................................... 34
6.4. Розрахунок поперечного профілю земляного полотна ................................ 34
7. ПРОЕКТУВАННЯ відгону віражу ......................................... 36
7.1. Правила проектування ................................................ ...................... 36
7.2. Методи розрахунку ................................................ ...................................... 36
7.3. Проектування і розрахунок розширень .............................................. ....... 37
7.4. Розрахунок відгону віражу ............................................... .............................. 37
8. РОЗРАХУНОК ОБСЯГІВ насип ................................. 38
9. ЛІТЕРАТУРА ................................................. ........................................ 43

Введення
Сучасна автомобільна дорога являє собою комплекс складних інженерних споруд, що забезпечують рух транспортного потоку з високими швидкостями і необхідну безпеку і комфортабельність руху. Автомобільні дороги повинні проектуватися і будуватися таким чином, щоб автомобілі могли повністю реалізувати свої динамічні якості при нормальному режимі роботи двигунів.
Дороги схильні активного впливу численних природних і кліматичних факторів (снігові замети, зволоженню випадають опадами, поверхневими і грунтовими водами та ін.) Ці особливості функціонування автомобільних доріг обов'язково повинні бути враховані при проектуванні проектної лінії поздовжнього профілю (призначення керівних робочих оцінок, контрольних відміток водопропускних споруд) та земляного полотна.
При проектуванні автомобільної дороги необхідно досконало володіти прийомами оптимального вибору траси на місцевості та збору даних, необхідних для обгрунтування проектних рішень, вміти розраховувати технічні нормативи дороги, що забезпечують зручність і безпеку вантажних і пасажирських автомобільних перевезень.
Різноманіття природних умов Російської Федерації не допускає використання типових проектів і трафаретних рішень. Тому від проектувальників насамперед потрібні творчий підхід до проектування автомобільних доріг, вміння знаходити технічно правильні та економічно доцільні інженерні рішення.

1. Народне господарство та природно-кліматичні умови проектування.
Область розташована в основному на східних схилах Південного Уралу і прилеглих територіях Зауральського пенеплена; на північно-заході захоплює частину гірських хребтів Уралу; найвища вершина області гора Нургуш (1406м). За характером поверхні в Челябінській області виділяються дві частини: західна з грядово-горбистим рельєфом (середня висота 300-500м) і східна рівнинна, що має численні западини, пологі гриви (висотою до 20м) і міжпасмовими зниження. Центральна частина області горбиста (висотою до 100-200м). Клімат континентальний. Зима холодна, тривала. Середня температура січня від -15 ° С на північному заході до -17 ° С на південному сході. Літо тепле, на південно-сході спекотне. Середня температура липня 16 ° С на північному заході і 18 ° С на південному сході. Опадів від 600 мм в гірській частині до 350мм в рік на рівнинах; максимум припадати на літо. Головні ріки-Урал і Міас. Ресурси гідроенергії річок 0,3 ГВт. Для водопостачання Магнітогорська створено Верхньоуральському водосховище, Челябінська-Аргазінське і Шершневське водосховища. Численні озера з прісною і солоною водою; найбільші з них-Увільди, Іртяш, Тургояк, Великі Каслі, Чебаркуль. Переважають звичайні і вилужені чорноземи, зустрічаються також сірі лісові, гірсько-лісові сірі і лучно-чорноземні грунти. Лісопокрита площа становить понад ¼ всій території Челябінської області; запаси деревини 185млн. м ³. Рослинність представлена ​​на Півночі осиково-березовими і сосновими лісами, в центральній частині-лісостепом, на півдні-різнотравно-злаковими степами. У горах-ялицево-смерекові ліси з домішкою сосни, модрини, липи і дуба. Тваринний світ складається переважно з лісових і степових форм. Челябінська область-одна з найбільш розвинених в індустріальному відношенні областей. Велику частину продукції народного господарства дає промисловість, головним чином важка. Основні галузі-чорна та кольорова металургія, машинобудування і металообробка, хімічна промисловість. Енергетика Челябінської області базується на місцевому паливі (челябінський буровугільний басейн) тільки частково. Найбільші підприємства чорної металургії-Магнітогорський металургійний комбінат імені В.І. Леніна. Заводи: металургійний, трубопрокатний і феросплавний-в Челябінську, а також заводи в Златоусті, Аше і Чебаркулі, магнітогорський калібрувальний і метизної-металургійні заводи. Виробництво вогнетривів-на заводі "Магнезит" в Сатке. Кольорова металургія включає Карабашское міделиварний і Верхнеуфалейскій нікелевий комбінати, Челябінський електролітний цинковий завод. Гірничодобувна промисловість представлена ​​видобутком залізної руди (Бакальське, Магнітогорське, Златоустівський залізорудні родовища), магнезиту (Саткинський група родовищ), графіту (Тайгінское родовище), бурого вугілля (Челябінський буровугільний басейн), вогнетривких глин (Ніжнеувельское родовище). Провідними є транспортне (виробництво тракторів і автомобілів), будівельно-шляхове, гірничошахтне і с.г. машинобудування. Протяжність залізниць 1,8 тис. км (1976). Головні лінії широтного напрямку: Уфа-Челябінськ-Курган, Бєлорєцьк-Магнітогорськ-Картали-Тобол. Велику роль відіграє також меридіальному залізниця Орськ-Картали-Троїцьк-Челябінськ-Єкатеринбург. Досить розвинений автомобільний транспорт. Довжина автодоріг з твердим покриттям 6,1 тис.км. (1976). Головні автодороги: Уфа-Аша-Міас-Челябінськ-Курган і Троїцьк-Челябінськ-Єкатеринбург. Через Челябінську область проходить мережа транзитних нафтопроводів, газопроводів і авіаліній.

Табліца1.1
Середньомісячні температури повітря, 0 С
Місяць
I
II
III
IV
V
VI
Температура, 0 С
-15,8
-14,3
-7,4
3,9
11,9
16,8
Місяць
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Температура, 0 С
18,4
16,2
10,7
2,4
-6,2
-12,9
Таблиця 1.2
Середньомісячна кількість опадів, мм
Місяць
I
II
III
IV
V
VI
Кількість опадів, мм
16
14
17
21
34
53
Місяць
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Кількість опадів, мм
76
57
35
37
25
22
Таблиця 1.3
Розподіл твердих і рідких опадів,%
Місяць
I
II
III
IV
V
VI
Тверді опади
97
92
84
28
2
-
Рідкі опади
-
-
-
31
76
98
Змішані опади
3
8
16
41
22
2
Місяць
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Тверді опади
-
-
1
21
68
99
Рідкі опади
100
100
89
37
6
-
Змішані опади
-
-
10
42
26
1
Таблиця 1.4
Повторюваність вітру в січні,%
Напрямок вітру
з
св
в
юв
ю
юз
з
сз
Кількість повторень,%
20
11
1
2
26
23
11
6
Швидкість, м / с
11,4
4,3
0,8
2,6
11,6
6,1
1,8
4,7
Таблиця 1.5
Повторюваність вітру в липні,%
Напрямок вітру
з
св
в
юв
ю
юз
з
сз
Кількість повторень,%
20
16
4
3
8
13
14
22
Швидкість, м / с
5,6
3,5
1,9
1,4
2,5
2,7
3,6
6,9



2. Розрахунок технічних норм автомобільної дороги.
Категорія автомобільної дороги визначається з умови розрахунку перспективної інтенсивності руху за формулою:

де N o - вихідна інтенсивність руху, авт. / добу.; K r - коефіцієнт щорічного приросту інтенсивності руху; t - перспективний розрахунковий термін прогнозування інтенсивності, приймається рівним 20 років.
Вихідна інтенсивність руху N0 = 450 авт / добу.

За СНиП 2.05.02-85 автомобільна дорога з інтенсивністю руху від 1000 до 3000 авт. / добу. відноситься до III технічної категорії. Розрахункова швидкість руху V р = 100 км / ч.
Ширина смуги руху П (м) визначається з умови зустрічного руху автомобілів за формулою:

де b, c - ширина кузова і відстань між колесами розрахункового автомобіля, м; y - ширина запобіжної смуги між серединою зовнішнього заднього колеса автомобіля і кромкою проїзної частини, м; x - величина зазору безпеки між автомобілями і віссю проїзної частини, м, визначається за формулою:



Ширину земляного полотна В (м) при двухполосном русі можна визначити за формулою:

де а - ширина узбіччя, м, приймається в залежності від категорії проектованої дороги і дорівнює 2,5 м .


Теоретична пропускна здатність однієї смуги руху визначається за формулою:

де L 0 - відстань між рухомими один за одним автомобілями, м;

де t - час реакції водія, t = 1 с; До е - коефіцієнт експлуатаційних умов гальмування, для вантажних автомобілів До е = 1,7; φ i - коефіцієнт зчеплення, який дорівнює 0,5; i - поздовжній ухил дороги, що дорівнює нулю; l - довжина переважаючого вантажного автомобіля; l 0 - зазор безпеки при зупинці автомобіля перед перешкодою, приймається рівним 10 м .






де П у - коефіцієнт, що враховує реальні умови руху автомобіля по дорозі, П в = 0,3 ... 0,5, приймаємо 0,4.



Пропускна здатність визначається за формулою:

де n - число смуг руху; А В - пропускна здатність кожної зі смуг руху

Найменший радіус кривої в плані визначається за формулою:

де μ - коефіцієнт поперечної сили, μ = 0,08; I пч - поперечний ухил проїзної частини, приймається в залежності від типу покриття.


У розрахунках приймається більше значення радіуса горизонтальної кривої.
Визначення відстані видимості в поздовжньому профілі.
1. З умови видимості поверхні покриття.

де L 1 - шлях, пройдений автомобілем за час з моменту, коли водій побачив перешкоду, до початку повного гальмування, м; S т - гальмівний шлях автомобіля, м.




2. З умови видимості зустрічного автомобіля.



У розрахунках приймається більше значення відстані видимості.
Визначення граничного поздовжнього ухилу.

де Д - вільне тягове зусилля на ободі провідних коліс переважаючого вантажного автомобіля, віднесене до одиниці його ваги (динамічний фактор); f - коефіцієнт опору коченню коліс автомобіля, в розрахунку приймаємо для удосконалених покриттів f = 0,015; δ - коефіцієнт, що враховує вплив обертових частин автомобіля; j - прискорення автомобіля (при рівномірному русі автомобіля з постійною швидкістю j = 0).
Динамічний фактор Д 1, обчислений з умови зчеплення коліс з покриттям.

де φ 1 - коефіцієнт поздовжнього зчеплення автомобільної шини з покриттям, значення якого в залежності від вологості і зносу покриття змінюється від 0.1 до 0.7. У розрахунку прийняті несприятливі умови для руху автомобіля (покриття дороги вологе, брудне), при цьому φ 1 = 0.2;
G, G сц - загальний (при повному навантаженні) і зчіпний (припадає на провідну вісь) вага автомобіля, кг; Р В - сила опору повітря, що залежить від швидкості руху;

де k - коефіцієнт обтічності вантажного автомобіля, k = 0.7; V Д - швидкість руху автомобіля, км / год, приймається за графіком при максимальній роботі двигуна на прямій передачі.
F = (0.8 ... .0.9) HB
де H - висота розрахункового автомобіля; B - ширина розрахункового автомобіля.
Якщо дотримується умова Д <Д 1, то величину граничного ухилу приймають як проектну.



Динамічний фактор, який визначається за графіками динамічних характеристик розрахункового автомобіля при максимальному режимі роботи двигуна на прямій передачі, дорівнює 0.04. Отже, дотримується умова Д <Д 1, і величина граничного поздовжнього ухилу буде знайдена за формулою

Визначення мінімального радіуса опуклих вертикальних кривих.
1. З умови видимості поверхні покриття автодороги.



де S п - відстань видимості поверхні покриття, м; d - висота очей водія над поверхнею покриття, приймаємо d = 1.2.
2.З умови видимості зустрічного автомобіля.

де S 0 - відстань видимості зустрічного автомобіля, м.
Визначення мінімального радіуса увігнутих вертикальних кривих.
1. З умови видимості дороги в нічний час.

де S п - відстань видимості поверхні проїзної частини дороги в нічний час при світлі фар; h ф - висота фар над поверхнею покриття, в розрахунках приймається h ф = 0.8 м; α - кут розсіювання світла, α = 2 0.
2. З умови навантаження на ресори.

де a - допустиме відцентрове прискорення, що не дає перевантаження ресор, a = 0.5 м / с 2.
У розрахунках використовується більше значення радіуса вертикальної опуклої і вертикальної увігнутою кривою.
Технічна норма
Дані
Прийняті в проекті
За розрахунком
За СниП
2.05.02-85
Число смуг руху
2
2
2
Ширина смуг руху
4,25
3,5
4,25
Ширина узбіч
2,5
2,5
2,5
Ширина земляного полотна
13,5
12
13,5
Найбільший поздовжній ухил
35
60
35
Відстань видимості:
поверхні дороги
зустрічного автомобіля
117.88
200
200
225.27
350
350
Радіус кривої в плані
840
600
840
Радіус вертикальних кривих:
опуклих
увігнутих
5789.87
10000
10000
2431.35
3000
3000
3. ПРОЕКТУВАННЯ ПЛАНУ ТРАСИ АВТОМОБІЛЬНОЇ ДОРОГИ
Положення геометричній осі автомобільної дороги на місцевості називається трасою. Оскільки траса при обході перешкод, на підйомах на пагорби і спусках в пониження місцевості змінює свій напрямок у плані та поздовжньому профілі, вона є просторовою лінією.
Графічне зображення проекції траси на горизонтальну площину, виконане в зменшеному масштабі, називається планом траси.
Траса автомобільної дороги повинна проходити в заданому напрямку через означені (кореспондуючі) пункти. У даному курсовому проекті ці пункти позначені точками А і Б. У даному курсовому проекті для порівняння пропоную прийняти два варіанти трас: «північний» варіант і «південний» варіант. Кожен з запроектованих варіантів налічує три кути повороту. Розрізняють такі геометричні елементи заокруглення: кут α, радіус R, тангенс Т, довжину кривої К, домер Д, бісектрису Б.
Т = Rtg α / 2; К = πRα/180; Д = 2Т-К;
За наведеними формулами можна безпосередньо знайти всі елементи кругової кривої. Для визначення основних геометричних елементів заокруглень з перехідними кривими необхідно скористатися наступними формулами:
- Тангенс Т = Т 0 + Т;, де Т 0 - тангенс кругової кривої (за формулою; Т-відстань від початку перехідної кривої до початку колової (таблична величина);
- Бісектриса Б = Б 0 + ρ, де Б 0 - бісектриса кругової кривої (за формулою; ρ-сдвіжка кругової кривої (таблична величина);
- Довжина всієї кривої К з = К 0 +2 L, де К 0 - довжина кругової кривої при куті повороту γ = α-2β, де β-центральний кут кругової кривої, що залишився після розбивки клотоїд, L-довжина перехідної кривої.
Пікетажне положення головних точок заокруглення визначають відповідно до формул:
ПК НЗ = ПК ВУ - Т;
ПК НКК = ПК НЗ + L;
ПК КЗ = ПК ВУ + Т - Д = ПК НЗ + К;
ПК ККК = ПК КЗ - L.
Перевірку виконання розрахунків проводять за формулами:
ПК КТ = ΣК + ΣП;
ПК КТ = ΣS - ΣД;
Σα лев - Σα пр = Аз н - Аз до,
де: ΣП-сума довжин прямих вставок, м; ΣS-сума довжин усіх прямих ділянок траси між вершинами кутів, м; ΣД-сума домеров, м; ΣК-сума довжин кривих ділянок траси, м; Σα лев - сума лівих кутів повороту; Σα пр - сума правих кутів повороту; Аз н - азимут початкового напрямку траси; Аз до - азимут кінцевого напрямку траси.
Після всіх обчислень необхідно провести порівняння за двома варіантами траси. Порівняння проводять за такими показниками як:
Коефіцієнт подовження траси К = L / L 0,
де L - довжина траси по варіанту, м.; L 0 - довжина траси по повітряній лінії, м.
Кількість кутів повороту на 1 км . траси знаходять за формулою
N = n / L,
де n - кількість кутів повороту по всьому варіанту траси; L - довжина варіанти траси, км.
Середнє значення кута повороту
де α - значення кута повороту, град.; n - кількість кутів повороту по варіанту траси.
Крім цих показників варіанти трас порівнюють по довжині, кількості штучних споруд, кількості перетинів в одному рівні.
Траса № 1
Кут № 1 α = 75 ° R = 100м вписуємо дві симетричні клотоїди (біклотоіда)
T = 146,654; K = 261,799; D = 31.509; A = 114.411; L = 130.900; t = 64.526; ρ = 7.031
X = 125.402; Y = 27.696
ПК НЗ = ПК ВУ - Т = 444-146.654 = 297.343
ПК КЗ = ПК ВУ + Т - Д = 444 +146.654-31.509 = 559.14
ПК КЗ = ПК НЗ + К = 297.343 +261.799 = 559.14
Кут № 2 α = 48 ° R = 600м вписуємо кругову з двома перехідними
T = 267.1372 K = 502.4 Б = 56,78 Д = 31,87


А = 268,32


Зрушенням можна знехтувати
Tк = T + t = 267.137 +57.196 = 324.333
Бк = 56,78 К0 = 376,8 Кз = 376,8 +240 = 616,8
Д = 2Т-К = 31,866
ПК НЗ = ПК ВУ - Т = 2962,491-324,333 = 2638,158
ПК НКК = 2758,158 ПК КЗ = ПК ВУ + Т - Д = 2962,491 +324,333-31,866 = 3254,958
ПК ККК = 3134,958 ПК КЗ = ПК НЗ + К = 2638,158 +616,8 = 3254,958
Кут № 3 α = 29 ° R = 600м вписуємо криву по колу з двома перехідними
Т = 155,170 К = 303,53 Б = 19,74 Д = 6,81




А = 268,328 X0 = 119,88 Y0 = 3.99 ρ = 0.71 t = 57.26
Tк = T + t = 155.170 +57.26 = 212.43
Бк = 19,74 γ = 29-12 = 17 ° К0 = 177,93 Кз = 177,93 +240 = 417,93
Д = 2Т-К = 6,93
ПК НЗ = ПК ВУ - Т = 4360,625-212,43 = 4148,195
ПК КЗ = ПК ВУ + Т - Д = 4360,625 +212,43-6,93 = 4566,125
ПК КЗ = ПК НЗ + К = 4148,195 +417,93 = 4566,125
ПК НКК = 4268,195
ПК ККК = 4446,125
Траса № 2
Кут № 1 α = 90 ° вписуємо дві симетричні клотоїди (біклотоіда).
R = 200м Кп = 2, Т = 374,02 К = 628,318 Д = 119,722 А = 250,662 Б = 111,29
t = 153.904 ρ = 20.116 XК = 295,326 Yк = 78,694
ПК НЗ = ПК ВУ - Т = 444-374,02 = 69,98
ПК КЗ = ПК ВУ + Т - Д = 444 +374,02-119,722 = 698,298
ПК КЗ = ПК НЗ + К = 69,98 +628,318 = 698,298
Кут № 2 α = 13 ° R = 800м вписуємо кругову з двома перехідними
Т = 91,148 К = 181,422 Б = 5,175 Д = 0,874 β = 4,5 ° 13 °> 9 °
А = 309,83 X0 = 119.96 Y0 = 2.998 ρ = 0,532 t = 57.2
Тк = 148,348 Б = Б0 = 5,175 γ = 13-9 = 4 ° К0 = 55,82 Кз = 55,82 +240 = 295,82
Д = 0,876
ПК НЗ = ПК ВУ - Т = 2084,278-148,348 = 1935,93
ПК НКК = 1935,93 +120 = 2055,93
ПК КЗ = ПК НЗ + К = 1935,93 +295,82 = 2231,75
ПК КЗ = ПК ВУ + Т - Д = 2084,278 +148,348-0,876 = 2231,75
ПК ККК = 2055,93 +55,82 = 2111,75
Кут № 3 α = 53 ° R = 650 вписуємо кругову і дві перехідні криві
Т = 324,078 К = 600,961 Б = 76,31 Д = 47,195 β = 5,5 ° 53 °> 11 °
А = 279,284 X0 = 119.897 Y0 = 3.69 ρ = 0.697 t = 57.59 Tк = 381,67 Бк = 76,31
γ = 53-11 = 42 ° К0 = 476,233 Кз = 716,233 Д = 47,1188
ПК НЗ = ПК ВУ - Т = 4331,44-381,67 = 3949,7641
ПК НКК = 4069,7641
ПК КЗ = ПК НЗ + К = 3949,7641 +716,233 = 4665,9971
ПК КЗ = ПК ВУ + Т - Д = 4331,44 +381,6759-471188 = 4665,9971
ПК ККК = 4545,9971
Розрахунок кінця траси і перевірку розрахунку проведемо за формулами ПК КТ = ΣК + ΣП = 1640,371 +3015,9122 = 4656,2832 ПК КТ = ΣS - ΣД = 4656,2833
Тобто ПК КТ = 46 +56
Σα лев - Σα пр = 66
Аз н - Аз до = 66
Підрахуємо показники траси, необхідні для порівняння за формулами
Коефіцієнт подовження траси К = L / L 0 = 1,18
Кількість кутів повороту на 1 км . траси N = n / L = 0,6442
Середнє значення кута повороту

Порівняння варіантів траси по експлуатаційно-транспортних показників
Показники
Значення показників за варіантами
Переваги і недоліки варіантів
Другий
Перший
Другий
Перший
Довжина траси, м
4656,2832
5323,194
+
-
Коефіцієнт подовження траси
1,18
1,35
+
-
Кількість кутів повороту
3
3
+
+
Кількість кутів повороту на 1 км траси
0,64
0,56
-
+
Сума кутів повороту, град
156 0
152 0
-
+
Середнє значення кута повороту, град
52 0
50,6 0
-
+
Кількість штучних споруд:
- Труб
- Мостів
2
2
3
2
+
+
-
+
Кількість перетинів в одному рівні
1
1
+
+
Після порівняння варіантів траси другої варіант виявився краще.

4. РОЗРАХУНОК НЕПРАВИЛЬНОГО ПІКЕТИ
Неправильним пікетом відрізок довжиною не рівної 100 м , А також точка, що позначає кінець такого відрізка. При дослідженнях і проектуванні автомобільних доріг неправильні пікети приймаються в межах 50 ... .. 150 м. L1 = ПКобщ-ПККПКз = 5323,694-4566,125 = 757,569
L2 = 5323.694-4665.9971 = 657.69
L1-L2 = 99.87м
Таким чином, неправильний пікет дорівнює 99,87 м.

5. ПРОЕКТУВАННЯ поздовжнього профілю автомобільної дороги
Подовжнім профілем автомобільної дороги називають розгорнуту у площині креслення проекцію осі дороги на вертикальну площину, зображену в зменшеному масштабі. Поздовжній профіль показує лінію фактичної поверхні землі і лінію проектованої поверхні дорожнього покриття по осі дороги, лінію ординат від точок переломів фактичної поверхні землі і точок сполучення елементів проектної лінії поздовжнього профілю.
Нанесення чорного профілю здійснюється за відмітками окремих пікетів. Відмітки пікетів визначаються методом інтерполяції і методом екстраполяції.
Метод інтерполяції застосовується в тому випадку, якщо пікет розташований між двома сусідніми горизонталями. Метод екстраполяції використовується, коли пікет знаходиться всередині замкнутої горизонталі.
Проектну лінію на поздовжній профіль наносять по обгортають або за січною. У даному курсовому проекті застосовується змішаний спосіб нанесення проектної лінії з-за складного рельєфу і неможливості використовувати якийсь один спосіб нанесення. Нанесення проектної лінії починають з призначення контрольних, або опорних висотних точок, та встановлення необхідних підвищень земляного полотна в залежності від грунтово-гідрологічних умов місцевості та умов снегонезаносімості дороги в зимовий час. Ці вивищення прийнято називати керівними робочими відмітками. Оскільки в даному проекті передбачено влаштування двох безнапірних водопропускних труби, то для них необхідно визначити контрольну відмітку за формулою:
H = d + δ + h, (5.1)
де d - висота або діаметр труби у просвіті; δ - товщина стінки труби, приймається 0.2 м .; H - товщина засипки над трубою (приймається рівною товщині дорожнього одягу).
Оскільки діаметр труб однаковий, то величина контрольної позначки у всіх трьох труб буде однаковою і рівною:
H = 1 + 0.2 + 0.75 = 1,95 м .
Необхідну висоту насипів на ділянках доріг, що проходять по відкритій місцевості, за умовою снегонезаносімості взимку під час хуртовин можна визначити за формулою:
H = h н + h сп, де H - висота незаносного насипу; h н - розрахункова висота снігового покриву (прийнята рівною 0.67 м .);
h сп - підвищення брівки насипу над рачетним рівнем снігового покриву, необхідне для її незаносного (прийнята рівною 0.6 м .).
H = 0.67 + 0.6 = 1.27м.
Мінімальна відмітка проїзної частини мостів при вільному протіканні води
Hmin = РГВ + hб + hр + hдо = 146 +1 +0,5 +0,75 = 148,25
При нанесенні проектної лінії надалі будемо дотримуватися контрольної позначки над трубою, яка дорівнює 1,95 м ., А в якості керівної приймемо позначку, отриману з умови снегонезаносімості, рівну 1.27 м .
На поздовжньому профілі даного курсового проекту проектну лінію будемо наносити методом тангенсів, при якому проектну лінію проектують сполучаються прямими ділянками з подальшим вписуванням в їх переломи вертикальних кривих. При визначенні елементів вертикальної кривої (Т, К, Б) будемо використовувати формули:
T = R (i 1 - i 2) / 2;
К = 2Т;
Б = Т 2 / 2R,
де i 1 і i 2 - ухили сполучних ділянок (у тисячних).
Перша вертикальна крива знаходиться на пікеті ПК 33 +00 - увігнута з радіусом R = 3000 м .; I 1 = 0.003; i 2 = 0.035. Знайдемо елементи кривої:
T = 3900 (0.035 - 0.003) / 2 = 48 м .
К = 96 м .
Б = 21.45 2 / лютий 3900 = 0.384 м .
Друга вертикальна крива знаходиться на пікеті ПК 10 +00 - опукла з радіусом R = 10000 м .; I 1 = 0.035; i 2 = 0.032. Знайдемо елементи кривої:
T = 10000 (0.035 - 0.032) / 2 = 15 м .
К = 30 м .
Б = 15 ² / 2 10000 = 0.011м.
При переході проектної лінії з виїмки в насип (або навпаки) необхідно знати пікетажне значення точки переходу (нульової точки). У випадку постійного поздовжнього ухилу проектної лінії (на прямій ділянці) відстань до нульової точки від найближчого пікету знаходиться за формулою:

де Н ЛЕВ і Н ПР робочі позначки земляного полотна попереднього і подальшого пікетів, L - відстань між робочими відмітками, м.
Вихідні дані для визначення положення нульових точок:
Н ЛЕВ (ПК 10) = 2,02 м .; Н ПР (ПК 11) = 0,48 м .; L = 100 м .

Н ЛЕВ (ПК 12) = 1,84 м .; Н ПР (ПК 13) = 0.68 м .; L = 100 м .

Н ЛЕВ (ПК 21 +11) = 2,3 м .; Н ПР (ПК 22 +31) = 0,39 м.; L = 120м.

Н ЛЕВ (ПК22 +31) = 0,39 м.; Н ПР (ПК22 +69) = 2,38 м.; L = 38 м

Н ЛЕВ (ПК27) = 1,5 м.; Н ПР (ПК29) = 3,32 м.; L = 200м
Н ЛЕВ (ПК31) = 2,79 м.; Н ПР (ПК32) = 1,1 м., L = 100м

Н ЛЕВ (ПК39 +59) = 2,33 м.; Н ПР (ПК40) = 2,63 м.; L = 41м


Н ЛЕВ (ПК43) = 1,77 м.; Н ПР (ПК45) = 1,5 м.; L = 200м

При проектуванні поздовжнього профілю необхідно забезпечити поздовжній водовідведення, до системи якого входять бічні канави (кювети) і резерви. Відведення води здійснюється в знижені місця рельєфу або в водопропускні штучні споруди (труби, мости та ін.) Поздовжній ухил кювету дорівнює поздовжнього похилу відповідної ділянки проектної лінії.

6. ПРОЕКТУВАННЯ ПОПЕРЕЧНИХ ПРОФІЛІВ земляного полотна автомобільних доріг
Зображення в зменшеному масштабі перерізу земляного полотна вертикальною площиною, перпендикулярної до осі дороги, називають поперечним профілем. Для даного курсового проекту було обрано такі характерні поперечні профілі: для насипу - ТИП 2, ТИП 3, ТИП 4; для виїмки - ТИП 8
Розрахунок поперечних профілів і їх прив'язка до місцевості полягають у знаходженні проектних відміток земляного полотна і фактичних відміток землі. При розрахунку відміток підошви насипу з урахуванням поперечного ухилу місцевості особливу увагу слід звертати на знаходження відстані X Х 1 і Х 2. Відстань X 'визначається за формулою:

де h д.од - товщина дорожнього одягу; i з - поперечний ухил земляного полотна, приймається рівним 0.04; В - ширина проїзної частини, м.; b 1 - ширина узбіччя, м.; I п - ухил проїзної частини, в частках одиниці ; i 0 - ухил узбіччя, в частках одиниці; i 1 - закладення укосу, в частках одиниці.
Відстань Х 1 між підошвою насипу і бровкою земляного полотна визначається за формулою:
(6.2)
де i 2 - ухил природної поверхні землі, в долях одиниці.
Відстань Х 2 між підошвою насипу і бровкою земляного полотна визначається за формулою:

Розрахунок Х 1 і Х 2 у виїмках ведеться за наступними формулами:


де i k - внутрішній ухил кювету, в частках одиниці; h k - висота кювету, м.; b k - ширина кювету, м.
ТИП 2. Вихідними даними для знаходження X 'є: h д.од = 0.75м. - Товщина дорожнього одягу; В = 8.5 м. - ширина проїзної частини; b 1 = 2.5 м. - ширина узбіччя; i п = 0.02 - ухил проїзної частини; i 0 = 0.04 - ухил узбіччя; i 1 = 0.25 - закладення укосу.
Відстань X 'визначається за формулою

Вихідними додатковими даними для знаходження Х 1 і Х 2 (за формулами є: робоча відмітка h р = 1,37 м.; поперечний ухил місцевості i 2 = 0.008


ТИП 3. Вихідними даними для знаходження X 'є:
h д.од = 0.75м. - Товщина дорожнього одягу; В = 8.5 м. - ширина проїзної частини; b 1 = 2.5 м. ширина узбіччя


i п = 0.02 - ухил проїзної частини; i 0 = 0.04 - ухил узбіччя; i 1 = 0.67-закладення укосу.
Відстань X 'визначається за формулою


Вихідними додатковими даними для знаходження Х 1 і Х 2 (за формулами є: робоча відмітка h р = 4.48 м.; поперечний ухил місцевості i 2 = 0.02.


ТИП 4. Вихідними даними для знаходження X 'є: h д.од = 0.75м. - Товщина дорожнього одягу; В = 8.5 м. - ширина проїзної частини; b 1 = 2.5 м. - ширина узбіччя; i п = 0.02 - ухил проїзної частини; i 0 = 0.04 - ухил узбіччя; i 1 = 0.66-закладення укосу.

Вихідними додатковими даними для знаходження Х 1 і Х 2 (за формулами є: робоча відмітка h р = 7.63 м.; поперечний ухил місцевості i 2 = 0.06


ТИП 8. Виїмка, глибиною до 1 м . Вихідними даними для знаходження X 'є: h д.од = 0.75м. - Товщина дорожнього одягу; В = 8.5 м. - ширина проїзної частини; b 1 = 2.5 м. - ширина узбіччя; i п = 0.02 - ухил проїзної частини; i 0 = 0.04 - ухил узбіччя; i 1 = 0.67-закладення укосу.
Відстань X 'визначається за формулою:

Вихідними додатковими даними для знаходження Х 1 і Х 2 (за формулами є: робоча відмітка h р = 0,245 м.; поперечний ухил місцевості i 2 = 0.011; i k = 0.25 - внутрішній ухил кювету; h k = 0.3 м. - висота кювету ; b k = 0.40 м. - ширина кювету.



7. ПРОЕКТУВАННЯ відгону віражу
Для підвищення стійкості автомобілів на кривих влаштовують односхилий поперечний профіль - віраж з похилом проїзної частини та узбіч до центру кривої. У цій роботі розрахунок відгону віражу здійснюється способом знаходження відстаней між поперечниками із заданими висотними відмітками. Відстань знаходиться за формулою:

де L - довжина перехідної кривої, м.; h - перевищення зовнішньої брівки земляного полотна над внутрішньою бровкою (на заданому поперечнику), м.; h 1-початкова перевищення зовнішньої брівки земляного полотна над внутрішньою, м.; h k - кінцеве перевищення зовнішньої брівки земляного полотна над внутрішньою бровкою на віражі, м.
Повне розширення проїзної частини складається з вільного геометричного розміщення автомобіля на смузі руху і додаткової величини уширення, що залежить від швидкості руху.

Вихідні дані: довжина перехідної кривої l = 120 м.; радіус кругової кривої R = 650 м.; поздовжній ухил на ділянці перехідної кривої 0.032; початок перехідної кривої знаходиться на ПК 39 + 50 м . з висотною відміткою 153,33 м .

Відстані між поперечниками:




За результатами розрахунку складається відомість відміток на відгоні віражу.
Таблиця

поперечника
ПК +
Відстань між поперечниками
Відмітки, м
внутрішня
вісь
зовнішня
брівка
крайка
брівка
крайка
1-1
39 +50
10
35,74
35,74
38,52
152,14
152,24
152,33
152,14
152,24
2-2
39 +60
152,51
152,56
152,65
152,46
152,56
3-3
39 +95,74
153,70
153,70
153,70
153,51
153,61
4-4
40 +30
154,70
154,75
154,84
154,65
154,75
5-5
40 +68,52
155,85
155,95
156,07
155,87
155,95
Проектування і розрахунок розширень.
При русі на горизонтальній кривій всі колеса автомобіля описують траєкторії різних радіусів: заднє внутрішнє колесо описує криву самого малого радіуса, предней зовнішнє - найбільшого. У зв'язку з цим автомобіль на кривій займає більшу ширину, ніж на прямій. Тому на горизонтальній кривій необхідно розширюючись смугу руху.
Величина повного розширення визначається за формулою:


8.РАСЧЕТ об'ємів насипів і виїмок
Для складання проекту організації робіт, вибору типів дорожніх машин та оцінки вартості будівництва дороги повинні бути визначені обсяги земляних робіт, які потрібно виконати при зведенні земляного полотна. Обсяги земляних робіт підраховують на підставі робочих відміток поздовжнього профілю.
Короткий ділянку насипу між двома суміжними доповненнями поздовжнього профілю при відсутності поперечного ухилу місцевості може розглядатися як правильне геометричне тіло - прімазоід з трапеціедальним підставою.
Існує три методи підрахунку обсягів земляних робіт: табличний, графоаналітичний та аналітичний.
Для підрахунку обсягів земляних робіт використаний табличний метод, при якому використовувалися таблиці Мітіна, складені для різної ширини земляного полотна
Відомість обсягів робіт

КМ
ПК
+
Відстань
Робітники позначки
Сума
Профільний обсяг
Насип
Виїмка
Насип
Виїмка
Насип
Виїмка
0
0
00
69
31
100
100
100
100
100
100
90
110
100
100
2,45
3,25
2.17
2,36
1,78
2,09
2,88
5,08
7,09
6,46
5,67
6,94
6,16
1648
446
1625
1187
1410
2039
4016
5515
544,1
4597
5970
5119
1365
0
69
0,825
1
00
1,37
2
00
0,998
3
00
0,792
4
00
1,3
5
00
1,58
5
00
3,50
6
00
3,59
6
90
2,87
8
00
2,8
9
00
4,14
1
10
00
2,02
10
81
81
19
100
73
27
100
100
100
100
100
100
35
65
55
45
11
113
17
14
15
40
100
100
100
100
31
69
100
100
100
100
37
63
100
000
0,68
4,75
7,69
5,94
4,96
5,68
4,26
1,81
1,1
1.29
1,94
3,5
2,3
0,39
2,38
9,23
11,33
7,63
4,65
1,5
1,122
4.8
2,02
0,48
2,32
1,84
0.5
0,39

0,58
3,9
6,68
6,15
3,79
127
3706
6843
4,887
3899
4618
971
730
423
522
2559
1420
49
8746
11626
6773
3610
295
211
2246
297
1594
862
49
253
2220
5681
5119
1381
11
00
0,48
12
00
1,84
12
73
000
13
00
0.68
14
00
4,07
15
00
3,62
16
00
3,66
17
00
2,28
18
00
2,68
19
00
3
19
35
1,26
2
20
00
0.55
20
55
0,74
21
00
1,2
21
11
2.3
22
14
000
22
31
0,39
22
45
000
22
60
2,38
23
00
міст
24
00
4,48
25
00
3,15
26
00
1.5
27
00
0.00
27
31
0,58
28
00
3,32
29
00
3,36
3
30
00
3.36
31
00
2,79
32
00
1,122
32
37
000
33
00
34
00
4,8
12,43
13267
35
00
100
7,63
15,33
18028
36
00
100
міст
37
00
100
10,03
17,73
24574
38
00
100
8,78
18,81
12600
39
00
50
3,23
12,01
2247
39
50
35
2,33
5,56
804
39
85
15
000
2,33
40
00
100
2,63
2,63
790
41
00
100
4,44
7,07
6128
42
00
100
3,33
7,77
6938
43
00
54
1,77
5,1
4035
43
54
56
000
0,03
12
44
00
100
0,03
1,53
1013
45
00
100
1,5
5,63
2288
46
00
50
4,13
10,16
4983
46
50
6,03
Сума
179558,1
35347

9. ЛІТЕРАТУРАtc "9. ЛІТЕРАТУРА" \ f C \ l 1
1. Велика радянська енциклопедія: в 30 т. М.: Наука, 1970.
2. СНиП 2.05.02-85. Автомобільні дороги / Держбуд СРСР. М.: Транспорт, 1974. - 56 с.
3. Бабков В.Ф., Андрєєв О.В. Проектування автомобільних доріг. Частина I. - М.: Транспорт, 1987 - 386 с.
4. Бабков В.Ф., Андрєєв О.В. Проектування автомобільних доріг. Частина II. - М.: Транспорт, 1987 - 406 с.
5. Мітін Н.А. Таблиці для розбивки горизонтальних і вертикальних кругових кривих і заокруглень з перехідними кривими на автомобільних дорогах. М.: Транспорт, 1983 - 292с.
6. Мітін Н.А. Таблиці для підрахунку обсягів земляного полотна автомобільних доріг. - М.: Транспорт, 1977 - 544 с.
7. Фарбарів І.М., Єлізаров Л.В. Проектування автомобільних доріг. - М.: Транспорт, 1986 - 215 с.
8. Ксенодохов В.І. Таблиці для клотоідного проектування і розбиття плану і профілю автомобільних доріг. - М.: Транспорт, 1981 - 431 с.



Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Будівництво та архітектура | Курсова
314.4кб. | скачати


Схожі роботи:
Проектування автомобільних доріг
Будівництво автомобільних доріг
Вишукування автомобільних доріг
Зимове утримання автомобільних доріг
Методи оцінки експлуатаційного стану автомобільних доріг
Основи методології проектування ІС 2
Ергономічні основи проектування
Основи проектування і конструювання
© Усі права захищені
написати до нас