Міністерство освіти Російської Федерації
«Проект автомобільної дороги Ваніно-Лідога»
АВТОМОБІЛЬНА ДОРОГА, ТРАСА, поздовжньому профілі, ПОПЕРЕЧНИЙ ПРОФІЛЬ, Природно-кліматичні умови, ТЕХНІЧНІ НОРМАТИВИ, ТРАНСПОРТНА МЕРЕЖА, КЕРІВНІ ВІДМІТКИ.
У курсовій роботі розглянуті питання проектування основних елементів автомобільної дороги Ваніно-Лідога в Хабаровському краї. Проектування виконано у відповідності з вимогами СНиП 2.05.02-85.
Для заданих початкового і кінцевого пунктів ділянки траси запропонований варіант траси, для якого проведені розрахунки напрямків, кутів повороту, елементів заокруглень, розбитий пікетаж і складена відомість елементів плану траси. Поздовжній профіль запроектований в основному по загортання в насипах 1,5 ... 2,0 м.
Детально запроектований поперечний профіль земляного полотна на ПК 15 +00, для якого зроблені необхідні розрахунки параметрів земляного полотна і резервів, визначені площі поперечного перерізу і обчислені ширини постійного і тимчасового відводів землі.
ЗМІСТ
1. ТЕХНІЧНІ НОРМАТИВИ НА ПРОЕКТУВАННЯ ... .......... 5
1.1. Загальні вимоги ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ......... 5
1.2. Технічні нормативи СНиП ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ........ 6
1.3. Розрахунок технічних нормативів ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .......... 7
1.3.1. Найбільший поздовжній ухил ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ....... 7
1.3.2. Мінімальна відстань видимості поверхні дороги ... ... .... 8
1.3.3.Мінімальное відстань видимості зустрічного автомобіля ... .... 8
1.3.4.Мінімальний радіус опуклої вертикальної кривої ... ... ... ... ... 9
1.3.5.Мінімальний радіус увігнутій вертикальній кривій ... ... ... ........ 9
1.3.6. Мінімальний радіус кривої в плані ... ... ... ... ... ... ... ... ........... 10
2 ПРОЕКТУВАННЯ ПЛАНУ ТРАСИ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ........ 11
2.1. Опис запропонованого варіанту траси ... ... ... ... ... ... ... ......... 11
2.2. Обчислення напрямків і кутів повороту ... ... ... ... ... .. ... ... ...... 11
2.3. Розрахунок елементів заокруглень ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ......... 13
2.4. Обчислення положення вершин кутів повороту ... ... ... ... ... ... .... 15
2.5. Обчислення пікетажні положень і довжин прямих вставок ... .. 16
2.6. Основні технічні показники траси ... ... ... ... ... ... .... ... ..... 16
3. Проектуванні поздовжнього профілю ... ... ... ... ... .... 19
3.1. Визначення керівних відміток ... ... ... ... ... ... ... ... ...... ... ... .... 19
3.2. Визначення позначок поверхні землі по осі траси ... ... .. ... .20
3.3. Проектна лінія поздовжнього профілю ... ... ... ... ... ....................... 21
3.4. Визначення відміток по ламаній лінії поздовжнього профілю ... .22
3.5. Розрахунок вертикальних кривих ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ................... 25
3.6. Визначення положення точок з нульовими відмітками ... .. ... ... ..... 25
4. ПРОЕКТУВАННЯ ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФІЛЮ Землян ЩІЛЬНЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... .32
4.1 Типи поперечних профілів земляного полотна ... ... ... ... .. ... ... .32
4.2 Розрахунок поперечного профілю земляного полотна на ПК 15 +00 ....................................... .................................................. ......................... 32
4.2.1 Вихідні дані для проектування ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... 32
4.2.2 Визначення геометричних параметрів поперечного профілю земляного полотна ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 33
4.2.3. Визначення ширини смуги відведення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .33
4.2.3. Розрахунок площ поперечного перерізу ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... 34
ВИСНОВОК ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..... 35
1. ТЕХНІЧНІ НОРМАТИВИ НА ПРОЕКТУВАННЯ
1.1. Загальні вимоги
Якщо дозволяють умови прокладання траси, незалежно від категорії автомобільної дороги необхідно при призначенні елементів плану та поздовжнього профілю керуватися рекомендаціями п.4.20 СНиП 2.05.02-85, які наведені в табл. 1.
На автомобільних дорогах 2-ї категорії в переломи поздовжнього профілю потрібно вписувати вертикальні криві при алгебраїчній різниці похилів 5 і більше проміле. Довжина прямих вставок не повинна перевищувати для 2-ї категорії 2000 м.
Таблиця 1.
Рекомендовані технічні нормативи
1.2. Технічні нормативи СНиП
Проектована автомобільна дорога Ваніно-Лідога за СНіП 2.05.02-85 віднесена до 2-ї категорії, для якої розрахункова швидкість прийнята 120 км / ч. За величиною розрахункової швидкості призначені технічні нормативи на проектування елементів плану траси, поздовжнього і поперечного профілів, які наведені в табл. 2.
Таблиця 2.
Технічні нормативи СНиП
1.3. Розрахунок технічних нормативів
1.3.1 Найбільший поздовжній ухил
Для розрахунку максимального поздовжнього ухилу прийнятий автомобіль ЗІЛ-130, який рекомендується в якості еталонного транспортного засобу для оцінки проектних рішень при проектуванні автомобільних доріг.
Приймаючи швидкість руху автомобіля по дорозі постійної, з рівняння руху автомобіля отримаємо розрахункову формулу для обчислення величини максимального поздовжнього ухилу i (max) = Df,
де D - динамічний фактор автомобіля; f - коефіцієнт опору коченню.
Динамічний фактор для автомобіля ЗІЛ-130 прийнятий по динамічній характеристиці для 3-ї передачі, тому що більш потужні 1 і 2 передачі призначені для руху автомобіля з місця і виконання маневрів в складних дорожніх умовах. Для 3-й передачі автомобіля ЗІЛ-130 значення динамічного фактору має максимальне значення D = 0,105. Коефіцієнт опору коченню для автомобільної дороги 2-ї категорії з асфальтобетонним покриттям прийнятий рівним 0,02. Тоді максимальний поздовжній ухил дорівнює i (max) = 0,105 - 0,020 = 0,085 або 85 проміле.
1.3.2. Мінімальна відстань видимості поверхні дороги
Відстань видимості поверхні дороги визначається на горизонтальній ділянці дороги. Для забезпечення безпеки руху мінімальна відстань видимості поверхні дороги повинно бути не менше розрахункової величини гальмівного шляху для зупинки автомобіля перед можливою перешкодою. Звідси мінімальна відстань видимості поверхні дороги визначається за розрахунковою формулою для оцінки величини гальмівного шляху:
Sn = V / 3,6 + V 2 / (85 * (φ + f)) +10 = 120 / 3,6 + 120 2 / [85 (0,45 + 0,02) + 10] = 321.62м,
де Sn - мінімальна відстань видимості поверхні дороги, м; φ - коефіцієнт поздовжнього зчеплення, який для нормальних умов зволоженого асфальтобетонного покриття прийнятий рівним 0,45; V - розрахункова швидкість руху, прийнята для 2-ї категорії автомобільної дороги 120 км / год; f - коефіцієнт опору коченню, прийнятий для асфальтобетонного покриття рівним 0,02.
1.3.3. Мінімальна відстань видимості зустрічного автомобіля
Мінімальна відстань видимості зустрічного автомобіля визначається з умови забезпечення гальмування двох автомобілів рухаються назустріч один одному, тобто одно подвоєною довжині гальмівного шляху: Sа = 2 * Sn = 2 * 321.62 = = 643.24 м.
1.3.4. Мінімальний радіус опуклої вертикальної кривої
Мінімальний радіус опуклої вертикальної кривої визначається з умови забезпечення видимості поверхні дороги днем. Розрахункова формула виходить підстановкою відстані видимості поверхні дороги в рівняння опуклої вертикальної кривої. Значення мінімального радіуса опуклої вертикальної кривої обчислюється за формулою R (вип) = Sn 2 / (2 * Hг) = 321.62 2 / (2 * 1,2) = 43099.76 м, де Sn - мінімальна відстань видимості поверхні дороги, що дорівнює 321.62 м (див. п. 1.3.2); Hг - піднесення очей водія над поверхнею дороги, що приймається 1,2 м.
1.3.5. Мінімальний радіус увігнутій вертикальній кривій
Мінімальний радіус увігнутої кривої виконується за двома критеріями: забезпечення видимості поверхні дороги вночі при світлі фар і обмеження перевантаження ресор.
Розрахунок мінімального радіуса увігнутою кривою з умови забезпечення видимості виконується за формулою
R (вогню) = Sn 2 / 2 * [Нф + Sn * Sin (α / 2)] = 321.62 2 / 2 * [0,7 + 321.62 * 0,0175)] = 8172.7 (м),
де Нф - піднесення центру фари над поверхнею дороги, що приймається 0,7 м; α - кут розсіювання світла фар, що дорівнює двом градусам.
Визначення мінімального радіуса увігнутій вертикальній кривій з умови обмеження перевантаження ресор виконується таким чином, щоб перевантаження ресор складала не більше 5% від загальної сили тяжкості транспортного засобу. З рівності допустимого перевантаження ресор і величини відцентрової сили величина мінімального радіуса увігнутій вертикальній кривій визначається так:
R (вогню) = 0,157 * V 2 = 0,157 * 120 2 = 2260.8 (м).
З отриманих результатів розрахунків в якості розрахункового мінімального радіуса вертикальної увігнутою повинна бути прийнята найбільша, яка забезпечує дотримання обох критеріїв і в даному випадку дорівнює 8172.7 м.
1.3.6. Мінімальний радіус кривої в плані
Мінімальний радіус кривої в плані визначається з умови сприйняття відцентрової сили при русі транспортного засобу по закругленню, тобто потрібно забезпечити стійкість автомобіля проти заносу і перекидання, а також комфортні умови руху.
Розрахункова формула:
R (min) = V 2 / [127 * (m + i (поп)] = 120 * 120 / [127 * (0,1 + 0,02)] = 944.9 (м), (2.8)
де m - коефіцієнт поперечної сили (рекомендується приймати рівним 0,1); i (поп) - поперечний ухил проїзної частини, який для асфальтобетонного покриття приймається рівним 0,02.
2. ПРОЕКТУВАННЯ ПЛАНУ ТРАСИ
2.1. Опис запропонованого варіанту траси
Трасування виконується на заданій топографічній карті місцевості масштабу 1:10 000 з перетином горизонталей через 2,5 м. Для визначення координат вершин кутів, початку і кінця траси на кілометровій сітці карти призначені умовні координати.
Поставлене ділянку траси між точками А і Б автомобільної дороги Ваніно-Лідога розташований в горбистій місцевості. Початкова точка траси А задана на північно-західному схилі в верхів'ях бічний долини одного пагорба. Кінцева
точка Б перебуває на південно-східному. Основний напрямок траси по повітряній лінії - східний.
У кінці першого кілометра траса має південно-східний напрямок і розташовується на схилі бічний долини. На ПК 3 +44 траса повертає направо, що обумовлено зміною напрямку бічної долини і дозволяє вкласти трасу вздовж горизонталей. Поворот траси здійснюється за заокругленню з радіусом кривої 1000м.
Після ПК 25 траса повертає ліворуч.
2.2. Обчислення напрямків і кутів повороту
Довжина повітряної лінії між початком і кінцем траси
Lв = [(ХНТ-Хкт) 2 + (Унт-УКТ) 2] 1 / 2 = [(3660-1270) 2 + (260-3610) 2] 1 / 2 = 4115,17 (м).
Відстань між початком траси і вершиною 1-го кута повороту
S1 = [(ХНТ-Х1) 2 + (Унт-У1) 2] 1 / 2 = [(3660-3650) 2 + (260-1200) 2] 1 / 2 = 940 (м).
Відстань між вершинами 1-го і 2-го кутів повороту
S2 = [(Х1-Х2) 2 + (У1-У2) 2] 1 / 2 = [(3650-1470) 2 + (1200-2350) 2] 1 / 2 = 2464,73 (м).
Відстань між вершинами 2-го і кінцем траси
S3 = [(Х2-Хкт) 2 + (У2-УКТ) 2] 1 / 2 = [(1470-1270) 2 + (2350-3610) 2] 1 / 2 = 1275,77 (м).
Дирекційні кути
D01 = Arccos [(X1-ХНТ) / S1] = Arccos [(3650-3660) / 940] = - 89,4 °, тому що дирекційний кут негативний і лінія НТ - ВУ1 має Ю-В напрямок. Отримане значення дирекційного кута необхідно відняти з 180 °. Тоді остаточно позитивний напрямок дирекційного кута буде D01 = 180 ° - 89,4 ° = 90,6 °
r01 = 89,4 °
D12 = Arccos [(X2-Х1) / S2] = Arccos [(1470-3650) / 2464,73] = - 27,81 °, тому що дирекційний кут негативний і лінія НТ - ВУ1 має Ю-В напрямок. Отримане значення дирекційного кута необхідно відняти з 180 °. Тоді остаточно позитивний напрямок дирекційного кута буде D12 = 180 ° - 27,81 ° = = 152,19 °
r12 = 27,81 °
D2N = Arccos [(Xкт-Х2) / S3] = Arccos [(1270-1470) / 1275,77] = - 81,98 °, тому що дирекційний кут негативний і лінія НТ - ВУ1 має Ю-В напрямок. Отримане значення дирекційного кута необхідно відняти з 180 °. Тоді остаточно позитивний напрямок дирекційного кута буде D2N = 180 ° - 81,98 ° = = 99,02 °
r2N = 81,98 °
Рис. 1. Схема до визначення відстаней між вершинами кутів, напрямків і кутів повороту траси.
Величина 1-го кута повороту:
U1 = D12 - D01 = 152,19 ° - 90,6 ° = 61,59 °
Величина 2-го кута повороту:
U2 = D2N - D12 = 99,02 ° - 152,19 ° = 53,17 °
Контроль 1. Різниця сум лівих і правих кутів повороту повинна бути дорівнює різниці дирекційних кутів початкового і кінцевого напрямків траси:
SYMBOL 83 \ f "Symbol" \ s 14SUлев - SYMBOL 83 \ f "Symbol" \ s 14SUправ = D2N - D01
61,59 ° - 53,17 ° = 99,02 ° - 90,6 °
8,42 ° = 8,42 ° - вірно
2.3. Розрахунок елементів заокруглень
Елементи 1-го заокруглення.
Кут повороту U1 = 61,59 °; радіус кругової кривої R1 = 1000 м. Тангенс заокруглення:
Т1 = R1 * Tg (U1 / 2) = 1000 * Tg (61,59 ° / 2) = 596 (м).
Крива заокруглення: К1 = R1 * π * U1/180 ° = 1000 * 3,1416 * 61,59 ° / 180 ° = 1074,95 (м).
Домер заокруглення: Д1 = 2 * Т1 - К1 = 2 * 596 - 1074,95 = 117,05 (м).
Бісектриса заокруглення: Б1 = R1 * [(1/Cos (U1 / 2)) -1] = 1000 * [(1/Cos (61,59 ° / 2) -1] = 164,14 (м).
Елементи 2-го заокруглення.
Кут повороту: U2 = 53,17 °; радіус кругової кривої R1 = 1500 (м).
Тангенс заокруглення: Т2 = R2 * Tg (U2 / 2) = 1500 * Tg (53,17 ° / 2) = 750,65 (м).
Рис. 2. Схема до визначення елементів заокруглення
Крива заокруглення: К2 = R2 * π * U2/180 ° = 1500 * 3,1416 * 53,17 ° / 180 ° = 1391,99 (м).
Домер заокруглення: Д2 = 2 * Т2 - К2 = 2 * 750,65-1391,99 = 109,31 (м).
Бісектриса заокруглення: Б2 = R2 * [(1/Cos (U2 / 2)) -1] = 1500 * [(1/Cos (53,17 ° / 2) -1] = 177,34 (м).
Перевірка 2. Дві суми тангенсів за вирахуванням суми кривих повинні бути рівні сумі домеров:
2SYMBOL 229 \ f "Symbol" \ s 14еT-SYMBOL 229 \ f "Symbol" \ s 14еK = SYMBOL 229 \ f "Symbol" \ s 14еД;
2 * (596 +750,65) - (1074,95 +1391,99) = 117,05 +109,31;
226,36 = 226,36, тобто перевірка виконується.
2.4. Обчислення положення вершин кутів повороту
Пікетажне положення початку траси прийнято L (НТ) = ПК 0 +00,00.
Пікетажне положення вершини 1-го кута повороту:
L (ВУ1) = L (НТ) + S1 = 0,00 + 940 = 940 (м) або ПК9 + 40,00 (м).
Пікетажне положення вершини 2-го кута повороту:
L (ВУ2) = L (ВУ1) + S2-Д1 = 940 +2464,73-117,05 = 3287,68 (м) або ПК32 + 87,68 (м).
Курсова робота
з дисципліни «Дослідження і проектування транспортних споруд» на тему:«Проект автомобільної дороги Ваніно-Лідога»
АВТОМОБІЛЬНА ДОРОГА, ТРАСА, поздовжньому профілі, ПОПЕРЕЧНИЙ ПРОФІЛЬ, Природно-кліматичні умови, ТЕХНІЧНІ НОРМАТИВИ, ТРАНСПОРТНА МЕРЕЖА, КЕРІВНІ ВІДМІТКИ.
У курсовій роботі розглянуті питання проектування основних елементів автомобільної дороги Ваніно-Лідога в Хабаровському краї. Проектування виконано у відповідності з вимогами СНиП 2.05.02-85.
Для заданих початкового і кінцевого пунктів ділянки траси запропонований варіант траси, для якого проведені розрахунки напрямків, кутів повороту, елементів заокруглень, розбитий пікетаж і складена відомість елементів плану траси. Поздовжній профіль запроектований в основному по загортання в насипах 1,5 ... 2,0 м.
Детально запроектований поперечний профіль земляного полотна на ПК 15 +00, для якого зроблені необхідні розрахунки параметрів земляного полотна і резервів, визначені площі поперечного перерізу і обчислені ширини постійного і тимчасового відводів землі.
ЗМІСТ
1. ТЕХНІЧНІ НОРМАТИВИ НА ПРОЕКТУВАННЯ ... .......... 5
1.1. Загальні вимоги ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ......... 5
1.2. Технічні нормативи СНиП ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ........ 6
1.3. Розрахунок технічних нормативів ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .......... 7
1.3.1. Найбільший поздовжній ухил ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ....... 7
1.3.2. Мінімальна відстань видимості поверхні дороги ... ... .... 8
1.3.3.Мінімальное відстань видимості зустрічного автомобіля ... .... 8
1.3.4.Мінімальний радіус опуклої вертикальної кривої ... ... ... ... ... 9
1.3.5.Мінімальний радіус увігнутій вертикальній кривій ... ... ... ........ 9
1.3.6. Мінімальний радіус кривої в плані ... ... ... ... ... ... ... ... ........... 10
2 ПРОЕКТУВАННЯ ПЛАНУ ТРАСИ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ........ 11
2.1. Опис запропонованого варіанту траси ... ... ... ... ... ... ... ......... 11
2.2. Обчислення напрямків і кутів повороту ... ... ... ... ... .. ... ... ...... 11
2.3. Розрахунок елементів заокруглень ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ......... 13
2.4. Обчислення положення вершин кутів повороту ... ... ... ... ... ... .... 15
2.5. Обчислення пікетажні положень і довжин прямих вставок ... .. 16
2.6. Основні технічні показники траси ... ... ... ... ... ... .... ... ..... 16
3. Проектуванні поздовжнього профілю ... ... ... ... ... .... 19
3.1. Визначення керівних відміток ... ... ... ... ... ... ... ... ...... ... ... .... 19
3.2. Визначення позначок поверхні землі по осі траси ... ... .. ... .20
3.3. Проектна лінія поздовжнього профілю ... ... ... ... ... ....................... 21
3.4. Визначення відміток по ламаній лінії поздовжнього профілю ... .22
3.5. Розрахунок вертикальних кривих ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ................... 25
3.6. Визначення положення точок з нульовими відмітками ... .. ... ... ..... 25
4. ПРОЕКТУВАННЯ ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФІЛЮ Землян ЩІЛЬНЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... .32
4.1 Типи поперечних профілів земляного полотна ... ... ... ... .. ... ... .32
4.2 Розрахунок поперечного профілю земляного полотна на ПК 15 +00 ....................................... .................................................. ......................... 32
4.2.1 Вихідні дані для проектування ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... 32
4.2.2 Визначення геометричних параметрів поперечного профілю земляного полотна ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 33
4.2.3. Визначення ширини смуги відведення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .33
4.2.3. Розрахунок площ поперечного перерізу ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... 34
ВИСНОВОК ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..... 35
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ... ... ... ... ... ... ... .... 36
1. ТЕХНІЧНІ НОРМАТИВИ НА ПРОЕКТУВАННЯ
1.1. Загальні вимоги
Якщо дозволяють умови прокладання траси, незалежно від категорії автомобільної дороги необхідно при призначенні елементів плану та поздовжнього профілю керуватися рекомендаціями п.4.20 СНиП 2.05.02-85, які наведені в табл. 1.
На автомобільних дорогах 2-ї категорії в переломи поздовжнього профілю потрібно вписувати вертикальні криві при алгебраїчній різниці похилів 5 і більше проміле. Довжина прямих вставок не повинна перевищувати для 2-ї категорії 2000 м.
Таблиця 1.
Рекомендовані технічні нормативи
Найменування нормативу | Значеннянормативу |
| Поздовжній ухил, ‰ | Не більше 40 |
| Відстань видимості для зупинки автомобіля, м | Не менше 250 |
| Радіус кривої в плані, м | Не менше 1000 |
| Радіус опуклої вертикальної кривої, м | Не менше 15000 |
| Радіус увігнутій вертикальній кривій, м | Не менше 5000 |
| Довжина опуклої вертикальної кривої, м | Не менше 300 |
| Довжина увігнутій вертикальній кривій, м | Не менше 100 |
1.2. Технічні нормативи СНиП
Проектована автомобільна дорога Ваніно-Лідога за СНіП 2.05.02-85 віднесена до 2-ї категорії, для якої розрахункова швидкість прийнята 120 км / ч. За величиною розрахункової швидкості призначені технічні нормативи на проектування елементів плану траси, поздовжнього і поперечного профілів, які наведені в табл. 2.
Таблиця 2.
Технічні нормативи СНиП
| Найменування нормативу | Значеннянормативу |
| 1. Категорія дороги | 2 |
| 2. Розрахункова швидкість, км / год | 120 |
| 3. Число смуг руху, штук | 2 |
| 4. Ширина смуги руху, м | 3,75 |
| 5. Ширина проїзної частини, м | 7,50 |
| 6. Ширина узбіччя, м | 3,75 |
| 7. Укріплені смуга узбіччя, м | 0,5 |
| 8. Ширина земляного полотна, м | 15,0 |
| 9. Дорожньо-кліматична зона | 2 |
| 10. Тип покриття | вдосконалять. |
| 11. Поперечний ухил проїзної частини,% о | 20 |
| 12. Матеріал зміцнення узбіч | гравій |
| 13. Поперечний ухил узбіч,% о | 40 |
| 14. Найменший радіус кривої в плані, м | 1000 |
| 1 5. Відстань видимості для зупинки автомобіля, м | 250 |
| 16. Відстань видимості зустрічного автомобіля, м | 450 |
| 17. Найбільший поздовжній ухил,% о | 40 |
| 18. Найменший радіус опуклої вертикальної кривої, м | 15000 |
| 19. Найменший радіус увігнутій вертикальній кривій, м | 5000 |
1.3.1 Найбільший поздовжній ухил
Для розрахунку максимального поздовжнього ухилу прийнятий автомобіль ЗІЛ-130, який рекомендується в якості еталонного транспортного засобу для оцінки проектних рішень при проектуванні автомобільних доріг.
Приймаючи швидкість руху автомобіля по дорозі постійної, з рівняння руху автомобіля отримаємо розрахункову формулу для обчислення величини максимального поздовжнього ухилу i (max) = Df,
де D - динамічний фактор автомобіля; f - коефіцієнт опору коченню.
Динамічний фактор для автомобіля ЗІЛ-130 прийнятий по динамічній характеристиці для 3-ї передачі, тому що більш потужні 1 і 2 передачі призначені для руху автомобіля з місця і виконання маневрів в складних дорожніх умовах. Для 3-й передачі автомобіля ЗІЛ-130 значення динамічного фактору має максимальне значення D = 0,105. Коефіцієнт опору коченню для автомобільної дороги 2-ї категорії з асфальтобетонним покриттям прийнятий рівним 0,02. Тоді максимальний поздовжній ухил дорівнює i (max) = 0,105 - 0,020 = 0,085 або 85 проміле.
1.3.2. Мінімальна відстань видимості поверхні дороги
Відстань видимості поверхні дороги визначається на горизонтальній ділянці дороги. Для забезпечення безпеки руху мінімальна відстань видимості поверхні дороги повинно бути не менше розрахункової величини гальмівного шляху для зупинки автомобіля перед можливою перешкодою. Звідси мінімальна відстань видимості поверхні дороги визначається за розрахунковою формулою для оцінки величини гальмівного шляху:
Sn = V / 3,6 + V 2 / (85 * (φ + f)) +10 = 120 / 3,6 + 120 2 / [85 (0,45 + 0,02) + 10] = 321.62м,
де Sn - мінімальна відстань видимості поверхні дороги, м; φ - коефіцієнт поздовжнього зчеплення, який для нормальних умов зволоженого асфальтобетонного покриття прийнятий рівним 0,45; V - розрахункова швидкість руху, прийнята для 2-ї категорії автомобільної дороги 120 км / год; f - коефіцієнт опору коченню, прийнятий для асфальтобетонного покриття рівним 0,02.
1.3.3. Мінімальна відстань видимості зустрічного автомобіля
Мінімальна відстань видимості зустрічного автомобіля визначається з умови забезпечення гальмування двох автомобілів рухаються назустріч один одному, тобто одно подвоєною довжині гальмівного шляху: Sа = 2 * Sn = 2 * 321.62 = = 643.24 м.
1.3.4. Мінімальний радіус опуклої вертикальної кривої
Мінімальний радіус опуклої вертикальної кривої визначається з умови забезпечення видимості поверхні дороги днем. Розрахункова формула виходить підстановкою відстані видимості поверхні дороги в рівняння опуклої вертикальної кривої. Значення мінімального радіуса опуклої вертикальної кривої обчислюється за формулою R (вип) = Sn 2 / (2 * Hг) = 321.62 2 / (2 * 1,2) = 43099.76 м, де Sn - мінімальна відстань видимості поверхні дороги, що дорівнює 321.62 м (див. п. 1.3.2); Hг - піднесення очей водія над поверхнею дороги, що приймається 1,2 м.
1.3.5. Мінімальний радіус увігнутій вертикальній кривій
Мінімальний радіус увігнутої кривої виконується за двома критеріями: забезпечення видимості поверхні дороги вночі при світлі фар і обмеження перевантаження ресор.
Розрахунок мінімального радіуса увігнутою кривою з умови забезпечення видимості виконується за формулою
R (вогню) = Sn 2 / 2 * [Нф + Sn * Sin (α / 2)] = 321.62 2 / 2 * [0,7 + 321.62 * 0,0175)] = 8172.7 (м),
де Нф - піднесення центру фари над поверхнею дороги, що приймається 0,7 м; α - кут розсіювання світла фар, що дорівнює двом градусам.
Визначення мінімального радіуса увігнутій вертикальній кривій з умови обмеження перевантаження ресор виконується таким чином, щоб перевантаження ресор складала не більше 5% від загальної сили тяжкості транспортного засобу. З рівності допустимого перевантаження ресор і величини відцентрової сили величина мінімального радіуса увігнутій вертикальній кривій визначається так:
R (вогню) = 0,157 * V 2 = 0,157 * 120 2 = 2260.8 (м).
З отриманих результатів розрахунків в якості розрахункового мінімального радіуса вертикальної увігнутою повинна бути прийнята найбільша, яка забезпечує дотримання обох критеріїв і в даному випадку дорівнює 8172.7 м.
1.3.6. Мінімальний радіус кривої в плані
Мінімальний радіус кривої в плані визначається з умови сприйняття відцентрової сили при русі транспортного засобу по закругленню, тобто потрібно забезпечити стійкість автомобіля проти заносу і перекидання, а також комфортні умови руху.
Розрахункова формула:
R (min) = V 2 / [127 * (m + i (поп)] = 120 * 120 / [127 * (0,1 + 0,02)] = 944.9 (м), (2.8)
де m - коефіцієнт поперечної сили (рекомендується приймати рівним 0,1); i (поп) - поперечний ухил проїзної частини, який для асфальтобетонного покриття приймається рівним 0,02.
2. ПРОЕКТУВАННЯ ПЛАНУ ТРАСИ
2.1. Опис запропонованого варіанту траси
Трасування виконується на заданій топографічній карті місцевості масштабу 1:10 000 з перетином горизонталей через 2,5 м. Для визначення координат вершин кутів, початку і кінця траси на кілометровій сітці карти призначені умовні координати.
Поставлене ділянку траси між точками А і Б автомобільної дороги Ваніно-Лідога розташований в горбистій місцевості. Початкова точка траси А задана на північно-західному схилі в верхів'ях бічний долини одного пагорба. Кінцева
точка Б перебуває на південно-східному. Основний напрямок траси по повітряній лінії - східний.
У кінці першого кілометра траса має південно-східний напрямок і розташовується на схилі бічний долини. На ПК 3 +44 траса повертає направо, що обумовлено зміною напрямку бічної долини і дозволяє вкласти трасу вздовж горизонталей. Поворот траси здійснюється за заокругленню з радіусом кривої 1000м.
Після ПК 25 траса повертає ліворуч.
2.2. Обчислення напрямків і кутів повороту
| Вершина кута повороту | Координати, м | |
| Х | У | |
| НТ | 3660,00 | 260,00 |
| ВУ 1 | 3650,00 | 1200,00 |
| ВУ 2 | 1470,00 | 2350,00 |
| КТ | 1270,00 | 3610,00 |
Lв = [(ХНТ-Хкт) 2 + (Унт-УКТ) 2] 1 / 2 = [(3660-1270) 2 + (260-3610) 2] 1 / 2 = 4115,17 (м).
Відстань між початком траси і вершиною 1-го кута повороту
S1 = [(ХНТ-Х1) 2 + (Унт-У1) 2] 1 / 2 = [(3660-3650) 2 + (260-1200) 2] 1 / 2 = 940 (м).
Відстань між вершинами 1-го і 2-го кутів повороту
S2 = [(Х1-Х2) 2 + (У1-У2) 2] 1 / 2 = [(3650-1470) 2 + (1200-2350) 2] 1 / 2 = 2464,73 (м).
Відстань між вершинами 2-го і кінцем траси
S3 = [(Х2-Хкт) 2 + (У2-УКТ) 2] 1 / 2 = [(1470-1270) 2 + (2350-3610) 2] 1 / 2 = 1275,77 (м).
Дирекційні кути
D01 = Arccos [(X1-ХНТ) / S1] = Arccos [(3650-3660) / 940] = - 89,4 °, тому що дирекційний кут негативний і лінія НТ - ВУ1 має Ю-В напрямок. Отримане значення дирекційного кута необхідно відняти з 180 °. Тоді остаточно позитивний напрямок дирекційного кута буде D01 = 180 ° - 89,4 ° = 90,6 °
r01 = 89,4 °
D12 = Arccos [(X2-Х1) / S2] = Arccos [(1470-3650) / 2464,73] = - 27,81 °, тому що дирекційний кут негативний і лінія НТ - ВУ1 має Ю-В напрямок. Отримане значення дирекційного кута необхідно відняти з 180 °. Тоді остаточно позитивний напрямок дирекційного кута буде D12 = 180 ° - 27,81 ° = = 152,19 °
r12 = 27,81 °
D2N = Arccos [(Xкт-Х2) / S3] = Arccos [(1270-1470) / 1275,77] = - 81,98 °, тому що дирекційний кут негативний і лінія НТ - ВУ1 має Ю-В напрямок. Отримане значення дирекційного кута необхідно відняти з 180 °. Тоді остаточно позитивний напрямок дирекційного кута буде D2N = 180 ° - 81,98 ° = = 99,02 °
r2N = 81,98 °
Рис. 1. Схема до визначення відстаней між вершинами кутів, напрямків і кутів повороту траси.
Величина 1-го кута повороту:
U1 = D12 - D01 = 152,19 ° - 90,6 ° = 61,59 °
Величина 2-го кута повороту:
U2 = D2N - D12 = 99,02 ° - 152,19 ° = 53,17 °
Контроль 1. Різниця сум лівих і правих кутів повороту повинна бути дорівнює різниці дирекційних кутів початкового і кінцевого напрямків траси:
SYMBOL 83 \ f "Symbol" \ s 14SUлев - SYMBOL 83 \ f "Symbol" \ s 14SUправ = D2N - D01
61,59 ° - 53,17 ° = 99,02 ° - 90,6 °
8,42 ° = 8,42 ° - вірно
2.3. Розрахунок елементів заокруглень
Елементи 1-го заокруглення.
Кут повороту U1 = 61,59 °; радіус кругової кривої R1 = 1000 м. Тангенс заокруглення:
Т1 = R1 * Tg (U1 / 2) = 1000 * Tg (61,59 ° / 2) = 596 (м).
Крива заокруглення: К1 = R1 * π * U1/180 ° = 1000 * 3,1416 * 61,59 ° / 180 ° = 1074,95 (м).
Домер заокруглення: Д1 = 2 * Т1 - К1 = 2 * 596 - 1074,95 = 117,05 (м).
Бісектриса заокруглення: Б1 = R1 * [(1/Cos (U1 / 2)) -1] = 1000 * [(1/Cos (61,59 ° / 2) -1] = 164,14 (м).
Елементи 2-го заокруглення.
Кут повороту: U2 = 53,17 °; радіус кругової кривої R1 = 1500 (м).
Тангенс заокруглення: Т2 = R2 * Tg (U2 / 2) = 1500 * Tg (53,17 ° / 2) = 750,65 (м).
Рис. 2. Схема до визначення елементів заокруглення
Крива заокруглення: К2 = R2 * π * U2/180 ° = 1500 * 3,1416 * 53,17 ° / 180 ° = 1391,99 (м).
Домер заокруглення: Д2 = 2 * Т2 - К2 = 2 * 750,65-1391,99 = 109,31 (м).
Бісектриса заокруглення: Б2 = R2 * [(1/Cos (U2 / 2)) -1] = 1500 * [(1/Cos (53,17 ° / 2) -1] = 177,34 (м).
Перевірка 2. Дві суми тангенсів за вирахуванням суми кривих повинні бути рівні сумі домеров:
2SYMBOL 229 \ f "Symbol" \ s 14еT-SYMBOL 229 \ f "Symbol" \ s 14еK = SYMBOL 229 \ f "Symbol" \ s 14еД;
2 * (596 +750,65) - (1074,95 +1391,99) = 117,05 +109,31;
226,36 = 226,36, тобто перевірка виконується.
2.4. Обчислення положення вершин кутів повороту
Пікетажне положення початку траси прийнято L (НТ) = ПК 0 +00,00.
Пікетажне положення вершини 1-го кута повороту:
L (ВУ1) = L (НТ) + S1 = 0,00 + 940 = 940 (м) або ПК9 + 40,00 (м).
Пікетажне положення вершини 2-го кута повороту:
L (ВУ2) = L (ВУ1) + S2-Д1 = 940 +2464,73-117,05 = 3287,68 (м) або ПК32 + 87,68 (м).
Пікетажне становище кінця траси:
L (КТ) = L (ВУ2) + S3-Д2 = 3287,68 +12075,77-109,31 = 4454,14 (м) або ПК44 + 54,14 (м).
Довжина траси:
L Т = L (КТ) - L (НТ) = 4454,14 (м).
Перевірка 3. Сума відстаней між вершинами кутів повороту за вирахуванням суми домеров повинна бути дорівнює довжині траси:
SYMBOL 229 \ f "Symbol" \ s 14еS-SYMBOL 229 \ f "Symbol" \ s 14еД = L Т; 4680,5-226,36 = 4454,14; 4454,14 = 4454,14; тобто перевірка виконується.
2.5. Обчислення пікетажні положень і довжин вставок.
Пікетажне становище почало 1-го заокруглення:
L (НК1) = L (ВУ1)-Т1 = 940-596 = 344 (м) або ПК3 + 44,00 (м).
Пікетажне становище кінця 1-го заокруглення:
L (КК1) = L (НК1) + К1 = 344 +1074,95 = 1418,95 (м) або ПК14 +18,95 (м).
Пікетажне становище почало 2-го заокруглення:
L (НК2) = L (ВУ2)-Т2 = 3287,68-750,65 = 2537,03 (м) або ПК25 +37,03 (м).
Пікетажне становище кінця 2-го заокруглення:
L (КК2) = L (НК2) + К2 = 2537,03 +1391,99 = 3929,02 (м) або ПК39 + 29,02 (м).
Довжина 1-й прямої вставки:
P1 = L (HK1)-L (HT) = 344 (м).
Довжина 2-й прямої вставки:
P2 = L (HK2)-L (КК1) = 2537,03-1418,95 = 1118,08 (м).
Довжина третього прямої вставки:
P3 = L (КТ)-L (КК2) = 4454,14 -3929,02 = 525,12 (м).
Перевірка 4. Сума прямих вставок і кривих повинна бути дорівнює довжині траси:
SYMBOL 229 \ f "Symbol" \ s 14еР + SYMBOL 229 \ f "Symbol" \ s 14еК = L Т;
1987,2 +2466,94 = 4454,14; 4454,14 = 4454,14, тобто перевірка виконується.
2.6. Основні технічні показники траси
К Р = L T / L = 4454,14 / 4115,17 = 1,08
Протяжність кривих з радіусом менше допустимого R доп = 800м-ні.
Протяжність кривих в плані з радіусом менше 2000м, для яких потрібно пристрій перехідних кривих і віражів, становить:
L ПКВ = К1 + К2 = 1074,95 +1391,99 = 2466,94 (м).
L (КТ) = L (ВУ2) + S3-Д2 = 3287,68 +12075,77-109,31 = 4454,14 (м) або ПК44 + 54,14 (м).
Довжина траси:
L Т = L (КТ) - L (НТ) = 4454,14 (м).
Перевірка 3. Сума відстаней між вершинами кутів повороту за вирахуванням суми домеров повинна бути дорівнює довжині траси:
SYMBOL 229 \ f "Symbol" \ s 14еS-SYMBOL 229 \ f "Symbol" \ s 14еД = L Т; 4680,5-226,36 = 4454,14; 4454,14 = 4454,14; тобто перевірка виконується.
Рис.3. Схема до визначення пікетажні положень початку
і кінця заокруглення.2.5. Обчислення пікетажні положень і довжин вставок.
Пікетажне становище почало 1-го заокруглення:
L (НК1) = L (ВУ1)-Т1 = 940-596 = 344 (м) або ПК3 + 44,00 (м).
Пікетажне становище кінця 1-го заокруглення:
L (КК1) = L (НК1) + К1 = 344 +1074,95 = 1418,95 (м) або ПК14 +18,95 (м).
Пікетажне становище почало 2-го заокруглення:
L (НК2) = L (ВУ2)-Т2 = 3287,68-750,65 = 2537,03 (м) або ПК25 +37,03 (м).
Пікетажне становище кінця 2-го заокруглення:
L (КК2) = L (НК2) + К2 = 2537,03 +1391,99 = 3929,02 (м) або ПК39 + 29,02 (м).
Довжина 1-й прямої вставки:
P1 = L (HK1)-L (HT) = 344 (м).
Довжина 2-й прямої вставки:
P2 = L (HK2)-L (КК1) = 2537,03-1418,95 = 1118,08 (м).
Довжина третього прямої вставки:
P3 = L (КТ)-L (КК2) = 4454,14 -3929,02 = 525,12 (м).
Перевірка 4. Сума прямих вставок і кривих повинна бути дорівнює довжині траси:
SYMBOL 229 \ f "Symbol" \ s 14еР + SYMBOL 229 \ f "Symbol" \ s 14еК = L Т;
1987,2 +2466,94 = 4454,14; 4454,14 = 4454,14, тобто перевірка виконується.
2.6. Основні технічні показники траси
Отримані в п.п. 2.2-2.5 результати розрахунку елементів плану траси систематизовані в табл. 3-відомості кутів повороту, прямих і кривих.
Коефіцієнт розвитку траси:К Р = L T / L = 4454,14 / 4115,17 = 1,08
Протяжність кривих з радіусом менше допустимого R доп = 800м-ні.
Протяжність кривих в плані з радіусом менше 2000м, для яких потрібно пристрій перехідних кривих і віражів, становить:
L ПКВ = К1 + К2 = 1074,95 +1391,99 = 2466,94 (м).
Таблиця 3.
Відомість кутів повороту, прямих і кривих
Контроль 1.; SYMBOL 229 \ f "Symbol" \ s 14еUл-SYMBOL 229 \ f "Symbol" \ s 14еUп = Dн-Dк; 61,59 ° - 53,17 ° = 99,02 ° - 90,6 °; 8,42 ° = 8,42 °; тобто перевірка виконується.
Перевірка 2. 2SYMBOL 97 \ f "Symbol" \ s 14aT-SYMBOL 97 \ f "Symbol" \ s 14aK = SYMBOL 97 \ f "Symbol" \ s 14aД; 2 * (596 +750,65) - (1074,95 +1391,99) = 117,05 +109,31; 226,36 = 226,36; тобто перевірка виконується.
Перевірка 3. SYMBOL 97 \ f "Symbol" \ s 14aS-SYMBOL 97 \ f "Symbol" \ s 14aД = L Т; 4680,5-226,36 = 4454,14; 4454,14 = 4454,14; тобто перевірка виконується.
Перевірка 4. SYMBOL 97 \ f "Symbol" \ s 14aР + SYMBOL 97 \ f "Symbol" \ s 14aК = L Т; 1987,2 +2466,94 = 4454,14; 4454,14 = 4454,14; тобто перевірка виконується.
Відомість кутів повороту, прямих і кривих
| Точ-ка | Положення вершини кута | Кут повороту, град. хв. | Радіус R, м | Елементи кривої, м | Пікетажне | S, м | P, м | D, град. хв. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Початок кривої | Кінець кривої | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ПК | + | лев | прав | Т | До | Д | Б | ПК | + | ПК | + | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| НТ | 0 | 00,00 | 940 | 344 | 90,6 SYMBOL 176 \ f "Symbol" \ s 10 ° | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ВУ1 | 9 | 40,00 | - | 61,59 SYMBOL 176 \ f "Symbol" \ s 10 ° | 1000 | 596 | 1074,95 | 117,05 | 164,14 | 3 | 44 | 14 | 18,95 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ВУ2 | 32 | 87,68 | 53,17 SYMBOL 176 \ f "Symbol" \ s 10 ° | - | 1500 | 750,65 | 1391,99 | 109,31 | 177,34 | 25 | 37,03 | 39 | 29,02 | 2464,73 | 1118,08 | 152,19 SYMBOL 176 \ f "Symbol" \ s 10 ° | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| КТ | 44 | 54,14 | 1275,77 | 525,12 | 99,02 SYMBOL 176 \ f "Symbol" \ s 10 ° | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| SYMBOL 229 \ f "Symbol" \ s 10е | 53,17 SYMBOL 176 \ f "Symbol" \ s 10 ° | 61,59 SYMBOL 176 \ f "Symbol" \ s 10 ° | 1346,65 | 2466,94 | 226,36 | 4680,5 | 1987,2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Перевірка 2. 2SYMBOL 97 \ f "Symbol" \ s 14aT-SYMBOL 97 \ f "Symbol" \ s 14aK = SYMBOL 97 \ f "Symbol" \ s 14aД; 2 * (596 +750,65) - (1074,95 +1391,99) = 117,05 +109,31; 226,36 = 226,36; тобто перевірка виконується.
Перевірка 3. SYMBOL 97 \ f "Symbol" \ s 14aS-SYMBOL 97 \ f "Symbol" \ s 14aД = L Т; 4680,5-226,36 = 4454,14; 4454,14 = 4454,14; тобто перевірка виконується.
Перевірка 4. SYMBOL 97 \ f "Symbol" \ s 14aР + SYMBOL 97 \ f "Symbol" \ s 14aК = L Т; 1987,2 +2466,94 = 4454,14; 4454,14 = 4454,14; тобто перевірка виконується.
3. Проектуванні поздовжнього профілю 4
3.1. Визначення керівних відміток
Найменша піднесення поверхні покриття над рівнем поверхні землі для ділянок 2-го типу місцевості за умовами зволоження в 2-й дорожньо-кліматичній зоні при типі грунтів у вигляді глин прийнято за даними табл. 1.9 [1] рівним Н (2) = 1,8 м.
Найменша піднесення поверхні покриття в місцях влаштування водопропускних труб:
Н (тр) = d + t + z + hдо = 2 +0,2 +0,5 = 2,7 (м),
де d - отвір водопропускної труби, яке конструктивно прийнято рівним 2 м; t-товщина стінки водопропускної труби, прийнята рівною 0,2 м; z-мінімальна товщина грунту та дорожнього одягу для оберігання водопропускної труби від дії навантажень транспортних засобів, яка призначається рівною 0 , 50 м; hдо-висота дорожнього одягу.
Найменша піднесення поверхні покриття з умови незаносного дороги снігом: Н (сн) = h (сн) + h 2 = 0,3 + 0,7 = 1 (м),
де h (сн) - розрахунковий рівень снігового покриву, прийнятий для умов Хабаровського краю (див. табл. 1.16 [1]) дорівнює 0,3 м; h 2 - підвищення брівки насипу над розрахунковим рівнем снігового покриву, яке прийнято за даними табл. 1.10 [1] для 2-ї категорії автомобільної дороги рівним 0,7 м.
Так як найменше піднесення поверхні покриття з умови снегонезаносімості дороги менше цієї ж величини за умовами зволоження земляного полотна, як розрахунковий найменшого підвищення поверхні покриття для 2-го і 3-го типів місцевості за умовами зволоження приймається керівна відмітка, рівна 1,8 м.
3.2. Визначення позначок поверхні землі по осі траси
Відмітки поверхні землі по осі траси визначені для ділянки автомобільної дороги ПК О. .. ПК 44. Відмітки пікетів і плюсових точок траси щодо горизонталей визначалися графічно шляхом безпосереднього вимірювання на плані траси і обчислювалися за формулою лінійної інтерполяції:
Н = Н (min) + (x / l) * dh,
де Н (min) - позначка нижній горизонталі, м; x - відстань від нижньої горизонталі до пікету (плюсової точки); l - відстань між горизонталями по лінії найбільшого скату; dh - висота перерізу горизонталей, яка для плану траси дорівнює 2,5 м .
Результати вимірювань відстаней за планом траси і обчислення позначок землі по осі траси наведено в табл. 4, в якій перевищення точки щодо нижньої горизонталі визначається так: h = 2,5 * x / L.
Таблиця № 4 Відмітки землі по осі траси
3.3. Проектна лінія поздовжнього профілю
За даними табл. 3 побудований поздовжній профіль поверхні землі траси, що наведений у додатку Б. У знижених місцях поздовжнього профілю на ПК 12, ПК 14, ПК 26, ПК 30, ПК 42 для забезпечення водовідведення конструктивно призначені круглі залізобетонні водопропускні труби діаметром 2 м.
Ламана лінія поздовжнього профілю на ділянці ПК 0 +00 ... ПК 12 +00 прокладена в насипу з негативним ухилом -14 ‰ (спуск). На ділянці з ПК 12 +00 ... ПК 17 +00 ламана лінія прокладена в насипу з позитивним ухилом 19 ‰. Так само на ділянках ПК 17 +00 ... ПК 24 +00; ПК 24 +00 ... ПК 26 +00; ПК 26 +00 ... ПК 35 +00; ПК 35 +00 ... ПК42 ламана лінія прокладена в насипу з негативними ухилами -19 ‰; -9 ‰; 1 ‰; -28 ‰. А на ділянці ПК 42 +00 ... ПК 44 +54,14 ламана лінія прокладена в насипу з позитивним ухилом 30 ‰ (підйом). З метою зниження висоти насипу та обсягів земляних робіт у водопропускних труб проектна лінія між ПК 17 +00 та ПК 21 +00 проходить у виїмці глибиною до 2,71 м.
У перелом поздовжнього профілю на ПК 17 +00, ПК 35 +00 з допомогою шаблонів вписані вертикальні криві радіусами 15000 м., а на ПК 12 +00; ПК 24 +00; ПК 42 +00 з допомогою шаблону вписані вертикальні криві радіусом 5000м.
3.4. Визначення відміток по ламаній лінії поздовжнього профілю
На пікеті 0 відмітка по ламаній лінії поздовжнього профілю прийнята рівною 55,62. Перша ділянка ламаної лінії має негативний поздовжній ухил -14 ‰ (спуск) і протяжність 1200 м.
Обчислення відміток ламаної лінії поздовжнього профілю на 1-й дільниці:
Н (ПК1) = Н (ПК00)-i1 * L = 55,62-0,014 * 100 = 54,22 м;
Н (ПК2) = Н (ПК1)-i1 * L = 54,22-0,014 * 100 = 52,82 м;
Н (ПК3) = Н (ПК2)-i1 * L = 52,82-0,014 * 100 = 51,42 м;
Н (ПК4) = Н (ПК3)-i1 * L = 51,42-0,014 * 100 = 50,02 м;
Н (ПК5) = Н (ПК4)-i1 * L = 50,02-0,014 * 100 = 48,62 м;
Н (ПК6) = Н (ПК5)-i1 * L = 48,62-0,014 * 100 = 47,22 м;
Н (ПК7) = Н (ПК6)-i1 * L = 47,22-0,014 * 100 = 45,82 м;
Н (ПК8) = Н (ПК7)-i1 * L = 45,82-0,014 * 100 = 44,42 м;
Н (ПК9) = Н (ПК8)-i1 * L = 44,42-0,014 * 100 = 43,02 м;
Н (ПК10) = Н (ПК9)-i1 * L = 43,02-0,014 * 100 = 41,62 м;
Н (ПК11) = Н (ПК10)-i1 * L = 41,62-0,014 * 100 = 40,22 м;
Н (ПК12) = Н (ПК11)-i1 * L = 40,22-0,014 * 100 = 38,82 м;
Перевірка:
Н (ПК12) = Н (ПК00)-i1 * L = 55,62-0,014 * 1200 = 38,82 м.
Обчислення відміток ламаної лінії поздовжнього профілю на 2-й дільниці, який має поздовжній ухил +19 ‰ і довжину на 500 м:
Н (ПК13) = Н (ПК12)-i2 * L = 38,82 +0,019 * 100 = 40,72 м;
Н (ПК14) = Н (ПК13)-i2 * L = 40,72 +0,019 * 100 = 42,62 м;
Н (ПК15) = Н (ПК14)-i2 * L = 42,62 +0,019 * 100 = 44,52 м;
Н (ПК16) = Н (ПК15)-i2 * L = 44,62 +0,019 * 100 = 46,42 м;
Н (ПК17) = Н (ПК16)-i2 * L = 46,42 +0,019 * 100 = 48,32 м;
Перевірка:
Н (ПК17) = Н (ПК12)-i2 * L = 38,82 +0,021 * 600 = 48,32 м.
Обчислення відміток ламаної лінії поздовжнього профілю на 3-й дільниці, який має поздовжній ухил -19 ‰ і протяжність 700 м:
Н (ПК18) = Н (ПК17)-i2 * L = 48,32-0,019 * 100 = 46,42 м;
Н (ПК19) = Н (ПК18)-i3 * L = 46,42-0,019 * 100 = 44,52 м;
Н (ПК20) = Н (ПК19)-i3 * L = 44,52-0,019 * 100 = 42,62 м;
Н (ПК21) = Н (ПК20)-i3 * L = 42,62-0,019 * 100 = 40,72 м;
Н (ПК22) = Н (ПК21)-i3 * L = 38,82-0,019 * 100 = 38,82 м;
Н (ПК23) = Н (ПК22)-i4 * L = 36,92-0,019 * 100 = 36,92 м;
Н (ПК24) = Н (ПК23)-i4 * L = 36,02-0,019 * 100 = 35,02 м;
Перевірка:
Н (ПК24) = Н (ПК18)-i3 * L = 48,32-0,019 * 700 = 35,02 м;
Обчислення відміток ламаної лінії поздовжнього профілю на 4-й дільниці, який має поздовжній ухил -9 ‰ і протяжність 200 м:
Н (ПК25) = Н (ПК24)-i4 * L = 35,02-0,009 * 100 = 34,12 м;
Н (ПК26) = Н (ПК25)-i4 * L = 34,12-0,009 * 100 = 33,22 м;
Перевірка:
Н (ПК26) = Н (ПК24)-i4 * L = 35,02-0,009 * 200 = 33,22 м;
Обчислення відміток ламаної лінії поздовжнього профілю на 5-й дільниці, який має поздовжній ухил 1 ‰ і протяжність 900 м:
Н (ПК27) = Н (ПК26)-i5 * L = 33,22-0,001 * 100 = 33,12 м;
Н (ПК28) = Н (ПК27)-i5 * L = 33,21-0,001 * 100 = 33,02 м;
Н (ПК29) = Н (ПК28)-i5 * L = 33,02-0,001 * 100 = 32,92 м;
Н (ПК30) = Н (ПК29)-i5 * L = 32,92-0,001 * 100 = 32,82 м;
Н (ПК31) = Н (ПК30)-i5 * L = 32,82-0,001 * 100 = 32,72 м;
Н (ПК32) = Н (ПК31)-i5 * L = 32,72-0,001 * 100 = 32,62 м;
Н (ПК33) = Н (ПК32)-i5 * L = 32,62-0,001 * 100 = 32,52 м;
Н (ПК34) = Н (ПК33)-i5 * L = 32,52-0,001 * 100 = 32,42 м;
Н (ПК35) = Н (ПК34)-i5 * L = 32,42-0,001 * 100 = 32,32 м;
Перевірка:
Н (ПК35) = Н (ПК26)-i5 * L = 33,12-0,001 * 900 = 32,32 м;
Обчислення відміток ламаної лінії поздовжнього профілю на 6-й дільниці, який має поздовжній ухил -28 ‰ і протяжність 700 м:
Н (ПК36) = Н (ПК35)-i6 * L = 32,32-0,028 * 100 = 29,52 м;
Н (ПК37) = Н (ПК36)-i6 * L = 29,52-0,028 * 100 = 26,72 м;
Н (ПК38) = Н (ПК37)-i6 * L = 26,72-0,028 * 100 = 23,92 м;
Н (ПК39) = Н (ПК38)-i6 * L = 23,92-0,028 * 100 = 21,12 м;
Н (ПК40) = Н (ПК39)-i6 * L = 21,12-0,028 * 100 = 18,32 м;
Н (ПК41) = Н (ПК40)-i6 * L = 18,32-0,028 * 100 = 15,52 м;
Н (ПК42) = Н (ПК41)-i6 * L = 15,52-0,028 * 100 = 12,72 м;
Перевірка:
Н (ПК42) = Н (ПК35)-i6 * L = 32,32-0,028 * 700 = 12,72 м;
Обчислення відміток ламаної лінії поздовжнього профілю на 7-й дільниці, який має поздовжній ухил +30 ‰ і протяжність 254,14 м:
Н (ПК43) = Н (ПК42)-i7 * L = 12,72 +0,030 * 100 = 15,72 м;
Н (ПК44) = Н (ПК43)-i7 * L = 15,72 +0,030 * 100 = 18,72 м;
Н (КТ) = Н (ПК44)-i7 * L = 18,72 +0,030 * 54,14 = 20,12 м;
Перевірка:
Н (КТ) = Н (ПК42)-i7 * L = 12,72 +0,030 * 254,14 = 20,12 м;
3.5. Розрахунок вертикальних кривих
Перша крива ПК 12 +00.
Вихідні дані для розрахунку:
Пікетажне положення вершини вертикального кута:
L (ВВУ) = 1200,00 м.
Радіус увігнутій вертикальній кривій: R = 5000 м.
Поздовжній ухил на початку кривої: i1 =- 14 ‰ =- 0,014.
Поздовжній ухил в кінці кривої: i2 = 19 ‰ = 0,019.
Відмітки по ламаній лінії поздовжнього профілю (див. п. 3.2):
-Вершина вертикального кута Нт (ВВУ) = Нт (ПК12) = 38,82 м;
-Пікет 11 Нт (ПК 11) = 40,22;
-Пікет 13 Нт (ПК 13) = 40,72 м.
Розрахунок елементів вертикальної кривої
Крива вертикальної кривої:
К = R * | i1-i2 | = 5000 * | -0,014-0,019 | = 165 м.
Тангенс вертикальної кривої:
Т = К / 2 = 165 / 2 = 82,5 м.
Бісектриса вертикальної кривої:
Б = Т 2 / (2 * R) = 82,5 2 / (2 * 5000) = 0,68
Визначення пікетажні положень
Пікетажне положення початку вертикальної кривої:
L (НВК) = L (ВВУ)-Т = 1200-82,5 = 1117,5 м або ПК 11 +17,50.
Пікетажне становище кінця вертикальної кривої:
L (КВК) = L (ВВУ) + Т = 1200 +82,5 = 1282,5 м або ПК 12 +82,50
Визначення відміток на вертикальній кривій
Відмітка початку вертикальної кривої:
Н (НВК) = Н (ВВУ) + i 1 * Т = 38,82 +0,014 * 82,5 = 39,98 м.
Відмітка кінця вертикальної кривої:
Н (КВК) = Н (ВВУ) + i 2 * Т = 38,82 +0,019 * 82,5 = 40,39 м.
Друга крива ПК 17 +00.
Вихідні дані для розрахунку:
Пікетажне положення вершини вертикального кута:
L (ВВУ) = 1700,00 м.
Радіус опуклої вертикальної кривої: R = 15000 м.
Поздовжній ухил на початку кривої: i2 = 19 ‰ = 0,019.
Поздовжній ухил в кінці кривої: i3 =- 19 ‰ =- 0,019.
Відмітки по ламаній лінії поздовжнього профілю (див. п. 3.2):
-Вершина вертикального кута Нт (ВВУ) = Нт (ПК17) = 48,32 м;
-Пікет 15 Нт (ПК 15) = 44,52-0,24 = 44,28 м;
-Пікет 16 Нт (ПК 16) = 46,42-1,14 = 45,28 м;
-Пікет 19 Нт (ПК 19) = 46,42-1,14 = 45,28 м.
-Пікет 20 Нт (ПК 20) = 44,52-0,24 = 44,28 м.
Розрахунок елементів вертикальної кривої
Крива вертикальної кривої:
К = R * | i2-i3 | = 15000 * | 0,019 +0,019 | = 570 м.
Тангенс вертикальної кривої:
Т = К / 2 = 570 / 2 = 285 м.
Бісектриса вертикальної кривої:
Б = Т 2 / (2 * R) = 285 2 / (2 * 15000) = 2,71
Визначення пікетажні положень
Пікетажне положення початку вертикальної кривої:
L (НВК) = L (ВВУ) - Т = 1700,00 - 285 = 1415,00 м або ПК 14 +15,00.
Пікетажне становище кінця вертикальної кривої:
L (КВК) = L (ВВУ) + Т = 1700,00 + 285 = 1985,00 м або ПК 19 +85,00.
Визначення відміток на вертикальній кривій
Відмітка початку вертикальної кривої:
Н (НВК) = Н (ВВУ) - i 2 * Т = 48,32-0,019 * 285 = 42,91 м.
Відмітка кінця вертикальної кривої:
Н (КВК) = Н (ВВУ)-i 3 * Т = 48,32-0,019 * 285 = 42,91 м.
Третя крива ПК 24 +00.
Вихідні дані для розрахунку:
Пікетажне положення вершини вертикального кута:
L (ВВУ) = 2400,00 м.
Радіус увігнутій вертикальній кривій: R = 5000 м.
Поздовжній ухил на початку кривої: i3 =- 19 ‰ =- 0,019.
Поздовжній ухил в кінці кривої: i4 =- 9 ‰ =- 0,009.
Відмітки по ламаній лінії поздовжнього профілю (див. п. 3.2):
-Вершина вертикального кута Нт (ВВУ) = Нт (ПК24) = 35,02 м;
-Пікет 23 Нт (ПК 23) = 36,92 м;
-Пікет 25 Нт (ПК 25) = 34,12 м.
Розрахунок елементів вертикальної кривої
Крива вертикальної кривої:
К = R * | i3-i4 | = 5000 * | -0,019 +0,009 | = 50 м.
Тангенс вертикальної кривої:
Т = К / 2 = 50 / 2 = 25 м.
Бісектриса вертикальної кривої:
Б = Т 2 / (2 * R) = 25 2 / (2 * 5000) = 0,06
Визначення пікетажні положень
Пікетажне положення початку вертикальної кривої:
L (НВК) = L (ВВУ) - Т = 2400,00 - 1925 = 2375,00 м або ПК 23 +75,00.
Пікетажне становище кінця вертикальної кривої:
L (КВК) = L (ВВУ) + Т = 2400,00 + 25 = 2425,00 м або ПК 24 +25,00.
Визначення відміток на вертикальній кривій
Відмітка початку вертикальної кривої:
Н (НВК) = Н (ВВУ) + i 3 * Т = 35,02 +0,019 * 25 = 35,5 м.
Відмітка кінця вертикальної кривої:
Н (КВК) = Н (ВВУ)-i 4 * Т = 35,02-0,009 * 25 = 34,8 м.
Четверта крива ПК 26 +00.
Вихідні дані для розрахунку:
Пікетажне положення вершини вертикального кута:
L (ВВУ) = 2600,00 м.
Радіус увігнутій вертикальній кривій: R = 5000 м.
Поздовжній ухил на початку кривої: i4 =- 9 ‰ =- 0,009.
Поздовжній ухил в кінці кривої: i5 =- 1 ‰ =- 0,001.
Відмітки по ламаній лінії поздовжнього профілю (див. п. 3.2):
-Вершина вертикального кута Нт (ВВУ) = Нт (ПК26) = 33,22 м;
-Пікет 25 Нт (ПК 25) = 34,12 м;
-Пікет 27 Нт (ПК 27) = 33,12 м.
Розрахунок елементів вертикальної кривої
Крива вертикальної кривої:
К = R * | i4-i5 | = 5000 * | -0,099 +0,001 | = 40 м.
Тангенс вертикальної кривої:
Т = К / 2 = 40 / 2 = 20 м.
Бісектриса вертикальної кривої:
Б = Т 2 / (2 * R) = 20 2 / (2 * 5000) = 0,04
Визначення пікетажні положень
Пікетажне положення початку вертикальної кривої:
L (НВК) = L (ВВУ) - Т = 2600,00 - 20 = 2580,00 м або ПК 25 +80,00.
Пікетажне становище кінця вертикальної кривої:
L (КВК) = L (ВВУ) + Т = 2600,00 + 20 = 2620,00 м або ПК 26 +20,00.
Визначення відміток на вертикальній кривій
Відмітка початку вертикальної кривої:
Н (НВК) = Н (ВВУ) + i 4 * Т = 33,22 +0,009 * 20 = 33,40 м.
Відмітка кінця вертикальної кривої:
Н (КВК) = Н (ВВУ)-i 5 * Т = 33,22-0,001 * 20 = 33,20 м.
П'ята крива ПК 35 +00
Вихідні дані для розрахунку:
Пікетажне положення вершини вертикального кута:
L (ВВУ) = 3500,00 м.
Радіус опуклої вертикальної кривої: R = 15000 м.
Поздовжній ухил на початку кривої: i 5 = 1 ‰ = - 0,001.
Поздовжній ухил в кінці кривої: i 6 = -28 ‰ = - 0,028.
Відмітки по ламаній лінії поздовжнього профілю (див. п. 3.2):
-Вершина вертикального кута Нт (ВВУ) = Нт (ПК35) = 32,32 м;
-Пікет 33 Нт (ПК 33) = 32,52-2,5 2 / (2 * 15000) = 32,51;
-Пікет 34 Нт (ПК 34) = 32,42-102,5 2 / (2 * 15000) = 32,07;
-Пікет 36 Нт (ПК 36) = 29,52-102,5 2 / (2 * 15000) = 29,17.
-Пікет 37 Нт (ПК 37) = 26,72-2,5 2 / (2 * 15000) = 26,71.
Розрахунок елементів вертикальної кривої
Крива вертикальної кривої:
К = R * | i5-i6 | = 15000 * | -0,001 +0,028 | = 405 м.
Тангенс вертикальної кривої:
Т = К / 2 = 405 / 2 = 202,5 м.
Бісектриса вертикальної кривої:
Б = Т 2 / (2 * R) = 202,5 2 / (2 * 15000) = 1,37
Визначення пікетажні положень
Пікетажне положення початку вертикальної кривої:
L (НВК) = L (ВВУ) - Т = 3500,00 - 202,5 = 3297,50 м або ПК 32 +97,50.
Пікетажне становище кінця вертикальної кривої:
L (КВК) = L (ВВУ) + Т = 3500,00 + 202,5 = 3702,50 м або ПК 37 +02,50.
Визначення відміток на вертикальній кривій
Відмітка початку вертикальної кривої:
Н (НВК) = Н (ВВУ) - i 4 * Т = 32,32 +0,001 * 202,5 = 32,52 м.
Відмітка кінця вертикальної кривої:
Н (КВК) = Н (ВВУ)-i 5 * Т = 32,32-0,028 * 202,5 = 26,65 м.
Шоста крива ПК 42 +00
Вихідні дані для розрахунку:
Пікетажне положення вершини вертикального кута:
L (ВВУ) = 4200,00 м.
Радіус увігнутій вертикальній кривій: R = 5000 м.
Поздовжній ухил на початку кривої: i 6 = -28 ‰ = - 0,028.
Поздовжній ухил в кінці кривої: i 7 = 30 ‰ = 0,030.
Відмітки по ламаній лінії поздовжнього профілю (див. п. 3.2):
-Вершина вертикального кута Нт (ВВУ) = Нт (ПК42) = 12,72 м;
-Пікет 41 Нт (ПК 41) = 15,52 +0,2 = 15,74 м;
-Пікет 43 Нт (ПК 43) = 15,52 +0,2 = 15,74 м.
Розрахунок елементів вертикальної кривої
Крива вертикальної кривої:
К = R * | i6-i7 | = 5000 * | -0,028-0,030 | = 290 м.
Тангенс вертикальної кривої:
Т = К / 2 = 290 / 2 = 145 м.
Бісектриса вертикальної кривої:
Б = Т 2 / (2 * R) = 145 2 / (2 * 5000) = 2,1
Визначення пікетажні положень
Пікетажне положення початку вертикальної кривої:
L (НВК) = L (ВВУ) - Т = 4200,00 - 145 = 4055,00 м або ПК 40 +55,00.
Пікетажне становище кінця вертикальної кривої:
L (КВК) = L (ВВУ) + Т = 4200,00 + 145 = 4345,00 м або ПК 43 +45,00.
Визначення відміток на вертикальній кривій
Відмітка початку вертикальної кривої:
Н (НВК) = Н (ВВУ) + i 6 * Т = 12,72 +0,028 * 145 = 16,78 м.
Відмітка кінця вертикальної кривої:
Н (КВК) = Н (ВВУ) + i 7 * Т = 12,72 +0,030 * 145 = 17,07 м.
4 ПРОЕКТУВАННЯ поперечного профілю земляного полотна
4.1 Типи поперечних профілів земляного полотна
Верхня частина грунтового профілю складена суглинками, тому для зведення земляного полотна в насипах в якості грунту прийнятий суглинок. Ділянку траси проходить в необмежений умовах за неродючих землях, тому можливе зведення насипів з грунту бічних резервів. Рекомендації типових проектних рішень земляного полотна, враховані при призначенні наступних типів поперечних профілів земляного полотна:
n при висоті насипу до 3-х метрів застосовується тип 1 з коефіцієнтом закладення внутрішнього укосу 1:4 і зовнішнього укосу канави 1:5 на ділянках ПК 0 +00 ... ПК 9 +00, ПК 13, ПК 16, ПК 21 +00 ... ПК 27 +00, ПК 31 +00 ... ПК 37 +00, ПК 43 +00 ... ПК 44 +54,14.
n при висоті насипу до 6-ти метрів застосовується тип 3 з коефіцієнтом закладення внутрішнього укосу 1:1,5 на ділянках ПК 1910 +00 ... ПК 12 +00; ПК 14 +00 ... ПК 15 +00; ПК 28 +00 ... ПК 30 +00; ПК 42 +00.
n на ділянці виїмки глибиною до 5-и метрів ПК 19 ПК 21 застосований тип 9.
4.2 Розрахунок поперечного профілю земляного полотна
на ПК 15 +00
4.2.1 Вихідні дані для проектування
Для розрахунку геометричних параметрів поперечного профілю земляного полотна на ПК 15 +00 прийняті наступні вихідні дані:
тип поперечного профілю земляного полотна - 3;
грунт земляного полотна - суглинок;
коефіцієнт закладення внутрішнього укосу - m = 4;
проектна відмітка по осі дороги - НОП = 44,28 м;
позначку поверхні землі по осі траси - Нпз = 41,25 м;
робоча відмітка - +3,03 м;
ширина проїзної частини - В = 7,50 м;
ширина узбіччя - з = 3,75 м;
ширина укріпленої смуги узбіччя - 0,75 м;
поперечний ухил проїзної частини - iпч = 20 ‰;
поперечний ухил узбіччя - iоб = 40 ‰;
поперечний ухил поверхні земляного полотна-iзп = 40 ‰;
товщина дорожнього одягу - hдо = 0,80 м;
товщина родючого шару (за завданням) - hрс = 0,25 м.
4.2.2 Визначення геометричних параметрів поперечного профілю земляного полотна
Технологічно покриття проїзної частини і укріпленої смуги узбіччя влаштовується спільно, тому поперечні похили проїзної частини і укріпленої смуги прийняті однаковими і рівними iпч.
Відмітка по кромці укріпленої смуги дорівнює:
НКРП = НОП - iпч * [(В / 2) + Lк] = 44,28 - 0,020 * [(7,50 / 2) + 0,75] = 44,19 м.
Відмітка брівки узбіччя:
Ноб = НКРП - iоб * (з - Lк) = 44,19 - 0,040 * (3,75 - 0,75) = 44,07 м.
Відмітка земляного полотна по осі дороги:
Мування = НОП - hдо = 44,28 - 0,80 = 43,48 м.
Відмітка бровки Нбз і величина уширення d земляного полотна визначаються зі спільного рішення двох рівнянь: обчислення позначки Нбз по внутрішньому укосу від відмітки брівки узбіччя Ноб та обчислення позначки Нбз від відмітки земляного полотна на осі дороги НОЗ по ухилу поверхні земляного полотна iзп.
Величина розширення земляного полотна:
d = [Ноб-нозі + iзп * (з + В / 2 )]/[( 1 / m)-iеп] = [44,07-43,48 +0,04 * (3,75 + 7,50 / 2)] / / [(1 / 1, 5) - 0,040] = 1,4.
Ширина земляного полотна зверху:
Lзп = У +2 * (с + d) = 7,50 +2 * (3,75 +1,4) = 17,8 м.
Відмітка брівки земляного полотна:
Нбз = НОЗ - iзп * (Lзп / 2) = 43,48 - 0,04 * (17,8 / 2) = 43,12 м.
Ширина земляного полотна низом:
Lзпн = Lзп + 2 * m * (Нбз - Нпз) = 17,8 +2 * 1,5 * (43,12 - 41,25) = 23,41 м.
4.2.3. Визначення ширини смуги відведення
Горизонтальне прокладання внутрішнього укосу насипу:
LОТ = (Ноб - Нпз) * m = (44,07 - 41,25) * 1,5 = 4,23 м.
Ширина смуги часу відводять землі з кожного боку від границі смуги постійного відводу:
Lво = 1.00 м.
4.2.4. Розрахунок площ поперечного перерізу
Площа шару, що знімається рослинного грунту:
Fсн = Lзпн * hрс = 24,09 * 0,25 = 6,02 м 2 .-
Площа насипу земляного полотна:
Fн = 3,03 * (15 +23,41) / 2 = 58,28 м 2.
ВИСНОВОК
В результаті виконання курсової роботи з проектування ділянки автомобільної дороги Ванін-Лідога 2-ї категорії в Хабаровському краї розроблені основні проектні документи: план траси, поздовжній профіль і поперечний профіль земляного полотна, які характеризуються такими технічними показниками.
1. Протяжність траси - 4454,14 м.
2. Запроектовано дві криві в плані з радіусами 1000, 1500 м.
3. Протяжність кривих в плані з радіусом менше 2000 м складає 2466,94 м.
4. На ділянці траси потрібно пристрій п'яти водопропускних труб і однієї дамби.
5. Поздовжній профіль запроектований у насипах по загортання.
6. На ділянці ПК 16 ... ПК 21 проектна лінії проходить у виїмці, в межах якої необхідно передбачити заходи щодо забезпечення снігозаносних.
7. Найбільший поздовжній ухил - 30 ‰.
8. Мінімальні радіуси вертикальних кривих: опуклих - 15000 м;
увігнутих-5000 м.
9. У межах ділянки траси запроектовані за типовими проектними рішеннями 1, 3 і 9 типи поперечних профілів.
10. Детально запроектований поперечний профіль земляного полотна на ПК 15 +00, для якого розраховані геометричні параметри, визначені площі поперечного перерізу і розраховані ширини постійного і тимчасового відводів землі.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Проектування основних елементів автомобільних доріг.
Навчальний посібник.-Хабаровськ: видавництво ХДТУ, 2003.-71с.
2. Розрахунок елементів кругових кривих / Укл. Ю. С. Глібовицький, В. В. Лопашук. - Хабаровськ: Хабар. політехн. ін-т, 1986. - 20 с.
3. Обчислення напрямків по трасі / Укл. Ю. С. Глібовицький, В. У Логашук. - Хабаровськ: Хабар. політехн. ін-т, 1987. - 24 с.
4. Розрахунок елементів плану траси / Укл. В. В. Лопашук, Ю. С. Глібовицький .- Хабаровськ: Хабар. політехн. ін-т, 1988. - 20 с.
5. СНиП 2.05.02-85. Автомобільні дороги. - М.: Держбуд СРСР, ЦІТП Держбуду СРСР, 1986. - 56 с.
3.1. Визначення керівних відміток
Найменша піднесення поверхні покриття над рівнем поверхні землі для ділянок 2-го типу місцевості за умовами зволоження в 2-й дорожньо-кліматичній зоні при типі грунтів у вигляді глин прийнято за даними табл. 1.9 [1] рівним Н (2) = 1,8 м.
Найменша піднесення поверхні покриття в місцях влаштування водопропускних труб:
Н (тр) = d + t + z + hдо = 2 +0,2 +0,5 = 2,7 (м),
де d - отвір водопропускної труби, яке конструктивно прийнято рівним 2 м; t-товщина стінки водопропускної труби, прийнята рівною 0,2 м; z-мінімальна товщина грунту та дорожнього одягу для оберігання водопропускної труби від дії навантажень транспортних засобів, яка призначається рівною 0 , 50 м; hдо-висота дорожнього одягу.
Найменша піднесення поверхні покриття з умови незаносного дороги снігом: Н (сн) = h (сн) + h 2 = 0,3 + 0,7 = 1 (м),
де h (сн) - розрахунковий рівень снігового покриву, прийнятий для умов Хабаровського краю (див. табл. 1.16 [1]) дорівнює 0,3 м; h 2 - підвищення брівки насипу над розрахунковим рівнем снігового покриву, яке прийнято за даними табл. 1.10 [1] для 2-ї категорії автомобільної дороги рівним 0,7 м.
Так як найменше піднесення поверхні покриття з умови снегонезаносімості дороги менше цієї ж величини за умовами зволоження земляного полотна, як розрахунковий найменшого підвищення поверхні покриття для 2-го і 3-го типів місцевості за умовами зволоження приймається керівна відмітка, рівна 1,8 м.
3.2. Визначення позначок поверхні землі по осі траси
Відмітки поверхні землі по осі траси визначені для ділянки автомобільної дороги ПК О. .. ПК 44. Відмітки пікетів і плюсових точок траси щодо горизонталей визначалися графічно шляхом безпосереднього вимірювання на плані траси і обчислювалися за формулою лінійної інтерполяції:
Н = Н (min) + (x / l) * dh,
де Н (min) - позначка нижній горизонталі, м; x - відстань від нижньої горизонталі до пікету (плюсової точки); l - відстань між горизонталями по лінії найбільшого скату; dh - висота перерізу горизонталей, яка для плану траси дорівнює 2,5 м .
Результати вимірювань відстаней за планом траси і обчислення позначок землі по осі траси наведено в табл. 4, в якій перевищення точки щодо нижньої горизонталі визначається так: h = 2,5 * x / L.
Таблиця № 4 Відмітки землі по осі траси
| ПК + | Х, мм | L, мм | h, м | Н (min), м | Н, м |
| 00 +00,00 | 4,5 | 8,5 | 1,32 | 52,5 | 53,82 |
| ПК1 | 6 | 14 | 1,07 | 52,5 | 53,57 |
| ПК2 | 8 | 10 | 2 | 50 | 52 |
| ПК3 | 9 | 10 | 2,25 | 47,5 | 49,75 |
| 3 +44 | 4,5 | 10 | 1,13 | 47,5 | 48,63 |
| ПК4 | 15 | 16 | 2,34 | 45 | 47,34 |
| ПК5 | 5,5 | 16 | 0,86 | 45 | 45,86 |
| ПК6 | 12 | 16 | 1,88 | 42,5 | 44,38 |
| ПК7 | 4 | 10 | 1 | 42,5 | 43,5 |
| ПК8 | 9 | 11 | 2,05 | 40 | 42,05 |
| ПК9 | 2 | 9 | 0,56 | 40 | 40,56 |
| ПК10 | 3 | 7 | 1,07 | 37,5 | 38,57 |
| ПК11 | 5,5 | 13 | 1,06 | 35 | 36,06 |
| ПК12 | 0 | 0 | 0 | 35 | 35 |
| ПК13 | 10,5 | 12 | 2,19 | 37,5 | 39,69 |
| ПК14 | 5 | 11 | 1,14 | 37,5 | 38,64 |
| 14 +18,95 | 6 | 10 | 1,5 | 37,5 | 38,55 |
| ПК15 | 4,5 | 9 | 1,25 | 40 | 41,25 |
| ПК16 | 5,5 | 11,5 | 1,19 | 42,5 | 43,69 |
| ПК17 | 4 | 9 | 1,11 | 45 | 46,11 |
| ПК18 | 12 | 17,5 | 1,71 | 47,5 | 49,21 |
| ПК19 | 0 | 0 | 0 | 47,5 | 47,5 |
| ПК20 | 1,7 | 5 | 0,85 | 42,5 | 43,35 |
| ПК21 | 1 | 4 | 0,63 | 37,5 | 38,13 |
| ПК22 | 3 | 10 | 0,75 | 35 | 35,75 |
| ПК23 | 8,8 | 10 | 2,2 | 32,5 | 34,7 |
| ПК24 | 2 | 9 | 0,56 | 32,5 | 33,06 |
| ПК25 | 0 | 0 | 0 | 32,5 | 32,5 |
| 25 +37,03 | 4 | 6 | 1,67 | 30 | 31,67 |
| ПК26 | 1 | 7 | 0,36 | 30 | 30,36 |
| ПК27 | 0,5 | 6,5 | 0,19 | 30 | 30,19 |
| ПК28 | 1 | 5 | 0,5 | 30 | 29,5 |
| ПК29 | 1,5 | 5 | 0,75 | 30 | 29,25 |
| ПК30 | 2 | 6 | 0,83 | 30 | 29,16 |
| ПК31 | 1 | 7 | 0,36 | 30 | 30,36 |
| ПК32 | 4 | 10 | 1 | 30 | 31 |
| ПК33 | 1 | 10 | 0,25 | 30 | 30,25 |
| ПК34 | 1 | 9 | 0,28 | 30 | 30,28 |
| ПК35 | 3 | 16 | 0,47 | 30 | 30,47 |
| ПК36 | 1 | 8 | 0,31 | 27,5 | 27,81 |
| ПК37 | 7 | 9 | 1,94 | 22,5 | 24,44 |
| ПК38 | 4,5 | 8 | 1,41 | 20 | 21,41 |
| ПК39 | 3,5 | 8 | 1,09 | 17,5 | 18,59 |
| 39 +29,02 | 1,5 | 8 | 0,47 | 17,5 | 17,97 |
| ПК40 | 1,5 | 8 | 0,47 | 15 | 15,47 |
| ПК41 | 2 | 5 | 0,76 | 12,5 | 13,26 |
| ПК42 | 0 | 0 | 0 | 10 | 10 |
| ПК43 | 1 | 5 | 0,5 | 15 | 15,5 |
| ПК44 | 0 | 0 | 0 | 17,5 | 17,5 |
| КТ | 2 | 5 | 1 | 17,5 | 18,5 |
За даними табл. 3 побудований поздовжній профіль поверхні землі траси, що наведений у додатку Б. У знижених місцях поздовжнього профілю на ПК 12, ПК 14, ПК 26, ПК 30, ПК 42 для забезпечення водовідведення конструктивно призначені круглі залізобетонні водопропускні труби діаметром 2 м.
Ламана лінія поздовжнього профілю на ділянці ПК 0 +00 ... ПК 12 +00 прокладена в насипу з негативним ухилом -14 ‰ (спуск). На ділянці з ПК 12 +00 ... ПК 17 +00 ламана лінія прокладена в насипу з позитивним ухилом 19 ‰. Так само на ділянках ПК 17 +00 ... ПК 24 +00; ПК 24 +00 ... ПК 26 +00; ПК 26 +00 ... ПК 35 +00; ПК 35 +00 ... ПК42 ламана лінія прокладена в насипу з негативними ухилами -19 ‰; -9 ‰; 1 ‰; -28 ‰. А на ділянці ПК 42 +00 ... ПК 44 +54,14 ламана лінія прокладена в насипу з позитивним ухилом 30 ‰ (підйом). З метою зниження висоти насипу та обсягів земляних робіт у водопропускних труб проектна лінія між ПК 17 +00 та ПК 21 +00 проходить у виїмці глибиною до 2,71 м.
У перелом поздовжнього профілю на ПК 17 +00, ПК 35 +00 з допомогою шаблонів вписані вертикальні криві радіусами 15000 м., а на ПК 12 +00; ПК 24 +00; ПК 42 +00 з допомогою шаблону вписані вертикальні криві радіусом 5000м.
3.4. Визначення відміток по ламаній лінії поздовжнього профілю
На пікеті 0 відмітка по ламаній лінії поздовжнього профілю прийнята рівною 55,62. Перша ділянка ламаної лінії має негативний поздовжній ухил -14 ‰ (спуск) і протяжність 1200 м.
Обчислення відміток ламаної лінії поздовжнього профілю на 1-й дільниці:
Н (ПК1) = Н (ПК00)-i1 * L = 55,62-0,014 * 100 = 54,22 м;
Н (ПК2) = Н (ПК1)-i1 * L = 54,22-0,014 * 100 = 52,82 м;
Н (ПК3) = Н (ПК2)-i1 * L = 52,82-0,014 * 100 = 51,42 м;
Н (ПК4) = Н (ПК3)-i1 * L = 51,42-0,014 * 100 = 50,02 м;
Н (ПК5) = Н (ПК4)-i1 * L = 50,02-0,014 * 100 = 48,62 м;
Н (ПК6) = Н (ПК5)-i1 * L = 48,62-0,014 * 100 = 47,22 м;
Н (ПК7) = Н (ПК6)-i1 * L = 47,22-0,014 * 100 = 45,82 м;
Н (ПК8) = Н (ПК7)-i1 * L = 45,82-0,014 * 100 = 44,42 м;
Н (ПК9) = Н (ПК8)-i1 * L = 44,42-0,014 * 100 = 43,02 м;
Н (ПК10) = Н (ПК9)-i1 * L = 43,02-0,014 * 100 = 41,62 м;
Н (ПК11) = Н (ПК10)-i1 * L = 41,62-0,014 * 100 = 40,22 м;
Н (ПК12) = Н (ПК11)-i1 * L = 40,22-0,014 * 100 = 38,82 м;
Перевірка:
Н (ПК12) = Н (ПК00)-i1 * L = 55,62-0,014 * 1200 = 38,82 м.
Обчислення відміток ламаної лінії поздовжнього профілю на 2-й дільниці, який має поздовжній ухил +19 ‰ і довжину на 500 м:
Н (ПК13) = Н (ПК12)-i2 * L = 38,82 +0,019 * 100 = 40,72 м;
Н (ПК14) = Н (ПК13)-i2 * L = 40,72 +0,019 * 100 = 42,62 м;
Н (ПК15) = Н (ПК14)-i2 * L = 42,62 +0,019 * 100 = 44,52 м;
Н (ПК16) = Н (ПК15)-i2 * L = 44,62 +0,019 * 100 = 46,42 м;
Н (ПК17) = Н (ПК16)-i2 * L = 46,42 +0,019 * 100 = 48,32 м;
Перевірка:
Н (ПК17) = Н (ПК12)-i2 * L = 38,82 +0,021 * 600 = 48,32 м.
Обчислення відміток ламаної лінії поздовжнього профілю на 3-й дільниці, який має поздовжній ухил -19 ‰ і протяжність 700 м:
Н (ПК18) = Н (ПК17)-i2 * L = 48,32-0,019 * 100 = 46,42 м;
Н (ПК19) = Н (ПК18)-i3 * L = 46,42-0,019 * 100 = 44,52 м;
Н (ПК20) = Н (ПК19)-i3 * L = 44,52-0,019 * 100 = 42,62 м;
Н (ПК21) = Н (ПК20)-i3 * L = 42,62-0,019 * 100 = 40,72 м;
Н (ПК22) = Н (ПК21)-i3 * L = 38,82-0,019 * 100 = 38,82 м;
Н (ПК23) = Н (ПК22)-i4 * L = 36,92-0,019 * 100 = 36,92 м;
Н (ПК24) = Н (ПК23)-i4 * L = 36,02-0,019 * 100 = 35,02 м;
Перевірка:
Н (ПК24) = Н (ПК18)-i3 * L = 48,32-0,019 * 700 = 35,02 м;
Обчислення відміток ламаної лінії поздовжнього профілю на 4-й дільниці, який має поздовжній ухил -9 ‰ і протяжність 200 м:
Н (ПК25) = Н (ПК24)-i4 * L = 35,02-0,009 * 100 = 34,12 м;
Н (ПК26) = Н (ПК25)-i4 * L = 34,12-0,009 * 100 = 33,22 м;
Перевірка:
Н (ПК26) = Н (ПК24)-i4 * L = 35,02-0,009 * 200 = 33,22 м;
Обчислення відміток ламаної лінії поздовжнього профілю на 5-й дільниці, який має поздовжній ухил 1 ‰ і протяжність 900 м:
Н (ПК27) = Н (ПК26)-i5 * L = 33,22-0,001 * 100 = 33,12 м;
Н (ПК28) = Н (ПК27)-i5 * L = 33,21-0,001 * 100 = 33,02 м;
Н (ПК29) = Н (ПК28)-i5 * L = 33,02-0,001 * 100 = 32,92 м;
Н (ПК30) = Н (ПК29)-i5 * L = 32,92-0,001 * 100 = 32,82 м;
Н (ПК31) = Н (ПК30)-i5 * L = 32,82-0,001 * 100 = 32,72 м;
Н (ПК32) = Н (ПК31)-i5 * L = 32,72-0,001 * 100 = 32,62 м;
Н (ПК33) = Н (ПК32)-i5 * L = 32,62-0,001 * 100 = 32,52 м;
Н (ПК34) = Н (ПК33)-i5 * L = 32,52-0,001 * 100 = 32,42 м;
Н (ПК35) = Н (ПК34)-i5 * L = 32,42-0,001 * 100 = 32,32 м;
Перевірка:
Н (ПК35) = Н (ПК26)-i5 * L = 33,12-0,001 * 900 = 32,32 м;
Обчислення відміток ламаної лінії поздовжнього профілю на 6-й дільниці, який має поздовжній ухил -28 ‰ і протяжність 700 м:
Н (ПК36) = Н (ПК35)-i6 * L = 32,32-0,028 * 100 = 29,52 м;
Н (ПК37) = Н (ПК36)-i6 * L = 29,52-0,028 * 100 = 26,72 м;
Н (ПК38) = Н (ПК37)-i6 * L = 26,72-0,028 * 100 = 23,92 м;
Н (ПК39) = Н (ПК38)-i6 * L = 23,92-0,028 * 100 = 21,12 м;
Н (ПК40) = Н (ПК39)-i6 * L = 21,12-0,028 * 100 = 18,32 м;
Н (ПК41) = Н (ПК40)-i6 * L = 18,32-0,028 * 100 = 15,52 м;
Н (ПК42) = Н (ПК41)-i6 * L = 15,52-0,028 * 100 = 12,72 м;
Перевірка:
Н (ПК42) = Н (ПК35)-i6 * L = 32,32-0,028 * 700 = 12,72 м;
Обчислення відміток ламаної лінії поздовжнього профілю на 7-й дільниці, який має поздовжній ухил +30 ‰ і протяжність 254,14 м:
Н (ПК43) = Н (ПК42)-i7 * L = 12,72 +0,030 * 100 = 15,72 м;
Н (ПК44) = Н (ПК43)-i7 * L = 15,72 +0,030 * 100 = 18,72 м;
Н (КТ) = Н (ПК44)-i7 * L = 18,72 +0,030 * 54,14 = 20,12 м;
Перевірка:
Н (КТ) = Н (ПК42)-i7 * L = 12,72 +0,030 * 254,14 = 20,12 м;
3.5. Розрахунок вертикальних кривих
Перша крива ПК 12 +00.
Вихідні дані для розрахунку:
Пікетажне положення вершини вертикального кута:
L (ВВУ) = 1200,00 м.
Радіус увігнутій вертикальній кривій: R = 5000 м.
Поздовжній ухил на початку кривої: i1 =- 14 ‰ =- 0,014.
Поздовжній ухил в кінці кривої: i2 = 19 ‰ = 0,019.
Відмітки по ламаній лінії поздовжнього профілю (див. п. 3.2):
-Вершина вертикального кута Нт (ВВУ) = Нт (ПК12) = 38,82 м;
-Пікет 11 Нт (ПК 11) = 40,22;
-Пікет 13 Нт (ПК 13) = 40,72 м.
Розрахунок елементів вертикальної кривої
Крива вертикальної кривої:
К = R * | i1-i2 | = 5000 * | -0,014-0,019 | = 165 м.
Тангенс вертикальної кривої:
Т = К / 2 = 165 / 2 = 82,5 м.
Бісектриса вертикальної кривої:
Б = Т 2 / (2 * R) = 82,5 2 / (2 * 5000) = 0,68
Визначення пікетажні положень
Пікетажне положення початку вертикальної кривої:
L (НВК) = L (ВВУ)-Т = 1200-82,5 = 1117,5 м або ПК 11 +17,50.
Пікетажне становище кінця вертикальної кривої:
L (КВК) = L (ВВУ) + Т = 1200 +82,5 = 1282,5 м або ПК 12 +82,50
Визначення відміток на вертикальній кривій
Відмітка початку вертикальної кривої:
Н (НВК) = Н (ВВУ) + i 1 * Т = 38,82 +0,014 * 82,5 = 39,98 м.
Відмітка кінця вертикальної кривої:
Н (КВК) = Н (ВВУ) + i 2 * Т = 38,82 +0,019 * 82,5 = 40,39 м.
Друга крива ПК 17 +00.
Вихідні дані для розрахунку:
Пікетажне положення вершини вертикального кута:
L (ВВУ) = 1700,00 м.
Радіус опуклої вертикальної кривої: R = 15000 м.
Поздовжній ухил на початку кривої: i2 = 19 ‰ = 0,019.
Поздовжній ухил в кінці кривої: i3 =- 19 ‰ =- 0,019.
Відмітки по ламаній лінії поздовжнього профілю (див. п. 3.2):
-Вершина вертикального кута Нт (ВВУ) = Нт (ПК17) = 48,32 м;
-Пікет 15 Нт (ПК 15) = 44,52-0,24 = 44,28 м;
-Пікет 16 Нт (ПК 16) = 46,42-1,14 = 45,28 м;
-Пікет 19 Нт (ПК 19) = 46,42-1,14 = 45,28 м.
-Пікет 20 Нт (ПК 20) = 44,52-0,24 = 44,28 м.
Розрахунок елементів вертикальної кривої
Крива вертикальної кривої:
К = R * | i2-i3 | = 15000 * | 0,019 +0,019 | = 570 м.
Тангенс вертикальної кривої:
Т = К / 2 = 570 / 2 = 285 м.
Бісектриса вертикальної кривої:
Б = Т 2 / (2 * R) = 285 2 / (2 * 15000) = 2,71
Визначення пікетажні положень
Пікетажне положення початку вертикальної кривої:
L (НВК) = L (ВВУ) - Т = 1700,00 - 285 = 1415,00 м або ПК 14 +15,00.
Пікетажне становище кінця вертикальної кривої:
L (КВК) = L (ВВУ) + Т = 1700,00 + 285 = 1985,00 м або ПК 19 +85,00.
Визначення відміток на вертикальній кривій
Відмітка початку вертикальної кривої:
Н (НВК) = Н (ВВУ) - i 2 * Т = 48,32-0,019 * 285 = 42,91 м.
Відмітка кінця вертикальної кривої:
Н (КВК) = Н (ВВУ)-i 3 * Т = 48,32-0,019 * 285 = 42,91 м.
Третя крива ПК 24 +00.
Вихідні дані для розрахунку:
Пікетажне положення вершини вертикального кута:
L (ВВУ) = 2400,00 м.
Радіус увігнутій вертикальній кривій: R = 5000 м.
Поздовжній ухил на початку кривої: i3 =- 19 ‰ =- 0,019.
Поздовжній ухил в кінці кривої: i4 =- 9 ‰ =- 0,009.
Відмітки по ламаній лінії поздовжнього профілю (див. п. 3.2):
-Вершина вертикального кута Нт (ВВУ) = Нт (ПК24) = 35,02 м;
-Пікет 23 Нт (ПК 23) = 36,92 м;
-Пікет 25 Нт (ПК 25) = 34,12 м.
Розрахунок елементів вертикальної кривої
Крива вертикальної кривої:
К = R * | i3-i4 | = 5000 * | -0,019 +0,009 | = 50 м.
Тангенс вертикальної кривої:
Т = К / 2 = 50 / 2 = 25 м.
Бісектриса вертикальної кривої:
Б = Т 2 / (2 * R) = 25 2 / (2 * 5000) = 0,06
Визначення пікетажні положень
Пікетажне положення початку вертикальної кривої:
L (НВК) = L (ВВУ) - Т = 2400,00 - 1925 = 2375,00 м або ПК 23 +75,00.
Пікетажне становище кінця вертикальної кривої:
L (КВК) = L (ВВУ) + Т = 2400,00 + 25 = 2425,00 м або ПК 24 +25,00.
Визначення відміток на вертикальній кривій
Відмітка початку вертикальної кривої:
Н (НВК) = Н (ВВУ) + i 3 * Т = 35,02 +0,019 * 25 = 35,5 м.
Відмітка кінця вертикальної кривої:
Н (КВК) = Н (ВВУ)-i 4 * Т = 35,02-0,009 * 25 = 34,8 м.
Четверта крива ПК 26 +00.
Вихідні дані для розрахунку:
Пікетажне положення вершини вертикального кута:
L (ВВУ) = 2600,00 м.
Радіус увігнутій вертикальній кривій: R = 5000 м.
Поздовжній ухил на початку кривої: i4 =- 9 ‰ =- 0,009.
Поздовжній ухил в кінці кривої: i5 =- 1 ‰ =- 0,001.
Відмітки по ламаній лінії поздовжнього профілю (див. п. 3.2):
-Вершина вертикального кута Нт (ВВУ) = Нт (ПК26) = 33,22 м;
-Пікет 25 Нт (ПК 25) = 34,12 м;
-Пікет 27 Нт (ПК 27) = 33,12 м.
Розрахунок елементів вертикальної кривої
Крива вертикальної кривої:
К = R * | i4-i5 | = 5000 * | -0,099 +0,001 | = 40 м.
Тангенс вертикальної кривої:
Т = К / 2 = 40 / 2 = 20 м.
Бісектриса вертикальної кривої:
Б = Т 2 / (2 * R) = 20 2 / (2 * 5000) = 0,04
Визначення пікетажні положень
Пікетажне положення початку вертикальної кривої:
L (НВК) = L (ВВУ) - Т = 2600,00 - 20 = 2580,00 м або ПК 25 +80,00.
Пікетажне становище кінця вертикальної кривої:
L (КВК) = L (ВВУ) + Т = 2600,00 + 20 = 2620,00 м або ПК 26 +20,00.
Визначення відміток на вертикальній кривій
Відмітка початку вертикальної кривої:
Н (НВК) = Н (ВВУ) + i 4 * Т = 33,22 +0,009 * 20 = 33,40 м.
Відмітка кінця вертикальної кривої:
Н (КВК) = Н (ВВУ)-i 5 * Т = 33,22-0,001 * 20 = 33,20 м.
П'ята крива ПК 35 +00
Вихідні дані для розрахунку:
Пікетажне положення вершини вертикального кута:
L (ВВУ) = 3500,00 м.
Радіус опуклої вертикальної кривої: R = 15000 м.
Поздовжній ухил на початку кривої: i 5 = 1 ‰ = - 0,001.
Поздовжній ухил в кінці кривої: i 6 = -28 ‰ = - 0,028.
Відмітки по ламаній лінії поздовжнього профілю (див. п. 3.2):
-Вершина вертикального кута Нт (ВВУ) = Нт (ПК35) = 32,32 м;
-Пікет 33 Нт (ПК 33) = 32,52-2,5 2 / (2 * 15000) = 32,51;
-Пікет 34 Нт (ПК 34) = 32,42-102,5 2 / (2 * 15000) = 32,07;
-Пікет 36 Нт (ПК 36) = 29,52-102,5 2 / (2 * 15000) = 29,17.
-Пікет 37 Нт (ПК 37) = 26,72-2,5 2 / (2 * 15000) = 26,71.
Розрахунок елементів вертикальної кривої
Крива вертикальної кривої:
К = R * | i5-i6 | = 15000 * | -0,001 +0,028 | = 405 м.
Тангенс вертикальної кривої:
Т = К / 2 = 405 / 2 = 202,5 м.
Бісектриса вертикальної кривої:
Б = Т 2 / (2 * R) = 202,5 2 / (2 * 15000) = 1,37
Визначення пікетажні положень
Пікетажне положення початку вертикальної кривої:
L (НВК) = L (ВВУ) - Т = 3500,00 - 202,5 = 3297,50 м або ПК 32 +97,50.
Пікетажне становище кінця вертикальної кривої:
L (КВК) = L (ВВУ) + Т = 3500,00 + 202,5 = 3702,50 м або ПК 37 +02,50.
Визначення відміток на вертикальній кривій
Відмітка початку вертикальної кривої:
Н (НВК) = Н (ВВУ) - i 4 * Т = 32,32 +0,001 * 202,5 = 32,52 м.
Відмітка кінця вертикальної кривої:
Н (КВК) = Н (ВВУ)-i 5 * Т = 32,32-0,028 * 202,5 = 26,65 м.
Шоста крива ПК 42 +00
Вихідні дані для розрахунку:
Пікетажне положення вершини вертикального кута:
L (ВВУ) = 4200,00 м.
Радіус увігнутій вертикальній кривій: R = 5000 м.
Поздовжній ухил на початку кривої: i 6 = -28 ‰ = - 0,028.
Поздовжній ухил в кінці кривої: i 7 = 30 ‰ = 0,030.
Відмітки по ламаній лінії поздовжнього профілю (див. п. 3.2):
-Вершина вертикального кута Нт (ВВУ) = Нт (ПК42) = 12,72 м;
-Пікет 41 Нт (ПК 41) = 15,52 +0,2 = 15,74 м;
-Пікет 43 Нт (ПК 43) = 15,52 +0,2 = 15,74 м.
Розрахунок елементів вертикальної кривої
Крива вертикальної кривої:
К = R * | i6-i7 | = 5000 * | -0,028-0,030 | = 290 м.
Тангенс вертикальної кривої:
Т = К / 2 = 290 / 2 = 145 м.
Бісектриса вертикальної кривої:
Б = Т 2 / (2 * R) = 145 2 / (2 * 5000) = 2,1
Визначення пікетажні положень
Пікетажне положення початку вертикальної кривої:
L (НВК) = L (ВВУ) - Т = 4200,00 - 145 = 4055,00 м або ПК 40 +55,00.
Пікетажне становище кінця вертикальної кривої:
L (КВК) = L (ВВУ) + Т = 4200,00 + 145 = 4345,00 м або ПК 43 +45,00.
Визначення відміток на вертикальній кривій
Відмітка початку вертикальної кривої:
Н (НВК) = Н (ВВУ) + i 6 * Т = 12,72 +0,028 * 145 = 16,78 м.
Відмітка кінця вертикальної кривої:
Н (КВК) = Н (ВВУ) + i 7 * Т = 12,72 +0,030 * 145 = 17,07 м.
4 ПРОЕКТУВАННЯ поперечного профілю земляного полотна
4.1 Типи поперечних профілів земляного полотна
Верхня частина грунтового профілю складена суглинками, тому для зведення земляного полотна в насипах в якості грунту прийнятий суглинок. Ділянку траси проходить в необмежений умовах за неродючих землях, тому можливе зведення насипів з грунту бічних резервів. Рекомендації типових проектних рішень земляного полотна, враховані при призначенні наступних типів поперечних профілів земляного полотна:
n при висоті насипу до 3-х метрів застосовується тип 1 з коефіцієнтом закладення внутрішнього укосу 1:4 і зовнішнього укосу канави 1:5 на ділянках ПК 0 +00 ... ПК 9 +00, ПК 13, ПК 16, ПК 21 +00 ... ПК 27 +00, ПК 31 +00 ... ПК 37 +00, ПК 43 +00 ... ПК 44 +54,14.
n при висоті насипу до 6-ти метрів застосовується тип 3 з коефіцієнтом закладення внутрішнього укосу 1:1,5 на ділянках ПК 1910 +00 ... ПК 12 +00; ПК 14 +00 ... ПК 15 +00; ПК 28 +00 ... ПК 30 +00; ПК 42 +00.
n на ділянці виїмки глибиною до 5-и метрів ПК 19 ПК 21 застосований тип 9.
4.2 Розрахунок поперечного профілю земляного полотна
на ПК 15 +00
4.2.1 Вихідні дані для проектування
Для розрахунку геометричних параметрів поперечного профілю земляного полотна на ПК 15 +00 прийняті наступні вихідні дані:
тип поперечного профілю земляного полотна - 3;
грунт земляного полотна - суглинок;
коефіцієнт закладення внутрішнього укосу - m = 4;
проектна відмітка по осі дороги - НОП = 44,28 м;
позначку поверхні землі по осі траси - Нпз = 41,25 м;
робоча відмітка - +3,03 м;
ширина проїзної частини - В = 7,50 м;
ширина узбіччя - з = 3,75 м;
ширина укріпленої смуги узбіччя - 0,75 м;
поперечний ухил проїзної частини - iпч = 20 ‰;
поперечний ухил узбіччя - iоб = 40 ‰;
поперечний ухил поверхні земляного полотна-iзп = 40 ‰;
товщина дорожнього одягу - hдо = 0,80 м;
товщина родючого шару (за завданням) - hрс = 0,25 м.
4.2.2 Визначення геометричних параметрів поперечного профілю земляного полотна
Технологічно покриття проїзної частини і укріпленої смуги узбіччя влаштовується спільно, тому поперечні похили проїзної частини і укріпленої смуги прийняті однаковими і рівними iпч.
Відмітка по кромці укріпленої смуги дорівнює:
НКРП = НОП - iпч * [(В / 2) + Lк] = 44,28 - 0,020 * [(7,50 / 2) + 0,75] = 44,19 м.
Відмітка брівки узбіччя:
Ноб = НКРП - iоб * (з - Lк) = 44,19 - 0,040 * (3,75 - 0,75) = 44,07 м.
Відмітка земляного полотна по осі дороги:
Мування = НОП - hдо = 44,28 - 0,80 = 43,48 м.
Відмітка бровки Нбз і величина уширення d земляного полотна визначаються зі спільного рішення двох рівнянь: обчислення позначки Нбз по внутрішньому укосу від відмітки брівки узбіччя Ноб та обчислення позначки Нбз від відмітки земляного полотна на осі дороги НОЗ по ухилу поверхні земляного полотна iзп.
Величина розширення земляного полотна:
d = [Ноб-нозі + iзп * (з + В / 2 )]/[( 1 / m)-iеп] = [44,07-43,48 +0,04 * (3,75 + 7,50 / 2)] / / [(1 / 1, 5) - 0,040] = 1,4.
Ширина земляного полотна зверху:
Lзп = У +2 * (с + d) = 7,50 +2 * (3,75 +1,4) = 17,8 м.
Відмітка брівки земляного полотна:
Нбз = НОЗ - iзп * (Lзп / 2) = 43,48 - 0,04 * (17,8 / 2) = 43,12 м.
Ширина земляного полотна низом:
Lзпн = Lзп + 2 * m * (Нбз - Нпз) = 17,8 +2 * 1,5 * (43,12 - 41,25) = 23,41 м.
4.2.3. Визначення ширини смуги відведення
Горизонтальне прокладання внутрішнього укосу насипу:
LОТ = (Ноб - Нпз) * m = (44,07 - 41,25) * 1,5 = 4,23 м.
Ширина смуги часу відводять землі з кожного боку від границі смуги постійного відводу:
Lво = 1.00 м.
4.2.4. Розрахунок площ поперечного перерізу
Площа шару, що знімається рослинного грунту:
Fсн = Lзпн * hрс = 24,09 * 0,25 = 6,02 м 2 .-
Площа насипу земляного полотна:
Fн = 3,03 * (15 +23,41) / 2 = 58,28 м 2.
ВИСНОВОК
В результаті виконання курсової роботи з проектування ділянки автомобільної дороги Ванін-Лідога 2-ї категорії в Хабаровському краї розроблені основні проектні документи: план траси, поздовжній профіль і поперечний профіль земляного полотна, які характеризуються такими технічними показниками.
1. Протяжність траси - 4454,14 м.
2. Запроектовано дві криві в плані з радіусами 1000, 1500 м.
3. Протяжність кривих в плані з радіусом менше 2000 м складає 2466,94 м.
4. На ділянці траси потрібно пристрій п'яти водопропускних труб і однієї дамби.
5. Поздовжній профіль запроектований у насипах по загортання.
6. На ділянці ПК 16 ... ПК 21 проектна лінії проходить у виїмці, в межах якої необхідно передбачити заходи щодо забезпечення снігозаносних.
7. Найбільший поздовжній ухил - 30 ‰.
8. Мінімальні радіуси вертикальних кривих: опуклих - 15000 м;
увігнутих-5000 м.
9. У межах ділянки траси запроектовані за типовими проектними рішеннями 1, 3 і 9 типи поперечних профілів.
10. Детально запроектований поперечний профіль земляного полотна на ПК 15 +00, для якого розраховані геометричні параметри, визначені площі поперечного перерізу і розраховані ширини постійного і тимчасового відводів землі.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Проектування основних елементів автомобільних доріг.
Навчальний посібник.-Хабаровськ: видавництво ХДТУ, 2003.-71с.
2. Розрахунок елементів кругових кривих / Укл. Ю. С. Глібовицький, В. В. Лопашук. - Хабаровськ: Хабар. політехн. ін-т, 1986. - 20 с.
3. Обчислення напрямків по трасі / Укл. Ю. С. Глібовицький, В. У Логашук. - Хабаровськ: Хабар. політехн. ін-т, 1987. - 24 с.
4. Розрахунок елементів плану траси / Укл. В. В. Лопашук, Ю. С. Глібовицький .- Хабаровськ: Хабар. політехн. ін-т, 1988. - 20 с.
5. СНиП 2.05.02-85. Автомобільні дороги. - М.: Держбуд СРСР, ЦІТП Держбуду СРСР, 1986. - 56 с.