Проектирование автомобильной дороги

Размещено на http://www.allbest.ru/

4

Размещено на http://www.allbest.ru/

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

КАФЕДРА ИЗЫСКАНИЙ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДОРОГ

КУРСОВАЯ РАБОТА

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ»

Выполнила:

Шевырёва Л.С.

Группа 3ВЭДС1

Проверил:

Корочкин А.В.

МОСКВА 2006г.

Состав курсового проекта

1. Задание

2. Природно-климатические условия района проектирования

3. Экономическая характеристика района проектирования

4. Определение категории проектированной дороги

5. Расчет технических нормативов

6. Принятые технические нормативы

7. Проектирование плана трассы

8. Проектирование продольного профиля

9. Поперечный профиль

10. Конструирование и расчет дорожной одежды

11. Расчет малых водопропускных сооружений

12. Подсчет объема работ

13. Технико-экономическое сравнение вариантов трассы

Заключение

Использованная литература

1. Задание

Проект автомобильной дороги между пунктами А и Б, указанными на карте в горизонталях.

а) Район проложения трассы Саратовская

б) Грунтовые условия глина

в) Горизонт грунтовых вод на возвышенных формах рельефа, 1,1 м,

г) Высота снежного покрова 40 м

д) Перспективные данные о движении по проектируемой дороге.

№ п/п	Тип транспортного средства	Перспективная интенсивность движения авт./сут.
Автомобили легковые:
1	ВАЗ	200
2	Волга	180
Автомобили грузовые:
3	ГАЗ-53	160
4	ЗИЛ-130	100
5	МАЗ-504	70
6	КамАЗ	80
7	Автобусы	60
Автопоезда:
8	МАЗ-504 и 20 т тонных прицепов	65

2. Природно-климатические условия района проектирования

Река Волга делит Саратовскую область на две части: западно-правобережную и восточную - Заволжье. В северной и северо-западной частях Правобережья располагается лесостепная зона. Вся остальная часть Правобережья и почти все Заволжье составляют степную зону. Вдоль правого берега Волги, более чем на 50 км, раскинулся город Саратов - крупный российский областной центр. Он находится в живописной котловине, окруженной невысокими горами. Его территория - 377,93 тыс. км²

Климат. Климат Саратовской области континентальный. Отличается он жарким летом и холодной малоснежной зимой. Среднегодовая сумма осадков - 250 - 450 мм. Средние температуры: июль - +20^oC, а в январе -12^oC. Саратов находится в Волжской долине, широкая водная поверхность смягчает температуру воздуха, поэтому безморозный период в среднем длится 162 дня в году. В городе и области преобладают воздушные массы умеренных широт, которые перемещаются с Атлантического океана, но ввиду равнинности территории сюда свободно проникают и северные холодные, и южные теплые ветры. Это вызывает частую смену теплой и холодной погоды. Весной и осенью бывают в этом регионе внезапные заморозки, а летом - засухи. В общем, климат Саратовской области является благоприятным для сельского хозяйства, но не очень комфортным для жизни человека (сильная запыленность, жара летом, холод зимой, большие амплитуды колебаний температур). проектирование план трасса

Горы Саратова. Настоящих гор в Саратове нет. Высшая точка земной поверхности имеет отметку всего 379 м. над уровнем моря. Практически все возвышенности Саратовской земли сложены из того, что накапливалось когда-то на дне древних морей, а потом было поднято горообразовательными силами и стало сушей. Реки, дождевые и вешние воды, ветра разрезали слои осадочных пород на отдельные массивы, наиболее высокие из которых сегодня называют горами. Самой древней считается гора Маяк, которая находится близ населенного пункта Пугачева. Гора сложена из известняков, образованных морским илом 290 млн. лет назад. Некоторые горы и сейчас продолжают расти. Одна из "быстрорастущих" - это Соколовая гора. Стоит она на северо-восточной окраине Саратова. Каждый год становится примерно на 5 миллиметров выше. Ниже села Золотого - гора Синее Лбище, образующая над Волгой почти вертикальный обрыв, высотой несколько десятков метров. Гора Агрофеновская расположена на правом берегу Волги, что выше Хвалынска. С ней в 1909 г. случилось необычайное происшествие. Во время схода большого оползня она... загорелась! Не вся, а только те слои, которые состояли из глины, пропитанной горючими органическими веществами. Подземный пожар продолжался 10 месяцев. Все окрестности были затянуты густым едким дымом. Девичьи горы, Змеевые и Увекская гора упоминаются в Казанской летописи 1521 года. Все саратовские горы имеют очень интересные названия. О многих из них сложены прекрасные легенды.

Реки Саратова. Самая большая река Саратовской области - Волга. Ее длина от истоков до устья - 3680 км. Волга - самая глубокая и широкая река, местами ее ширина достигает до 20 - 25 км. Волга и одна из древних рек в Европейской части России. Ее отдельные участки обозначились на земной поверхности около 400 млн. лет тому назад. Сегодня на ней стоят самые большие города Саратовской земли: Саратов, Энгельс, Балаково. Большой Иргиз течет по северо-восточной части Саратовской земли. Протяженность его русла - 450 км. Это самая длинная и извилистая река. В Саратовской области есть и другие реки и речки. Река Терешка с очень быстрым течением. Река Хопер - самая чистая. Самая теплая речка летом - Большой Узень, а самая холодная - Казанда.

Леса Саратова. Седьмая часть саратовских лесов посажена людьми. Один из наиболее крупных "искусственных массивов" - Грачевская дача. В длину - 10 км, а в ширину - от 2 до 5 км. Есть еще три полосы, они были посажены в период с 1948 по 1965 годы для защиты земель от засух и суховеев. Эти полосы образуют необычайный лес, официальное название которого "Государственная лесополоса Чапаевск - Владимировка".

Самого старого из естественных лесов области практически не существует. За последние два века, когда шло активное хозяйственное освоение края, все зеленые массивы подвергались вырубке. Кое-какие участки восстановились сами, другие - за счет посадок, но встречаются деревья весьма почтенного возраста. В борах, около Поповки, растут сосны, которым по 150 - 160 лет. Рекорд долголетия принадлежит все же двум десяткам дубов, находящихся около Летяжеского санатория. Им лет по 200 - 300, а рост ветеранов - за 20 метров.

Более трех четвертей саратовских лесов занимают дубы. Четверть всей массы древесных растений приходится на долю лип, берез, осин, сосен, вязов и всех остальных. Знатоки насчитывают в лесах саратовской области около 40 видов деревьев и кустарников. По настоящему "диких" и "дремучих" лесов в области уже не осталось. В местах, отдаленных от населенных пунктов и промышленных центров, растительный и животный мир выглядит намного богаче. К таким уголкам можно отнести лес, расположенный на севере Вольского района. Там обитают животные, которые избегают людных мест: зайцы-беляки, куницы, белки, барсуки, тетерева и глухари.

Почвы и сельскохозяйственные микрозоны. Саратовская область обладает обширными земельными ресурсами. На долю черноземных почв приходится 50,4%, каштановых - 30%, солонцовых комплексов - 11,5%, аллювиальных почв - 6,3% и прочих - 1,2%. Водной, ветровой и совместной эрозии подвержено более половины сельскохозяйственных угодий и примерно 10% пашни засолены. С севера на юг территорию области пересекают 4 почвенно-климатические зоны: лесостепная зона оподзоленных выщелочных типичных черноземов и серых лесных почв, степная зона обыкновенных и южных черноземов, сухостепная зона темно-каштановых и каштановых почв, полупустынная зона с комплексом светло-каштановых и лиманно-луговых почв, солонцов и солончаков. Степь занимает около 80% территории. Естественные леса и лесопосадки - 5,5%. Общая площадь пахотно-способных земель составляет 75,5% от площади сельскохозяйственных угодий. Общая посевная площадь в области составляет 6,3 млн. га. Основа структуры посевов - зерновые культуры, занимающие 60%. Саратовская область достаточно хорошо обеспечена водными ресурсами. Помимо Волги, протяженность которой в границах области составляет 420 км, имеется около 180 малых рек, общей протяженностью до 10 тыс. км.

Полезные ископаемые области. Разнообразны богатства недр Саратовской области. Здесь найдены запасы газа, нефти, соли и строительных материалов. Они залегают в земной коре в определенной зависимости, связанной с особенностями геологического строения территории. В районе саратовского пригорода - Елшанки, в 1940 году был открыт первый источник добычи природного газа. Позднее построили газопровод Саратов-Нижний Новгород-Череповец.

В настоящее время газ поступает не только в крупные российские города, но и за рубеж. Capaтовский природный газ состоит в основном (94%) из метана.

Из крупнейших месторождений углеводородов следует отметить Елшанско-Курдюмовское, Соколовогорское, Песчано-Уметское, Горючкинское, Урицкое, Степновское. Наибольшей известностью пользуются месторождения горючих сланцев в Заволжье: Савельевское, Озинское, Общесыртовское, Орловское. Общие запасы их определяются в несколько млрд. тонн. Вскоре после открытия газа была найдена и нефть. В области известно более 100 торфяных залежей. Они размещаются в долинах рек Хопра, Медведицы и их притоков, а также по притокам Волги. Много в Саратовской земле различных строительных материалов: мела, песка, известняка. Месторождения фосфоритов обнаружены в области на правом берегу Волги, они содержат 20 - 22% фосфорного ангидрида и являются средними по качеству. В карьерах Березовском Балаковского района и Чапаевском Пугачевского района открыто второе в мире месторождение арагонита - красивого поделочного камня. Калийные и магниевые соли, чередуются с залежами пластов каменной соли и ангидрида. Калийные соли с успехом используются в качестве ценнейших удобрений, потребность в которых особенно сильно возрастает в связи с широким орошением Заволжья. Белый писчий мел используется как сырье для производства цемента, извести, а также в смеси с торфом, навозом, минеральными солями применяется для удобрения полей. Часто мел, кроме кальция, содержит еще фосфор, что исключительно повышает его ценность, как удобрения. Имеются месторождения известняка и доломита. Мощность пласта и запасы их велики. Большие запасы стекольных песков имеются в области. Месторождений строительных и балластовых песков известно более 50. Большие скопления песков встречаются в русле реки Волги, их запасы достигают 12 млн. м³. Есть такие месторождения песков, которые являются стандартом и необходимы при испытании продукции цементных заводов всей России. Они имеют мировую известность. Минеральные воды известны в Саратовской области с середины прошлого столетия. Более крупные месторождения минеральных вод были открыты при бурении нефти в районе Саратова. Здесь у Соколовой горы, на берегу Волги, на глубине 228 м был вскрыт мощный артезианский горизонт минеральных сероводородных вод, типа Мацесты. Общая концентрация солей достигает 1%, они содержат бор, бром, йод, сероводород и отличаются значительной радиоактивностью.

3. Экономическая характеристика района проектирования

Структура экономики Саратовской области во многом похожа на структуру экономики России. Наряду с высокотехнологическими предприятиями и предприятиями военно-промышленного комплекса, в этом регионе представлена развитая легкая, пищевая, перерабатывающая промышленность, машиностроение, топливно-энергетический и строительный комплекс, сельскохозяйственное производство. Активно развиваются финансово-кредитные учреждения и малое предпринимательство. На весь мир известна саратовская пшеница твердых сортов. Саратовская область славится продукцией агропромышленного комплекса. Область специализируется на производстве подсолнечника, сахарной свеклы, продуктов животноводства.

В области развиты различные отрасли машиностроения: приборостроение и электроника, станкостроение, самолетостроение, энергетическое, химическое и нефтяное машиностроение. В этой области расположен один из старейших подшипниковых заводов России - ОАО «СПЗ-3». Саратовская область является основным поставщиком троллейбусов, которые хорошо зарекомендовали себя на дорогах России, Европы, Азии и латинской Америки. На многих предприятиях мира можно увидеть продукцию ОАО «Завод зуборезных станков» и ОАО «Завод зубострогальных станков». Прекрасной репутацией пользуется далеко за пределами области продукция ОАО «Балаковорезинотехника» и ОАО «Саратовстекло».

На предприятиях легкой промышленности производят обувь, швейные и трикотажные изделия, ткани, мебель, обои и другие потребительские товары, которые пользуются большим потребительским спросом.

На территории области сформировался крупный энергетический комплекс, с мощными объектами федерального значения - Балаковская АЭС и Саратовская ГЭС. Полностью завершена программа газификации области.

Транспорт. Саратов - крупный транспортный узел России, связывающий ее центр с Уралом, Сибирью, Средней Азией. Транспортный комплекс области включает в себя:

- Саратовское отделение Приволжской железной дороги;

- Ртищевское отделение Юго-Восточной железной дороги;

- автотранспортные предприятия общего пользования ГУП "Саратовтрансавто";

- автотранспортные предприятия негосударственных форм собственности, в том числе частные;

-АООТ "Саратовское речное транспортное предприятие";

-ОАО "Пассажирское речное управление";

-ОАО "Саратовские авиалинии;

- муниципальные предприятия городского электротранспорта.

Транспортную сеть общего пользования составляют 2312 км. железнодорожных путей, 9828 км. автомобильных дорог с твердым покрытием; 65,3 км трамвайных путей; 121,4 км троллейбусных линий. Ведущее место в транспортной инфраструктуре области занимает железная дорога, на долю которой приходится свыше 90% грузо- и около 40% пассажирооборота.

Через Саратов проходят многие прямые и транзитные авиалинии, соединяющие его с Москвой, Волгоградом, Санкт-Петербургом, Самарой, курортами Кавказа и Крыма, а также со многими районами области. Саратов - крупнейший речной порт на Волге. Водный путь связывает город с промышленным центром России, Москвой (канал им. Москвы), Западным Уралом (р.Кама), Черным морем (Волга-Донской канал), Прибалтикой и Белым морем (водная система Волго-Балт). В южной части города построен грузовой механизированный порт.

В Саратове имеются все виды городского общественного транспорта (кроме метро): автобусы, троллейбусы, трамваи, такси.

Трамвайно-троллейбусный парк насчитывает порядка 665 единиц подвижного состава, который осуществляет около 15% общего пассажирооборота области.

Автобусный парк насчитывает около 7,5 тыс. единиц подвижного состава и осуществляет 45% общего пассажирооборота.

Дорожно-климатическая зона - IV.

4. Определение категории проектированной дороги

№ п/п	Тип транспортного средства	Перспективная интенсивность движения авт./сут.	Коэффициент привидения (СНИП)	Приведенная интенсивность движения авт./сут.
Автомобили легковые:
1	ВАЗ	200	1	200
2	Волга	180	1	180
Автомобили грузовые:
3	ГАЗ-53	160	1,5	240
4	ЗИЛ-130	100	1,75	175
5	МАЗ-504	70	2	140
6	КамАЗ	80	2,5	200
7	Автобусы	60	2	120
Автопоезда:
8	МАЗ-504	65	4	260
ИТОГО:	1515

Таким образом, из общей суммы приведенной интенсивности движения 1515 авт./сут., автомобильная дорога относится к IV категории.

5. Расчет технических нормативов

1.Определение минимальных радиусов:

R= VІ/127(µ±iп), (м)

Где,

V - расчетная скорость (80 км/ч);

127- коэффициент перевода;

µ- коэффициент поперечной силы (0,08 - без виража; 0,15 - с виражом);

iп - поперечный уклон проезжей части (0,02 - без виража 0,04 - с виражом);

Без виража:

R= 80І/127 (0,08-0,02)=6400/7,62=839,90 (м)

С виражом:

R= 80І / 127 (0,15+0,04)=6400/24,13=265,23 (м)

2. Определение длины переходной кривой:

Lпер= Vі/47*R*y (м)

Где,

V - расчетная скорость (80 км/ч);

у- нарастание центробежного ускорения (0,5 м/сі);

Без виража:

Lпер=80і/47*839,90*0,5=512000/19737,65= 25,94 (м)

С виражом:

Lпер=80і/47*265,23*0,5=512000/6232,91=82,15 (м)

3.Определение радиуса видимости:

Sвид=V*tp/3,6 + k*VІ/254*ц1 + lзб (м)

Где,

V - расчетная скорость (80 км/ч);

L1= V*tp/3,6 -

путь, к-ый автомобиль проходит за t реакции водителя.

tp - время реакции водителя (для 2-х полосных - 1,5с; для автомагистралей - 2с);

L2= k*VІ/254*ц1 - тормозной путь.

k- коэффициент эффективности работы тормозной системы (1,3);

ц1- коэффициент продольного сцепления (0,5);

lзб - зазор безопасности (5м).

Sвид = 80*1,5/3,6 + 1,3*80І/254*0,5 + 5 = 103,81 (м).

4. Определение минимального радиуса выпуклой кривой в продольном профиле:

Rвып= (Sвид)І/4 (м)

Rвып= (103,81)І/4=2694,13 (м)

5. Определение минимального радиуса вогнутой кривой в продольном профиле:

Rвогн= (Sвид)І/2* (hф + Sвид*sin а/2) (м)

Где,

hф - высота нахождения фары от поверхности дороги (0,75 м);

а-2є

Rвогн= (103,81)І/2*(0,75+103,81*0,02)= 1906,54 (м)

6. Определение ширины полосы движения:

П= (а+с)/2 + х +y (м)

Х=0,5+0,005*V

Y= 0,35+0,005*V

Где,

а- ширина кузова автомобиля ( для легкового - 1,61м; для грузового - 2,5 м);

с- ширина колес автомобиля (для легкового - 1,305м; для грузового - 1,79 м);

Для легковых:

П=(1,61+1,305)/2 + 0,9 + 0,75 =3,1 (м)

Х= 0,5+0,005*80 = 0,9

Y= 0,35+0,005*80 = 0,75

Для грузовых:

П=(2,5+1,79)/2 + 0,8 + 0,65 =3,6 (м)

Х= 0,5+0,005*60 = 0,8

Y= 0,35+0,005*60 = 0,65

7. Определение количества полос движения:

n=а*Ne*E / z*p*г (шт.)

Где,

а- коэффициент перехода от суточной интенсивности движения к часовой (0,1);

Ne - приведенная интенсивность движения;

E- коэффициент зависящий от расположения дороги;

Z - уровень загрузки дороги (свободно- 0,3);

P - пропускная способность полосы движения (2000 авт./час);

г - коэффициент зависящий от рельефа местности (1).

n=0,1*1515*1/0,3*2000*1=151,50/600=0,25 ?1 (шт.)

6. Принятые технические нормативы

№ п/п	Наименование параметра	Ед.измер.	Значение
			по расчету	по СНИПу
1	Расчетная скорость	Км/ч	80	80
2	Мак. продольный уклон	‰	60	60
3	Наименьший радиус видимости: -для остановки перед препятствием -из условия видимости встречного автомобиля	М	103,81	200 350
4	Наименьший радиус кривой в плане (без виража, с виражом)	М	839,90 265,23	300
5	Наименьший радиус кривой в продольном профиле (выпуклый, вогнутый)	М	2694,13 1906,54	5000
6	Число полос движения	Шт.	2	2
7	Ширина полосы движения (для легкого и грузового авт.)	М	3,1 3,6	3
8	Ширина проезжей части	М	6	6
9	Поперечный уклон проезжей части	‰	20	20
10	Ширина обочины	М	2	2
11	Поперечный уклон обочины	‰	40	40
12	Наименьшая ширина укрепленной полосы обочины	М	0,5	0,5
13	Ширина земляного полотна	М	10	10

7. Проектирование плана трассы

Графическое изображение проекции трассы на горизонтальную плоскость, выполненное в уменьшенном масштабе, называется планом трассы. Намечая положение дороги на местности, ее первоначально прокладывают в виде ломаной линии.

Положение оси автомобильной дороги на местности называется трассой. Трасса должна быть проложена по кротчайшему расстоянию между заданными пунктами. Прямая линия, соединяющая точки называется воздушной линией. Для лучшей ориентировки трассу делят на километры и на стометровые отрезки, называемые пикетами. Пикеты и километры последовательно нумеруют. Не допускается прокладывать трассу через населенный пункт. Минимальное расстояние от границы населенного пункта для IV категории составляет 100-150м. Также не рекомендуется ее прокладывать через лесные угодья. При проектирование плана трассы необходимо стремиться к пересечению под 70-90єС.

В простейшем случае трассирование дороги прямыми и дугами окружности каждое изменение направления трассы определяется углом поворота, который измеряют между продолжением направления трассы и новым ее направлением. Углы поворота последовательно нумеруют вдоль дороги - по ходу трассы. Чтобы запроектированную трассу можно было точно воспроизвести на местности, ее ориентируют относительно сторон света. Для этого вычисляют румбы прямых участков трассы.

Трассу можно прокладывать через овраги, болота, можно сносить одиночно стоящие сооружения.

Для придания трассе автомобильной дороги плавности, в местах поворотов магистральной линии вписываются кривые.

Элементы круговых кривых:

Ь (градусы) - угол поворота.

Угол между прежним и новым направление трассы измеряется транспортиром на плане с точностью до 0,5 градуса.

R (м) - радиус кривой в плане.

Т(м) - тангенс круговой кривой.

Б(м) - биссектриса круговой кривой - расстояние от точки перелома магистрального хода до середины кривой.

Д (м) - домер.

1 трасса:

Угол 78є R= 1000 м

Т=809,78 = 1*809,78/250=3,24

К=1361,36= 1,15+1000/250=5,15

Д=258,20=1,03

Б=286,76=1*286,76/250=1,15

Угол 77є R= 1000 м

Т=795,44 = 1*795,44/250=3,2

К=1343,90=5,11

Д=246,98=0,99

Б=277,78=1*277,78/250=1,12

Угол 58є R= 1000 м

Т=554,31=2,21

К=1012,29=4,57

Д=96,33=0,39

Б=143,35=0,57

2 трасса:

Угол 62є R= 1000 м

Т=600,86=2,4

К=1082,10=4,7

Д=119,62=0,48

Б=166,63=0,7

Угол 102є R= 600 м

Т=1234,9=2,96

К=1780,24=3,81

Д=689,56=2,8

Б=589,02=1,41

8. Проектирование продольного профиля

Продольный профиль - представляет собой изображение в уменьшенном масштабе проекции дороги на вертикальную поверхность, проходящую через её ось.

На продольном профиле отображают:

- линию поверхности земли (или оси дороги) до постройки (черная линия);

- линию отметок земли по оси дороги (проектная или красная линия);

- разрез грунтовой толщи по оси дороги, показывающей чередование и мощность отдельных напластований;

- около проектной линии выписывают рабочие отметки:

Выше - высоту насыпи, ниже - глубину выемки в метрах;

- уклоны проектной линии (продольный уклон не должен превышать максимально допустимого для дорог данной категории);

- развёрнутый план трассы;

- типы поперечных профилей для участков автомобильной дороги;

- значение и пикетажное положение элементов вертикальных кривых;

- значение элементов и пикетажное положение кривых в плане;

- уклоны, расстояние, высотные отметки и типы укрепления правого и левого кювета;

Продольный профиль вычерчивают по данным отметок земли по оси дороги.

При его проектировании необходимо предусмотреть прохождение дороги через твердо зафиксированные точки:

hmin= hch5%+Дh (м),

где hch5% - высота снежного покрова с вероятностью превышения 5%

Дh - превышение бровки земляного полотна над расчетным уровнем снегового покрова (зависит от категории дороги).

hmin=0,6+0,4=1м.

Трасса 1.

а) i=(60,85-50,69)/2600=0,00386=0,0039

б) i=(60,85-58,78)/400=0,0052

Д=[0.0039+0.0052]=0,0091

Т=0,0091/2*30000=136,50 м

Б=136,50І/2*30000=0,31 м

Трасса 2.

а) i=(59,17-50,72)/2100=0,00402=0,004

б) i=(59,17-56,00)/900=0,00352=0,0035

Д=[0.0040+0.0035]=0,0075

Т=0,0075/2*40000=150,00 м

Б=150І/2*40000=0,28 м

9. Проектирование поперечного профиля

Изображение в уменьшенном масштабе сечения дороги вертикальной плоскостью, перпендикулярной к оси дороги, называют поперечным профилем.

Полоса поверхности дороги, в пределах которой происходит движение автомобилей, представляет собой проезжую часть. Её укрепляют прочными каменными материалами, устраивая дорожную одежду, верхний слой которой называется покрытием.

Сбоку от проезжей части расположены обочины. Их используют для временной стоянки автомобилей.

Для расположения проезжей части на необходимом уровне от поверхности грунта сооружают земляное полотно (насыпь или выемку) с боковыми канавами, предназначенными для осушения дороги и отвода от нее воды. К земляному полотну также относят резервы - неглубокие выработки вдоль дороги, из которых был взят грунт для отсыпки насыпи, и кавальеры - параллельные дороге валы, в которые укладывают грунт из выемок, не потребовавшийся для отсыпки смежных участков насыпей. Другими словами, земляное полотно называют всю часть полосы отвода, затронутую земляными работами.

Проезжая часть и обочины отделяются от прилегающей местности правильно спланированными наклонными плоскостями - откосами.

В выемках и боковых канавах различают внешний и внутренний откосы. Чтобы вода, выпадающая во время дождей или образующаяся при таянии снега, не стекала в выемку, между кавальером и откосом выемки отсыпают вал грунта треугольного сечения, называемый банкетом.

При проектировании поперечного профиля выдерживают следующие общие требование:

- обеспечение безопасности дорожного движения;

- сохранение геометрических размеров и требуемой прочности в течение заданного срока службы;

- устойчивость к просадкам и морозному пучению;

- незаносимость снегом и песком;

- вписываемость в ландшафт местности.

10. Конструирование и расчет дорожной одежды

Исходные данные:

а) Местоположение Саратовская область

б) Категория автомобильной дороги IV

в) Тип грунта глина

г) Уровень грунтовых вод 1,1 м,

д) Перспективная интенсивность.

№ п/п	Тип транспортного средства	Перспективная интенсивность движения авт./сут.
Автомобили грузовые:
3	ГАЗ-53	144
4	ЗИЛ-130	90
5	МАЗ-504	63
6	КамАЗ	72
7	Автобусы	54
Автопоезда:
8	Автопоезда из тягачей МАЗ-504 и 20 т тонных прицепов	58,5

Расчет суммарной приведенной интенсивности движения транспортного потока.

Тип транспортного	Суммарный коэффициент приведения	Перспективная интенсивность движения	Приведенная интенсивность, авт./сут.
средства		авт./сут.
Автомобили грузовые:
ГАЗ-53	0,055	144	7,92
ЗИЛ-130	0,111	90	9,99
МАЗ-504	0,563	63	35,5
КамАЗ	0,498	72	35,9
Автобус ЛиАз -677	0,288	54	15,6
Автопоезда:
МАЗ-504 и 20 т тонных прицепов	0,563	58,5	32,9
N пр общ.	137,7

1. Расчетная приведенная интенсивность движения:

Np=f*Nпр.общ. , авт/сут,

Np= 0,55*137,7=75,74 авт/сут

2. Вычисляем суммарное расчетное количество приложений расчетной нагрузки за срок службы.

Для расчета по допускаемому упругому прогибу и условию сдвигоустойчивости воспользуемся формулой:

?Np=0,7*Np * (Kc/q^(Tсл-1))*Трдг*Кп,

Где, Np - приведенная интенсивность на последний год службы дорожной одежды, авт./сут;

Трдг - расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости конструкции (135 дней);

Кп - коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого (1,31);

Kc - коэффициент суммирования;

Tсл- расчетный срок службы

q- показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам.

?Np=0,7*75,74*(17,2/1,02^(15-1) *135*1,31= 122224 авт./сут

3. Определим требуемый модуль упругости по формуле:

Етр=98,65*(lg(?Np)-С),

Где, С - эмпирический параметр, принимаемый равным для расчетной нагрузки на ось (С=3,20 для нагрузки 115 кН).

Етр=98,65*(lg(122224)-3,20)= 186 МПа

Еобщ=Етр*Кпр,

Где, Кпр - требуемый коэффициент прочности дорожной одежды по критерию упругого прогиба, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности. Требуемый уровень надежности равен 0,95, следовательно, для автомобильной дороги IV категории:

Еобщ= 186*1,17=218 МПа

Таким образом, расчетный (общий) модуль упругости составляет

Еобщ= 218 МПа.

11. Расчет малых водопропускных сооружений

На всем своем протяжении автомобильная дорога пересекает постоянные и периодические водотоки. В местах этих пересечений устраивают водопропускные сооружения (малые мосты и трубы). Водопропускные трубы устраивают при расчетном расходе до 30-35 мі/с, а свыше 35 мі/с - малые мосты.

Преимущество водопропускных труб перед малыми мостами:

1) не стесняют движение транспортного потока;

2) не вызывают изменения конструкции дорожной одежды (на малых мостах устраивают деформационные швы);

3) применяются на любых участках автомобильной дороги, разной степени кривизны;

4) стоимость водопропускных труб ниже, чем мосты;

5) технологичны в изготовлении.

Требования к водопропускным трубам:

1) обеспечивают пропуск расчетного расхода водного потока;

2) движение транспортных средств должно быть удобным и безопасным

3) сооружения должно удовлетворять архитектурно-ландшафтному проекту;

4) быть экономичными в изготовлении и эксплуатации;

5) быть технологичны при строительстве;

6) сооружения не должно наносить вред окружающей среде.

Виды труб:

1) круглые

2) прямоугольные

3) оваидальные

4) треугольные

5) стальные гофрированные

Виды мостов:

1) балочный мост

2) балочный мост с применением ферм

3) арочный мост

4) висящий мост

12. Подсчет объема работ

13. Технико-экономическое сравнение вариантов трассы

ВАРИАНТ №1

Р=Ен/Еп * С+?А, руб.

Р=0,12/0,08*53499680,00+3407822,00=83657342,00 рублей

Р- приведенные затраты

Ен- нормативный коэффициент сравнения эффективности затрат (0,12)

Еп- коэффициент приведения (0,08)

С - стоимость строительства

?А - сумма текущих затрат

С=С1+С2+С3

С=5293500,00+9126180,00+39080000,00= 53499680,00рублей

С1 - стоимость возведения земляного полотна

С1=qнVн+ qвVв, руб.

С1=20*171077+40*46799=3421540+1871960=5293500,00руб.

qн- стоимость 1 м і в насыпи (20 рублей)

qв- стоимость 1 м і в выемки (40 рублей)

С2 - стоимость дорожной одежды

C2=S1*Sdo, руб.

C2=(0,06*2,35*1342+0,08*1,70*920+0,16*439+0,25*200)*21000=9126180,00 руб.

S1 - стоимость 1 мІ * на площадь всей дорожной одежды.

С3- мосты, путепроводы, водопропускные трубы.

С3=qм?Lм+ qп?Lп+ qт?Lт

С3=600000*64+ 20000*12+20000*22=38400000+240000+440000=39080000,00руб.

qм- стоимость 1 м І моста (600000 руб).

qп - стоимость 1 м І путепровода (500000 руб).

qт - стоимость 1 мі трубы (20000 руб.).

?А - сумма текущих затрат

?А= А1+А2+А3

?А=1171650,00+2139987,20+96184,80=3407822,00руб.

А1- затраты автомобильного транспорта на перевозку грузов

А1=(365*L*Nгр*РQ)/Va

А1=(365*3*535*120)/60=1171650,00рублей

L - общая длина трассы (3 км)

Nгр - интенсивность движения грузового транспорта

РQ - стоимость 1 авт/час (120 руб.авт/час)

Va - скорость движения автомобилей (75 % от расчетной скорости движения).

А2- затраты на содержание дороги

А2= С*J

А2=53499680,00*0,04=2139987,20 руб.

С - стоимость строительства

J- доля расходов на содержания 4% (0,04)

А3 - потери народного хозяйства от ДТП

А3=365*N*L*Q*П*10^-6

А3=365*915*3*0,24*400000=96184,80руб.

N- интенсивность движения автомобилей общая

L- длина трассы (3км)

Q- число происшествий (0,24 мин.авт./км)

П - потери народного хозяйства от 1 ДТП (400000 руб.)

ВАРИАНТ №2

Р=Ен/Еп * С+?А, руб.

Р=0,12/0,08*53472060,00+3406717,20=83614807,20 рублей

Р- приведенные затраты

Ен- нормативный коэффициент сравнения эффективности затрат (0,12)

Еп- коэффициент приведения (0,08)

С - стоимость строительства

?А - сумма текущих затрат

С=С1+С2+С3

С=4925880,00+9126180,00+39420000,00=53472060,00рублей

С1 - стоимость возведения земляного полотна

С1=qнVн+ qвVв, руб.

С1=20*139306+40*53494=2786120+2139760=4925880,00руб.

qн- стоимость 1 м і в насыпи (20 рублей)

qв- стоимость 1 м і в выемки (40 рублей)

С2 - стоимость дорожной одежды

C2=S1*Sdo, руб.

C2=(0,06*2,35*1342+0,08*1,70*920+0,16*439+0,25*200)*21000=9126180,00 руб.

S1 - стоимость 1 мІ * на площадь всей дорожной одежды.

С3- мосты, путепроводы, водопропускные трубы.

С3=qм?Lм+ qп?Lп+ qт?Lт

С3=600000*64+ 20000*20+20000*11+20000*20=38400000+400000+220000+400000=39420000,00руб.

qм- стоимость 1 м І моста (600000 руб).

qп - стоимость 1 м І путепровода (500000 руб).

qт - стоимость 1 мі трубы (20000 руб.).

?А - сумма текущих затрат

?А= А1+А2+А3

?А=1171650,00+2138882,40+96184,80=3406717,20руб.

А1- затраты автомобильного транспорта на перевозку грузов

А1=(365*L*Nгр*РQ)/Va

А1=(365*3*535*120)/60=1171650,00рублей

L - общая длина трассы (3 км)

Nгр - интенсивность движения грузового транспорта

РQ - стоимость 1 авт/час (120 руб.авт/час)

Va - скорость движения автомобилей (75 % от расчетной скорости движения).

А2- затраты на содержание дороги

А2= С*J

А2=53472060,00*0,04=2138882,40 руб.

С - стоимость строительства

J- доля расходов на содержания 4% (0,04)

А3 - потери народного хозяйства от ДТП

А3=365*N*L*Q*П*10^-6

А3=365*915*3*0,24*400000=96184,80руб.

N- интенсивность движения автомобилей общая

L- длина трассы (3км)

Q- число происшествий (0,24 мин.авт./км)

Заключение:

Сделав технико-экономическое сравнение вариантов трассы, можно сказать следующее. Рассчитанные показатели для обоих вариантов отличаются друг от друга на незначительные суммы, но все же второй вариант проложения трассы более выгоден для строительства по отношению к первому. Это видно из показателей:

	1 вариант	2 вариант	Разница на,
Приведенные затраты	83657342	83614807,2	42534,8
Стоимость строительства	53499680	53472060	27620
Стоимость возведения земляного полотна	5293500	4925880	367620
Стоимость дорожной одежды	9126180	9126180	0
Стоимость строительства мостов, труб, путепроводов	39080000	39420000	34000
Сумма текущих затрат	3407822	3406717,2	1104,8
Затраты автомобильного транспорта на перевозку грузов	1171650	1171650	0
Затраты на содержания дороги	2139987,2	2138882,4	1104,8
Потери народного хозяйства от ДТП	96184,8	96184,8	0

Из этой таблицы видно, что:

1) Приведенные затраты 1 варианта больше 2 -ого на 42534,80 рублей.

2) Стоимость строительства на 27620,00 рублей.

3) Стоимость возведения земляного полотна на 367620,00 рублей.

4) Стоимость строительства мостов, труб, путепроводов во втором варианте больше на 34000,00 рублей, чем в первом т.к. во втором варианте кол-во туб больше, чем в первом.

5) Сумма текущих затрат на 1104,80 рублей.

Список использованной литературы:

1. Строительные нормы и правила. Автомобильные дороги:

Нормы проектирования. СНиП 2.05.02-85 - М.: Стройиздат, 1986

2. Бабков В.Ф. и др. Проектирование автомобильных дорог. Ч.1 - М.: Транспорт, 1987.

3. Порожняков В.С. Автомобильные дороги. Примеры проектирования. М.: Транспорт, 1963.

4. В.Н. Ганьшин, Л.С. Хренов Таблица для разбивки круговых и переходных кривых. М.: Недра, 1985.

Размещено на Allbest.ru