Начало участка улицы соответствует ПК30+07 на улице Мира. Проектная отметка на ПК0+00 проектируемого участка улицы принята равной проектной отметке на ПК30+07 улицы Мира. Проектная отметка на пикете 8+00 соответствует проектной отметке на пикете 38+07 улицы Мира.

Проектирование продольного профиля выполнено из условия обеспечения расчетных скоростей, безопасности движения согласно ГОСТ Р 21.1701-97 и требованиям СниП 2.07.01-89.

При алгебраической разности уклонов 28, что не соответствует нормативным требованиям, и на участке ПК1+22 - ПК2+90 запроектирована вертикальная кривая радиусом 6000 метров.

Наибольший запроектированный продольный уклон: 7 ‰;

Наименьший запроектированный продольный уклон: 6 ‰;

Общая длина прямых участков: 678 м;

Общая длина кривых участков: 122 м;

Максимальная рабочая отметка в насыпи: 0,82 м;

Максимальная рабочая отметка в выемке: 0,00 м.

Отметки точек на вертикальных кривых определены по таблицам Антонова «Проектирование и разбивка вертикальных кривых на автомобильных дорогах».

Отметки земли (фактические) на продольном профиле вычислены с помощью генплана методом интерполяции по формуле

, (8)

где Нпк - отметка пикета;

Н_гор. - отметка горизонтали, между которой ведут расчёт;

а - расстояние от горизонтали до определяемой точки;

h_сеч - высота сечения горизонталей на генплане;

d - кратчайшее расстояние между горизонталями через определяемую точку.

Пример расчёта:

м.

Остальные отметки вычисляются аналогично предыдущей.

Отметки проектной линии вычисляют по формуле

, (9)

где Н_точ. - проектная отметка определяемой точки;

Н_т2 - отметка точки относительно которой ведется расчет;

i - уклон проектной линии;

l - расстояние от Н_точ. до Н_т2.

Пример расчёта:

м.

Проектирование дорожной одежды

Исходные данные расчёта

- категория улицы по аналогии с дорогами общей сети - II;

- заданный срок службы дорожной одежды лет;

- заданная надёжность;

- тип покрытия - капитальный;

- приращение интенсивности - 1,04;

- группа увлажнения грунта - II;

- заданная нагрузка;

- расчётная нагрузка ;

- расчётный диаметр колеса D=39 см;

- требуемый минимальный коэффициент прочности по упругому прогибу;

- требуемый минимальный коэффициент прочности по сдвигу и растяжению .

Расчётные параметры подвижной нагрузки

Величину приведенную интенсивность на последний год срока службы по формуле

, (10)

где - коэффициент, учитывающий число полос движения и распределение движения по ним;

Расчетную влажность дисперсного грунта W_p (в долях от влажности на границе текучести W_m) при суммарной толщине слоев дорожной одежды Z₁ 0,73 м определяют по формуле

(12)

где - среднее многолетнее значение относительной (в долях от границы текучести) влажности грунта, наблюдавшееся, наиболее неблагоприятный (весенний) период года в рабочем слое земляного полотна, отвечающего нормам СНиП по возвышению над источниками увлажнения, на дорогах с усовершенствованными покрытиями и традиционными основаниями дорожных одежд (щебень, гравий и т.п.), и при суммарной толщине одежды до 0,75 м;

1- поправка на особенности рельефа территории, устанавливаемая;

₂- поправка на конструктивные особенности проезжей части и обочин,

устанавливаемая;

₃ - поправка на влияние суммарной толщины стабильных слоев дорожной одежды,

устанавливаемая по графику;

t - коэффициент нормированного отклонения, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности.

.

Расчётные характеристики в зависимости от и принимаем по таблице П. 2.4 и П. 2.5, при суммарном числе приложений нагрузи: 41МПа; ; . При статическом положении нагрузки .

Конструкция дорожной одежды и расчетные характеристики:

Таблица 2 - Расчетные характеристики дорожной одежды

Расчет конструкции в целом по допускаемому упругому прогибу

Конструкция дорожной одежды в целом удовлетворяет требованиям прочности и надежности по величине упругого прогиба при условии

, (13)

где общий расчетный модуль упругости конструкции, МПа;

минимальный требуемый общий модуль упругости конструкции, МПа;

требуемый коэффициент прочности дорожной одежды по критерию упругого прогиба, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности, .

Величину минимального требуемого модуля упругости на поверхности дорожной одежды по формуле

, (МПа), (14)

где суммарное расчетное число приложений нагрузки за срок службы;

с - эмпирический параметр, принимаемый равным для расчетной нагрузки на ось

100 кН - 3,55; 110 кН - 3,25; 130 кН - 3,05.

МПа.

Для магистральной улицы районного значения рекомендуется принимать требуемый модуль упругости по таблице 3.4 из ОДН 218.046-01 равным 220МПа. Из двух значений требуемый модуль упругости принимаем равным 220 МПа.

Общий расчетный модуль упругости конструкции определяют с помощью номограммы рис. 3.1, построенной по решению теории упругости для модели многослойной среды.

Приведение многослойной конструкции к эквивалентной однослойной ведут послойно, начиная с подстилающего грунта.

Выполняя расчет конструкции сверху вниз, определяют с помощью номограммы, требуемые модули на поверхности каждого конструктивного слоя.

Выполняя расчет конструкции снизу вверх, определяют толщину основания (при заданном его модуле), обеспечивающую необходимый модуль на поверхности основания, полученный при расчете сверху.

Проверяем условие прочности по упругому прогибу

Следовательно выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

Вывод: условие прочности выполнено.

Расчет по условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта

Вывод: условие прочности выполнено.

Расчет конструкции на сопротивление при изгибе

В монолитных слоях дорожной одежды (из асфальтобетона, дегтебетона, материалов и грунтов, укрепленных комплексными и неорганическими вяжущими и др.), возникающие при прогибе одежды напряжения под действием повторных кратковременных нагрузок, не должны в течение заданного срока службы приводить к образованию трещин от усталостного разрушения. Для этого должно быть обеспечено условие

, (19)

где - требуемый коэффициент прочности с учетом заданного уровня надежности;

R_N - прочность материала слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений;

_r - наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое, устанавливаемое расчетом.

Наибольшее растягивающее напряжение _r при изгибе в монолитном слое определяют с помощью номограммы (рисунок 3.4), приводя реальную конструкцию к двухслойной модели.

К верхнему слою модели относят все асфальтобетонные слои, включая рассчитываемый.

Толщину верхнего слоя модели h_в принимают равной сумме толщин, входящих в пакет асфальтобетонных слоев (h_i).

Модуль упругости нижнего слоя основания МПа.

К верхнему слою отнесены все асфальтобетонные слои. Модуль упругости верхнего слоя (h_в=20 см) определяем по формуле

 (20)

где п - число слоёв дорожной одежды;

- модуль упругости слоя;

- толщина слоя.

Значение модуля упругости верхнего слоя модели устанавливают как средневзвешенное для всего пакета асфальтобетонных слоев по формуле 3.12.

Нижним (полубесконечным) слоем модели служит часть конструкции, расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоев, включая грунт рабочего слоя земляного полотна.

Модуль упругости нижнего слоя модели определяют путем приведения слоистой системы к эквивалентной по жесткости с помощью номограммы рис. 3.4. ().

При использовании номограммы рис. 3.4 расчетное растягивающее напряжение определяют по формуле

, (21)

где - растягивающее напряжение от единичной нагрузки при расчетных диаметрах площадки, передающей нагрузку, определяемое по номограмме;

- коэффициент, учитывающий особенности напряженного состояния покрытия конструкции под спаренным баллоном. Принимают равным 0,85 (при расчете на однобалочное колесо );

р - расчетное давление.

МПа.

Прочность материала монолитного слоя при многократном растяжении при изгибе определяют по формуле

(22)

где R_o - нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки, принимаемое по табличным данным;

коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки;

коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов;

коэффициент вариации прочности на растяжение.

Коэффициент k₁, отражающий влияние на прочность усталостных процессов, вычисляют по выражению:

, (23)

где N_p - расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия;

m - показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя;

- коэффициент, учитывающий различие в реальном и лабораторном режимах растяжения повторной нагрузкой, а также вероятность совпадения во времени расчетной (низкой) температуры покрытия и расчетного состояния грунта рабочего слоя по влажности, определяемый по табл. П. 3.1.

МПа.

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

Вывод: условие прочности выполнено.

Проектирование водоотвода

Закрытая система поверхностного водоотвода в городах является наиболее совершенной. Поверхностные воды, не требующие очистки, отводятся ливневой канализацией: вода отводится под землей по трубам диаметра 200 мм. Водоприемные колодцы устанавливаются в пониженных местах проезжей части улицы на пикете и на подходах к автостоянке.

Для очистки водосточной сети предусмотрены смотровые колодцы. Они служат также для фиксации труб при проведении разрытия или ремонтных работ.

Водостоки проложены на 0.25 м ниже глубины промерзания, т.е. на 1.40+0.25=1.65 м.

Проектирование закрытой водосточной сети произведено с учетом водосборной площади, категории улицы, расчетного расхода воды и продольных уклонов, а также озеленения улицы.

Водоприемные и смотровые колодцы размещаются у края проезжей части на пикете. Диаметр водосточных труб ливневой канализации принят равным 180 мм, расчет отверстия показан ниже.

Ливневая канализация

В проекте была принята закрытая система водоотвода.

Закрытая система водоотвода является наиболее совершенной системой быстрого и полного удаления поверхностных вод. Она состоит из водоприемных колодцев и сети подземных трубопроводов, по которым поверхностные воды отводятся в пониженные места рельефа или водоемы. Водоприемные колодцы принимают воду из лотков, с проезжей части и направляют её в подземную сеть трубопроводов. Кроме водоприемных колодцев и труб в проекте предусмотрены смотровые и переходные колодцы. Смотровые колодцы согласно СНиП 2.04.03-85* расположены в местах поворота трассы водостока, изменения диаметров труб, продольных их уклонов, в местах присоединения водосточных веток, на прямых участках через определенные промежутки в зависимости от диаметра труб.

Определяем расход дождевых вод по формуле:

, (24)

где Z_mid -среднее значение коэффициента характеризующего поверхность бассейна стока;

A_r - параметры определенные по таблице 2.12;

F - расчетная площадь стока, га;

t_r - расчетная продолжительность дождя.

л/с.

Определяем расчетный расход дождевых сетей по формуле

 (25)

где - принимаем по таблице 11.

q_коп л/с

Переводим л/с в м³/с: м³/с.

Определяем диаметр трубы по формуле

, (26)

где = 3,14.

м

Принимаем диаметр трубы равный 0,18 м.

В данном проекте ливневой канализации является самотечной. Трубы для прокладки взяты асбестоцементные диаметром 180 мм. Глубина минимального колодца 1,65 м. Водосточная сеть примыкает к существующей ливневой канализации.

Проектирование поперечного профиля

Поперечный профиль - это графическое изображение разреза улицы вертикальной плоскостью, перпендикулярной её оси.

Ширина улицы в «красных» линиях 45 м, ширина проезжей части 15,5 м, ширина полосы зелени 4,25 м, ширина тротуаров 6 м, ширина технических полос составляет 12 м, ширина разделительной полосы 3 м.

Поперечные уклоны приняты:

- на разделительной полосе 0 ^о/_оо

- на проезжей части 20 ^о/_оо

- на тротуарах 15 ^о/_оо

- на полосах зелени и технических полосах 6 ^о/_оо

Поперечный профиль запроектирован в соответствии с СНиП 2.07.01-89 в масштабе принятом М 1:200. Масштаб по грунтам принят М 1:100.

Поперечные профили построены на всех пикетах и в характерных точках.

Отметки земли вычислены методом интерполяции по генплану. Проектная отметка по оси улицы принята с продольного профиля.

Проектные отметки вычисляются следующим образом: отметка по оси улицы принята с продольного профиля на соответствующем пикете, отметки по низу дорожной одежды вычислены с учетом толщины конструкции дорожной одежды на проезжей части и тротуара, ширины элементов улицы и поперечных уклонов.

На тротуарах принят следующий тип дорожной одежды:

- покрытие из горячей мелкозернистой асфальтобетонной смеси h = 3 см;

- основание из щебня h = 12 см;

- дополнительный слой из крупнозернистого песка h = 15 см.

Попикетная ведомость объёмов земляных работ

Объемы земляных работ определены с помощью продольного и поперечных профилей, построенных на каждом пикете и в характерных точках. Все расчеты сведены в таблицу 3 - «Попикетная ведомость подсчета объемов земляных работ улицы».

Таблица 3 - Попикетная ведомость подсчёта объемов земляных работ улицы

Протяжение участков насыпи: 800.00 м.

Протяжение участков выемки: 800,00 м.

Средняя толщина растительного слоя: 0.23 м.

Ширина полосы зелени (В_п.з.): 8,5 м.

Ширина технических полос (В_т.п.): 12 м.

Ширина в «красных» линиях: 45,00 м.

Объем растительного слоя грунта, снимаемого во время подготовительных работ, определяют по формуле

(27)

где - объем растительного слоя грунта на всей трассе улицы, ;

- ширина улицы в красных линиях, м;

- средняя толщина растительного слоя грунта, м;

L - длина трассы, м.

м³.

Объем снимаемого растительного слоя грунта на участке улицы в насыпи, определяют по формуле

(28)

где объем растительного слоя грунта на участке улицы в насыпи, ;

ширина улицы в красных линиях, м;

средняя толщина растительного слоя грунта, м;

L - длина участка улицы в насыпи, м.

м³.

Объем растительного слоя грунта на участке улицы в выемке, определяют по формуле

(29)

где объем растительного слоя грунта на участке улицы в насыпи, ;

ширина улицы в красных линиях, м;

средняя толщина растительного слоя грунта, м;

L - длина участка улицы в выемке, м.

м³.

Контроль:

м³.

Объем растительного грунта, необходимого для отсыпки на полосах зелени, определяют по формуле

(30)

где объем растительного слоя грунта на полосах зелени,;

ширина полос зелени, м;

средняя толщина растительного слоя грунта, м;

L - длина трассы, м.

м³.

Объем растительного грунта, необходимого для отсыпки на полосах зелени в насыпи, определяют по формуле

(31)

где объем растительного слоя грунта на полосах зелени, ;

ширина полос зелени, м;

средняя толщина растительного слоя грунта, м;

длина трассы, м.

м³.

Объем растительного грунта, необходимого для отсыпки на полосах зелени в выемке, определяют по формуле

(32)

где объем растительного слоя грунта на полосах зелени, ;

ширина полос зелени, м;

средняя толщина растительного слоя грунта, м;

длина трассы, м.

м³.

Контроль:

м³.

Окончательный объем земляных работ в насыпи определяют по формуле

(33)

где окончательный объем насыпи, ;

профильный объем насыпи, ;

объем грунта на полосах зелени в насыпи, ;

объем растительного грунта в насыпи, ;

коэффициент уплотнения грунта,

м³.

Окончательный объем земляных работ в выемке определяют по формуле

(34)

строительство дорожный водоотвод проезжий

где окончательный объем выемки, ;

профильный объем выемки, ;

объем грунта на полосах зелени в выемке, ;

объем растительного грунта в выемке, .

м³.

Сводная ведомость объёмов работ

Таблица 4 - Сводная ведомость объёмов работ на строительство улицы

Размещено на Allbest.ru