Основы проектирования

Размещено на http://www.allbest.ru/

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Проектирование дорог»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине «Проектирование автомобильных дорог»

по теме: «Основы проектирования»

Минск 2013



Содержание

Введение

1. Определение основных технических нормативов автомобильной дороги

1.1 Установление технической категории автомобильной дороги

1.2 Определение расчетного расстояния видимости

1.3 Определение радиусов вертикальных и горизонтальных кривых

1.3.1 Вертикальные кривые

1.3.2 Горизонтальные кривые

1.4 Расчет ширины проезжей части и дорожного полотна

2. Проектирование закругления малого радиуса

2.1 Проектирование плана трассы закругления малого радиуса

2.2 Проектирование поперечного профиля закругления

3. Проектирование участка автомобильной дороги

3.1 План трассы автомобильной дороги

3.1.1 Нанесение вариантов плана трассы

3.1.2 Подбор радиусов круговых и длин переходных закруглений

3.1.3 Пикетаж и составление ведомости прямых и кривых

3.2 Проектирование продольного профиля

3.2.1 Нанесение исходной информации

3.2.2 Назначение контрольных и руководящих отметок

3.2.3 Проектирование кюветов

3.2.5 Нанесение геологического профиля

3.2.6 Оформление чертежа “Продольный профиль

3.3 Поперечные профили земляного полотна и проезжей части

4. Определение объемов работ

4.1 Определение объемов земляных работ

4.1.1 Определение объемов насыпей

4.1.2 Определение объемов выемок

4.1.3 Определение объемов присыпных обочин

4.1.4 Определение объемов кюветов

4.2 Определение объемов планировочных работ

Заключение

Список литературы



Введение

Курсовой проект выполнен согласно заданию, выданному кафедрой «Проектирование дорог» «11» сентября 2013г.

Район строительства - Борисовский. Площадь 2 987,6 кмІ (1-е место среди районов в Минской области). Район граничит Березинским, Крупским, Смолевичским и Логойским районами Минской области, а также с Витебской областью. Основные реки -- Березина, Плиса, Бобр, Гайна, Сха, Маска. На севере района находится Домержицкое болото. Относится к центральному, умеренно-влажному, дорожно-климатическому району. Климат магкий. Годовое количество осадков около 700 мм. Средняя температура наиболее жаркого месяца - июля 17,9° С, cамого холодного - января -7,0° С. Толщина снежного покрова с вероятностью превышения 5% - 60 см. Глубина промерзания грунтов - 71 см. Тип грунта рабочего слоя - супесь легкая. Макрорельеф пересеченный, уловия поверхностного стока обеспечены. Микрорельеф по трассе пересеченный, поверхностный сток обеспечен. В районе строительства имеются выходы грунтовых вод на поверхность.

автомобильный дорога проектирование полотно



1. Определение основных технических нормативов автомобильной дороги

1.1 Установление технической категории автомобильной дороги

Ориентировочно категория дороги назначается по перспективной интенсивности движения N_t:

N_t = N₀ (1 + 0,01 p)^t - ¹, авт./сут, (1.1)

где N₀ - начальная интенсивность движения, авт./сут;

p- ежегодный прирост интенсивности, % (по заданию);

t - расчетный период (t = 20 лет).

авт./сут.

По полученной по формуле (1.1) расчетной интенсивности движения автомобилей категорию дороги определяют с помощью табл. 1 ТКП 45-3.03-19-2006[1]. В данном случае принимаем IV техническую категорию.

1.2 Определение расчетного расстояния видимости

Расчетное расстояние видимости определяют по четырем схемам:

1) остановка автомобиля перед препятствием;

2) торможении двух автомобилей, двигающихся навстречу друг другу;

3) обгон легковым автомобилем грузового автомобиля при наличии встречного движения;

4) боковая видимость.

По первой схеме расчетное расстояние видимости S1 называют видимостью поверхности дороги:



(1.2)

Где V_p - расчетная скорость движения автомобиля для дороги принятой технической категории, км/ч;

t_p - время реакции водителя и включения тормозов, t_p = 2,6 с;

K_э - коэффициент, учитывающий эффективность действия тормозов, величину которого можно принять равной 1,3 для легковых автомобилей и 1,85 - для остальных;

ц₁ - коэффициент продольного сцепления (ц1 = 0,4 - 0,5);

i - продольный уклон участка дороги, равный максимально допустимому для принятой категории дороги (табл. 1.2);

l_зб - зазор безопасности между автомобилем и препятствием (l_зб = 5 м).

Т.к. по нормам [2] расчетное расстояние видимости поверхности дороги равно 100 м для расчетной скорости 80 км/ч, для дальнейших расчетов принимаем S₁=137 м.

По второй схеме расчетное расстояние видимости встречного автомобиля равно:

(1.3)

Для дальнейших расчетов принимаем S₂=252 м.

По схеме обгона расчетное расстояние видимости вычисляют по формуле

(1.4)

гдеV₁, V₂ - соответственно скорости легкового и грузового автомобилей, км/ч.

При обгоне легковым автомобилем грузового скорость последнего на 30 % ниже конструктивной.

V₂₌80-80Ч0,3=56 км/ч.

Для дальнейших расчетов принимаем S₃= 619 м.

Боковую видимость вычисляют по формуле

(1.5)

где V_п - скорость бегущего пешехода, пересекающего дорогу (V_п = 10 км/ч);

V_p - расчетная скорость движения автомобиля для дороги принятой технической категории;

S₁ - расчетное расстояние видимости по первой схеме.

Для дальнейших расчетов принимаем S_бок= 35 м.



1.3 Определение радиусов вертикальных и горизонтальных кривых

1.3.1 Вертикальные кривые

Минимальный радиус вертикальной выпуклой кривой определяют из условия обеспечения видимости поверхности дороги:

(1.6)

где S₁ - расчетное расстояние видимости поверхности дороги;

h₁ - высота расположениия глаз водителя легкового автомобиля над поверхностью дороги (h₁ = 1,0 м);

h₂ - высота неподвижного препятствия (h₂ = 0,15 м).

Рекомендуемый радиус вертикальной выпуклой кривой вычисляют по условию обеспечения безопасного обгона:

(1.7)

где S₃ - расчетное расстояние видимости по условию обгона, принятое для проектирования;

Н - высота встречного легкового автомобиля (в курсовом проекте можно принять Н = 1,45 м).

Т.к. по таблице 1.2 [2] для IV категории минимальный радиус выпуклой кривой равен 4000 м, для дальнейших расчетов принимаем = 4880 м.

Минимальный радиус вертикальной вогнутой кривой определяем из условия недопущения перегрузки рессор:

(1.8)

где V - расчетная скорость для принятой категории дороги;

а₀ - допускаемое центробежное ускорение, а0 = 0,5-0,7 м/с.

Рекомендуемый радиус вертикальной вогнутой кривой определяют из условия беспечения видимости дороги ночью:

(1.9)

где S₁ - принятое расчетное расстояние видимости поверхности дороги;

h_ф - возвышение центра фары над поверхностью дороги, (принимают по заданию);

а - угол рассеивания пучка света фар: а = 2°.

Т.к. по таблице 1.2 [2] для IV технической категории минимальный радиус вогнутой кривой равен 2500 м, для дальнейших расчетов принимаем = 2855 м.



1.3.2 Горизонтальные кривые

Минимальный радиус горизонтальной кривой вычисляют для случаев односкатного (вираж) и двухскатного поперечных профилей проезжей части по формуле

(1.10)

где V - расчетная скорость для дороги принятой категории, км/ч;

м - коэффициент поперечной силы по условиям удобства пассажиров;

i_n - поперечный уклон проезжей части в долях единицы, для виража принимается со знаком «плюс», для двухскатного поперечного профиля - со знаком «минус».

(1.11)

Для двухскатного поперечного профиля:

Минимальный радиус кривой в случае двухскатного профиля принимается для IV технической категории.

Для односкатного поперечного профиля:

Минимальный радиус кривой в случае виража принимается



1.4 Расчет ширины проезжей части и дорожного полотна

Вначале устанавливают количество и ширину полос движения, составляющих проезжую часть дороги. После этого вычисляют ширину проезжей части и дорожного полотна.

По нормам [1] на дорогах IV технической категории принимают две полосы движения.

Ширина проезжей части на двухполосных дорогах для случая встречного движения двух грузовых втомобилей или автобусов

(1.12)

где а_к, с_к - ширина кузова и колея грузового автомобиля или автобуса, принимают по заданию;

z_в - зазор безопасности между кузовами встречных автомобилей или автобусов, зависит от скорости движения встречных автомобилей V₁ и V₂:

(1.13)

z₁₍₂₎- расстояние от оси следа колеса до края проезжей части:

(1.14)

где V₁ и V₂ - скорости движения встречных грузовых автомобилей, км/ч, принимаются равными максимальной конструктивной для данного автомобиля (автобуса) скорости, уменьшенной на 15-20 %, но не выше 70 км.

V₁=80-80Ч0,15=68 км/ч;

V₂=80-80Ч0,2=64 км/ч;

b=1,9+1,5+1,45+0,76+0,78=6,39 м.

Расчетные расстояния видимостей и радиусы кривых вводим в таблицу, сопоставляем с нормативными и принимаем среднее для проектирования.

Таблица 1.1. - Технические параметры дороги

N	Наименование технического показателя	Измеритель	По расчету	По нормам	Принято для проектировани
1	Максимальный продольный уклон	‰	-	60	60
2	Расчетное расстояние видимости	S1	м	137,22	100	137
		S2	м	251,59	-	252
		S3	м	618,23	-	619
		Sбок	м	34,25	15	35
3	Радиусы кривых	Вертикальные	Выпуклые	Мин.	м	4876,09	4000	4880
				Рек.	м	39433,50	-	39435
			Вогнутые	Мин.	м	984,61	2500	2500
				Рек.	м	2851,58	-	2855
		Горизонтальные	Мин.	м	272,40	-	275
			Рек.	м	530,45	2000	2000
4	Ширина проезжей части	м	6,39	6	6,4
5	Ширина обочины	м	-	2	2



2. Проектирование закругления малого радиуса

2.1 Проектирование плана трассы закругления малого радиуса

Проектирование плана закругления малого радиуса ведется в следующей последовательности.

Вычисляем длину переходной кривой:

, (2.1)

где V - расчетная скорость для принятой категории дороги, км/ч;

R - радиус круговой кривой (R = 550 м);

J - допускаемая скорость бокового ускорения, м/с³; она принимается равной

0,3 для радиусов закруглений 300 м и более и 0,4 для радиусов менее 300 м, в

обычных условиях - 0,5 и 0,7 - в стесненных.

Значение L сравниваем с минимальным значением, приведенным в табл.2.1[2].

Для дальнейших расчетов принимаем L = 130 м.

Далее находят угол в (см. рис. 2.1), на который уменьшается круговая кривая при вписывании одной переходной кривой:

, (2.2)

где L - длина переходной кривой

R - радиус круговой кривой (R = 449 м);

- переводной коэффициент, р = 3,1415.

.

Далее проверяем условие возможности разбивки закругления с переходными кривыми:

,

гдеб - угол поворота трассы (б = 48є).

; .

Условие выполняется. Далее вычисляем длину переходной кривой:

, (2.3)

где б - угол поворота трассы (б = 48є);

R - радиус круговой кривой (R = 550 м).

.

Закругление с переходными кривыми выносят на местность методом прямоугольных координат X и Y, помещая начало координат в начало переходной кривой и в конец второй.

Координаты переходной кривой определяют по формулам:

;; (2.4)

, (2.5)

гдеS - расстояние от начала координат до рассматриваемой точки на переходной кривой. За начало координат принимается точка НЗ (начала закругления);

А - параметр переходной кривой. Определяемый по формуле ();

R - радиус закругления (R = 550 м).

Координаты вычисляют с шагом равным 10 м.

Далее определяем смещение t и сдвижку p переходной кривой:

; (2.6)

гдеX_B,Y_B - координаты начала либо конца круговой кривой, принимая S = L.

,

Далее вычисляем тангенс (T) и домер (D):

(2.7) (2.8)

.

Пикетное положение основных точек закругления определяют пи формулам:

НЗ = ВУ - (Т + t); (2.8)

НКК = НЗ + L;(2.9)

ККК = НЗ + L + К₀;(2.10)

КЗ = НЗ + 2L + К₀.(2.11)

ВУ= ПК 145+60.

НЗ =14560-(245.45+65.02)= ПК142+49.53;

НКК =14249.53 +130= ПК143+79.53;

ККК =14379.53 +330,36= ПК147+09,89;

КЗ =14249.53 +2*130+330,36= ПК148+39,89.

Полученные результаты расчета сведены в таблицу 2.1.

Таблица 2.1. Характеристика закругления

Характеристика закругления на пикете 145+60
б	R	L	T	t		Д	НЗ	СЗ	КЗ
48	550	130	245,45	65,02	330,36	30,58	142+49,53	145+44,71	148+39,89

Для выноски круговой кривой (до ее середины) координаты вычисляют по следующим формулам:

(2.12 )

, (2.13)

гдеS - расстояние от начала закругления до рассматриваемой точки на круговой кривой;

t и p - соответственно смещение и сдвижка, определенные по формуле ().

Вычисленные координаты переходной и круговой кривых оформляем в виде таблиц (табл. 2,2; 2.3; 2,4; 2.5)



Таблица 2.2. - Координаты первой переходной кривой

Таблица 2.3. Координаты первой половины круговой кривой в системе координат x1y1.



Таблица 2.4. - Координаты второй переходной кривой

Таблица 2.5. Координаты второй половины круговой кривой в системе координат x2y2.



2.2 Проектирование поперечного профиля закругления

В соответствии с таблицей 8 ТКП [1] уширение проезжей части устраивается для радиусов кривых в плане менее 500 м. Таким образом для радиуса 550 м уширение не устраивается.

В соответствии с таблицей 6 ТКП [1] для IV технической категории проезжая часть имеет односкатный поперечный профиль при радиусах кривизны в плане не более 2000 м.

Максимальный уклон виража определяется по формуле:

, (2.14)

где V - расчетная скорость движения автомобиля для заданной категории дороги, км/ч;

R - радиус круговой кривой, м;

м - коэффициент поперечной силы.

0,048

Так как для центрального дорожно-климатического района в соответсвии с нормами [1] максимальный уклон виража не должен превышать 45‰, то уклон принимаем равным 45‰.

Пикетное положение начала первого отгона виража (НО1) равно

(2.15)

где НЗ - пикетное положение начала закругления;

S₁ - длина части переходной кривой от ее начала до точки с радиусом кривизны 2000 м на дорогах II, III, IV категорий, 1000 м - на дорогах V категории;

L₁ - минимальная длина отгона виража.

(2.16)

где b - ширина двухполосной проезжей части дорог II-V категорий;

i_п - поперечный уклон проезжей части;

i_д - дополнительный уклон внешней кромки проезжей части, равный 5 ‰ для дорог I-IV категорий и 10 ‰ для дороги - V категории.

(2.16)

где R - радиус круговой кривой, следующей за переходной;

R_в - радиус кривизны переходной кривой, при которой назначается вираж.

ПК (НО2) = КЗ - S₁ + L₁ (2.17)

где КЗ - пикетное положение конца закругления.

ПК (НО2)=14839,89-35,75+25,6=14829,74

Пикетное положение конца первого отгона виража определяется по формуле

ПК (КО1) = НЗ + S₁ (2.18)

ПК(КО1)=14249,53+35,75=14285,28

а второго отгона - по формуле



ПК (КО2) = КЗ - S₁ (2.19)

ПК(КО2)=14839,89-35,75=14804,14

На первом и втором отгонах виража вычисляют относительные отметки кромок проезжей части, кромок укрепленных полос, бровок обочины, принимая отметку оси проезжей части равной нулю.

Первый отгон виража

Исходный поперечник №0 (ПК142+59,68)

;

Относительные отметки конечного поперечника

Поперечник №1 (ПК142+60) расположен на расстоянии 0,32 м от поперечника №0.

Относительные отметки линий 5, 6 и 7 (внутренние кромки и бровка обочины) на первом участке отгона виража не изменяются.

Поперечник №2 (ПК142+70) расположен на расстоянии 10,32 м от поперечника №0.

Поперечник №2 (ПК142+80) расположен на расстоянии 20,32 м от поперечника №0.

Поперечник №3 (ПК142+85,28) расположен на расстоянии 25,6 м от поперечника №0. Он же является конечным поперечником первого участка отгона виража.

Второй участок первого отгона виража.

На втором участке отгона виража дополнительный уклон внешней кромки проезжей части

i_д2 = b₁(i_в - i_п)/L₂, (2.20)

где b₁ - ширина полосы движения;

L₂ - длина второго участка отгона виража, вычисляемая по формуле



L₂ = L ? S₁ , (2.21)

где L - длина переходной кривой.

L₂ =130-35,75=94,25 м;

i_д2 =3,2*(0,045-0,02)/94,25=0,00085

Относительные отметки конечного поперечника второго участка(поперечник №4):

Поперечник №5 (ПК142+90) расположен на расстоянии 4,72 м от конца первого участка отгона виража.

Поперечник №6 (ПК143+00) расположен на расстоянии 14,72 м от конца первого участка отгона виража.

Аналогично вычисляем относительные отметки промежуточных поперечников до конца отгона виража.

Второй отгон виража.

На первом участке второго отгона виража (от ПК148 + 29,74 до ПК148 + 04,14) рассмотрим поперечники № 0 (ПК148+29,74), № 1 (ПК148 + 20), № 2 (ПК148 + 10), № 3 (ПК148 + 04,14) .

Относительные отметки линий 2, 3, 4, 5, 6 и 7 на начальном поперечнике № 0 (ПК148 + 29,74) и конечном № 3 (ПК148 +04,14) равны относительным отметкам этих линий первого участка первого отгона виража на поперечниках № 0 (ПК142 + 59,68) и № 4 (ПК142 + 85,28). Вычислим относительные отметки линии 2, 3,4 на поперечниках 1, 2, 3.

Второй участок второго отгона виража протяжением 119,85 м имеет дополнительный уклон внешней кромки 0,00085 аналогично второму участку первого отгона.

Вычислим относительные отметки линий 2, 3, 4, 5, 6 и 7 на поперечниках № 4 - 14, расположенных а пикетах 147 + 09,89 - 148 + 29,74.

Относительные отметки представлены в таблице 2.6.

Абсолютные отметки представлены в таблице 2.7.



Таблица 2.6 - Относительные отметки основных линий отгонов.

Таблица 2.7 - Абсолютные отметки основных линий отгонов.

3. Проектирование участка автомобильной дороги

3.1 План трассы автомобильной дороги

Проектирование плана трассы включает:

-вынесение препятствий трассированию и контрольных точек;

-нанесение вариантов плана трассы;

-подбор радиусов и длин переходных кривых закруглений;

-пикетаж и составление ведомости углов поворота, прямых и кривых;

-составление чертежа «План трассы».

В курсовом проекте исходной информацией для проектирования плана трассы является карта 1:10000, начальный и конечный пункты и направления входа в них, препятствия трассированию.

3.1.1 Нанесение вариантов плана трассы

В курсовой работе рассматриваем два варианта плана трассы. Варианты плана трассы наносим методом упругой линии, очертание гибкой линейки закрепляем на плане простым карандашом. После этого измеряем углы поворота трассы в местах изменения направления прямых, расстояние между вершинами углов, расстояние от начала и конца трассы до ближайшей ВУ, а также биссектрисы закругления.

Углы поворотов трассы соответственно равны:

Для трассы №1:

°

Для трассы №2:

Прямые между вершинами углов поворота равны:

Для трассы №1:

Для трассы №2

3.1.2 Подбор радиусов круговых и длин переходных закруглений

Радиусы закруглений были подобраны исходя из значений минимальных рекомендуемых радиусов горизонтальных кривых, а так же с учетом пункта 5.3.7 и таблицы 11 ТКП[1], обеспечивая минимальные значения прямых вставок между кривыми.

Принятые радиусы закруглений:

Для трассы №1:

=800 м;

=2404 м;

=684 м;

=1098 м;

Для трассы №2:

=600 м;

=5681 м;

=554 м;

=4096 м;

=2735 м;

Проверяем достаточность длин прямых для размещения общих тангенсов:

Для трассы №1:

250?91,15+49,99=141,14

415?273,86+91,15+49,99=415

690?273,86+356,15+59,98=690

1100?356,15+59,98+283,87+50,00=750

545?283,87+50=333,87

Для трассы №2:

180?116,63+59,58=176,11

375?116,63+59,98+198,39=375

450?198,39+201,63+49,99=450

610?201,63+49,99+358,38=610

670?358,38+311,62=670

615?311,62

3.1.3 Пикетаж и составление ведомости прямых и кривых

Вычислим пикетное положение вершин улов поворота и конца хода КХ с учетом того, что ПК НХ=0+00.

Для трассы №1:

ПК ВУ1=ПК0+00 + 250 = ПК2+50.

ПК ВУ2=ПК2+50 + 415 - 0,77 = ПК6+64,23.

ПК ВУ3=ПК6+64,23 + 690 - 2,35 = ПК13+51,88.

ПК ВУ4=ПК13+51,88 + 1100 - 55,52 = ПК23+96,35.

ПК КХ=250+415+690+1100+545-70,81=ПК29+29,19.

Для трассы №2:

ПК ВУ1=ПК0+00 + 180 = ПК1+80.

ПК ВУ2=ПК1+80 + 375 - 2,83 = ПК5+52,17.

ПК ВУ3=ПК5+52,17 + 450 - 0,16 = ПК10+02,01.

ПК ВУ4=ПК10+02,01 + 610 - 16,49 = ПК15+95,52.

ПК ВУ5=ПК15+95,52 + 670 - 1,82 = ПК22+63,70.

ПК НХ=180+375+450+610+670+615-23,98=ПК28+76,02

Вычисляем магнитные азимуты и румбы прямых:

Вариант трассы №1

ДУ1=89°.

Вычисляем румбы прямых:

Румб₁=ЮВ:84є48';

Румб₂=СВ:82є12';

Румб₃=СВ:69є12';

Румб₄=ЮВ:55є48';

Румб₅=ЮВ:84є48'.

Вариант трассы №2.

ДУ1=91°.

Румб₁=ЮВ:82є48';

Румб₂=ЮВ:60є48';

Румб₃=ЮВ:56є48';

Румб₄=СВ:83є12';

Румб₅=ЮВ:86є48';

Румб₆=ЮВ:73є48'.

Таблица 3.1 - Ведомость углов поворота, прямых и кривых.



Таблицы 3.1 - Ведомость углов поворота, прямых и кривых.

Проверяем правильность составления ведомости прямых и кривых:

Для трассы №1:

по длине трассы:

КХ-НХ=УП+УК+УК₀+2УL

2929,19=669,99+545,37+1073,83+2*320

по домерам:

2(УT+Уt)-( УK+2УL+УK₀)= УД

2(1005,03+159,97)-(1000,93+2*320+618,27)=70,81

Для трассы №2:

по длине трассы:



КХ-НХ=УП+УК+УК₀+2УL

2876,02=306,77+1732,12+397,13+2*220

по домерам:

2(УT+Уt)-( УK+2УL+УK₀)= УД

2(1186,64+109,97)-(1732,12+2*220+397,13)=23,98

Таблица 4.1.2.- Таблица сравнения вариантов трассы дороги.

№п/п	Показатели	Единицы измерения	Значение	Выбор параметров
			1 вариант	2 вариант	1 вариант	2 вариант
1	Длина трассы	км	2929,19	2876,02	-	+
2	Число углов поворота	шт	4	5	+	-
3	Радиусы кривых в плане меньше рекомендуемых	шт	3	2	-	+
4	Пересечение с а/д	шт	1	1	-	-
5	Пересечение с ж/д	шт	1	1	-	-
6	Протяжённость трассы по болотам	км	-	-	-	-
7	Протяжённость трассы по лесной местности	м	1100	1800	+	-
8	Пересечение с постоянными водотоками	шт	1	1	-	-

Для дальнейшего расчёта выбираем первый вариант трассы.

3.2 Проектирование продольного профиля

Проектирование продольного профиля включает:

1) нанесение исходной информации;

2) назначение контрольных точек и руководящих рабочих отметок;

3) составление вариантов проектной линии;

4) проектирование кюветов.

3.2.1 Нанесение исходной информации

К исходной информации относятся:

а) план трассы;

б) чёрный профиль по оси трассы;

в) геологическое строение местности по оси дороги.

План трассы составляют по данным топографической карты. Обозначают угодья, пересекаемые дороги, водотоки, линии связи и электропередач, временные репера, положения вершин углов поворота и направления поворота трассы. По данным ведомости углов поворота, прямых и кривых наносят элемента плана оси дороги: прямые, закругления, указывают номера пикетов и километры.

Чёрный профиль - продольный профиль поверхности земли вдоль оси трассы. Для его построения по карте в горизонталях на всех пикетах, переломах местности, в местах пересечения с водотоками, автомобильными и железными дорогами определяем отметку поверхности с точностью до 1 см. Если точка находится между горизонталями карты, то её отметку находим методом интерполяции. Если точка находится в пределах замкнутой горизонтали, то её отметку вычисляем методом интерполяции. Точки черного профиля соединяют сплошной тонкой линией.

Проектную линию проектируем методом тангенсов.

3.2.2 Назначение контрольных и руководящих отметок

Рекомендуемая высота насыпи по условиям снегонезаносимости для Борисовского района (h_сн5%=60 см):

В данном проекте необходим пропуск воды под дорогой в трех понижениях местности. Контрольные отметки у труб соотвественно будут равны:

Труба 1 на ПК10+00:

А) по засыпке над трубой

Б) по возвышению бровки над уровнем поверхностных вод

Труба 2 на ПК24+00:

А) по засыпке над трубой

Б) по возвышению бровки над уровнем поверхностных вод

Труба 3 на ПК26+00:

А) по засыпке над трубой

Б) по возвышению бровки над уровнем поверхностных вод

Трасса пересекает две автомобильных дороги с отметками 179,17 и 151,45 на ПК2+50 и ПК26+30 соответсвенно, а также одну железную дорогу с отметкой 151,45 на ПК26+55.

3.2.3 Проектирование кюветов

Кюветы устраиваем в выемках и на участке низких насыпей и нулевых отметок.

Вычислим необходимую высоту кювета. Глубина кювета должна быть ниже дренирующего слоя на 0,1-0,2 м.

h_к=0,58+0,2=0,78 м.

Вычисляем высоту насыпи, при которой начинается(заканчивается) кювет.

ДY=(0,5*6,4+0,5)0,02+(2-0,5)*0,04=0,13м.

hнк=0,78+0,13=0,91 м.

3.2.4 Нанесение геологического профиля

Геологическое строение местности наносим по данным задания ниже линии чёрного профиля в масштабе 1:50. Вдоль трассы через 200-300 м намечаем шурфы глубиной до 2.0м или скважины (в выемках, у искусственных сооружений).

Геологический профиль снизу ограничивается пунктирной тонкой линией. Проводим вертикальные линии, соответствующие пикетам и плюсовым точкам, как на чёрном профиле.

Шурфы на геологическом профиле обозначаем в виде колонки шириной 4 мм, скважины - шириной 2 мм. У колонки снизу обозначаем положение слоя грунта, считая от поверхности, глубину шурфа.

По заданию грунт - супесь легкая(9а).

3.2.5 Оформление чертежа “Продольный профиль”

В курсовом проекте под продольным профилем находят временные репера (не менее двух), труб, мосты и путепроводы по месту их расположения, пересечения с имеющимися железными и автомобильными дорогами, линиями связи и электропередачи, водоотводные и нагорные канавы в соответствии с условными обозначениями этих сооружений . При этом расчетные уровни высокой воды у мостов (РУВВ) и УПВ у труб принимаются те же, что и при расчете контрольных отметок .



3.3 Поперечные профили земляного полотна и проезжей части

Поперечные профили земляного полотна проектируем одновременно с продольным профилем дороги.

В курсовом проекте представлены типовые поперечные профили земляного полотна в соответствии с рабочими отметками, видом грунта с учетом обеспечения устойчивости откосов, требований безопасности движения, незаносимости дороги снегом, минимальной стоимости строительства.

Тип 1 для низких насыпей до 2м;

Тип 2 для выемок глубиной до 6м;

Тип 2 для высоких насыпей от 2 до 6м;

Типы поперечных профилей изображены на листе графического материала.



4. Определение объемов работ

4.1 Определение объемов земляных работ

Дорога IV технической категории. Глубина кювета принята 0,78м. При насыпи до 2 метров заложение откосов принятно 1:3 из условий безопастности движения. При насыпи высотой от 2 до 6 м заложение откосов принято 1:1,5 из экономических соображений. Заложение откосов выемок как внешних, так и со стороны обочин принято 1:1,5. Растительный слой имеет толщину 0,2 м.

Объемы земляных работ включают объемы насыпей, выемок, присыпных обочин, кюветов, снимаемого плодородного слоя.

Определяем разность отметок оси проезжей части и бровки обочины

Снижение бровки верха земляного полотна относительно проектной линии.

где Н - толщина дорожной одежды по оси проезжей части;

i_3п - поперечный уклон верха земляного полотна (i_3п = 0,03);

m - заложение относа насыпи;

i_п - поперечный уклон проезжей части;

b - ширина проезжей части дорог II-VI категорий или одного направления дороги I категории;

c - ширина укрепительной полосы;

a - ширина обочины

Ширина верха земляного полотна

где - ширина дорожного полотна (расстояние между бровками обочины).

4.1.1 Определение объемов насыпей

Объем насыпей определяем по формуле

где m - заложение откоса насыпи;

h - средняя высота земляного полотна в насыпи

Объем плодородного слоя толщиною h_пс, снимаемого из-под насыпи:

W_пс = (B + 2*m*h) *l *h_пс

Общий объем насыпи

W_но =W_н +W_пс .

Объемы насыпей вычислены и приведены в таблице 4.1.

4.1.2 Определение объемов выемок

Объем выемки протяжением l вычисляют по формуле

где В₁ - ширина выемки по низу;

i_зп - поперечный уклон верха земполотна;

h - средняя глубина выемки;

m₁ - заложение откосов со стороны местности;

В - расстояние между бровками верха земполотна.

Объем плодородного слоя, снимаемого до разработки грунта выемки на участке длиной l:

W_пc = (B₁ + 2*m₁ * h) * h_пc *l ,

где В₁ - ширина выемки по низу;

h_пс - толщина плодородного слоя.

Общий объем выемки

Wво =Wв -Wпc.

Объемы выемок вычислены и приведены в таблице 4.1.

4.1.3 Определение объемов присыпных обочин

В случае насыпей и выемок вычисляют объем присыпных обочин

где

где а и с - ширина обочины и укрепительной полосы;

h_о - толщина основания дорожной одежды;

h_п - толщина покрытия;

i_о - уклон обочины;

i_зп - уклон верха земполотна.

4.1.4 Определение объемов кюветов

В случае выемок вычисляют объемы двух кюветов по формуле

гдеа_к - ширина кювета (кювет-резерва);

h_к - глубина кювета (расстояние от бровки до дна кювета);

Дh - снижение бровки верха земполотна;

ДY - разность отметок проектной линии и бровки обочины;

m, m₁ - заложение откосов со стороны обочины и местности;

l - протяжение участка выемки.

При выходе из выемки (на участке низкой насыпи) глубина кювета изменяется от h_к до 0. Поэтому на таком участке объем кюветов вычисляется по формуле

Объемы насыпей вычислены и приведены в таблице 4.2.

4.2 Определение объемов планировочных работ

Площади откосов выемок Ав, насыпей Ан, дна кюветов Адн, закюветной полки Ап вычисляются по формулам:

а) выемка

б) насыпь высотой откоса до 6 м

Площади планировочных работ насыпей и выемок рассчитаны и приведены в таблице 4.1.

в) дно кюветов (кювет-резервов)

Площади планировки кюветов рассчитаны и приведены в таблице 4.2.

где h₁ , h₂ - рабочие отметки по концам участка выемки или насыпи длиной l;

ДY - разность отметок оси и бровки;

h_к - глубина кювета;

a_к - ширина по дну кювета (кювет-резерва);

a_п - ширина закюветной полосы;

l₁, l₂ - длины образующих откоса при высоте откоса, равной 1 м:

где m₁ - заложение откоса со стороны обочины;

m₂ - заложение откоса со стороны местности.



Таблица 4.1 - Объемы замляных и планировочных работ при устройстве насыпей и выемок



Таблица 4.2 - Объемы земляных и планировочных работ при устройстве кюветов.



Заключение

В данном курсовом проекте был запроектирован участок автомобильной дороги IV технической категории. Район строительства - Борисовский. Общая протяженность принятой трассы составила 2929,19 м.

В первом разделе была определена категория дороги, рассчитаны и приняты основные геометрические характеристики: расстояния видимости, радиусы вертикальных вогнутых и выпуклых кривых, горизонтальных кривых и ширина проезжей части дорожного полотна.

Во втором разделе запроектировано закругление малого радиуса согласно исходным данным. Были рассчитаны координаты переходных и круговой кривых, запроектирован отгон виража и рассчитаны относительные и абсолютные отметки.

В третьем разделе на карте методом тангенсов были запроектированы 2 варианта трассы в плане. На основании технико-экономического обоснования для проектирования продольного профиля был выбран 1 вариант. Продольный профиль выполнен по секущей, методом тангенсов. Приняты типовые поперечные профили, конструкция дорожной одежды, построен геологический продольный профиль.

В четвертом разделе определены объемы замляных и планировочных работ насыпей и выемок.



Список литературы

1. ТКП 45-3.03-19-2006 - Автомобильные дороги. Нормы проектирования.

2. Проектирование автомобильных дорог. Методические указания по выполнению курсового проекта №1. / И.К.Яцевич, Е.И. Кононова.

3. Дорожная климатология: учебное пособие./ И.И. Леонович. - Мн.: БНТУ,2007

4. Проектирование автомобильных дорог Ч1./ В.Ф. Бабков,О.В. Андреев. - М.Транспорт,1979. - 366с.

5. П2 к СНиП 2.05.02-85. Пособие по проектированию земляного полотна и водоотвода железных и автомобильных дорог промышленных предприятий.

Размещено на Allbest.ru