Проектирование автомобильной дороги

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

ВВЕДЕНИЕ

Инженерное оборудование территории является дисциплиной, предназначенной для создания комфортабельных условий для проживания, рационального размещения инженерных объектов и из экономической эффективности в условиях эксплуатации. Дорожная сеть неотъемлемая и одна из основных частей инфраструктуры, от её состояния зависят скорость доставки грузов, затраты на перевозки, качество обслуживания населения, служит материально-технической базой формирования и развития территориального разделения труда, оказывает существенное влияние на динамичность и эффективность социально-экономического развития отдельных регионов и страны в целом.

Целью курсового проекта является анализ состояния инженерного оборудования территории Псковской области, определить пути дальнейшего совершенствования его инфраструктуры.

Задачи курсового проекта:

дать характеристику объекта исследования;

провести анализ существующей дорожной сети;

определить перечень необходимых работ по улучшению дороги;

провести анализ качественного состояния с\х угодий и определить виды защитных лесных насаждений.



1.ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

1.1 Географическое положение

Псковская область -- субъект Российской Федерации, входит в состав Северо-Западного федерального округа. Образована 23 августа 1944. Административный центр -- город Псков. Делится на 24 района, имеет 14 городов и 11 посёлков городского типа. Область имеет уникальное геополитическое положение: граничит с Ленинградской, Новгородской, Тверской, Смоленской областями, Белоруссией, а также с Европейским союзом - Эстонией и Латвией. В Пскове высокая степень озеленения, много озеленённых улиц и дворов. Общая площадь парков и скверов Пскова составляет более 40 га (парк Куопио, парк культуры и отдыха имени А. С. Пушкина, сквер Павших Бойцов, Летний сад, Ботанический сад, Детский парк, парк Дендрарий, парк Берёзки и др.) В городе в большом количестве представлены берёзы, тополя, ивы, клёны и липы.

1.2 Рельеф

Псковская область расположена на северо-западе Восточно-Европейской (Русской) равнины. Рельеф преимущественно низменно-холмистый (средняя высота -- 110 м над уровнем моря) с тремя явно выделяющимися возвышенностями: Лужская возвышенность на севере области с максимальной высотой 204 м (гора Кочебуж), Судомская возвышенность в средней части с высшей точкой 293 м (гора Судома) и Бежаницкая возвышенность на юге с максимальной высотой всей области -- 339 м (гора Лобно).

На западе в Печорском районе находятся восточные склоны возвышенности Хаанья (заходящей с территории Эстонии и Латвии), а на юго-востоке -- западные склоны Валдайской возвышенности на границе с Тверской областью. На юге на границе с Белоруссией расположены северные участки Невельско-Городокской возвышенности. Между ней и Бежаницкой находится Вязевская возвышенность с высотностью до 264 м.

Минимальная высота области -- урез Псковско-Чудского озера -- составляет 30 м. В западной части региона находится Псковская низменность, по которой течёт река Великая, а на востоке -- Приильменская низменность, по которой течёт вторая главная водная артерия области -- река Ловать. На севере между Лужской и Судомской возвышенностями находится Хиловская низина, а в средней части области (между Судомской и Бежаницкой возвышенностями) -- Соротская низина. На крайнем севере находится Плюсско-Лужская низменность.

1.3 Климат

Климат Пскова переходный от умеренно морского к умеренно континентальному, с мягкой зимой и тёплым летом. Осадков больше выпадает летом и ранней осенью. Июль 2010 года был признан самым жарким за всю историю метеонаблюдений в Пскове. Средняя температура месяца составила +23,2 градуса.

Среднегодовая скорость ветра -- 3,2 м/с

Средняя годовая температура -- +6,0 °C

Среднегодовая влажность воздуха -- 79 %

1.4 Грунты

Определяется её расположением на северо-западе Русской плиты Восточно-Европейской платформы. Выделяются два структурных этажа: осадочный чехол и кристаллический фундамент. Осадочный чехол образован комплексом позднепротерозойских, ранне и среднепалеозойских и четвертичных пластов горных пород. С поверхности его слагают четвертичные осадки, основная часть которых относится к отложениям валдайского ледника. Они представлены гляциальными (красно-бурые валунные моренные суглинки и супеси), флювиогляциальными (косослоистые и диагональнослоистые песчано-гравийно-галечные толщи) и лимногляциальными (горизонтально-слоистые пески, алевриты и глины) отложениями. Породы девонской системы перекрывают залегающие ниже и также моноклинально пласты осадков нижнего палеозоя (кембрий, ордовик) и верхнего протерозоя, которые лежат на неровной поверхности складчатого, кристаллического фундамента. В соответствии с геотектоническим районированием здесь сочленяются две региональные структуры первого порядка: южный подземный склон Балтийского щита и северо-западная окраина Русской плиты. Северная часть области расположена на склоне Балтийского щита, южная граница которого проходит примерно по широте города Пскова. Поверхность кристаллического фундамента здесь погружается с севера на юг и юго-восток от -300 до -500 метров абсолютной отметки.

1.5 Гидрология

В Псковской области более 3 тысяч озер, в том числе третье по величине в Европе -- Псковско-Чудское озеро. Главные реки: Великая (430 км); Ловать (530 км, в том числе в области -- 250 км); Плюсса (280 км, в том числе в области -- 247 км); Исса, левый приток Великой, (174 км); Шелонь (248 км, в том числе в области -- 171 км); Черёха, правый приток Великой, (145 км); Желча (107 км); Пскова, правый приток Великой, (102 км). Псков расположен на обоих берегах р. Великой, которую в городской черте питают реки Пскова, Черёха, Мирожка и Промежица. Так же в городе и окрестностях имеется много мелких речушек таких, как Милевка и Ремотка. Длина всех водотоков Пскова составляет около 37,7 км (включая Милевку, Ремотку и руч. Колокольничий).

Через Великую и Пскову перекинуто 13 мостов (включая пешеходные и железнодорожные).

Достопримечательностью области также является добываемая в том числе и в Псковской области деликатесная рыба снеток.

1.6 Транспортные связи

Эксплуатационная длина железнодорожных путей общего пользования составляет 1,1 тыс. км, протяженность автомобильных дорог с твердым покрытием (включая ведомственные дороги по крупным и средним организациям) - 10,5 тыс. км, внутренних водных судоходных путей - 503 км. В Пскове открыт международный аэропорт для среднемагистральных пассажирских и грузовых самолетов с полным весом до 250 тонн.

Глубина промерзания грунтов

Глубина промерзания грунтов в Псковской области 108 см.

Толщина снежного покрова

Толщина снегового покрова в Псковской области 38 см.

Повторяемость ветров

Летний период (июль)

С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
15	13	9	8	6	10	16	23

Зимний период (январь)

С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
12	8	8	15	13	17	12	15



2. ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮРЫ ГРУЗОНАПРЯЖЕННОСТИ

Автомобильная дорога - это комплекс инженерных сооружений и устройств, предназначенный для движения транспортных средств при любых погодных условиях. В этот комплекс входят: земляное полотно; дорожная одежда; искусственные сооружения (мосты, трубы, эстакады, тоннели); обстановка пути (знаки, тумбы); обустройство пути (автостанции, мотели, кемпинги, автозаправочные станции, пункты технического обслуживания).

Эпюра грузонапряженности - это графическое изображение грузонапряженности на каждом экономическом перегоне в виде прямоугольников, высота которых в заданном масштабе равна грузонапряженности данного экономического перегона.

Эпюру грузонапряженности строили на основе схемы транспортных связей и грузонапряженности каждого отдельного грузообразующего пункта. Построение вели от конечных пунктов к центральному нарастающим итогом.

На участке цп - 1 перевозится 29000 т грузов. В масштабе 1 мм - 2500 т высота прямоугольника равна 11,6 мм. Из пункта 1 перевозится 14000 т грузов. Вместе с участком 6 - 8 на участке цп - 6 перевозится 7500 т грузов. Высота прямоугольника составляет 3,0 мм. На участке 10 -9 перевозится 20000 т. Из пункта 9 перевозится еще 12000 т. В итоге на участке 7 - цп перевозится 34500 т грузов. Высота прямоугольника - 13,8 мм. Аналогично строится эпюра для других участков дороги. Построив эти прямоугольники, мы получили эпюру грузонапряженности (рис. 2).

Эпюра грузонапряженности дает наглядное представление о грузонапряженности сети дорог на каждом экономическом перегоне. По эпюре можно установить категорию дороги. Эпюра позволяет выявить порядок первоочередного строительства и реконструкции дорог.



2.1 Установление категории дороги

Категория дороги общего пользования устанавливается по расчетной интенсивности движения автомобилей, которую рассчитывают на основе знания среднесуточной интенсивности движения.

Среднесуточную интенсивность движения устанавливали на основе данных о размерах грузонапряженности и структуре автомобильного парка, выявленных в результате проведения экономических изысканий по формуле

(1)

где - расчетная грузонапряженность;

- коэффициент, учитывающий наличие в составе движения легковых и грузовых автомобилей, не перевозящих грузов и пассажиров (1,15 - 1,25);

- средневзвешенная грузоподъемность автомобиля;

- число дней работы дороги в году;

- коэффициент использования пробега (около 0,6);

- коэффициент использования грузоподъемности (около 0,9).

Объем перевозок Q (грузонапряженность) по отдельным грузообразующим пунктам устанавливают по годовым отчетам сельскохозяйственных предприятий, заготовительных и торговоснабженеческих организаций. При этом необходимо учитывать объем перевозок, связанных с обслуживанием сельского населения, перевозки пассажиров, движение личных автомобилей, другие перевозки, не поддающиеся учету. Поэтому грузонапряженность рекомендуется увеличивать на 30%.

(2)

где - грузонапряженность, взятая с эпюры для данного экономического перегона.

Для установления категории дороги, определения геометрических элементов дороги и назначения дорожной одежды использовали показатель расчетной интенсивности движения.

Расчетная интенсивность движения связана со среднесуточной зависимостью

(3)

где - обобщенный коэффициент, учитывающий среднюю грузоподъемность автомобилей, неравномерность движения по месяцам года и часам суток, протяженность экономических перегонов.

Установим категорию дороги на участке цп-1, на котором фактическая грузонапряженность Qф равна 29000 т.

Нашли расчетную грузонапряженность с учетом перевозки грузов населению в количестве 30%.

В дальнейшем определили среднесуточную интенсивность движения Nсс , приняв значения: К=1,2; qср=5 т; Д=300 дн.; в=0,6; г=0,8.

По среднесуточной интенсивности движения установили расчетную интенсивность Nр , приняв обобщенный коэффициент Кобобщ. =2

По расчетной интенсивности движения автомобилей установили, что проектируемая дорога относится к IV технической категории.

Таблица 1. Технические параметры автомобильных дорог общего пользования

Показатели	Категория дороги
	IV
Расчетная скорость, км/ч	80
Число полос движения	2
Ширина, м: -полосы движения -проезжей части -обочины -укрепленной полосы обочины -земляного полотна	3 6 2 0,5 10
Наибольший продольный уклон, %	60
Наименьшее расстояние видимости, м: - до остановки - до встречного автомобиля	250 200
Наименьшие радиусы кривых, м: - в плане - в продольном профиле: выпуклых вогнутых	300 5000 2000



3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ В ПЛАНЕ

План трассы - это графическое изображение проекции оси дороги на горизонтальную плоскость.

Исходными данными для проектирования дороги являются:

1)План или карта масштаба 1:10000;

2)Район проектирования (климат);

3)Почвенно-грунтовые условия;

4)Значение дороги;

5)Начальная и конечная точки трассы, промежуточные точки;

6)Покрытие дороги;

7)Категория.

3.1 Выбор направления вариантов трассы

Выбор направления трассы является комплексной задачей, при решении которой конкурирующие варианты автомобильной дороги в пределах полосы варьирования трассы детально рассматриваются по основным показателям:

1)приведенным затратам;

2)сметной строительной стоимости;

3)эксплуатационно-техническим показателям;

4)материалоемкости строительства;

5)уровням удобства и безопасности движения;

6)степени загрязнения окружающей среды;

7)технологичности строительства.

Общее направление трассы и ширину полосы варьирования конкурирующих вариантов устанавливают на основе аналитических расчетов.

При нанесении вариантов трассы в пределах полосы варьирования принимаются во внимание следующие условия:

1)возможность проектирования автодороги с соблюдением требований действующих нормативных документов;

2)трассирование по возможно кратчайшему направлению между заданными пунктами;

3)природные условия района. Положения трассы: топографические, геологические, гидрогеологические, гидрогеологические, почвенно-грунтовые, метеорологические;

4)ситуационные особенности района проектирования автодороги;

5)варианты пересечения крупных водотоков;

6)требования проложения трассы в районе промежуточных населенных пунктов для наилучшего обслуживания местных связей и транзитного движения;

7)требования по обеспечению удобства по безопасности движения, а также ландшафтного проектирования.

8)при проектировании дороги в плане необходимо соблюдать следующие требования:

9)не занимать под дорогу ценные с/х. угодья;

10)избегать сноса строений и переноса инженерных коммуникаций;

11)не допускать затопления и подтопления прилегающих к дороге земель путем создания подпоров или преграждения стока воды;

12)переходы через болота делать в наиболее узких местах или с наименьшей мощностью торфяной залежи;

13)обходить действующие овраги, не допускать концентрации поверхностного стока воды, ведущей к почвенной эрозии;

15)переходы через речные долины предусматривать на прямых участках рек в наиболее узкой части поймы;

16)внутрихозяйственные дороги размещать как составной элемент устройства территории севооборотов, садов, сенокосов, пастбищ и др. с/х. угодий.

При проектировании безопасной автодороги следует избегать:

1)кривых малого радиуса в конце затяжных спусков;

2)резких поворотов дороги за переломами продольного профиля;

3)пересечения дорог в одном уровне в условиях необеспеченной видимости;

4)участков пересечений и слияний транспортных потоков местного и транзитного движений с различными скоростями;

5)длинных прямых и особенно прямых, сопрягаемых в конце с кривыми в плане малого радиуса.

При дорожных изысканиях на местности намечают ось дороги, которая называется трассой. Трасса дороги в общем случае представляет собой пространственную линию потому, что ее положение по длине непрерывно изменяется как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Отклонение трассы от прямой в вертикальной плоскости вызывается наличием продольных уклонов, а в горизонтальной - обходами препятствий. Каждое изменение направления трассы определяется углом поворота. Чтобы трассу точно проложить на местности, ее ориентируют относительно сторон света, для чего вычисляют азимуты и румбы прямолинейных участков.

Трасса проектируемой дороги задается начальным и конечным пункта-ми, а иногда и промежуточными, т.е. контрольными точками. Кратчайшим расстоянием между двумя пунктами является прямая линия, которая называ-ется воздушной. Проектируемая трасса наносится на карте в виде отдельных отрезков прямых линий. При этом необходимо учитывать, чтобы уклон поверхности земли по направлению оси дороги не превышал допустимой для данной категории дороги. Минимальное расстояние между горизонталями (d), при котором выполняется это условие, определяют по формуле:



(4)

где h - сечение горизонталей, м.;

imax - максимальный допустимый уклон для данной категории дороги, тысячные доли;

М - масштаб карты.

3.2 Измерение углов поворота, назначение радиусов кривых и вычисление их параметров

При поворотах трассы необходимо устраивать закругления. Угол поворота - это угол, образованный предыдущим и последующим направлениям трассы. Радиусы закруглений намечают с таким расчетом, чтобы обеспечить безопасность движения без устройства на кривых виражей и уширения проезжей части.

Расчетный радиус круговой кривой, при котором не происходит заноса автомобиля, не требуется устройства виража, и уширения проезжей части, определяют по формуле:

(5)

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

м - коэффициент поперечной силы принимается равным 0,2 (при неблагоприятных условиях) и 0,1 (при благоприятных условиях);

iп - поперечный уклон проезжей части на кривой, тысячные доли.

Основные элементы круговой кривой можно определить, зная угол поворота и радиус, по следующим формулам:

(6) (8)

(7) (9)

I Вариант

II Вариант

3.3 Установление пикетажного положения вершин углов поворота, конца трассы, начала и конца круговых кривых, прямых вставок, азимутов и румбов

Для разбивки трассы на пикеты при наличии круговой кривой необходимо вычислить пикетажные положения начала и конца кривой.

Пикетажное положение вершин углов поворота определяют по формулам:

ВУ1= S1, (10)

ВУ2= ВУ1 + S2 - Д1, (11)

ВУ3= ВУ2 + S3 - Д2 , (12) КТ=ВУ3 + S4 - Д3, (13)

т.е. ВУп=ВУп-1 + Sп - Дп-1. (14)

Пикетажное положение начала круговой кривой (НК) получится, если вычесть из пикетажного значения вершины угла (ВУ) длину тангенса (Т).

НК=ВУ - Т (15)

Пикетажное положение конца кривой (КК) получится, если к пикетажному положению вершины угла (ВУ) прибавить величину тангенса (Т) и вычесть величину домера (Д).

КК=ВУ + Т - Д. (16)

I Вариант

II Вариант

Прямые вставки - это расстояния от начала трассы до начала первой кривой, или расстояние между концом предыдущего закругления и началом последующей кривой, а также между концом трассы и концом последней кривой

, (17)

, (18)

, (19)

I Вариант

II Вариант

Азимут - направление первой прямой вставки измеряют на топографической карте транспортиром как угол между северным направлением меридиана до направления прямой вставки по ходу часовой стрелки. Азимут последующих вставок определяют расчетом: азимут предыдущей вставки “±” угол поворота.

, (20)

где плюс - при повороте трассы вправо;

минус - при повороте трассы влево.

Румб острый угол от ближайшего северного или южного меридиана до данной линии, определяют по азимуту:

при - во второй четверти (ЮВ) и ;

при - в третьей четверти (ЮЗ),

при - в четвертой четверти (СЗ), .

В нашем случае, с учетом формулы ,

I Вариант:

А1=47°;

А2=А1-б1=47°+360°-102°=305°;

А3=А2-б2=305°+106°-360°=51°;

А4=А3-б3=51°360°-100°15'-360°=310°45'.

r1=А1 =47°;

r2=360°-A2=55°;

r3=А3=51°;

r4=360°-А4=49°45'.

II Вариант:

А1=47°;

А2=А1-б1=47°+360°-92°15'=314°45';

А3=А2-б2=314°45'-6°15'=308°30';

r1=А1=47°;

r2=360°-A2 =45°15';

r3=360°-А3=51°30'.

3.4 Проверка правильности расчетов, разбивки пикетажа с проверкой с проверкой правильности измерения углов поворота и расстояний между вершинами углов

Проверка правильности расчётов производится по формулам :

, (21)

, (22)

, (23)

, (24)



где - сумма длин круговых кривых;

- сумма длин прямых;

- сумма расстояний между: вершинами углов, начала трассы и вершиной первого угла, конца трассы и вершиной последнего угла;

- сумма длин домеров;

- сумма длин тангенсов;

- сумма левых углов поворота;

- сумма правых углов поворота.

В нашем случае, согласно вышеперечисленным формулам:

I Вариант

712,04+416,23+393,65+816,04+637,45+392,07+280,66=3648,14 (м );

1310+1430+960+550-(275,88+180,95+145,03)=3648,14 (м);

2Ч(493,96+298,59+269,34)-(712,04+416,23)=601,86(м);

102°+100°15'-106°=96°15'(м).

II Вариант

482,98+32,72+1767,98+301,60+1233,62=3818,90(м);

2080+630+1250-(141,06+0,04)=3818,90 (м);

2Ч (312,02+16,38)-482,98+32,72 =141,1 (м);

92°15'+6°15'-0°=98°30'(м).

3.5 Описание вариантов трассы. Сравнение вариантов трассы по эксплуатационно-техническим показателям и выбор оптимального

Оба варианта были запроектированы таким образом, чтобы уклон поверхности земли по направлению трассы не превышал допустимый предельный уклон для данной категории дороги. С этой целью было вычислено минимальное расстояние между горизонталями по направлению трассы, при котором уклон поверхности земли не превышал максимальный продольный уклон для дороги IV технической категории:

Описание первого варианта трассы:

Трасса берет своё начало на юге, затем, двигаясь в северо-восточном направлении в ПК8+16,04 поворачивает на 102° и продолжает движение в северо-западном направлении в ПК15+28,08 и до до ПК17+89,14 идет вдоль существующей грунтовой дороги по с/х угодьям. Начиная с ПК21+65,53, трасса вновь поворачивает на 106°, на северо-восток ,проходит по с/х угодиям и в ПК29+73,83 поворачивает на 100°15ґ идет в северо-западном направлении и заканчивается на ПК36+48,14

Описание второго варианта трассы:

Как и в первом варианте, трасса берёт начало на юге и до ПК8+16,04 совпадает с трассой I. Затем продолжает движение в северо-восточном направлении по с/х угодьям. В ПК17+67,98 трасса поворачивает на 92°15` на северо-запад, проходя по границе с/х угодий. Затем в ПК25 +52,56 трасса

снова поворачивает на 6° 15ґ в северном направлении и заканчивается в ПК38+18,90.

Сравнение вариантов трассы по эксплуатационно-техническим показателям.

К эксплуатационно-техническим показателям относятся:

1)Общая длина трассы (КТ=L), км.

2)Коэффициент удлинения трассы (К):

, (25)

где L - фактическая длина трассы, км;

- длина воздушной линии, км.

Плавность трассы, которая характеризуется числом углов поворота (п); средним значением угла поворота ():

, (26)

где - сумма углов поворота, ;

минимальным радиусом поворота ();

средним радиусом поворота ():

, (27)

где - сумма длин кривых, м.

- сумма углов поворота.

I Вариант

(102°+106°+100°15' )/3=102°45'

283 (м)

II Вариант

(92°15'+6°15')/2=49°15'

300(м)

Сравнение вариантов трассы приводится в таблице 2:

Таблица №3 .Эксплуатационно-технические показатели вариантов трассы

Показатели	Варианты
	I	II	достоинства
			I	II
Длина трассы (L), км Коэффициент удлинения трассы () Число углов поворота (n) Средний угол поворота (), град Средний радиус поворота (), м Минимальный радиус поворота Рельеф местности: а) максимальный продольный уклон, °/°°; б) протяженность участков с максимальным уклоном,м Число пересекаемых водотоков: а) лощин (труб); б) рек (мостов) Пересечение: а) с автомобильными дорогами; б) с железными дорогами Протяженность участков, км: а) неблагоприятных для устойчивости земляного полотна; б) проходящих через луга в) проходящих через зеленые насаждения; г) проходящих в пределах населенных пунктов; д) проходящих по ценным землям	3.65 1.37 3 102.45 283 225 60 - 1 - - - - - - - 3.48	3.82 1.44 2 49.15 300 300 60 - 3 - - - - - - - 3.55	+ + - + - - - + +	- - + - + + - - -

Опираясь на данные таблицы 2, можно сделать вывод о том, что у второго варианта трассы больше преимуществ. В виду того, что главное требование к проектированию дороги - не занимать ценных сельскохозяйственных угодий, принимается второй вариант трассы, его и будем брать для дальнейшей разработки.



4.ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДОПРОПУСКНЫХ СООРУЖЕНИЙ

На автомобильных дорогах устраивают искусственные (инженерные, водопропускные сооружения: мосты, трубы, броды, фильтрующие дамбы, путепроводы, эстакады, подпорные стенки, переправы, придорожные водоемы. Наибольшее распространение получили водопропускные сооружения - мосты, трубы.

Проектирование водопропускных труб включает в себя следующие этапы:

1. Установление исходных данных для определения расхода воды.

2. Определение расхода воды весеннего половодья и ливневых паводков, расчетного расхода.

3. Подбор наиболее экономичного отверстия типовой трубы, числа очков и типа укрепления за выходным оголовком.

4. Определение минимальной высоты насыпи у трубы, длины трубы при фактической высоте насыпи.

Установили местоположение трубы по второму варианту. Определили водосборную площадь.

Исходные данные:

Вероятность превышения паводка

ВП=3%

Площадь водосбора

F=Ѕ(K+N)V=Ѕ(0,9+0,96)0,69=0,64кмІ

Длина лога

L=0,61км=610м

Средний уклон лога

=0,022‰ (28)

где Hн- отметка максимальной точки лога, м;

Hк - отметка точки лога у сооружения, м,

Уклон лога у сооружения

где Н200 - отметка на 200 метров выше от сооружения, м;

H200=134,09 м

Н100 - отметка на 100 метров ниже от сооружения, м.

H100=125,35 м

Гидравлический режим движения воды в трубе- безнапорный.

Вид оголовка - раструбный с коническим входным оголовком.

Количество очков - не более 6.

Район проектирования- Псковская область.

Почвы- чернозем выщелоченный.

Максимальный расход воды от стока ливневых вод определяем по формуле:

Qл=16,7·aчас·Kt·F·б·ц, мі/с, (30)

где aчас - средняя интенсивность ливня продолжительностью в один час, мм/мин. Определяют согласно карте ливневого стока и таблице интенсивности ливня при различном превышении паводка, получаем равным 0,81мм/мин;

Kt - коэффициент перехода от интенсивности ливня продолжительностью в 1 час к расчетной интенсивности, определяют по таблицам, принимаем равным 2,97;

F - площадь водосбора 0.64 кмІ;

б - коэффициент потери стока, зависящий от вида грунта, находят по таблицам, получаем 0,65;

ц - коэффициент редукции, учитывающий неполноту стока. Его значение тем больше, чем больше площадь водосбора, находят по таблице, получаем равным 0,63.

Получаем, что

Qл=16,7·0,81·2,97·0,64·0,65·0,63=10,53 мі/с.

Объём стока воды определяем по формуле:

(31)

В нашем случае, согласно предыдущей формуле:

Максимальный расход от стока талых вод рассчитывают по формуле:

(32)

где К0 - коэффициент дружности половодья, определяют по таблице, принимаем равным 0.030;

n ?? показатель степени, принимаем равным 0,17

F - площадь водосборного бассейна, равна 0,64 кмІ,

hp - расчетный слой суммарного стока, мм;

При отсутствии озёрности, залесённости и заболоченности .

При условии, что Сv=0,5•1,25=0,625; Сs=2 сv=2•0,625=1,25;

Кр=2,5;средний многолетний слой стока равен:

где h - средний многолетний слой стока, мм. Определяется по карте, равен 60мм;

Устанавливаем расчетный слой суммарного стока h по формуле:

(34)

Максимальный расход от стока талых вод, согласно формуле (32)

равен:

Сопоставляя максимальный расход талых вод и максимальный расход от ливневых вод, принимаем для дальнейшего расчета Qл=10,53.

Вычисляем количество очков по формуле:

(35)

Фактический расход воды равен:

Гидравлический расчет труб выполняют c учётом режима протекания воды в них. По приложению выбираем диаметр отверстия трубы. Тип оголовка принимаем раструбный с коническим входным оголовком.

Считаем, что труба работает в безнапорном режиме. Диметр принимаем D=1,00м; тогда при расходе Qф=2.11. Глубина воды перед трубой будет равна Н=1,31м, а скорость воды на выходе из трубы V=3,3 . Подбираем тип укрепления: одиночное мощение из булыжника размером 15-20 сантиметров.

После подбора отверстия трубы определяют минимальную высоту насыпи около неё Н по формуле:

Нmin =h++=1,20+0,10+0,5=1,8 м (36)

Длину трубы l без оголовков при высоте насыпи Н<6,0 м определяют по формуле:

(37)

где: В - ширина земляного полотна, м;

m - коэффициент заложения откосов земляного полотна (принимается равным 1,5);

i - уклон трубы (принимается равным уклону лога у сооружения i=0,03) десятичная дробь;

n - толщина стенки оголовка, м (принимают равной 0,35м);

- угол между осью дороги и трубы, град.;

Н - проектная высота насыпи, м.

Полную длину трубы с учетом длины оголовков определяют по формуле:

(38)

где: М - длина оголовка, м определяется по приложению.

Согласно формуле (38) полная длина трубы равна:



5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ В ПРОДОЛЬНОМ ПРОФИЛЕ

Продольным профилем называют графическое изображение сечения дороги вертикальной плоскостью, проходящей через ее ось.

Исходными данными для проектирования дороги в продольном профиле являются результаты топографических, геологических и гидрологических изысканий:

1)карта в масштабе 1:10000 или топографический план местности с нанесенной трассой дороги и разбивкой пикетажа;

2)геологический разрез грунтов с указанием мощности каждого слоя;

3)данные о глубине залегания грунтовых вод;

4)сведения об участках с длительным стоянием поверхностных вод;

5)данные о толщине снегового покрова;

6)техническая категория дороги и ее параметры;

7)местоположение и высотные отметки фиксированных контрольных точек.

На нанесение проектной линии продольного профиля влияет большое количество факторов и условий:

Топографические;

Гидрологические;

Гидрогеологические;

Почвенно-грунтовые и геологические;

Ситуационные;

Климатические.

Сетка продольного профиля вычерчивается по всей длине трассы и включает в себя следующие строки:

-развернутый план трассы;

-грунты

-тип местности по характеру увлажнения;

-проектные отметки, которые включают в себя отметки бровки земляного полотна и уклоны с вертикальными кривыми;

-фактические отметки, включающие: отметки земли по оси дороги и расстояния;

-названия пикетов;

-прямые и кривые в плане;

-указатель километров.

На продольный профиль помимо сетки наносят:

-линию фактической поверхности земли по оси дороги;

-наименование слоев грунта и номера их групп;

Выше проектной линии показывают репера, надземные инженерные сети, проектируемые искусственные сооружения, переезды через железнодорожные пути, рабочие отметки насыпи и т. д.;

Ниже проектной линии наносят линии ординат точек переломов проектной линии, рабочие отметки выемок, обозначение искусственных сооружений, подземные инженерные сети;

На 20 мм ниже проектной линии поверхности земли по оси дороги наносят линию показа грунтов и от нее откладывают в масштабе 1:50 мощность грунтов.

Построение продольного профиля земли по оси дороги начинают с вычисления отметок пикетов и плюсовых точек. Плюсовые точки назначают для отражения на продольном профиле характерных изменений рельефа местности. В данной курсовой работе предусмотрено вычисление отметок с плана или карты аналитически.

Условный горизонт (УГ) для вычерчивания профиля земли по оси дороги совмещают с верхней линией сетки профиля. Величину условного горизонта, получают по формуле:

. (39)



На основании ГОСТ 21.511 - 83 приняты следующие масштабы изображения продольного профиля автомобильных дорог:

горизонтальный 1:5000,

вертикальный 1:500,

вертикальный для грунтов 1:50.

Рабочей отметкой называют разность между отметкой бровки земляного полотна и отметкой земли по оси дороги. Эта рекомендуемая рабочая отметка является высотой насыпи в начале трассы. Величину руководящей рабочей отметки устанавливают из двух условий:

1)Из условий снегозаносимости;

2)Из условий района строительства, грунтов земляного полотна и уровня залегания грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод.

В качестве руководящей рабочей отметки выбирают наибольшую из них.

По условию снегозаносимости рекомендуемую рабочую отметку устанавливают по формуле:

(40)

Из условий залегания грунтовых вод:

(41)

Для дальнейшего проектирования принимаем

Общими требованиями по установлению положения проектной линии продольного профиля независимо от метода проектирования являются:

1)Соблюдение технических норм проектирования;

2)Ограничение длин участков с предельными уклонами;

3)Ограничение минимальных длин вертикальных кривых одного знака;

4)Обеспечение минимальных объемов земляных работ и рационального распределения земляных масс;

5)Прохождения проектной линии через контрольные точки;

6)Уровней удобства и безопасности движения;

7)Обеспечения зрительной плавности и ясности трассы и связанных с ней условий;

8)Допустимые продольные уклоны;

9)Руководящую рабочую отметку;

10)Фиксированные контрольные точки.

При проектировании автомобильной дороги в продольном профиле используют три метода нанесения проектной линии:

-графоаналитический метод;

-аналитический метод;

-метод тангенсов.

Воспользуемся методом тангенсов.

Проектирование продольного профиля автомобильной дороги начинают с переноса руководящей отметки на профиль. С этой целью к отметке земли по оси дороги в начале трассы прибавляют рекомендуемую рабочую отметку и получают первую проектную линию.

Для нанесения проектной линии выбирают минимальный шаг проектирования (150м). Шагом проектирования называют участок трассы, на котором проектная линия нанесена с постоянным уклоном. В конце шага проектирования вверх откладывают в масштабе руководящую рабочую отметку и между начальной и конечной точкой проводят проектную линию. К отметке земли по оси дороги в конце шага проектирования прибавляют руководящую рабочую отметку и записывают карандашом в графу «Отметки бровки земляного полотна». После этого вычисляют уклон проектной линии по формуле:

(42)

где: - проектная отметка в начале шага проектирования;

- проектная отметка в конце шага проектирования;

l - шаг проектирования.

Например, для первого шага проектирования:

(43)

Затем вычисляют исправленную отметку в конце участка по формуле:

(44)

По вышеприведенной формуле вычисляют отметки пикетов и плюсовых точек, находящихся внутри шага проектирования. Выбирают следующий шаг проектирования, проводят аналогичные операции и т. д.

При нанесении проектной линии необходимо учитывать фиксированные контрольные и ограничивающие точки и зоны, уклон проектной линии на любом участке не должен превышать допустимый для данной категории дороги (70‰), протяженность участков с максимальным продольным уклоном не должна превышать максимально допустимого для данной категории дороги.

Разность между отметкой бровки земляного полотна и отметкой земли по оси дороги называют рабочей отметкой. Так как наша дорога проходит в насыпи, то рабочую отметку подписывают на продольном профиле выше проектной линии.

Продольный профиль вычерчивают на миллиметровке размером 297х475мм. Рамку продольного профиля вычерчивают снизу, сверху и справа по 5мм от краев листа, а слева - 30мм. Сетка продольного профиля снизу примыкает к рамке профиля. С левой стороны над сеткой подписывают масштабы, условный горизонт. Над сеткой профиля показывают линию поверхности земли, проектную линию, рабочие отметки, грунты.

Рамку продольного профиля, сетку и название граф сетки, линию поверхности земли, линии показа грунтов вычерчивают черной тушью.

Все элементы продольного профиля, которые проектируются, выполняют красной тушью: проектную линию, все проектируемые сооружения, рабочие отметки.

ПК и «+» точки	Отметки земли, м	Примечание
ПК0+00 ПК1 К2 ПК3 ПК4 ПК5 ПК6 ПК7 ПК7+58 ПК8 ПК9 ПК10 ПК10+95 ПК11 ПК12 ПК13 ПК13+10 ПК14 ПК15 ПК16 ПК17 ПК18 ПК19 ПК20 ПК21 ПК22 ПК22+13 ПК23	123,23 127,54 131,28 134,27 138,31 141,83 145,00 147,24 148,42 149,12 150,79 151,41 151,61 151,67 151,46 150,78 150,66 148,63 145,79 143,27 140,80 138,46 136,72 135,48 134,34 131,82 131,53 132,00	Лесополоса Линия водораздела Полевая дорога Труба



6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАСПОЛОЖЕНИЯ ВНЕСЕКТОРНЫХ ПОСТРОЕК

К внесекторным постройкам относятся: кладбища, скотомогильники, склады мусора, склады горюче-смазочных материалов, склады удобрений и ядохимикатов, очистные сооружения, аэродромы.

Для проектирования кладбища, мы расположили его с подветренной стороны на расстоянии 700 м от населённого пункта. При проектировании предусмотрели удобный подъезд. Уклон участка направлен в противоположную сторону от населённого пункта. Участок не подвержен оползням и обвалам. Участок не будет затопляться при паводках. По периметру участок кладбища огораживается, окапывается канавой с земляным валом и озеленяется. Площадь озеленения должна составлять не менее 20 % площади кладбища, не считая могил.

Скотомогильники устроили на расстоянии 900 м от населённого пункта. При проектировании старались не занимать ценные сельскохозяйственные земли. Участок расположили на не заболоченном месте.

Для проектирования складов минеральных удобрений и ядохимикатов их разместили вне населённого пункта подветренной стороны на неиспользуемых землях. Также склады минеральных удобрений и ядохимикатов устроили на площадке сельскохозяйственной авиации.

Склады горючесмазочных материалов разместили на расстоянии 460 м от населённого пункта, с подветренной стороны, с уклоном от населённого пункта.

Аэродром запроектировали на земельном участке размером 100 на 550 м, на открытой со всех сторон местности. Длинной стороной площадку сельскохозяйственной авиации разместили по направлению ветров господствующих в летний период. На прилегающей к участку территории нет ни каких препятствий, представляющих опасность для взлёта и посадки самолётов на расстоянии 75 м. Под проектирование старались отвести непригодные для сельскохозяйственного освоения земли. Уклон местности отведённой под проектирование не превышает 30.

Склады мусора организовали на ровной территории, с такой целью, чтобы она могла быть использована в будущем. Расстояние от складов мусора до населённого пункта 410 м.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данный курсовой проект представлен текстовой и графической частями и выполнен в соответствии с заданием. В первом разделе введена физико-географическая характеристика Псковской области,ее природно-климатические условия. Далее проанализирована существующая дорожная сеть. Составлена схема движения грузов и направления дорог, определена грузонапряженность отрезков дорог. Выбрали самый оптимальный для дальнейшего проектирования вариант трассы. Построили план данной трассы, а также ее продольный и поперечный профили.

Таким образом, мы научились проектировать автомобильные дороги, выбирать лучший вариант, с целью экономического, рационального использования и эксплуатации.



СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

«Большая советская энциклопедия». - М. Советская энциклопедия, 1974 г.

СНиП II - А.6 - 72 Строительная климатология и геофизика. - М.: Стройиздат. «Дороги местного значения»/ Под ред. Г. А. Кузнецова - М.: Агропромиздат, 1986 г. - 351с.

СНиП 2.31 - 74 Водоснабжение, наружная сеть и постройки. - М.: Стройиздат.

«Инженерное оборудование зданий и сооружений». Учеб. Пособие для студентов вузов/ Под ред. Н. Е. Пащенко. - М.: Высшая школа, 1981 г. - 344с. дорога инженерный профиль грузонапряженность

Методические указания к выполнению расчетно-графической работы № 1 курса «Проектирование и строительство дорог местного значения». - Воронеж: Типография ВГАУ, 1992г.

Методические указания к выполнению курсового проекта по инженерному оборудованию территории по разделу «Проектирование дороги в поперечном профиле, определение объемов работ и сметной стоимости». - Воронеж: Типография ВГАУ, 1992г.

«Основы инженерного оборудования территории». Учеб. Пособие для студентов вузов/ Под ред. Н. С. Ковалев, Н.А. Кузнецов. - Воронеж.:Типография ВГАУ, 2004 г. - 312с.

Размещено на Allbest.ru