Проектирование плана продольного и поперечного профиля дороги в программе Robar

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

Проектирование плана продольного и поперечного профиля дороги в программе Robar

Выполнил:

Студент 4 курса

Заочного обучения

Кручинин Глеб

Петрозаводск 2014-2015

Содержание

1. Построение цифровой модели местности

1.1 Теоретические основы моделирования поверхности

1.2 Импорт рельефных точек, нахождение ситуационных точек и раставление условных знаков

1.3 Построение поверхности в горизонталях участка проектируемой дороги и её отрисовка

2. Получение плана автомобильной дороги

2.1 Теоретические основы трассирования

2.2 Построение оси дороги, бровки и кромки

3. Получение продольного и поперечных профилей и верха земляного полотна

3.1 Теоретические основы проектирования продольного профиля

3.2 Построение продольного профиля и его корректировка

3.3 Построение поперечного профиля и верха земляного полотна

3.4 Выводы по главе

4. Проектирование и выравнивание заданного участка под строительство стоянки

4.1 Построение линий нулевых работ

4.2 Расчет объёмов выемки и насыпи и баланса земляных работ

4.3 Выводы по разделу

5. Оценка проектных решений и расчет коэффициентов аварийности

5.1 Факторы влияющие на безопасное перемещение транспорта

5.2 Занесение исходных данных

5.3 Получение и анализ сводной таблицы коэффициентов аварийности

5.4 Выводы по разделу

6. Расчет дорожной одежды

6.1 Факторы влияющие на проектируемую дорожную одежду и теоретические основы её проектирования

6.2 Подбор конструкций дорожной одежды

6.3 Выводы по главе

Литература

Введение

Проектирование поперечных профилей земляного полотна

Конструкция земляного полотна принимается на основе решений по продольному профилю с учетом рельефа местности, почвенно-грунтовых условий и климатических характеристик, а также дорожно-климатического районирования территории РФ.

Согласно СНиП на дорогах I-III технических категорий откосы насыпей до 2.0 м, возводимых из местных грунтов, принимаются 1:4, а на дорогах IV-V категорий при высоте насыпей до 1.0 м откосы принимаются не круче 1:3. Крутизна откосов насыпей высотой более 6.0 м устраиваются с переменным заложением откоса: в верхней части (на высоте 6.0 м) откос 1:1.5, а в нижней части - 1:1.75.

Откосы насыпей, подтопленных водой, принимают в однородных грунтах 1:1.5 (глина, песок), в крупнообломочных грунтах - от 1:1 до 1:1.5.

В целях незаносимости дорог снегом следует выемки глубиной до 1.0 м проектировать раскрытыми или разделанными под насыпь, выемки глубиной от 1 до 5.0 м проектировать с пологими откосами от 1:4 до 1:6.

Подсчет объемов земляных работ

Для составления проекта организации земляных работ и выбора типа землеройных машин необходимо определить объемы земляных работ. Эти объемы могут быть определены по формулам, таблицам, графикам, номограммам и путем использования ЭВМ.

Проектирование продольного профиля

Одним из основных проектных документов является продольный профиль, который вычерчивается по строго установленной форме. Исходными данными для проектирования продольного профиля являются: отметки поверхности земли, грунтовой разрез, максимальный продольный уклон, минимальные радиусы вертикальных кривых, рекомендуемые рабочие отметки в насыпях и положение контрольных (фиксированных и строго фиксированных) точек.

Рекомендуемая рабочая отметка насыпи устанавливается исходя из почвенно-грунтовых и гидрологических условий, а также из соображений снегонезаносимости отдельных участков дороги. Рекомендуемая высота насыпи в сухих местах должна быть не менее толщины дорожной одежды и требуемого возвышения низа дорожной одежды над поверхностью земли. Для сырых и мокрых участков рельефа рекомендуемые высоты насыпей назначаются в соответствии СНиП.

К строго фиксированным контрольным точкам относятся: головки рельсов на железнодорожных переездах в одном уровне, оси пересекаемых в одном уровне автомобильных дорог и т.п. Фиксированными точками являются: бровки насыпей у искусственных сооружений (мостов и труб), настилы путепроводов на узлах пересечения с железными и автомобильными дорогами в разных уровнях.

На открытых местах, где возможны значительные снежные заносы, возвышение бровки земляного полотна необходимо принимать на 0.6-0.8 м над поверхностью снегового покрова, принимаемого с расчетной повторяемостью 5 %.

1. Построение цифровой модели местности

рельефный автомобильная дорога robar

1.1 Теоретические основы моделирования поверхности

Топографические планы могут быть представлены в виде цифровой модели местности.

Цифровая модель местности представляет собой отображение в виде пространственных координат множества точек земной поверхности, объединенных в единую систему по определенным математическим законам.

Построение цифровых моделей местности осуществляется ЭВМ.

Исходная топографо-геодезическая информация о местности, необходимая для создания цифровых моделей, получается методами, указанными в соответствующих разделах Инструкции, а также путем преобразования в цифровую форму картографического изображения.

Представление цифровых моделей местности на носителях информации осуществляется посредством их вывода из ЭВМ в графическом или цифровом виде в зависимости от способа дальнейшего использования.

Применение цифровых моделей местности позволяет автоматизировать: составление топографических планов в разных масштабах, их обновление и тиражирование (издание); инженерные расчеты и проектирование по ним.

Топографо-геодезическая информация, используемая для построения цифровых моделей местности, переводится в цифровую форму, индексируется, наносится на машинный носитель и вводится в ЭВМ для обработки по программам, составленным на языках программирования.

Точность цифровых моделей местности должна соответствовать точности топографического плана соответствующего масштаба. При построении и преобразовании цифровой модели местности точность исходной информации должна сохраняться, чтобы обеспечить возможность использования цифровых моделей местности для создания планов производных (от исходного) масштабов.

Цифровая модель местности должна быть построена так, чтобы из нее могли быть приняты для топографических планов условных знаках выделены независимые модели:

рельефа местности;

коммуникаций;

зданий и сооружений;

гидрографии;

почвенно-растительного покрова.

Запись исходной топографо-геодезической информации, используемой для построения цифровых моделей местности, осуществляется на специальных формах, утверждаемых ГУГК.

Графическое представление цифровых моделей местности производится в соответствии с действующими инструкциями и условными обозначениями, утверждаемыми ГУГК.

Технической базой для построения цифровых моделей местности являются ЭВМ Единой серии с комплектом периферийного и дополнительного оборудования. Комплекс алгоритмов (программ) построения цифровых моделей местности должен обеспечивать преобразование моделей в заданный масштаб и однозначное совмещение фрагментов цифровых моделей местности. В основу построения программ должен закладываться модульный принцип организации структуры. Модули, как правило, должны получать информацию с устройств прямого доступа и выдавать результаты на дисковые запоминающие устройства. Для создания, хранения и обновления цифровых моделей местности создаются автоматизированные системы и банки данных на машинных носителях.

1.2 Импорт рельефных точек, нахождение ситуационных точек и раставление условных знаков

1.3 Построение поверхности в горизонталях участка проектируемой дороги и её отрисовка

2. Получение плана автомобильной дороги

2.1 Теоретические основы трассирования

Трассу можно представить как расположенную в пространстве ось автомобильной дороги, составленную из чередующихся между собой прямолинейных и криволинейных отрезков. Основными геометрическими элементами трассы являются прямолинейные участки в плане, круговые и переходные кривые в плане, участки с постоянным продольным уклоном, выпуклые и вогнутые кривые в продольном профиле. Сочетание перечисленных элементов между собой и с окружающей местностью оказывает значительное влияние на формирование дорожного ландшафта, предопределяет восприятие водителями условий движения и степень гармоничного сочетания автомобильной дороги с окружающей местностью.

Эффективное решение вопроса о сочетании отдельных элементов трассы требует, чтобы последнюю проектировали как пространственную линию непосредственно по стерео модели. Однако до настоящего времени методика пространственного трассирования еще не выработана, и в течение ближайшего времени требования пространственного сочетания элементов трассы придется удовлетворять традиционным способом, путем взаимного согласования проекций отдельных участков в плане и продольном профиле. Несовершенство такой методики очевидно и подчеркивает актуальность исследований в области оптимизации и автоматизации пространственного трассирования. Поиск и реализация наиболее приемлемых сочетаний геометрических элементов трассы возможны на основе рекомендаций, содержащихся в работах. Сущность ландшафтного проектирования следует понимать как выполнение комплекса требований и рекомендаций, направленных на увязку проектируемых дорог с ландшафтом. В соответствии с этими требованиями «Трасса в пространстве должна представлять собой гармоничное (согласованное и соразмерное) сочетание прямых и кривых, радиусов и длин закруглений, уклонов и т. п. Требуется плавное сочетание элементов трассы друг с другом. Должны быть исключены сочетания элементов, которые вызывают неверные действия водителей и приводят к зрительным иллюзиям. В то же время требуется согласование размеров и степени кривизны элементов дороги с элементами ландшафта для достижения общей цельности и единства впечатления». Одно из основных требований, удовлетворение, которому обеспечивает хорошую обозримость и сочетание с окружающим пространством, заключается в том, что проектную линию в пределах каждого архитектурного бассейна следует наносить в виде плавной вогнутой линии с постепенным понижением от краев бассейна к его середине. Наиболее существенным представляется, пожалуй, вопрос о сочетании вертикальных и горизонтальных кривых. В этом отношении выработаны следующие правила. Оптимальным решением считается совмещение кривой в плане с вогнутой вертикальной кривой. Если же приходится кривую в плане располагать на выпуклом переломе, то вершины углов поворота в плане и в продольном профиле следует совместить; кривая в плане в этом случае должна быть длиннее вертикальной выпуклой кривой на 20-100 м. Поворот трассы воспринимается более резким, если угол поворота небольшой, а кривая заключена между длинными прямыми в плане. Поэтому при углах поворота до 8 ° длина кривой должна быть не менее 350 м, что требует применения радиусов больших, чем это допускается нормативами на проектирование. Вообще рекомендуется, чтобы соотношение между радиусами смежных кривых или между длинами смежных прямой и кривой не превышало 1 : 1,4.Неудачное сочетание геометрических элементов создает видимость резких переломов трассы. Такое впечатление может возникнуть при коротких вогнутых и крутых выпуклых вертикальных кривых на трассе.

2.2 Построение оси дороги, бровки и кромки

3. Получение продольного и поперечных профилей и верха земляного полотна

3.1 Теоретические основы проектирования продольного профиля

Продольным профилем автомобильной дороги называют развернутую в плоскости чертежа проекцию оси дороги на вертикальную плоскость, изображенную в уменьшенном масштабе. Продольный профиль показывает линию фактической поверхности земли и линию проектируемой поверхности дорожного покрытия по оси дороги, линию ординат от точек переломов фактической поверхности земли и точек сопряжения элементов проектной линии продольного профиля.

Нанесение черного профиля производится по отметкам отдельных пикетов. Отметки пикетов определяются методом интерполяции и методом экстраполяции.

Метод интерполяции применяется в том случае, если пикет расположен между двумя соседними горизонталями. Метод экстраполяции используется, когда пикет находится внутри замкнутой горизонтали.

Проектную линию наносят на продольный профиль по обертывающей или по секущей. В данном курсовом проекте применяется смешанный способ нанесения проектной линии из-за сложного рельефа и невозможности использовать какой-то один способ нанесения. Нанесение проектной линии начинают с назначения контрольных, или опорных высотных точек, и установления необходимых возвышений земляного полотна в зависимости от грунтово-гидрологических условий местности и условий снегонезаносимости дороги в зимнее время. Эти возвышения принято называть руководящими рабочими отметками.

3.2 Построение продольного профиля и его корректировка

3.3 Построение поперечного профиля и верха земляного полотна

3.4 Выводы по главе

На продольном профиле видно, что больших перепадов высот нет. В основном преобладает выемка.

4. Проектирование и выравнивание заданного участка под строительство стоянки

4.1 Построение линий нулевых работ

4.2 Расчет объёмов выемки и насыпи и баланса земляных работ

Находим площадь каждого участка

1=61707,72

2=78594,6

3=79935,3

4=39221,9

Находим среднею отметку каждого участка

1=287,252

2=290,528

3=286,115

4=288,464

Перемножаем площади участков на средние отметки этих же участков

1=17 725 516,6144

2=22 853 931,9488

3=22 870 688,3595

4=11 314 106,1616

Суммируем насыпь с насыпью, а выемку с выемкой

1+3=40 596 204,973

2+4=34 148 038,11

Высчитываем процент карьерных работ

(((1+3)-(2+4))/(1+3+2+4))*100%=8,6%

4.3 Выводы по разделу

При расчете работ выравнивания, между выемкой и насыпью получается разница 8,6%

5. Оценка проектных решений и расчет коэффициентов аварийности

5.1 Факторы влияющие на безопасное перемещение транспорта

5.2 Занесение исходных данных

5.3 Получение и анализ сводной таблицы коэффициентов аварийности

5.4 Выводы по разделу

Коэффициент аварийности не превышает 2, дорога запроектирована безопасной

6. Расчет дорожной одежды

6.1 Факторы, влияющие на проектируемую дорожную одежду и теоретические основы её проектирования

6.2 Подбор конструкций дорожной

6.3 Выводы по главе

Литература

1.Свентэк Ю.В. - теоретически прикладной аспект современной ортографии

2.Федотов Г.А. - инженерная геодезия

3.Федотов Г.А. - Использование электронных карт

4.Михайлов В.Н. - гидрография

5.Михайлов В.Н. - гидрология устьев реки

Размещено на Allbest.ru