Основы проектирования автомобильной дороги

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Восточно-Казахстанский Государственный Технический

Университет им. Д. Серикбаева

Факультет машиностроения и транспорта

Основы проектирования транспортных устройств и сооружений

«Основы проектирования автомобильной дороги»

Усть-Каменогорск 2010

Аннотация

В данном курсовом проекте разрабатывается участок дороги, который по итогам расчетов должен соответствовать всем требованиям по расположению участка в пространстве, нормам по конструкции дорожного полотна, требованиям по обеспечению пропускной способности автомобильной дороги и безопасности движения по ней.

В работе приведены краткое описание природных условий района проектирования; назначение категории и технических нормативов автомобильной дороги; проектирование плана, профилей дороги; проектирование дорожной одежды; оценка транспортно-эксплуатационного качества дороги.

При проектировании продольного профиля СНиП устанавливает:

а) минимальное возвышение бровки земельного полотна над поверхностью грунтовых и долгостоящих вод (см. таблицу 7.2.1);

б) из условий снегозаносимости и категории дороги, п.7.3.11;

в) соответствующие возвышения бровки земельного полотна с учетом ширины обочины поперечного уклона и толщины дорожной одежды:

Н_нас = Н - (b / 2 * i_пр + О_об * i_об)

дорога автомобильный транспортный

b - ширина проезжей части

i_пр - поперечный уклон проезжей части

О_об - ширина обочины

i_об - поперечный уклон обочины;

г) возвышение дорожной одежды или бровки земельного полотна над трубой, как правило, больше или равно 0,5 м; труба устанавливается при необходимости отвода вод на пониженных участках;

д) необходимость нанесения контрольных точек в местах пересечения с другими путями сообщения (железная дорога, автодорога), мостами и т.д.

Определив высотное положение контрольных точек намечаем в черне проектную линию. В данном проекте контрольными точками служат еще и начало-конец участка трассы.

При определении высоты насыпи из условий а) и б) в проекте принимается максимальное.

Расчеты для курсового проекта:

а) Н = 1,3 м - возвышение поверхности покрытия

б) возвышение бровки ?h = 0,5

Н_нас = 0,30 + 0,6 = 0,9 м

в) Н_нас = 1,3 - (7 / 2 * 0,02 + 3,25 * 0,03) = 1,13 м

Принимаем максимальное значение, следовательно контрольная точка насыпи: Н_нас = 1,13 м.

Проектирование дорожной одежды.

В данном курсовом проекте проектируем дорожную одежду при следующих данных:

- автодорога III категории, расположенная в IV климатической зоне;

- заданный срок службы дорожной одежды 15-17 лет;

- интенсивность движения составляет 2294 авт/сут, коэффициент изменения интенсивности движения q=1,02;

- грунт рабочего слоя земляного полотна - супесь мелкая;

- местность по условиям увлажнения - 1-й тип местности (поверхностный сток обеспечен, грунтовые воды не влияют на увлажнение толщи, почвы - черноземы, темно-каштановые почвы);

- тип дорожной одежды - облегченный, вид покрытия - усовершенствованное, материал покрытия - из горячих асфальтобетонных смесей.

1 - плотный мелкозернистый асфальтобетон II-III марки

2 - Щебеночные или щебеночно-гравийные смеси обработанные неорганическими вязущими

3 - пески или песчанно-гравийные смеси

Рассчитаем приведенную интенсивность движения (только с учетом грузовых автомобилей):

N_пр = f_пол * ?N_mсут * S_mсут

S_mсут - суммарный коэффициент приведения

f_пол - коэффициент полосности, для 2-х полосного движения равен 0,55

N_пр = 0,55 * (26,49+ 12,045+ 433,62) = 472,155

Вычисляем суммарное количество предложенной расчетной нагрузки:

n_p - расчетное количество дней в году (365 дней)

Т - расчетный срок службы

?N_р=365*472,155*1,02¹¹/1,02-1=1067118

Определяем требуемый модуль упругости для расчета дорожной одежды на прочность:

Е_mр = 120 + 74 * (log ?N_p - 4,5)

Е_mр = 120 + 74 * (log 1067118 - 4,5) = 233,087 МПа

Е_общ = Ер = Е_mр * К_пр

К_пр - коэффициент прочности

Е_общ = 233,087 * 0,90 = 209,7 МПа

Определяем расчетную влажность грунта рабочего слоя:

При заданном уровне надежности К_н = 0,95, коэффициент нормированного отклонения будет равен t = 1,71. = 0,6.

W_p = 0,60 • (1 + 0,1 • 1,06) = 0,663W

Расчет толщины дорожной одежды.

Так как в назначенной дорожной одежде известна толщина всех конструктивных слоев, за исключением щебеночной смеси, расчет по допустимому упругому прогибу заключается в определении такой толщины этого слоя, которой будет соответствовать общий модуль упругости дорожной одежды, равный требуемому модулю Е_тр = 233,087 МПа.

Значения определяем с использованием номограммы расчета дорожных одежд. Для нахождения Е_общ расчет выполняем снизу вверх.

Е₁ = Е_шл = 450 МПа; h = 7 см

Е₂ = Е_гр = 56 МПа

Рассчитаем Е₂/Е₁ и h/D:

Е₂/Е₁ = 56/450 = 0,13

h/D = 7/33 = 1,22

При помощи номограммы определяем: Е_общ/Е₁ = 0,11

Отсюда получаем общий модуль упругости на поверхности песчанно-гравийной смеси.

Е””_общ=0,11*430=47,3 МПа

Далее выполняем расчет сверху вниз, принимая последовательно для каждого слоя модуль упругости на его поверхности.

Для асфальтобетона верхнего слоя:

Е_общ = Е_тр = 233,087 МПа; Е₁ = Е_ав = 2800 МПа; h = 1 см.

Е_экв=Е₂=0,09*2800=252 МПа

Рассчитываем: Е_общ/Е₁ = 233,087/2800 = 0,08; h/D = 1/33 = 0,03

Находим по номограмме: Е₂/Е₁ = 0,09

Е₂ = 0,09 • 2800 = 252 МПа

Для слоя щебеночно-гравийной смеси:

Е_общ =252 МПа; Е₁ = 450 МПа; h = 5 см

Рассчитываем: Е_общ/Е₁ =252/450 = 0,56; h/D = 5/33 = 0,33

Находим по номограмме: Е₂/Е₁ = 0,33

Е₂ = 0,33 • 450 = 148,5 МПа

Для определения толщины слоя щебеночной смеси принимаем:

Е^” = 0,33*430=141,9 МПа; Е_общ = 141,9 МПа; Е₁ = 430 МПа.

Е₂ = 47,3 МПа

Определяем отношения:

Е_общ/Е₁ = 141,9/430 = 0,33

Е₂/Е₁ = 47,5/430 = 0,11

h/D = 0,8

По найденным значениям определяем толщину слоя:

h = 0,8• 33 = 26,4 см ? 24 см

Оценка транспортно-эксплуатационных качеств дороги. Оценка степени обеспечения безопасности движения.

Степень опасности участков дороги характеризуют итоговым коэффициентом аварийности, вычисленным как произведение частных коэффициентов, учитывающих влияние отдельных элементов плана и профиля:

К_ит = К₁ • К₂ • … • К₁₄

К₁, К₂, …, К₁₄ - коэффициенты, представляющие собой отношение количества происшествий при том или ином значении элемента плана или профиля к количеству происшествий на эталонном прямом горизонтальном участке дороги с проезжей частью шириной 7,5 м и с твердыми широкими обочинами.

Результаты определения коэффициентов аварийности оформляем в виде линейного графика. Для его построения анализируем план и профиль дороги по каждому из показателей и выписываем значение соответствующего частного коэффициента аварийности. Перемножение по вертикали для каждого участка всех коэффициентов дает итоговый коэффициент аварийности.

Список использованной литературы

1. Бабков В.Ф., Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог. Часть I. - М.: Транспорт, 1987 - 386 с.

2. Бабков В.Ф., Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог. Часть II. - М.: Транспорт, 1987 - 406 с.

3. Митин Н.А. Таблицы для разбивки горизонтальных и вертикальных круговых кривых и закруглений с переходными кривыми на автомобильных дорогах. М.:Транспорт,1983 - 292с.

4. Красильщиков И.М., Елизаров Л.В. Проектирование автомобильных дорог. - М.: Транспорт, 1986 - 215 с.

5. СНиП РК 3.03-09-2006 «Автомобильные дороги».

6. СНиП РК 2.04-01-2001 «Строительная климатология».

7. СН РК 3.03.19-2003 «Проектирование дорожных одежд нежесткого типа».

Размещено на Allbest.ru