Проектирование автомобильной дороги между п. Луговое и с. Ховрино
Начальная стадия проектирования автомобильных дорог, основные требования к трассам. Характеристика района строительства, его климата, рельефа. Проложение трассы, расчет оптимального варианта. Ведомость углов поворота. Подсчет объемов земляных масс.
Рубрика | Транспорт |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 19.03.2013 |
Размер файла | 162,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
36
Введение
Наибольшее развитие в настоящее время получил автомобильный транспорт, для функционирования которого необходимо создание развернутой сети автомобильных дорог. Дорожные сети проектируются на основе глубокого анализа экономики района, определяющей потребности в перевозках. В данной курсовой работе рассмотрены вопросы проектирования автомобильных дорог.
Проектирование дороги начинается с бумаги, на которой вычерчивают план трассы, продольные и поперечные профили, график распределения земляных масс и многого другого.
Проектируемая трасса должна удовлетворять многим требованиям: быть грамотно спланирована относительно населенных пунктов и заповедных зон; не иметь крутых спусков и резких подъемов, обеспечивать достаточную безопасность при управлении автомобилем на предельных для данной категории дороги скоростях; во время обильных дождей, весной и осенью, вода, попадающая на земляное полотно должна полностью отводится от него с помощью грамотно спланированной системы поверхностного водоотвода. Дорога должна быть ровной и прочной, чтобы противостоять динамическим нагрузкам, которые передаются от двигающегося автомобиля.
1. Анализ исходных данных и характеристика района проектирования
1.1 Климат
Рубцовский район Алтайского края расположен в IV дорожно-климатической зоне.
Климат района резко континентальный, он характеризуется холодной зимой и жарким летом.
Среднегодовая температура воздуха составляет 1,6°С.
Наиболее жарким месяцем, является июль со среднемесячной температурой 20,3°С.
Самый холодный месяц - январь со средней температурой воздуха 17,8°С. 22 октября температура опускается ниже 0°С, а 10 апреля наблюдается переход температуры выше 0°С.
Таблица 1.1 Средняя температура воздуха (метеостанция г. Рубцовск)
Месяц |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
год |
|
Значение |
-17,8 |
-16,7 |
-9,4 |
2,6 |
12,3 |
18,2 |
20,3 |
17,9 |
11,7 |
3,2 |
-7,6 |
15 |
1,6 |
Промерзание почвы в районе строительства происходит с ноября по март. Наибольшая глубина промерзания почвы наблюдается в марте, она составляет 140 см.
Таблица 1.2 Глубина промерзания почвы (см) (метеостанция г. Рубцовск)
Месяц |
XI |
XII |
I |
II |
III |
IV |
|
Значение |
3 |
57 |
108 |
130 |
140 |
- |
Количество осадков по месяцам распределяется неравномерно. Общее годовое количество выпадающих осадков составляет 335 мм, из них 102 мм выпадает в холодное время года и 233 мм - в теплое.
Наибольшее количество осадков выпадает в июле - 45 мм.
Таблица 1.3 Среднее количество осадков (метеостанция г. Рубцовск)
Месяц |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
XI-III |
IV-X |
год |
|
Значение |
14 |
15 |
18 |
20 |
33 |
39 |
45 |
37 |
27 |
32 |
32 |
23 |
102 |
233 |
335 |
Снежный покров устанавливается с ноября по середину апреля и является устойчивым. Наибольшая его средняя высота приходится на вторую и третью декады марта и составляет 30 см. Максимальная высота снежного покрова за зиму - 63 см.
Таблица 1.4 Средняя декадная высота снежного покрова (см) (метеостанция г. Рубцовск)
Месяц |
XI |
XII |
I |
II |
III |
IV |
Наибол. за зиму |
||||||||||||||
Декада |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
Ср |
Макс |
Мин |
|
Значен. |
4 |
6 |
7 |
10 |
14 |
16 |
18 |
20 |
20 |
22 |
24 |
26 |
27 |
27 |
24 |
15 |
4 |
30 |
63 |
10 |
Господствующее направление ветра в июле северо-восточное со средней скоростью 4,1 м/с, в январе - южное со скоростью 7,8 м/с.
Таблица 1.5 Средняя месячная и годовая упругость водяного пара (абсолютная влажность) (метеостанция г. Рубцовск)
Месяц |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
год |
|
Значен. |
1,6 |
1,7 |
2,8 |
5,7 |
8,3 |
12,3 |
14,9 |
12,9 |
8,6 |
5,6 |
3 |
2 |
6,6 |
Дорожно-климатический график строится исходя из нормативных данных. Данные берутся по ближней метеостанции, в данном случае это метеостанция г. Рубцовск. Из приведённых выше таблиц берём данные о районе строительства для построения дорожно-климатического графика. Дорожно-климатический график рубцовского района приведён на рисунке 1.
Продолжительность осенней распутицы лежит в промежутке от трёх до минус четырёх градусов по Цельсию. Продолжительность весенней распутицы определяется по формулам:
(1)
, (2)
где - срок перехода температуры через нуль градусов по Цельсию;
- глубина промерзания, см;
б - коэффициент оттаивания грунта 1,2-6 сантиметров в сутки (для Алтайского края - 3,4);
и - начало и конец весенней распутицы.
Весенняя распутица начинается 11 апреля и заканчивается 10 мая, продолжительность 29 дней.
Из климатического графика видно, что переход температуры через ноль происходит в середине апреля для четвертой климатической зоны. Максимальная температура 20,3 градуса по Цельсию приходится на середину июля. Период распутицы: весенней с 11 апреля по 10 мая, осенней с 14 октября по 4 ноября. Максимальная влажность составляет 14,9 мегабар и приходится на середину июля. Максимальное количество дождевых осадков составляет 45 миллиметра, минимальное - 23 миллиметров. Максимальное количество снеговых осадков равно 32 миллиметрам, минимальное - 14 миллиметрам. Наибольшая глубина промерзания грунта в марте составляет 140 сантиметр. Максимальная высота снежного покрова в марте равна 30 сантиметров.
1.2 Рельеф
Категория сложности рельефа рубцовского района - первая.
1.3 Инженерно-геологические и гидрологические условия
Грунтовые воды залегают на глубине более 10 м, а на террасированных склонах - 5 - 3 м и ближе. Режим залегания грунтовых вод в основном связан с таянием снега и выпадением дождей. Наибольший подъем грунтовых вод наблюдается весной, летом идет их интенсивное испарение и снижение уровня. К концу осени - началу зимы уровень грунтовых вод стабилизируется и в течение зимы остается неизменным.
1.4 Почвы и растительность
Почвы - черноземы среднегумусные, лесные, супесчаные, встречаются солонцовые. В районе строительства - суглинок тяжёлый. По растительности район относится к лесостепной части Приобской подзоны. Леса приурочены главным образом к западинам, к северным балочным склонам. Естественная растительность представлена разнотравно-ковыльными, разнотравно-злаковыми видами.
2. Проектирование плана трассы участка автомобильной дороги
План трассы - графическое изображение проекции трассы на горизонтальную плоскость, которая выполнена в уменьшенном масштабе.
Положение геометрической оси дороги на местности называется её трассой. Изменение трассы определяется углом поворота, который измеряется между продолжением направления трассы и новым направлением автомобильной дороги. Все углы нумеруются в порядке возрастания вдоль дороги, то есть по ходу трассы. Дорога проектируется так, чтобы её было легко отобразить на местности, а для этого трасу ориентируют относительно сторон света. Для этого вершины углов, а также начало и конец трассы привязывают к местности (рисунок 2)
2.1 Определение категории. Проектируемые дороги
Определим категорию проектируемой дороги.
Расчетная перспективность движения 1303 авт./сут.
Согласно СНиП 2.05.02-85 данная дорога относится ко IV категории.
В соответствии с этим определяем основные характеристики дороги:
Расчетная скорость 80 км/ч;
Максимальный продольный уклон 60‰;
Минимальный радиус поворота в плане 250 м;
Минимальный радиус вертикальных кривых: выпуклых 5000м;
вогнутых 2000м;
Длина переходной кривой 80 м.
Назначение проектируемой дороги - соединить между собой два населенных пункта: п. Луговое и с. Ховрино, с обеспечением подъездов к жилым массивам, находящимся между ними.
2.2 Положение трассы и выбор оптимального варианта
Автомобильную дорогу рассматривают в трех проекциях: в плане, продольном и поперечном разрезах. Горизонтальная проекция, представленная в виде плана, позволяет изобразить положение трассы в данных условиях рельефа местности.
Наиболее важным этапом в проектировании автомобильной дороги является выбор генерального направления. При проектировании автомобильных дорог необходимо предусматривать мероприятия по охране окружающей природной среды, что предусматривает наименьшее нарушение экологических, геологических, гидрогеологических, и других естественных условий. Направление трассы на местности выбирают на основании данных технических изысканий (рельефа местности, наличия контурных препятствий), проектируют по кратчайшему направлению, не занимая особо полезных земель и ценных угодий. Необходимо избегать мест со сложным рельефом, где дорога может получиться с большими извилинами или крутыми подъемами и спусками; обходить по возможности болота, действующие овраги и избегать спуска в них вод из придорожных канав.
Трассу проектируем с оптимальными радиусами кривых в плане и продольном профиле, что позволяет повысить безопасность движения автомобилей, а, следовательно, повысить её пропускную способность.
Основным критерием при выборе плана трассы является уменьшение затрат на строительство автомобильной дороги, а для этого её прокладывают по наиболее оптимальному варианту.
План трассы изображается на ватмане формата А1 в масштабе 1:50000.
Начало трассы находится в селе Ховрино, конец в посёлке Луговое. Прокладывая воздушную линию, стараемся минимально отклоняться от прямой, соединяющей два населенных пункта. Выделяем два варианта проложения трассы участка проектируемой автомобильной дороги.
1 вариант.
На пути первого варианта нет никаких природных препятствий.
2 вариант.
На пути следования второго варианта встречается гора.
Выбирая оптимальный вариант проложения трассы дороги, наиболее приемлемым, считаю первый вариант, так как в нем нет никаких препятствий.
2.3 Расчет основных элементов закруглений
При расчете элементов закруглений используем таблицы Н. А. Митина для разбивки кривых на автомобильных дорогах. Принимаем радиус кривых на всех поворотах - 250м. Длина переходных кривых 80м.
После уточнения положения трассы на топографической карте можно приступать к разбивке пикетажа, установлению положения плюсовых точек и определению элементов кривых.
В каждом углу поворота трассы определяем следующие точки и элементы (рисунок 3):
-вершину угла О;
-начало НК и конец КК кривой;
-угол поворота б между направлениями прямых до и после угла поворота;
-длины по прямой от концов до вершины угла АО и ОВ, которые принято называть тангенсами кривой Т;
-расстояние от вершины угла О до середины кривой, называемое биссектрисой Б;
-длину кривой К;
-разницу между длиной двух тангенсов и кривой 2Т-К=Д, называемую домером.
Производим вычисление тангенса, кривой, домера с помощью значений из таблиц [4].
Значение тангенса полного закругления определяем по формуле:
Tпк = T?·R+Дt (1)
Значение биссектрисы находим по:
Бпк = Б?·R+ДБ (2)
Вычисляем длину кривой исходя из следующей формулы:
Кпк = К?·R+L (3)
Определяем величину домера:
Д = 2·Тпк-Кпк (4)
Вычисляем пикеты начала и конца закругления (НЗ, КЗ), начала и конца круговой кривой (НКК, ККК), длину прямой вставки между НТ и ВУ№1(ДПВ1), пикет ВУ№2 (ПК ВУ№2):
ПКНЗ=ПКВУ№1-Tпк (5)
ПКНКК=ПКНЗ+L (6)
ПККЗ =ПКНЗ+Кпк (7)
ПКККК=ПККЗ-L (8)
ДПВ№1=ПКНЗ (9)
ПКВУ№2=ПКВУ№1+РМВУ-Д (10)
ДПВ№2=ПКНЗ2-ПККЗ1 (11)
ДПВ№3=ПККТ-ПККЗ2 (12)
Рисунок 3 Элементы кривой: НК - начало кривой; НКК - начало круговой кривой; ККК - конец круговой кривой; КК- конец кривой; Т- тангенс; Б- биссектриса; R- радиус круговой кривой
Производим расчет основных элементов автомобильной дороги для варианта №1.
Значение тангенса определяем по формуле (1) следующим образом: так как первый угол поворота равен 30, то для этого угла берем значение тангенса из таблиц Митина и умножаем на радиус поворота трассы, прибавляем приращение тангенса для данного угла.
Tпк= 65 (м)
Значение кривой и биссектрисы определяют аналогично по формулам (2),(3): для данного угла берут значения кривой и биссектрисы, умножают на радиус поворота трассы и прибавляют приращения биссектрисы, а для кривой значение L (длина).
Бпк= 7,5 (м)
Кпк=130 (м)
Дальше определяют значение домера, из удвоенного тангенса вычитают значение кривой по формуле (4):
Д=2,5 (м)
Пикет начала закругления вычисляют: из значения пикета вершины угла №1 вычитают значение тангенса по формуле (5):
ПКНЗ= 640-65-40,26=534,74 (м)
Начало круговой кривой определяем по формуле (6)
ПКНКК= 534,76+80=614,74 (м)
Пикет конца закругления по формуле (7)
ПККЗ = 534,74+210 =744,74 (м)
Конец круговой кривой по формуле (8):
ПКККК= 744,74-0=664,74 (м)
Длина прямой вставки по формуле (9):
ДПВ№1= 534,74 (м)
После полученных данных производим дальнейшую разбивку пикетажа, для этого откладываем значение домера от вершины угла №1, а дальнейшая разбивка, как и до вершины угла. Определение элементов кривой в дальнейшем такое же, как и для угла №1.
ВУ№2.
Угол поворота равен 65. Пикет вершины угла №2 определяем по формуле (10):
ПКВУ№2=1317,5 (м),
Tпк= 203,155 (м)
Бпк= 46,35(м)
Кпк= 362,5 (м)
Д=32,5 (м)
ПКНЗ= 1317,5-203,155 =1114,345 (м); ПКНКК= 1114,345+80=1194,345 (м); ПККЗ= 1114,345+362,5 =1476,85 (м)
ПКККК= 1476,85-80=1396,86 (м)
Длину прямой вставки определяют по формуле (11)
ДПВ№2=1114,345-744,74=369,605 (м)
ДПВ№3=2430-1476,85=953,15 (м)
Проверка элементов кривых:
проектирование автомобильный трасса
1)УДПВ+ У Кпк = Lтр (13)
УДПВ+ У Кпк = 534,74+369,605+953,15+210+362,5 = 2429,995
2430 = Lтр
2)УРМВУ- УД=LТР (14)
УРВУ-УД = (625+720+1140)-(8,61+46,85) = 2429,99
2430 = LТР
3)2·УТПК - УКПК = УД (15)
2·УТПК - УКПК=2·(105,26+203,155)-(210+362,5)=53,3
53,3 = УД
Производим расчет основных элементов автомобильной дороги для варианта №2.
ВУ№1. Величина угла поворота 60.
Tпк = 182,7 (м)
Бпк = 38,75 (м)
Кпк = 340 (м)
Д = 37,5 (м)
ПКНЗ = 1215-182,5=1032,3 (м)
ПКНКК = 1032,3+80=1112,3 (м)
ПККЗ = 1032,3+340=1372,3 (м)
ПКККК = 1452,3-80=1292,3 (м)
ДПВ№1 = 1032,3 (м)
ВУ№2. Величина угла поворота 70.
ПКВУ№2=1880 (м)
Tпк= 215,72 (м)
Бпк= 56,31 (м)
Кпк= 385 (м)
Д=42,5 (м)
ПКНЗ= 1880-215,72=1664,28 (м)
ПКНКК= 1664,28+80=1744,28 (м)
ПККЗ= 1664,28+385=2049,28 (м)
ПКККК= 2129,28-80=1969,28 (м)
ДПВ№2= 1664,28-1452,3=298,98 (м)
ДПВ№3=2430-2129,28=381,72 (м)
Проверка элементов кривых:
1)УДПВ+ У Кпк =LТР
УДПВ+ У Кпк =1032,3+298,98+381,72+340+385=2430
2430= LТР
2)УРВУ- УД=LТР
УРВУ-УД=(1215+570+715)-(26,25+43,8)=2429,95
2430= LТР
3)2·УТПК - УКПК= УД
2·УТПК - УКПК=2· (182,7+215,72)-(340+385)=68
67,5= УД
После того так подсчитаны все элементы кривых, необходимо их отметить на плане трасс и провести круговые кривые, а также занести все элементы в ведомость углов поворота. Все полученные значения заносим в таблицу 4 - ведомость углов поворота.
2.4 Ведомость углов поворота
Таблица 2.1 Ведомость углов поворотов
Длина прямой вставки |
534,7 369,6 953,1 |
1032,3 298,9 381,7 |
||||||
Расстояние между ВУ |
720 |
570 |
||||||
Главные точки закругления |
КЗ |
+ |
44,7 |
76,8 |
72,3 |
29,3 |
||
ПК |
7 |
14 |
13 |
21 |
||||
ККК |
+ |
64,7 |
96,9 |
92,3 |
49,3 |
|||
ПК |
6 |
13 |
12 |
20 |
||||
НКК |
+ |
14,7 |
14,3 |
12,3 |
44,3 |
|||
ПК |
6 |
11 |
11 |
17 |
||||
НЗ |
+ |
34,7 |
14,3 |
32,3 |
64,3 |
|||
ПК |
5 |
11 |
10 |
16 |
||||
Кривые |
Элемент переходной кривой и полного закругления |
Д |
2,5 |
32,5 |
0 |
30 |
||
Кпк |
210 |
362,5 |
340 |
385 |
||||
Тпк |
105,2 |
203,2 |
182,7 |
215,7 |
||||
L |
80 |
80 |
80 |
80 |
||||
2в |
||||||||
?Б |
1,11 |
1,35 |
1,24 |
1,31 |
||||
?Т |
40,26 |
40,6 |
40,59 |
40,72 |
||||
Элемент круговой кривой |
Б |
7,5 |
45 |
37,5 |
42,5 |
|||
К |
130 |
282,5 |
260 |
305 |
||||
Т |
65 |
162,5 |
142,5 |
175 |
||||
R |
250 |
250 |
250 |
250 |
||||
Углы |
Величи на угла |
б прав |
300 |
600 |
||||
б лев |
650 |
700 |
||||||
ПКВУ |
+ |
40 |
17,5 |
15 |
80 |
|||
ПК |
6 |
13 |
12 |
18 |
||||
Номер угла поворота |
1 |
2 |
1 |
2 |
3. Проектирование продольного профиля участка автомобильной дороги
Продольный профиль дороги является основным проектируемым документом, комплексно отражающим проектируемое земляное полотно не только в продольном разрезе, но и в поперечном профиле, плане, обеспечение водоотвода и размеры водопропускных сооружений и т.д.
Продольный профиль - развернутая в плоскости чертежа проекция оси дороги на вертикальную плоскость. Продольный профиль характеризует крутизну отдельных участков дороги, измеряемую величиной продольного уклона и расположением проезжей части относительно поверхности земли.
Места, где поверхность дороги в результате срезки грунта, расположены ниже поверхности земли, называются выемками, а участки, где дорога проходит выше поверхности земли по искусственному насыпанному грунту, называют насыпями.
Разница между отметкой поверхности земли и отметкой бровки дороги, определяющая высоту насыпи или глубину выемки, называется рабочей отметкой.
Переломы продольного профиля, образующиеся при изменении уклона, вызывают ряд неудобств при движении: выпуклые места на дороге ухудшают видимость, а на переломах, имеющих малый радиус кривизны, при высоких скоростях движения возникает опасность потери управления автомобилем, на вогнутых кривых из-за внезапного изменения направления движения возникает толчок, неприятный для пассажиров и перегружающий подвеску автомобиля. Поэтому переломы продольного профиля смягчают введением сопрягающих вертикальных кривых. Для IV категории минимальный радиус выпуклой кривой составляет 5000 метров, а минимальный радиус вогнутых кривых - 2000 метров.
3.1 Проектирование линии фактической поверхности земли
Для построения продольного профиля необходимо разбить трассу на пикеты и определить отметки земли каждого пикета.
Отметки земли вычисляют исходя из плана трассы методом интерполяции (рисунок 3). Вычисляем отметку земли по следующей формуле:
Нпк = а· (Нв- Нн)/b + Нн (15)
где Нпк- отметка земли на определенном пикете;
a-расстояние от низшей , по высоте, горизонтали, см;
b-расстояние между горизонталями;
Нв- отметка верхней горизонтали;
Нн- отметка нижней горизонтали.
Получаем следующие фактические отметки земли:
Нпк 0= 1,3*(294-280)/6,1 + 280=283 м; Нпк 18=273 м;
Нпк 1=287,5 м; Нпк 19=273 м;
Нпк 2=298,5 м; Нпк 20=276,5 м;
Нпк 3=296,5 м; Нпк 21=280 м;
Нпк 4=295 м; Нпк 22=280,5 м;
Нпк 5=294 м; Нпк 23=278 м;
Нпк 6=293,5 м; Нпк 24=278,5 м;
Нпк 7=292,5 м; Нпк 8=290м;
Нпк 9=285 м; Нпк10=281м;
Нпк 11=281,5 м; Нпк12=284м;
Нпк 13=286,5 м; Нпк 14=291,5 м;
Нпк 15=286,5 м; Нпк 16=277,5 м;
Нпк 17=274 м;
После этого нужно рассчитать руководящую отметку. В качестве ее принимаем высоту снегонезаносимой насыпи. Она находится по формуле:
hсн=hs+Дh+h`, (16)
где hсн - высота снегонезаносимой насыпи, hs- расчетная высота снежного покрова, Дh - превышение оси дорги над бровкой, h` - возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снежного покрова, необходимое для её снегонезаносимости.
hs= 0,063 м, Дh =0,5 м, h`= 0,15 метра (для IV категории). По формуле (16) находим hсн = 0,72 метра.
3.2 Проектирование продольной оси трассы
При проектировании автомобильных дорог используются отрезки вертикальных кривых, ограниченных прямыми-касательными с малыми продольными уклонами, что позволяет при расчетах сопряжений горизонтальную проекцию любого элемента проектной линии приравнять длине самого элемента, как это принято в дорожном проектировании.
Координаты параболических кривых при расположении начала координат в вершине кривой связаны уравнением
(17)
Принимая во внимание принятое в дорожном проектировании допущение о равенстве длины элемента профиля его горизонтальной проекции, получаем окончательное уравнение кривой
(18)
Рисунок 5 Расчетные схемы параболических кривых: а -- выпуклая кривая; б -- вогнутая кривая
Находя первую производную, получаем
Следовательно, величина уклона в любой точке кривой прямо пропорциональна расстоянию l точки от вершины кривой и обратно пропорциональна радиусу кривизны параболы. Находя вторую производную
или
устанавливаем, что уклон векторных точек параболических кривых изменяется равномерно, по прямолинейному закону. Величины уклонов последовательного ряда векторных точек кривой, расположенных на расстоянии 1 м друг от друга, последовательно изменяются в каждом случае на постоянную величину кривизны .
Из приведенных выше формул получаем зависимости, широко используемые для вывода формул сопряжения элементов проектной линии (рисунок 6).
Расстояние между двумя любыми точками параболической кривой с уклонами i2 и i1 равно произведению разности уклонов второй (правой) и первой (левой) точек на радиус
L=( i2- i1)R (19)
В этой и последующих формулах принято следующее правило знаков: радиусы вогнутых кривых -- положительны, выпуклых -- отрицательны; уклоны подъёмов -- положительны, спусков -- отрицательны; превышения -- положительны, если последующая точка выше предыдущей, и отрицательны в обратном случае. Такое же правило знаков превышений следует соблюдать при определении их по таблицам. Последовательность точек принята слева направо.
Следовательно, расстояние от точки с уклоном i2, расположенной справа от вершины, до вершины кривой
l2=(i2-0)R=i2ЧR (20)
расстояние от вершины кривой до точки с уклоном i2, расположенной слева от вершины,
l1=(0-i1)R= - l1ЧR (21)
превышение второй (правой) точки с уклоном i2 над первой (левой) точкой с уклоном i1 равно половине произведения разности квадратов уклонов правой и левой точек на радиус
(22)
Следовательно, превышение точки с уклоном i2 над вершиной кривой
(23)
превышение вершины кривой над точкой с уклоном i1
(24)
.
Уклон последующей векторной точки параболы i2 отличается от уклона i1 предыдущей векторной точки на величину , т.е.
, (25)
где l - расстояние между точками с уклонами i2 и i1 .
(Под уклоном кривой в данной точке подразумевается уклон касательной или уклон этой векторной точки.) [5]
Проектирование продольной оси трассы начинаем с того, что откладываем высоту снегонезаносимой насыпи на нулевом пикете. Проводим прямую линию с уклоном 40 промиллей. Затем прикладываем шаблон выпуклой кривой радиусом 10000, ориентируем его и проводим кривую от 40 промиллей на восходящей ветви кривой до 30 промиллей на нисходящей ветви кривой с переходом через вершину кривой. Берём шаблон вогнутой кривой радиусом 1000, ориентируем его и проводим кривую от 30 промиллей на нисходящей ветви кривой до 10 промиллей на нисходящей ветви кривой с переходом через вершину. Аналогично строим оставшиеся участки до конца трассы.
На прямых участках оси трассы отметки получаем, умножая соответствующий уклон на расстояние. По таблицам [5] ищем превышение нуля первой кривой.
Затем по таблицам находим отметки на каждом пикете: по расстоянию от пикета до вершины кривой берём превышение и отнимаем это превышение от отметки вершины кривой. Если кривая вогнутая, то превышение нужно прибавлять к отметке вершины кривой. Аналогичные действия проводим для других кривых. Получаем следующие отметки оси дороги:
Нпк 0= 283,72 м; Нпк 18=273,21 м;
Нпк 1=283,72+100*0,04=287,72 м; Нпк 19=273,81 м;
Нпк 2=291,22м; Нпк 20=276,41 м;
Нпк 3=293,22 м; Нпк 21=279,61 м;
Нпк 4=295,22 м; Нпк 22=281,11 м;
Нпк 5=295,72 м; Нпк 23=280,61 м;
Нпк 6=295,22 м; Нпк 24=278,11 м;
Нпк 7=293,72 м;
Нпк 8=291,22м;
Нпк 9=288,72 м;
Нпк 10=287,22 м;
Нпк 11=286,72 м;
Нпк 12=287,22 м;
Нпк 13=286,81 м;
Нпк 14=285,33 м;
Нпк 15=282,12 м;
Нпк 16=278,01 м;
Нпк 17=274,61 м;
По известным проектным отметкам и отметкам земли вычисляем рабочие отметки.
3.3 Вычисление рабочих отметок
По известным проектным отметкам (красным) и отметкам земли (чёрным) вычисляем рабочие отметки, используя следующую формулу:
Hr = HПР - HЗ , (26)
где HПР - проектная отметка;
HЗ - отметка земли;
Hr - рабочая отметка.
Вычисляем рабочие отметки и наносим их на проектную линию. Если рабочая отметка отрицательная, то её отображают ниже проектной линии (она обозначает выемку), а если положительная, то выше проектной линии (она обозначает насыпь). Получаем следующие рабочие отметки:
Нпк 0=283,72-283=0,72 м; Нпк 12=3,22 м; Нпк 24=-0,39 м;
Нпк 1=0,22 м; Нпк 13=0,31 м;
Нпк 2=-7,28 м; Нпк 14=-6,17 м;
Нпк 3=-2,78 м; Нпк 15=-4,38 м;
Нпк 4=0,22 м; Нпк 16=0,5 м;
Нпк 5=1,72 м; Нпк 17=0,61 м;
Нпк 6=1,72 м; Нпк 18=0,21 м;
Нпк 7=1,22 м; Нпк 19=0,81 м;
Нпк 8=1,22 м; Нпк 20=-0,09 м;
Нпк 9=3,72 м; Нпк 21=-0,39 м;
Нпк 10=3,72 м; Нпк 22=0,61 м;
Нпк 11=5,22 м; Нпк 23=2,61 м;
4. Проектирование земляного полотна
Земляное полотно выравнивает рельеф земной поверхности и является основанием для дорожной одежды проезжей части. Прочность и долговечность дорожной одежды зависит от прочности её основания, т. е. от прочности и неизменяемости земляного полотна.
Земляное полотно устраивают из грунтов, свойства которых зависят от их влажности и плотности. Поэтому для обеспечения устойчивости необходимо, чтобы грунты земляного полотна были защищены от увлажнения и имели наибольшую возможную плотность.
Защита от увлажнения достигается при возможно быстром и полном отводе воды от дороги. Для получения плотного грунта его уплотняют при постройке.
Наблюдения показывают, что недостаточная устойчивость или деформации земляного полотна могут возникнуть из-за:
- осадки насыпи вследствие недостаточного уплотнения при постройке, под действием собственного веса происходит уменьшение пористости грунтов;
- просадки увлажненных пористых грунтов под насыпью, под действием веса насыпи из грунтов основания выжимается вода и пористость грунтов уменьшается;
- расползания насыпи вследствие недостаточной прочности грунтов, насыпь под действием собственного веса деформируется;
- обрушения крутых откосов вследствие увлажнения грунта. Это возможно как в насыпи, так и в выемке;
- увлажнения грунтов в основании и уменьшения сцепления и внутреннего трения в грунте. В этом случае насыпь на косогоре сползает вниз [3].
Свойства грунтов различны и зависят от их гранулометрического состава и взаимодействия с водой. Так как земляное полотно подвергается действию природных климатических факторов, то для повышения устойчивости его следует устраивать из грунтов, обладающих лучшими строительными свойствами. Однако не всегда возможно выбирать грунт, так как его подвозка к месту постройки дороги может потребовать много транспортных и денежных средств. Поэтому обычно дорожное полотно строят из местных грунтов, принимая меры к защите их от действия неблагоприятных климатических факторов. Совокупность свойств грунтов, определяющих их устойчивость в земляном полотне, характеризует их строительные свойства, в зависимости от которых требуются те или иные мероприятия для обеспечения необходимой прочности земляного полотна.
Параметры поперечного профиля проезжей части и земляного полотна дороги назначены в зависимости от категории дороги и согласно таблице 4 [1].
Параметры поперечного профиля:
категория дороги - IV;
число полос движения - 2;
ширина полосы движения - 3 м;
ширина проезжей части - 6 м;
ширина обочин - 2 м;
ширина земляного полотна - 10 м;
4.1 Анализ продольного профиля и проектирование поперечных профилей земляного полотна
Поперечный профиль дороги - изображение в уменьшенном масштабе сечения дороги в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси дороги.
Полосу поверхности дороги, в пределах которой происходит движение автомобилей, называют проезжей частью. С боку проезжей части расположены обочины. Наличие обочины способствует безопасности движения автомобилей. Вдоль проезжей части на обочинах и на разделительных полосах укладывают укрепительные полосы, повышая прочность дорожной одежды. Для расположения проезжей части на необходимом уровне поверхности грунта сооружают земляное полотно - насыпь или выемку - с боковыми канавами (кюветами) для осушения дороги и отвода от неё воды, а также для облегчения снегоочистки и предохранения от снежных заносов.
Проезжая часть и обочина отделяются от прилегающей местности правильно спланированными наклонными плоскостями - откосами (внутренние и внешние). Минимальная высота насыпи определяется с учетом требований минимально допустимого превышения дна корыта над поверхностью земли и над расчетным уровнем грунтовых и поверхностных вод.
Запроектировав продольный профиль автомобильной дороги, снимаем рабочие отметки и в соответствии с ними, руководствуясь методическими указаниями «Типовые поперечные профили земляного полотна», назначаем следующие типы поперечных профилей:
тип 2 - насыпь до 2 м из привозного грунта, крутизну откосов принимаем 1:3, материал насыпи суглинок тяжёлый. Этот тип поперечного профиля будем использовать на участках: ПК 0+00 - ПК 1+05; ПК 3+75 - ПК 8; ПК 13 - ПК 13+15; ПК 15+95 - ПК 19+50; ПК 20+50 - ПК 22+80
тип 3 - насыпь до 6 м из привозного грунта, материал также суглинок тяжёлый, поэтому величину откосов принимаем 1:1,5. Данный тип применим на участках: ПК 8- ПК 9+50; ПК 10+50- ПК 13, ПК 22+80- ПК 23+80
тип 10 - выемка глубиной до 12 м в крупнообломочных, глинистых и песчаных грунтах. Крутизну откосов принимаем 1:3. Данный тип применим на участках: ПК 1+05 - ПК 3+75; ПК 13+15 - ПК 15+95;
тип 4 - насыпь до 12 м. Этот тип профиля применяем на участках: ПК 9+50 - ПК 10+50; Крутизну откосов принимаем 1:1,75 в нижней части и 1:1,5 в верхней.
тип 7 - выемка глубиной до 1 м. Крутизну откосов принимаем 1:3. Применяем на участках: ПК 19+50 - ПК 20+50; ПК23+80 - ПК 24;
Поперечные профили приведены на рисунках 6; 6.1; 6.2.
4.2 Подсчет объемов земляных масс
Полученные рабочие отметки используем при подсчётах объёмов земляных масс. При подсчёте объёмов земляных работ придерживаемся следующих положений:
объёмы канав в выемке включаются в объём выемки;
объёмы канав вдоль насыпи не учитываются в распределении;
для насыпи вводится коэффициент уплотнения грунта (Купл.);
при подсчёте объёмов земляных работ учитывается поправка на дорожную одежду (со знаком «-» для насыпи и «+» - для выемки) [1].
Объёмы земляных масс рассчитываются по формуле:
V = S·l, (27)
где V - объём земляных масс на пикете;
S - площадь поперечного сечения насыпи (выемки);
S = (L + L1)·h/2, (28)
где L - ширина земляного полотна;
L1 - ширина земляного полотна между нижними бровками;
L1 = L + 2·h·М, (29)
где М - величина уклона откоса;
h - высота поперечного профиля, которая равна средней рабочей отметке между двумя соседними пикетами;
l - длина участка (пикета).
Получаем следующие объемы земляных масс на пикетах:
ПК 0 - ПК 1: V = (10+2*(0,72+0,22)*1/3+10)*(0,47/2)*100=477,4 м3;
ПК 1 - ПК 1+05: V = 47,19 мі;
ПК 1+05 - ПК 2: V = -4007,8 мі;
ПК 2 - ПК 3: V = -5873,4 мі;
ПК 3 - ПК 3+75: V = -2362,5 мі;
ПК 3+75 - ПК 4: V =787,5 мі;
ПК 4 - ПК 5: V = 1001,36 мі;
ПК 5 - ПК 6: V = 1818,6 м3;
ПК 6 - ПК 7: V = 1542 м3;
ПК 7 - ПК 8: V = 1269,6 м3;
ПК 8 - ПК 9: V = 2876,73 м3;
ПК 9 - ПК 9+50: V = 3950,6 мі;
ПК 9+50 - ПК 10: V = 7589 мі;
ПК 10 - ПК 10+50: V = 4431 мі;
ПК 10+50 - ПК 11: V = 4630,3 мі;
ПК 11 - ПК 12: V = 5407 мі;
ПК 12 - ПК 13: V = 3945мі;
ПК 13 - ПК 13+15: V = 538,5 мі;
ПК 13+15 - ПК 14: V = -3051,00 мі;
ПК 14 - ПК 15: V = -6202,5 мі;
ПК 15 - ПК 15+95: V = -2506,5 м3;
ПК 15+95 - ПК 16: V = 131,9 м3;
ПК 16 - ПК 17: V = 565,3 м3;
ПК 17 - ПК 18: V = 415,6 мі;
ПК 18 - ПК 19: V = 518,7 мі;
ПК 19 - ПК 19+50: V = 228,38м3;
ПК 19+50 - ПК 20: V = -120,96 мі;
ПК 20 - ПК 20+50: V = -120,96 мі;
ПК 20+50 - ПК 21: V = 120,96 м3;
ПК 21 - ПК 22: V = 508,3 мі;
ПК 22 - ПК 22+80: V = 1357,1 мі;
ПК 22+80 - ПК 23: V = 713,1 м3;
ПК 23 - ПК 23+80: V = 1320 мі;
ПК 23+80 - ПК 24: V = -315 мі;
После этого вычисляем и учитываем в расчётах поправку на дорожную одежду - это объем грунта занимаемый дорожной одеждой, укрепленной и присыпной обочинами. В выемки этот объем нужно прибавить к общему объему выемки, а в насыпи отнять от общего объема насыпи объем, занимаемый дорожной одеждой. Находим поправку на дорожную одежду в соответствии с рисунком 8.
Рисунок 8 Схема расчета поправки на дорожную одежду
S0 = S1+ S1'+S2+ S3+S4+S5+S6+S7+S8 (30)
где S0 - общая площадь фигуры.
Тогда:
Vд.о = 2•S0•l, (31)
где Vд.о - объём, занимаемый дорожной одеждой и обочинами на участке;
l - расстояние между пикетами.
S0 = 1,63 мІ, Vд.о = 2•1,85•100 = 326 м3 - при заложении откоса 1:3.
S0 = 1,57 мІ, Vд.о = 2•1,68•100 = 314 м3 - при заложении откоса 1:1,75.
S0 = 1,56 мІ, Vд.о = 2•1,68•100 = 312 м3 - при заложении откоса 1:1,5
Тогда с учётом поправки на дорожную одежду получим следующие объёмы земляных работ:
ПК 0 - ПК 1: V = 151,4 м3;
ПК 1 - ПК 1+05: V = -278,8 мі;
ПК 1+05 - ПК 2: V = -4333,8 мі;
ПК 2 - ПК 3: V = -6199,4 мі;
ПК 3 - ПК 3+75: V = -2688,5 мі;
ПК 3+75 - ПК 4: V =461,5 мі;
ПК 4 - ПК 5: V = 675,36 мі;
ПК 5 - ПК 6: V = 1492,6 м3;
ПК 6 - ПК 7: V = 1216 м3;
ПК 7 - ПК 8: V = 943,6 м3;
ПК 8 - ПК 9: V = 2564,73 м3;
ПК 9 - ПК 9+50: V = 3638,6 мі;
ПК 9+50 - ПК 10: V = 7275 мі;
ПК 10 - ПК 10+50: V = 4117 мі;
ПК 10+50 - ПК 11: V = 4318,3 мі;
ПК 11 - ПК 12: V = 5095 мі;
ПК 12 - ПК 13: V = 3633 мі;
ПК 13 - ПК 13+15: V = 212,5 мі;
ПК 13+15 - ПК 14: V = -3377 мі;
ПК 14 - ПК 15: V = -6528,5 мі;
ПК 15 - ПК 15+95: V = -2832,5 м3;
ПК 15+95 - ПК 16: V = -194,1 м3;
ПК 16 - ПК 17: V = 239,3 м3;
ПК 17 - ПК 18: V = 89,6 мі;
ПК 18 - ПК 19: V = 192,7 мі;
ПК 19 - ПК 19+50: V = -98,38м3;
ПК 19+50 - ПК 20: V = -446,96 мі;
ПК 20 - ПК 20+50: V = -446,96 мі;
ПК 20+50 - ПК 21: V = -206,96 м3;
ПК 21 - ПК 22: V = 182,3 мі;
ПК 22 - ПК 22+80: V = 1031,1 мі;
ПК 22+80 - ПК 23: V = 387,1 м3;
ПК 23 - ПК 23+80: V = 994 мі;
ПК 23+80 - ПК 24: V = -641 мі;
Так как насыпь в процессе возведения уплотняется дорожными машинами, то при подсчёте земляных работ следует учесть коэффициент уплотнения насыпи. Коэффициент относительного уплотнения - это отношение требуемой плотности грунта в насыпи к его плотности в карьере или резерве, устанавливаемой при изысканиях. Грунт - суглинок тяжёлый, для которого Купл. = 1,05. Объём для насыпи с коэффициентом уплотнения находится по формуле:
V2 = V1•Купл., (32)
где V2 - объём насыпи с коэффициентом уплотнения.
С учётом коэффициента уплотнения получим объёмы земляных работ:
ПК 0 - ПК 1: V = 158,97 м3;
ПК 1 - ПК 1+05: V = -278,8 мі;
ПК 1+05 - ПК 2: V = -4333,8 мі;
ПК 2 - ПК 3: V = -6199,4 мі;
ПК 3 - ПК 3+75: V = -2688,5 мі;
ПК 3+75 - ПК 4: V =484,5 мі;
ПК 4 - ПК 5: V = 709,12 мі;
ПК 5 - ПК 6: V = 1566,6 м3;
ПК 6 - ПК 7: V = 1275,7 м3;
ПК 7 - ПК 8: V = 990,8 м3;
ПК 8 - ПК 9: V = 2892,93 м3;
ПК 9 - ПК 9+50: V = 3819,9 мі;
ПК 9+50 - ПК 10: V = 7638,75 мі;
ПК 10 - ПК 10+50: V = 4322 мі;
ПК 10+50 - ПК 11: V = 4522,9 мі;
ПК 11 - ПК 12: V = 5349,7 мі;
ПК 12 - ПК 13: V = 3814,65 мі;
ПК 13 - ПК 13+15: V = 223,125 мі;
ПК 13+15 - ПК 14: V = -3377 мі;
ПК 14 - ПК 15: V = -6528,5 мі;
ПК 15 - ПК 15+95: V = -2832,5 м3;
ПК 15+95 - ПК 16: V = -194,1 м3;
ПК 16 - ПК 17: V = 251,3 м3;
ПК 17 - ПК 18: V = 94 мі;
ПК 18 - ПК 19: V = 202,3 мі;
ПК 19 - ПК 19+50: V = -98,38м3;
ПК 19+50 - ПК 20: V = -446,96 мі;
ПК 20 - ПК 20+50: V = -446,96 мі;
ПК 20+50 - ПК 21: V = -206,96 м3;
ПК 21 - ПК 22: V = 191,4 мі;
ПК 22 - ПК 22+80: V = 1082,6 мі;
ПК 22+80 - ПК 23: V = 406,4 м3;
ПК 23 - ПК 23+80: V = 1043,7 мі;
ПК 23+80 - ПК 24: V = -641 мі;
Все вычисленные величины объемов земляных масс заносим в ведомость объемов земляных масс.
Таблица 5 Ведомость объемов земляных масс
Проектный километраж |
Участок |
Средняя рабочая отметка,м |
Объем, м3 |
Коэффициен уплотнения |
Объем с Купл |
|||
ПК+ |
ПК+ |
L, м |
||||||
1 |
0+00 |
1+00 |
100 |
0,47 |
151,4 |
1,05 |
1985,50 |
|
1 |
1+00 |
1+05 |
5 |
3,75 |
-278,8 |
-278,8 |
||
1 |
1+05 |
2+00 |
95 |
3,75 |
-4333,8 |
-4333,8 |
||
1 |
2+00 |
3+00 |
100 |
5,03 |
-6199,4 |
-6199,4 |
||
1 |
3+00 |
3+75 |
75 |
1,5 |
-2688,5 |
-2688,5 |
||
1 |
3+75 |
4+00 |
25 |
1,5 |
461,5 |
1,05 |
484,5 |
|
1 |
4+00 |
5+00 |
100 |
0,97 |
675,36 |
1,05 |
709,12 |
|
1 |
5+00 |
6+00 |
100 |
1,72 |
1492,6 |
1,05 |
1566,6 |
|
1 |
6+00 |
7+00 |
100 |
1,47 |
1216 |
1,05 |
1275,7 |
|
1 |
7+00 |
8+00 |
100 |
1,22 |
943,6 |
1,05 |
990,8 |
|
1 |
8+00 |
9+00 |
100 |
2,47 |
2564,7 |
1,05 |
2892,9 |
|
1 |
9+00 |
9+50 |
100 |
5,72 |
3638,6 |
1,05 |
3819,9 |
|
9+50 |
10+00 |
50 |
5,72 |
7275 |
1,05 |
7638,75 |
||
Итого на 1 км |
Насыпь |
Выемка |
Насыпь |
Выемка |
||||
18417 |
13500 |
21363 |
13500 |
|||||
2 |
10+00 |
10+50 |
50 |
6,47 |
4117 |
1,05 |
4322 |
|
2 |
10+50 |
11+00 |
100 |
6,47 |
4318,3 |
1,05 |
4522,9 |
|
2 |
11+00 |
12+00 |
100 |
4,22 |
5095 |
1,05 |
5349,7 |
|
2 |
12+00 |
13+00 |
100 |
1,765 |
3633 |
1,05 |
3814,65 |
|
2 |
13+00 |
13+15 |
15 |
3,24 |
212,5 |
1,05 |
223,125 |
|
2 |
13+15 |
14+00 |
85 |
3,24 |
-3377 |
-3377 |
||
2 |
14+00 |
15+00 |
100 |
5,26 |
-6525,5 |
-6528,5 |
||
2 |
15+00 |
15+95 |
95 |
2,44 |
-2832,5 |
-2832,5 |
||
2 |
15+95 |
16+00 |
5 |
2,44 |
-194,1 |
-194,1 |
||
2 |
16+00 |
17+00 |
100 |
0,555 |
239,3 |
1,05 |
251,3 |
|
2 |
17+00 |
18+00 |
100 |
0,41 |
89,6 |
1,05 |
94 |
|
2 |
18+00 |
19+00 |
100 |
0,51 |
192,7 |
1,05 |
202,3 |
|
2 |
19+00 |
19+50 |
50 |
0,45 |
-98,4 |
1,1 |
-98,4 |
|
2 |
19+50 |
20+00 |
50 |
0,45 |
-446,9 |
1,1 |
-446,9 |
|
Итого на 2 км |
Насыпь |
Выемка |
Насыпь |
Выемка |
||||
17896 |
10097 |
18780 |
10097 |
|||||
3 |
20+00 |
20+50 |
50 |
0,24 |
-446,9 |
-446,9 |
||
3 |
20+50 |
21+00 |
50 |
0,24 |
-206,9 |
-206,9 |
||
3 |
21+00 |
22+00 |
100 |
0,5 |
182,3 |
1,05 |
191,4 |
|
3 |
22+00 |
22+80 |
80 |
1,61 |
1031,1 |
1,05 |
1082,6 |
|
3 |
22+80 |
23+00 |
20 |
1,61 |
387,1 |
1,05 |
406,4 |
|
3 |
23+00 |
23+80 |
80 |
0,5 |
994 |
1,05 |
1043,7 |
|
3 |
23+80 |
24+00 |
20 |
0,5 |
-641 |
-641 |
||
Итого на 3 км |
Насыпь |
Выемка |
Насыпь |
Выемка |
||||
2594 |
1294 |
2724 |
1294 |
|||||
Итого на всю автомобильную дорогу |
38907 |
24891 |
42867 |
24891 |
4.3 Распределение объемов земляных масс
Проектируемая дорога на всем протяжении находится и в насыпи и в выемки. Разработанный из этих выемок грунт перемещается на ближайшие пикеты в насыпь. Кроме того вблизи трассы невозможно разработать притрассовые резервы. Поэтому весь остальной грунт, необходимый для устройства насыпи и присыпки обочин, берется из сосредоточенного резерва (карьера), находящегося на расстоянии 3 км от конца проектируемой трассы.
Для выполнения работ по возведению земляного полотна применяют следующие дорожные машины: бульдозеры, скреперы, экскаваторы и автосамосвалы. Выбор отряда машин зависит от условий производства работ, вида и состояния грунта, сроков работ и расстояний перевозки. При небольших расстояниях перемещения грунта (50 метров) целесообразно использовать бульдозеры, а если расстояния перемещения от 50 до 200 метров, то нужно применять скреперы, в остальных случаях применяются экскаватор и автосамосвал. Для перемещения грунта из выемки в насыпь на соседние пикеты применяем бульдозер. Т.к. в остальных случаях расстояние транспортировки превышает 3 км, то используем экскаватор и самосвалы.
Объем грунта, необходимого для присыпки обочин на одном пикете, равен 140 м3 при заложении откоса насыпи 1:3 и 128 м3 при заложении откоса 1:1,75.
Получаем следующие объемы оплачиваемых земляных работ на каждом километре дороги:
На 1 км м3
На 2 км м3
На 3 км м3
На всей дороге м3
График распределения земляных масс представлен в графической части работы.
5. Проектирование системы дорожного водоотвода
Для защиты земляного полотна трассы от переувлажнения поверхностными водами и размыва, а также для обеспечения производства работ по сооружению земляного полотна необходимо предусмотреть систему поверхностного водоотвода. Это включает в себя устройство канав, быстротоков, лотков, испарительных бассейнов и т. д. Дно канав должно иметь продольный уклон не менее пяти промиллей. Наибольший продольный уклон водоотводных устройств следует определять в зависимости от вида грунта, типа укрепления откосов и дна канав с учётом допускаемой скорости течения. Если же нет возможности обеспечения допустимых уклонов, то нужно предусмотреть быстротоки, перепады и водобойные колодцы.
В курсовой работе проектируемый поверхностный водоотвод состоит из боковых водоотводных канав. Канавы располагаются на участках, где высота насыпи не превышает 2,0 м, со стороны водного потока.
Отметки дна канавы получаем, отняв от отметки земли высоту канавы в насыпи, и прибавив к отметки земли высоту канавы в выемки (0,6 метра):
Н = НЗ - 0,6, (33)
где Н - отметка дна на пикете;
НЗ - отметка земли;
Нпк 0= 283-0,6=282,4 м; Нпк 18=272,4 м;
Нпк 1=286,9 м; Нпк 19=272,4 м;
Нпк 2=297,9 м; Нпк 20=277,1 м;
Нпк 3=297,1 м; Нпк 21=279,4 м;
Нпк 4=295,6 м; Нпк 22=279,9 м;
Нпк 5=293,4 м; Нпк 23=277,4 м;
Нпк 6=292,9 м; Нпк 24=279,1 м;
Нпк 7=291,9 м; Нпк8=289,4м;
Нпк 9=284,4 м; Нпк10=280,4м;
Нпк 11=280,9 м; Нпк12=283,4м;
Нпк 13=285,9 м; Нпк14=292,1м;
Нпк 15=287,1 м; Нпк16=276,9м;
Нпк 17=273,4 м;
Кроме того в самом пониженном месте фактической поверхности земли необходимо расположить под дорогой водопропускную трубу. В моем случае таким местом является ПК 19+00 с отметкой 273 м. Располагаем здесь железобетонную трубу.
Так же производится укрепление канав, т.к. по условию грунт - суглинок тяжёлый, то укрепление примет вид:
Тип 1: ПК3-ПК7; ПК9-ПК13+50; ПК17+30-ПК19+20;
Тип 2: ПК2-ПК3; ПК7-ПК9; ПК13+50-ПК14+50; ПК16+50-ПК17+30; ПК19+20-ПК20+20;
Тип 3: ПК0-ПК2; ПК14+50-ПК16+50; ПК20+20-ПК24-30.
Таблица 6 Типы укрепления
Тип укрепления |
Продольный уклон %0 |
||
В песчаных грунтах |
В суглинистых грунтах |
||
Без укрепления |
До 10 |
До 20 |
|
Одерновка (дёрн корнями вверх) |
10-30 |
20-30 |
|
Мощение (бутовый камень и др.) |
30-50 |
30-50 |
|
Перепады и лотки |
?50 |
?50 |
Заключение
После выполнения данной курсовой работы можно сделать следующие выводы. Были рассмотрены следующие этапы проектирования автомобильной дороги IV категории:
- выбор наиболее благоприятного и оптимального решения проложения трассы (выбор плана трассы) и последующее его построение. Составление ведомости углов поворота;
- используя пикетажное положение конца и начала трассы, строится продольный профиль планируемой автомобильной дороги. Черной линией обозначается уровень земли, а красной - положение самой трассы (вписывание происходит при помощи прямых вставок и радиусов, выпуклых и вогнутых, с помощью шаблонов);
- по разности красных и чёрных отметок определяются рабочие отметки, необходимые для вычисления объёмов земляных работ;
- затем производят подсчет объемов земляных работ. Для их определения необходимо определить поперечные профили.
Также в курсовой работе предусмотрены водоотводные сооружения для сохранения необходимого режима земляного полотна дороги.
Таким образом, данная курсовая работа дает необходимые сведения об этапах проектирования автомобильных дорог.
Список используемой литературы
1. СНиП 2.05.02 - 85 «Автомобильные дороги»
2. СНиП 2.01.01 - 81 «Строительная климатология и геофизика»
3. Проектирование автомобильных дорог: Справочник инженера-дорожника, Г.А. Федотов - М. Транспорт,1989
4. Митин Н.А. Таблицы для разбивки горизонтальных и вертикальных круговых кривых и закруглений с переходными кривыми на автомобильных дорогах.- М.: Транспорт, 1965
5. Антонов Н.И. Проектирование и разбивка вертикальных кривых на автомобильных дорогах - М. Транспорт,1968
6. Проектирование автомобильных дорог: Часть 1/В.Ф. Бабков, О.В. Андреев - М. Транспорт,1987
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Краткая характеристика района строительства. Определение пикетажного положения главных точек трассы и составление ведомости углов поворота в плане. Конструирование водопропускных труб. Проектирование продольного профиля. Подсчет объемов земляных работ.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 09.06.2013Характеристика природных условий района проектирования дороги. Определение продольных уклонов, ширины проезжей части и земляного полотна. Варианты проложения трассы дороги в обход сложных участков рельефа. Проектирование дороги в продольном профиле.
курсовая работа [113,1 K], добавлен 04.04.2012Обоснование необходимости капитального ремонта автомобильной дороги и назначение норм проектирования. Составление ведомости углов поворота и кривых. Основные параметры земляного полотна. Дорожная одежда и проезжая часть. Расчет объемов земляных работ.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 27.07.2016Экономика района проектирования. Транспортная сеть. Технические нормативы на проектирование. Расчет технических нормативов. Проектирование плана трассы. Описание предложенного варианта трассы. Основные технические показатели трассы и исходные данные.
курсовая работа [46,4 K], добавлен 27.08.2008Проектирование основных элементов автомобильной дороги Солнечный-Фестивальный в Хабаровском крае. Расчеты направлений, углов поворота, элементов закруглений, параметров земляного полотна, разбит пикетаж и составлена ведомость элементов плана трассы.
курсовая работа [39,4 K], добавлен 12.08.2008Общие данные для проектирования автомобильной дороги. Разработка вариантов трассы на карте. Земляное полотно и дорожная одежда. Обустройство дороги, организация и безопасность движения. Определение нормативов перспективной интенсивности движения.
курсовая работа [36,9 K], добавлен 29.09.2009Экономика района проектирования. Транспортная сеть. Технические нормативы пректирования. План предположительного варианта трассы. Проектирование плана трассы. Проектирование продольного профиля. Проектирование поперечного профиля земляного полотна.
курсовая работа [56,0 K], добавлен 27.08.2008Характеристика и анализ природных условий района проложения трассы. Рельеф, растительность и почва, геоморфология, инженерно-геологические и гидрогеологические условия. План, продольный профиль, земляное полотно и дорожная одежда района проложения дороги.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.12.2013Выбор норм проектирования плана и продольного профиля дороги. Ведомость углов поворота, прямых, круговых и переходных кривых. Определение величины рекомендуемой рабочей отметки. Способ строительства участка лесовозной дороги. Снятие растительного слоя.
курсовая работа [450,7 K], добавлен 18.12.2010Определение технической категории дороги. Характеристика геофизических условий района проложения трассы. Трассирование автомобильной дороги. Расчет искусственных сооружений. Проектирование дороги в продольном профиле. Земляные и укрепительные работы.
курсовая работа [119,2 K], добавлен 01.02.2010