Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Городские автомобильные дороги предназначаются для движения городского транспорта вне жилых районов в полной изоляции от пешеходов и, в отличие от улиц, не имеют непосредственной связи с окружающей застройкой и отделяются от нее полосами озеленения или ограждениями (откосы и подпорные стенки выемок, земляные насыпи-кавальеры и прочее).

Рекомендуется предусматривать в проектах планировки и застройки городов скоростные городские дороги (расчетная скорость 120 - 150 км/час) для быстрейшей транспортной связи (при больших потоках автомобилей) удаленных районов крупного города между собой и с внешними автомобильными дорогами общей сети и городскими дорогами местного значения.

В целях повышения скоростей и благоустройства городские дороги проектируются с учетом перевода на них (с узких улиц) потоков грузовых автомобилей. В лесистой местности для прогулочного движения от городских дорог ответвляются парковые дороги, которые могут также служить подъездами к загородным местам отдыха.

Для выполнения данной курсовой работы необходимо:

описать физико-географическую характеристику района строительства;

определить категорию проектируемой городской дороги;

определить пропускную способность городской дороги непрерывного движения;

произвести расчет пропускной способности городской дороги регулируемого движения;

произвести расчет и построить график зависимости «скорость потока - пропускная способность полосы движения МНД».

1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА

непрерывный дорога движение перекресток

1.1 Краткая характеристика района строительства

Район строительства расположен в городе Петрозаводск.

Петрозаводск - город на северо-западе России, столица и самый крупный город Республики Карелия, административный центр Прионежского района. Образует муниципальное образование Петрозаводский городской округ. 6 апреля 2015 года присвоено почётное звание Российской Федерации Город воинской славы.

Петрозаводск основан 29 августа 1703.

По численности населения Петрозаводск занимает 70 место в России. В по даны с 2014 года численность составляет 272101 человек.

Население города в последние годы сокращалось за счёт отрицательного естественного прироста. Также в 2004 году оно несущественно сократилось после выхода ряда населённых пунктов из состава города. Однако в 2011 году отмечен прирост населения, что связано с тем, что с 1 января 2011 года Росстат изменил методику учёта мигрантов: в число жителей стали включать не только тех, кто зарегистрировался по месту постоянного жительства, но и тех, кто оформил временную регистрацию на срок 9 месяцев и более.

В населении Петрозаводска преобладают русские. Кроме того, город является местом компактного проживания карел (в городе проживает 20 % карел республики) и вепсов (в городе проживает больше половины всех вепсов Карелии и четверть всех вепсов России). В целом в Петрозаводске проживают представители около 50 национальностей.

По данным Управления Пенсионного фонда[33], в Петрозаводске живут 85,5 тысяч пенсионеров. Средний возраст петрозаводского получателя пенсии 64 года, более 6 700 человек уже старше 80 лет, из них 409 человек достигли возраста 90 лет и старше. Трое петрозаводчан в 2010 году отметили свой сто первый день рождения.

1.2 Климатическая характеристика района строительства

Петрозаводск приравнен к районам Крайнего Севера.

Климат в Петрозаводске умеренно-континентальный с чертами морского. Зима продолжительная, относительно мягкая. Лето короткое, прохладное. Среднегодовая температура +3,1°. Продолжительность безморозного периода 120--130 дней. Погода здесь неустойчивая, это обуславливается частыми циклонами, идущими с запада. Больше половины дней в году -- пасмурные. Годовое количество осадков 611 мм. Весна наступает в середине апреля, но возврат холодов возможен и в мае. Лето начинается в первой половине июня.

Продолжительность светлого времени суток составляет 22 часа в июне, 21 час в июле, 16 часов в августе. Средняя июльская температура воздуха 17 °C. Преобладают ветры восточных румбов, приносящие затяжные дожди. Порой летом Карелию захватывает северная часть Европейского антициклона, и при ясной погоде воздух прогревается до 30 °C. Однако, такая погода легко может смениться ливневыми дождями и сильными западными или холодными северными ветрами.

Осень с влажными юго-западными ветрами или ясной, но холодной (вплоть до заморозков в низинах) погодой приходит в начале сентябя.

Дорожно-климатический график для города Петрозаводск построенный по данным СНиП 23-01-99* [3] представлен в Приложении А.

1.3 Рельеф местности в районе строительства

Республика Карелия расположена в Северной Европе, в северо-западной части России, омывается Белым морем на северо-востоке.

Основной рельеф республики -- холмистая равнина, переходящая на западе в Западно-Карельскую возвышенность. Ледник, отступая на север, сильно изменил рельеф Карелии -- появились во множестве моренные гряды, озы, камы, озёрные котловины.

Высочайшая точка Республики Карелия -- гора Нуорунен.

1.4 Растительность и почва в районе строительства

Территория Петрозаводска составляет 135 кв. км, в том числе непосредственно городских земель -- 113 кв. км, остальное -- городские леса. Город Петрозаводск не только почти со всех сторон окружён зелёными лесами, но и имеет довольно развитые «лёгкие». Зелёная зона Петрозаводска занимает площадь в 48,2 тыс. га, в том числе 1,8 тыс. га находятся в пределах городской черты. Площадь лесопарковой части зелёной зоны -- 12,9 тыс. га, лесохозяйственной части -- 35,3 тыс. га. Парки, скверы и уличные насаждения занимают около 400 га, что составляет несколько более 14 кв. м. на одного жителя. Петрозаводск является одним из наиболее озеленённых средних городов России. С 1951 года функционирует Ботанический сад Петрозаводского государственного университета, являющийся федеральной особо охраняемой природной территорией. Площадь сада -- 367 га. В зелёной зоне города, на полуострове Бараний Берег расположен ландшафтный заказник «Заозерский»(Заозерское лесничество Петрозаводского лесхоза).

1.5 Геологические и гидрологические условия в районе строительства

Основные полезные ископаемые: железная руда, титан, ванадий, молибден, благородные металлы[9], алмазы, слюда, строительные материалы (граниты, диабазы, мраморы), керамическое сырье (пегматиты, шпат), апатит-карбонатные руды, щелочной амфибол-асбест.[10]

На 1 сентября 2004 г. распределенный фонд недр в Республике Карелия включал 606 действующих лицензий: на драгоценные металлы и алмазы -- 14, твердые необщераспространенные полезные ископаемые -- 16, блочный камень -- 94, строительный камень для производства щебня -- 76, другие общераспространенные полезные ископаемые (в основном песчано-гравийные материалы) -- 286, подземные воды -- 120.[11]

На баланс поставлено более 600 месторождений. Из них 378 -- торф, 77 -- песчано-гравийный материал, 38 -- природный облицовочный камень, 34 -- строительный камень, 27 -- мусковит листовой, 26 -- полевошпатовое сырье, 21 -- пески строительные, 13 -- подземные воды, 9 -- молочно-белый кварц, 8 -- рудное сырье (железные руды, ванадий, олово, молибден), 8 -- глины, 7 -- мусковит мелкоразмерный, 3 -- кианитовые руды, 7 -- минеральные краски, 4 -- серно-колчеданные руды, 3 -- сырье для минеральной ваты, 1 -- шунгит, 1 -- сырье для каменного литья, 1 -- кварцит, 1 -- доломиты для металлургии, 1 -- тальковый камень.[11]

На 47 предприятиях горнопромышленного комплекса в 2004 г. осуществлялась добыча железных руд (более 21 млн т), строительного камня для производства щебня (4,5 млн куб. м), блоков из природного камня для производства облицовочных и ритуальных изделий (около 20 тыс. куб. м), высокоуглеродистых шунгитовых пород (около 50 тыс. т), кварц-полевошпатового сырья (10 тыс. т), песка и песчано-гравийных материалов (более 1 млн куб. м), а также шунгитсодержащих сланцев, глин для производства кирпича, торфа, подземных вод в ограниченных количествах.[11]

Нераспределенный фонд недр составляют предварительно или частично изученные проявления полезных ископаемых (более 2,5 тыс. объектов), а также поставленные на баланс запасы минерального сырья, не востребованные рынком в условиях современной конъюнктуры цен (мусковит листовой, минеральные краски, кианитовые руды, молибден, доломиты, серно-колчеданные руды).[11]

Активно добываются железная руда, слюда, полевой шпат, кварц, облицовочный камень, а также разнообразные строительные материалы -- граниты,диабазы, мраморы. Встречаются золото, серебро, алмазы, редкоземельные металлы. Разведаны месторождения урановых руд («Карку», «Птицефабрика» -- с ураном в качестве основного полезного ископаемого; «Средняя Падма», «Верхняя Падма», «Царевское», «Космозеро», «Весеннее» с ураном как попутным полезным ископаемым), титана, ванадия, молибдена.

В Карелии насчитывается около 27 000 рек, из которых самые крупные: Водла (протяженность -- 149 км), Кемь (191 км), Онда (197 км), Унга, Чирка-Кемь(221 км), Ковда, Шуя, Суна с водопадами Кивач и Выг.

В республике около 60 000 озёр. В совокупности с болотами они насчитывают около 2000 км? качественной свежей воды. Ладожское и Онежское являются самыми большими озёрами в Европе. Другие крупные озёра Карелии: Нюк, Пяозеро, Сегозеро, Сямозеро, Топозеро, Выгозеро, Юшкозеро. Так как территория Карелии располагается на Балтийском кристаллическом щите, то многие реки порожисты и нередко одеты в каменные берега.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИИ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ГОРОДСКОЙ ДОРОГИ

2.1 Исходные данные

Состав потока автомобилей на главной и второстепенной дороге приведен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Состав потока автомобилей на главной и второстепенной дороге

№ п/п	Тип транспортного средства	Главная дорога, %	Второстепенная дорога, %
1	Легковые автомобили	70	67
2	Грузовые автомобили до 2 т	7	6
3	Грузовые автомобили от 2 до 5 т	8	10
4	Грузовые автомобили от 5 до 8 т	1	2
5	Грузовые автомобили от 8 до 14 т	1	1
6	Автобусы	7	8
7	Мотоциклы	3	2
8	Велосипеды	2	2

Заданная перспективная интенсивность движения на главной дороге () составляет 2150 авт./ч, на второстепенной () - 900 авт./ч.

2.2 Расчет

Для удобства произведем расчет интенсивности движения на перекрестке между главной и второстепенной дорогой в табличной форме (таблица - 2.2).

Таблица 2.2 - Расчет интенсивности движения на перекрестке

№ п/п	Состав транспортного потока	Процентное соотношение, %	Количество транспортных средств, авт./ч	Коэффициент приведения	Количество приведенных автомобилей, ед./ч
		Главная дорога	второстепенная дорога	Главная дорога	второстепенная дорога		Главная дорога	второстепенная дорога
1	Легковые автомобили	70	68	1505	646	1	1505	646
2	Грузовые автомобили до 2 т	8	6	172	57	1,5	258	86
3	Грузовые автомобили от 2 до 5 т	8	12	172	114	2	344	228
4	Грузовые автомобили от 5 до 8 т	1	1	22	10	2,5	55	25
5	Грузовые автомобили от 8 до 14 т	1	1	22	10	3,5	77	35
6	Автобусы	7	8	151	76	2,5	378	190
7	Мотоциклы	3	2	65	19	0,5	33	10
8	Велосипеды	2	2	43	19	0,3	13	6
Итого количество приведенных автомобилей:	2663	1226

Таким образом, по результатам расчетов интенсивности движения на перекрестке, произведенных в таблице 2.2, было получено количество приведенных автомобилей на: главной дороге - 2663 ед./ч, что соответствует категории магистральным улицам и дорогам общегородского значения с регулируемым движением (МРД); на второстепенной - 902 ед./ч, что соответствует категории магистральным улицам районного значения (РМ).

Основное назначение МРД - связь в пределах города между жилыми районами, общественными центрами, а так же с магистралями непрерывного движения, развязка движения в одном уровне.

Основное назначение РМ - связь в пределах района, а так же с магистральными улицам и дорогам общегородского значения с непрерывным движением (МНД) и МРД, пересечение в одном уровне.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ГОРОДСКОЙ ДОРОГИ НЕПРЕРЫВНОГО ДВИЖЕНИЯ

Пропускной способностью непрерывного движения (для полосы) называется зависящее от скорости и условий движения максимальное количество транспортных средств проходящих через сечения полосы в течении одного часа в одном направлении.

3.1 Исходные данные

Исходные данные для определения пропускной способности городской дороги непрерывного движения приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Исходные данные для определения пропускной способности городской дороги непрерывного движения

№ варианта	Категория дороги	Число полос движения в одном направлении	Наличие стеснённых условий
15	СД-I	4	Четыре полосы в каждом направлении, без центральной разделительной полосы, тротуары у проезжей части

3.2 Расчет

Определим динамический габарит транспортного средства для первой и второй полосы (Si, м), по формуле:

где - дистанция безопасности между остановившимися транспортными средствами (при существующих улицах и дорогах принимается: - для первой полосы; - для второй полосы);

- параметр принимаемый равным 2,72;

- скорость потока ( для МНД-I);

- длина приведенного транспортного средства ( для легкового автомобиля);

,

.

Определим пропускную способность городской дороги непрерывного движения для первой и второй полосы (, прив.ед/ч), по формуле:

,

,

.

Далее определим пропускную способность городской дороги непрерывного движения (, прив.ед/ч), по формуле:

,

.

4. РАСЧЕТ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ГОРОДСКОЙ ДОРОГИ РЕГУЛИРУЕМОГО ДВИЖЕНИЯ

Пропускная способность городской дороги регулируемого движения это максимальное количество транспортных средств проходящих по полосе через линию «стоп» в течении одного часа в одном направлении при соблюдении условий безопасности движения (пропускная способность полосы).

4.1 Исходные данные

Исходные данные для расчета пропускной способности городской дороги регулируемого движения приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Исходные данные для расчета пропускной способности городской дороги регулируемого движения

№ варианта	Главная дорога	Второстепенная дорога
	МРД	РМ
	всего полос движения	интенсивность движения, прив.ед/ч	всего полос движения	интенсивность движения, прив.ед/ч
		общая	налево	направо		общая	налево	направо
8	8	2150	250	50	4	800	190	--

4.2 Расчет

Определим динамический габарит транспортного средства на главной дороге для первой, второй, третьей и четвертой полосы (, м), по формуле:

,

где - дистанция безопасности между остановившимися транспортными средствами (для МРД принимается: - для первой полосы; - для второй полосы; - для третьей полосы; - для четвертой полосы);

- параметр принимаемый равным 2,72;

- скорость потока ();

- длина приведенного транспортного средства ( для легкового автомобиля);

,

,

,

.

Определим поток насыщения на главной дороге для первой, второй, третьей и четвертой полосы (, прив.ед/ч), по формуле:

,

,

,

,

.

Определим динамический габарит транспортного средства на второстепенной дороге для первой и второй полосы (, м), по формуле:

,

где - дистанция безопасности между остановившимися транспортными средствами (для РМ принимается: - для первой полосы; - для второй полосы);

,

.

Определим поток насыщения на второстепенной дороге для первой и второй полосы (, прив.ед/ч), по формуле:

,

,

.

Определим интенсивность для правоповоротных направлений движения на главной дороге (, прив.ед/ч), по формуле:

,

где - заданная интенсивность движения правоповоротного направления на главной дороге ( в соответствии с таблицей 4.1);

- коэффициент учитывающий снижение пропускной способности для поворотных направлений движения ( для правоповоротного направления движения);

Определим разницу интенсивности правоповоротного движения, по формуле:

,

.

Следовательно общая интенсивность движения на главной дороге увеличится на 6 прив.ед/ч и составит 2156 прив.ед/ч. Схема перекрестка автомобильных дорог с интенсивностью движения по полосам приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. - Схема перекрестка автомобильных дорог с интенсивностью движения по полосам

Определим фазовый коэффициент для направлений движения по главной дороге (), общий для первой, второй и третьей полосы и отдельный для четвертой полосы, по формуле:

,

где - интенсивность движения на главной дороге по полосам (суммарная интенсивность на первой, второй и третьей полосе - ; интенсивность на четвертой полосе - );

- коэффициент учитывающий снижение пропускной способности для поворотных направлений движения ( так как при повороте на право (на первой полосе) он учтен в формуле (4.1); для левоповоротного направления движения);

- поток насыщения на главной дороге (суммарный на первой, второй и третьей полосе - ; на четвертой полосе - );

,

.

Определим фазовый коэффициент для направлений движения по второстепенной дороге (), общий для первой и второй полосы, по формуле:

где - интенсивность движения на второстепенной дороге по полосам (интенсивность на первой полосе - ; интенсивность на второй полосе - );

- коэффициент учитывающий снижение пропускной способности для поворотных направлений движения ( так как на первой полосе движение только прямо; для левоповоротного направления движения);

- поток насыщения на второстепенной дороге (на первой полосе - ; на второй полосе - );

,

.

Определим пропускную способность городской дороги регулируемого движения (, прив.ед/ч), по формуле:

,

где - суммарный фазовый коэффициент при полной нормальной загрузки регулируемого перекрестка ( при четырехтактном цикле регулирования);

- суммарный фазовый коэффициент для направлений движения по главной и второстепенной дороге ();

- суммарная интенсивность движения на главной и второстепенной дороге ();

.

Определим коэффициент загрузки регулируемого перекрестка (), по формуле:

,

.

Таким образом, полученное значение коэффициента загрузки регулируемого перекрестка означает, что перекресток перегружен на 70 %.

5 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ЗАВИСИМОСТИ «СКОРОСТЬ ПОТОКА - ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ПОЛОСЫ ДВИЖЕНИЯ МНД»

5.1 Исходные данные

Исходные данные для расчета и построения графика зависимости «скорость потока - пропускная способность полосы движения МНД» приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Исходные данные для расчета и построения графика зависимости «скорость потока - пропускная способность полосы движения МНД»

№ варианта	Скорость потока, ?i, км/ч	Дистанция безопасности, lо, м
8	0	3
	10
	30
	50
	70
	90

5.2 Расчет

Определим динамический габарит транспортного средства при соответствующем потоке (Si, м), по формуле:

,

где - дистанция безопасности между остановившимися транспортными средствами ( - в соответствии с таблицей 5.1);

- параметр принимаемый равным 2,72;

- скорость соответствующего потока;

- длина приведенного транспортного средства ( для легкового автомобиля);

,

,

,

,

,

.

Определим пропускную способность дороги при соответствующем потоке (, прив.ед/ч), по формуле:

,

,

,

,

,

,

.

По результатам расчетов построим график зависимости «скорость потока - пропускная способность полосы движения МНД», данный график приведен на рисунке 5.1.



Рисунок 5.1 - График зависимости «скорость потока - пропускная способность полосы движения МНД»

Таким образом, проложив от вершины графика (рисунок 5.1) горизонтальную линию получим наибольшую пропускную способность, которая составляет 2116 прив.ед/ч, а опустив вертикальную линию от той же точки на вершине графика, получим скорость потока, которая составляет 34,7 км/ч, соответствующую наибольшей пропускной способности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данная курсовая работа выполнена в соответствии с исходными данными (вариант № 8).

В рамках подготовки настоящей курсовой работы были рассмотрены следующие вопросы: описана физико-географическая характеристика района строительства; определена категория проектируемой городской дороги; определена пропускная способность городской дороги непрерывного движения; произведен расчет пропускной способности городской дороги регулируемого движения; произведен расчет и построен график зависимости «скорость потока - пропускная способность полосы движения МНД».

Курсовая работа выполнена в соответствии с требованиями государственных стандартов, инструкций и технических условий.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. СП 131.13330.2012. Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*.

2. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Дорожно-климатический график для города Архангельск

Размещено на Allbest.ur