|
Читайте также: |
План трассы.
План трассы – это горизонтальная проекция оси дороги на местности.
Трасса дороги – это положение оси дороги в пространстве, отвечающее её проектное положение на местности.
Проектирование плана и продольного профиля дорог производится из условия наименьшего ограничения и изменения скорости, обеспечивающие безопасность и удобства движения и возможность реконструкции дороги за пределами перспективного периода.
Трасса дороги определяется двумя проекциями в плане и вертикали в продольном профиле.
При назначении элементов плана следует руководствоваться требованиям СНИП 2.05.02-85.
Дорогу следует вести по кратчайшему направлению, т.е. по прямой.
Угол поворота – это изменение направления трассы в плане.
Элементы круговой кривой.
Тангенс(Т) – это длина касательных расстояний от концов кривой до вершины угла поворота.
Биссектриса – это расстояние от вершины угла поворота до середины кривой.
Круговая кривая обеспечивает плавное движение между прямыми участками.
Домер – это разница в длине трассы по прямыми, проходящим через вершины угла поворота, и по кривой.
Трассу дороги в плане нанося сплошной основной линией по всей длине трассы, расставляют пикеты, расположенные на расстоянии 100м друг от друга.
Пикет (П) – это точка, фиксированная на местности для нивелирования трассы.
Карта должна быть привязана к сторонам света с указанием направлений на север стрелкой в левом верхнем углу карты.
2.1 Назначение вариантов трассы на карте (Описание воздушной линии, I и II вариантов трассы).
Воздушная линия идёт с ЮВ на СЗ. От ПК3+00 до 4+00 пересекает овраг. От ПК5+00 до ПК6+00 проходит через проселочную дорогу. От ПК12+00 до ПК13+00 идет через проселочную дорогу. От ПК23+00 до ПК26+00 идет овраг. На ПК26+00 идет за оврагом.
Дорога I вариант
Длина трассы 4000. С ПК 12+00 по ПК 18+00 дорога поворачивает с ЮВ на СЗ. За ПК18+00 до ПК19+00 после поворота следует сразу же пересечения с проселочной трассой
Дорога II варианта
Длина трассы 3700м. С ПК 10+00 по ПК 15+00 дорога поворачивает с ЮВ на СЗ. С ПК 11+00 по ПК 16+00 дорога проходит через проселочную дорогу. С ПК 24+00 по ПК 29+00 дорога пересекается с проселочной дорогой, с ПК 30+00 по ПК34+00 происходит поворот и идет до КТ.
2.2 Расчёт закруглений.
I вариант поворот 1
l = 670
R= 300 м
ВУ=ПК 15+00
КТ ПК=40
Т= 0.66189*300=198.567м
К=1.16937*300=350.811м
Д=0.15441*300=46.323м
Б=0.19920*300=59.76м
элементы переходной кривой:
L=900 2 ß= 17011I t=44.97m p=1.12m
Полный тангенс закруглений определяем по формуле:
Т2=Т1+t (2.1)
Где Т-тангенс круговой кривой, м
t-добавочный тангенс
Т2= 198.567 +44,97=243,537м
Полную биссектрису круговой кривой определяем по формуле.
Б2=Б1 +р (2.2)
Где Б- биссектриса круговой кривой, м
Р - сдвижка круговой кривой, м
Б2=59.76+ 1.12=60.88 м
Угол, соответствующий сокращенной круговой кривой определяем по формуле:
ɣ= d - 2 ß (2.3)
ɣ=670 – 17011 ` = 49049`
Сокращенную кривую определяем по формуле:
К0= 0.86946*300=260.838 (2.4)
Полную длину закруглений определяем по формуле:
К2= К0+2L (2.5)
К2=260.838+2*90=440,838м
Определяем пикетажное положение начала и конца закругления по формулам:
ПК НЗ=ПК ВУ – Т2 (2.6)
ПК НЗ=1500- 243.537=1256.463 ПК12+56
ПК КЗ=ПК НЗ+К2 (2.7)
ПК КЗ=1256.463 + 440.838= 1697.301 м ПК 4+40
Определяем пикетажное положение начало и конца круговой по формуле:
ПК НКК = ПК НЗ +L (2.8)
ПК НКК = 1256.463+90= 1346.463 ПК=1 3+46
ПК ККК= ПК КЗ –L (2.9)
ПК ККК = 1697.301 – 90= 1607.301 ПК=16+07
Домер круговой кривой определяем по формуле:
D=2Т2-К2 (2.10)
D= 487.074-440.838=46.236 м
II поворот
L = 470
R= 500 м
ВУ=ПК 13+00м
Т= 0.43481*500=217.405м
К=0.88030*500=440.15м
Д=0.04932*500=24.66м
Б=0.09044*500=45.22м
Определяем элементы переходной кривой:
L=110m 2 ß= 12036I t=54.98m p=1.01m
Полный тангенс закруглений определяем по формуле:
Т2=Т1+t (2.11)
Где Т-тангенс круговой кривой, м
t-добавочный тангенс
Т2= 217.405+54.98=272.385м
Полную биссектрису круговой кривой определяем по формуле.
Б2=Б1 +р (2.12)
Где Б- биссектриса круговой кривой, м
Р - сдвижка круговой кривой, м
Б2=45.22+1.01=46.23 м
Угол, соответствующий сокращенной круговой кривой определяем по формуле:
ɣ= d - 2 ß (2.13)
ɣ=47 – 12036 ` = 34024`
Сокращенную кривую определяем по формуле:
К0=0.60039*500=300.195м (2.14)
Полную длину закруглений определяем по формуле:
К2= К0+2L (2.15)
К2=300.195+2*110=520.195м
Определяем пикетажное положение начала и конца закругления по формулам:
ПК НЗ=ПК ВУ – Т2 (2.16)
ПК НЗ=1300-272.385=1027.615м ПК 10+27
ПК КЗ=ПК НЗ+К2 (2.17)
ПК КЗ=1027.615+520.195=1547.81 м ПК 15+47
Определяем пикетажное положение начало и конца круговой по формуле:
ПК НКК = ПК НЗ +L (2.18)
ПК НКК = 1027.615+110=1137.615м ПК=11+37
ПК ККК= ПК КЗ –L (2.19)
ПК ККК = 1547.81-110=1437.81м ПК=14+37
Домер круговой кривой определяем по формуле:
D=2Т2-К2 (2.20)
D= 544.764-520.195=24.569 м
2.4 Сравнение вариантов по эксплуатационно техническим показателям.
| Показатели | Tg изм | I вариант | II Вариант | Преимущество | |
| I вариант | II вариант | ||||
| Длина трассы Lтр | м | - | + | ||
K= 
| 1,21 | 1,11 | - | + | |
| Количество углов поворота | м | + | - | ||
| Минимальная величина угла | градус | - | + | ||
| Средняя величина угла поворота | градус | 58.5 | - | + | |
| Минимальный радиус поворота | м | - | + | ||
| Средний радиус поворота | м | - | + | ||
| Количество пересекаемых в одном уровне | шт | + | - | ||
| Количество пересекаемых водоёмов | шт | - | - | + | + |
| Обеспечение видимости в плане | Обеспеченны | необеспеченны | + | - | |
| Леса | - | + | - | ||
| Протяжённость участка через населённые пункты | м | - | - | + | + |
| Протяжённость участка не благоприятных для устойчивости земли | м | - | + | - | |
| Протяжённость участка по сельско хозяйственной местности | м | - | + |
Вывод: Для детального проектирования принимаем первый вариант трассы. По большинству показателей оба варианта трассы близки.
Трасса II варианта пересекает четыре проселочные дороги и короче чем I, но требуется строительство 5 искусственных сооружений, что приведет к удорожание строительства
3.Продольный профиль
Продольный профиль – это разрез дороги по правой бровке земляного полотна.
Проектирование продольного профиля:
- установление и подготовка исходных данных для проектирования;
- нанесение на профиль линии поверхности земли по оси дороги;
- расчет элементов проектной линии;
- описание проектной линии;
- оформление.
Продольны уклон – это отклонение проектной линии от горизонтали в продольном направлении, выражается в промилях и вычисляется по формуле
i = (H - H)/ L, (3.1)
Где: H и H 
- начало и конец участка
L - расстояние между отметками
Рабочая отметка – это разность между проектными отметками и отметками земли.
Нулевые точки – это точки перехода насыпи в выемку и наоборот.
Проектная линия – это линия изображающая проектное положение бровки дороги в продольном профиле по отношению к поверхности земли.
3.1 Определение величины рекомендуемой рабочей отметки.
Величина рекомендуемой рабочей отметки зависит от: типа местности по характеру увлажнения дорожно-климатической зоны, вида грунта земляного полотна, расчётного уровня снегового покрова.
Исходные данные
1) Дорожно-климатическая зона - II
2) Грунт земляного полотна – супесь тяжелая
3) Глубина залегания грунтовых вод- Hrв = 2.35м
4) Возвышение низа дорожной одежды над уровнем грунтовых вод Ho= 1,1м
5) Толщина дорожной одежды hgo=45см
6) Наименьшее возвышение низа дорожной одежды над поверхностью земли ho=0,9м
Определяем максимальную глубину выемки без применения устройств понижения уровня грунтовых вод
H выемки = Hrв – Ho – hgo=2,95-1,1-0,45=1,4м
Таким образом в местах где грунтовые воды залегают на глубине 2,95м, выемки без понижения грунтовых вод устраивать нельзя, необходимо проектировать земляное полотно в насыпях с минимальной высотой 1,4 м.
Определяем рекомендуемую рабочую отметку на участках с необходимым поверхностным стоком
Hppo = ho+ hgo- ƒ=0,9+0,45-0,1=1,25м
Где ƒ-разность отметок кромки проезжей части и бровки земляного полотна
ƒ = с *iо = 2,5*0,04=0,1 (3.2)
с- ширина обочины, м
iо- поперечный уклон обочины, ‰
Определяем рекомендуемую рабочую отметку с учетом расчётного уровня снегового покрова на участках местности с обеспеченным поверхностным стоком.
Hppo = Hбр+Hсн (3.3)
Где Hбр – минимальное возвышение бровки насыпи над уровнем снегового покрова, принимается ровным для дорог III категории 0,6 м Hсн- толщина снегового покрова 0,62м
Hppo= 0,6+0,56=1,16м
Таким образом на участках где поверхностный сток не обеспечен, земляное полотно должно иметь минимальную рабочую отметку 1,25, а где обеспечен, высоту насыпи можно снизить до 1,16м
3.2 Расчет элементов проектной линии (продольные уклоны, вертикальные кривые, нулевые точки).
Продольные уклоны:
J= 
(3.4)
J= 
‰
J= 
‰
J= 
‰
J= 
‰
J= 
‰
J= 
‰
Проектные отметки:
ПК0+00 =197,5м
ПК1+00=197,5+(1.93/1000*100)=199,43м
ПК2+00=199,43+(1.93/1000*100)=201,36м
ПК3+00=201,36+(1.93/1000*100)=203.29м
ПК4+00=203,29+(1.53/1000*75)=205.22м
ПК5+00=205.22+(1.53/1000*25)=207.15м
ПК6+00=207.15+(1.53/1000*100)=209.08м
ПК7+00=209.08+(1.53/1000*100)=211.01м
ПК8+00=211.01+(1.53/1000*100)=212.94м
ПК9+00=212.94-(2.4/1000*100)=212.7м
ПК10+00=212.7-(2.4/1000*25)=212.46м
ПК11+00=212.46-(2.4/1000*75)=212.22м
ПК12+00=212.22-(2.4/1000*100)=211.98м
ПК13+00=211.98-(2.4/1000*100)=211.74м
ПК14+00=211.74-(2.4/1000*100)=211,5м
ПК15+00=211.5-(2.4/1000*100)=211,26м
ПК16+00=211.26-(2.4/1000*100)=211.02м
ПК16+25=211.02-(0.0024*25)=210.96м
ПК17+00=210.96+(29.1/1000*75)=213.14м
ПК18+00=213.14+(29.1/1000*100)=216.05м
ПК19+00=216.05+(29.1/1000*100)=218.96м
ПК20+00=218.96-(14.3/1000*100)=217.53м
ПК21+00=217.53-(14.3/1000*100)=216.1м
ПК22+00=216.1-(14.3/1000*100)=214.67м
ПК23+00=214.67+(14.3/1000*100)=213.24м
ПК24+00=213,24+(14.3/1000*100)=211.81м
ПК25+00=211.81-(14.3/1000*100)=210,38м
ПК26+00=210.38-(14.3/1000*100)=208.95м
ПК27+00=208.95-(14.3/1000*100)=207,52м
ПК28+00=207.52-(14.3/1000*100)=206,09м
ПК29+00=206.09-(14.3/1000*100)=204.66м
ПК29+50=204.66-(0.0143*50)=203.95м
ПК30+00=203.95-(21,4/1000*100)=201,76м
ПК31+00=201,76-(4.38/1000*100)=197.38м
ПК32+00=197.38-(4.38/1000*100)=193м
ПК33+00=193+(4.38/1000*100)=188.62м
ПК34+00=188.62-(4.38/1000*100)=184,24м
ПК35+00=184.24-(4.38/1000*100)=179.86м
ПК36+00=179.86-(4.38/1000*100)=175.48м
ПК37+00=175.48-(4.38/1000*100)=171.10м
ПК38+00=171.10-(4.38/1000*100)=166.72м
ПК38+50=166.72-(0.0438*50)=164.53м
ПК39+00=166.72-(4.38/1000*100)=162.54м
ПК39+25=162.34-(0.0438*25)=161.25м
ПК40+00=161.25+(0.0526*75)=166.87м
ПК41+00=166.87+4.57=171.44м
Рабочие отметки:
ПК0+00 =197,5-196,5=1м
ПК1+00=199,43-198,3=1,13м
ПК2+00=201,36-201.4,5= -0,04м
ПК3+00=203,29-202.5= 0.79м
ПК4+00=205.22-204.7= 0.52м
ПК5+00=207.15-206.5= 0.65м
ПК6+00=209.08-208.2= 0.88м
ПК7+00=211.01-208.56=3,01м
ПК8+00=212.94-209.7=3.94м
ПК9+00=212.7-212.1=0.6м
ПК10+00=212.46-211.36=1.1м
ПК11+00=212.22-211.50=0.72м
ПК12+00=211.78-210.8=0.98м
ПК13+00=211.74-210.63= 1,11м
ПК14+00=211.5-208= 3.5м
ПК15+00=211.26-207.53=3.73м
ПК16+00=211.02-210=1.02м
ПК17+00=210.96-211.30=-0.34м
ПК18+216.05-213=3.05м
ПК19+00=218.96-216=2.96м
ПК20+00=217.53-216=1.53м
ПК21+00=216.1-214.5=1.6м
ПК22+00=214.67-213.5=1.17м
ПК23+00=213.24-212.5=0.74м
ПК24+00=211.81-211.5=0.31м
ПК25+00=210.38-211=-0.62м
ПК26+00=208.95-206.4=2.55м
ПК27+00=207.52-205.2=2.32м
ПК28+00=206.09-203.3=2.79м
ПК29+00=204.66-202.4=2.26м
ПК30+00=201.76-204.74=-2.98м
ПК31+00=197.38-202.6=-5.22м
ПК32+00=193-201.7=-8.7м
ПК33+00=188.62-201.2=-12.58м
ПК34+00=184.24-197.3=-13.06м
ПК35+00=179.86-189.7=-9.84м
ПК36+00=179.86-184.7=-4.84м
ПК37+00=175.48-171.35=4.13м
ПК38+00=166.72-166.88=-0.16м
ПК39+00=163.44-161.35=2.09м
ПК40+00=166.87-169=-2.13м
ПК41+00=171.44-170=1.44м
Нулевые точки:
Х1= 
= 
=96.5 y1= 
= 
=3.4
Х2= 
= 
=78.03 y2= 
= 
=21.9
Х3= 
= 
=58.6 y3= 
= 
=41.3
1)Определяем элементы вертикальной кривой:
R= 10000м
Т= 
К=2*Т=2*63=126м
j 1 =15‰
L 1 =j*R=150м
h 1 =L2/2R=1.125м
L 2 =24м
h 2 =0,288м
К= L 1 - L 2 =150-24=126
2) Определяем пикетажное положение
НК1КК и ВК
ПК НК = ПКВУ –Т = 800-126=674 ПК6+74
ПК КК= ПКВУ +Т=800+126=926 ПК9+26
ПК ВК=ПККК+ L 2 =926+24=950 ПК9+50
3) Определяем проектные отметки НКК и ВК
НК=ВУ-(Т* j 1)=212.94+(63*0,015)=211.99м
КК=ВУ+(Т* j 2)=212.94-(63*0,024)=213.09м
ВК=КК+h2=213.09+0.03=213.12м
4) Определяем расстояние от ВК до промежуточных точек и превышения относительно ВК.
L 3 =950-700=250м h 3 =0,05м
L 4 =950-800=150м h4=0.03м
L 5 =950-900=50м h 5 =0.01м
5) Определяем проектные отметки промежуточных точек.
ПК2+00=ВК- h 3 =213.11-0.05=213.06м
ПК3+00=ВК- h4=213.11-0.03=213.08м
ПК4+00=ВК- h 5 =213.11-0.01=213.1м
1)R= 10000м
Т= 
К=2*Т=2*83.5=167м
j 1 =2.4‰ j 1 =19.1‰
L 1 =24м L 1 =191м
h 1 =0.0024м h 1 =167м
К= L 1 - L 2 =191-24=167м
2) Определяем пикетажное положение
НК1КК и ВК
ПК НК = ПКВУ –Т = 1625-83.5=1541.5м ПК15+42
ПК КК= ПКВУ +Т=1625+83.5=1708.5м ПК17+09
ПК ВК=ПККК+ L 2 =1541.5-24=1517.5м ПК15+18
3) Определяем проектные отметки НКК и ВК
НК=ВУ-(Т* j 1)=210.96- 
=210.8м
КК=ВУ+(Т* j 2)=210.96+ 
=211.75м
ВК=КК+h2=174,4-3,12=171,3м
4) Определяем расстояние от ВК до промежуточных точек и превышения относительно ВК.
L 3 =ПК16+00-1517.5=82.5м h 3 =0.34м
L 4 =ПК17+00-1517.5=182.5м h4=1.67м
5) Определяем проектные отметки промежуточных точек.
ПК6+00=ВК- h 3 =210.7+0.34=211.04
ПК7+00=ВК- h4=210.7+1.67=212.37м
1)R= 10000м
Т= 
К=2*Т=2*167=334м
j 1 =19.1‰ j 1 =14.3‰
L 1 =191м L 1 =143м
h 1 =1.824 м h 1 =1,022м
2) Определяем пикетажное положение
НК1КК и ВК
ПК НК = ПКВУ –Т = 1900-167=1733м ПК17+33
ПК КК= ПКВУ +Т= 1900+167=2067 ПК20+67
ПК ВК=ПККК+ L 2 =2067-143=1924 ПК19+24
3) Определяем проектные отметки НКК и ВК
НК=ВУ-(Т* j 1)=218.90-(167*0,0191)=215.7м
КК=ВУ+(Т* j 2)=218.90-(167*0.0143)=216.5м
ВК=КК+h2=216.5+1.022=217.02м
4) Определяем расстояние от ВК до промежуточных точек и превышения относительно ВК.
L 3 =ПК19+24-1800=124м h 3 =0.7688м
L 4 =ПК19+24-1900=24м h4=0,02888м
L 5 =ПК19+24-2000=76 L 5 =0.2888м
5) Определяем проектные отметки промежуточных точек.
ПК18+00=ВК- h 3 =217.02-0.7688=216.25м
ПК19+00=ВК- h4=217.02-0.02888=216.99м
ПК20+00=ВК-h=217.02-0.2888=216.73м
1)R= 5000м
Т= 
К=2*Т=2*74.75=147.5м
j 1 =14.3‰ j 1 =43.8‰
L 1 =71.5м L 1 =219м
h 1 =0,511м h 1 =4,80м
2) Определяем пикетажное положение
НК1КК и ВК
ПК НК = ПКВУ –Т = 2950-73.75=2876.3м ПК28+76.3
ПК КК= ПКВУ +Т=2950+73.75=3023.7м ПК30+23.7
ПК ВК=ПККК+ L 2 =2876.3-71.5=2804.8м ПК28+04
3) Определяем проектные отметки НКК и ВК
НК=ВУ-(Т* j 1)=203.95+(73.75*0,0143)=205.004м
КК=ВУ+(Т* j 2)=203.95-(73.75*0,0438)=200.719м
ВК=КК+h2=205-0.511=205.511м
4) Определяем расстояние от ВК до промежуточных точек и превышения относительно ВК.
L 3 =ВКПК29+00-ПК28+04.8=95.2м h 3 =0.906м
L 4 =ВКПК30+00-ПК28+04.8=195.2м h4=3.810м
5) Определяем проектные отметки промежуточных точек.
ПК29+00=ВК- h 3 =205.515-0.906=204.609м
ПК30+00=ВК- h4=205.515-3.810=201.705м
1)R= 2000м
Т= 
К=2*Т=2*96.4=192.8м
j 1 =43.8‰ j 1 =52.6‰
L 1 =87.6м L 1 =105.2м
h 1 =1.91м h 1 =2,76м
2) Определяем пикетажное положение
НК1КК и ВК
ПК НК = ПКВУ –Т = 3925-96,4=3828.6м ПК38+28.6
ПК КК= ПКВУ +Т=3925+96.4=4021.4 ПК40+21.4
ПК ВК=ПККК+ L 2 =4021.4-87.6=3933.8м ПК39+33.8
3) Определяем проектные отметки НКК и ВК
НК=ВУ-(Т* j 1)=161.25+(96.4*0,0438)=165.4м
КК=ВУ+(Т* j 2)=161.25+(96.4*0,0526)=166.3м
ВК=КК+h2=166.3-2,76=163.54м
4) Определяем расстояние от ВК до промежуточных точек и превышения относительно ВК.
ПК39+33.8-39+00=33.8м h=0.285м
ПК40+00-39+33.8=66.2м h=1.095м
5) Определяем проектные отметки промежуточных точек.
3855.07+0.285=3855.3м
3855.07+1.095=3856.1м
3.3Краткое описание проектной линии.
По основному ходу по всей протяженности трассы проектная линия проходит по обертывающей. Отклонения от рекомендуемой рабочей отметки имелось на местах больших насыпей, глубоких выемок и в местах маленьких впадин в рельефе.
Основными контрольными точками при проектировании являются строго фиксированные в начале (190 м) и в конце (205м) трассы и установленная расчётом минимальная отметка бровки насыпи у трубы. Фактически зафиксированные отметки не значительно отличаются от контрольных. Так у трубы ПК 18+50 контрольная отметка 180/ На участке от ПК7+00до ПК9+00 присутствует высокая насыпь от ПК 3+00 до ПК 5+00 глубокая выемка. Максимальная высота насыпи7,86, а максимальная глубина выемки6,24.Радиус выпуклой вертикальной кривой 10000м, соответствует рельефу проектируемого участка и обеспечивает требуемую плавность движения. Водоотвод в продольном профиле полностью обеспечивается по дну кюветов по уклонам местности.
4.Дорожная одежда.
Проектирование дорожных одежд представляет собой единый процесс конструирование и расчета дорожной одежды.
Дорожную одежду проектируют на перспективный период до очередного капитального ремонта (в среднем 15 лет, с усовершенствованным облегченными 10 лет, с переходными 6-8 лет).
Расчет дорожной одежды оценивают по трем критериям:
1) по допускаемому упругому прогибу;
2)по сдвигу подстилающего в грунте и малосвязных материалов слоёв, а также по сдвигу в слоях асфальтобетона;
3) по прочности слоев из монолитных материалов на растяжение при изгибе.
Исходными данными для проектирований дорожных одежд являются: категория дорог, интенсивность движения, ежегодный рост интенсивности, природные условия, дорожно-климатическая зона, тип местности, вид грунта земляного полотна, наличие местных дорожно-строительных материалов, тип дорожного покрытия, группа расчетного автомобиля, соответствующая проектируемой территории дороги.
4.1 Определение расчётной интенсивности движения и требуемого модуля упругости.
1) Определяем интенсивность движения грузовых машин и автобусов на перспективный двадцатый год.
N20=Na (4.1)
Где N – перспективная интенсивность движения на двадцатый год
а – относительная часть грузовых машин и автобусов в общем составе движения
N20=785*0,95=745.75 авто/ сут
2) Определяем суммарную интенсивность движения на конец расчётного периода.
Nсум= 
* mn (4.2)
Где 
mn - коэффициент показывающий увеличения интенсивности движения данного года (20 или n) относительно интенсивности первого года эксплуатации дороги.
Для капитального типа:
Nсум15= * m15 = 
* 5.47=422.7 авто/сут
Для облегчённого типа:
Nсум10= * m10 = 
* 3.11=240.3 авто/сут
3) Определяем расчётную интенсивность движения для двухполосной проезжей части.
Nрас=0,7 Nсум (4.3)
Для капитального типа:
Nрас=0,7*422.7=295.89 авто/сут
Для облегчённого типа:
Nрас=0,7*240.3=168.21авто/сут
4) Определяем расчётную приведённую к расчёту автомобилю интенсивность движения.
Nрас= NрасP1S1+ Nрас P2S2+…+ Nрас PnSn (4.4)
Где P1,, P2, Pn – относительная часть автомобилей разных марок в общем составе движения.
S1,S2,Sn – коэффициент приведения разных марок и расчётному автомобилю.
Для капитального типа:
Nрас=295.89*0,25*0,06+295.89*0,33*0.74+295.89*0,22*1.94+295.89*0,15*1.14=253.38 авто/сут
Для облегчённого типа:
Nрас=168.21*0.25*0,06+168.21*0,33*0.74+168.21*0,22*1.94+168.21*0,15*1,14=211.25 авто/сут
5) Минимальный модуль упругости:
Для капитального типа:
Emin= 125МПа
Для облегчённого типа:
Emin= 125МПа
6) Требуемый модуль упругости:
Для капитального типа:
Eтр=1905 МПа
Для облегчённого типа:
Eтр=1408 МПа
Вывод: Так как Eтр больше минимума,то для дальнейшего расчета принимаем Eтр=1905 грунт облегченный
Облегчённый тип покрытия: Eтр=185 МПа
4.2 Назначение конструкций дорожной одежды.
В соответствием с исходными данными, расчётной приведенности движения и требуемый модуль упругости принимаем 2 варианта дорожной одежды:
Вариант1: Покрытие усовершенствованного капитального типа.
Горячий мелкозернистый асфальтобетон h1=3.5cм
Горячий крупнозернистый асфальтобетон h2=5cм
Гравийно песчаная смесь,укреплённая смесью цемента h3=9cм,
Щебень устроенный по способу заклинки h4=13cм,
Песок h5=14cм.
Вариант2: Покрытие усовершенствованного облегчённого типа.
Горячий мелкозернистый асфальтобетон h1=5cм
Щебень устроенный по способу заклинки h2=12cм
Щебень устроенный по способу заклинки h3=8cм
Песок крупно зернистый h4=17cм.
4.3 Расчёт дорожной одежды по упругому прогибу.
1) Определяем расчётное значение влажности группа.
W=W1(1+Q*Vm) (4.5)
Где W1 – нормативное значение влажности грунта.
Q- коэффициент нормативного откланения.
Vm – коэффициент вариации равной (0.1)
| Кн | 0,85 | 0,90 | 0,95 | 0,98 | 0,99 |
| Q | 1,06 | 1,32 | 1,71 | 2,19 | 2,49 |
Капитальный тип
Wр=0,64(1+1,32*0,1)=0,72
Облегчённый тип
Wр=0,64(1+1,06*0,1)=0,70
2) Определяем расчётное значение модуля упругости грунта.
Егр= Е1(1- Q*VЕ) (4.6)
Где Егр- нормативное значение модуля упругости грунта соответствующий расчётному значению влажности грунта.
VЕ - коэффициент вариации модуля упругости грунта.
Егр=46(1-1,32*0,005)=45,6 МПа
Егр=46(1-1,06*0,005)=45,7 МПа
3) Определяем общий модуль упругости на поверхности второго слоя.
190.5 МПа
| 57.6 |
| 14.43 |
h1 = 3.5см мелкозернистый асфальтобетон E1=4400МПа
h2 = 5см крупнозернистый асфальтобетон E2=2200 МПа
h3 = 9 см смесь E3=450 МПа
h4 =13см гравий E4=300-450 МПа
h5 = 14см крупнозернистый песок E5=100 МПа
45,6МПа
1) 
= 
0.09
2) 
= 
0.052
3) по номограмме:
(4.7)
= 
=0,045 * 3600=162 МПа
4) 
= 
0.13
= 
Еобщ=0,05*2600=130МПа
5) 
= 
0.24
= 
Еобщ=0,26*400 =104МПа
6) 
= 
0.35
= 
Еобщ=0,18*320 =57.6МПа
= 
=0,46
= 
=0,576
По номограмме:
0,39*37=14,43 =14 см
Облегчённый тип
1408 МПа
| 31.5 |
| 17.02 |
h1 = 5см горячий асфальтобетон E1=МПа
h2 = 12см щебень уложенный по способу заклинки E2=МПа
h3 = 8 см щебень уложенный по способу заклинки
h4 =17см песок крупнозернистый E4= МПа
45,7МПа
1) = 
0.12
2) = 
0.039
3) по номограмме:
(4.8)
= 
=0,02 * 3600=72 МПа
4) = 0.24
= 
Еобщ=0,14*400=56МПа
5) = 
0.32
= 
Еобщ=0,09*350 =31.5МПа
= 
=0,45
= 
=0,32
По номограмме:
0,46*37=17.02 =17 см
4.4 Сравнение вариантов дорожной одежды.
Сравнения выполняют по суммарным затратам приведенных к исходному году. За год приведения принимают последний год строительства дороги. Срок сравнения для вариантов принимают одинаковым и равным сроку службы дорожной одежды до первого капитального ремонта наиболее долговечного варианта.
Суммарные проведенные затраты для каждого варианта дорожной одежды включая в себя следующие затраты связанные непосредственно с самой дорогой.
1) Капитальное вложение строительства дорожной одежды
2) Суммарное приведение затраты на капитальный ремонт дорожной одежды
3) Суммарное приведение затраты на текущий ремонт и содержание дорожной одежды
4)Суммарные приведенные затраты на 1000м2 дорожной одежды
Исходные данные
1) конструкция сравниваемая варианты дорожной одежды
Вариант 1: мелкозернистый асфальтобетон h1=4cм, крупнозернистый асфальтобетон h2= 5см, смесь гравийно песчаная h3=8см, щебень уложенный по способу заклинки h4=12см, песок крупнозернистый h5=14см.
Вариант 2: горячий асфальтобетон h1=5см, щебень уложенный по способу заклинки h2=8см, щебень уложенный по способу заклинки h3=12см,песок крупнозернистый h4=17см.
2) Год приведения затрат (срок окончания строительства дороги) 2012год.
Межремонтные сроки:
Капитальный тип:
tIкр=18лет
tIкр=12лет
для текущего ремонта и содержания t-ежегодно.
3) Срок сравнения вариантов дорожной одежды tср=18лет =>расчётным будет 2030 год.
Расчёт:
1) капитальное вложение в строительство дорожной одежды:
К0= 
1+ 
2+ 
+ 
+ 
(4.9)
Где 
1,2,3,4,5 - стоимость слоев дорожной одежды, по укреплённым показателей на 1000м2 при толщине слоя 10см. h1.2,3 - толщина слоев в см.
К0=3,86/10*3.5+3,04/10*5+1,64/10*9+1,40/10*13+0,59/10*14=1,35+1,52+1,47+1,82+0.75=6,01 тыс.руб.
К0=3,04/10*4.5+1,40/10*12+1,40/10*8+0,59/10*17=1,36+1,68+1,12+0,91=5,0.7 тыс.руб.
2) суммарные приведённые затраты на капитальный ремонт дорожной одежды
Е1n=Ккр* 
(5.0)
Где n-количество капитальных ремонтов за срок сравнения
Ккр- затраты на капитальный ремонт 3,68руб/м2
– 0,08 нормативный коэффициент приведения
tкр- год осуществления капитального ремонта (18) облегчённого (12)
- коэффициент приведения затрат будущих лет к исходному году
а) капитальный тип
S11=3,68* 
=0,94 тыс.руб.
Облегчённый тип
S11=3,68* 
=1,41 тыс.руб.
3) Сумарнное приведенные затраты на текущий ремонт и содержание дорожной одежды
Е1tср=Стр* 
(5.1)
Срок сравнения 18 лет:
Стр- затраты на текущий ремонт и содержание 0,06092 руб/м2
t- период времени от года приведения затрат до года когда эти затраты осуществляются.
S118= 0,06092 * [ 
]=0,5709 тыс.руб.
4) Определяем суммарные приведения на 1000м2
Рпр= 
[к0+S1nКкр 
]+S1tcр 
(5.2)
Где Еn=0,12 –нормативный коэффициент эффективности капиталовложения
а) Рпр= 
0,94 ]+0,570=12,3459 тыс
б) Рпр= 
1,41 ]+0,5709=10,2909 тыс 6.48
Так как расчёты ведем в ценах 1954 года, то вводим коэффициент на удорожание ценам 2012 года 35
а) 12,3459*35=432,1065 тыс.руб.
б)10,2909*35=360,1815 тыс.руб.
Вывод: Облегчённый тип экономиие
5.Искусственные сооружения.
Для пропуска воды через земляное полотно проектируют искусственные сооружения (трубы, малые мосты). Количество искусственных сооружений зависит от рельефа местности и климатических условий.
Труба – это конструктивный элемент водоотвода для спуска поверхностных вод с ездового полотна и тротуара.
Мост – это инженерное сооружение, которое служит для преодоления препятствий через живое сечение реки.
Трубы классифицируются:
- по форме отверстия,
- по количеству отверстий,
- по материалу изготовления труб.
5.1 Исходные данные для определения отверстия трубы и малого моста.
1.Ливневый расход: 5м³
2.Вероятность привычного паводка: ВП = 2%
3. Интенсивность дождя, часовой период: ar = 0,82мм/мин
4. Площадь водосборного бассейна: F1 = 0.5 км²
5. Длина главного лога: бассейна L1 = 0.525м;
6. Средний уклон главного лога:
i = 
(5.3)
Hr = верхняя отметка на границе водосборного бассейна
Hc - отметка земли у? сооружения
In1= 
7. Уклон лога у сооружения:
L = 
(5.4)
L = = 
=0,04 *1000= 40%
Hb и Hh - отметки точек расположения выше и ниже отметок точек осевой точки трубы.
8. Коэффициент перехода от ливня часовой продолжительности к интенсивности дождя расчетной продолжительности
Kt = 2,20
9. Коэффициент потери стока
α1 = 0.6-0.9
10. Коэффициент редукции
φ = 
= 
11.Максимальный ливневый расход
Q1 = 16,7* aн *Kt * F*α*φ = 6.06м³
12. Коэффициент турбулентности и показатель степени половодья:
K0 = 0,02 n = 0,25
13.Средний многолетний слой стока:
h = 88мм
14.Вводим поправки: 0.5*1.25=0.625
15. Коэффициент вариации:
Cv = 1
16. Коэффициент асимметрии
Cs = 2 Сv = 2*0,5 = 1
17. Модульный коэффициент:
hp = h* Kp =202.4
18.Расчетный слой суммарного стока:
Hp = h x Kp = 8.8 * 23 = 202.4 (мм)
19. Коэффициент зазерненности и заболоченности:
S1 = 1 S2 = 1
20. Максимальный снеговой расход:
Q1 = 
м3/с
5.2. Проектирование дорожной водопропускной трубы.
1.Установление расчетного расхода и подбор отверстия трубы.
Максимальный ливневый расход больше максимального снегового.
Пропустить ливневый расход QЛ1 = 6.06 м³/с может круглая безнапорная труба d = 2 м, с глубиной воды перед трубой h = 1.73 м, и скоростью на выходе из трубы V = 3.5 м/с Трубы с раструбным оголовком и нормальным входным звеном.
2.Устанавливаем скорость на выходе из трубы:
Vвых= 0,85 √ g * Н (5.5)
где g - ускорение свободного падения – 9,81м/с2
Н - глубина воды перед трубой
Vвых= 0,85 √ 9,81* 1,73 = 4.12 м/с
3. Определение минимальной высоты насыпи у трубы.
НMin =d + δ + ∆ (5.6)
Где d- диаметр трубы принимается равным - 1,0м
δ - толщина трубы
Δ - минимальная толщина засыпки у трубы принимается равной при безнапорном режиме – 0,5м, а при напорном - 1,0м
НMin = 2+0,16 + 0,56 =2.72м
4. Определение длины трубы.
a)длина трубы без оголовка
ℓ ={ 
(5.7)
где В - ширина земляного полотна
m – коэффициент заложения откосов земляного полотна
Н - высота насыпи над трубой
d - диаметр трубы
- уклон лога у сооружения
n – толщина стенки оголовка -0,35м
α – угол пересечения оси трубы с осью автомобильной дороги
ℓ ={ 
=20.56м
b) длина трубы с оголовком
L = ℓ+ 2M (5.8)
Где M-длина оголовка – 1,47м
L = 20.56+2*3.66=27.88м
5. Назначение укрепления у трубы
a) скорость потока при растекании за трубой
V = 1,5*Vвых =1,5 *3.5 = 5.25 м/с
b) принимаем укрепление бетонными плитами. Типовые геометрические характеристики укрепления трубы диаметром 1,0м приведены в таблице:
| Укрепление мощением, м² | Каменная наброска | Укрепление сборочными бетонными плитами, м² | ||||||||
| откосы | русло | всего | ||||||||
| Площадь одиночного мощения | Площадь двойного мощения | всего | Площадь укреплен. плитами | Каменная наброска | ||||||
| Один | Двойной | |||||||||
| откос | русла | |||||||||
| 85.2 | 7.8 | 79,0 | 7.8 |
5.3.Проектирование малого моста
1. Устанавливаем расчетный расход.
Qл = 8,1 м³/с Qт = 8,1 м³/с
Принимаем за расчетный расход: Qр= Qл= 8,1 м³/с
2. Принимаем укрепление под мостом булыжником размером 100-150м (каменной набросной) при глубине 3м и скорости потока V= 3,8 м/с
3. Скорость в жатом сечении
Vс = 1,1 Vдоп (5.9)
Vс = 1,1 * 3,8 = 4,18 м/с
4. Определяем глубину воды перед мостом
Н = 1,46 * 
(5.10)
Н = 1,46 * 
= 2,6м
5. Определяем расширенное отверстие моста
В = 
(5.11)
В = 
=1,45м
6. Для перекрытия расчетного отверстия моста принимаем типовые пролетные строения для автодорожных мостов с расчетной длиной пролета ℓp= 13,46м, с длиной пролетного строения ℓпр= 14,06м и строительной высотой конструкции hкон = 1,02м.
7. Определяем длину моста
Lm = b + 3* (Нm + hc) + Σd + 2q (5.12)
Где b – расчетное отверстие моста
Нm - высота насыпи под мостом
Hc - глубина потока под мостом 0,5Н
Σd – сумма ширины промежуточных опор, при свайных опорах-0,35м, а при опорах стенка -0,4м
q – расстояние от вершины конуса и началом или концом моста, принимаем при высоте насыпи до 6м - 0,75м, при высоте более 6м - 1м.
Lm = 1,45 +3* (1,3 + 6,84) + 0,35 + 2*1 =28,2м
8. Определяем минимальную высот моста
Нmin = 0,88Н + Z + hкон (5.13)
Где Z – зазор от воды низа пролетного строения, принимаемый согласно ВСН200-62 равным Z= 0,5м. Над наивысшим уровнем ледохода Z= 0,75м и при наличии корнехода Z= 1,0м
h – конструктивная высота для принятого типа моста 1,02м
НMin = 0,88 * 2,6 + 0,5 + 1,02 =3,81м
9.Укрепление у моста
а) Скорость потока за мостом
V = 1,5Vc (5.14)
V = 1,5 * 4,18 = 6,27м/с
б) длина укрепления за мостом
Lук = 2R = 2 * 1,5 Нм (5.15)
Lук = 2 *1,5* 6,84 =20,52м
в) Относительная длина укрепления
А = 
(5.16)
А = = 
г) Относительная длина размыва
n = 
=0,92 (5.17)
д) глубина ковша размыва
hразм=n*H = 0,92*2,6 = 2,4м
Принимаем тип укрепление бетоном М-150, толщиной 12см
Схема моста
6.Земляное полотно
Земляное полотно – это дорожное сооружение, служащее основанием для различных конструктивных слоев одежды. Оно может быть в виде насыпи, выемки, полунасыпи, полувыемки.
Элементы земляного полотна
1) Основание трассы – это массив грунта в условиях естественного залегания. Он располагается ниже насыпного слоя.
2) Тело насыпи располагается ниже рабочего слоя. Чаще применяется местный или привозной грунт.
3) Верхняя часть земляного полотна – это часть полотна располагается в пределах земляного полотна на 2/3 глубины промерзания, но не менее 1,5 м от поверхности проезжей части.
4) Откосные части – это боковые наклонные поверхности, которые ограничивают искусственное сооружение.
5) Устройство для понижения или отвода грунтовых или поверхностных вод.
6.2 Водоотвод.
Для ограждения земляного полотна от разрушительного действия поверхностных вод или капиллярного поднятия грунтовых вод необходимо проектировать водоотводные сооружения.
Совокупность сооружений по сбору, задержанию, отводу воды от плотна и пропуску её через полотно составляют систему дорожного водоотвода.
Для отвода поверхностных вод дорожному полотну, т.е. проезжей части в зависимости от типа покрытия придают поперечный уклон в размерах. Согласно СНиП 3,05,03-85, попе5речные уклоны обочина должны быть на 10-30% больше уклонов проезжей части.
На дорогах I, II, III, категорий обочины подлежать укреплению на ширину не менее 0,75 м, а на дорогах IV и V категорий с усовершенствованными покрытиями на ширину не менее 0,5 м.
Продольный водоотвод –кюветы.
Помимо соблюдения надлежащего возвышения бровки земляного полотна над уровнем различных горизонтов, необходимо обеспечить дорогу нормальным стоком поверхностных вод. Для укрепления отвода воды от земляного полотна, устроенного в виде небольшой насыпи, необходимо вдоль него устраивать боковые канавы с продольными уклонами, обеспечивающими быстрый отвод воды по уклону в естественные водоемы.
Кюветы треугольного и трапецеидальной формы устраивают в выемках при нулевых профилях, а также при насыпях высотой до 1-12см.
Кюветы – резервы обычно трапецеидальной формы для отвода воды являются одновременно резервом грунта, из которого возводится насыпь.
Для дорог высших категорий рекомендуется земляное полотно устраивать без кюветов.
6.3. Поправки к объемам земляных работ.
После определения профильного объема земляных работ для насыпи выемки необходимо установить несколько поправок, которые увеличивают или уменьшают объемы земляных работ.
Поправки отражают в ведомости попикетного подсчета объемов земляных работ и покилометровой ведомости объемов земляных работ.
Поправка на устройство дорожной одежды вызвано тем, что профильные объемы насыпи и выемок определяют без учета поперечных уклонов проезжей части и обочин, а также без учета объема занимаемого дорожно-строительными материалами в конструкции дорожной одежды и укрепительных полос на обочинах. В связи с этим из профильного объема насыпи необходимо вычесть объем занятый дорожно-строительными материалами и прибавить к нему объем сточного треугольника. Для определения объема выемки к профильному объему надо прибавить объем корыта, в котором укладывают дорожно-строительные материалы и вычесть из него объем сточного треугольника.
Fт =c2co + b (cio + 
) (6.1)
Где с - ширина обочины, м
io и 
- уклоны обочины и проезжей части, ‰
b -ширина проезжей части, м
Площадь сечения дорожной одежды из каменных материалов:
Fgo = b*hgo (6.2)
Где hgo -толщина дорожной одежды до песочного слоя, м
Площадь сечения краевых полос и укрепление обочин:
Fку = 2(c| hкп + c/// hу) (6.3)
Где c| и c/// - ширина краевых полос и укрепление обочин, м
hкп и hу - толщина краевой полосы с основанием и укреплением обочин, м
Площадь сечения слоя из песчаного материала при укладке на всю ширину земляного полотна:
F=[B+2m(hgo+ 
)] hп (6.4)
Где В - ширина земляного полотна, м
m - коэффициент заложения откосов
hп - толщина слоя песка, м.
Поправка на устройство дорожной одежды:
Vgo= 
[Fgo+Fку+Fп) – FT]*L (6.5)
Эту поправку при подсчете объемов насыпи вводят с отрицательными знаком, так как земляные работы уменьшаются на объем занимаемый дорожной одеждой. В выемках поправка на устройство дорожной одежды наоборот увеличивает объем земляных работ, поэтому вводится с положительным знаком.
Поправку на растительный грунт принимают для всех насыпей и выемок.
При устройстве насыпи к её профильному объему прибавляют поправку:
VHp=[B+2m(Hcp+ 
)]hp*L (6.6)
Где - коэффициент заложения откоса,
Hcp – средняя высота насыпи, м
hp - толщина снимаемого растительного грунта, м
При устройстве выемки от её профильного объема отнимают поправку:
VBp=[B+2 hk (m+n)+2(bк+mHcp)]hp*L (6.7)
Где hk и bк - глубина и ширина боковой канавы выемки, м
m - коэффициент заложения внутреннего откоса (m =3 для дорог I –III категории).
1) FT =22*0.04+6(2*0.04+ 
)=1м
2) Fgo= 6*0.245=1.47 м
3) Fку=2(0,5*0,245+1*0,12)=0.49м
4) Fп= [10+2*3(0.245+ 
)]0.17=2.04м
5) Vgo= [(1.47+0.49+2.04)-1]*1=3.00м
6) 
VHp=[10+2*3(1.5+ 
)]0.31=6.17м
7) VBp=[10+2*0.6(3+6)+2(0.8+3*1.5)]0.31=9.73м
6.5 Укрепление откосов земляного полотна.
Поверхности откосов земляного полотна повержены разрушающему действию атмосферных вод и ветра. Особенно разрушительное действие оказывают стекающие по откосам воды на земляное полотно из лессовидных и подобно им грунтам и выдувание частиц ветром в пылеватых и мелкопесчаных грунтах в сухие сезоны года.
Значительное разрушение может произвести вода, текущая вдоль полотна у самой подошвы откоса, особенно на поймах рек, берегах больший водоемов.
Тип укрепления для откосов, подвергающихся постоянному воздействию течения воды, назначают в зависимости от расчётной скорости.
Тип укрепления для откосов насыпей и выемок вне водотоков назначают в зависимости от рода грунта земляного полотн
Дата добавления: 2015-10-24; просмотров: 205 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Unreal Tournament 2004 | | | II. Учет накладных расходов на примере ТОО «Тепломонолит». |