Московская государственная академия коммунального хозяйства и строительства

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА И СТРОИТЕЛЬСТВА

Факультет: Городское строительство и хозяйство Кафедра: Г ородское дорожное строительство и хозяйство

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ «ГОРОДСКИЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ»

Преподаватель: Макачёв А. Ю. Студент: Сорокина Н.А. Шифр: ГСХ 08-085

Москва 2011 год

Содержание

1. Исходные данные показатели.

2. Проектирование поперечного профиля улицы.

3. Размещение на поперечном профиле улицы подземных инженер­ных коммуникаций.

4. Схема конструкций дорожной одежды двух типов. Выбор и рас­чет одного типа конструкции дорожной одежды для запроектиро­ванной улицы.

5. Определение общей потребности площади для автостоянок и мес­та их размещения. Схема организации движения на подъезде и на автостоянке.

6. Литература.

1. Исходные данные:

Местонахождение города (дорожно-климатическая зона) - V Численность населения:

Города - 410 тыс. чел.

Жилого района - 54 тыс. чел.

Рабочих пром. зоны - 27 тыс. чел.

Марки транспортных средств:

Легковые

Грузовые:

КРАЗ грузоподъемность 12,0 т МАЗ грузоподъемность 8,0 т КАМАЗ грузоподъемность 10,0 т ЗИЛ грузоподъемность 6,0 т Автобусы

Интенсивность движения в час «пик»:

Транспорта в одном направлении:

Легковые - 1110 авт./ч

КРАЗ - 185 авт./ч

МАЗ - 190 авт./ч

КАМАЗ - 146 авт./ч

ЗИЛ - 125 авт./ч

Автобусы - 40 авт./ч

Пешеходов - 7800 пеш./ч

Грунтовые условия - супесь пылеватая

Тип местности по условиям увлажнения - 2

Скорость движения транспорта - 60 км/ч = 16,7 м/с

Расстояние между регулируемыми перекрестками - 700 м

Время цикла работы светофора T=50+f <1+35 = 95” с

t₃ 2t)K t_K

На поперечном профиле улицы должны быть размещены следующие подземные инженерные коммуникации: кабели силовые; теплосети; трубы водопровода; газопровод высокого давления.

2. Проектирование поперечного профиля улицы. Определяем размеры элементов улицы.

Определение ширины проезжей части улицы.

Ширина проезжей части улицы зависит от ширины одной ее поло­сы и числа полос движения, необходимых для пропуска заданного транспортного потока.

Таким образом, для установления ширины проезжей части нужно знать:

1. пропускную способность одной полосы движения для каждого вида транспорта;

2. необходимое число полос движения;

3. ширину каждой полосы движения.

Рассчитываем пропускную способность одной полосы движения.

Пропускную способность одной полосы движения находим по формуле:

N₄=3600v/L

Где: v - расчетная скорость движения, м/с

L- динамический габарит, или безопасное расстояние между транспортными единицами, двигающимися попутно в колонне (включая собственную длину), м. Определяется по формуле:

L = vt+(K₃v²/2g((p+i))+l+S

Где: v - скорость движения различных типов транспорта, м/с;

t - промежуток времени, с, между моментами торможения переднего и следующего за ним автомобилей, равный времени реакции водителя (зависит от квалификации водителя и принимается в пределах

0, 7-1,5 с), принимаем t=0,9 с

К_э - коэффициент эксплуатационного состояния тормозов К_э=1,4 для легкового автомобиля К_э=1,7 для грузового автомобиля g - ускорение свободного падения = 9,81 м/с² Ф - коэффициент сцепления пневматической шины колеса с покрытием, изменяющейся в зависимости от состояния покрытия от 0,8 до 0,1; в данном случае принимаем ф=0,3

i - продольный уклон, принимаемый при движении на подъеме со знаком плюс, при движении на спуске - со знаком минус, в данном случае условно расчет ведем для горизонтального участка, т. е. i=0

I - длинна экипажа, м

Длинна транспортных средств:

Транспортное средство	Длин а, м
Легковые автомобили	4-6
Грузовые автомобили	6-10
Автобусы	7-10

Для расчета принимаем 1 легковой = 5 м; 1 грузовой = 8 м. S - расстояние между автомобилями после остановки, при­

нимаем равным 2 м.

Вычисляем динамический габарит для автомобилей при скорости движения v= 16,7 м/с (или 60 км/ч):

Для легковых автомобилей:

1__Лег = 16,7'0,9+(1,4'16,7²/2‘9,8‘0,3)+5+2 = 88,43 м;

Для грузовых автомобилей:

L_rpy3 = 16,7'0,9+(1,7‘16,7²/2'9,8'0,3)+8+2 = 105,66 м;

Пропускная способность одной полосы проезжей части улицы для каждого вида транспорта на перегоне:

N/ier⁼3600‘ 16,7/88,43 = 680

N_rpy3=3600-16,7/105,66 =569

При определении пропускной способности линий массового мар­шрутного транспорта, в том числе и автобусов, следует исходить из то­го, что она практически обуславливается пропускной способностью ос­тановочных пунктов.

Пропускную способность остановочного пункта для автобуса мож­но вычислить по формуле:

N₀=3600/T

Где Т - полное время, в течении которого автобус находится на остановочном пункте, с:

T=ti+t2+t3+t4

Где: ti - время, затрачиваемое но подход к остановочному пункту (время торможения),с;

t₂ - время на посадку и высадку пассажиров, с; t₃- время на передачу сигнала и закрывание дверей, с;

U- время на освобождение автобусом остановочного пункта,с.

Находим отдельные слагаемые:

t₁=V2‘l₃/b

где: 1₃ - «промежуток безопасности» между автобусами при под­ходе их к остановке, равный по длине одному автобусу (10 м);

b - замедление при торможении, принимаемое равным 1 м/с²

ti=V2-10/l = 4,47~ 5 с t₂=(3At₀/K

где: (В - коэффициент, учитывающий, какая часть автобуса занята выходящими и входящими пассажирами по отношению к нормальной вместимости автобуса; для остановочных пунктов с большим пассажи- рооборотом, (3=0,2;

Л - вместимость автобуса, равная 60 пассажирам; t₀ - время, затрачиваемое одним входящим или выходящим пассажиром, равное 1,5 с;

к - число дверей для выхода или входа пассажиров, равное

2;

t₂=0,2'60'l,5/2= 9 с

Время на передачу сигнала и закрывание дверей t₃ принимается по данным наблюдений равным 3 с.

t4—л/ 21 з/а

где а - ускорение, м/с²

t4=V2»10/l=4,47~5 с

Полное время занятия автобусом остановочного пункта: Т=5+9+3+5=22с

Отсюда пропускная способность остановочного пункта для автобу­са равна:

N₀=3600/22= 164 авт/ч

При вычислении пропускной способности полос проезжей части, используемой легковым и грузовым транспортом, надо учитывать, что расчетная скорость на перегоне не равна фактической скорости сооб­щения по улице. Реальная скорость сообщения зависит от задержек транспорта у перекрестков.

Таким образом, расчетная пропускная способность полосы проез­жей части между перекрестками определяется как пропускная способ­ность перегона с введением коэффициента снижения пропускной спо­собности а по формуле:

N=3600va/L

Коэффициент снижения пропускной способности с учетом задер­жек на перекрестках вычисляем по формуле: a=L_n/L_n+v²/2a+ v²/2b+t_Av

где: L_n - расстояние между регулируемыми перекрестками, прини­маемое в пределах 500-800 метров, для расчета принимаем = 700 м;

а - среднее ускорение при трогании с места, равное 1 м/с² Ь- среднее замедление скорости движения при торможении, равное 1 м/с²

t_A - средняя продолжительность задержки перед светофором v - расчетная скорость, м/с

tA=(t_K+2t_>K)/2

где: t_K - продолжительность красной фазы светофора, t_K=35 с t>K - продолжительность желтой фазы светофора, ^=5 с t_A=(35+2-5)/2 = 22,5 с

Коэффициент снижения пропускной способности для полос проезжей части, используемой легковым и грузовым транспортом:

а=700/700+16,7²/2‘1+ 16,7²/2-1+22,5' 16,7 £ 0,52 ' V Для маршрутизированного транспорта коэффициент задержки дви­жения не определяется. Таким образом, расчетная пропускная способность одной полосы проезжей части для легкового и грузового транспорта со­ставляет:

N_ner=680^,0,52 = 353,6 авт/ч N_rpy3=569^,0,52 = 295,88 авт/ч

Определение числа полос проезжей части, необходимое для движения транспорта.

Число полос для всех видов транспорта рассчитываем по формуле: n=A/N

где: А - заданная интенсивность движения транспорта по улице в одном направлении в час пик

N - расчетная пропускная способность Для пропуска легковых автомобилей: п= 1110/353,6 = 3,14 Для пропуска грузовых автомобилей: п= 646/ 295,88 = 2,18 Для пропуска автобусов: п= 40/164 = 0,24

Пропуск транспорта заданной интенсивности движения могут обес­печить шесть полос движения (3,14+2,18+0,24 = 5,56).

Установление ширины проезжей части улиц.

Ширина проезжей части улиц в каждом направлении определяется по формуле:

B=bn

Где: b - ширина одной полосы движения, м;

п - число полос движения Для магистральных улиц общегородского значения ширину полосы принимаем минимальную, равную 3, 5 м. Расчетное число полос равно шести. Общая ширина проезжей части в каждом направлении движения равна:

В=3, 5-6=21 м

Проверка пропускной способности магистрали у перекрестка.

Проводим проверочный расчет пропускной способности магистрали в узком сечении и у перекрестка в сечении стоп-линии. Пропускная способ­ность в этом сечении зависит от режима регулирования, принятого на пе­рекрестке.

Расчет выполняем по формуле:

N₄=3600/t_M-(t₃-(v_n/2a))/T_M

Где: N₄ - пропускная способность одной полосы проезжей части у перекрестка, в сечении стоп-линии, авт/ч;

t_n - интервал во времени прохождения автомобилями перекре­стка, принимаемый в среднем 3 с;

t₃ - продолжительность зеленой фазы светофора, равная 50 с; v_n- скорость прохождения автомобилями перекрестка, для рас­чета принимаем равной 5 м/с или 18 км/ч;

а - ускорение автомобиля (1 м/с²);

Т_ц - продолжительность цикла работы светофора, равно 95 с.

Подставляем в формулу значения указанных величин, получаем:

N₄=3600/3'(50-(5/2-l))/9S= 633 авт/ч

Учитывая необходимость обеспечения левых и правых поворотов на перекрестке, требующих специальных полос проезжей части, для опреде­ления пропускной способности магистрали пользуемся следующей форму­лой:

N_n=l,3N₄(n-2)

Где: N_n - пропускная способность магистрали в сечении стоп-линии,

авт/ч

1,3 - коэффициент, учитывающий право- и левоповоротное

движение

п - число полос

Подставляя значения соответствующих величин в формулу, получаем

N_n=l,3-633(6-2)=3291,6 авт/ч

Для сравнения пропускной способности в данном случае приведем все заданные виды транспорта к одному (легковому автомобилю):

Апривед^-А_лК_л+А_гК_г+А₀бщ.тК₀бщ.т

Где: К - коэффициент приведения

К_л=1; К_г=2; К„_6щ._т=2,5 I'

А_привед= 1110*1+ 646‘2+40-2,5 = 2502 авт/ч (приведенных)

Апривед*"'

Таким образом, пропускная способность магистрали в сечении стоп- линии обеспечивает прохождение транспортного потока заданной интен­сивности.

Установление ширины тротуара.

Перспективная интенсивность пешеходного движения на тротуарах в каждом направлении 7800 чел/ч. Пропускная способность одной полосы тротуара 1000 чел/ч. необходимое число полос равно: п = 7800/1000 = 7,8 (или 8 полос)

Ширина одной полосы ходовой части тротуара 0,75 м. Таким обра­зом, ширина ходовой части тротуара равна:

В=0,75'8 =6 м.

Выбор поперечного профиля.

В связи с тем, что основными элементами улиц по стоимости и слож­ности устройства являются проезжая часть и тротуары, намечаем вначале схему поперечного профиля улицы, используя полученную по расчету ши­рину проезжей части и тротуаров. После чего можно будет приступать к размещению полос зеленых насаждений, мачт освещения и подземных инженерных сетей.

Для указанных в задании условий движения рассматриваем попереч­ный профиль улицы в двух вариантах:

1. поперечный профиль улицы без полосы для разделения встречного движения;

2. поперечный профиль улицы с полосой для разделения встречного движения.

В первом варианте тротуар отделен от проезжей части однорядной посадкой деревьев и от линии застройки газоном. Во втором варианте проезжая часть разделена газоном (разделительной полосой), а тротуар, примыкающий к линии застройки, отделен от проезжей части однорядной посадкой деревьев.

В первом варианте мачты освещения могут быть расположены в зоне зеленых насаждений у тротуаров с обеих сторон улицы, во втором - посе­редине разделительной полосы.

Для лучшей организации движения желательно наличие осевой раз­делительной полосы, однако, учитывая необходимость создания наиболее полной изоляции жилой застройки от шума и вибрации, вызываемых про­ходящим транспортом, выбираем первый вариант поперечного профиля улицы. Согласно этому варианту кроме полосы зеленых насаждений между проезжей частью и тротуаром намечается еще одна - между тротуаром и линией застройки.

Размещение зеленых насаждений.

Минимальную ширину полос зеленых насаждений, м, принимаем по следующим данным:

Посадки деревьев:

Однорядные - 2 Двухрядные - 5

Посадки кустарников:

Низкорослого - 0,8 Среднего - 1 Крупного - 1,2 Газон - 1

Намеченные зеленые полосы в поперечном профиле проектируем шириной по 2 м.

Очертание поперечного профиля проезжей части.

Поперечный профиль проезжей части принимаем параболического очертания. Такой профиль наилучшим образом отвечает требованиям во­довода, так как обеспечивает быстрый сток воды с проезжей части к лот­кам и дождевым колодцам.

Средний поперечный уклон проезжей части принимаем равным 20°/оо. Для разбивки поперечного профиля ширину проезжей части делим на де­сять равных частей по 4,5 м и определяем значение ординат для промежу­точных точек:

h!=4'2/2-0,02 = 0,42 м

i₁₌/0,42-0,37/4,2)-1000 = 12°/оо

h₂=0,88‘0,42 = 0,35 м

\₂= 0,4-0,33/4^-1000 = 15°/₀₀

h₃=0,73-0,4£ = 0,3е>ом

i₃=(0,305-0,22/4,2) 1000 = Zf/oo

h₄=0,53-0,4? = 0,22 м

i₄= 0,2-2-0,122/4 Д-1000 = 23%о

h₅=0,29-0,4£ = 0,Шм

i₅= 0,12^4,2:1000 = 29°/оо

Поперечный односкатный уклон полос зеленых насаждений принима­ем равным 10°/оо/ поперечный уклон тротуара (так же односкатный) - 15

°/ 00-

Поперечный профиль улицы

Схема перекрестка и организация движения на нем

3. Размещение на поперечном профиле улицы подземных ин­женерных коммуникаций.

Из за значительной ширины улицы для обеспечения при ремонте подземных сетей сохранности дорожной одежды, а так же для нормаль­ной работы городского транспорта принимаем дублирование (с двух сто­рон улицы) сети. Глубину заложения сетей выбирают в зависимости от климатических особенностей данного района, в частности от глубины про­мерзания.

Обычно дублируются сети водопровода, канализации, газопровода, а так же кабельные сети. Теплосеть, каналы телефонной сети, как правило, не дублируются.

Основными условиями размещения подземных сетей являются:

1. размещение трубопроводов и каналов в меру возможности вне про­езжей части улицы.

2. размещение кабельных сетей всех видов во всех случаях вне проез­жей части улицы.

3. размещение кабельных сетей всех видов во всех случаях вне проез­жей частей, под тротуарными полосами или полосами зеленых наса­ждений.

4. соблюдение расстояний от зданий и сооружений.

Сети размещают в последовательном порядке, по увеличивающимся заглублениям, от зданий в направлении к оси улицы.

Схема прокладки инженерных коммуникаций

1 - силовой кабель 2 - теплосеть 3 - водопровод 4 - газопровод высокого давления 5 - водосток

in м iiii^

о о го

ш

Ш

ш

4. Схема конструкций дорожной одежды. Выбор и расчет одного типа конструкций дорожной одежды для запроектированной улицы.

Для магистральной улицы районного значения принимаем тип покрытия проезжей части - усовершенствованный капитальный. Выбираем конструкции дорожной одежды:

1) асфальтобетонное покрытие на щебневом основании;

2) асфальтобетонное покрытие на бетонном основании.

ШШАНТ И EAW/1 АНТ

X ЛХ X /
VYW
уху	-Хлл
Ш	\vA\\\
WWW

Плоимый асфальто^£шон Е>НА

ПорьРгши д&ормьто^етрц £НА &QJ9Q

Бешрн М2QG fletQiL к^чпныи

При экономическом сравнении в качестве критерия принимают приведенные затраты П_пр. Экономически обоснованным считается вариант, обеспечивающий наименьшее значение приведенных затрат.

Приведенные затраты рассчитываются в данном случае по формуле:

т_с т_с т_с

П_Пр=К_см+ХС_к.р./(1 +Е_Нп)+ЕСс.р./(1 +Е_НП)+ ХСт.р/ (1+Е_НП) t t t

Где: К_см - сметная стоимость дорожной одежды

Т_с- срок сравнения конструкции в годах, равный сроку службы наиболее долговечной из рассматриваемых конструкций С_к.р-затраты на капитальный ремонт С_с.р - затраты на средний ремонт

С_{т р}-затраты на текущий ремонт и содержание дороги Е_нп- норматив для приведения разновременных затрат = 0,08 t - год осуществления затрат

Поскольку в городских условиях по сравниваемым вариантам дорожных одежд создаются одинаковые или близкие друг к другу условия работы автотранспорта, то транспортные затраты будут фактически одинаковыми и из расчетов могут быть исключены.

Руководствуясь действующими нормативными документами, принимаем следующие межремонтные сроки службы городских дорожных одежд, годы:

Дорожные одежды	Средний ремонт	Капитальный ремонт
асфал ьтобетонное покрытие на щебневом основании
асфальтобетонное покрытие на бетонном основании

Текущие ремонты осуществляются ежегодно.

Расчетные показатели затрат принимаем:

1. Покрытие асфальтобетонное на щебневом основании:

Ш₁=К_эм+С_кр-0,397+С_ер-(0,735+0,540+0,292)+С_т.р-12

ЕП,=11,83+4,93-0,397+0,59-1,567+0,064-12=15,62 тыс. руб.

2. Покрытие асфальтобетонное на бетонном основании:

ХП,=К_эм+С_кр-0,315+С_ер-(0,681 +0,463)+С.,,р-15

1П,=16,07+4,93-0,315+0,59-1,144+0,064-15=19,25 гыс. руб.

Принимаем первый вариант конструкции дорожной одежды: покрытия асфальтобетонное на щебневом основании.

Город расположен в V дорожно-климатической зоне. Магистральная улица города находится в районе сплошной застройки. Район обеспечен поверхностным водоотводом и имеет ливневую канализацию (по степени увлажнения 2 тип местности).

Ширина проезжей части улицы 2 4 м (6 полос в одном направлении по 3, 5 м). Грунт земляного полотна - супесь пылеватая. Водно-грунтовые условия на всем протяжении улицы приблизительно однородные.

По улице на перспективный период (кроме не учитываемых при расчете легковых автомобилей) предусмотрено движение транспорта следующего состава, авт/сут:

Грузовые: КРАЗ - 185;

МАЗ - 190;

КАМАЗ - 146;

ЗИЛ - 125;

Автобусы - 40.

В соответствии с «Инструкцией по проектированию дорожных одежд нежесткого типа» (ВСН 46-83) конструирование и расчет дорожной одежды нежесткого типа ведут в следующем порядке:

1. находят требуемый модуль упругости дорожной одежды исходя из перспективной интенсивности движения;

2. назначают конструктивные слои и определяют общую толщину дорожной одежды с учётом условий морозоустойчивости конструкции;

3. рассчитывают дорожную одежду:

а) по величине упругого прогиба;

б) по условию сдвига в подстилающем грунте и в промежуточных слоях из слабосвязных материалов;

4. рассчитывают монолитные слои дорожной одежды на растяжение при изгибе;

5. проверяют, отвечает ли запроектированная конструкция всем критериям предельного состояния при изменении ранее намеченной толщины или материалов отдельных конструктивных слоев одежды.

Определение требуемого модуля упругости дорожной одежды.

При расчете дорожных одежд нежесткого типа по допустимому упругому прогибу в качестве критерия принимают значение вертикальной деформации (прогиба) дорожной одежды в неблагоприятный по степени увлажнения период года под нагрузкой от расчетного автомобиля. По вертикальной деформации вычисляется требуемый модуль упругости конструкции: E_Tp=(pD(l-n²)²)/!

Где: р - удельное давление от расчетного автомобиля,;

D- диаметр круга, равновеликого площади контакта сдвоенного колеса расчетного автомобиля, см;

\i — коэффициент Пуассона, принимаем равным 0,3;

1 - нормативный прогиб дорожной одежды, см.

При расчете дорожных одежд не жесткого типа фактическую интенсивность движения транспорта различной грузоподъемности N приводят к расчетной N_p, умножая на коэффициенты привидения, указанные в таблице 44 (1).

На магистральных улицах общегородского значения расчетную нагрузку принимают по схеме Н=30. Тогда расчетная интенсивность движения на одну полосу равна:

N_p=l85-1+190-0,22+146-1 + 125-0,5+40-0,5=309,3 авт/сут

Пользуясь графиком приведенным на рис. 69 (1), определяем требуемый модуль упругости.

Расчетной интенсивности 309,3 авт/сут соответствует требуемый модуль упругости 215ⁱ MDq

При удельном давлении на покрытие расчетного автомобиля (по схеме Н=30) р=6 кгс/см; диаметр круга, равновеликого следу колеса D=36 см и упругом прогибе дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием 1=0,9 мм требуемый модуль упругости равен:

Е_тр=(6-3 6(1 -0,3²)/0,09=219/tfa

Сравнивая значения требуемого модуля упругости, определенные с помощью графика и по формуле, устанавливаем что расхождение между ними не превышает 5%. В связи с этим дальнейший расчёт ведем при E_Tp=225W/%t Конструирование дорожной одежды.

При проектировании дорожной одежды исходим из следующих положений:

1. в соответствии с категорией улицы, интенсивностью и характером движения требуется применение капитального усовершенствованного покрытия, поэтому принимаем двухслойный асфальтобетон: верхний слой

толщиной 4 см (мелкозернистый); нижний слой толщиной 6 см (крупнозернистый);

2. асфальтобетонное покрытие укладывается на щебеночное основание, верхний слой которого состоит из подобранной щебеночной смеси, обработанной в установке вязкими битумами. Толщина верхнего слоя основания 16 см;

3. для устройства нижнего слоя основания принимаем известняковый щебень толщиной 15 см;

4. в связи с тем что дорога проектируется в V климатической зоне и подстилающим грунтом являются супесь пылеватая, предусматривается дренирующий подстилающий слой из среднезернистого песка. Толщину слоя принимаем равной 20 см.

Определение расчетных характеристик грунтов и материалов.

Прочностные и деформационные характеристики грунтов сильно зависят от их влажности, плотности и структуры. По таблице 46 (1) определяем расчетную влажность для V дорожно-климатической зоны с 2 типом местности по условиям увлажнения, супесь пылеватая =0,7 W_r

Если в качестве критерия предельного состояния дорожной конструкции принимают достижения предельного равновесия при сдвиге в подстилающем одежду грунте, расчетными характеристиками последнего являются модуль упругости Е_ф и коэффициент Пуассона ц_гр (деформационные характеристики), а так же параметры, определяющие сопротивление грунта сдвигу, угол внутреннего трения ф_ф и удельное сцепление с_гр (прочностные характеристики). При расчете конструкции по значению упругого прогиба или общего модуля упругости расчетной характеристикой грунта является модуль упругости Е_ф. Расчетные значения прочностных и деформационных характеристик суглинистых грунтов земляного полотна в зависимости от относительной влажности в расчетный период принимаем из таблице 47 (1):

Е=34 /№

Фф=18 град

с = 0,019 /Л = o,o^Hl\a

Расчетные характеристики среднезернистого песка:

Модуль упругости Е= 120 НГ\ц ф_ф=40 град

Рекомендуемые значения модулей упругости грунтов представляют собой их средние значения, обычно встречающиеся в дорожных конструкциях, работающих в стадии обратимых деформаций. В этих условиях коэффициент Пуассона может быть принят равным 0,35.

Значение расчетных характеристик материалов, принимаемых для устройства конструктивных слоев дорожной одежды, устанавливают с учетом их вида, свойств, технологии приготовления и укладки материалов в конструкции. Расчетные характеристики асфальтобетона принимаем исходя из расчетной температуры +?0°С по таблице 48 (1):

Модуль упругости Е верхнего слоя = 4 Ц00 ИПа (МПа);

Модуль упругости Е нижнего слоя = ('/ОООМПа);

Предельное сопротивление растяжению при изгибе R_H верхнего слоя = Л

-tff)(\Ы МПа);

Предельное сопротивление растяжению при изгибе R„ нижнего слоя = 7; И*Ь ЦЗу МПа).

Расчетные характеристики естественных и обработанных или укрепленных органическими или неорганическими вяжущими материалами принимаем из табиц49 и 50 (1):

1. Подобранные смеси из щебеночных материалов, обработанных в установке вязкими битумами:

Модуль упругости Е =. ' М Г\0 (7? МПа);

Предельное сопротивление растяжению при изгибе R„=ll МПо. (1,1 МПа);

2. Щебеночные слои из известнякового щебня:

Модуль упругости Е = 400' М По, (400 МПа).

Расчет дорожной одежды по величине упругого прогиба.

Требуемый модуль упругости Е_тр=225 ЬШо_: (225 МПа).

Расчетная схема конструкции дорожной одежды в соответствии с ранее принятыми толщинами отдельных конструктивных слоев:

	Е Q^lU, ^г	350 «IV
- Е	-HO /№
t	- Ео<Ц	6k Mu
	Е "aim.. 52 nfla
\
	f. L OP	,ny -/Шо

Марки транспортных средств	Интенсивность движении, ед/час	Интенсивность движения в 2ух направлениях, Nm, ед/сут.	е °тсут	N yS ^11т^АОтсут
Легковые
КРАЗ			2,71	2005,4
МАЗ			1,04	395,2
КАМАЗ			1,05	613,2
ЗИЛ			0,36
Автобус (ЛиАЗ 677)			0,53	84,8
				13278,4

Np fn(wiH ^XSl ^Х^т^Х^гпсут

Np-0,5 ><3278,4= 1639,2 Е_тр=275 МПа Е_общ=275х1,2=330МПа

Расчет этой конструкции, выполнен по номограмме рисунке 72 (1): Расчет ведем сверху Е_общ/Е i=3 3 0/4400=0,075 h|/D=4/3 7=0,11

по номограмме определяем Е _o6lII/Ei=0,025 Е^!общ=0,025хЕ₁=0,025x4400=110 МПа

Е ^!общ/Е₂=110/2800=0,04 h₂/D=6/37=0,17

по номограмме определяем Е _O6n/Ei=0,015 Е^!!общ⁼0,015хЕ1=0,015x4400=66 МПа

Е^!!_о6щ/Ез=66/530=0,12 h₃/D= 16/3 7=0,44

по номограмме определяем Е '_o6ui/Ei=0,012 Е^!!!_общ=0,012хЕ,=0,012x4400=52 МПа

Расчет ведем снизу Е_гр/Е₄=34/120=0,28 h₅/D=20/37=0,55

по номограмме определяем Е" _общ/Е₄=0,14 Е^!!!_общ=0,14хЕ₄=0,14x120=17 МПа

Е ^!!_общ/Ез=66/400=0,165 Е ^!!!общ/Е₃=52/400=0,13 По номограмме находим h₃/D=0,4

h₃=DxO,41=0,4x37=14,8 см

Расчет этой конструкции, выполнен по номограмме рисунке 72 (1) и приведен в таблице: __________________________________________________________

Слой	Материал слоя	Е, кгс/см^2(МПа)	h, см	h/D	Общий модуль упругости на поверхности слоев кгс/см^2(МПа)
	Асфальтобетон, верхний слой	^lt Ij OO		0,11	:,ьзо
	Асфальтобетон, нижний слой	2 £00		0,17	т
	Подобранный щебеночный ма15териал, обработанный битумом	5ЪО		0,44
	Щебень известняковый	Ьоо		0,42
	Песок среднезернистый	-гго		0,55
	Г рунт - супесь пылеватая	' ■ ' 34

Расчет дорожной одежды по сдвигу в подстилающем грунте.

Средний модуль упругости одежды находится по формуле:

Е_ср=Е 1 h 1 + E₂h₂+ E₃h₃+ E₄h₄+ E₅h5/hi+h2+h3+h4+h₅

Ecp=O409 4+ XW'b+ S3® -16+ ШЛ5+.№-20)/(4+6+16+15+20) = Находим:

1) Отношение среднего модуля упругости одежды к модулю упругости грунта:

Е_ср/Е_ф=-т/34

2) Отношение общей толщины дорожной одежды к диаметру отпечатка следа колеса расчетного автомобиля:

Xh/D= 61/36=1,7

По этим данным с помощью номограммы рисунок 74 (1) при ф_ф=18° находят т_амакср=0,011. Активное напряжение сдвига от временной нагрузки т_а._макс=0,011-6=0,00 66 hfki (0,0066 МПа).

Активное напряжение сдвига от массы вышележащих слоев одежды по номограмме, изображенной на рисунке 76 (1), составит т_ам=-0,00 ОЁГ Н П (-0,0005 МПа).

Полное активное напряжение сдвига т_а=0,066+(-0,005)=0,0 06^ HHcl (0,0061

МПа).

Допустимые активные напряжения сдвига в фунте:

^тадоп^—(1 /Кцр)К^к1^сгр

Тадоп=(1/1)0,8-0,8-0,19=0,0072- tf/ta (0,0012 МПа)

Таким образом, полное активное напряжение сдвигу в грунте менее допустимо.

Расчет дорожной одежды по условию сдвига в песчаном подстилающем

слое.

Этим расчетом определяют, не достигается ли предельное напряженное состояние при сдвиге в песке подстилающего слоя.

Средний модуль упругости слоев, лежащих выше песчаного

Е_ср-(tf % 00'А+ 21)00 -6+ S3 0 • 16+ f00-15)/(4+6+16+15) = МЛа.

Модуль упругости на поверхности песчаного слоя Е_общ = 44 НПОи. (44

МПа).

Вычисляем отношение:

Еср/Е_0бш"=У«Ь'44 = 21,0^е!

Sh/D= 41/36=1,14

По полученным данным активное напряжение сдвига в песчаном слое от временной нагрузки с помощью номограммы на рисунке 76 (1): т_а._макср=0,004, отсюда т_амакс=0,004-6=0,0 024 hHa (0,0024 МПа).

Напряжение сдвига за счет массы слоев одежды, лежащих выше песчаного слоя определяем по номограмме на рисунке 78 (1), т_а._в= -0,032 кгс/см²(-0,0032 МПа).

Полное активное напряжение сдвига т_а=0,024-0,032=-0,008 кгс/см²(-0,0008

МПа).

Знак минус указывает на наличие значительного запаса прочности в песке подстилающего слоя. Поэтому в качестве подстилающего слоя можно использовать менее прочный материал, например мелкозернистый песок.

Нижний слой основания из фракционного щебня на сдвиг не рассчитывается, так как щебенчатый материал при правильной технологии достаточно хорошо себя зарекомендовал в качестве оснований.

Расчет асфальтобетонного покрытия на растяжение при изгибе.

Средний модуль упругости асфальтобетонного покрытия:

Е_ср =(hhop -4+ 2 U0 -6)/(4+6) = 5 W МПо.

Взяв Еобщ ~ ^00 |-1.Пеи, вычисляем отношение:

е_ср7е_о6ш= aw/ ьщ =■ 0,Н

Sh/D = 10/36 = 0,28

По номограмме на рисунке 77 (1) по полученным данным находим максимальное удельное растягивающее напряжение а_г=0,2. Тогда полное растягивающее напряжение в нижнем слое а_г=1,15р а_г=1,15-6-0,2=

V. г г (0,138 МПа), что ниже допустимого R„=T 1 (1,1 МПа).

Поскольку дорожная одежда проектируется для городской улицы, расположенной в районе с относительно благоприятными грунтовыми и гидрогеологическими условиями, поступления воды в основание одежды из подстилающего грунта в весенний период ожидать не приходится. Поэтому выполнять расчет конструкции на морозоустойчивость в данном случае не требуется. Отвод воды, проникающей с поверхности, а так же конденсированной влаги обеспечивается сбросом из песчаного слоя в ливневую канализацию.

5. Определение общей потребности площади для автостоя­нок и места их размещения. Схема организации движе­ния на подъезде и на автостоянке.

Работа предприятий промышленной зоны осуществляется в две сме­ны. В первую смену работает 60% от общей численности трудящихся, во вторую смену работает 40% от общей численности трудящихся.

1 смена - 16,2 тыс. чел. (наиболее загруженная смена)

2 смена - 10,8 тыс. чел.

Число трудящихся, прибывших на работу в пормзону из жилого рай­она, принимают пропорционально численности населения района от общей численности населения города и числа работающих. 54-100%/410=13,2%

13,2%-16,2/100%= 2,14 тыс. чел. (1 смена)

13,2%-10,8/100%= 1,43 тыс. чел. (2 смена)

В первую смену работает 16,2 тыс. чел. По нормам на 100 работаю­щих принимается 7 машино-мест (на расчетный срок) п=(16200/100)-7=1134 мест

Расчетные типы автомобилей и способы их расстановки определяют основы планировки стоянок. Для стоянок автомобилей в качестве расчетного принимают автомобиль с размерами в плане 170x410 см с минимальным расстоянием между смежными машинами 50 см. Рас­четная площадь стоянки, необходимая для одного автомобиля с уче­том минимальных допустимых зазоров безопасности и из площади, необходимой для маневрирования составит 220x460 см. Выбираем способ расстановки автомобилей под углом 90°. Общая потребность S = 10,12 м²-1134 = 11476 м² = 1,15 га

Неотъемлемым элементом перевозок является загрузка и выгрузка, осуществляемая при остановки транспортного средства. Для многих автомобильных перевозок, кроме того, характерными являются до­полнительные простои автомобилей в ожидании пассажиров. Основные условия, которые должны по возможности обеспечиваться при выборе места остановки, сводятся к следующему:

- безопасность движения основного потока людей, пользующихся данным маршрутом транспорта;

- минимальные помехи для преобладающих направлений транспорт­ных потоков.

У подъезда к предприятию предусматриваются следующие стоянки автобусов:

- стоянки на высадке пассажиров - 2;

- стоянки в ожидании пассажиров - 3;

- стоянки на посадке пассажиров - 2.

Общая площадь стоянок автобусов выезда составляет (при таком способе расстановке автомобилей площадь стоянки 1 машино-места с учетом маневрирования составляет 18 м²)

S= 18-1134 = 20412 м²=2,04 га.

Определение площадок автостоянки со стороны подъезда жилого района со схемой организации движения у подъезда и на автостоянке.

54 тыс. чел. - численность жилого района.

Число мест хранения легковых автомобилей на 100 чел. 200-250 На 54 тыс. чел.:

54000-230/100 = 124200 мест хранения автомобилей в жилой зоне, из них

70% - открытые стоянки, 30% - гаражи

124200-70/100 = 86940 мест хранения на открытых стоянках;

124200-30/100= 37260 мест хранения автомобилей в гаражах.

Размеры земельных участков:

Для наземных стоянок 25 м² на одно машино-место 86940-25=2173500 м² = 217,4 га площадь наземных стоянок для хра­нения автомобилей.

Для одноэтажных гаражей 30 м² на одно машино-место 37260-30= 1117800 м² = 111,8 га площадь одноэтажных гаражей для хранения автомобилей.

проезжая часть полоса озеленения тратуар

полоса озеленения стоянка автомобилей

1. Литература.

1. Проектирование дорог и сетей пассажирского транспорта в городах. Е. А. Мергулов, Э. Я. Турчихин и др. (Москва Стройиздат 1980).

2. СНиП 2.07.01-89. Градостроительство, планировка и застройка городских и сельских поселений. (Москва 1991 Госкомстрой).

3. ВСН 46-83. Инструкция по поетированию дорожных одежд нежёсткого типа (Москва 1985 Траснспорт).

Дата добавления: 2015-10-21