Во всех странах, в том числе и в республике Беларусь интенсивно развивается автомобильный транспорт, увеличивается парк автомобилей, на дорогах повышается интенсивность движения, повсеместно расширяются транспортные услуги, растут объемы перевозок грузов и пассажиров.
Автомобильные дороги являются важнейшей частью транспортной системы, которая в значительной степени определяет экономическое, социальное и культурное развитие государства. Этому способствует и географическое положение РБ, расположенной на перекрестке транспортных трансевропейских магистралей.
Цели и задачи развития автомобильных дорог сформулированы в Государственной программе «Дороги Беларуси на 2005…2015гг.». В программе определены следующие приоритеты развития сети:
- содержание сети автомобильных дорог и содержание ее надежности на уровне современных требований.
- улучшение транспортно-эксплуатационного состояния существующих автомобильных дорог, в первую очередь повышением надежности дорожного покрытия.
- реконструкция наиболее грузонапряженных участков дорог и мостов, строительство объездов городов.
Важными также являются задачи повышения безопасности движения, улучшения информированности водителей, внедрение маршрутного ориентирования, улучшение качества инженерного обустройства, дорожных знаков и ограждений.
Республику Беларусь можно отнести к государствам с развитой сетью автомобильных дорог. Наиболее напряженно эксплуатируются республиканского значения, которые обеспечивают 70% всех грузовых перевозок. В последние годы значительное увеличение интенсивности автомобильного транспорта в первую очередь тяжеловесного привело к увеличению нагрузок на дорожное покрытие.
Для поддержания надлежащего транспортно-эксплуатационного состояния существующих дорог, обеспечения непрерывного круглогодичного и безопасного движения автомобилей, с учетом возрастания нагрузок и интенсивности движения требуется выполнение различных видов дорожно-ремонтных работ и реконструкции дорог.
Первостепенное значение в данном случае приобретает как обеспечение безопасного и комфортабельного движения, так и предотвращение снижения основных транспортно-эксплуатационных качеств дороги.
1.Характеристика района проектирования
1.1Экономическая характеристика района Лунинецкий район расположен на территории Брестской области. Площадь района 2,7 тыс. км2. Население 76,3 тыс. человек. Средняя плотность населения 28,3 тыс.чел. на 1 км². Центр района-Лунинец. В районе имеется 80 сельских населенных пунктов, 11 сельсоветов. Сельскохозяйственные угодья занимают 31% территории района. В районе развито мясомолочное скотоводство, свиноводство. Большую площадь занимают посевы зерновых и кормовых культур. Развито рыбоводство. Действуют предприятия строительных материалов, предприятия лесной и деревообрабатывающей промышленности. Имеются предприятия машиностроения и металлообработки.
Разработка системы учета и движения кадров на предприятии
... работы дипломного проекта: Осуществлен анализ информационных систем представленных как на отечественном, так и на зарубежном рынке услуг по разработке приложений направленных на учет и движение кадров на предприятии; Создание рекомендаций по разработке ...
В районе имеются залежи полезных ископаемых: четыре месторождения торфа (107 млн. т.); два месторождения строительного камня (4324млн.м3), месторождения калийных удобрений (9,1млрд т.).
Через Лунинецкий район, по его территории, проходит железная дорога Брест-Гомель, Барановичи-Сарны, автомобильные дороги на Брест, Гомель, Пинск, Ганцевичи, Солигорск и т. д.
1.2 Краткая характеристика района проложения трассы Лунинецкий район расположен на территории Брестской области. Поверхность района низинная, в пределах Припятского Полесья. Преобладают высоты 130…145м. над уровнем моря. Максимальная высота 152 м. Около дер. Малые Чучевичи.
Климат района умеренно-континентальный, неустойчиво влажный, теплее чем в остальных областях Республики Беларусь. Зима мягкая и короткая, лето продолжительное и умеренное. Средняя температура января-5,7С?, июле-18,3С?. Осадков выпадает 640 мм в год. Вегетационный период 197 сут. 70% осадков приходится на летний период года.
Гидрографическая сеть густая. Протекает река Припять с притоками.
Почвы сельскохозяйственных угодий торфяно-болотные, дерновые и дерновокарбонатные заболоченные, дерновоподзолистые заболоченные. Леса занимают около 40% территории (хвойные, березовые, черноольховые).
Под болотами -15% площади. Под лугами-18%площади.
2.Обоснование необходимости реконструкции существующей автомобильной дороги и прогнозирование интенсивности движения на реконструируемой дороге Реконструкция дороги-это ремонт дороги с переводом ее в более высокую категорию. Реконструкция производится в том случае, когда состояние дороги не удовлетворяет требованиям возросшего движения.
Расчеты перспективной интенсивности движения базируются на данных учета движения по существующей дороге.
В связи с возрастающими темпами интенсивности движения, связанные с быстрым хозяйственным освоением территории, определяющим темпы дорожного строительства существующая дорога не обеспечивает расчетную скорость и безопасность движения.
Для обоснования необходимости реконструкции автомобильной дороги рассчитываем перспективную интенсивность движения по формуле:
N20=N (1+в)t (2.1)
где No — существующая интенсивность движения, авт/сут;
- коэффициент ежегодного прироста интенсивности движения,;
- t — расчетный год, лет.
При No = 1408 авт/сут;; t = 20 лет
Так как полученная интенсивность соответствует дороге III технической категории, а существующая дорога имеет IV техническую категорию, то необходимо произвести ее реконструкцию с целью перевода в более высокую категорию. Геометрические параметры поперечного профиля дорожного полотна III технической категории, приняты согласно ТКП [1, с. 6, таблица 5] приведены в таблице 2.1
Таблица 2.1 — Параметры поперечного профиля земляного полотна автомобильной дороги III технической категории
|
Наименование параметра |
Единица измерения |
К-во |
Ссылка на ТКП 45 |
|
|
Число полос движения |
шт. |
п.5 |
||
|
Ширина полосы движения |
м |
3,5 |
п.5 |
|
|
Ширина проезжей части |
м |
7,0 |
п.5 |
|
|
Ширина обочин |
м |
2,5 |
п.5 |
|
|
Ширина укрепительной полосы за счет обочин |
м |
0,5 |
п.5 |
|
|
Ширина земляного полотна |
м |
12,0 |
п.5 |
|
|
Минимальный радиус кривой в плане |
м |
|||
|
Рекомендуемый радиус кривой в плане |
м |
п. 5.3.2 |
||
|
Рекомендуемые радиусы кривой в продольном профиле: выпуклой вогнутой |
м м |
п. 5.3.2 |
||
|
Минимальные радиусы кривой в продольном профиле: выпуклой вогнутой |
м м |
п. 5.3.2 |
||
|
Наименьшая длина выпуклой кривой |
м |
п. 5.3.2 |
||
|
Наименьшая длина вогнутой кривой |
м |
п. 5.3.2 |
||
|
Длина прямой в продольном профиле не менее |
м |
п. 5.3.2 |
||
|
Длина прямых участков между кривыми в плане |
м |
п.11 |
||
|
Наименьшее расстояние видимости до остановки |
м |
п.9 |
||
|
Габарит моста |
Г-10 |
|||
|
Расчетная интенсивность движения |
авт/сут |
2000;5000 |
п. 4.1 |
|
|
Расчетная скорость движения |
км/час |
п. 5.1.1 |
||
3. Оценка существующей автомобильной дороги по итоговому коэффициенту аварийности Для оценки степени обеспечения безопасности движения по существующей автомобильной дороге используем метод коэффициентов аварийности.
Коэффициенты аварийности определяются как отношение числа ДТП на эталонном участке. К эталонному участку относят горизонтальный прямой участок дороги с двумя полосами движения, с шириной проезжей части 7,5 м. шероховатым покрытием и укрепленными обочинами при интенсивности движения 5000авт/сут.
Для оценки существующей дороги по итоговому к-нту аварийности определяются к-нты К1, К2…Кn, путем поэлементного анализа дорожных условий.
Итоговый коэффициент аварийности определяется по формуле:
Китог=К1К2К3…Кn.,
где К1К2К3… Кn-частные коэффициенты, показывающие отношение количества ДТП на данном участке к количеству ДТП на эталонном участке.
Каждый частный коэффициент характеризует относительную вероятность возникновения на рассматриваемом участке происшествий из-за влияния ухудшения дорожных условий по одной из причин, не зависящей от других влияющих факторов. Значения частных коэффициентов аварийности приняты в соответствии с данными табл. 3.1[3].
Причем, при назначении коэффициентов для разных участков их значения не интерполируются, а принимаются ближайшими.
На основании полученных итоговых коэффициентов представляем линейный график коэффициентов аварийности. При построении графика учтены зоны влияния элементов дороги. На график наносим сокращенный план и продольный профиль с выделением всех элементов, от которых зависит безопасность движения и для которых имеются частные коэффициенты. Рассчитываем частные коэффициенты аварийности и определяем границы действия этих коэффициентов по длине дороги.
1.Подъемы и спуски-100м. за вершиной подъема.
150 м. после подошвы спуска.
2.Кривые в плане с обеспеченной видимостью при R>400м-по 50 м. в каждую сторону.
3.Кривые в плане с необеспеченной видимостью при R<400м-по 100 м. в каждую сторону.
4. Пересечение в одном уровнепо 50 м. в каждую сторону.
Путем перемножения частных коэффициентов по вершинам для каждого участка получим значение итогового коэффициента аварийности.
При реконструкции дорог обязательному перепроектированию подлежат участки с итоговым коэффициентом аварийности 25…40 в зависимости от местных условий.
Наиболее опасными участками являются участки пересечения и примыкания дорог, где коэффициенты аварийности превышают допустимые значения.
4.Реконструкция дороги в плане В пределах реконструируемого участка автомобильной дороги имеется два закругления с положением вершин углов на пк 11+71.05 и пк 28+01.36 с радиусами 700 м. и 295 м. Так как величины радиусов менее рекомендуемых по ТКП 45−3.03−19−2006, то в пределах ВУ 1(п 11+71.05) не предусматриваем увеличение радиуса кривой, так как начало участка находится на пк 10, а начало кривой № 1 на пк 10+15.86, назначим только переходные кривые длиной по 160 м с устройством виража с односкатным поперечным профилем. В пределах ВУ № 2 вписываем кривую R=2200м.
4.1 Расчет кривых на существующей дороге Расчет кривой № 1.
ВУ 1 пк 11+71,05
б1=25?; R=700м; НК пк 10+15,86;
а) Элементы круговой кривой
Т=221,70?0,7=155,19 м.
К=436,33?0,7=305,43 м.
Д=7,07?0,7=4,95 м.
Б=24,28?0,7=17,00 м.
контроль: 2Т-К=Д; 2?155,19−305,43=4,95 м.
б) Пикетажное положение главных точек кривой ВУ 1 пк 11+71,05 контроль ВУ пк 11+71,05
- Т 1+55,19 + Т1+55,19
НК пк 10+15,86 пк 13+26,24
+К 3+05,43 -Д 4,95
КК пк 13+21,29 ККК 13+21,29
ВУ 2 пк 28+01,36
б1=26?; R=295м; НК пк 27+15,86;
в) Элементы круговой кривой
Т=230,87?0,295=68,11 м. контроль:
К=453,79?0,295=133,87 м. 2Т-К=Д Д=7,95?0,295=2,35 м. 2?68,11−133,87=2,35 м.
Б=26,30?0,295=7,76 м.
г) Пикетажное положение главных точек.
ВУ 2 пк 28+01,36 контроль ВУ 2 пк 28+01,36
- Т 0 + 68,11 +Т 0+69,11
КК пк 28+67,12 КК пк 28+67,12
4.2 Расчет кривых при реконструкции дороги а) Расчет кривой № 1
ВУ 1 пк 11+71,05 б1=25?; R=700м;
Элементы круговой кривой
Т=221,70?0,7=155,19 м.
К=436,33?0,7=305,43 м.
Д=7,07?0,7=4,95 м.
Б=24,28?0,7=17,0 м.
Так как R кривой 700 м. т. е. меньше 2000 м., то для плавного проезда с прямого участка на кривую вписываем переходные кривые.
Элементы переходной кривой: (5.4)[9].
- Длина переходной кривой l=160м.
- Величина 2в=13?06?.
- Добавочный тангенс t=79,97 м.
- Сдвижка р=1,52
Так как б>2 В (25?>13?06?), то разбивка переходной кривой возможна.
Элементы полного закругления:
- Величина центрального угла б0 =б-2в=25?-13?06=11?54?
- Длина сокращенной круговой кривой К0= = = =145,38 м.
- Тангенс полного закругления Тп=Т+t=155,19+79,97=235,16 м.
- Кривая полного закругления Кп=К0+2l=145,38+2160=465,38 м.
- Биссектриса полного закругления Бл=Б+Р=17,0+1,52=18,52 м.
Пикетажное положение главных точек закругления ВУ 1 пк 11+71,05 контроль ВУ 1 пк 11+71,05
-Тп 2+35,16 +Тп 2+35,16
ККК пк 14+01,27 ККК пк 14+01,27
б)Расчет кривой № 2
ВУ 2 пк 28+01,36 б1=26?; R=2200м;
- Элементы круговой кривой Т=230,87?2,20=507,91 м. контроль
К=453,79?2,20=998,34 м. 2Т-К=Д
Д=7,95?2,20=17,48 м. 2 507,91−998,4=17,48 м.
Б=26,30?2,20=51,86 м
Пикетажное положение главных точек кривой ВУ 2 пк 28+01,36 контроль ВУ 2 пк 28+01,36
-Т 5+07,91 +Т 5+07,91
НКК пк 22+93,45 пк 33+09,27
+К 9+98,34 -Д 17,48
ККК пк 32+91,79 ККК пк 32+91,79
4.3 Увеличение радиуса кривой № 2
Расчеты по увеличению радиуса кривой производим в указанной ниже последовательности. На основании исходных данных, которыми являются сторонность и угол поворота (), радиус (Rс), длина (Кс) и тангенс (Тс) существующей кривой, пикетажное положение кривой (пк НККс, пк КККс), а также радиус проектируемой кривой (Rпр), строим расчетную схему (рисунок 1).
Рисунок 1 — Расчетная схема Исходные данные: б2=26? R=295м.
Тс=68,11 м. Кс=133,87 м.
НКК пк 27+33,25 КК=28+67,12
Проектируем кривую R=2200м.
Тпр=507,91 Кпр=998,34
НКпр=22+93,45 ККпр=32+91,79
Определяем
ДТ=Тпр-Тс=507,91−68,11=439,80 м.
Дl=2Дt+Кс-Кпр=439,802+133,87−998,34=15,13 м.
пк НККпр=пк НККс-Дt= пк 27+33,25−439,80= пк 22+93,45
пк КККпр= пк КККс+ДТ=пк 28+67,12+439,80=пк 33+06,92
Подсчет нормалей произведем в табличной форме (таблица 4.1).
Таблица 4.1 — Результаты расчетов
|
Пикетаж |
Расстояние х, м |
Расчетная формула |
Величина нормали п, м |
||
|
пк |
|||||
|
6,55 |
n = х2/(2Rпр) |
0,01 |
|||
|
26,55 |
0,16 |
||||
|
46,55 |
0,49 |
||||
|
66,55 |
1,01 |
||||
|
86,55 |
1,70 |
||||
|
106,55 |
2,58 |
||||
|
126,55 |
3,64 |
||||
|
146,55 |
4,88 |
||||
|
166,55 |
6,30 |
||||
|
186,55 |
7,91 |
||||
|
206,55 |
9,70 |
||||
|
226,55 |
11,66 |
||||
|
246,55 |
13,82 |
||||
|
266,55 |
16,15 |
||||
|
286,55 |
18,66 |
||||
|
306,55 |
21,36 |
||||
|
326,55 |
24,23 |
||||
|
346,55 |
27,29 |
||||
|
366,55 |
30,54 |
||||
|
386,55 |
33,96 |
||||
|
406,55 |
37,56 |
||||
|
426,55 |
41,35 |
||||
|
446,55 |
n = [х2 / (2Rпр)] — (x — ДT)2 / (2Rc) |
45,24 |
|||
|
466,55 |
48,26 |
||||
|
486,55 |
50,10 |
||||
|
506,55 |
50,77 |
||||
|
526,55 |
50,25 |
||||
|
546,55 |
48,58 |
||||
|
566,55 |
45,72 |
||||
|
586,55 |
41,05 |
||||
|
Пикетаж |
Расстояние х, м |
Расчетная формула |
Величина нормали п, м |
||
|
пк |
|||||
|
606,55 |
n = [х2 / (2Rпр)] — (x — ДT)2 / (2Rc) |
37,99 |
|||
|
626,55 |
34,52 |
||||
|
646,55 |
31,23 |
||||
|
666,55 |
28,11 |
||||
|
686,55 |
25,19 |
||||
|
706,55 |
22,45 |
||||
|
726,55 |
19,87 |
||||
|
746,55 |
17,49 |
||||
|
766,55 |
15,29 |
||||
|
786,55 |
13,26 |
||||
|
806,55 |
11,43 |
||||
|
826,55 |
9,77 |
||||
|
846,55 |
8,29 |
||||
|
866,55 |
7,00 |
||||
|
886,55 |
5,89 |
||||
|
906,55 |
4,96 |
||||
|
926,55 |
4,21 |
||||
|
946,55 |
9,26 |
||||
|
966,55 |
3,26 |
||||
|
986,55 |
3,06 |
||||
|
1006,55 |
2,94 |
||||
4.4 Составление ведомости углов поворота, прямых и кривых Так как при реконструкции участка автомобильной дороги предусмотрены мероприятия по изменению параметров существующих закруглений в местах изменения направления трассы, то для получения необходимых проектных величин требуется составление ведомости углов поворота, прямых и кривых для существующей и реконструированной трасс.
Для определения правильности составления ведомости углов поворота, прямых и кривых выполняем контроль вычислений:
1)УК+УП=l
УК-сумма кривых УК=К1+К2;
- УП-сумма прямых УП=П1+П2+П3;
- l-длина трассы;
2)У РМВ-У Д=е У РМВ-расстояние между вершинами углов У РМВ=РМВ1+РМВ2+РМВ3
УД=Д1+Д2
3)Ублев-бправ=Анач-Акон На существующей дороге.
1)УК+УП=l;
- УК=305,43+133,87=439,30 м.;
- УП=15,86+1411,96+1132,88=2560,70 м.;
439,30+2560,70=3000м.;
2)УРМВ-УД=l
УРМВ=176,05+1635,26+1200,99=3007,30 м.;
- УД=4,95+2,35=7,30 м.
3007,30−7,30=3000м.
3)Ублев-Убправ=Анач-Акон.
25?-26?=93?-94?
- 1?=-1?
При реконструкции дороги
1)УК+УП=l
УК=465,38+998,34=1463,72 м.;
- УК=-64,11+892,18+708,21=1536,28 м.;
1463,72+1536,28=3000м.
2)УРМВ-УД=l
УРМВ=171,05+1635,25+1216,12=3022,42 м.;
- УД=4,94+17,48=22,42 м.;
3022,42−22,42=3000м.
3) Ублев-Убправ=Анач-Акон.
25?-26?=93?-94?
- 1?=-1?
5. Реконструкция искусственных сооружений Для обоснования необходимости реконструкции искусственных сооружений проверяем достаточность отверстий существующих водопропускных сооружений. Для этого выполним расчеты ливневого стока и стока от снеготаяния. В качестве расчетного назначаем наибольший. Существующую автомобильную дорогу на пк 10+85 и пк 35+34 пересекают два водотока и на них имеются соответственно железобетонные трубы d=1,4 м. Искусственные сооружения даны на пк 10+85, меняем отметку на пк 11+00, т.к. на данном пикете находится самая низкая точка, а на откосе трубу не устраивают. Вторая труба назначена на пк 35+34. На данном пикете была изменена отметка земли на 1 м., т. е отметка 150,34 вместо 151,34, так как на пк 35−151,03, а на пк-150,89. Имеем, соответственно профиль.
5.1 Расчет трубы на пк 11+00
Исходные данные
1. Площадь бассейнаFб=3,8 км²;
2. Уклон главного логаiл=8‰
3. Длина главного логаlл=2,0 км
4. Категория дорогиIII
5. Район проектированияЛунинецкий район
6. Грунт водосборного бассейнасуглинок
7. Вероятность превышения паводка -2%
8. Отметка дна лога-154,28 м.
а) Определение расхода воды при ливневом стоке Расход воды при ливневом стоке определяется по формуле:
Qлив.=Ш (h-z)3/2?Fб2/2?к?г?дб, (5,1).
где Ш-геоморфологический коэффициент, зависящий от рельефа поверхности, бассейна и уклона главного лога, Ш=0,028 (тб.5,1).
hслой стока, мм, зависящий от рельефа поверхности бассейна и уклона главного лога, h=34 (5,2).
Zпотери слоя стока на смачивание растительности и заполнение впадин микрорельефа, мм Z=5 (тб.5,3).
Fбплощадь бассейна, км2 Fб=3,8 км²
к — коэффициент шероховатости лога и склонов к=1,4 (тб.5,4).
г-коэффициент учета неравномерности выпадения дождя на бассейне, г=1,0 (п. 5,7).
дб-коэффициент уменьшения расхода воды при наличии на бассейне озер и болот, дб=1,0 (тб.5,8).
Qлив.=0,028(34−5)3/2?3,82/3?1,4?1?1=14,94м3/с.
б) Определение расхода талых вод Расчетный расход талых вод в условиях РБ определяем по формуле:
Qсн=, (5,3).
Гдеслой стока в фазе подъема половодья расчетной вероятности превышения =12,0 (тб.5,9)[3].
?? -коэффициент формы гидрографа стока б=0,10 (тб.5,10)[3].
г-коэффициент полноты гидрографа стока г=0,77 (тб. 5,10)[3].
??п-продолжительность подъема половодья в сутки максимальной интенсивности снеготаяния, ч,
??п= ??с+ ??л; (5,4)[3].
??с-продолжительность водоотдачи на склоны?? с=3,0 (тб.5,10)[3].
??л-продолжительность стекания по логу, ч.
??л=; (5,5)[3].
Где L-длина главного лога, км
Qз-расчетный расход, которым предварительно задаются, м3/с;
- Iл-уклон лога,‰;
- ул-коэффициент, учитывающий снижение расхода в связи с залесенностью бассейна fл;
- убто же в связи с заболоченностью;
- л-коэффициент, зависящий от вероятности превышения, при 2% л=0,87.
??л===1,16; (тб.5,11)[3].
??п= ??с+ ??л=3+1,16=4,16; (тб.5,12)[3].
Qсн==6,31м3/с; (тб.5,13)[3].
=3%<5% Расчет закончен.
в) Определение расчетного расхода и диаметра трубы За расчетный расход принимаем расход ливневых вод
Qрасч.=14,34м3/с.
Аккумуляцию воды не учитываем, т.к. дорога проложена по пашне. Данный расход может пропустить труба d=3?1,6 с Нм=1,88 и V=3,55м/с. Режим работы трубыбезнапорный, выполняя условие Hм?1,2dтр, т. е. 1,88<1,2?1,6=1,92. Условие безнапорного режима выполнено.
г)Определение минимальной высоты насыпи у трубы.
Минимальная высота насыпи у трубы определяется:
- из условия засыпки. Засыпка над трубой должна быть не менее 0,5 м.
Hmin=d+у+Д+hд.о.-ciо=1,6+0,12+0,5+0,31−2,5?0,004=2,43 м. (тб.5,14)[3].
Где d-диаметр трубы, м.;
- утолщина звена, м.;
- Д-засыпка над трубой, м.;
- Hд.о.-толщина дорожной одежды без дополнительного слоя основания, м.;
- с-ширина обочины, м.;
- io-уклон обочины.
- из условия подпора. Бровка насыпи должна возвышаться над горизонтом подпора не менее чем на 0,5 м.
Hmin=Hm+0,5=1,88+0,5=2,38 м.
где Hmin-подпор воды перед трубой.
Назначаем минимальной высоту насыпи над трубой равной 2,43 м., т.к. она удовлетворяет двум условиям.
д) укрепление русла на выходе из трубы.
Выбор типа укрепления русла на выходе производим по скорости течения воды на выходе из трубы увеличенной в 1,2раза и допускаемой скорости течения воды для принятого типа укрепления, зависящей от глубины потока на выходе. Для выбора типа укрепления русла на выходе предварительно определяем глубину потока воды на выходе.
hвых=Кd (ПQ)n, (5,6)[3].
где ПQ= -безразмерный параметр расхода, К и n-эмпирические коэффициенты (К=0,75 и n=0,5)
d-диаметр одноочковой трубы,
hвых=0,75?1,6?(0,47)0,5=0,83 м.
ПQ==0,47 м.
Скорость движения на выходе 3,55м/с и глубина потока hвых=0,83 м. В зоне роста эта скорость увеличивается на 1,2?3,55=4,26м/с.
В качестве возможного укрепления назначаем каменную наброску слоем 0,3 м. из несортированного камня толщиной 0,2−0,25 м.
е)Определение длины трубы.
Длина тела трубы определяется по формуле:
- Z0=+; (5,7)[3].
где B-ширина земполотна поверху, м.;
m-крутизна откосов,
Hн-высота насыпи над трубой, м.
dтр-диаметр трубы, м;
- iтр-уклон тела трубы.
Z0=+=17,14 м.
- длина трубы без входного звена:
Z1= Z0−1,32=17,14−1,32=15,82 м.
- длина трубы секциями длиной 2,01 м. и толщиной шва 0,03 м.
Z2=8+2,01+7?0,03+2?0,01+1,32=17,63 м.
- длина трубы с оголовками
Z3= Z2+1,5n=17,63+1,5?0,35=15,82 м.
где n-толщина оголовка.
- длина трубы по лотку
Z4= Z3+2М=18,15+2?2,74=23,63 м.
Где М-длина лотка.
5.2 Расчет трубы на пк 35+34
Исходные данные
1. Площадь бассейнаFб=3,2 км²;
2. Уклон главного логаiл=8‰
3. Длина главного логаlл=2,2 км
4. Категория дорогиIII
5. Район проектированияЛунинецкий район
6. Грунт водосборного бассейнасуглинок
7. Вероятность превышения паводка -2%
8. Отметка дна лога-150,34 м.
а) Определение расхода воды при ливневом стоке Расход воды при ливневом стоке определяется по формуле:
Qлив.=Ш (h-z)3/2?Fб2/2?к?г?дб, (5,8).
где Ш-геоморфологический коэффициент, зависящий от рельефа поверхности, бассейна и уклона главного лога, Ш=0,028 (тб.5,1).
hслой стока, мм, зависящий от рельефа поверхности бассейна и уклона главного лога, h=34 (5,9).
Zпотери слоя стока на смачивание растительности и заполнение впадин микрорельефа, мм Z=5 (тб.5,3).
Fбплощадь бассейна, км2 Fб=3,2 км²
к — коэффициент шероховатости лога и склонов к=1,4 (тб.5,4).
г-коэффициент учета неравномерности выпадения дождя на бассейне, г=1,0 (п. 5,7).
дб-коэффициент уменьшения расхода воды при наличии на бассейне озер и болот, дб=1,0 (тб.5,8).
Qлив.=0,028(34−5)3/2?3,22/3?1,4?1?1=13,35м3/с.
б) Определение расхода талых вод Расчетный расход талых вод в условиях РБ определяем по формуле:
Qсн=, (5.10).
Гдеслой стока в фазе подъема половодья расчетной вероятности превышения =12,0 (тб.5,9)[3].
?? -коэффициент формы гидрографа стока б=0,10 (тб.5,10)[3].
г-коэффициент полноты гидрографа стока г=0,77 (тб. 5,10)[3].
??п-продолжительность подъема половодья в сутки максимальной интенсивности снеготаяния, ч,
??п= ??с+ ??л; (5,4)[3].
??с-продолжительность водоотдачи на склоны?? с=3,0 (тб.5,10)[3].
??л-продолжительность стекания по логу, ч.
??л=; (5,5)[3].
Где L-длина главного лога, км
Qз-расчетный расход, которым предварительно задаются, м3/с;
- Iл-уклон лога,‰;
- ул-коэффициент, учитывающий снижение расхода в связи с залесенностью бассейна fл;
- убто же в связи с заболоченностью;
- л-коэффициент, зависящий от вероятности превышения, при 2% л=0,87.
??л===0,87; (тб.5,11)[3].
??п= ??с+ ??л=3+0,87=3,87; (тб.5,12)[3].
Qсн==5,72м3/с; (тб.5,13)[3].
=4,9%<5% Расчет закончен.
в) Определение расчетного расхода и диаметра трубы За расчетный расход принимаем расход ливневых вод
Qрасч.=13,35м3/с.
Аккумуляцию воды не учитываем, т.к. дорога проложена по пашне и образование пруда перед трубой нежелательно. Данный расход может пропустить труба d=3?1,6 с Нм=1,88 и V=1,82 и Vвых=3.5м/с. Все дорожные трубы работают в безнапорном режиме и должно соблюдаться условие Hм?1,2dтр, т. е. 1,82<1,2?1,6=1,92 Условие безнапорного режима выполнено.
г)Определение минимальной высоты насыпи у трубы.
Минимальная высота насыпи у трубы определяется:
- из условия засыпки. Засыпка над трубой должна быть не менее 0,5 м.
Hmin=d+у+Д+hд.о.-ciо=1,6+0,12+0,5+0,34−2,5?0,004=2,43 м. (тб.5,14)[3].
Где d-диаметр трубы, м.;
- утолщина звена, м.;
- Д-засыпка над трубой, м.;
- Hд.о.-толщина дорожной одежды без дополнительного слоя основания, м.;
- с-ширина обочины, м.;
- io-уклон обочины.
- из условия подпора. Бровка насыпи должна возвышаться над горизонтом подпора не менее чем на 0,5 м.
Hmin=Hm+0,5=1,82+0,5=2,32 м.
где Hmin-подпор воды перед трубой.
Назначаем минимальной высоту насыпи над трубой равной 2,43 м., т.к. она удовлетворяет двум условиям.
д) укрепление русла на выходе из трубы.
Выбор типа укрепления русла на выходе производим по скорости течения воды на выходе из трубы увеличенной в 1,2раза и допускаемой скорости течения воды для принятого типа укрепления, зависящей от глубины потока на выходе.
Для выбора типа укрепления русла на выходе предварительно определяем глубину потока воды на выходе.
hвых=Кd (ПQ)n, (5,11)[3].
где ПQ= -безразмерный параметр расхода, К и n-эмпирические коэффициенты (К=0,75 и n=0,5)
d-диаметр одноочковой трубы,
hвых=0,75?1,6?(0,44)0,5=0,79 м.
ПQ==0,44 м.
Скорость движения на выходе 3,55м/с и глубина потока hвых=0,79 м. В зоне роста эта скорость увеличивается на 1,2?3,55=4,26м/с.
В качестве возможного укрепления назначаем каменную наброску слоем 0,3 м. из несортированного камня толщиной 0,2−0,25 м.
е)Определение длины трубы.
Длина тела трубы определяется по формуле:
- Z0=+; (5,12)[3].
где B-ширина земполотна поверху, м.;
m-крутизна откосов,
Hн-высота насыпи над трубой, м.
dтр-диаметр трубы, м;
- iтр-уклон тела трубы.
Z0=+=15,97 м.
- длина трубы без входного звена:
Z1= Z0−1,32=15,97−1,32=14,65 м.
- длина трубы секциями длиной 2,01 м. и толщиной шва 0,03 м.
Z2=5+3,02+4?0,03+2?0,01+1,32=16,56 м.
- длина трубы с оголовками
Z3= Z2+1,5n=16,56+1,5?0,35=17,08 м.
где n-толщина оголовка.
- длина трубы по лотку
Z4= Z3+2М=17,08+2?2,74=22,56 м.
Где М-длина лотка.
6.Реконструкция дорожной одежды В результате работ по реконструкции участка автомобильной дороги и переводе ее из IV категории в III категорию существующую дорожную одежду используем в нижних слоях проектируемой. Тип дорожной одежды, соответствующий III категории, назначаем усовершенствованный капитальный.
6.1 Определение расчетной интенсивности движения и требуемого модуля упругости Дорожную одежду рассчитываем с учетом критериев надежности. Допустимый коэффициент надежности Кн определяем как минимальное значение коэффициента прочности Кпр в конце срока службы дорожной одежды в зависимости от категории дороги, типа дорожной одежды и принятой нагрузки. Принимаем коэффициент надежности Кн=0,95, а коэффициент прочности Кпр=1,1 для нагрузки А2, имеющей давление на покрытие 0,6Мпа, а диаметр следа колеса Д=0,39 м.
Расчет дорожной одежды производим на расчетный период до капитального ремонта, составляющий для дороги III категории и капитального типа покрытия -12лет. (п. 6.1)[2].
Исходные данные.
1. Категория дороги — III.
2. Перспективная интенсивность движения N20=3084авт./сут.
3. Ежегодный рост интенсивности движения р=4%.
4. Состав движения: ВАЗ-2108−14,2%; ГАЗ-24−14,2%; ГАЗ-53−16%; ЗИЛ-130−15,6%, МАЗ-503А-15,5%, КАМАЗ-5511−15,6%; автобус «Икарус»-5%, автопоезд-3,2%.
5. Грунт земляного полотна-суглинок.
6. Дорожно-климатический район-3.
7. Тип местности по увлажнению-2 [«https:// «, 9].
Определение интенсивности движения грузовых машин и автобусов.
Интенсивность движения грузовых машин и автобусов на перспективу (20 лет) определяется по формуле
Nгруз=N20(1-n)=3084(1−0,291)=2187авт/сут. (6.1)
Где N20 — перспективная интенсивность движения на 20-й год, авт/сут;
- nотносительная часть легковых автомобилей в общем потоке движения.
Суммарная интенсивность движения на конец расчетного периода определяется по формуле
Nсум= = =1607авт./сут. (6.2)
где — коэффициент, показывающий увеличение инатенсивности движения данного года (20-го или n-го) относительно интенсивности первого года эксплуатации.
Расчетная приведенная интенсивность движения:
Nрасч.прив.=f (6.3)
где f-коэф., учитывающий количество полос движения;
- n-общее число различных марок транспортных средств;
- Nсум-число расчетных автомобилей в сутки в обоих направлениях;
- суммарный к-нт приведения воздействия на дорожную одежду транспортного средства n-ой марки к расчетной нагрузке, определяемый по приложению В[2].
Nрасч.прив.=0,55?1607(0,16?0,1+0,156?0,3+0,155?0,3+0,156?0,87+0,05?1,0+ 0,032?1,2)=294авт/сут.
Число накопленных осей за срок службы на одну наиболее загруженную полосу:
N=0.7Np (тб.6,3)[2].
где Np-кол.-во расчетных приведенных автомобилей в сутки на последний год службы на 1полосу.
- к-нт суммирования, опред. по формуле
===15; (6.4).
гдерасчетный год службы дорожной одежды; =12лет.
- показатель изменения интенсивности движения.
- число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости дорожной конструкции.(приложение Г.1)[2].
- к-нт, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого, =1,38 (тб.6,8)[2].
N=0,7?294??135?1,38=0,7?294?1351,38=373 447шт.
Требуемый модуль упругости дорожной одежды:
Етр=98,65((6.5)[2].
гдечисло накопленных осей за расчетный срок службы.
С-3,23 для нагрузки А2 (тб.6.4.2)[2].
Етр=98,65(-3,23)=98,65(5,5722−3,23)=231Мпа.
Минимальный допустимый модуль упругости дорожной одежды дороги III категории с капитальным типом покрытия равен 230Мпа (тб.6.10)[2].
Сравнив минимальное и расчетное значения модулей упругости в дальнейших расчетах назначаем большее, т. е. 231Мпа.
6.2 Усиление существующей дорожной одежды Конструкция существующей дорожной одежды.
Рисунок 6.1 — Конструкция существующей дорожной одежды:
1 — ПГС укрепленная цементом, 0,16 м;
2 — песок средней крупности, 0,30 м;
Существующая дорожная одежда в соответствии с исходными данными имеет следующие характеристики:
- фактический модуль упругости-158Мпа;
- процент дефектности-DP=0.38;
- фактический индекс ровности IRIдоп.=5,1;
- несущая способность рабочей зоны земляного полотна-достаточна;
- морозостойкость и дренажная способность существующей дорожной одежды-достаточна;
Для назначения видов ремонтных работ в зависимости от срока службы дорожной одежды и категории дороги определяем допустимый индекс ровности
IRIдоп. по формулам:
IRIдоп= IRI0? exp (Bt), (6.6)[2].
где IRI0-начальная ровность дорожного покрытия;
- В-к-нт приведения, (тб.7)[3], лет-1.
t-срок службы покрытия после окончания строительсва, реконструкции (тб.6.3), лет.
IRIдоп=2? exp (0,0677?12)=4,51;
Коэффициент надежности существующей дорожной одежд определяем по формуле:
Кн=1-DP=1−0,38=0,62.
где DP-процент дефективности дорожной одежды.
Так как IRIф=5,1>IRIдоп=4,51.
Кн=0,62< Кндоп=0,8, (тб.6.8)[3].
Еф=158 < 0,7Етр=0,7?231=162Мпа.
то производим реконструкцию дорожной одежды, в соответствии с которым устраиваем новую конструкцию дорожной одежды.
6.3 Назначение новой конструкции дорожной одежды При назначении дорожной одежды руководствуемся следующими принципами:
1.Тип покрытия, конструкция дорожной одежды в целом должна удовлетворять требованиям, предъявляемым к дороге III категории и соответствовать ожидаемому в перспективе составу и интенсивности движения.
2.В конструкции дорожной одежды применят местные, строительные материалы.
3.Конструкцию дорожной одежды назначаем с учетом перспективной интенсивности движения автомобилей на одну наиболее загруженную полосу, с учетом дорожно-климатического района, типа местности по увлажнению и грунтовых условий.
4. Конструкция дорожной одежды должна быть технологичной и обеспечивать возможность максимальной механизации и индустриализации.
Дорожную одежду назначаем по типовому проекту 3.503.71 «Дорожные одежды автомобильных дорог общего пользования».
Конструкция дорожной одежды:
Рисунок 6.2 — Конструкция проектируемой дорожной одежды:
1 — асфальтобетон плотный горячий, мелкозернистый на битуме БНД 60/90 — 0,06 м;
2 — асфальтобетон пористый горячий, крупнозернистый на битуме БНД 60/90 — 0,09 м;
3 — Подобранная гравийная смесь, укрепленная цементом- 0,16 м;
4 — песок средней крупности — 0,30 м; грунт земляного полотна — суглинок обыкновенный.
Характеристику слоев дорожной одежды представим в табличной форме (таблица 6.1).
Таблица 6.1- Расчетные характеристики конструкции дорожной одежды
|
Номер слоя |
Материал |
h , м |
Е 10 , МПа |
Е 20 , МПа |
Е 0 , МПа |
R и , МПа |
ц, град |
С , МПа |
|
|
Асфальтобетон плотный горячий, м/з на битуме БНД 60/90 |
0,06 |
R и =9,8 m =5,5 б =4,3 |
; |
; |
|||||
|
Асфальтобетон пористый горячий, к/з на битуме БНД 60/90 |
0,09 |
R и =8,0 m =4,3 б =8,2 |
; |
; |
|||||
|
Подобранная гравийная смесь, укрепленная цементом |
0,16 |
0,30 |
; |
; |
|||||
|
Песок средней крупности |
0,30 |
; |
0,004 |
||||||
|
суглинок |
; |
; |
; |
; |
0,006 |
||||
6.4 Расчет дорожной одежды по упругому прогибу Конструкция дорожной одежды считается прочной, если коэффициент прочности по упругому прогибу, прочности на сдвиг и растяжение при изгибе больше либо равен коэффициенту прочности, найденному с учетом требуемого уровня надежности проектируемой одежды.
Каждый слой дорожной одежды характеризуется модулем упругости, соответствующим материалу, из которого он изготовлен.
а) Определение модуля упругости грунта-суглинок.
Расчетное значение влажности грунта:
- Wр=Wтабл.(1+0,1t); (6.7)
где Wтабл-среднее многолетнее значение относительной влажности в наиболее неблагоприятный период года в расчетном слое земляного полотна, Wтабл=0,73.
t-коэффициент нормированного отклонения (тб. 6.13), в зависимости от требуемого уровня надежности.
Wр=0,73(1+0,1?1,71)=85;
- Модуль упругости грунта определяется по таблице «Приложение, А тб.А.1». Егр=27МПа;
- ц=13?;с=0,006.
Расчет по упругому прогибу ведем снизу вверх с помощью номограммы (рис. 6.1[3]).
h4=30 Е4=120Мпа;
- Егр=27Мпа;
- ==0,22;
- ==0,77;
- = =0,05;
- =9/39=0.225;
- =0,48;
- =0,48?120=58МПа;
- =0.09;
- =0,09?200=180МПа;
- =;
- ==0,41;
- =;
- =0,26?400=104МПа;
- ==0,06;
- =6/39=0,15;
- =0,08;
- =0,08?320=256МПа;
- ==1,11>Кпр=1,1;
6.5 Расчет сопротивления сдвигу в подстилающем грунте Средней модуль упругости слоев дорожной одежды:
Еср.===
=518МПа;
- ==19.19;
- ==1,56;
- ц=13?;
- По номограмме (рис. 6.4[3]) находим фа=0,0148МПа;
- фа=фн/р=0,0148.
Напряжение сдвига от временной нагрузки:
- фн=фр=0,0148?0,6=0,888МПа;
- (6.8)
Напряжение сдвига от массы дорожной одежды находим по графику (рис. 6,6 [3]).
фв=0,006.
Суммарное напряжение в грунте равно:
Ta= фн+ фв=0,888+0,0006=0,948МПа (6.9)
Допустимое напряжение в грунте определяется по формуле:
- Tдоп= Сгр.?К1?К2=0,006?1,5?1,05=0,0095Мпа;
- где Сгр-нормативное значение сцепления грунта в активной зоне.
Сгр= Сгр (1−1,71?0,15)=0,008(1−1,71?0,150=0,006;
- где к1=1,5-коэффициент учета особенностей работы грунта на границе с вышележащим слоем дорожной одежды (тб.6.12[3].
К2-коэф. запаса на неоднородность условий работы дорожной одежды (рис. 6,3[3]), К2=1,02.
Ncущ.===2310авт/сут. (6.10).
гдечисло накопленных осей за расчетный период.
- количество расчетных дней в году, =135;
- расчетный период службы, =12лет.
Активное сопротивление сдвига:
- Ta= фа? p+фв=0,948МПа;
- Проверяем условие Ta? Кпр?Тпред.
==1,0=Кпр=1,0
6.6 Расчет дорожной одежды на сдвигоустойчивость в дополнительном слое основания из песка Расчетное активное сопротивление сдвига определяется по формуле:
Ta= фа? p+фв
где фв=-0,0013hд.о=31 ц=32? c=0.009
Приводим пакет вышележащих слоев дорожной одежды к средневзвешенному.
Ев===1225МПа; (6.11).
==21,1; ==0,79;
- По номограмме рис. 6.3[2].
Определяем фс=0,022, тогда
Ta=0,022?0,6−0,0013=0,0119МПа;
Предельное активное напряжение сдвига
Tпред=ск1?к2=0,004?4?1,05=0,0168 (6.12).
где к1-к-нт учета особенностей работы расчитываемого слоя на границе с вышележащим слоем дорожной одежды (тб.6,16[3]) к1=4,0; к2-к-нт запаса на неоднородность условий работы; к2=1,05 (рис. 6.2[3]).
Определяем выполненние условия прочности:
- ==1,41>кпр=1,0-условие прочности выполнено.
6.7 Расчет конструкции монолитных слоев на сопротивление усталостному разрушению при растяжении при изгибе Прочность монолитных слоев при растяжении при изгибе обеспечивается условием:
?, (6.13).
гдепредельное допустимое растягивающее напряжение материала слоя с учетом усталостных явлений, МПа
- наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое, МПа.
- требуемый коэффициент прочности дорожной одежды с учетом заданного к-нта надежности (тб.6.3…6.4)[2].
При расчете на изгиб слоя модуль упругости слоя определяем по формуле:
- Еср= ===3480МПа; (6.14).
где ,-модули упругости слоев (тб. Б.1[2]).
Растягивающее напряжение в слое:
- ==33,46;
- ==0.38.
По номограмме (рис. 6.7[2]) находим уф=2,6МПа;
Растягивающее напряжение при изгибе:
- уr= уr? р?кб=2,6?0,6?0,85=1,33МПа;
- (6.15).
Предельно допустимое растягивающее напряжение при изгибе слоев асфальтобетона:
- Rдоп. =Rи (1−0,1t)кмккнкт;
- (6.16).
кт-к-нт учета снижения прочности асфальтобетона в результате температурных воздействий (тб.6.18[3]).
кт=0,8;
- где Rи-прочность асфальтобетона, Rи=8;
- км-к-нт учета снижения прочности асфальтобетона во времени от действия природно-климатических условий (тб.6.18), км=0,8.
ккн-к-нт учета кратковременности и повторности нагружения на дорогу ккн=бУ=8.2?3 734 471/4.3=8.2=0.41, (6.17).
гдечисло накопленных осей
m=4,3 (тб.Б.1[2]); б=8,2(тб.Б.1[2]);
- Rдоп. =8?(1−1,71?0,1)?0,8?0,8?0,41=1,74МПа;
- Условие прочности ==1,31>=1,0;
- Условие прочности выполнено.
6.8 Расчет сопротивления растяжению при изгибе промежуточного слоя из подобранной гравийной смеси, укрепленной цементом Среднее расчетное напряжение вышележащих слоев:
- Еср= ===3480МПа; (6.18).
Расчетное значение модуля упругости слоя Ер=400МПа;
- ===6,9;
- ===8,7;
- ==0,38;
- По номограмме (рис.
6.8[2]) определяем растягивающее напряжение =0.5Мпа;
- = ркб=0,50?0,6?1,0=0,3МПа;
- (6.19).
кб=1,0(п. 6.6.10[2]).
Допустимое растягивающее напряжение Rдоп.=0,30МПа;
- ===1,0;
6.9 Расчет дорожной одежды на морозоустойчивость Определяем глубину промерзания дороги.
Z=1,6Z1−0,22=1,6?0,75−0,22=0,98 м. (6,22[3]).
Для обеспечения морозоустойчивости дорожной одежды необходимо соблюдать следующее условие.
H>Hм,
где Н-толщина дорожной одежды по типовому проекту;
- Hм-толщина дорожной одежды по условию морозоустойчивости.
Hм= к (0,974Z-) (6,21[3]).
где к-к-нт для насыпей, к=0,6.
Z-глубина промерзания дороги, м. Z=0,98 м.
- допустимая величина пучения покрытия, =0,04 м.
- климатический параметр, =25.
В-комплексная характеристика грунта, В=4.
Hм=0,6(0,974?0,98-)=0,6(0,95−0,13)=0,49 м.
Так как запроектированная толщина дорожной одежды равна 0,61 м., а по условию морозоустойчивости необходимая толщина равна 0,49 м., то дополнительных мероприятий по морозоустойчивости не требуется.
7.Реконструкция продольного профиля Продольный профиль должен быть запроектирован исходя из наименьшего ограничения и изменения скорости, обеспечения безопасности и комфортабельности движения. Целью анализа продольного профиля существующей автомобильной дороги является выявление отступлений от нормативных требований, предъявляемых к той категории дороги, в которую она переводится. Для проведения анализа на основе исходных данных полевого обследования составляем продольный профиль и профильную схему плана существующей дороги. При анализе продольного профиля устанавливаем:
- величину наибольшего продольного уклона;
- максимальную и минимальную высоту насыпи;
- соответственно существующих рабочих отметок рекомендуемым значениям;
- наименьшую длину элементов продольного профиля;
В результате анализа выявлены:
- наибольший продольный уклон-68‰,
- максимальная высота насыпи-2,74 м.,
- минимальная высота насыпи-1,20 м.,
- наименьшая длина участков продольного профиля-15м.,
- вертикальные кривые отсутствуют.
7.1Определение высотных отметок контрольных точек Контрольными точками являются начало и конец участка трассы, пересечения водотоков, автомобильных дорог.
При пересечении водотоков высотная отметка определяется по формуле:
- Нпр=Нз+d+у+0,5; (7.1).
где Нз-отметка земли, м.
d-диаметр трубы, м.
у-толщина стенки трубы, м.
0,5-засыпка над трубой, м.
Высотная отметка в начале и в конце участка определяется по формуле:
- Нпр=Нз+hрек.;
- (7.2).
где Нз-отметка земли, м.
hрек-рекомендуемая высота насыпи, м.
При пересечении дорог в одном уровне отметку контрольной точки принимаем равной отметке проезжей части по оси пересекаемой автомобильной дороги. При реконструкции автомобильной дороги допускается изменение высотного положения второстепенной дороги путем переустройства ее на подходе к пересечению или примыканию. Поэтому отметку контрольной точки или примыкания второстепенной дороги назначаем по условиям проектирования продольного профиля главной дороги. В пределах существующей дороги на участке реконструкции имеется два пересечения на пк15+00; пк 24+20 и одно примыкания на пк 32+00.
7.2 Определение рекомендуемых рабочих отметок Рекомендуемые рабочие отметки определяются из двух условий:
- по снегонезаносимости дороги;
- по обеспечению нормального водно-теплового режима земляного полотна.
По первому условию рекомендуемую рабочую отметку насыпи на первом типе местности по увлажнению (сухие места, поверхностный сток обеспечен) определяем по формуле:
=+Дh=0,5+0,7=1,2 м. (7.3).
- расчетная толщина снежного покрова, м;
- Дh-минимальное возвышение бровки земляного полотна над снежным покровом, (п.
7.4.11[1]).
Рекомендуемая рабочая отметка для II типа местности (сырые места, поверхностный сток не обеспечен, уклон местности менее 20‰) определяется из условия минимального возвышения низа дорожной одежды над поверхностью земли.
=±с, (7.4).
гдеминимальное возвышение низа дорожной одежды над поверхностью земли, м. (тб.19[1]).
- толщина дорожной одежды, м.
с-ширина обочины, м.
- уклон обочины,‰.
=0,6+0,61−2,5?0,04=1,11 м.
Для третьего типа местности (мокрые места, поверхностный сток не обеспечен, грунтовые воды находятся близко от поверхности земли, которые оказывают влияние на грунт земляного полотна).
=±с-, (7.5).
гдеминимальное возвышение низа дорожной одежды над уровнем грунтовых вод, м.
- толщина дорожной одежды, м.
с-ширина обочины, м.
- уклон обочины,‰.
- глубина залегания грунтовых вод, м.
=1,2+0,61−0,87−2,5?0,04=0,84 м.
К расчету принимаем наибольшую рекомендуемую рабочую отметку (=1,2м), т.к. она удовлетворяет всем условиям.
7.3 Нанесение проектной линии Проектная линия наносится с учетом положения проектной линии существующей дороги с соблюдением рекомендуемой рабочей отметки и с учетом толщины слоев усиления дорожной одежды. Проектную линию наносим, как плавную линию в пространстве. При назначении элементов продольного профиля в качестве основных параметров принимаем технические нормативы дороги III категории:
- продольный уклон не более 50%.
- раддиус выпуклой кривой-8000м.
вогнутой кривой-4000м.
- длину выпуклой кривой-300м.
вогнутой кривой-100м.
- при алгебраической разности уклонов более 5‰ необходимо вписывать вертикальные кривые.
пк 10… пк14
Нпк 10=154,86+0,15=155,01 м.
Нпк 14=153,20+0,15=153,35 м. i1==0,004.
Нпк 14=155,01−400?0,004=153,41 м.
пк 14… пк18
Нпк 14=153,41 м.
Нпк 18=152,40+0,15=152,55 м. i2==0,002.
Нпк 18=153,41−400?0,002=152,61 м.
пк 18… пк 33
Нпк 18=152,61 м.
Нпк 33=152,61 м. i3 =0.
пк 33… пк 37.
Нпк 33=152,61 м.
Нпк 35+34=150,34+2,73=153,06 м. i3==0,002.
Нпк 35+34=152,61+234?0,002=153,08 м.
Нп 37=152,61+0,002?400=153,41 м.
пк 37… пк 40
Нпк 37=153,41 м. i4==0,003.
Нпк 40=154,18 м.
Нпк 40=153,41+300?0,003=154,31 м.
Далее определяем рабочие отметки, как разность между отметкой проектной линии и отметкой проектной линии существующей дороги.
В связи с тем, что высота насыпи на всем протяжении больше 1,0 м, то устройство кюветов не требуется.
На продольный профиль наносим геологический разрез по данным задания ниже линии земли в масштабе 1:50. Вдоль трассы через 300−500м. закладываем скважины на глубину 3,0 м., а в местах устройства устройства искусственных сооружений на глубину до 6,0 м.
8. Реконструкция земляного полотна Поперечный профиль земляного полотна-поперечный разрез дороги, представляющий собой схематический чертеж конструкции земляного полотна с дорожной одеждой и системой водоотвода.
Проектирование поперечного профиля земляного полотна включает в себя:
- назначение числа полос движения;
- назначение ширины полосы движения и ширины обочин;
- назначение ширины земляного полотна поверху;
- назначение уклонов проезжей части и обочин.
Размеры и формы земляного полотна на разных участках дороги зависят от рельефа местности и продольного профиля дороги, грунтовых и гидрологических условий, а также проектируемой на данном полотне дорожной одежды.
Длительная практика строительства дорог и их эксплуатации, теоретические соображения привели к выработке определенных форм и размеров земляного полотна-типовые поперечные профили.
- ширина земляного полотна-12.0м.
- ширина полосы движения-3,5 м.
- количество полос движения-2.
- ширина обочины-2,5 м.
- уклон проезжей части-20‰.
- уклон обочин-40‰.
Крутизна откосов земляного полотна зависит от вида грунта и назначается из соображения устойчивости под воздействием собственного веса и проходящих транспортных средств, атмосферных факторов, в зависимости от соображений безопасности и удобства движения автотранспортных средств. Реконструкция земляного полотна предусматривает уширение насыпей для устройства дополнительных полос проезжей части, переходно-скоростных полос или для доведения ширины земляного полотна до норм дороги III категории, установленной для данной дороги.
Уширение земляного полотна может быть двухсторонним или односторонним.
Двухстороннее уширение-это уширение, при котором ось существующей дороги совпадает с осью реконструируемой дороги, при этом досыпка земляного полотна производится с двух сторон. Такое уширение целесообразно при высоте насыпи до 2−3м и намечается на пикетах: пк14… пк22+93,45; пк 32+91,79…пк 40+00.
Одностороннее уширение-это уширение, при котором ось реконструируемой дороги смещена в сторону оси существующей дороги. Уширение производим путем досыпки с одной стороны пк10… пк14, пк 22+93…пк 23+93,45; пк 32+00…пк 33+91,79.
На участках, где ось трассы реконструируемой дороги не совпадает с существующей (на участках увеличения радиусов кривых в плане) земляное полотно проектируем, ка новое в соответствии с требованиями для данной категории дороги на пк 23+93,45…пк 32+00.
9. Реконструкция примыкания в одном уровне На пересечениях и примыканиях дорог интенсивность движения равна сумме интенсивностей по пересекающимся дорогам, поэтому условия движения на пересечениях осложняются и для обеспечения его четкой организации необходимо предусматривать специальные мероприятия.
При реконструкции дорог с целью улучшения условий пересечений или примыканий с другими дорогами предусматриваем переустройство простых пересечений (примыканий) в одном уровне в канализированные.
Устройство канализированного пересечения.
- проектирование плана примыкания с направляющими островками.
- построение треугольных направляющих островков.
- проектирование дополнительных полос.
- сопряжение кромок проезжих частей пересекающих (примыкающих) дорог.
9.1 Проектирование плана примыкания с направляющими островками Схемы развязки движения на примыканиях с островками и зонами безопасности назначаем при суммарной интенсивности движения от 2000 до 8000 авт/сут. Полосы торможения для левых поворотов на левом примыкании рекомендуется предусматривать с устройством направляющих островков. Направляющие островки с зоной безопасности устраиваем на примыкании главной дороги при количестве выезжающих и въезжающих автомобилей в сутки (на дороге III категории)-100 и более автомобилей.
Данная конструкция включает особенно островок и полосы безопасности шириной 0,5 м. Полоса безопасности предназначена для отделения на капитальной полосы от основных полос прямого направления. В состав дополнительных полос входят и приходно-скоростные и накопительные полосы. Переходно-скоростные полосы преднанзначены для уменьшения или увеличения скорости. Ширину переходно-скоростных полос принимаем равной ширине основных полос движения. Слияние полос торможения и разгона осуществляется на участке отгона. Длину накопительных полос принимаем равной полосы торможения.
В данном проекте принимаем
- ширину переходно-скоростных полос-3,5 м.
- длину полосы торможения Sт=20м.
- длину полосы разгона Sр=180м.
- длину полосы отгона при торможении l0=30м.
- длину полосы отгона при разгоне l0=60м.
Последовательность проектирования плана примыкания.
Оси примыкающих дорог образуют угол.
Проектируем каплевидный островок в следующей последовательности:
а) Вычерчиваем симметричный план примыкания и показываем на нем полосы проезжей части и оси главной и примыкаемой дороги.
б)На оси примыкаемой дороги находим точку на расстоянии 10 м. от кромки проезжей части главной дороги.
в)через эту точку проводим ось каплевидного островка под углом 5? к оси примыкаемой дороги с наклоном вправо.
г) справа и слева от оси каплевидного островка на расстоянии 1,5 м. проводим две вспомогательные линии.
д)вписываем две круговые кривые R=12м.так, чтобы каждая из них касалась осевой линии главной дороги и одной из вспомогательной линий п. 4.
е) между двумя кривыми сR=12м. вычерчиваем очертания передней закругленной части радиусом 0,75 м.
ж) проводим две прямые касающиеся круговых кривых с R=12м. и пересекающие ось второстепенной дороги на расстояние 40 м. от ближайшей кромки проезжей части главной дороги. Они и определяют очертания остальной части островка.
З) параллельно линии островка на расстоянии 4,5 м. проводим две прямые до пересечения с кромкой проезжей части примыкающих дорог.
9.2 Порядок проектирования треугольных направляющих островков а) проводим линию параллельно оси главной дороги на расстоянии полосы торможения или разгона от кромки проезжей части.
б) углы образуемые линиями 8и 9 вписываем круговые кривые (10 и 11).
г) проводим параллельные линии к касательным 7 на расстоянии 5,0 м. от них для определения границы приближения треугольного островка к каплевидному.
д) для определения границы приближения треугольных направляющих островков к главной дороге.
е) проводим параллельные линии к кромке проезжей части на расстоянии 1,0 м. от нее.
ж) на расстоянии 4,5 м от коробовой кривой проводим параллельные кривые для определения очертания треугольного островка на выходе с главной дороги и выезда на нее.
9.3 Дополнительные полосы В состав дополнительных полос входят переходно-скоростные и накопительные. Переходно-скоростные полосы предназначены для уменьшения или увеличения скорости (полосы торможения и полосы разгона).
Ширину переходно-скоростных полос принимаем равной ширине основных полос движения.
Длина переходно-скоростных полос назначается:
- для замедления при повороте на съезд и для разгона при выезде со съезда (полоса торможения-90м., длина полосы разгона-180м.).
- длина отгона полосы торможения-зом., полосы разгона-60м.
9.4 Расчет сопряжения кромок проезжих частей примыкающих дорог Оси пересекающихся дорог или примыкающих должны образовывать прямой угол или близкий к нему в пределах 60?? б?120?.
Сопряжение кромок проезжих частей пересекающихся дорог осуществляем по коробовой кривой, состоящей из трех круговых кривых, из которых средняя описывает радиусом R2не менее 25 м. при съездах на дорогах I и II категорий и 20 м. с дорог III категории, и 15 м.- с дорог IV и V категорий. При этом радиус выходной кривой-R1=2R2(б1=15?), радиус выходной кривой — R3=3R2(б2=20?) и R1=2R2=2?20=40м.(б1=15?); R3=3R2=3?20=60?(б2=20?).
