Содержание
Введение
Краткая характеристика района строительства
1.Определение основных технических нормативов автомобильной дороги
1.1 Установление технической категории
1.2 Определение радиусов горизонтальных кривых
2. Проектирование закругления малого радиуса
2.1 Проектирование плана закругления малого радиуса
3. Проектирование участка автомобильной дороги
3.1 План автомобильной дороги
3.2 Продольный профиль
3.3 Поперечные профили земляного полотна и проезжей части
4. Определение объемов работ
4.1 Определение объемов земляных работ
4.2 Определение объемов планировочных и укрепительных работ
4.3 Конструкция дорожной одежды
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Введение
Автомобильные дороги – весьма капиталоемкие и в тоже время наиболее рентабельные сооружения. Проектирование дорог должно быть направлено на достижение их высоких транспортно-эксплуатационных качеств при минимуме строительных затрат и материалоемкости строительства. Правильно запроектированная дорога обеспечивает безопасность движения как одиночных автомобилей с расчетными скоростями, так и транспортных потоков с высокими уровнями удобства даже в самые напряженные периоды работы дорог. Увеличение надежности и сроков службы земляного полотна дорожных одежд и искусственных сооружений обеспечивается при высокой эффективности капитальных вложений в строительство автомобильных дорог.
При выборе вариантов проектных решений предпочтение отдают таким инженерным решениям, которые предусматривают наилучшее сочетание элементов дороги с ландшафтом и оказывают наименьшее отрицательное воздействие на окружающую среду. Обязательным элементом проектов являются мероприятия по охране окружающей среды, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов.
Проектные решения автомобильных дорог должны обеспечивать: организованное, безопасное, удобное и комфортабельное движение автотранспортных средств с расчетными скоростями; однородные условия движения; соблюдение принципа зрительного ориентирования водителей; необходимое обустройство автомобильных дорог и т.д.
Краткая характеристика района строительства.
Район строительства г. Минск
Климат умеренно-континентальный.
Средняя температура наиболее холодного месяца января −4.5 °C, самого
теплого июля +18,5 °C. Среднегодовое количество осадков 700мм.
Среднегодовая влажность 77 %
Почвы преимущественно дерново-подзолистые.
Толщина снежного покрова при пятипроцентной обеспеченности 0,50
м.
Глубина промерзания грунта 0,80 – 1,20 м.
Тип местности по увлажнению – 2.
1.Определение основных технических нормативов автомобильной
дороги
1.1 Установление технической категории
Ориентировочно категория дороги назначается по перспективной
интенсивности движения Nt:
Nt = N0· (1 + 0,01·n) 19 = 1541· ( 1 + 0.01·0.08 )19=1564,6 авт./сут,·
где N0 – начальная интенсивность движения, авт./сут;
n– ежегодный прирост интенсивности, % (по заданию);
По ТКП 45-3.03-19-2006 ―Автомобильные дороги. Нормы
проектирования‖ принимаем IV категорию автомобильной дороги.
1.2 Определение радиусов горизонтальных кривых
Минимальный радиус горизонтальной кривой вычисляют по формуле:
Rмин= V2/(127· (µ+iB)) = 6400/(127· (0,14+0,025)) =305,4 м,
где V – расчетная скорость для дороги принятой категории, км/ч;
μ – коэффициент поперечной силы по условиям удобства пассажиров;
μ = 0,2 – 7,5·10-4·V = 0,2-7,5·10-4·80=0,14
iB – поперечный уклон проезжей части в долях единицы, принимается
равным 0,025
Рекомендуемый радиус горизонтальной кривой для двухскатного поперечного профиля проезжей части равен:
Rрек=V2/(127·( µ-in))=6400/(127·(1.14-0.025))=438.4м
где μ – коэффициент поперечной силы;
in-поперечный уклон проезжей части с двухскатным поперечным профилем, зависит от типа покрытия (in=0.025)
1.2 Основные технические показатели строящейся дороги.
Так как суммарная приведенная интенсивность движения составляет 400-3000 авт./сут, то в соответствии с ТКП принята IV категория автомобильной дороги.
Таблица 1.2 Основные технические нормативы дороги по ТКП-3.03-19-06
Показатели |
Измеритель |
Величина |
Ссылка на ТКП |
1. Расчетная перпективная интенсивность движения на 20 лет , N²º. 2. Категория дороги 3. Расчетная скорость движения 4. Число полос движения 5. Ширина полосы движения 6. Ширина проезжей части 7. Ширина обочин 8. Ширина земляного полотна 9. Ширина укрепительной полосы 10. Рекомендуемый продольный уклон 11. Максимальный продольный уклон 12. Радиусы кривых в плане a) рекомендуемый б) наименьший 13. Наименьшие радиусы кривых в продольном профиле: а) выпуклых; б) вогнутых 14. Наименьшие расстояния видимости для остановки 15. Длина прямых участков между кривыми 16. Габариты мостов |
авт/сут
– км/час
м м м м м ‰ ‰
м м
м м м м м м |
400-3000
IV 80 2 3 6.0 2 10 - - 25
2000 600
15000 6000 160 - 600 10 |
ТКП |
2. Проектирование закругления малого радиуса
2.1 Проектирование плана трассы закругления малого радиуса
Переходные кривые предназначены для постепенного нарастания центробежной силы при переходе автомобиля с прямой на крутую кривую. R переходной кривой – переменный. Изменяется с бесконечности до R в конце. В конце переходной кривой ρ=R, a S=L.
Схема закругления малого радиуса представлена на рис.
Первый поворот.
Элементы закругления с симметричными переходными кривыми
Вычисляем длину переходной кривой L:
L=V3/(47·J·R)=803/(47·0.3·850)=42.72м
где V – расчетная скорость для дороги принятой категории, км/ч;
J – допускаемая скорость нарастания бокового ускорения, м/с3, принимается равной 0,3 для радиусов закругления 300 м и более в обычных условиях и 0,5;
R – радиус круговой кривой.
Полученное значение L сопоставляем с минимальными по нормам проектирования и принимаем по интерполяции L=43м.
Находим угол β, на который уменьшается круговая кривая при вписывании одной переходной кривой:
β=L·180/(2π·R)=43·180/(2·3.14·850)=1.449981266°
Проверяем условия возможности разбивки закругления с переходной кривой:
α
2β,
т.е. 17°>2·1.449981266°;
где α- угол поворота трассы.
Вычисляем длину круговой кривой Ко:
Ко=π·R·(α-2β)/180=3.14·850·(17-2·1.449981266°)/180=209.07м
Закругления с переходными кривыми выносим на местность методом прямоугольных координат X и Y, помещая начало координат в начало первой переходной кривой и в конец второй.
Находим координаты переходной кривой:
Xk=S-S5/(40·A4)=43-435/(40·191.184)=42.999м,
Yk=S3/(6·A2) – S7/(336·A6)=433/(6·191.182) - 437/(336·191.186)=0.363м.
A=
=191.18
м,
где А-параметр переходной кривой.
Далее определяем смещение t и сдвижку p переходной кривой:
t= Xk - R·sinβ=42.999 - 850·sin(1.449981266)=21.49м;
p= Yk – R(1-cosβ)=0.363 – 850(1-cos(1.449981266))=0.091м;
где Xk и Yk – координаты конца переходной кривой, которые определяются при S=L.
Вычисляем тангенс закругления:
T=(R+p) ·tg(α/2)=(850+0.091) ·tg(17/2)=127.05 м
Домер закругления малого радиуса равен:
D=2·(T+t) – (2·L+Ko)= 2·(21.49+127,05) – (2·43+209.07)=2,01 м
Определяем пикетное положение основных точек закругления:
ВУ1=557,24
т. А (начало закругления) НЗ=ВУ1- (T+t)=557,24-(21.49+127,05)=408,7
т. В (начало круговой кривой) НКК=НЗ+L= 408,7+43=451,7
т. С (конец круговой кривой) ККК=НЗ+L+K0=408,7+43+209,07=660,77
т. Д (конец закругления) КЗ=НЗ+2L+K0=408,7+2·43+209,07=703,77
Пикет
середины закругления:
ПКСЗ=ПКНЗ+L+
=408,7+43+209,07/2=556,24
Проверка: КЗ=НЗ+2L+K0=408,7+43·2+209,07=703,77
КЗ=ПКВУ1+T+t- D=557,24+127,05+21.49-2,01=703,77
Табл. Полученные результаты расчета основных параметров закругления
Характеристика закругления на пикете ПК4+8,7 |
|||||||||
α |
R |
L |
T |
t |
К0 |
Д |
НЗ |
СЗ |
КЗ |
17° |
850м |
43м |
127,05м |
21.49м |
209,07 |
2,01м |
408,7 |
556,24 |
703,77 |
Для выноски круговой кривой вычисляем координаты X и Y:
где t, p – смещение и сдвижка, вычисленные по формулам (2.5);
S – расстояние от начала закругления до рассматриваемой точки на круговой кривой.
Табл. Координаты переходной кривой и круговой кривой
Пикетное положение точки |
Система координат |
Расстояние до точки |
Координаты |
|
х |
у |
|||
НЗ ПК4+8,7 |
х1у1 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
НКК ПК4+51,7 |
х1у1 |
43 |
42.999 |
0.363 |
ПК5 |
х1у1 |
91,3 |
91.18 |
3,47 |
СЗ ПК5+56,24 |
х1у1 |
147,54 |
146,23 |
14,55 |
ПК6 |
x2у2 |
103,78 |
103,68 |
4,07 |
ККК ПК6+60,77 |
x2у2 |
43 |
42.999 |
0.363 |
ПК7 |
x2у2 |
3,77 |
3,75 |
0,28 |
КЗ ПК7+3,77 |
x2у2 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
Второй поворот.
Элементы закругления с симметричными переходными кривыми
Вычисляем длину переходной кривой L:
L=V3/(47·J·R)=803/(47·0.3·850)=42.72м
где V – расчетная скорость для дороги принятой категории, км/ч;
J – допускаемая скорость нарастания бокового ускорения, м/с3, принимается равной 0,3 для радиусов закругления 300 м и более в обычных условиях и 0,5;
R – радиус круговой кривой.
Полученное значение L сопоставляем с минимальными по нормам проектирования и принимаем по интерполяции L=43м.
Находим угол β, на который уменьшается круговая кривая при вписывании одной переходной кривой:
β=L·180/(2π·R)=43·180/(2·3.14·850)=1.449981266°
Проверяем условия возможности разбивки закругления с переходной кривой:
α 2β, т.е. 29°>2·1.449981266°;
где α- угол поворота трассы.
Вычисляем длину круговой кривой Ко:
Ко=π·R·(α-2β)/180=3.14·850·(29-2·1.449981266°)/180=387м
Закругления с переходными кривыми выносим на местность методом прямоугольных координат X и Y, помещая начало координат в начало первой переходной кривой и в конец второй.
Находим координаты переходной кривой:
Xk=S-S5/(40·A4)=43-435/(40·191.184)=42.999м,
Yk=S3/(6·A2) – S7/(336·A6)=433/(6·191.182) - 437/(336·191.186)=0.363м.
A= =191.18 м,
где А-параметр переходной кривой.
Далее определяем смещение t и сдвижку p переходной кривой:
t= Xk - R·sinβ=42.999 - 850·sin(1.449981266)=21.49м;
p= Yk – R(1-cosβ)=0.363 – 850(1-cos(1.449981266))=0.091м;
где Xk и Yk – координаты конца переходной кривой, которые определяются при S=L.
Вычисляем тангенс закругления:
T=(R+p) ·tg(α/2)=(850+0.091) ·tg(29/2)=219,85 м
Домер закругления малого радиуса равен:
D=2·(T+t) – (2·L+Ko)= 2·(21.49+219,85)– (2·43+387)=9,68 м
Определяем пикетное положение основных точек закругления:
ВУ2=1100+6,44=1106,44
т. А (начало закругления) НЗ=ВУ1- (T+t)=1106,44-(219,85+21,49)=865,1
т. В (начало круговой кривой) НКК=НЗ+L= 865,1+43=908,1
т. С (конец круговой кривой) ККК=НЗ+L+K0=865,1+43+387=1295,1
т. Д (конец закругления) КЗ=НЗ+2L+K0=865,1+2·43+387=1338,1
Пикет середины закругления: ПКСЗ=ПКНЗ+L+ =865,1+43+387/2=1101,6
Проверка: КЗ=НЗ+2L+K0=865,1+2·43+387=1338,1
КЗ=ПКВУ1+T+t- D=1106,44+219,85+21.49-9,68=1338,1
Для выноски круговой кривой вычисляем координаты X и Y:
X=t+ R·sin(β+(S-L)/R·180/π)
Табл. Полученные результаты расчета основных параметров закругления
Характеристика закругления на пикете ПК11+6,44 |
|||||||||
α |
R |
L |
T |
t |
К0 |
Д |
НЗ |
СЗ |
КЗ |
29° |
850м |
43м |
219,85м |
21.49м |
387 |
9,68м |
865,1 |
1101,6 |
1338,1 |
Для выноски круговой кривой вычисляем координаты X и Y:
где t, p – смещение и сдвижка, вычисленные по формулам (2.5);
S – расстояние от начала закругления до рассматриваемой точки на круговой кривой.
Табл. Координаты переходной кривой и круговой кривой
Пикетное положение точки |
Система координат |
Расстояние до точки |
Координаты |
|
х |
у |
|||
НЗ ПК8+65,1 |
х1у1 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
ПК9 |
х1у1 |
34,9 |
34,89 |
0.19 |
НКК ПК9+8,1 |
х1у1 |
43 |
42.999 |
0.363 |
ПК10 |
х1у1 |
134,9 |
134,1 |
11,15 |
ПК11 |
х1у1 |
234,9 |
221,52 |
56,7 |
СЗ ПК11+1,6 |
х1у1 |
236,5 |
222,65 |
57,8 |
ПК12 |
x2у2 |
138,1 |
137,78 |
8,08 |
ККК ПК12+95,1 |
x2у2 |
43 |
42.999 |
0.363 |
ПК13 |
x2у2 |
38,1 |
38 |
0,25 |
КЗ ПК13+38,1 |
x2у2 |
0 |
0.00 |
0.00 |