Міністерство освіти і науки України

Національний університет водного господарства та природокористування

Кафедра автомобільних доріг, основ і фундаментів

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

З ДИСЦИПЛІНИ „ОСНОВИ ПРОЕКТУВАННЯ

АВТОМОБІЛЬНИХ ДОРІГ”

Тема: “Проектування водоперепускних труб та

малих мостів на автомобільних

дорогах.”

Виконала:

Студентка ФБА,

групи АДіА-31 Гордієнко А.С.

Перевірив:

Гайдукевич В.А.

Рівне-2012

Зміст

Вступ

1. Проектування водоперепускних труб на автомобільних дорогах.

2. Проектування малих мостів.

3. Проектування нежорсткого дорожнього одягу.

4. Розрахунок дорожнього одягу на міцність при пружньому

прогині.

5. Розрахунок дорожнього одягу на зсув.

6. Розрахунок дорожнього одягу на розтяжіння при згині.

ВСТУП

Дисципліна „Основи проектування автомобільних доріг” є об’ємною і передбачає застосування новинок по визначенню технічних параметрів доріг, проектування їх просторового положення, розрахунку водоперепускних споруд та дорожнього одягу. Обсягом першого курсового проекту (КП – 2) потрібно вирішити наступні задачі:

1. Проектування водоперепускних труб на автомобільних дорогах.

2.Проектування малих мостів

3.Проектування нежорсткого дорожнього одягу

4.Розрахунок дорожнього одягу на міцність при пружньому

прогині.

5. Розрахунок дорожнього одягу на зсув

6.Розрахунок дорожнього одягу на розтяжіння при згині

Першим етапом початку проектування має вивчення і ґрунтове застосування вимог та положень по проектуванню автомобільних доріг, які викладені в розділах 1,2,3 МВ. В наступних розділах наведено стислий теоретичний матеріал та потрібні довідкові дані, що є достатнім для виконання курсового проекту.

1. Проектування водоперепускних труб на автомобільних дорогах

До малих водотечій відносять струмки на малих річках, а також суходоли, які часом перетворюються в водотечії. Такі водотечії мають площу водозбору менше 100 .

Режим протікання води через штучні споруди на місцевих шляхах повинен бути переважно напірним.

Для призначення діаметра труби, або отвору мосту необхідно визначити розрахункову кількість води. Для цього попередньо визначають кількість води від зливи( ), та від сніготанення ( ).

Кількість води від зливи визначають за формулою:

( )

( )

де: - середня інтенсивність зливи тривалістю 1 год,

- коефіцієнт переходу від інтенсивності зливи тривалістю 1 год. До розрахункової інтенсивності,

- площа водозбору,

- коефіцієнт витрати стоку, який залежить від виду грунту на поверхні водозбору,

- Коефіцієнт редукції, що враховує не повноту стоку.

У випадку необхідності врахування акумуляції і зливової води перед спорудою об’єм стоку, :

;

Кількість води від сніготанення визначають за формулою:

; ( )

; ( )

де: - коефіцієнт дружності повені,

- показник ступеня;

- водозбір( ) – площа з якої збирається вода, що протікає через споруду, визначається по карті;

- розрахунковий шар сумарного стоку, мм

;

;

- середній багаторічний шар стоку від сніготанення, мм

- модульний коефіцієнт при гама-параметричному законі розподілу, який залежить від імовірності перевищення повені( ) коефіцієнта варіації шару стоку повені ( ), коефіцієнта асиметрії ( ).

До значень коефіцієнта варіації ( ), що визначається по карті, необхідно ввести коефіцієнти:

1,25 – при F=(0-50 )

1,2 – при F=(51-100 ).

Коефіцієнт асиметрії для рівнинних водозборів має залежність:

;

для пересічних водозборів:

;

- коефіцієнт, що враховує зменшення витрат, при наявності в басейні озер:

Озерніть %	2-5	5-10	10-15	15
Коефіцієнт	0,9	0,8	0,75	0,7

- коефіцієнт, що враховує зменшення витрат, при наявності в басейні лісів та боліт.

Для витрати води 31,35 ( ) призначаємо прямокутну трубу 2,5*2,0, глибина види перед трубою рівна 2,65м а швидкість води на виході є 4,7 ( ).

Визначають мінімальну висоту біля труби:

де: - діаметр призначеної труби, м;

- товщина стінок труби м;

- найменша товщина шару грунту над трубою ;

Визначають довжину труби. Довжина труби буде залежати від висоти насипу біля труби, яка визначається після проектування поздовжнього профілю. При м довжину труби без оголовків:

;

- ширина земляного покриття, м;

- коефіцієнт закладання укосу земляного полотна, приймають ;

- ухил труби, %о;

- висота насипу, м;

- діаметр труби, м;

- товщина стінки оголовка( м);

- кут між віссю дороги та труби.

При м довжина труби без оголовків:

Повна довжина труби буде дорівнювати:

де - довжина оголовків.

• для труби d=0,75 м з портальним оголовком вся довжина труби дорівнює (де м);

• для труби d=1 м з нормальним вхідним кільцем м, а з конічним вхідним кільцем з м, м.

• для труби d=1,25 м з нормальним вхідним кільцем м, а з конічним вхідним кільцем з м, м.

• для труби d=1,5 м з нормальним вхідним кільцем з м, м.

2. Проектування малих мостів

Етапи проектування малих мостів включають:

• визначення розрахункових витрат ( );

• визначення глибини води перед мостом (H);

• визначення отвору мосту (b);

• визначення довжини мосту ( );

• визначення мінімальної висоти мосту ( );

• призначення укріплення біля мосту.

Визначення розрахункових витрат.

Послідовність визначення розрахункових витрат для моста така сама як для труб.

Кількість води від зливи визначають за формулою:

( )

( )

де: - середня інтенсивність зливи тривалістю 1 год,

- коефіцієнт переходу від інтенсивності зливи тривалістю 1 год. До розрахункової інтенсивності,

- площа водозбору,

- коефіцієнт витрати стоку, який залежить від виду грунту на поверхні водозбору,

- Коефіцієнт редукції, що враховує не повноту стоку.

Кількість води від сніготанення визначають за формулою:

; ( )

; ( )

де: - коефіцієнт дружності повені,

- показник ступеня;

- водозбір( ) – площа з якої збирається вода, що протікає через споруду, визначається по карті;

- розрахунковий шар сумарного стоку, мм

;

;

- середній багаторічний шар стоку від сніготанення, мм

- модульний коефіцієнт при гама-параметричному законі розподілу, який залежить від імовірності перевищення повені( ) коефіцієнта варіації шару стоку повені ( ), коефіцієнта асиметрії ( ).

До значень коефіцієнта варіації ( ), що визначається по карті, необхідно ввести коефіцієнти:

1,25 – при F=(0-50 )

1,2 – при F=(51-100 ).

Коефіцієнт асиметрії для рівнинних водозборів має залежність:

;

для пересічних водозборів:

;

- коефіцієнт, що враховує зменшення витрат, при наявності в басейні озер:

Озерніть %	2-5	5-10	10-15	15
Коефіцієнт	0,9	0,8	0,75	0,7

- коефіцієнт, що враховує зменшення витрат, при наявності в басейні лісів та боліт.

Визначення глибини води перед мостом.

Глибина води перед мостом (H) залежить від швидкості протікання потоку під мостом, яка збільшується при влаштуванні мосту, так як виникають стислі умови. Тому визначають тип укріплення під мостом і задають відповідну допустиму швидкість протікання.

За таблицею визначаємо середньо допустиму швидкість течії води при глибині потоку h = 2.0м та укріплення під мостом – Одиночне мощення на щебні 20см.

Найбільша швидкість під мостом буде дорівнювати:

Глибина води перед мостом за умов вільного протікання:

де: - прискорення вільного падіння (9,81 ).

Визначення отвору мосту.

Отвір мосту залежить від розрахункових витрат та схеми протікання води під мостом. Отвори малих мостів (до малих відносяться – переважно довжиною до 25 м) розраховують по схемі вільного протікання. Тоді отвір мосту буде дорівнювати:

;

Отвір мосту виміряється (для схеми вільного протікання) по поверхні вільного потоку.

Визначення довжини мосту.

Для забезпечення отвору( ) вибирають уніфіковані плити, або балки, та призначають кількість прогонів моста.

На розрахункову довжину моста впливає тип берегової опори.

При пальвих опорах та берегових огороджувальних стінках:

;

де: - отвір мосту, м;

- ширина палі(0,35 м);

- товщина огороджувальної стінки (0,16 м).

При берегових опорах з конусами розрахункова довжина мосту визначається:

;

де: - висота мосту, м;

- глибина води під мостом при вільному протіканні ( = 0,5Н);

- відстань між вершиною конуса та початком або кінцем мосту

=0,75 м при м; =1 м при м.

Орієнтуючись на розрахункову довжину призначають схему мосту і визначають його довжину.

;

де: - довжина плити або балки, м;

- проміжок між плитами та балками по довжині мосту(0,05 м).

Відхилення призначеної довжини з розрахунковою повинно бути в межах 10% (більше ніж розрахункова). Інакше змінюють схему мосту.

Визначення мінімальної висоти мосту.

Мінімальна висота мосту при схемі вільного протікання визначається виразом:

;

- глибина води перед мостом, м ;

- зазор між рівнями води та низом балки(приймають – 0,5м, при корчеході 1,0м);

- приймаємо згідно таблиці 2;

Призначення укріплення за мостом.

При протіканні водного потоку під мостом та за ним зростає швидкість течії приблизно в 1,5 раза, що може призвести до розмивів. Швидкість потоку за мостом буде дорівнювати:

Згідно таблиці призначаємо бетонування маркою 150.