Курсовая работа: Проектирование трассы на карте и продольного профиля

Московский Гуманитарный Техникум Экономики и Права

Курсовая работа

«Проектирование трассы на карте и продольного профиля»

Москва - 2009

I. Определение категории дороги

1. Климатическая характеристика места положения трассы

1.1 Описание расположения области

Вологодская область расположена на северо-востоке Восточно-Европейской равнины, рельеф здесь холмистый — чередуются низменности (Прионежская, Молого-Шекснинская), гряды (Андогская, Белозерская, Кирилловская) и возвышенности (Андомская, Вепсовская, Вологодская, Галичская, Верхневажская). На востоке области — Северные Увалы. Для области характерен умеренно - континентальный климат с продолжительно холодной зимой, относительно коротким теплым летом. Средняя температура января на западе области -11°, на востоке -14°; июля соответственно +16° и +18°. Период с положительными температурами составляет 195-210 дней. Средняя годовая сумма осадков всех видов - 480-500 мм на востоке области и 560-600 мм - на западе, что намного больше величины испаряемости.

Почвы на севере подзолистые, на юге дернисто-подзолистые. Часто встречаются подзолисто-глеевые, дерново-карбонатные, болотные, аллювиальные почвы.

Основная часть территории области (81%) занята лесами. Таежные леса занимают 65%, болота - 12% территории Вологодской области. В составе лесов преобладают хвойные породы -ель и сосна, на востоке появляются лиственница и пихта, повсеместно - береза, ольха, осина, разнообразный состав кустарников и трав. Общий запас древесины оценивается в 1609 млн. куб.м, из них 843 млн. куб.м хвойные породы.

Полезные ископаемые. Геологическое строение Вологодской области определяет состав полезных ископаемых - преобладание нерудных и почти полное отсутствие рудных. Разведаны существенные запасы минерального сырья для обеспечения потребности промышленности. В основном это строительные материалы: известняк, доломиты, мергель, песок, гравий. Широко распространены различные виды глин, торф, сапропель, поваренные соли, болотные железные руды.

1.2 Среднемесячная температура по месяцам

1.3 Высота снежного покрова

1.4 Среднемесячное количество осадков

1.5 Господствующее направление ветров

Январь

Июль

2. Определение категории дороги

Nпр = ∑Nлегkлег + ∑Nгрузkгруз + ∑Nавтkавт

Дорога II категории

II. Расчет параметров элементов плана и профиля с расчетными схемами

1. Определение ширины проезжей части

Вп=(а+с)/2+х+у, где Вп – ширина полосы движения

Определим ширину полосы движения для автобуса:

х=у=(1+0,01*50)/2=0.75 м, где

х – просвет между идущими автомобилями

у – расстояние от кромки проезжей части до оси колеса автомобиля

а – габарит автомобиля, м

с – ширина колеи автомобиля, м

а=2,5м (для автобуса)

с=2,15м (для автобуса)

V=50м/c

Вп=(2.5+2.15)/2+0.75+0.75=3.825 м

Впч – ширина проезжей части, м

Впч=2*Вп;

Впч=2*3.825=7.65м

Bоб–ширина обочины

Bоб=2,5м

Bзп–ширина земляного полотна

Bзп=2* Bоб+ Впч

Bзп=2*2,5+7,65=12,65

Итоговая таблица:

2. Определение предельного продольного уклона

Динамический фактор автомобиля: D=(Pt-Pw)/G,

Pt – полная сила тяги

Pw – сопротивление воздушной среды

G – вес автомобиля

imax=D-fv, где fv – коэффициент сопротивления качения

fv=f0*(1+0,01(v-50))

f0 для асфальтобетона =0,01

fвазv=0,01*(1+0,01*(95-50))=0,0145

fгазv=0,01*(1+0,01*(90-50))=0,014 Dваз=0,06 Dгаз=0,08

fгаз грv=0,01*(1+0,01*(65-50))=0,0115 Dгаз гр=0,055

fзилv=0.01*(1+0.01*(60-50)=0,011 Dзил=0,03

fмазv=0,01*(1+0,01*(60-50))=0,011 Dмаз=0,03

fкамазv=0,01*(1+0,01*(65-50))=0,0115 Dкамаз=0,03

fавтv=0,01*(1+0,01*(50-50))=0,01 Dавт=0,04

iвазmax=0,0455

iгазmax=0,066

iгаз грmax=0,0435

iзилmax=0,019

iмазmax=0,019

iкамазmax=0,0185

iавтmax=0,03

Выбираем максимальное значение: imax=0,0185

3. Определение наименьших радиусов кривых в плане и продольном профиле.

3.1 Определение наименьшего радиуса кривой в плане.

Rmin=v2/(127*(µ±iпопер)),

где µ - коэффициент поперечной силы

iпопер – поперечный уклон

Рассчитаем наименьший радиус кривой без виража:

µ=0,07 iпопер=0,02 V=95м/c

Rmin=1421 м

При значении радиуса поворота меньше 2000 м для улучшения устойчивости автомобиля рекомендуется устраивать вираж.

Определим наименьший радиус кривой с виражом:

µ=0,15 iпопер=0,04 V=95м/c

Rmin=374м

По СНиП для ΙΙ категории автомобильной дороги Rmin=800 м

3.2 Определение длины переходной кривой

Для обеспечения плавности поворота при движении автомобиля с постоянной скоростью, равной скорости на прямом участке, нужно чтобы центробежное ускорение нарастало постепенно.

Lп.к.=v3/(47*I*Rвир)=v3/(23,5*Rвир)

Lп.к.=97,6 м

3.3 Определение расстояния видимости.

Для обеспечения безопасности движения водителю должна быть обеспечена возможность видеть поверхность проезжей части на расстоянии S необходимое для остановки автомобиля.

Sп=lр+St+lзб

lp – путь пройденный автомобилем за время реакции водителя

lp=(v*tp)/3,6 при v≥100 км/ч tp=2,4 с, при v<100 км/ч tp=1,6 с

lp=(95*1,6)/3,6=42,2м

St – тормозной путь

St=(ke*v2)/(254*φ)

ke –– коэффициент надежности тормозов

ke= 1,2

φ – коэффициент продольного сцепления

φ=0.4

St=(1,2*9,52)/254*0.4=106.6

lзб – зазор безопасности

lзб=5 м

Sп=106.6+42.2+5 = 153.8м

По СНиП для ΙΙ категории автомобильной дороги Sп=250 м

3.4 Определение радиусов вертикальных кривых в продольном профиле

а) Определение радиуса вертикальных выпуклых кривых:

Определяем из условия обеспечения видимости поверхности дорожного покрытия

d – высота глаза водителя легкового автомобиля над поверхностью дороги = 1,2 м

Rвып=S2п/(2*d) (м)

Rвып=2502/(2*1,2)=26041.6666=26042 м

По СНиП для ΙΙ категории автомобильной дороги Rвып=15000 м

Выпуклая кривая

б) Определение радиуса вертикальных вогнутых кривых:

Определяем из условия видимости поверхности проезжей части дороги при свете фар.

Rвогн=Sп2/2*(hф+Sп*tgα)

α = 2-30

hф лег – высота фар автомобиля, м = 0,7 м

Rвогн=2002/2*(0,7+200*tg20) =3180 м

По СНиП для ΙΙ категории автомобильной дороги Rвогн=5000 м.

Итоговая таблица:

III. Проектирование трассы на карте и продольного профиля

1. Требования к нанесению трассы

1) Трасса должна быть max приближена к воздушной линии;

2) Трасса должна пересекать min число водных преград, автомобильных и железных дорог;

3) Прокладка трассы должна вестись через непригодные для с/х нужд земли, в обход населенных пунктов, лесных массивов и других ценных объектов;

4) Чтобы ожидаемые объемы земляных работ были min должен учитываться рельеф местности при прокладке линии.

5) В одном уровне разрешается устраивать пересечения дорог 2 категории с дорогами 4 и 5 категории,а так же дорог 3,4 и 5 категорий между собой.

Нанесение воздушной линии:

К=Lтр/Lвоз л =>1

К=12,35/12,1=1

Разбивка круговых кривых:

Д – домер

Т – тангенс

К – кривая

Б – биссектриса

R – радиус

Р – прямая вставка

Д=2Т-К

Т=R*tgα/2

К=(π*R*α)/1800

Б=R*(sec(α/2)-1)=Т2/2*R

Итоговая таблица:

2. Проектирование продольного профиля

2.1 Определение отметок поверхности земли

Определяем отметки поверхности земли для всех пикетов, элементов закругления, а также точек на трассе, пересекаемых горизонтально и все пересечения.

2.2 Определение минимальной допустимой высоты насыпи из условий снегозаносимости

h = Hсн+∆hбр

Hсн – толщина снежного покрова, м

Hсн = 0,53 м

∆hбр –минимальное возвышение бровки насыпи

∆hбр=0.7м

h = 0,55+0,7 = 1,25м

2.3 Основные требования к проектной линии

а) Для построения проектной линии задаются руководящей рабочей отметкой снегозаносимости;

б) В пониженных точках рельефа, где предполагается скопление воды предусматривают водопропускные трубы. Внутренним диаметром 1,5 м, внешним 2 м и высотой земли над трубой 0,5 м;

в) Наибольший продольный уклон должен быть не более допустимого;

г) При наличии пересечения трассы с автомобильными или железнодорожными дорогами проектируется путепровод.

Хлев = (Нлев/(Нлев+Нпр))*L

2.5 Вогнутые и выпуклые кривые

Б = Т2/2*R

Т = R*∆i/2

К = 2*Т

y = х2/2*R

III. Проектирование дорожной одежды

Nпр.общ. = ∑ki*Ni = 634*0,055+212*0,111+296*0,563+761*0,498+635*0,288=786.9 авт/сут

Nр = f*Nпр.общ. = 0,55* Nпр.общ. = 0,55*786.9 = 432.8 авт/сут

kc = (qТсл-1)/(q-1)- коэффициент суммирования

kc =12

q = 1,02 – показатель изменения интенсивности движения по годам

Тсл = 10 лет – срок службы

Трдг = 145 – расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформации конструкции

kп = 1,49 – коэффициент учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого

∑Nр=0,7* Nр *Трдг*kп*kс/qTa-1

∑Nр=0.7*432.8*145*1.49*12/1.48=530712 приложений

С = 3,20 – эмпирический параметр для расчетной нагрузки на ось

Определяем минимальный требуемый модуль упругости дорожной одежды

Емин=98,65*(lg(∑Nр)-C)

Емин=98.65*(lg(530712)-3.20)=249

kтрпр = 1,2 – требуемый коэффициент прочности

Еобщ = Емин *kтрпр = 249*1,2 = 298.8 мПа

мелко зернистый асфальтобетон, тип А, h=6 Е=3200 мПа

крупно зернистый пористый асфальтобетон h=8, Е=2000 мПа

щебень известняковый,мелкозернистый,укрепленный битумом h=10, E=450

щебень известняковый h=29, E=350

песок h=30, Е=130 мПа

грунт h=28, E=60 мПа

Список литературы

1. Бабков В.Ф., Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог ч. I и II, -М.: Транспорт, 1987.

2. Автомобильные дороги. Примеры проектирования. /Под. ред. В.С. Порожнякова -М.: Транспорт, 1983

3. СНиП 2.05.02-85 Автомобильные дороги. Нормы проектирования. -М.: Госстрой СССР, 1986.

4. Справочник инженера-дорожника. Проектирование автомобильных дорог. -М.: Транспорт, 1989.

5. Антонов Н.М. и др. Проектирование и разбивка вертикальных кривых на автомобильных дорогах. -М.: Транспорт, 1968.