Изыскание и проектирование автомобильных дорог

 


Федеральное государственное автономное образовательное учреждение  
высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Инженерно-строительный институт

Автомобильные дороги и городские сооружения

Изыскание и проектирование автомобильных дорог

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетно-графическая работа

 

Проектирование участка городской улицы

 

Пояснительная записка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Руководитель                         Фадеев А.Ю.            

                                                        

Студент гр.                           АФ 11-51 Голомидова А.В                

                     

 

 

 

 

 

 

Красноярск 2013

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение ………………………………………………………………………......

  

1. Анализ исходных данных………………………………………………………

  

2. Характеристика природных условий района проектирования…………........

  

2.1. Климат……………………………………………………………………

  

2.2. Рельеф……………………………………………………………………

  

2.3. Растительность и почва…………………………………………………...

  

2.4. Инженерно-геологические условия……………………………………

  

2.5. Заключение по природным условиям………………………………….

  

3. Основные технические нормативы  на проектирование улиц и дорог………

  

3.1.Плотность улично-дорожной сети……………………………………...

  

3.2. Коэффициент непрямолинейности  путей сообщения………………

  

3.3. Заключение………………………………………………………………

  

4. Обоснование элементов поперечного профиля улицы………………………

  

4.1. Расчет пропускной способности  одной полосы движения…………...

  

4.2. Определение необходимого числа  полос движения…………………..

  

4.3. Определение ширины проезжей  части………………………………...

  

4.4. Определение ширины тротуара………………………………………...

  

4.5. Выбор типа примыкания улиц…………..…………………………….

  

5. Проектирование плана продольного  и поперечного профилей улицы……..

  

5.1. Разработка плана улицы………………………………………………...

  

5.2. Проектирование продольных профилей……………………………..

5.3. Ведомость черных отметок……………………………………………

  

5.4. Проектирование поперечных профилей улицы……………………….

  

5.5. Прокладка подземных инженерных сетей……………………………..

  

5.6. Проектирование лотков проезжей части пилообразного профиля……

  

5.7. Горизонтальная планировка…………………………………………….

  

5.8. Озеленение улиц………………………………………………………...

  

5.9. Технические средства организации дорожного движения………………...

  

Заключение…………………………………………………………………………

  

Список использованных источников…………………………………………….

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Функционирование современного города невозможно без развитой сети улиц и дорог. Она влияет на архитектурно-планировочный блок города, организацию движения транспорта, имеет большое значение в создании необходимых условий проживания населения. Данный курсовой проект преследует цель развития навыков разработки плана улицы, проектирования продольного и поперечного профилей, прокладки инженерный сетей и расчета дорожной одежды нежесткого типа.

 Автомобильные дороги  – это комплекс искусственных  сооружений, который должен обеспечивать беспрепятственный пропуск транспортных средств с расчетными скоростями и должным уровнем комфорта. Городские улицы и дороги тоже должны иметь эти качества, главным их отличием от автомобильных дорог общей сети, является стесненные условия и необходимость прокладки инженерных сетей. Настоящий курсовой проект показывает основные принципы проектирования городских улиц и затрагивает основные аспекты технических приемов.

 

 

  1. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

 

В данном курсовом проекте дана карта масштаба 1:10000, также назначен район проектирования - г. Абакан, карта городской улицы - МУНД + МУРД, перспективная интенсивность в обоих направлениях в часы "пик" - 2430 + 2000 авт/час, интенсивность пешеходного движения - 2050 + 1480 чел/час.

Состав транспортного потока (%):

до 2 т  22 + 19

от 2 до 5 12 + 12

                от 5 до 8                         14 + 21

от 8 до 14   2 +3

автобусов 5 + 4

легковых 41 + 38

Расстояние до перекрестка 480.

Также даны фазы работы светофора:

Желтый 4

зеленый 20

красный 20

 

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ РАЙОНА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

2.1. Климат

 

Дорожно - климатическая зона – III.

Климат резко континентальный. Зима является продолжительной и умеренно суровой. Лето тёплое, с редкими периодами жаркой погоды. Весна приходит во второй декаде апреля, а зима приходит в последней декаде октября. Возврат холодов может быть вплоть до июня. Необходимые для расчёта и проектирования дороги данные приведены в табл. 1.

Таблица 1 -  Ведомость климатических показателей

№ п/п

Наименования показателей.

Ед. изм.

Величина

1

2

3

4

1

Абсолютная температура воздуха

-минимальное

-максимальное.

 

0С

 

-42

36

2

Средняя температура наружного воздуха

холодной пятидневки.

0,98

0,92

 

0С

-41

-40

3

Преобладающее направление ветра:

декабрь-февраль

июнь-август

  

ЮЗ

ЮЗ

4

Максимальное из средних скоростей ветра по

румбам за январь.

м/с

-

5

Минимальное из средних скоростей ветра по

румбам за июль.

м/с

-

6

Среднемесячная относительная влажность

воздуха:

-наиболее холодного месяца

-наиболее жаркого месяца

%

79

68

7

Количество осадков за :

-ноябрь-март

-апрель-октябрь

 

мм

40

282

8

Расчётная толщина снежного покрова обеспеченностью 5%

м

1

9

Глубина промерзания

м

1,5


Дорожно-климатический график представлен на рис.1

Рис. 1 - Дорожно-климатический график

Таблица 2 - Среднемесячная температура воздуха

Месяц

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Темп.

0С

-16,7

-16,1

-6,4

3,1

11,1

16,9

19,6

16,7

9,9

2,4

-8

-14,6




Таблица 3 - Повторяемость и скорость ветра за январь

Направление

С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

Январь

Повторяемость, %

19

1

1

7

15

36

11

10

Скорость, м/с.

3,2

1,1

1,3

1,9

3,6

6,5

4

2,2

Июль

Повторяемость, %

29

8

6

8

15

17

10

7

Скорость, м/с.

3,6

2,8

2,5

2,8

2,8

4,3

3,8

3,3


 

График распределения скоростей и интенсивности ветра представлен на рис. 2.

 

 

 

Рис. 2 - Розы ветров

 

2.2. Рельеф

Условие рельефа местности оценивается по карте. Абакан расположен в центральной части Хакасско-Минусинской котловины, на высоте 250 м над уровнем моря.

 

2.3. Растительность и почвы

В наиболее пониженных частях котловин расположены сухие дерновинно-злаковые степи, по окраинам - разнотравные степи и лесостепь (сочетание луговых степей с лиственничными, берёзовыми и сосновыми перелесками). На сухих склонах Кузнецкого Алатау - светлохвойная тайга из лиственницы и сосны, на склонах Абаканского хребта и Западного Саяна - темнохвойные леса с преобладанием пихты и кедра. Вблизи населенных пунктов пригодные земли заняты с/х угодьями. Почвы довольно разнообразны, различные типы черноземов.

2.4. Инженерно-геологические условия

Инженерно-геологический разрез в районе строительства представлен плодородным слоем почвы (чернозёмы), для возведения насыпи используется супесь пылеватая.

2.5 Заключение по природным условиям

Исходя из изложенной выше информации, район проложения новой трассы находится в III дорожно-климатической зоне. Большинство осадков выпадает в теплое время, что требует особого режима уплотнения земляного полотна, это видно из дорожно-климатического графика. Зимой снега выпадает немного, значит не требуется возведения высокой насыпи из условия заносимости дороги. При проектировании местоположения асфальтобетонных заводов и зданий необходимо учитывать направления ветров. Условия для строительства трассы благоприятны, строительных материалов хватает, таким образом, местность для строительства автомобильных дорог пригодна.

 

  1. ОСОНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ НОРМАТИВЫ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЛИЦ И ДОРОГ

 

По данным на проектирование имеем две городские улицы:  МУНД – магистральная улица непрерывного движения и МУРД – магистральная улица регулируемого движения. Из СНиП 2.07.01-89* «Планировка и застройка городских и сельских поселений» основные технические нормативы заносим в таблицу:

 

Таблица 5 - Основные технические показатели городской улицы

Показатели

Ед. изм

МУНД

МУРД

Расчетная скорость движения

Ширина полосы движения

Число полос движения

Наименьший радиус в плане

Наибольший продольный уклон

Ширина пешеходной части тротуара

км/ч

м

шт

м

‰

м

100

3,75

4-8

500

40

4,5

80

3,50

4-8

400

50

3,0


 

 

    1. Плотность улично-дорожной сети

 

Плотность улично-дорожной сети:

, где

L = 2,35 км – суммарная протяженность улиц;

F = 1,33 км² - площадь района:

 км/км².

Вывод: плотность улично-дорожной сети находится в пределах оптимальной, густота дорог достаточна.

 

 

3.2. Коэффициент непрямолинейности путей сообщения

 

Коэффициент непрямолинейности путей сообщения:

, где

- это расстояние между основными  пунктами города измеренное по  сети городских улиц,

- это расстояние между теми же пунктами, измеренными по воздушной линии.

Таблица 6 – Определение коэффициента непрямолинейности

N точек

Фактическая длина

Длина по воздушной линии

Кнепр

1-2

550

400

1,38

1-3

950

750

1,28

1-4

1100

850

1,29

1-5

1650

1450

1,14

1-6

1450

1250

1,16

1-7

1550

1000

1,55

1-8

1780

900

1,98

2-3

800

650

1,23

2-4

950

600

1,58

2-5

1500

1250

1,2

2-6

1350

1000

1,35

2-7

1400

650

2,15

2-8

1650

450

3,67

3-4

350

250

1,40

3-5

900

700

1,28

3-6

750

550

1,36

3-7

1000

700

1,43

3-8

1150

900

1,28

4-5

850

650

1,31

4-6

700

350

2,00

4-7

850

450

1,89

4-8

1100

770

1,43

5-6

500

350

1,43

5-7

1700

900

1,89

5-8

1950

1350

1,44

6-7

1550

580

2,67

6-8

1850

1000

1,85

7-8

650

470

1,38

     

45


 

Вывод: Исходя из нормативных данных, получено, что , т. е. исключительно высокая степень непрямолинейности.

 

3.3. Заключение

 

В районе проектирования участка городской улицы плотность улично-дорожной сети оптимальная, степень непрямолинейности достаточно высокая.

 

4. ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФИЛЯ УЛИЦЫ

4.1. Расчет пропускной способности одной полосы движения

 

Определим пропускную способность одной полосы для МУНД:

, где

- расчетная скорость движения потока, м/с,

L – динамический габарит автомобиля, м,

α – коэффициент учитывающий снижение пропускной способности за счет остановок у перекрестков.

 м, где

 – путь проходимый автомобилем за время реакции водителя;

 м/с, где  t = 1c  время реакции водителя.

 м – расстояние между остановившемся автомобилями;

 м – расчетная длина легкового  автомобиля;

 - разность тормозных путей переднего и заднего автомобиля;

 

м, где

φ = 0,5 – коэффициент сцепления;

   – продольный уклон;

f = 0,02 – коэффициент сопротивления качению;

- коэффициент учитывающий применение  водителем заднего автомобиля  не экстренного, а рабочего торможения;

м, где

- коэффициент эксплутационного  состояния тормозов;

, где

- продолжительность цикла регулирования, с

с, где

- продолжительность зеленой, желтой, красной фаз светофора;

 м/с² - ускорение при разгоне;

 м/с² - замедление при торможении;

- средняя продолжительность задержки  перед светофором, с

с

 м – расстояние между регулируемыми  перекрестками;

, отсюда пропускная способность:

авт/час.

Пропускная способность у стоп линии:

 авт/час, где

 с – промежуток времени  между включением зеленого сигнала  и пересечением стоп линии первым автомобилем

с – средний интервал между легковыми автомобилями при пересечении ими стоп линии.

 

Определим пропускную способность одной полосы для ПТУ:

, где

- расчетная скорость движения потока, м/с,

L – динамический габарит автомобиля, м,

α – коэффициент учитывающий снижение пропускной способности за счет остановок у перекрестков.

 м, где

 – путь проходимый автомобилем за время реакции водителя;

 м/с, где  t = 1c  время реакции водителя.

 м – расстояние между остановившемся автомобилями;

 м – расчетная длина легкового  автомобиля;

- разность тормозных путей переднего и заднего автомобиля;

 

м, где

φ = 0,5 – коэффициент сцепления;

   – продольный уклон;

f = 0,02 – коэффициент сопротивления качению;

- коэффициент учитывающий применение  водителем заднего автомобиля  не экстренного, а рабочего торможения;

м, где

- коэффициент эксплутационного  состояния тормозов;

, где

- продолжительность цикла регулирования, с

с, где

- продолжительность зеленой, желтой, красной фаз светофора;

 м/с² - ускорение при разгоне;

 м/с² - замедление при торможении;

- средняя продолжительность задержки  перед светофором, с

с

 м – расстояние между регулируемыми  перекрестками;

, отсюда пропускная способность:

авт/час.

Пропускная способность у стоп линии:

 авт/час, где

 с – промежуток времени  между включением зеленого сигнала  и пересечением стоп линии  первым автомобилем

с – средний интервал между легковыми автомобилями при пересечении ими стоп линии.

 

4.2. Определение необходимого числа полос движения

Таблица 7 - Определение необходимого числа полос движения

Состав транспортного потока

%

Перспективная интенсивность авт/час

Коэффициент приведения

Приведенная интенсивность авт/час

МУНД

легковых

41

2430

1,0

996

до 2т

22

1,5

802

от 2 до 5

12

2

583

от 5 до 8

14

2,5

850

от 8 до 14

2

3

146

автобусов

5

2,5

304

троллейбусов

4

2,5

243

ВСЕГО

100

  

3924/2=1962

МУРД

легковых

38

2000

1,0

760

до 2т

19

1,5

570

от 2 до 5

12

2

480

от 5 до 8

21

2,5

105

от 8 до 14

3

3

180

автобусов

4

2,5

200

троллейбусов

3

2,5

150

ВСЕГО

100

  

2445/2=1222,5


 

Количество полос движения для МУНД:

, где

 авт/час – приведенная интенсивность движения;

 авт/час – расчетная пропускная способность.

Для МУРД:

Вывод: согласуя данные СНиП 2.07.01-89* принимаем 3 полосы движения на МУНД и 2 полосы на МУРД (в одном направлении).

 

Количество полос движения у перекрестка в сечении стоп линии

для МУНД:

Для МУРД:

Вывод: согласуя данные СНиП 2.07.01-89* принимаем 3 полосы движения на МУНД и 2 полосы на МУРД (в одном направлении).

4.3. Определение ширины проезжей части

 

Ширина проезжей части равна:

м

 м

 

4.4. Определение ширины тротуаров

 

Ширину тротуара будет равна:

, где

- интенсивность пешеходного движения, чел/час

- пропускная способность одной  полосы пешеходного движения, чел/час.

Для МУНД:

м

Для МУРД:

м

Вывод: Согласно СНиП 2.07.01-89* ширину тротуара для МУНД принимаем равную 4,5 м, для МУРД принимаем 3,0 м.

 

4.5. Выбор типа примыкания или пересечения

 

Размеры перекрестка зависят от ширины примыкающих улиц и принятой схемы организации движения с учетом мероприятий, обеспечивающих безопасность движения. Если интенсивность движения на перекрестке превышает 4000, тогда пересечение устраивается в двух уровнях. В данном случае интенсивность меньше, перекресток устраиваем в одном уровне. Вертикальная и горизонтальная планировка перекрестка показана на листе 2 графической части.  
5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАНА ПРОДОЛЬНОГО И ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФИЛЕЙ УЛИЦЫ

5.1. Разработка плана улицы

 

1) Участок городской  улицы А-В представляет собой ломаную линию, следовательно, требуется вписать круговую прямую.

Длина участка городской улицы составляет 1,4 км.

ПК НТ 0+00

ПК КТ 14+00

2) Участок городской улицы С-Д представляет собой прямую линию, следовательно, вписывать круговые кривые не требуется. Длина участка составляет 950 м.

ПК НТ 0+00

ПК КТ 9+50

 

5.2. Проектирование продольных профилей

 

Положение проектной линии должно начинаться с руководящей отметки. Для лучшего отвода поверхностных вод с территорией прилегающей застройки проектную линию целесообразно располагать в небольшой выемке. Допускается устройство насыпей высотой до 1,5 метра. Для отвода поверхностной воды рекомендуется соблюдать продольный уклон не менее 5‰. При невозможности соответствия такому уклону устраивают лотки пилообразного профиля. В пониженных местах лотков пилообразного профиля устраивают дождеприемные колодцы.

В местах пересечения проектируемых улиц их продольные профили должны иметь общую проектную отметку.

При пересечении двух неодинаковых по значению улиц, например ТПУ и ПТУ, продольный профиль ПТУ должен быть увязан с поперечным профилем ТПУ, т.е. чтобы принятое очертание последнего не изменялось на перекрестке.

5.3. Ведомость черных отметок

Таблица 8 – Ведомость отметок земли

МУНД

МУРД

ПК +

Отметка

ПК +

Отметка

0+00

49,91

0+00

39,74

1+00

49,70

1+00

40,00

2+00

49,64

2+00

40,68

3+00

49,63

3+00

41,97

4+00

49,62

4+00

43,62

5+00

49,79

5+00

44,80

6+00

72,50

6+00

45,66

7+00

50,00

7+00

46,87

8+00

49,87

8+00

48,33

9+00

49,61

9+00

48,84

10+00

49,44

10+00

50,83

11+00

48,97

    

12+00

48,29

    

13+00

47,32

    

14+00

46,00

    

 

 

5.4. Проектирование поперечных профилей улиц

 

Размеры отдельных элементов улиц и их взаимное расположение должны соответствовать требованиям СНиП 2.07.01-89* «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений». Количество полос движения, ширина проезжей части и тротуаров принята в соответствии с расчетами.

5.5. Прокладка подземных инженерных сетей

Инженерные подземные сети прокладывают для обеспечения города водой, электроэнергией, газом, для отвода канализационных вод и т.д.

В поперечном профиле улиц инженерные сети должны быть расположены под специальными техническими полосами или разделительными полосами.

При проложении инженерных сетей следует учитывать также расстояние от сетей до фундаментов зданий и проезжей части, а также расстояние между сетями.

Глубину заложения сетей следует назначать с учетом глубины промерзания в данной местности, а также предотвращение повреждения их статическими и динамическими нагрузками, но не меньше нормативных.

Размещение инженерных сетей следует осуществлять в соответствии с требованиями СНиП 2.07.01-89* [2]. 

 

5.6. Проектирование лотков проезжей части пилообразного профиля

 

В условиях равнинной местности с очень небольшими уклонами выдерживать в продольном профиле по оси проезжей части минимального значения продольных уклонов часто оказывается невозможным. В этом случае прибегают к проектированию лотков пилообразного профиля. При этом по оси проезжей части проектируют уклоны не менее допустимых или равные нулю, а лоткам придают наименьшие допустимые продольные уклоны с переломами их направлений.

В пониженных точках лотков пилообразного профиля устраивают дождеприемные колодцы. При проектировании лотков проезжей части пилообразного профиля поперечные уклоны проезжей части имеют переменную величину.

Водоприемные лотки устраивают в случаях, когда проектный продольный уклон меньше 4 промилле. В данном проекте устройство лотков не требуется.

 

 

 

 

5.7. Горизонтальная планировка перекрестка

 

Размеры перекрестка зависят от ширины прилегающих улиц и принятой схемы организации движения.

Безопасность движения на перекрестке обеспечивается достаточной видимостью водителем пересекаемой улицы. Желательно пересечение и примыкание улиц проектировать с необходимым расстоянием видимости, для чего на плане перекрестка строится треугольник видимости.

Расстояние видимости определяется по формуле:

, где

- скорость движения расчетная или допустимая, м/с;

- время реакции водителя (1 сек);

- коэффициент эксплуатационного состояния тормозов (1,2);

- коэффициент сцепления (0,5);

i - продольный уклон;

- коэффициент сопротивления качению (0,02);

- расстояние между остановившимися  автомобилями (2,0 м).

Изыскание и проектирование автомобильных дорог 📙 Курсовая → 🆔 86163

Изыскание и проектирование автомобильных дорог 📙 Курсовая → 🆔 86163

Изыскание и проектирование автомобильных дорог