Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Обоснование геометрических параметров автомобильной дороги. 2

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Автомобильные дороги и аэродромы»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине:

“ Основы проектирования автомобильных дорог “

на тему:

«Обоснование геометрических параметров автомобильной дороги»

Выполнил:

ст. гр. АД 07-7

Козлов А.Н.

Проверил:

Митрофанов Н.Г.

Тюмень-2010

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.Описание природно-климатических условий и экономики района проектирования	4
2.Установка категории дороги , расчет и обоснование технических нормативов и руководящей отметки .	6
2.1. Технических нормативов проектирования	6
2.2. Расчет и обоснование технических нормативов
2.2.1.Определение интенсивности движения приведенной к легковому автомобилю	6
2.2.2.Определение пропускной способности одной полосы движения	7
2.2.3.Определение необходимого числа полос движения	7
2.2.4.Определение ширины полосы движения	8
2.2.5.Определение ширины земляного полотна	9
2.3.Расчет расстояний видимости	9
2.3.1.Расчет расстояния видимости поверхности дороги	9
2.3.2.Расчет расстояния видимости встречного автомобиля	9
2.4.Расчет нормативов проектирования плана трассы	10
2.4.1.Определение минимального радиуса кривой в плане	10
2.4.2.Определение минимального радиуса кривой в плане с устройством виража	10
2.4.3.Определение минимальной длины отгона виража	10
2.4.4.Определение минимальной длины переходной кривой	11
2.4.5. Определение длины переходной кривой с устройством виража	11
2.5.Расчет нормативов проектирования продольного профиля трассы	11
2.5.1.Определение наибольшего продольного уклона преодолеваемого автомобилем с расчетной скоростью движения	11
2.5.2.Определение наибольшего продольного уклона преодолеваемого автомобилем по условиям сцепления	12
2.5.3.Определение минимального радиуса вертикальной выпуклой кривой	13
Определение минимального радиуса вертикальной вогнутой кривой из условия обеспечения видимости поверхности проезжей части в ночное время	13
Определение минимального радиуса вертикальной вогнутой кривой из условия ограничения центробежной силы	13
2.5.6.Определение величины руководящей отметки	15
2.5.7.Назначение конструкции дорожной одежды	16

3.Проектирование плана трассы	17
3.1.Ведомость углов поворота , прямых , кривых	17
3.2.Сравнение вариантов трассы	19
4.Проектирование продольного профиля	20
4.1.Ведомость черных отметок и + точек.	20
4.2.Описание местности.	20
5.Определение объемов земляных работ	21
Литература	28
Приложение 1 .	29
Приложение 2 . Карта местности	30
Приложение 3 . Продольный профиль	31
Приложение 4 . Поперечный профиль	32

1.Описание природно-климатических условий и экономики района проектирования

В столице Кубани сосредоточена третья часть промышленного потенциала края, он общепризнанный научный, образовательный и культурный центр.

Современный Краснодар - индустриальный центр. На 150 крупных и средних, а также многочисленных малых промышленных предприятиях работает 60 тысяч человек или 20% всех занятых в экономике города. Ведущее место в структуре промышленности занимает пищевая, машиностроительная и металлообрабатывающая, лесная и деревообрабатывающая, легкая отрасли. Промышленность города также представлена предприятиями электроэнергетики, строительных материалов, химии и нефтехимии, микробиологии и другими.

В 2001 году объем промышленного производства увеличился в сопоставимых ценах против уровня 2000 года на 7 процентов.

Ежегодно в городе увеличиваются объёмы осваиваемых инвестиций. Примечательным является тот факт, что основная доля капитальных вложений направляется на строительство объектов непроизводственного назначения. Устойчивыми темпами ведется жилищное строительство. Уже второй год подряд в городе стабильно вводится в эксплуатацию по 0,5 кв. м жилья на 1 жителя против 0,26 кв. м в России и 0,37 кв. м в Москве.

Краснодар является крупным транспортным узлом и имеет все виды транспорта: воздушный, железнодорожный, речной, автобусный, городской электротранспорт (трамвай, троллейбус). Из аэропорта города выполняются полеты в 32 города России, в 5 столиц СНГ, в 6 стран дальнего зарубежья. С полной нагрузкой работают 3 железнодорожных вокзала, через которые за сутки проходят в среднем около 40 транзитных поездов, летом их количество увеличивается более чем в 2 раза.

Основой жизнеобеспечения города является коммунальное хозяйство.

Рост реальных доходов краснодарцев на протяжении последних двух лет в среднем составляет 20 процентов. Это является базовым условием для развития потребительского рынка, а также развития отраслей материального производства.

Краевой центр упрочил свой статус крупнейшей торговой площадки не только Кубани, но и Юга России. Это подтверждается ростом объемов товарооборота, который в 2001 году увеличился по сравнению с прошлым годом на 43 процента.

Учитывая особое геополитическое положение Краснодарского края на Юге России, Краснодар стал одним из наиболее значимых городов Южно-Российского экономического региона и ежегодно подтверждает это результатами социально-экономического развития.

Край расположен в западной части Кавказа, омывается Черным, Азовским морями и Керченским заливом. Граничит с Ростовской областью, Ставропольским краем, Карачаево-Черкесской Республикой, Республикой Адыгея, Грузией.
Расстояние от Краснодара до Москвы: 1539 км

Немаловажная особенность Краснодарского края – климат, который варьируется в зависимости от региона: от умеренно континентального в Ростовской области до влажного и теплого в Адыгее и влажных субтропиков на южном побережье Черного моря.

Климатические условия - одни из самых благоприятных в России, на севере края умеренный климат со сравнительно длинным летним сезоном и непродолжительной зимой, средняя температура января всего -4 градуса, на побережье +5 градусов. Снег в равнинной части выпадает нечасто и, как правило, долго не лежит.

В природном отношении территория края состоит из двух частей. Северная и центральная части края, включающие территорию Кубано-Приазовской низменности, заняты степями с черноземными почвами, а южная часть, включая почти все черноморское побережье, занята горами.
На территории Краснодарского края находится много природных ценностей. Ландшафты Кубани и Причерноморья исключительно разнообразны — от субтропиков до снежных вершин. Воображение человека поражают грязевые вулканы и дикие ущелья, причудливые скалы, ледники, водопады, пещеры и реликтовые растения. Они, словно драгоценные жемчужины, рассыпаны по горам и равнинам, по речным и морским берегам.

На черноморском побережье самый крупный водоток - река Мзымта под Адлером. В целом территория края не очень богата природными ресурсами: здесь есть небольшие месторождения нефти, газа, поваренной соли, железной руды, строительных материалов (гипс, доломиты, мрамор) и др.

Повторяемость направлений ветра (числитель) в %

январь

Таблица 1.2

С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
2.2	3.2	2.8	2	2.9	3.6	3.3	2.9

июль

Таблица 1.3

СВ

ЮВ

ЮЗ

СЗ

2.4

3.2

3.6

2.7

2.3

2.8

2.7

Средняя месячная температура

Таблица1.1

месяц	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
темп.	-1.8	-0.9	4.2	10.9	16.8	20.4	23.3	23.7	17.4	11.6	5.1	0.4

2.Установление категории дороги, расчет и обоснование технических нормативов и руководящей отметки.

2.1.Определение категории дороги и расчетной скорости движения

По интенсивности движения устанавливаем категорию дороги. Интенсивности движения 2800 авт./сут соответствует III категории дороги по СНиП 2.05.02 [1, табл.1] .

Для 3 - й категории дороги расчетная скорость 100 км/ч.

по СНиП 2.05.02 [6, табл.3] .

2.2.1.Определение приведенной интенсивности движения

, (2.1)

где N_пр - приведенная интенсивность движения , легк. авт./сут ;

N₁ , N₂ , N₃ , N_i - интенсивность движения отдельных типов автомобилей, авт/сут ;

K₁ , K₂ , K₃ , K_i - коэффициенты приведения отдельных типов автомобилей к

легковому;

Таблица 2.1

Грузоподъемность автомобилей	%	N_i	K_i	N_{i *}K_i
4 т	15	420	1.75	735
6 т	10	280	1.88	526.4
7 т	15	420	2.25	945
8 т	15	420	2.5	1050
10 т	30	840	2.67	2242.8
Легковые	15	420	1	420
Сумма:				5919.2

N_{ПР 1} = 420 *1.75 = 490 авт/сут ;

N_{ПР 2}= 280 * 2= 1120 авт/сут ;

N_{ПР 3} = 420 * 2.25 = 315 авт/сут ;

N_{ПР 4}= 420 * 2.5 = 1050 авт/сут ;

NПР 5 = 840 * 2.67 = 2533 авт/сут ;

NПР 6= 420* 1 = 448 авт/сут ;

Значения коэффициентов приведения:

Для легковых автомобилей K₆ = 1, для грузовых автомобилей с грузоподъемностью

4 т - К₁ = 1,75 ;

6 т - K₂ = 2 ;

7 т - K₃ = 2,25 ;

8 т - K₄ = 2,5 ;

10 т – K5=2.67;

Легк. Авт.-К6 =1;

=735+526,4+945+1050+2242,8+420=5919,2 (авт/сут).

2.2.2.Определение пропускной способности одной полосы движения

, (2.2)

где: Р - пропускная способность одной полосы движения , авт/час ;

B - итоговый коэффициент снижения пропускной способности, равный произведению частных коэффициентов, отражающих влияние различных элементов дороги на пропускную способность;

P_max - максимальная пропускная способность одной полосы движения, авт/час;

P _max= 2000 авт/час;

, (2.3)

где: В – Итоговый коэффициент снижения пропускной способности.

b ₁ - коэффициент, отражающий влияние на пропускную способность ширины полосы движения ,

b ₁ = 0,9 ;

b ₂ - коэффициент , учитывающий влияние обочин ,

b ₂ = 0,92;

b 3 -b 5 =1;

b 6 =0,1;

b 7 -b 9 =1;

b 10 =1;

b 11 =1;

b 12 =1;

b 13 1;

b 14 =1;

b₁₅ - коэффициент, учитывающий долю автобусов в потоке , b₁₅ = 1 ;

авт/час

2.2.3.Определение необходимого числа полос движения

, (2.4)

где: a - коэффициент перехода от суточной интенсивности движения к часовой , принимается равной 0,1 ;

K_n*N - приведенная интенсивность движения , легк. авт/сут ;

e - коэффициент сезонной неравномерности изменения интенсивности движения , принимается равной e = 1 ;

z - расчетный коэффициент загрузки дороги движением , принимается z = 0,5 ;

Р - пропускная способность полосы движения , авт /час ;

g - коэффициент зависящий от рельефа местности , для равнинного рельефа g = 1 ;

Принимаем по 1 полосе движения в каждом направлении .

2.2.4.Определение ширины полосы движения

, (2.5)

где П - ширина полосы движения , м ;

a - ширина кузова автомобиля , м ;

c - ширина колеи , м ;

y - предохранительная полоса , м ;

x - зазор безопасности , м ;

y =

где: V - расчетная скорость движения автомобиля , V=60 км/ч ;

y = , м ;

x =

x = , м ;

где V - расчетная скорость движения автомобиля , км/ч ;

В качестве расчетного автомобиля принимается ЗИЛ-130, ширина кузова которого 2,5 м , а ширина колеи 1,79 м .

Ширина полосы для грузового движения:

Ширина проезжей части равна 7,2 м.

2.2.5.Определение ширины земляного полотна

, (2.6)

где: B_зп - ширина земляного полотна , м ;

n - число полос движения , шт ;

П - ширина полосы движения , м ;

b₀ - ширина обочины , м ;

Из СниП 2.05.02-85 берём значение обочины для 3-й категории, равное 2,5м.

Вз.п..=2*3.6+2*2.5=12.2 м.

2.3.Расчет расстояний видимости

2.3.1.Расчет расстояния видимости поверхности дороги

(2.7)

где: V - расчетная скорость движения , км/ч ;

V = 100 км/ч ;

K _э - коэффициент учитывающий эффективность действия тормозов , принимаем K _э = 1,3 ;

j ₁ - коэффициент продольного сцепления при движении по чистому покрытию , принимаем j ₁ = 0,5 ;

l_зб - величина зазора безопасности , принимаем l_зб = 5 м ;

(м)

2.3.2.Расчет расстояния видимости встречного автомобиля

(2.8)

где:

l_{з б} - величина зазора безопасности , принимаем l_{з б} = 5 м ;

(м)

2.4.Расчет нормативов проектирования плана трассы

2.4.1.Определение минимального радиуса кривой в плане

без устройства виража.

, (2.9)

где: Rmin – Минимальный радиус кривой в плане без устройства виража;

V - расчетная скорость движения , км/ч ;

Для дороги Ш - ей категории V = 100 км/ч ;

j ₂ - коэффициент поперечного сцепления , принимаем

j ₂ = 0,08 ;

i - уклон проезжей части , i = 0, 02 ;

(м)

2.4.2.Определение минимального радиуса кривой с устройством виража

, (2.10)

где: V - расчетная скорость движения автомобиля , км/ч ;

Для дороги Ш - ой категории V = 100 км/ч ;

j ₂ - коэффициент поперечного сцепления , принимаем

j ₂ = 0,08 ;

iВ - уклон виража , iВ = 0, 04 ;

(м)

2.4.3.Определение длины отгона виража

, (2.11)

где b - ширина проезжей части , b = 7,2(м)

i _в - уклон виража , i_в = 0,04‰;

i₃ - дополнительный уклон , i₃ = 0,01‰;

2.4.4.Определение длины переходной кривой

, (2.12)

где V - расчетная скорость движения , км/ч ;

R_min - наименьший радиус кривой , м ;

J - нарастание центробежного ускорения при движении автомобиля на участке

с переходной кривой , J = 0,5 м/c³ .

(м)

2.4.5.Определение длины переходной кривой с устройством виража

, (2.13)

где V - расчетная скорость движения , км/ч ;

R^в_min - наименьший радиус кривой , м ;

J - нарастание центробежного ускорения при движении автомобиля на участке c переходной кривой , J = 0,5 м/c³ .

(м)

Условие L_пр> L_отг выполнено

2.5. Расчет нормативов проектирования продольного профиля трассы

2.5.1.Определение наибольшего продольного уклона преодолеваемого автомобилем с расчетной скоростью движения

, (2.14)

где D - динамический фактор , зависящий от скорости движения автомобиля ;

Для автомобиля ЗИЛ - 130 при скорости движения

V = 60 км/ч , D = 0,05 [3,рис. 1.5,б ].

f - коэффициент сопротивления качению ;

, (2.15)

где f₀ - коэффициент сопротивления качению равный 0,01

V - скорость движения автомобиля , км/ ч ;

V = 60 км/ч ;

‰

2.5.2.Определение максимального продольного уклона преодолеваемого автомобилем по условиям сцепления

, (2.16)

где f - коэффициент сопротивления качению

( формула 2.15 ) ;

, (2.17)

где j ₁- коэффициент продольного сцепления колес автомобиля с покрытием, j ₁= 0,18 - 0,2 ; Принимаем

j ₁ = 0,2 ;

G _сц - часть автомобиля приходящаяся на ведущую

ось , Н ;

G - полный вес автомобиля , Н ;

P_в - сила сопротивления воздушной среды ;

Для автомобиля ЗИЛ - 130 : ;

‰

Выбирается из двух уклонов минимальный, т. е. критическая величина уклона i _max = 0,039 ‰

2.5.3.Определение минимального радиуса вертикальной выпуклой кривой

, (2.18)

где S₁- расстояние видимости поверхности дороги , м ;

d - высота глаз водителя легкового автомобиля , м ;

Принимаем d = 1,2 м ;

2.5.4.Определение минимального радиуса вертикальной вогнутой кривой из условия обеспечения видимости

, (2.19)

где h _ф - высота фар автомобиля над проезжей частью , h _ф = 0,75 (м) ;

a - угол рассеивания пучка света фар , a = 2° ;

2.5.5. Определение минимального радиуса вертикальной вогнутой кривой из условия ограничения центробежной силы

, (2.20)

где V - расчетная скорость движения , км/ч ;

Таблица 2.1.

Технические нормативы.

№ п/п	Наименование технических нормативов	Единицы измере- ния	Полу-чено расче-том	Рекомен- дуется СНиП- 2.05.02	Приня- то по про-екту
1	Перспективная интенсивность движения	авт/сут.	2800	1000-3000	2800
2	Пропускная способность	авт/сут.	1491	2000	1491
3	Число полос движения	шт.	1	2	2
4	Расчетная скорость движения	км/час	-	100	100
5	Ширина полосы движения	м.	3,6	3,5	3,6
6	Ширина земляного полотна	м.	12,2	12	12,2
7	Расстояние видимости поверхности дороги	м.	135.14	200	200
8	Минимальный радиус кривой в плане	м.	787.4	800	800
9	Минимальный радиус кривой в плане с устройством виража	м.	656.2	600	600
10	Минимальная длина отгона виража	м.	28.8	-	28.8
11	Минимальная длина переходной кривой	м.	56.5	-	56.5
12	Длина переходной кривой с устройством виража	м.	64.8	-	64.8
13	Наибольший продольный уклон преодолеваемый автомобилем с расчетной скоростью движения	‰	39	50	50
14	Наибольший продольный уклон преодолеваемый автомобилем по условиям сцепления	‰	128	-	128
15	Минимальный радиус вертикальной выпуклой кривой	м.	7609.5	10000	10000
16	Минимальный радиус вертикальной вогнутой кривой из условия видимости поверхности проезжей части в ночное время	м.	2936.15	3000	3000
17	Минимальный радиус вертикальной вогнутой кривой из условия ограничения центробежной силы	м.	1538,5	-	1540

2.5.6.Определение величины руководящей отметки

Для обеспечения устойчивости и прочности верхней части земляного полотна и дорожной одежды необходимо возвышение поверхности покрытия над заданным уровнем грунтовых вод, а также над поверхностью земли.

Условие снегонезаносимости

h = h_s + Dh , (2.21)

где h_s - расчетная высота снегового покрова с вероятностью превышения 5% ;

h_s = 0,5;

Dh - возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова для ее незаносимости , м ;

Для III категории дороги Dh = 0,6 согласно

СНиП ( 1, стр. 22 ) ;

h= 0,5 + 0,6 = 1,1 (м)

Условие возвышения поверхности дорожной одежды над расчетным уровнем грунтовых вод

( стоящих более 30 суток )

h_таб=1,5м для IV дорожно-климатической зоны

для возвышенных мест:

для пониженных мест:

3.Возвышение поверхности покрытия над поверхностью земли на участках с необеспеченным стоком поверхностных вод (стоящих менее суток 30 суток)

для возвышенных мест:

для пониженных мест:

Выбираем максимальную расчетную высоту за руководящую:

2.6.Назначение конструкции дорожной одежды.

Для нашей категории дороги и ДКЗ выбираем :

1)покрытие верхний слой - мелкозернистый плотный горячий асфальтобетон марки 3 толщиной - см .

2) покрытие нижний слой - крупнозернистый пористый асфальтобетон марки 2 толщиной - см .

3) основание- щебень толщиной см, обработанный органическими вяжущими методом пропитки .

4)основание- щебень, обработанный органическими вяжущими материалами в установке толщиной- см

5)основание- гравийная смесь толщиной- см 6)основание- дополнительный слой основания из песка, гравия, шлака или морозоустойчивых местных каменных материалов.

Обоснование геометрических параметров автомобильной дороги. 2 📙 Курсовая → 🆔 145286