Проект автомобильной дороги между пунктами А и Б в Воронежской области
Министерство образования и науки РФ
ГОУВПО «Кубанский государственный технологический университет»
Кафедра транспортных сооружений
ПРОЕКТ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ
МЕЖДУ ПУНКТАМИ А И Б
Курсовой проект по дисциплине:
«Основы проектирования автомобильных дорог» студента специальности 270800А
Краснодар
201
Реферат
В настоящем курсовом проекте на тему: “Проект автомобильной дороги между пунктами А и Б в Воронежской области” объектом исследования является участок автомобильной дороги, представляющий собой комплекс сооружений.
Цель работы – выбор и разработка варианта проектирования участка автомобильной дороги.
В процессе работы описана природно-климатическая характеристика района проложения трассы, проработан план трассы, продольный профиль дороги, разработаны поперечные профили земляного полотна. Выполнен подсчет объемов земляных работ,
Министерство образования и науки РФ
ГОУВПО «Кубанский государственный технологический университет»
Кафедра транспортных сооружений
ПРОЕКТ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ
МЕЖДУ ПУНКТАМИ А И Б
Курсовой проект по дисциплине:
«Основы проектирования автомобильных дорог» студента специальности 270800А
Краснодар
2014
Содержание
Введение ……………………………………………………………………. 5
1 Характеристика природных
2 Расчет технических нормативов проектируемой дороги ………...……. 7
3 Проектирование плана трассы …………………………………………....10
4 Проектирование продольного
5 Подсчет объёмов земляных работ ………….…………………................ 15
Заключение……………………………………...………
Список использованных источников….…………………………………….18
Введение.
Рост автомобильного парка, повышение скоростей движения автомобилей и нагрузок на ось, а также условия безопасности движения предъявляют все более высокие требования к автомобильным дорогам, к их технико-эксплуатационным характеристикам, прочности и долговечности дорожных сооружений, ровности и шероховатости поверхности покрытий, качеству выполняемых работ и их высокой эффективности.
Современные автомобильные дороги являются одним из наиболее важных элементов всей транспортной сети страны и представляют собой сложные инженерные сооружения. Они должны обеспечить возможность движения автомобилей с высокими скоростями. Их проектируют и строят таким образом, чтобы автомобили могли полностью реализовать свои динамические качества при нормальном режиме работы двигателя, чтобы на поворотах, подъемах и спусках автомобилю не грозили занос и опрокидывание. В течение всего года дорожная одежда должна быть прочной, противостоять динамическим нагрузкам, передающимся на нее при движении автомобилей, а также ровной и нескользкой.
Автомобильные дороги должны обеспечивать безопасность автомобильного движения. Они должны учитывать психофизиологические особенности восприятия водителями дорожных условий и, предоставляя водителям всю необходимую информацию, как бы управлять их движением, обеспечивая высокую пропускную способность и исключая возможность серьезных аварий.
Дорожное строительство в Росси ведется возрастающими темпами. Сотни тысяч километров усовершенствованных новых и реконструированных дорог вступили в строй за последнее десятилетие.
Результаты экономических изысканий для расчета перспективной интенсивности движения, наблюдение за интенсивностью и скоростями движения, данные учета количества дорожно-транспортных происшествий - обоснование необходимости реконструкции дороги.
Данный рабочий проект на строительство « автомобильной дороги между пунктами А и Б» разработан согласно заданию на курсовую работу
Проектирование автомобильной дороги выполнено согласно СНиП 2.05.07-91 «Промышленный транспорт», СНиП 2.05.02 –85 «Автомобильные дороги».
1.
Характеристика природных
Для погодного режима Воронежской области характерна неустойчивость. Зимой оттепели приводят к преждевременному снеготаянию. В зимнее время в области господствуют ветра западных направлений. Также обычны вторжения умеренных и арктических воздушных масс Арктики и Западной Сибири. Тогда устанавливаются антициклоны с морозной и ясной погодой.
Для холодного времени года свойственны наибольшие скорости ветра (в феврале 3,9-6,3 м/c). Это связано с выравненностью поверхности снежным покровом.
Летом циркуляция неустойчивая. Юго-восточные ветры часто сменяются на северо-западные. Скорость ветра за год наименьшая в августе: 2,7-4 м/с.
Среднегодовое количество осадков уменьшается с северо-запада на юго-восток от 550 до 450 мм. Несколько повышенное, относительно окружающей территории, количество осадков выпадает над крупными населенными пунктами, над лесами. Так над Теллермановской рощей, над Шиповым лесом, над Усманским и Хреновским борами количество осадков увеличено на 40-60 мм.
Заметное воздействие на распределение осадков оказывает рельеф, а именно положение склонов по отношению к влагонесущим ветрам. В пределах Среднерусской и Калачской возвышенностей отмечается сложный «рисунок» распределения осадков. На Окско-Донской равнине осадков несколько меньше, чем на возвышенностях. Нередки засушливые годы, с меньшим количеством осадков. Они повторяются в среднем 2-3 раза в 10 лет. Большая часть осадков выпадает в теплое время года, с апреля по октябрь (от 60 до 70%). Их количество достигает около 300 мм на юго-востоке и 370 мм на северо-западе области.
Количество зимних осадков имеет некоторую тенденцию к увеличению на юге области, в связи с прохождением южных циклонов. Чаще всего максимум осадков приходится на июль (53-75 мм), минимум на февраль (20-30мм), однако часто случаются отклонения, особенно на юго-востоке области, где бывают и засухи, и ливневые дожди. Количество дней с осадками уменьшается с северо-запада на юго-восток от 160 до 132 дней. Более часты такие дни зимой, а наиболее редки в сентябре – 7-9 дней и менее.
Продолжительность выпадения осадков за год в часах составляет более 1200 часов на северо-западе области и менее 850 на юге. Более продолжительны осадки зимой: до 200 часов в месяц, а летом они более интенсивны и коротки: от 17 до 37 часов в месяц.
Толщина снежного покрова на севере области до - 30 см, на юге – до 16-20 см. В лиственных лесах снежный покров более мощный. Устанавливается устойчивый снежный покров обычно 4-16 декабря, но иногда поверхность остается бесснежной и до середины января. Южные районы области остаются под снегом 100-110 дней, более северные – до 130 дней. Весеннее снеготаяние происходит очень интенсивно.
2. Расчет технических нормативов.
2.1 Определение категории дороги и расчетной скорости движения:
1. Перспективная интенсивность движения Nt, авт/сут, пределяется по формуле:
где N0 – интенсивность движения автомобилей в исходном году,
согласно задания, авт/сут;
q – коэффициент прироста интенсивности движения, согласно
задания, выраженный в долях от единицы;
t – расчетный срок службы дороги, t=20 лет.
Nt=2200x(1.054)19=5975.7757
2. Расчетная интенсивность движения, приведенная к легковому автомобилюNtл, прив. ед./сут, определяетсяпо формуле:
где n – количество типов автомобилей (легковые, легкие грузовые, втобусы и т.д.);
p – доля i-х автомобилей в транспортном потоке, согласно задания, в долях от единицы;
b – коэффициент приведения i-го автомобиля к легковому автомобилю (Таблица 2 СНиП 2.05.02, ТаблицаА.1 методических указаний).
Ntл=5975.7757х(0.015х10+0.
х(0.15+0.3+1+0.3)=10457 – II категория (согласно таблице 1 СНиП2.05.02-85* или таблице А2 методических указаний)
Расчетная скорость движения для проектирования элементов плана и продольного профиля – 60 км/ч согласно Таблице 3 СНиП2.05.02-85 или
Таблице А.3 методических указаний, для горных условий.
2.2 Выбор типа покрытия и назначение конструкции дорожной
одежды
Тип покрытия и конструкции дорожной одежды следует принимать
исходя из транспортно-эксплуатационных требований и категории проек-
тируемой дороги с учетом интенсивности движения и состава транспорт-
ных средств, климатических и грунтово-гидрологических условий, а также обеспеченности района строительства дороги местными строительными материалами.
Толщина дорожной одежды в данном курсовом проекте принимается
без расчета в зависимости от категории дороги (Согласно методическим указаниям) : I,II – 0,75 м
2.3 Определение наибольшего продольного уклона
Величина наибольшего продольного уклона может быть определена
из условий
i =D -f
где D – величина динамического фактора;
f – коэффициент сопротивления качению.
Величину динамического фактора определяют по графику динамических характеристик (рисунок А.1 методических указаний) в зависимости от расчетной скорости для данной категории дороги. Для курсового проекта марку расчетного автомобиля условно принимаем в зависимости от категории дороги: для II категории - ВАЗ-2103 «Жигули»
Коэффициент сопротивления качению f принимают равным:
- 0,01 – 0,02 – для асфальтобетонных и цементобетонных покрытий
i =0.18-0.02=0.16
2.4 Определение минимально допустимой величины радиуса кривой в плане
Минимально допустимое значение радиуса R кривой в плане определяется из условия движения автомобиля на вираже по формуле:
где V – расчетная скорость движения, км/ч;
– используемая доля коэффициента сцепления в поперечном направлении, принимается равной 0,15;
iв– уклон виража, принимается по таблице8 СНиП 2.05.02 или таблице А.4 методических указаний.
R=602/127(0.1-0.06)=78.74
Минимально допустимое значение радиуса R кривой в плане из ус-
ловия движения автомобиля при нормальном двускатном профиле проез-
жей части рассчитывается по формуле:
где – то же, что и в предыдущей формуле, но с принимаемым начением по рекомендациям исследователей 0,10;
iп– поперечный уклон проезжей части назначается по таблице 7 СНиП 2.05.02 или таблице А.5 методических указаний.
2.5 Определение требуемого расстояния видимости
Расчетные расстояния видимости в плане определяют исходя из условия расположения глаз водителя на высоте d = 1,2 м над поверхностью проезжей части.
Расчетное расстояние видимости поверхности дороги S1, м, опреде-
ляется по формуле:
S1=l1 +lm +l0 ,
где l1 – путь, пройденный за время реакции водителя, м;
lm – длина тормозного пути до полной остановки, м;
lо– запас пути перед препятствием, вызвавшим остановку автомобиля, принимается равным 1 м.
S1=16.667+15.748+1=33.415
Путь пройденный за время реакции водителя l1 м, равен
где V – расчетная скорость движения, км/ч;
t – время реакции водителя, принимается равным1 с.
l1=60x1/3.6=16.667
Длина тормозного пути равна:
lm=1200/254(-0.3)2=1200/76.2=
где – коэффициент продольного сцепления колеса с покрытием, принимается равным 0,3;
i – продольный уклон дороги на рассматриваемом участке, принимается равным нулю
Расстояние видимости встречного автомобиля можно принять равным
удвоенному расстоянию видимости поверхности дороги.
2.6 Расчет величины наименьших радиусов вертикальных кривых
Минимально допустимая величина радиусов выпуклых вертикальных кривых Rвып определяется из условия видимости поверхности дорог
Rвып=33.4152/6.5=171.7788
где S1 – расстояние видимости поверхности дороги, м;
d – высота луча зрения водителя над поверхностью дороги, принимается равной 1,2 м.
Минимальный радиус вогнутых вертикальных кривых Rвог рассчитывают из условия допустимой перегрузки рессор. При этом величина центробежного ускорения не должна превышать 0,5 м/с2. Тогда:
Rвог=1200/6.5=553.8462
где V – расчетная скорость движения, км/ч.
2.7 Расчет требуемого числа полос движения
Число полос движения определяется по формуле:
где Nлt– интенсивность движения, прив. ед./сут;
П– практическая пропускная способность одной полосы в реальных дорожных условиях, прив. ед./сут.
N=10457/10000=1.0457
2.8 Сопоставление результатов расчета
3 Проектирование плана трассы автомобильной дороги
3.1 Нанесение проектной линии плана трассы
Составляем ведомость магистрального хода, предварительно определив приблизительный радиус закругления для каждого по-
ворота по формуле:
R1=407.872+394.089-120/0.614=
R2=473.375+429.454-120/0.7677=
где T1, T2 – тангенсы кривой, измеряются по топографической кар-
те), м;
α- угол поворота, измеряются по топографической карте
Ведомость магистрального хода
№ точки |
Угол поворота |
Длина, м |
Радиус закругления, м |
Румб |
НТ |
||||
1174 |
ЮВ25°54’25’’ | |||
1 |
34° |
1115 | ||
1020 |
CВ8°0’59’’ | |||
2 |
42° |
1019 | ||
657 |
ЮВ33°39’22’’ | |||
КТ |
||||
3.2 Расчет закруглений для составных кривых:
Рассчитываем параметры закруглений для составной кривой:
тангенс круговой кривой T (м), дополнительный тангенс t (м), биссектриса Б(м) круговой кривой, сдвижка круговой кривой p (м), угол β(радиан), образуемый касательной к клотоиде в точке ее сопряжения с круговой кривой и направлением тангенса, длина круговой кривой К (м), длина полной кривой КП (м), полный тангенс ТП (м), полную биссектрису БП(м) и полный домер ДП(м) по формула
Закругление 1 |
Закругление 2 |
С=100х1115=111500
Х0=100-1002/40x х1115002=99.9998 Y0=1000/669-100000/ /465761814=1.4948- -0.0002147=1.4946 β=100/2230=0.04484 |
С=1019x100=101900
Х0=100-0.024076= =99.9759 Y0=1.6356-0.09451= =1.54109
β=100/2038=0.04906 |
Закругление 1 |
Закругление 2 |
p=1.496-1115(1-0.999)= =0.37403 t=0.5x1115(2x0.04484- -0.044843/15=49.9932 T=(1115+0.37403)x x0.3057=340.9698 Б=1115.37403x(1.04569- -1)=50.9614 K1=1115x(0.5934- -0.08968)=561.648 Tп=340.9698+49.9932= =390.963 Kп=561.648+2x100= =761.648 Бп=50.9614+0.37401= =51.3354 Дп=781.926-761.648= =20.278 |
p=1.54109-1.2228= =0.31829 t=509.5x(0.09812-0.000007872)= T=(1019+0.3183)x x0.3839=391.2755 Б=1019.3183x0.07114= =72.5143 K1=1019x(0.733- -0.04906)=646.9427 Tп=391.2755+49.9881= =441.2636 Kп=646.9427+200= =846.9427 Бп=72.5143+0.3183= =72.8326 Дп=882.5272-846.9427=35.3845 |
3.3 Расчет ведомости углов поворота, прямых и кривых:
Начало первой переходной кривой (НПК1) рассчитывается по формуле:
ПК НПК1 = ПК ВУ – T (ТП),
ПК НПК1 =1173.78-390.963=782.817
где ПК НПК1 – пикетажное положение (ПК, +) начала первой переходной кривой (НПК1),
ПК ВУ– пикетажное положение (ПК, +) вершины угла (ВУ),
Т (ТП) – значение тангенса (полного тангенса) соответствующей кривой, м
Конец первой переходной кривой (КПК1) (для круговой кривой это начало закругления), рассчитывается по формуле:
ПК КПК1 = ПК НПК1 + L,
ПК КПК1= 782.817+100=882.817
где ПК КПК1 – пикетажное положение (ПК, +) конца первой переходной кривой (КПК),
L – длина переходной кривой, м
Начало второй переходной кривой (НПК2) рассчитывается по формуле:
ПК НПК2 = ПК ВУ + T (ТП) – Д (ДП),
ПК НПК2 = 1173+390.963-20.278=1544.47
где ПК НПК2 – пикетажное положение (ПК, +) начала второй переходной кривой (НПК2),
Д(ДП) – значение домера (полного) соответствующей кривой, м.
Конец второй переходной кривой (КПК2) (для круговой кривой это
конец закругления) рассчитывается по формуле:
ПК КПК2 = ПК НПК2 - L,
ПК КПК2=2498,98
где ПК КПК2 - пикетажное положение (ПК, +) конца второй переходной кривой (КПК).
Расстояние между вершинами углов для первого сегмента магистрального хода равно пикетажному положению вершины угла № 1. Для последующих сегментов определяется формулой:
L = ПКВУ(i) – ПКВУ(i-1) + Д(ДП) (i-1) ,
L1 =1173.78
L2 =2193.1-1173.78+20.278=1039.
L3 =2850.14-2193.10+35.3845=692.
где ПК ВУ(i), ПК ВУ(i-1) – пикетажное положение вершин текущего и
предыдущего угла.
Длину прямой вставки вычисляют как разность между пикетажными положениями начала текущего (i) закругления и конца предыдущего (i-1) закругления. Для первого сегмента магистрального хода длина прямой вставки равна расстоянию между началом трассы (ПК 0+00) и началом первого закругления (ПК НПК1). Для последующих сегментов определяется по формуле:
Lпр1 =782.82
Lпр2 =407.37
Lпр3 =351.16
4 Проектирование продольного профиля
Задавшись значениями радиусов (R) выпуклых и вогнутых кривых
определяем линейное положение вертикальных кривых по формулам:
АГ1=0.045x600=27
БГ1=0.0646х600=38.76
АБ1=К=27+38.76=65.76
АБ2=180.5
АВ1=65.76/2=32.88
Определим высотные значения точек на проектной линии в пределах элементов с постоянным продольным уклоном, используя формулу
для определения разности высот Δh:
Δh=ixl
где Δh – разница высот между известной высотной точкой и искомой, м;
i – величина уклона, в долях от единицы;
l – расстояние между известной и искомой точкой, м
Определяим высотные значения точек на проектной линии в пределах вертикальной кривой по формулам:
hA1=172.86+1.3316=174.19
hГ1=174-729/1200=173.58
hA2=199.14-90.25x0.0646=193.31
hГ2=198.526
hA3=192.88+0.39995=193.26
hГ3=193.28-361/5000=193.051
где hX – высота произвольной точки X в пределах кривой
Заключение
В настоящем курсовом проекте, был разработан проект автомобильной дороги между пунктами А И Б в Воронежской области.
В проекте выполнена природно-климатическая характеристика проложения трассы, проработан план трассы, продольный профиль дороги и поперечные профили земляного полотна. Выполнен подсчет объемов земляных работ.
В заключение составлена сводная ведомость объемов работ.
Отступлений от действующих нормативных документов в проекте нет.
Список использованных источников
- Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов всех форм обучения по специальности 270205 "Автомобильные дороги и аэродромы" Сост.: В.В.Кореневский; Кубанский государственный технологический университет– Краснодар: Изд-во КубГТУ, 2010. – 46 с.
- ГОСТ Р 1.5 – 2004 Стандартизация в Российской федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения
- ГОСТ 2.104 – 2006 ЕСКД. Основные надписи
- ГОСТ 2.105 – 95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам
- ГОСТ 2.301 – 68 ЕСКД. Форматы
- ГОСТ 2.304 – 81 ЕСКД. Шрифты чертежные
- ГОСТ 2.605 – 68 ЕСКД. Плакаты технические. Общие технические требования
- ГОСТ 7.9 – 95 СИБИД. Реферат и аннотация. Общие требования
- ГОСТ 8.417 – 2002 ГСИ. Единицы величин
- ГОСТ Р 21.1701 – 97 Правила выполнения рабочей документации автомобильных дорог
- ГОСТ Р 21.1101 – 2009 СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации
- ГОСТ Р 21.1207 – 97 Условные графические обозначения на чертежах автомобильных дорог
- ГОСТ Р 7.0.5 – 2008 СИБИД. Библиографическая ссылка. Общие требования
- ГОСТ 21.204 – 93 Условные графические обозначения и изображения элементов генеральных планов и сооружений транспорта
- ОК 015 – 94 Общероссийский классификатор единиц измерения
- СНиП 23-01-99* Строительная климатология
- СНиП 2.05.02-85* Автомобильные дороги
