Проектирование автодорог

АННОТАЦИЯ. 

         В курсовом проекте предполагается сделать следующее: 

1.Описать район строительства и составить дорожно-климатический график, построить розы ветров на январь и июль.

2.По спрогнозированной  интенсивности движения, установить категорию дороги. Обосновать нормы проектирования.

3.Запроектировать два варианта дорожной одежды нежесткого типа.

4.Запроектировать продольный профиль методом Антонова.

5.Запроектировать водопропускные сооружения.

6.Запроектировать поперечные профили дороги.

7.Запроектировать пересечение в одном уровне.

8.Подсчитать объемы работ. 
 
 
 

СОДЕРЖАНИЕ 

АННОТАЦИЯ

1.ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………3

2.Природные условия  Баганского района……………………….………………….……….....4

3. Прогнозирование  интенсивности и установление  категории дороги…………………….6

4. Обоснование  норм проектирования…………………………………………………………7

5. Проектирование  плана трассы……………………………………………………………….8

6. Проектирование дорожной одежды нежесткого типа…………………………………….11

7. Проектирование  водопропускных сооружений…………………………………………....26

8. Проектирование  продольного профиля методом  Антонова………………………………38

9. Проектирование поперечных профилей дороги…………………………………………...30

10. Проектирование дорожного водоотвода………………………………………………….33

11.Расчет объемов земляных работ……………………………………………………………34

12. Проектирование  пересечения в одном уровне……………………………………………35

 ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………………...38

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………………….…..39 
 
 

  Автомобильные дороги общего пользования предназначены  для пропуска автотранспортных средств габаритами по длине, одиночных автомобилей до 12м. и авто поездов  20м. по ширине до 2.5м. и высоте до 4м. для дорог I-IV категории.

  Автомобильные дороги весьма капитальные в то же время  наиболее рентабельные сооружения. Проектирование дорог должно быть направленным на достижение их высокой транспортно- эксплуатационных качеств при минимальных строительных затратах и материальности строительства.

  Правильно запроектированная дорога обеспечивает безопасность движения как одиночным транспортным средствам с расчетными скоростями, так и транспортных потоков с высоким уровнем удобств даже в самые напряженные периоды работы дорог. Увеличение надежности и сроков службы земляного полотна дорожной одежды и искусственных сооружений обеспечиваются при высокой эффективности  капитальных дорог при выборе вариантов проектных решений предпочтение отдают таким инженерным решениям которые предусматривают наилучшее сочетание  элементов дороги с ландшафтом и оказывают наименьшее отрицательное влияние на окружающую среду.

  Обязательным  элементом проекта является мероприятия  по охране окружающей среды, рациональному  использованию и воспроизводству  природных земель. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Природные условия Баганского района. 

   2.1 Административное значение

  Район занимает южное положение на границе с Алтайским краем, на юго-западе, востоке, западе и севере он граничит с Краснозерским,  Доволенским и Ордынским районами.

   Кочковский район занимает площадь  2,5 тыс. кв. км. В его состав входят: село Кочки и 10 сельсоветов.

   2.2 Рельеф.

   Территория района располагается на северо-западных склонах Карасукского увала, являющегося частью Приобского плато. Абсолютные отметки 140-180м.

    Долина р. Карасук делит район  на 2 почти равные части:

    Северо-западная часть - плоская возвышенная равнина, покрытая сетью западин, слабо дренированная.

    Юго-восточная часть представлена наклонной равниной поверхность которой расчленена балками и оврагами.

   2.3 Полезные ископаемые.

   Полезные ископаемые представлены  кирпичными суглинками

   2.4 Гидрология.

   Речная сеть района представлена средним течением р. Карасук, и её левыми притоками. Река имеет спокойное течение, долина не выражена, пойма двухсторонняя, открытая. Река Карасук относится к району замкнутого стока.

   2.5 Грунты.

   В долине р. Карасук распространены  пойменные супеси и суглинки. На большей части территории и в границах райцентра Кочки грунты непросадочные до глубины 2.0 - 2.5м. В зоне насыщения, ниже уровня грунтовых вод и надпойменной террасы р. Карасук суглинки сильно сжимаются под нагрузкой.

   При отсутствии замачивания возможны  фундаменты мелкого заложения,  как вариант – свайные.

   2.6 Растительность.

   Район расположен в пределах остепненных лесов. Леса располагаются отдельными колками и полезащитными лесными полосами. Средняя величина колков 1,5 Га. Преобладают такие виды растительности, как береза, осина, тополь.   

   2.7 Климатические условия

   Температура воздуха приведена  в таблице 2

Таблица 2. Среднемесячная температура.

   Повторяемость ветров на январь  и июль представлена в таблице  3

Таблица 3. Повторяемость ветров.

Роза  ветров на январь и июль представлена на рис 1 и 2.

   Годовое количество осадков 410-420 мм, в мае - июне выпадает 95-120 мм, в августе – сентябре 110 – 130 мм.

   Высота снежного покрова  0,24 м., глубина промерзания грунта 2,2 метра.

На рисунке 3 представлен дорожно-климатический  график. 
 
 
 
 

Дорожно-климатический  график.

Рис. 3 Дорожно-климатический график 
 
 
 
 
 

3. Прогнозирование  интенсивности и  установление категории  дороги 

     Интенсивность является основной характеристикой  движения и определяется как общее количество автомобилей, проходящих через некоторое сечение дороги за единицу времени.

     Интенсивность движения на перспективу в 20 лет  рассчитывают по результатам экономических  обследований с учетом прогнозов  изменения состава движения, на основе чего устанавливается ожидаемая  грузонапряженность проектируемого участка  дороги и ориентировочный состав транспортного потока в процентах от общего состава. По данным грузонапряженности подсчитывается среднегодовая суточная интенсивность.

Прогнозирование перспективной интенсивности производим по предположению, что темпы роста интенсивности связанные с быстрым хозяйственным освоением обслуживаемой дорогой территории опережает темпы роста дорожного строительства и вычисляются по формуле:

N_t=N*(1+p)^t,

где p – прирост интенсивности, p=6%

t -  расчетное количество лет; t=20

N – начальная интенсивность движения, N=2400 авт/сут.

N₂₀=7697 авт/сут                                                                   

По результатам  вычислений в соответствии СНиП 2.05.02-85 принимается 1-я категория дороги. 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Обоснование норм  проектирования 

Основные  нормы проектирования принимаются  по таблице 4 
 

Таблица 4. Технические показатели планируемой дороги.

5. Проектирование плана трассы

   5.1 Описание трассы

   Масштаб карты 1:25000, сечение горизонталей через 5 м.

Местность с северо-востока на запад пересекается рекой Деп. С двумя небольшими притоками: правым и левым. Эта река разделяет район на две совершенно разные рельефные области. Правый берег представлен крутыми склонами с максимальной отметкой в 375 м. Левый берег представлен равнинной местностью. Вдоль берега произрастает луговая растительность, встречаются болота.

  Автомобильная  дорога 4-5 категории проходит с запада на восток по левому, равнинному берегу реки.

  Растительность вдоль реки представлена лугами, а в остальной местности хвойными и смешанными лесами.

   5.2 Проектирование трассы

   Направление трассы с юго-востока  на северо-запад. Прокладываем  два варианта трассы и сравниваем  их по технико-экономическим показателям.

Производим  расчет и разбивку круговых кривых по стандартным таблицам:

1. По известному углу поворота трассы выписываются значения Т,К,Д,Б, для R=1000м.
2. Назначается тангенс по карте Ткарт (в зависимости от условий проектирования).
3. Определяется коэффициент отношения тангенсов k1:

4. Вычисляются значения R, Т, Д, Б, К с учетом k1:

R=Rт* k1

Д=Дт* k1

К=Кт* k1

Б=Бт* k1

5. Принимается стандартное значение радиуса Rд (значение округляется в меньшую сторону)
6. Определяется коэффициент отношения радиусов k2:

7. Вносятся  корректировки в значения Тд, Дд, Кд, Бд:

Тд= k2*Т   Кд= k2*К   Бд= k2*Б   Дд= k2*Д 

Разбивка  круговых кривых

1. Поворот влево  = 52,0°    R=1000м.

Кт=907,571м.    Тт=487,733м.    Дт=67,895м.    Бт=112,6м.   Тк=1000м.;

k1=1000/487,733=2,05;

К=1860,52м   Д=139,18м   Б= 230,83м   R=2050м   Rд=2050м

k2=2050/2050=1

Кд=1860,52м    Дд=139,18м    Бд=230,83м    Тд=1000м    Rд=2050м;

Определяем  пикетажное положение элементов  кривой:

S1=1725м.

ВУ1=ПК 17 + 25;

             -Т1=10+00;

                НК1=ПК 7+25;

              +К=18 +60,52;

                КК1=ПК 25+85,52;

              -Т1=10+00;

                ВУ1=ПК 15+85,52;

2. Поворот влево = 40,0°    R=1000м

Кт=698,132м    Тт=363,97м    Дт=29,808м    Бт=64,178м   Тк=1000м;

k1=1000/363,97=2,747;

К=1917,77м   Д=81,88м   Б= 176,297м  R=2747м   Rд=2700м

k2=2700/2747=0,983

Кд=1885,17м    Дд=80,488м   Бд=173,3м    Тд=983м    Rд=2700м;

Определяем  пикетажное положение элементов кривой:

S2=5900м.

ВУ2=ПК 74+85,52;

             -Т=9+83;

                НК2=ПК 65+02,52;

              +К=18+85,17;

                КК2=ПК 83+87,69;

              -Т=9+83;

                ВУ2=ПК 74+04,69;

3. Поворот вправо = 80,0°    R=1000м

Кт=1396,263м    Тт=839,1м    Дт=281,937м    Бт=305,46м   Тк=1000м;

k1=1000/839,1=1,192;

К=1664,35м   Д=336,07м   Б= 364,11м   R=1192м   Rд=1150м

k2=1150/1192=0,965

Кд=1606,1м    Дд=324,31м   Бд=351,37 м    Тд=965м    Rд=1150м;

Определяем  пикетажное положение элементов кривой:

S3=4400м.

ВУ3=ПК 118+04,69;

             -Т=9 +65;

                НК3=ПК 108+39,69;

              +К=16+06,1;

                КК3=ПК 124+45,79;

              -Т1=9 + 65;

               ВУ3=ПК 118+04,69; 

  Расчет переходной кривой:

расчет переходной кривой произведем на последнем повороте повороте.

ВУП3  ПК 118+04,69

=80°

Rкк = 1150м; Бкк = 351,37м; Ккк = 1606,1м; Ткк = 965м;

1)

2) Rкк = 1100м; Lпк = 100 м.; min = 4,98°.; t=50м.; p=0,365 м.

3) Tпк = (Rkk+p)*tg( /2)+t = (1100+0,365)*tg(80/2)+50 = 1015,27м;

4) lkk = Rkk*( - 2 )/57,3 = 1100*(80-4,98)/57,3 = 1440,17м;

5) Кпк = lkk + 2 Lпк = 1440,17+2*100=1640,17м

Определим пикетажное положение:

ВУП 6=ПК 118+04,69;

             -Тпк=10+15,27;

                Нпк=ПК 107+89,42;

               +Lпк = 1+00

                Нкк=ПК 108+89,42;

              + lkk =14+40,17;

               Ккк=ПК 123+29,59;

              +Lпк = 1+00

               Кпк=ПК 124+29,59; 

Для разбивки кривой используем формулы: 

Таблица 5. Разбивка переходной кривой. 

6. Проектирование дорожной одежды нежесткого типа

   Дорожная одежда рассчитывается на 15 лет. Для это необходимо определить интенсивность движения на 15-ый год.

N_p=2400 (1+0.06)¹⁵ =5751,7 авт/сут

        Согласно ОДН таблице 3.2 определяется коэффициент полосности для одной наиболее загруженной полосы. Так как для I категории дороги соответствует четырех полосное движение, тогда f_пол=0,35. Для расчета интенсивности на одну полосу используют формулу f_пол*N_t¹⁵ 

        По таблице П1.3 принимается коэффициент приведения S в зависимости от типа автомобилей, причем коэффициент приведения для легковых автомобилей отсутствует.

        Для расчета нагрузки типа  А необходимо использовать формулу  f_пол*N_t¹⁵*s

       Данные заносятся в таблицу 6 
 
 
 
 

Таблица 6.  Расчет нагрузки приведенной к типу А 

        Конструкция дорожной одежды  принимается по типовому альбому ТП503-0-11 по исходным данным:

• тип дорожной одежды – капитальный;

• дорожно-климатическая  зона – III;
• грунт земляного полотна – суглинок легкий ;
• тип местности по увлажнению – II;
• количество расчетных автомобилей группы А в сутки на одну наиболее загруженную полосу – 900

  Расчет  на прочность  дорожной одежды.

  1. Вычисляем суммарное расчетное  количество приложений расчетной  нагрузки за срок службы по формуле:

   , где

  К_с = 20

  Т_рдг = 130 дней,

  К_n = 1,49

    авт. 

         Расчет производится для двух вариантов конструкций дорожной одежды. 

  2.Предварительно  назначаем конструкцию и расчетные  значения расчетных параметров:

  Расчет  первого варианта.

      Из  типового альбома выбирают материала  слоя, выбираются Е,R₀,ά,m

Результаты заносятся в таблицу 7.

Таблица 7. Предварительная конструкция и ее параметры первого варианта дорожной одежды