Проектирование трассы на карте и продольного профиля
Проектирование трассы на карте и продольного профиля
17
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
Месяцы
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Среднемесячные температуры
-11,8
-11,4
-6,4
2,1
9,5
14,4
16,9
14,7
9,0
2,5
-3,6
-9,2
1.3 Высота снежного покрова
Месяцы
X
XI
XII
I
II
I
II
III
I
II
III
I
II
III
I
II
III
I
II
III
Высота, см
*
*
2
4
6
12
16
20
24
30
35
39
45
50
51
Месяцы
III
IV
V
VI
I
II
III
I
II
III
I
II
III
I
II
III
Высота, см
52
53
52
37
22
7
*
*
1.4 Среднемесячное количество осадков
Месяцы
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Кол-во осадков, мм
31
23
28
30
46
66
70
67
63
46
35
35
1.5 Господствующее направление ветров
Январь
Направление
С
СВ
В
ЮВ
Ю
ЮЗ
З
СЗ
Повторяемость
12
5
4
16
16
20
13
14
Скорость ветра
5,2
4,0
4,9
6,0
5,8
5,9
5,1
5,0
Июль
Направление
С
СВ
В
ЮВ
Ю
ЮЗ
З
СЗ
Повторяемость
14
18
6
8
8
14
15
17
Скорость ветра
4,6
4,0
3,7
3,7
3,7
4,4
3,7
4,3
2. Определение категории дороги
Nпр = ?Nлегkлег + ?Nгрузkгруз + ?Nавтkавт
Состав движения
Интенсивность движения
Расчетная скорость, км.ч
k
?N•k
в % от общей
в авт.сут
Легковые автомобили
ВАЗ
16
677
95
1
677
ГАЗ
24
1015
90
1
1015
Грузовые автомобили
ГАЗ
15
634
65
1.5
951
ЗИЛ
5
212
60
2.0
424
МАЗ
7
296
60
2.5
740
КАМАЗ
18
761
65
2.5
1902,5
Автобусы
15
635
50
2.0
1270
Все виды транспортных средств
100
4230
Nпр = 6979.5
6946.5
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:
Технический показатель
Единицы измерения
по СНиП 2.05.02-85
По расчету
Принято
Категория дороги
-
ЙЙ
ЙЙ
ЙЙ
Число полос движения
шт.
2
2
2
Ширина полосы движения
м
3,75
3,875
3,75
Ширина проезжей части
м
7,5
7,65
7,5
Ширина обочины
м
3,75
2,5
3.75
Ширина земляного полотна
м
15
12,65
15
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
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 ЙЙ 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*ц)
ke -- коэффициент надежности тормозов
ke= 1,2
ц - коэффициент продольного сцепления
ц=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 ЙЙ 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 ЙЙ 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*tgб)
б = 2-30
hф лег - высота фар автомобиля, м = 0,7 м
Rвогн=2002/2*(0,7+200*tg20) =3180 м
По СНиП для ЙЙ категории автомобильной дороги Rвогн=5000 м.
Вогнутая кривая
Итоговая таблица:
№
Технические показатели
ед. измерен.
по СНиП
по расчету
принято
1
Категория дороги
м
ЙЙ
ЙЙ
ЙЙ
2
Ширина полосы движения
м
3,75
3,825
3,75
3
Ширина проезжей части
м
7,5
7,65
7,5
4
Ширина обочины
м
3.75
3,75
5
Ширина земляного полотна
м
15
12,65
15
6
Расчетная скорость
км/ч
120
120
120
7
Наименьшее расстояние видимости
м
250
153.8
250
8
Наименьшие радиусы кривых в плане
Без виража
м
2000
1421
2000
С виражом
м
800
374
800
9
Наименьшие радиусы вып. и вогн. кривых
Rвып
м
15000
26042
15000
Rвогн
м
5000
3180
5000
10
Длина переходной кривой
м
120
97.6
120
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*tgб/2
К=(р*R*б)/1800
Б=R*(sec(б/2)-1)=Т2/2*R
Итоговая таблица:
Показатели
Единицы изм.
Трасса
1
Длина воздушной линии
м
12,1
2
Длина трассы
м
12,35
3
Количество поворотов
шт.
1
4
Количество пересечений (с ж/д, а/д, водными препятствиями)
шт.
2
5
Количество мостов и путепроводов
шт.
1
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.
Точки
Высотные отметки,м
ПК 0+00
55,00
ПК 0+60
52,50
ПК 1+00
50,00
ПК 1+40
45,00
ПК 1+90
40,00
ПК 2+00
41,00
ПК 2+40
50,00
ПК 2+70
52,50
ПК 3+00
52,90
ПК 3+30
56,00
ПК 3+90
57,50
ПК 4+00
57,67
ПК 4+58
57,69
ПК 5+00
57,71
ПК 6+00
57,86
ПК 6+30
60,00
ПК 7+00
63,00
ПК 7+15
65,00
ПК 8+00
69,17
ПК 8+20
70,00
ПК 8+70
75,00
ПК 8+95
76,67
ПК 9+00
78,33
ПК 9+10
80,00
ПК 10+00
83,57
ПК 11+00
80,71
ПК 11+10
80,00
ПК 11+80
75,00
ПК 12+00
76,00
ПК 12+35
78,00
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.