Пикетаж
|
Расстояние
х, м
|
Расчетная
формула
|
Величина
нормали п, м
|
пк
|
+
|
|
|
|
23
|
00
|
6,55
|
n = х2/(2Rпр)
|
0,01
|
|
20
|
26,55
|
|
0,16
|
|
40
|
46,55
|
|
0,49
|
|
60
|
66,55
|
|
1,01
|
|
80
|
86,55
|
|
1,70
|
24
|
00
|
106,55
|
|
2,58
|
|
20
|
126,55
|
|
3,64
|
|
40
|
146,55
|
|
4,88
|
|
60
|
166,55
|
|
6,30
|
|
80
|
186,55
|
|
7,91
|
25
|
00
|
206,55
|
|
9,70
|
|
20
|
226,55
|
|
11,66
|
|
40
|
246,55
|
|
13,82
|
|
60
|
266,55
|
|
16,15
|
|
80
|
286,55
|
|
18,66
|
26
|
00
|
306,55
|
|
21,36
|
|
20
|
326,55
|
|
24,23
|
|
40
|
346,55
|
|
27,29
|
|
60
|
366,55
|
|
30,54
|
|
80
|
386,55
|
|
33,96
|
27
|
00
|
406,55
|
|
37,56
|
|
20
|
426,55
|
|
41,35
|
|
40
|
446,55
|
n = [х2 / (2Rпр)]
- (x - ДT)2
/ (2Rc)
|
45,24
|
|
60
|
466,55
|
|
48,26
|
|
80
|
486,55
|
|
50,10
|
28
|
00
|
506,55
|
|
50,77
|
|
20
|
526,55
|
|
50,25
|
|
40
|
546,55
|
|
48,58
|
|
60
|
566,55
|
|
45,72
|
|
80
|
586,55
|
|
41,05
|
Пикетаж
|
Расстояние
х, м
|
Расчетная
формула
|
Величина
нормали п, м
|
пк
|
+
|
|
|
|
29
|
00
|
606,55
|
n = [х2 / (2Rпр)]
- (x - ДT)2
/ (2Rc)
|
37,99
|
|
20
|
626,55
|
|
34,52
|
|
40
|
646,55
|
|
31,23
|
|
60
|
666,55
|
|
28,11
|
|
80
|
686,55
|
|
25,19
|
30
|
00
|
706,55
|
|
22,45
|
|
20
|
726,55
|
|
19,87
|
|
40
|
746,55
|
|
60
|
766,55
|
|
15,29
|
|
80
|
786,55
|
|
13,26
|
31
|
00
|
806,55
|
|
11,43
|
|
20
|
826,55
|
|
9,77
|
|
40
|
846,55
|
|
8,29
|
|
60
|
866,55
|
|
7,00
|
|
80
|
886,55
|
|
5,89
|
32
|
00
|
906,55
|
|
4,96
|
|
20
|
926,55
|
|
4,21
|
|
40
|
946,55
|
|
9,26
|
|
60
|
966,55
|
|
3,26
|
|
80
|
986,55
|
|
3,06
|
33
|
00
|
1006,55
|
|
2,94
|
.4 Составление ведомости углов поворота, прямых
и кривых
Так как при реконструкции участка автомобильной
дороги предусмотрены мероприятия по изменению параметров существующих
закруглений в местах изменения направления трассы, то для получения необходимых
проектных величин требуется составление ведомости углов поворота, прямых и
кривых для существующей и реконструированной трасс.
Для определения правильности составления
ведомости углов поворота, прямых и кривых выполняем контроль вычислений:
1)УК+УП=l
УК-сумма кривых УК=К1+К2;
УП-сумма прямых УП=П1+П2+П3;длина трассы;
)У РМВ-У Д=е
У РМВ-расстояние между вершинами углов
У РМВ=РМВ1+РМВ2+РМВ3
УД=Д1+Д2
)Ублев-бправ=Анач-Акон
На существующей дороге.
)УК+УП=l;
УК=305,43+133,87=439,30м.;
УП=15,86+1411,96+1132,88=2560,70м.;
,30+2560,70=3000м.;
)УРМВ-УД=l
УРМВ=176,05+1635,26+1200,99=3007,30м.;
УД=4,95+2,35=7,30м.
,30-7,30=3000м.
)Ублев-Убправ=Анач-Акон.
˚-26˚=93˚-94˚
˚=-1˚
При реконструкции дороги
)УК+УП=l
УК=465,38+998,34=1463,72м.;
УК=-64,11+892,18+708,21=1536,28м.;
,72+1536,28=3000м.
)УРМВ-УД=l
УРМВ=171,05+1635,25+1216,12=3022,42м.;
УД=4,94+17,48=22,42м.;
,42-22,42=3000м.
) Ублев-Убправ=Анач-Акон.
˚-26˚=93˚-94˚
˚=-1˚
5. Реконструкция искусственных сооружений
Для обоснования необходимости реконструкции
искусственных сооружений проверяем достаточность отверстий существующих
водопропускных сооружений. Для этого выполним расчеты ливневого стока и стока
от снеготаяния. В качестве расчетного назначаем наибольший. Существующую
автомобильную дорогу на пк 10+85 и пк 35+34 пересекают два водотока и на них
имеются соответственно железобетонные трубы d=1,4м. Искусственные сооружения
даны на пк 10+85, меняем отметку на пк 11+00, т.к. на данном пикете находится
самая низкая точка, а на откосе трубу не устраивают. Вторая труба назначена на
пк 35+34. На данном пикете была изменена отметка земли на 1м., т.е отметка
150,34 вместо 151,34, так как на пк 35-151,03 , а на пк-150,89. Имеем,
соответственно профиль.
.1 Расчет трубы на пк 11+00
Исходные данные
. Площадь бассейна -Fб=3,8км2;
. Уклон главного лога -iл=8‰
. Длина главного лога -lл=2,0км
. Категория дороги -III
. Район проектирования -Лунинецкий район
. Грунт водосборного бассейна -суглинок
. Вероятность превышения паводка -2%
. Отметка дна лога-154,28м.
а) Определение расхода воды при ливневом стоке
Расход воды при ливневом стоке определяется по
формуле:
лив.=Ш(h-z)3/2×Fб2/2×к×г×дб,
(5,1) [3].
где Ш-геоморфологический коэффициент, зависящий
от рельефа поверхности, бассейна и уклона главного лога ,Ш=0,028 (тб.5,1) [3].
h- слой стока, мм, зависящий от рельефа поверхности бассейна и уклона главного
лога, h=34 (5,2) [3].-потери слоя стока на смачивание растительности и заполнение
впадин микрорельефа, мм Z=5 (тб.5,3) [3].б- площадь бассейна, км2 Fб=3,8км2
к - коэффициент шероховатости лога и склонов
к=1,4 (тб.5,4) [3].
г-коэффициент учета неравномерности выпадения
дождя на бассейне, г=1,0 (п.5,7) [3].
дб-коэффициент уменьшения расхода воды при
наличии на бассейне озер и болот, дб=1,0 (тб.5,8) [3].лив.=0,028(34-5)3/2×3,82/3×1,4×1×1=14,94м3/с.
б) Определение расхода талых вод
Расчетный расход талых вод в условиях РБ
определяем по формуле:
Qсн=, (5,3) [3].
Где -слой стока в фазе подъема половодья
расчетной вероятности превышения =12,0 (тб.5,9)[3].
𝛂 -коэффициент формы
гидрографа стока б=0,10 (тб.5,10)[3].
г-коэффициент полноты гидрографа
стока г=0,77 (тб. 5,10)[3].
𝐭п-продолжительность подъема
половодья в сутки максимальной интенсивности снеготаяния, ч,
𝐭п= 𝐭с+ 𝐭л; (5,4)[3].
𝐭с-продолжительность
водоотдачи на склоны 𝐭с=3,0
(тб.5,10)[3].
𝐭л-продолжительность стекания
по логу,ч.
𝐭л=; (5,5)[3].
Где L-длина главного лога,
кмз-расчетный расход, которым предварительно задаются,м3/с;л-уклон лога,‰;
ул-коэффициент, учитывающий снижение
расхода в связи с залесенностью бассейна fл;
уб- то же в связи с заболоченностью;
л-коэффициент, зависящий от
вероятности превышения, при 2% л=0,87.
𝐭л===1,16; (тб.5,11)[3].
𝐭п= 𝐭с+ 𝐭л=3+1,16=4,16;
(тб.5,12)[3].
сн==6,31м3/с; (тб.5,13)[3].
=3%<5% Расчет закончен.
в) Определение расчетного расхода и
диаметра трубы
За расчетный расход принимаем расход
ливневых водрасч.=14,34м3/с.
Аккумуляцию воды не учитываем, т.к.
дорога проложена по пашне. Данный расход может пропустить труба d=3×1,6 с
Нм=1,88 и V=3,55м/с.
Режим работы трубы -безнапорный, выполняя условие Hм≤1,2dтр,т.е. 1,88<1,2×1,6=1,92.
Условие безнапорного режима выполнено.
г)Определение минимальной высоты
насыпи у трубы.
Минимальная высота насыпи у трубы
определяется:
из условия засыпки. Засыпка над
трубой должна быть не менее 0,5м.
Hmin=d+у+Д+hд.о.-ciо=1,6+0,12+0,5+0,31-2,5×0,004=2,43м.
(тб.5,14)[3].
Где d-диаметр
трубы,м.;
у- толщина звена,м.;
Д-засыпка над трубой,м.;
Hд.о.-толщина
дорожной одежды без дополнительного слоя основания,м.;
с-ширина обочины,м.;
io-уклон
обочины.
из условия подпора. Бровка насыпи
должна возвышаться над горизонтом подпора не менее чем на 0,5м.
Hmin=Hm+0,5=1,88+0,5=2,38м.
где Hmin-подпор воды
перед трубой.
Назначаем минимальной высоту насыпи
над трубой равной 2,43м.,т.к. она удовлетворяет двум условиям.
д) укрепление русла на выходе из
трубы.
Выбор типа укрепления русла на
выходе производим по скорости течения воды на выходе из трубы увеличенной в
1,2раза и допускаемой скорости течения воды для принятого типа укрепления,
зависящей от глубины потока на выходе. Для выбора типа укрепления русла на
выходе предварительно определяем глубину потока воды на выходе.
hвых=Кd(ПQ)n, (5,6)[3].
где ПQ= -безразмерный параметр расхода,
К и n-эмпирические
коэффициенты (К=0,75 и n=0,5)
d-диаметр
одноочковой трубы,вых=0,75×1,6×(0,47)0,5=0,83м.
ПQ==0,47м.
Скорость движения на выходе 3,55м/с
и глубина потока hвых=0,83м. В зоне роста эта скорость
увеличивается на 1,2×3,55=4,26м/с.
В качестве возможного укрепления
назначаем каменную наброску слоем 0,3м. из несортированного камня толщиной
0,2-0,25м.
е)Определение длины трубы.
Длина тела трубы определяется по
формуле:
Z0=+; (5,7)[3].
где B-ширина
земполотна поверху,м.;
m-крутизна
откосов,
Hн-высота
насыпи над трубой,м.
dтр-диаметр
трубы,м;
iтр-уклон
тела трубы.
Z0=+=17,14м.
длина трубы без входного звена:
Z1= Z0-1,32=17,14-1,32=15,82м.
длина трубы секциями длиной 2,01м. и
толщиной шва 0,03м.
Z2=8+2,01+7×0,03+2×0,01+1,32=17,63м.
длина трубы с оголовками
Z3= Z2+1,5n=17,63+1,5×0,35=15,82м.
где n-толщина
оголовка.
длина трубы по лотку
Z4= Z3+2М=18,15+2×2,74=23,63м.
Где М-длина лотка.
.2 Расчет трубы на пк 35+34
Исходные данные
. Площадь бассейна -Fб=3,2км2;
. Уклон главного лога -iл=8‰
. Длина главного лога -lл=2,2км
. Категория дороги -III
. Район проектирования -Лунинецкий
район
. Грунт водосборного бассейна
-суглинок
. Вероятность превышения паводка -2%
. Отметка дна лога-150,34м.
а) Определение расхода воды при
ливневом стоке
Расход воды при ливневом стоке
определяется по формуле:лив.=Ш(h-z)3/2×Fб2/2×к×г×дб, (5,8)
[3].
где Ш-геоморфологический
коэффициент, зависящий от рельефа поверхности, бассейна и уклона главного лога
,Ш=0,028 (тб.5,1) [3]. h- слой стока, мм, зависящий от рельефа поверхности
бассейна и уклона главного лога, h=34 (5,9) [3].-потери слоя стока на
смачивание растительности и заполнение впадин микрорельефа, мм Z=5 (тб.5,3)
[3].б- площадь бассейна, км2 Fб=3,2км2
к - коэффициент шероховатости лога и
склонов к=1,4 (тб.5,4) [3].
г-коэффициент учета неравномерности
выпадения дождя на бассейне, г=1,0 (п.5,7) [3].
дб-коэффициент уменьшения расхода
воды при наличии на бассейне озер и болот, дб=1,0 (тб.5,8)
[3].лив.=0,028(34-5)3/2×3,22/3×1,4×1×1=13,35м3/с.
б) Определение расхода талых вод
Расчетный расход талых вод в
условиях РБ определяем по формуле:
сн=, (5.10) [3].
Где -слой стока в фазе подъема половодья
расчетной вероятности превышения =12,0 (тб.5,9)[3].
𝛂 -коэффициент формы
гидрографа стока б=0,10 (тб.5,10)[3].
г-коэффициент полноты гидрографа
стока г=0,77 (тб. 5,10)[3].
𝐭п-продолжительность подъема
половодья в сутки максимальной интенсивности снеготаяния, ч,
𝐭п= 𝐭с+ 𝐭л; (5,4)[3].
𝐭с-продолжительность
водоотдачи на склоны 𝐭с=3,0
(тб.5,10)[3].
𝐭л-продолжительность стекания
по логу,ч.
𝐭л=; (5,5)[3].
Где L-длина главного лога,
кмз-расчетный расход, которым предварительно задаются,м3/с;л-уклон лога,‰;
ул-коэффициент, учитывающий снижение
расхода в связи с залесенностью бассейна fл;
уб- то же в связи с заболоченностью;
л-коэффициент, зависящий от
вероятности превышения, при 2% л=0,87.
𝐭л===0,87; (тб.5,11)[3].
𝐭п= 𝐭с+ 𝐭л=3+0,87=3,87;
(тб.5,12)[3].
сн==5,72м3/с; (тб.5,13)[3].
=4,9%<5% Расчет закончен.
в) Определение расчетного расхода и
диаметра трубы
За расчетный расход принимаем расход
ливневых водрасч.=13,35м3/с.
Аккумуляцию воды не учитываем, т.к.
дорога проложена по пашне и образование пруда перед трубой нежелательно. Данный
расход может пропустить труба d=3×1,6 с Нм=1,88 и V=1,82 и Vвых=3.5м/с.
Все дорожные трубы работают в безнапорном режиме и должно соблюдаться условие Hм≤1,2dтр,т.е.
1,82<1,2×1,6=1,92
Условие безнапорного режима выполнено.
г)Определение минимальной высоты
насыпи у трубы.
Минимальная высота насыпи у трубы
определяется:
из условия засыпки. Засыпка над
трубой должна быть не менее 0,5м.
Hmin=d+у+Д+hд.о.-ciо=1,6+0,12+0,5+0,34-2,5×0,004=2,43м.
(тб.5,14)[3].
Где d-диаметр
трубы,м.;
у- толщина звена,м.;
Д-засыпка над трубой,м.;
Hд.о.-толщина
дорожной одежды без дополнительного слоя основания,м.;
с-ширина обочины,м.;
io-уклон
обочины.
из условия подпора. Бровка насыпи
должна возвышаться над горизонтом подпора не менее чем на 0,5м.
Hmin=Hm+0,5=1,82+0,5=2,32м.
где Hmin-подпор воды
перед трубой.
Назначаем минимальной высоту насыпи
над трубой равной 2,43м.,т.к. она удовлетворяет двум условиям.
д) укрепление русла на выходе из
трубы.
Выбор типа укрепления русла на
выходе производим по скорости течения воды на выходе из трубы увеличенной в
1,2раза и допускаемой скорости течения воды для принятого типа укрепления,
зависящей от глубины потока на выходе.
Для выбора типа укрепления русла на
выходе предварительно определяем глубину потока воды на выходе.
вых=Кd(ПQ)n, (5,11)[3].
где ПQ= -безразмерный параметр расхода,
К и n-эмпирические
коэффициенты (К=0,75 и n=0,5)
d-диаметр
одноочковой трубы,вых=0,75×1,6×(0,44)0,5=0,79м.
ПQ==0,44м.
Скорость движения на выходе 3,55м/с
и глубина потока hвых=0,79м. В зоне роста эта скорость
увеличивается на 1,2×3,55=4,26м/с.
В качестве возможного укрепления
назначаем каменную наброску слоем 0,3м. из несортированного камня толщиной
0,2-0,25м.
е)Определение длины трубы.
Длина тела трубы определяется по
формуле:
Z0=+; (5,12)[3].
где B-ширина
земполотна поверху,м.;
m-крутизна
откосов,
Hн-высота
насыпи над трубой,м.
dтр-диаметр
трубы,м;
iтр-уклон
тела трубы.
Z0=+=15,97м.
длина трубы без входного звена:
Z1= Z0-1,32=15,97-1,32=14,65м.
длина трубы секциями длиной 2,01м. и
толщиной шва 0,03м.
Z2=5+3,02+4×0,03+2×0,01+1,32=16,56м.
длина трубы с оголовками
Z3= Z2+1,5n=16,56+1,5×0,35=17,08м.
где n-толщина
оголовка.
длина трубы по лотку
Z4= Z3+2М=17,08+2×2,74=22,56м.
Где М-длина лотка.
6.Реконструкция дорожной одежды
В результате работ по реконструкции
участка автомобильной дороги и переводе ее из IV категории в III категорию
существующую дорожную одежду используем в нижних слоях проектируемой. Тип
дорожной одежды, соответствующий III категории, назначаем усовершенствованный
капитальный.
.1 Определение расчетной
интенсивности движения и требуемого модуля упругости
Дорожную одежду рассчитываем с
учетом критериев надежности. Допустимый коэффициент надежности Кн определяем
как минимальное значение коэффициента прочности Кпр в конце срока службы
дорожной одежды в зависимости от категории дороги, типа дорожной одежды и
принятой нагрузки. Принимаем коэффициент надежности Кн=0,95, а коэффициент
прочности Кпр=1,1 для нагрузки А2, имеющей давление на покрытие 0,6Мпа, а
диаметр следа колеса Д=0,39м.
Расчет дорожной одежды производим на
расчетный период до капитального ремонта, составляющий для дороги III категории
и капитального типа покрытия -12лет. (п.6.1)[2].
Исходные данные.
. Категория дороги - III.
. Перспективная интенсивность движения
N20=3084авт./сут.
. Ежегодный рост интенсивности
движения р=4%.
. Состав движения: ВАЗ-2108-14,2%;
ГАЗ-24-14,2%; ГАЗ-53-16%; ЗИЛ-130-15,6%,МАЗ-503А-15,5%,КАМАЗ-5511-15,6%;
автобус «Икарус»-5%, автопоезд-3,2%.
. Грунт земляного полотна-суглинок.
. Дорожно-климатический район-3.
. Тип местности по увлажнению-2.
Определение интенсивности движения
грузовых машин и автобусов.
Интенсивность движения грузовых
машин и автобусов на перспективу (20 лет) определяется по формуле
Nгруз=N20(1-n)=3084(1-0,291)=2187авт/сут.
(6.1)
Где N20 -
перспективная интенсивность движения на 20-й год, авт/сут;
n-
относительная часть легковых автомобилей в общем потоке движения.
Суммарная интенсивность движения на
конец расчетного периода определяется по формуле
Nсум= = =1607авт./сут. (6.2)
где - коэффициент, показывающий
увеличение инатенсивности движения данного года (20-го или n-го)
относительно интенсивности первого года эксплуатации.
Расчетная приведенная интенсивность
движения:
Nрасч.прив.=f (6.3)
где f-коэф.,
учитывающий количество полос движения;
n-общее число
различных марок транспортных средств;
Nсум-число
расчетных автомобилей в сутки в обоих направлениях;
-суммарный к-нт приведения
воздействия на дорожную одежду транспортного средства n-ой марки к
расчетной нагрузке, определяемый по приложению В[2].
Nрасч.прив.=0,55×1607(0,16×0,1+0,156×0,3+0,155×0,3+0,156×0,87+0,05×1,0+ 0,032×1,2)=294авт/сут.
Число накопленных осей за срок
службы на одну наиболее загруженную полосу:
N=0.7Np (тб.6,3)[2].
где Np-кол.-во
расчетных приведенных автомобилей в сутки на последний год службы на 1полосу.
-к-нт суммирования, опред. по
формуле
===15; (6.4).
где -расчетный год службы дорожной
одежды; =12лет.
-показатель изменения интенсивности
движения.
-число расчетных дней в году,
соответствующих определенному состоянию деформируемости дорожной
конструкции.(приложение Г.1)[2].
-к-нт, учитывающий вероятность
отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого, =1,38 (тб.6,8)[2].
N=0,7×294××135×1,38=0,7×294×1351,38=373447шт.
Требуемый модуль упругости дорожной
одежды:
Етр=98,65( (6.5)[2].
где -число накопленных осей за расчетный
срок службы.
С-3,23 для нагрузки А2
(тб.6.4.2)[2].
Етр=98,65(-3,23)=98,65(5,5722-3,23)=231Мпа.
Минимальный допустимый модуль
упругости дорожной одежды дороги III категории с капитальным типом покрытия
равен 230Мпа(тб.6.10)[2]. Сравнив минимальное и расчетное значения модулей
упругости в дальнейших расчетах назначаем большее, т.е. 231Мпа.
.2 Усиление существующей дорожной
одежды
Конструкция существующей дорожной
одежды.
Рисунок 6.1 - Конструкция
существующей дорожной одежды:
- ПГС укрепленная цементом, 0,16 м;
- песок средней крупности, 0,30 м;
Существующая дорожная одежда в
соответствии с исходными данными имеет следующие характеристики:
фактический модуль упругости-158Мпа;
процент дефектности-DP=0.38;
фактический индекс ровности IRIдоп.=5,1;
несущая способность рабочей зоны
земляного полотна-достаточна;
морозостойкость и дренажная
способность существующей дорожной одежды-достаточна;
Для назначения видов ремонтных работ
в зависимости от срока службы дорожной одежды и категории дороги определяем
допустимый индекс ровности
IRIдоп. по
формулам:
IRIдоп= IRI0×exp(Bt), (6.6)[2].
где IRI0-начальная
ровность дорожного покрытия;
В-к-нт приведения , (тб.7)[3],лет-1.
t-срок службы
покрытия после окончания строительсва,реконструкции (тб.6.3),лет.
IRIдоп=2× exp(0,0677×12)=4,51;
Коэффициент надежности существующей
дорожной одежд определяем по формуле:
Кн=1-DP=1-0,38=0,62.
где DP-процент
дефективности дорожной одежды.
Так как IRIф=5,1>IRIдоп=4,51.
Кн=0,62< Кндоп=0,8, (тб.6.8)[3].
Еф=158 < 0,7Етр=0,7×231=162Мпа.
то производим реконструкцию дорожной
одежды, в соответствии с которым устраиваем новую конструкцию дорожной одежды.
.3 Назначение новой конструкции
дорожной одежды
При назначении дорожной одежды
руководствуемся следующими принципами:
.Тип покрытия, конструкция дорожной
одежды в целом должна удовлетворять требованиям, предъявляемым к дороге III
категории и соответствовать ожидаемому в перспективе составу и интенсивности
движения.
.В конструкции дорожной одежды применят
местные, строительные материалы.
.Конструкцию дорожной одежды
назначаем с учетом перспективной интенсивности движения автомобилей на одну
наиболее загруженную полосу, с учетом дорожно-климатического района, типа
местности по увлажнению и грунтовых условий.
. Конструкция дорожной одежды должна
быть технологичной и обеспечивать возможность максимальной механизации и
индустриализации.
Дорожную одежду назначаем по
типовому проекту 3.503.71 «Дорожные одежды автомобильных дорог общего
пользования».
Конструкция дорожной одежды:
Рисунок 6.2 - Конструкция
проектируемой дорожной одежды:
- асфальтобетон плотный горячий,
мелкозернистый на битуме БНД 60/90 - 0,06м;
- асфальтобетон пористый горячий,
крупнозернистый на битуме БНД 60/90 - 0,09 м;
- Подобранная гравийная смесь,
укрепленная цементом- 0,16 м;
- песок средней крупности - 0,30 м;
грунт земляного полотна - суглинок обыкновенный.
Характеристику слоев дорожной одежды
представим в табличной форме (таблица 6.1).
Таблица 6.1- Расчетные
характеристики конструкции дорожной одежды
Номер
слоя
|
Материал
|
h,
м
|
Е10,
МПа
|
Е20,
МПа
|
Е0,
МПа
|
Rи,
МПа
|
ц,
град
|
С,
МПа
|
1
|
Асфальтобетон
плотный горячий, м/з на битуме БНД 60/90
|
0,06
|
3200
|
1800
|
4500
|
Rи=9,8
m
=5,5 б
=4,3
|
-
|
-
|
2
|
Асфальтобетон
пористый горячий, к/з на битуме БНД 60/90
|
0,09
|
2400
|
2800
|
Rи=8,0
m
=4,3 б =8,2
|
-
|
-
|
3
|
Подобранная
гравийная смесь, укрепленная цементом
|
0,16
|
400
|
400
|
400
|
0,30
|
-
|
-
|
4
|
Песок
средней крупности
|
0,30
|
120
|
120
|
120
|
-
|
32
|
0,004
|
5
|
суглинок
|
-
|
27
|
-
|
-
|
-
|
13
|
0,006
|
.4 Расчет дорожной одежды по упругому прогибу
Конструкция дорожной одежды считается прочной ,
если коэффициент прочности по упругому прогибу, прочности на сдвиг и растяжение
при изгибе больше либо равен коэффициенту прочности, найденному с учетом
требуемого уровня надежности проектируемой одежды.
Каждый слой дорожной одежды характеризуется
модулем упругости, соответствующим материалу, из которого он изготовлен.
а) Определение модуля упругости грунта-суглинок.
Расчетное значение влажности грунта:
Wр=Wтабл.(1+0,1t); (6.7)
где Wтабл-среднее многолетнее значение
относительной влажности в наиболее неблагоприятный период года в расчетном слое
земляного полотна, Wтабл=0,73.коэффициент нормированного отклонения (тб. 6.13),
в зависимости от требуемого уровня надежности.р=0,73(1+0,1×1,71)=85;
Модуль упругости грунта определяется по таблице
«Приложение А тб.А.1». Егр=27МПа; ц=13˚;с=0,006.
Расчет по упругому прогибу ведем снизу вверх с
помощью номограммы(рис.6.1[3]).
=30 Е4=120Мпа;
Егр=27Мпа;
==0,22; ==0,77; = =0,05; =9/39=0.225;
=0,48; =0,48×120=58МПа;
=0.09; =0,09×200=180МПа;
=; ==0,41;
=; =0,26×400=104МПа;
==0,06; =6/39=0,15; =0,08;
=0,08×320=256МПа;
==1,11>Кпр=1,1;
.5 Расчет сопротивления сдвигу в
подстилающем грунте
Средней модуль упругости слоев
дорожной одежды:
Еср.===
=518МПа;
==19.19; ==1,56; ц=13˚;
По номограмме (рис. 6.4[3]) находим
фа=0,0148МПа;
фа=фн/р=0,0148.
Напряжение сдвига от временной
нагрузки:
фн=фр=0,0148×0,6=0,00888МПа;
(6.8)
Напряжение сдвига от массы дорожной
одежды находим по графику (рис.6,6 [3]). фв=0,006.
Суммарное напряжение в грунте равно:
Ta= фн+
фв=0,000888+0,0006=0,00948МПа (6.9)
Допустимое напряжение в грунте
определяется по формуле:
Tдоп= Сгр.×К1×К2=0,006×1,5×1,05=0,0095Мпа;
где Сгр-нормативное значение
сцепления грунта в активной зоне.
Сгр= Сгр(1-1,71×0,15)=0,008(1-1,71×0,150=0,006;
где к1=1,5-коэффициент учета
особенностей работы грунта на границе с вышележащим слоем дорожной одежды
(тб.6.12[3].
К2-коэф. запаса на неоднородность
условий работы дорожной одежды (рис.6,3[3]), К2=1,02.
Ncущ.===2310авт/сут. (6.10).
где -число накопленных осей за расчетный
период.
-количество расчетных дней в году, =135;
-расчетный период службы, =12лет.
Активное сопротивление сдвига:
Ta= фа×p+фв=0,00948МПа;
Проверяем условие Ta×Кпр≤Тпред.
==1,0=Кпр=1,0
.6 Расчет дорожной одежды на
сдвигоустойчивость в дополнительном слое основания из песка
Расчетное активное сопротивление
сдвига определяется по формуле:
Ta= фа×p+фв
где фв=-0,0013hд.о=31 ц=32˚ c=0.009
Приводим пакет вышележащих слоев
дорожной одежды к средневзвешенному.
Ев===1225МПа; (6.11).
==21,1; ==0,79;
По номограмме рис.6.3[2]. Определяем
фс=0,022, тогда
Ta=0,022×0,6-0,0013=0,0119МПа;
Предельное активное напряжение
сдвига
Tпред=ск1×к2=0,004×4×1,05=0,0168
(6.12).
где к1-к-нт учета особенностей
работы расчитываемого слоя на границе с вышележащим слоем дорожной одежды
(тб.6,16[3]) к1=4,0; к2-к-нт запаса на неоднородность условий работы; к2=1,05
(рис.6.2[3]).
Определяем выполненние условия
прочности:
==1,41>кпр=1,0-условие прочности
выполнено.
.7 Расчет конструкции монолитных
слоев на сопротивление усталостному разрушению при растяжении при изгибе
Прочность монолитных слоев при
растяжении при изгибе обеспечивается условием:
≤, (6.13).
где -предельное допустимое растягивающее
напряжение материала слоя с учетом усталостных явлений,МПа
-наибольшее растягивающее напряжение
в рассматриваемом слое, МПа.
-требуемый коэффициент прочности
дорожной одежды с учетом заданного к-нта надежности (тб.6.3......6.4)[2].
При расчете на изгиб слоя модуль
упругости слоя определяем по формуле:
Еср= ===3480МПа; (6.14).
где ,-модули упругости слоев (тб.
Б.1[2]).
Растягивающее напряжение в слое:
==33,46;
==0.38.
По номограмме (рис. 6.7[2]) находим
уф=2,6МПа;
Растягивающее напряжение при изгибе:
уr= уr×р×кб=2,6×0,6×0,85=1,33МПа;
(6.15).
Предельно допустимое растягивающее
напряжение при изгибе слоев асфальтобетона:
Rдоп. =Rи(1-0,1t)кмккнкт;
(6.16).
кт-к-нт учета снижения прочности
асфальтобетона в результате температурных воздействий (тб.6.18[3]). кт=0,8;
где Rи-прочность
асфальтобетона, Rи=8;
км-к-нт учета снижения прочности
асфальтобетона во времени от действия природно-климатических условий (тб.6.18),
км=0,8.
ккн-к-нт учета кратковременности и
повторности нагружения на дорогу
ккн=бУ=8.2×3734471/4.3=8.2=0.41, (6.17).
где -число накопленных осей
m=4,3
(тб.Б.1[2]); б=8,2(тб.Б.1[2]);
Rдоп. =8×(1-1,71×0,1)×0,8×0,8×0,41=1,74МПа;
Условие прочности ==1,31>=1,0;
Условие прочности выполнено.
.8 Расчет сопротивления растяжению
при изгибе промежуточного слоя из подобранной гравийной смеси, укрепленной
цементом
Среднее расчетное напряжение
вышележащих слоев:
Еср= ===3480МПа; (6.18).
Расчетное значение модуля упругости
слоя Ер=400МПа;
===6,9; ===8,7;
==0,38;
По номограмме (рис.6.8[2])
определяем растягивающее напряжение =0.5Мпа;
= ркб=0,50×0,6×1,0=0,3МПа;
(6.19).
кб=1,0(п. 6.6.10[2]).
Допустимое растягивающее напряжение Rдоп.=0,30МПа;
===1,0;
.9 Расчет дорожной одежды на
морозоустойчивость
Определяем глубину промерзания
дороги.
=1,6Z1-0,22=1,6×0,75-0,22=0,98м.
(6,22[3]).
Для обеспечения морозоустойчивости
дорожной одежды необходимо соблюдать следующее условие.
H>Hм,
где Н-толщина дорожной одежды по
типовому проекту;
Hм-толщина
дорожной одежды по условию морозоустойчивости.
Hм= к(0,974Z-) (6,21[3]).
где к-к-нт для насыпей,
к=0,6.глубина промерзания дороги,м. Z=0,98м.
-допустимая величина пучения
покрытия, =0,04м.
-климатический параметр, =25.
В-комплексная характеристика грунта,
В=4.
Hм=0,6(0,974×0,98-)=0,6(0,95-0,13)=0,49м.
Так как запроектированная толщина
дорожной одежды равна 0,61м.,а по условию морозоустойчивости необходимая
толщина равна 0,49м., то дополнительных мероприятий по морозоустойчивости не
требуется.
7.Реконструкция продольного профиля
Продольный профиль должен быть
запроектирован исходя из наименьшего ограничения и изменения скорости,
обеспечения безопасности и комфортабельности движения. Целью анализа
продольного профиля существующей автомобильной дороги является выявление
отступлений от нормативных требований, предъявляемых к той категории дороги, в
которую она переводится. Для проведения анализа на основе исходных данных
полевого обследования составляем продольный профиль и профильную схему плана
существующей дороги. При анализе продольного профиля устанавливаем:
величину наибольшего продольного
уклона;
максимальную и минимальную высоту
насыпи;
соответственно существующих рабочих
отметок рекомендуемым значениям;
наименьшую длину элементов
продольного профиля;
В результате анализа выявлены:
наибольший продольный уклон-68‰,
максимальная высота насыпи-2,74м.,
минимальная высота насыпи-1,20м.,
наименьшая длина участков
продольного профиля-15м.,
вертикальные кривые отсутствуют.
.1Определение высотных отметок
контрольных точек
Контрольными точками являются начало
и конец участка трассы,пересечения водотоков, автомобильных дорог.
При пересечении водотоков высотная
отметка определяется по формуле:
Нпр=Нз+d+у+0,5;
(7.1).
где Нз-отметка земли,м.
d-диаметр
трубы,м.
у-толщина стенки трубы,м.
,5-засыпка над трубой,м.
Высотная отметка в начале и в конце
участка определяется по формуле:
Нпр=Нз+hрек.; (7.2).
где Нз-отметка земли,м.
hрек-рекомендуемая
высота насыпи,м.
При пересечении дорог в одном уровне
отметку контрольной точки принимаем равной отметке проезжей части по оси
пересекаемой автомобильной дороги. При реконструкции автомобильной дороги
допускается изменение высотного положения второстепенной дороги путем переустройства
ее на подходе к пересечению или примыканию. Поэтому отметку контрольной точки
или примыкания второстепенной дороги назначаем по условиям проектирования
продольного профиля главной дороги. В пределах существующей дороги на участке
реконструкции имеется два пересечения на пк15+00; пк 24+20 и одно примыкания на
пк 32+00.
.2 Определение рекомендуемых рабочих
отметок
Рекомендуемые рабочие отметки
определяются из двух условий:
по снегонезаносимости дороги;
по обеспечению нормального
водно-теплового режима земляного полотна.
По первому условию рекомендуемую
рабочую отметку насыпи на первом типе местности по увлажнению (сухие места,
поверхностный сток обеспечен) определяем по формуле:
=+Дh=0,5+0,7=1,2м.
(7.3).
-расчетная толщина снежного
покрова,м;
Дh-минимальное возвышение бровки
земляного полотна над снежным покровом, (п.7.4.11[1]).
Рекомендуемая рабочая отметка для II
типа местности (сырые места, поверхностный сток не обеспечен, уклон местности
менее 20‰) определяется из условия минимального возвышения низа дорожной одежды
над поверхностью земли.
=+-с, (7.4).
где -минимальное возвышение низа
дорожной одежды над поверхностью земли,м. (тб.19[1]).
-толщина дорожной одежды,м.
с-ширина обочины,м.
-уклон обочины,‰.
=0,6+0,61-2,5×0,04=1,11м.
Для третьего типа местности (мокрые
места, поверхностный сток не обеспечен, грунтовые воды находятся близко от
поверхности земли, которые оказывают влияние на грунт земляного полотна).
=+-с- , (7.5).
где -минимальное возвышение низа
дорожной одежды над уровнем грунтовых вод,м.
-толщина дорожной одежды,м.
с-ширина обочины,м.
-уклон обочины,‰.
-глубина залегания грунтовых вод,м.
=1,2+0,61-0,87-2,5×0,04=0,84м.
К расчету принимаем наибольшую
рекомендуемую рабочую отметку (=1,2м), т.к. она удовлетворяет всем
условиям.
.3 Нанесение проектной линии
Проектная линия наносится с учетом
положения проектной линии существующей дороги с соблюдением рекомендуемой
рабочей отметки и с учетом толщины слоев усиления дорожной одежды. Проектную
линию наносим, как плавную линию в пространстве. При назначении элементов
продольного профиля в качестве основных параметров принимаем технические
нормативы дороги III категории:
продольный уклон не более 50%.
раддиус выпуклой кривой-8000м.
вогнутой кривой-4000м.
длину выпуклой кривой-300м.
вогнутой кривой-100м.
при алгебраической разности уклонов
более 5‰ необходимо вписывать вертикальные кривые.
пк 10..........пк14
Нпк 10=154,86+0,15=155,01м.
Нпк 14=153,20+0,15=153,35м. i1==0,004.
Нпк 14=155,01-400×0,004=153,41м.
пк 14...........пк18
Нпк 14=153,41м.
Нпк 18=152,40+0,15=152,55м. i2==0,002.
Нпк 18=153,41-400×0,002=152,61м.
пк 18...........пк 33
Нпк 18=152,61м.
Нпк 33=152,61м. i3 =0.
пк 33 ..........пк 37.
Нпк 33=152,61м.
Нпк 35+34=150,34+2,73=153,06м. i3==0,002.
Нпк 35+34=152,61+234×0,002=153,08м.
Нп 37=152,61+0,002×400=153,41м.
пк 37............пк 40
Нпк 37=153,41м. i4==0,003.
Нпк 40=154,18м.
Нпк 40=153,41+300×0,003=154,31м.
Далее определяем рабочие отметки,
как разность между отметкой проектной линии и отметкой проектной линии
существующей дороги.
В связи с тем, что высота насыпи на
всем протяжении больше 1,0м, то устройство кюветов не требуется.
На продольный профиль наносим
геологический разрез по данным задания ниже линии земли в масштабе 1:50. Вдоль
трассы через 300-500м. закладываем скважины на глубину 3,0м.,а в местах
устройства устройства искусственных сооружений на глубину до 6,0м.
8. Реконструкция земляного полотна
Поперечный профиль земляного
полотна-поперечный разрез дороги, представляющий собой схематический чертеж
конструкции земляного полотна с дорожной одеждой и системой водоотвода.
Проектирование поперечного профиля
земляного полотна включает в себя:
назначение числа полос движения;
назначение ширины полосы движения и
ширины обочин;
назначение ширины земляного полотна
поверху;
назначение уклонов проезжей части и
обочин.
Размеры и формы земляного полотна на
разных участках дороги зависят от рельефа местности и продольного профиля
дороги, грунтовых и гидрологических условий, а также проектируемой на данном
полотне дорожной одежды.
Длительная практика строительства
дорог и их эксплуатации, теоретические соображения привели к выработке
определенных форм и размеров земляного полотна-типовые поперечные профили.
ширина земляного полотна-12.0м.
ширина полосы движения-3,5м.
количество полос движения-2.
ширина обочины-2,5м.
уклон проезжей части-20‰.
уклон обочин-40‰.
Крутизна откосов земляного полотна
зависит от вида грунта и назначается из соображения устойчивости под
воздействием собственного веса и проходящих транспортных средств, атмосферных
факторов, в зависимости от соображений безопасности и удобства движения
автотранспортных средств. Реконструкция земляного полотна предусматривает
уширение насыпей для устройства дополнительных полос проезжей части,
переходно-скоростных полос или для доведения ширины земляного полотна до норм
дороги III категории, установленной для данной дороги.
Уширение земляного полотна может
быть двухсторонним или односторонним.
Двухстороннее уширение-это уширение,
при котором ось существующей дороги совпадает с осью реконструируемой дороги,
при этом досыпка земляного полотна производится с двух сторон. Такое уширение
целесообразно при высоте насыпи до 2-3м и намечается на пикетах:
пк14.......пк22+93,45; пк 32+91,79......пк 40+00.
Одностороннее уширение-это уширение,
при котором ось реконструируемой дороги смещена в сторону оси существующей
дороги. Уширение производим путем досыпки с одной стороны пк10......пк14, пк
22+93.......пк 23+93,45; пк 32+00......пк 33+91,79.
На участках, где ось трассы
реконструируемой дороги не совпадает с существующей (на участках увеличения
радиусов кривых в плане) земляное полотно проектируем, ка новое в соответствии
с требованиями для данной категории дороги на пк 23+93,45.......пк 32+00.
9. Реконструкция примыкания в одном
уровне
На пересечениях и примыканиях дорог
интенсивность движения равна сумме интенсивностей по пересекающимся дорогам,
поэтому условия движения на пересечениях осложняются и для обеспечения его
четкой организации необходимо предусматривать специальные мероприятия.
При реконструкции дорог с целью
улучшения условий пересечений или примыканий с другими дорогами предусматриваем
переустройство простых пересечений (примыканий) в одном уровне в
канализированные.
Устройство канализированного
пересечения.
проектирование плана примыкания с
направляющими островками.
построение треугольных направляющих
островков.
проектирование дополнительных полос.
сопряжение кромок проезжих частей
пересекающих(примыкающих) дорог.
.1 Проектирование плана примыкания с
направляющими островками
Схемы развязки движения на
примыканиях с островками и зонами безопасности назначаем при суммарной
интенсивности движения от 2000 до 8000 авт/сут. Полосы торможения для левых
поворотов на левом примыкании рекомендуется предусматривать с устройством
направляющих островков. Направляющие островки с зоной безопасности устраиваем на
примыкании главной дороги при количестве выезжающих и въезжающих автомобилей в
сутки (на дороге III категории)-100 и более автомобилей.
Данная конструкция включает особенно
островок и полосы безопасности шириной 0,5м. Полоса безопасности предназначена
для отделения на капитальной полосы от основных полос прямого направления. В
состав дополнительных полос входят и приходно-скоростные и накопительные
полосы. Переходно-скоростные полосы преднанзначены для уменьшения или
увеличения скорости. Ширину переходно-скоростных полос принимаем равной ширине
основных полос движения. Слияние полос торможения и разгона осуществляется на
участке отгона. Длину накопительных полос принимаем равной полосы торможения.
В данном проекте принимаем
ширину переходно-скоростных полос-3,5м.
длину полосы торможения Sт=20м.
длину полосы разгона Sр=180м.
длину полосы отгона при торможении
l0=30м.
длину полосы отгона при разгоне
l0=60м.
Последовательность проектирования
плана примыкания.
Оси примыкающих дорог образуют угол.
Проектируем каплевидный островок в
следующей последовательности:
а) Вычерчиваем симметричный план
примыкания и показываем на нем полосы проезжей части и оси главной и
примыкаемой дороги.
б)На оси примыкаемой дороги находим
точку на расстоянии 10м. от кромки проезжей части главной дороги.
в)через эту точку проводим ось
каплевидного островка под углом 5˚к оси примыкаемой дороги с наклоном
вправо.
г) справа и слева от оси
каплевидного островка на расстоянии 1,5м. проводим две вспомогательные линии.
д)вписываем две круговые кривые R=12м.так,чтобы
каждая из них касалась осевой линии главной дороги и одной из вспомогательной
линий п.4.
е) между двумя кривыми сR=12м.
вычерчиваем очертания передней закругленной части радиусом 0,75м.
ж) проводим две прямые касающиеся
круговых кривых с R=12м. и пересекающие ось
второстепенной дороги на расстояние 40м. от ближайшей кромки проезжей части
главной дороги. Они и определяют очертания остальной части островка.
З) параллельно линии островка на
расстоянии 4,5м. проводим две прямые до пересечения с кромкой проезжей части
примыкающих дорог.
.2 Порядок проектирования
треугольных направляющих островков
а) проводим линию параллельно оси
главной дороги на расстоянии полосы торможения или разгона от кромки проезжей
части.
б) углы образуемые линиями 8и 9
вписываем круговые кривые (10 и 11).
г) проводим параллельные линии к
касательным 7 на расстоянии 5,0м. от них для определения границы приближения
треугольного островка к каплевидному.
д) для определения границы
приближения треугольных направляющих островков к главной дороге.
е) проводим параллельные линии к
кромке проезжей части на расстоянии 1,0м. от нее.
ж) на расстоянии 4,5м от коробовой
кривой проводим параллельные кривые для определения очертания треугольного
островка на выходе с главной дороги и выезда на нее.
.3 Дополнительные полосы
В состав дополнительных полос входят
переходно-скоростные и накопительные. Переходно-скоростные полосы предназначены
для уменьшения или увеличения скорости (полосы торможения и полосы разгона).
Ширину переходно-скоростных полос принимаем равной ширине основных полос
движения.
Длина переходно-скоростных полос
назначается:
для замедления при повороте на съезд
и для разгона при выезде со съезда (полоса торможения-90м.,длина полосы
разгона-180м.).
длина отгона полосы торможения-зом.,
полосы разгона-60м.
.4 Расчет сопряжения кромок проезжих
частей примыкающих дорог
Оси пересекающихся дорог или
примыкающих должны образовывать прямой угол или близкий к нему в пределах 60˚≤б≤120˚.
Сопряжение кромок проезжих частей
пересекающихся дорог осуществляем по коробовой кривой, состоящей из трех
круговых кривых, из которых средняя описывает радиусом R2не менее
25м. при съездах на дорогах I и II категорий и 20м. с дорог III категории, и
15м.- с дорог IV и V категорий. При этом радиус выходной кривой-R1=2R2(б1=15˚),
радиус выходной кривой - R3=3R2(б2=20˚)
и R1=2R2=2×20=40м.(б1=15˚);
R3=3R2=3×20=60˚(б2=20˚).
Порядок проектирования коробовой
кривой следующий:
Рисунок 9.1 - Разбивка сопряжений
кромки проезжей части
б1=15˚; б2=35˚; б3=20˚;Т1=5,27м.;
Т2=8,28м.; Т3=10,58м.;
а) вычисляем значения тангенсов
входной Твхи Твых. выходной кривой.
Твх= Т1+[( Т1+ Т2)×)+( Т2+Т3)×]×; (9.1).
Твых.= Т3+[( Т3+ Т2)×+( Т2+ Т1)]× ; (9.2).
Т1=R1×; Т2=R2; Т3=R3×; (9.3).
где -угол примыкания (пересечения
дорог).
Т1=R1×=40×=40×0,1317=5,27м.(9.4).
Т2=R2=20=20=20×0,4142=8,28м.
Рассчитанные тангенсы входной (Т1),
средней (Т2), выходной (Т3) кривых подставляем в формулы (9.1) и (9.2). и
вычисляем значение тангенсов коробовой кривой на входе и на выходе.
Твх=5,27+[(5,27+8,28)+(8,28+10,58)=5,27+(13,55 +18,86=24,28м.
Твых.=10,58+[(10,58+8,28)×+(8,28+5,27)=10,58+(18,86×+13,55×=10,58+20,13=30,71м.
Определяем пикетажное положение
начала(НКК) и конца (ККК) коробовой кривой.
пк НКК=пк т «0»- Твх=пк
32+00-24,28=пк31+75,72.
пк ККК=пк т «0»+ Твх= ПК
32+00+30,71=пк 3+30,71.
Вычисляем координаты входной (xвх,yвх) и
выходной (xвых,yвых) кривых.
xвх=R1=40=40=10.35м.
yвх= R1(1-)=40(1-)=40×0,0341=1,36м.
xвых=R3=60=600,342=20,52м.
yвых=R3(1-)= 60(1-)=60×0,0603=3,62м.
Определяем координаты середины
центральной кривой xц и yц:
xц=xвх+R2×=10,35+20=18,54м.(9.5).
yц=xвх+[]=1.36+=5.62м.(9.6).
X′ц=xвых+=20.52+=28.71м.
Y′ц=yвых=[]=3.62+=3.62+=7.88м.(9.7).
Рис. 9.2-схема разбивочных
координат.
Вычисляем координаты X,Y для
детальной (разбивки) выноски положения кромки проезжей части. На входной и
выходной кривых координаты определяются по формулам:
Xi = Risin[(180° ⁄
p)(К⁄ Ri)] ; (9.8).
Yi = Ri[1 - сos[(180° ⁄
p)( К⁄ Ri)]]; (9.9).
где Ri= R1или Ri = R3;
К - интервал, с которым производится
детальная выноска положения кромки проезжей части, м (рекомендуется принимать К
= 1,0 м).
Xi = 40sin [(180°
⁄ p)(1
⁄ 40)]=1,0м.=
40[1
- сos[(180°
⁄ p)(
1 ⁄ 40 )]]=0,012м.
Координаты точек средней кривой при
разбивке ее от входного тангенса до середины:
C
= Cвх
+ R2sinбcosa1-R2(1
- cosA)sina1;
|
(9.10).
|
Y = Yвх
+ R2 sinбsina1-R2(1
- cosA)cosa1;
|
(9.11).
|
где Квх- длина входной кривой,
Квх = (R1pa1°)/ 180°. (9.18)
На остальном участке средней кривой координаты
определяют аналогично, подставляя вместо Xвх
и Yвх значения Xвых
и Yвых, а вместо Квх -
значения Квых:
Квых = (R3pa3°)/
180°; (9.19).
От входного тангенса при Xвх=1035м., Yвх=1,36м., R1=20м., a1=15, к=11,0.
Квх==10,47м. ==1,51;
От выходного тангенса при Xвых = 20,52
м; Yвых = 5,62
м; R2 = 20 м; б2
= 20°; К = 21,0 м.
Квых = (р ∙ 60 ∙ 20°) /
180° = 20,94 м; [180° · (21 - 20,94)]/(р · 20) =
0,17°;
Значения координат точек кромки
проезжей части средней кривой при последующих значениях К приведены в таблице
9.1.
Таблица 9.1 - Ведомость детальной
разбивки коробовой кривой вметрах
К
|
Xвх
|
Yвх
|
Авх
|
АвыхXвыхYвх
|
|
|
|
|
|
|
1
|
1,000
|
0,012
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
2
|
1,999
|
0,050
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
3
|
2,997
|
0,112
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
4
|
3,993
|
0,200
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
5
|
4,987
|
0,312
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
6
|
5,978
|
0,449
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
7
|
6,964
|
0,611
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
8
|
7,947
|
0,797
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
9
|
8,924
|
1,008
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
10
|
9,896
|
1,244
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
11
|
-
|
-
|
1,513
|
10,861
|
1,493
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
12
|
-
|
-
|
4,377
|
11,812
|
1,702
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
13
|
-
|
-
|
7,242
|
12,747
|
1,861
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
14
|
-
|
-
|
10,107
|
13,663
|
1,972
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
15
|
-
|
-
|
12,972
|
14,557
|
2,032
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
16
|
-
|
-
|
15,837
|
15,428
|
2,042
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
17
|
-
|
-
|
18,701
|
16,274
|
2,003
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
18
|
-
|
-
|
21,566
|
17,091
|
1,913
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
19
|
-
|
-
|
20,214
|
28,594
|
-
|
20,214
|
28,594
|
4,824
|
-
|
-
|
20
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
17,349
|
25,814
|
4,803
|
-
|
-
|
21
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
14,485
|
25,004
|
4,732
|
-
|
-
|
22
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
11,620
|
24,166
|
4,611
|
-
|
-
|
23
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
8,755
|
23,302
|
4.411
|
-
|
-
|
22
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
3,025
|
21,504
|
3,593
|
-
|
-
|
21
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0,161
|
20,574
|
3,638
|
-
|
-
|
20
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
19,632
|
3,303
|
19
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
18,684
|
2,983
|
18
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
17,731
|
2,680
|
17
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
16,773
|
2,392
|
16
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
15,811
|
2,121
|
15
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
14,844
|
1,865
|
14
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
13,873
|
1,626
|
13
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
12,899
|
1,403
|
12
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
11,920
|
1,196
|
11
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
10,938
|
1,006
|
10
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
9,954
|
0,831
|
9
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
8,996
|
0,674
|
8
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
7,976
|
0,533
|
7
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
6,984
|
0,408
|
6
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
5,990
|
0,300
|
5
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
4,994
|
0,208
|
4
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
3,997
|
0,133
|
3
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
2,999
|
0,075
|
2
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
2,000
|
0,033
|
10. Технико-экономические расчеты по оценке
реконструкции автомобильной дороги
Технико-экономическое обоснование реконструкции
автомобильной дороги производится на основе подсчета приведенных затрат.
Суммарные приведенные затраты определяются по
формуле
К = Кр + Ккр + Ка,(10.1)
где Кр - капиталовложения в реконструкцию
дороги, Кр=958 тыс. у. е.
Ккр - стоимость капитального ремонта, тыс. y.е;
Ка - капиталовложения в автомобильный транспорт
в исходном году, тыс.y.е;
Стоимость капитальных ремонтов(Ккр) определяется
по формуле
,(10.2)
где Скр - удельные затраты на
капитальный ремонт, Скр=4,93 тыс. y.е;
L- длина
варианта автомобильной дороги, L=4 км;
Енп - норматив приведенных затрат,
Енп = 0,08 [13];
tкр -
межремонтный срок службы дорожной одежды, tкр=12 лет.
Капиталовложения в автотранспортные
средства в исходном году определяются по формуле
,(10.3)
где N0 -
интенсивность движения в исходном году, авт./сут,
;(10.4)
z - число типов
автомобилей в составе движения;
А0 - средневзвешенные по составу движения
капиталовложения в один автомобиль с учетом гаражного хозяйства, тыс. y.е,
;(10.5)
Т0 - средневзвешенное время работы
автомобиля за год, часы
;(10.6)
Аj, Tj -
капиталовложения и время работы автомобиля j-го типа;
Pj - доля
автомобилей различных типов в составе движения;
V0 - средняя
скорость движения потока автомобилей в исходном году, км./ч;
а - коэффициент ежегодного прироста
интенсивности движения.
Т0 = 0,43 ∙ 2278 + 0,79 ∙ 1890 +
0,13 ∙ 3283 = 2899 ч;
А0 = 9,64∙ 0,32 + 11,15 ∙ 0,59
+22,02 ∙ 0,06+13,7∙0,03 = 11,4 тыс. у.е;
, авт./сут;
тыс. у.е,
К = 958 + 7,83 + 155,00=1121тыс. у.е.
Текущие затраты Ср в расчетном году состоят: из
затрат на перевозку грузов и пассажиров Ст, тыс. у. е.; дорожно-эксплуатационных
затрат Др, тыс. у. е.; потерь от ДТП Пр, тыс. у.е.
Интенсивность движения по полосе в расчетном
году определяется по формуле
;(10.7)
где Nр
-интенсивность движения в расчетном году, авт./сут,
;
б -
коэффициент прироста интенсивности движения, б=1,03
tр -расчетный
год, tр=11.
Nр = 1408∙1,0411=2168
авт./сут;
авт./ч.
Затраты на перевозку грузов и
пассажиров определяются по формуле
, (10.8)
где Si,
li - себестоимость
перевозки, определяется по приложению В [13],
тыс. у. е.
Дорожно-эксплуатационные затраты определяются по
формуле
, (10.9)
где Сср - удельные затраты на
средние ремонты,у.е [13, табл. А8];
tср - сроки
между ремонтами, лет;
Стс - удельные затраты на текущее
содержание,у.е [13, табл. А8];
l- общая
длина участка с характерными условиями, l = 3км.
тыс. у. е.
Потери от ДТП в зависимости рассчитываются по
формуле
; (10.10)
тыс. у. е.
Суммарные текущие затраты
тыс. у. е.
Суммарные приведенные затраты
тыс. у. е.
Годовой экономический эффект на 1 км
дороги составит 13370/4=3342 тыс. у. е.
11. Мероприятия по организации безопасности
движения и инженерного обустройства
.1 Инженерное обустройство дороги
При реконструкции дороги стремились обеспечивать
организованное, безопасное, удобное и комфортабельное движение автотранспортных
средств, удобное и безопасное расположение примыканий и пересечений,
необходимое сцепление шин автомобилей с поверхностью проезжей части,
необходимое обустройство дороги.
К инженерному обустройству дороги относятся:
технические средства организации дорожного
движения, ограждения, дорожные знаки, разметка проезжей части, освещение,
направляющие устр.-ва и др.
озеленение и малые архитектурные формы;
здания и сооружения дорожной и автотранспортной
службы;
сооружения сервиса и др.
В проекте инженерное обустройство выполняется
для участков пересечения и примыкания дорог. На пересечениях и примыканиях
безопасность движения обеспечивается установкой дорожных знаков и нанесением
разметки проезжей части.
Дорожные знаки относятся к техническим средствам
организации дорожного движения и являются обязательной принадлежностью всех автомобильных
дорог. Современные дорожные знаки предназначены для информации всех участников
дорожного движения о режимах, условиях и маршрутах движения, местах
расположения площадок отдыха и объектов сервиса и т.д.
Общие принципы разработки дислокации дорожных
знаков регламентируются стандартом СТБ 1140-99.
Согласно перечисленным параметрам, по всей длине
дороги сначала размещаются основные указатели 5.21.2 «Указатель
направлений»,5.26 «Наименование объекта», 5.28 «Километровый знак», 7.1.2
«Расстояние до объекта».
В неблагоприятных по условиям движения местах, с
целью упорядочения направлений и скорости движения, и тем самым повышения
средней скорости движения транспортного потока, пропускной способности дороги и
безопасности движения, проектируется дислокация предписывающих знаков,
информирующих водителя о направлении движения по полосам:5.8.5 «Конец полосы».
Дислокация дорожных знаков представлена в
табл.№1.
.2 Дорожная разметка
К дорожной разметке относятся линии, надписи и
другие обозначения, нанесенные на проезжей части, столбиках и других элементах
дороги и дорожных сооружениях, устанавливающие порядок дорожного движения,
показывающие габариты дорожных сооружений и указывающие направление движения.
Вертикальная разметка 2,5 и 2,6 наносится на
металлические барьерные ограждения, и 2.4 окрашивающая сигнальные столбики,
служит для визуального ориентирования водителей в границах дороги и
предотвращения выезда транспортного средства за пределы земляного полотна.
Горизонтальная разметка (продольная, поперечная
и надписи) наносятся на проезжую часть и имеет следующее значение:
.1-разделяет транспортные потоки противоположных
направлений и обозначает границы проезжей части, на которые въезд запрещен;
обозначает границы стояночных мест транспортных средств и край проезжей части
дороги.
.5- разделяет транспортные потоки
противоположных направлений на дороге.
.6-предупреждает о приближении к разметке 1.1.
.8-обозначает границу между полосой разгона или
торможения и основной полосой проезжей части и т.д.
Таким образом, горизонтальная разметка,
устанавливающая порядок дорожного движения и указывающая направление движения,
обеспечивает безопасное и эффективное движение транспортных средств.
Вертикальная и горизонтальная разметки
представлены в ведомости.
.3 Ограждение и направляющие устройства
Ограждения на дороге размещаются таким образом,
что бы с одной стороны обеспечить удержание автомобиля в пределах верхней части
земляного полотна, а с другой по возможности исключить отрицательное влияние
ограждения на эффективную ширину проезжей части и скоростной режим движения
автомобилей. Для этого столбики ограждений устанавливаются на обочинах на
расстоянии 0,5м. от бровки земляного полотна. Сигнальные столбики
устанавливаются на прямолинейных участках дорог при высоте насыпи не менее
2,0м. и интенсивности движения не менее 200авт./сут. через 50м., на
закруглениях в плане при высоте насыпи более 1,0м. при радиусе до 1000м. через
50м.
У водопропускных труб устанавливаются по одному
столбику с каждой стороны по оси трубы. Сигнальные столбики устанавливаются в
пределах закруглений на пересечениях и примыканиях дороги в одном уровне.
Расстояния между столбиками зависят от R
закруглений.
Таблица 11.1 - Ведомость инженерного
обустройства
Тип
|
Номер
|
До
реконструкции
|
После
реконструкции
|
|
|
количество,
шт.
|
длина,м
|
количество,
шт.
|
длина,м
|
Сигнальные
столбики
|
-
|
|
-
|
78
|
-
|
Дорожные
знаки
|
1.11.1
1.11.2 1.31.1 1.31.2 1.31.4 1.31.5 2.1 2.3.1 2.3.2 2.4 5.28
|
1
1 1 1 1 1 1 2 2 - 4
|
-
- - - - - - - - - - -
|
1
1 1 1 - - 1 4 2 5 4
|
-
- - - - - - - - - - -
|
Дорожная
разметка
|
1.1
1.5 1.6 1.7 1.8
|
-
- - - -
|
240
3000 600 150 814
|
-
- - - -
|
-
3000 600 150
814
|
Литература
дорога реконструкция трасса
1. ТКП 45-3.03-19-2006 Автомобильные
дороги. Нормы проектирования. Минск: Минстрой архитектуры РБ, 2006. - 42 с.
.ТКП 45-3.03-126-2008 Автомобильные
дороги. Нежесткие дорожные одежды. Правила проектирования. Минск: Минстрой
архитектуры РБ, 2008.
. Ахраменко Г.В. «Реконструкция
участка автомобильной дороги»-учебно-методическое пособие. Гомель. БелГУТ-2011г.
. Бабков В.Ф., Андреев О.В.
Проектирование автомобильных дорог. Ч. 1. М.: Транспорт, 1987. - 368 с.
. Ахраменко Г.В., Миненков А.В.
Проектирование пересечений и примыканий автомобильных дорог в одном уровне:
Пособие по курсовому и дипломному проектированию. - Гомель: УО «БелГУТ», 2005.
- 47 с.
. Красильщиков И.М., Елизаров
Л.В.-«Проектирование автомобильных дорог».-Минск.,Транспорт-1987г.
. Ахраменко Г.В. Проектирование
малых водопропускных сооружений на автомобильных дорогах: Пособие по курсовому
и дипломному проектированию для студентов специальности «Строительство
автомобильных дорог и аэродромов». - Гомель: УО «БелГУТ», 2002. - 42 с.
. « Проектирование малых
водопропускных сооружений на малом водотоке»-Минск, БНТУ,2006г.
.Ахраменко Г.В. Проектирование плана
и продольного профиля автомобильных дорог. Учебно-методическое пособие. -
Гомель: УО «БелГУТ», 2008. - 68 с.
Довгелюк Н.В. Проектирование
нежестких дорожных одежд: Пособие по курсовому и дипломному проектированию для
студентов транспортных вузов. - Гомель: УО «БелГУТ», 2002. - 38 с.