Технические нормативы
|
Единицы измерения
|
По расчету
|
По ТКП
|
Принято для проектирования
|
Интенсивность движения и
категория дороги
|
авт/сут
|
2360
|
2000-7000
|
III категория
|
Расчетная скорость движения
|
км/ч
|
100
|
100
|
100
|
Количество полос движения
|
шт.
|
2
|
2
|
2
|
Ширина полос движения:
|
|
|
|
|
- легковых автомобилей
|
м
|
3.3
|
3.5
|
3.5
|
- грузовых автомобилей
|
м
|
3.5
|
3.5
|
3.5
|
Ширина проезжей части
|
м
|
6.8
|
7.0
|
7.0
|
Ширина обочины
|
м
|
2.5
|
2.5
|
2.5
|
Ширина земляного полотна
|
м
|
11.8
|
12
|
12
|
Наибольший продольный уклон
|
‰
|
34
|
50
|
34
|
Расчетное расстояние
видимости:
|
|
|
|
|
- поверхности дороги (S1)
|
м
|
150
|
150
|
150
|
- встречного автомобиля (S2)
|
м
|
290
|
250
|
290
|
Наименьшие радиусы кривых в
плане:
|
м
|
340
|
1000
|
1000
|
11. Радиусы вертикальных
кривых:
|
|
|
|
|
- выпуклых: - минимальный
|
м
|
9380
|
8000
|
9380
|
- рекомендуемый
|
м
|
32670
|
25000
|
32670
|
- вогнутых: - минимальный
|
м
|
1290
|
4000
|
4000
|
- рекомендуемый
|
м
|
3340
|
8000
|
8000
|
|
|
|
|
|
|
4. Проектирование плана трассы автомобильной дороги
.1 Проектирование трассы автомобильной дороги
Рельеф местности в районе проектирования является холмистым.
Высотные отметки колеблются между 551 и 647 м.
Исходя из рельефа местности, а также необходимости
прохождения через контрольные и фиксированные точки, намечено два варианта
укладки трассы. По первому варианту запроектированы три кривые с радиусом
600,1000 и 1200 м, а по второму две кривые с радиусом 1000 и 1200 м. Так как
принятые радиусы менее рекомендуемых, то предусматривается устройство
переходных кривых и виражей.
4.2 Проектирование закругления с симметричными переходными кривыми
Проектирование плана закругления ведётся в такой последовательности:
) определяется пикетажное положение вершины угла ПК ВУП;
) транспортиром определяется величина угла поворота. По величине
угла поворота и принятому радиусу по таблице 5.3 [3] определяется К, Т, Б, Д;
) по таблице 5.4 [3] в зависимости от радиуса определяется длина
переходной кривой L; величина угла кривой 2β; добавочный тангенс, t; сдвижка
круговой кривой, p;
) проверяется возможность разбивки переходной кривой, т.е.
соблюдается ли условие α ≥ 2β;
5) определяется длина сокращенной круговой кривой К0
Рисунок 4.1 - Разбивка закругления с симметричными переходными
(клотоидными) кривыми.
Длина основной круговой кривой определяется по формуле
, (4.1)
Полную
длину закругления определяется по следующей формуле:
(4.2)
(4.2)
Домер определяется по формуле
(4.3)
Определение
пикетажного положения основных точек закругления: начало закругления (НЗ);
начало круговой кривой (НКК); конец круговой кривой (ККК); конец закругления
(КЗ):
ПК
НЗ =ПК ВУП - (T+t);
ПК
НКК =ПК НЗ +L;
ПК
ККК =ПК НЗ + L+К0;
ПК
КЗ =ПК НЗ + 2L + К0.
Приведем
пример расчета закругления с симметричными переходными кривыми для первого
варианта трассы при ВУП 3(ПК54+30,63) с углом поворота α=520 и
радиусом кривой R=1000 м.
К=907,57
м; Т=487,73 м; Б=112,60 м; Д=67,90 м; L=120 м; 2β=6о52’;
t=59,99 м; p=2,01 м.
Так
как соблюдается условие α
≥ 2β, то
м;
м;
ПК
НЗ = (ПК54+30,63 )- (487,73+59,99);
ПК
НЗ = ПК48+82,92;
ПК
НКК= (ПК48+82,92)+120;
ПК
НКК = ПК50+2,92;
ПК
ККК = (ПК48+82,92) + 120+907,57;
ПК
ККК = ПК57+90,59;
ПК
КЗ = (ПК48+82,92)+2 120+907,57;
ПК
КЗ =ПК59+10,59.
ВУП
2(ПК27+49,18) с углом поворота α=620 и радиусом кривой R=1200 м.
К=1298,52
м; Т=721,032 м; Д=143,544 м; L=120 м; 2β=5о44’; t=59,99 м; p=0,6 м.
Так
как соблюдается условие α
≥ 2β, то
м;
м;
ПК
НЗ - ПК27+49,18- (721,032+59,99);
ПК
НЗ - ПК19+68,16;
ПК
НКК - (ПК19+68,16)+120;
ПК
НКК - ПК20+88,16;
ПК
ККК - (ПК19+68,16) + 120+1298,52;
ПК
ККК - ПК32+66,68;
ПК
КЗ - (ПК19+68,16)+2 120+ 1298,52;
ПК
КЗ - ПК33+86,68
ВУП
1(ПК10+75) с углом поворота α=450 и радиусом кривой R=600 м.
К=471,24
м; Т=248,526 м; Д=25,818 м; L=170 м; 2β=16о14’;
t=84,94 м; p=2,01 м.
Так
как соблюдается условие α
≥ 2β, то
м;
м;
ПК
НЗ - (ПК10+75 )- (248,526+84,94);
ПК
НЗ - ПК7+41,53;
ПК
НКК - (ПК7+41,53)+170;
ПК
НКК - ПК9+11,53;
ПК
ККК - (ПК7+41,53) + 170+471,24;
ПК
ККК - ПК12+12,81;
ПК
КЗ - (ПК7+41,53)+2 170+471,24;
ПК
КЗ - ПК13+82,81.
.3
Составление ведомости углов поворота, прямых, круговых и переходных кривых
После
окончательного выбора направления трассы разбивается пикетаж, а в местах
переломов рельефа местности, пересечения с автомобильной дорогой, ручьями и
реками - плюсовые точки.
Проектирование
трассы заканчивается составлением плана автомобильной дороги (см. лист 1).
Перед составлением плана составляется ведомость углов поворота, прямых и кривых
(Приложение А,Б)
Правильность составления ведомости контролируется системой проверок:
ΣК0+
Σ2L+ ΣП= Lтр,
(4.4)
где ΣК0-суммарная длина сокращенных круговых кривых, м;
Σ2L- суммарная длина переходных кривых, м;
ΣП - суммарная длина прямолинейных
участков, м;тр- длина трассы, м;
ΣS- ΣД= Lтр, (4.5)
где ΣS- суммарное расстояние между вершинами углов поворота трассы,
м;
ΣД- сумма домеров в кривых, м;
Σ α л -
Σ α пр= Ан - Ак,
(4.6)
где Σ α л- сумма левых углов поворота кривых, град;
Σ α пр - сумма правых углов поворота
кривых, град;
Ан- начальный азимут линии, град;
Ак- конечный азимут линии, град;
Произведем контроль составленной ведомости для первого варианта.
. 2900+2·(120+120+170)+ (301,279+1178,516+787,667)=5987,738м,
. 6225-(25,818+143,544+67,90)=5987,738м,
5. Проектирование продольного профиля автомобильной дороги
.1 Составление продольного профиля земли
Для построения продольного профиля земли по карте в горизонталях на всех
пикетах, переломах местности, в местах пересечения с водотоками, автомобильными
и железными дорогами определяются отметки поверхности земли с точностью до 1
см. Если точка находится между горизонталями карты, то ее отметка вычисляется
методом интерполяции, если точка находится в пределах замкнутой горизонтали, то
ее отметка вычисляется методом экстраполяции.
По полученным отметкам на чертежах (лист 2,3) сплошной тонкой линией
строится продольный профиль поверхности земли. Параллельно линии поверхности
земли на расстоянии 2 см проводится вторая сплошная тонкая линия и соединяются
одноименные точки вертикальными прямыми
.2 Определение высотных отметок контрольных точек
Контрольными точками являются пересечения с железной и автомобильной
дорогами, а также водотоками. В данном курсовом проекте в качестве контрольных
точек рассматриваются пересечения с водотоками. Водотоки бывают постоянные
(реки, ручьи) и периодически действующие. На периодических водотоках и ручьях
устраиваются трубы.
При устройстве трубы отметка контрольной точки определяется по формуле
,(5.1)
где - отметка земли в местах расположения трубы, м;-
высота трубы в свету, м (таблица 5.3);
d - толщина стенки трубы, м (приложение Е, таблица Е.1)
[3];
D - толщина засыпки над трубой, м; D=0,5м [3]
Пример определения высоты
контрольной точки на ПК20+00 (вариант 1)з=610,00 м; d=1,5 м; d = 0,16 м;
Hпр= 610,00 + 1,5 + 0,16 + 0,5 = 611,86 м.
На постоянных водотоках проектируются мосты.
Определение отметок контрольных точек сведено в таблицу 5.1
Таблица 5.1 - Результаты определения контрольных отметок при пересечении
водотоков
Место расположения
водопропускного сооружения ПК+
|
Тип водопропускного
сооружения
|
Отметка земли Hз
или РУВВ, м
|
Высота трубы в свету d, м
|
Толщина трубы d, м
|
Толщина засыпки над трубой,
м
|
Расстояние от расчетного
уровня воды до низа пролетного строения Z
|
Строительная высота
пролетного строения С, м
|
Контрольная отметка Hпр,м
|
Вариант 1
|
12+00
|
Круглая ж.б труба
|
615,00
|
1,5
|
0,16
|
0,5
|
-
|
-
|
617,76
|
20+00
|
Круглая ж.б труба
|
610,00
|
1,5
|
0,16
|
0,5
|
-
|
-
|
611,86
|
49+00
|
Мост
|
638,00
|
-
|
-
|
-
|
-
|
3,55
|
641,55
|
Вариант 2
|
18+00
|
Круглая ж.б труб
|
551,00
|
1,5
|
0,5
|
-
|
-
|
553,16
|
21+00
|
Круглая ж.б труба
|
553,00
|
1,5
|
0,16
|
0,5
|
-
|
-
|
555,16
|
38+00
|
Мост
|
556,00
|
-
|
-
|
-
|
-
|
1,05
|
557,05
|
57+00
|
Мост
|
593,00
|
-
|
-
|
-
|
-
|
1,10
|
594,10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.3 Определение рекомендуемых рабочих отметок насыпей
Рекомендуемые рабочие отметки насыпи определяются из двух условий:
1) по обеспечению снегонезаносимости дороги на открытых участках
местности I типа по увлажнению;
2) по обеспечению нормального водно-теплового режима земляного
полотна на участках II и III типов местности по увлажнению.
По первому условию
, (5.2)
где
hс - расчетная толщина снежного покрова, м;
Dh - минимальное
возвышение бровки земляного полотна над уровнем снегового покрова, Dh=0,7м [1];
По
второму условию формула для определения рекомендуемой рабочей отметки зависит
от типа местности по увлажнению.
Для
первого и второго типа местности по увлажнению
, (5.3)
где h1 - минимально допустимое превышение верха дорожной
одежды над поверхностью грунта, h1=0,6 м [1, таблица 19];до -
толщина дорожной одежды, hдо=0,75 м [3];- ширина обочины, м; о
- уклон обочины;
Ввиду того, что в районе проектирования присутствует только I и II тип
местности по увлажнению, то расчет рекомендуемой рабочей отметки насыпи для III
типа местности по увлажнению можно не проводить.
При hс=0,5 м; Dh=0,7 м; h1=0,6 м; hдо=0,75 м; c=2,5 м; iо=40
‰
По первому условию
м.
По
второму условию
м.
Для
проектирования определяется наибольшая из вычисленных рекомендуемых рабочих
отметок насыпей т.е. hр=1,45 м.
5.4 Нанесение проектной линии
Рельеф местности, в которой ведется строительство новой автодороги,
холмистый и имеет разность высотных отметок 20-25 метров.
Проектная линия наносится по обертывающей, а в местах, где это
целесообразно - по секущей, с соблюдением рекомендуемых рабочих отметок и
уклонов. Отметки проектной линии относятся к бровке земляного полотна. С целью
обеспечения продольного водоотвода проектная линия в выемках запроектирована с
уклоном более 5%, так же в выемках запроектированы кюветы.
Проектная линия наносится прямыми участками с последующим вписыванием в
переломы профиля с алгебраической разностью уклонов более 5% вертикальных
кривых.
Порядок проектирования вертикальных кривых следующий:
) определяется пикетажное положение вершины вертикального угла как
точки пересечения прямых линий, имеющих уклоны i1 и i2;
) определяется длина и тангенс вертикальной кривой (К и Т);
) зная длину и тангенс кривой, вычисляется пикетажное положение
начала и конца вертикальной кривой. В сетке продольного профиля (листы 2,3) в
строке “Уклон и вертикальная кривая” условными обозначениями показывается
начало, конец и длина вертикальной кривой;
) определяется пикетажное положение вершины вертикальной кривой,
которое так же фиксируется в строке “Уклон и вертикальная кривая”, если вершина
кривой находится в ее пределах, в противном случае - не фиксируется;
) определяются превышения и высотная отметка вертикальной кривой;
) уточняются отметки в промежуточных точках вертикальной кривой,
для чего определяются промежуточные превышения по формуле
, (5.4)
где Х - расстояние от вершины кривой до рассматриваемой точки, м;в
- радиус вертикальной кривой, м.
Ниже приведен пример расчета вертикальной кривой.
Пример расчета вертикальной кривой, вписанной в сопряжение подъема и
спуска (лист 2), имеющих соответственно уклоны 34 и 3‰, радиус вертикальной
кривой Rв=10000 м.
Алгебраическая разность сопрягаемых уклонов равна
Δi = i1 - (- i2) = 34 -3=31 ‰
Проектирование вертикальной кривой производится в последовательности,
изложенной выше.
1) пикетажное положение вершины угла - ПК3+00;
2) длина и тангенс кривой определятся по формулам
, (5.5)
где
l1 и l1 - длины составляющих кривых, м;
;
,
где
i1, i2 - величина уклонов смежных элементов продольного
профиля в тысячных
, (5.6)
м;
м;
м;
м.
3) пикетажное положение начала и конца вертикальной кривой
определяется по формулам
ПК НК = ПК ВУ - Т, (5.7)
ПК КК = ПК ВУ + Т, (5.8)
ПК НК = ПК3 -155 = ПК1+45;
ПК КК =ПК3+155 = ПК4+55.
) пикет вершины вертикальной кривой определяется по формуле
ПК ВК = ПК НК + l1, (5.9)
ПК ВК = (ПК1+45) +30 =ПК1+75.
)
определяются превышения начала и конца вертикальной кривой по формулам
, (5.10)
, (5.11)
м,
м.
Определяются
высотные отметки начала и конца вертикальной кривой НК=625,55+0,003 155 = 626,015 м;КК = 625,55-0,034 155 = 620,28 м.
Высотная
отметка вершины вертикальной кривой для контроля определяется через начало и
конец вертикальной кривой
, (5.12)
, (5.13)
м;
м.
Так
как отметки вершины вертикальной кривой, вычисленные через её начало и конец
совпали, то расчет выполнен правильно.
Радиусы
всех запроектированных кривых больше либо равны минимально допустимым радиусам
вертикальных кривых, которые зависят от расчетной скорости движения автомобиля
(таблица 6.2 [3]).
Переломы
продольного профиля выделяются сплошными линиями протяжением от проектной линии
до верха профиля земли и от низа геологического профиля до верха сетки (листы
2,3).
Рабочие
отметки вычисляются как разность проектных отметок и отметок земли и
записываются над проектной линией в случае насыпей и под проектной линией в
случае выемок.
5.5 Проектирование кюветов
Кюветы устраиваются для обеспечения продольного водоотвода в выемках,
нулевых местах и на участках низких насыпей, где высота насыпи меньше глубины
кювета. В данном случае глубина кювета составляет 0.8м, так как в верхнем слои
залегают суглинки. Проектирование кюветов заключается в проектировании
продольного профиля дна кювета и назначении укрепления.
При проектировании кюветов использованы рекомендации приведенные в [3].
Начало и конец кювета определяются по величине рабочих отметок насыпей и
выемок в точках, расположенных слева и справа от нулевой точки по формуле
, (5.14)
где
- глубина кювета, м, =0,8 м;
- высота
насыпи на ближайшем пикете, м;
-
глубина выемки на соседнем пикете, м.
5.6
Нанесение геологического профиля
Геологическое
строение местности нанесено по данным задания ниже линии земли в масштабе 1:50.
Вдоль трассы через 400-500 м намечаются шурфы глубиной до 2 м или скважины (в
выемках и у водопропускных сооружений) глубина которых на 3-4 м ниже бровки
земляного полотна.(см. лист 2 и 3)
В
колонке шурфа или скважины обозначаются грунты по глубине, сверху колонки
обозначается номер шурфа или скважины, снизу - глубина.
Снизу геологический профиль ограничивается тонкой линией.
6. Определение объемов земляных работ
Для сравнения вариантов дороги необходимо подсчитать объемы земляных
работ. Подсчет объемов земляных работ производится в табличной форме
(приложение В, Г) с использованием таблиц [6].
В объемы земляных работ, подсчитанные по таблицам, вводят
призматоидальные поправки на разность рабочих отметок более 1,0 м на участке
длиной 100 м, поправки на устройство дорожной одежды и на дополнительные объемы
по удалению растительного слоя (при прохождении трассы по сельхозугодиям).
Призматоидальная поправка определяется по формуле
(6.1)
где
m - коэффициент заложения откоса;1, h2 - рабочие отметки
на соседних участках, м;- протяженность участка, м.
Поправка
на устройство дорожной одежды определяется по формуле
ΔVД.О = ± [(F Д.О+ F К.У+
F П) -F Т]L, (6.2)
где F Д.О - площадь сечения дорожной одежды из каменных
материалов, м2 ; К.У - площадь сечения краевых полос и
укрепления обочин, м2 ; П - площадь сечения слоя из
песчаного материала при укладке его на всю ширину земляного полотна, м2 ;
Т - площадь сточного треугольника, м2 ;- длина участка, м;
F Д.О=bh Д.О, (6.3)
где b - ширина проезжей части, м ; Д.О - толщина
дорожной одежды до песчаного слоя, м ;
К.У = 2(c’h К.П + c”h У), (6.4)
где c’, c” - ширина краевой полосы и укрепления обочин, м ;
КП, h У - толщина краевой полосы с основанием и укрепления
обочин, м;
П = [B+2m(h Д.О + h П/2)] h П, (6.5)
где B - ширина земляного полотна, м ; П - толщина
слоя песка, м; - коэффициент заложения откоса;
Т =с2i0 + b(сi0+biП/2), (6.6)
где c - ширина обочины, м ;0, iП -
уклоны обочины и проезжей части, ‰.
Так как трасса не проходит по сельхозугодиям, то поправка на снятие
растительного слоя не учитывается.
Для каждого километра подсчитывается суммарный объем насыпей и выемок с
учетом поправок и определяется общий объем земляных работ по проектируемому
варианту. Результаты расчета представлены в приложении В, Г.
На дополнительные работы связанные с устройством временных съездов для
землеройных машин, засыпкой ям, неровностей в основании насыпи из-за микрорельефа
местности не учтенные проекте работы вводится поправочный коэффициент 1,1 на
общий объем работ.
Объёмы земляных работ составили:
вариант - 171384,36 м3;
вариант - 91481,57 м3.
7. Сравнение вариантов по технико-эксплуатационным показателям
К технико-эксплуатационным показателям относятся:
) коэффициент удлинения трассы, который определяется по формуле
, (7.1)
где
- общая длина трассы, км;
- длина
трассы по воздушной линии, км.
2) плавность трассы, характеризующаяся количество углов поворота n,
средней величиной угла поворота αср, минимальной и средней величиной
радиуса Rср:
)
, (7.2)
где
- суммарная длина кривых;
- сумма
углов поворота.
м,
м.
Таблица 7.1 - Технико-эксплуатационные показатели и основные объемы работ
Показатель
|
1 вариант
|
2 вариант
|
Преимущества
|
|
|
|
1 вар.
|
2 вар.
|
Технико-эксплуатационные
показатели
|
Длина трассы, км
|
5,850
|
5,987
|
+
|
|
Коэффициент удлинения
|
1,14
|
1,17
|
+
|
|
Количество углов поворота,
шт
|
2
|
3
|
+
|
|
Средняя величина угла
поворота, град
|
340
|
530
|
+
|
|
Средний радиус кривой, м
|
2000,16
|
2894,5
|
+
|
|
Минимальный радиус кривой,
м
|
1000
|
600
|
+
|
|
Обеспеченность видимости в
плане
|
обеспечена
|
обеспечена
|
=
|
=
|
Количество пересечений в
одном уровне, шт
|
1
|
1
|
=
|
=
|
Максимальный уклон, ‰
|
35
|
46
|
+
|
|
Отношение длины участков с
максимальным уклоном к общей длине трассы
|
0,26
|
13,11
|
+
|
|
Обеспеченность видимости в
профиле
|
обеспечена
|
обеспечена
|
=
|
=
|
Количество пересечений
водотоков
|
1
|
2
|
+
|
|
Протяженность участков
проходящих в пределах населенных пунктов
|
-
|
-
|
|
|
Протяженность участков
неблагоприятных для устойчивости земляного полотна
|
-
|
-
|
|
|
Основные объемы работ
|
Земляные работы, м3
|
|
|
|
|
Всего
|
171384,36
|
91481,57
|
|
+
|
на 1 км
|
29216
|
15280
|
|
+
|
Количество мостов:
|
|
-
|
|
|
Всего, шт.
|
1
|
2
|
+
|
|
Количество труб, шт.
|
3
|
2
|
|
+
|
Анализ таблицы 7.1 показывает, что по технико-эксплуатационным
показателям, основным объемам работ преимущество имеет первый вариант. Но
будущие эксплуатационные затраты на содержание второго варианта трасы, будут
больше, чем эксплуатационные затраты варианта первого, ввиду наличия выемок и
большей длинны трассы. Поэтому целесообразным является вариант первый.
8. Проектирование поперечных профилей земляного полотна
С учетом рельефа местности, почвенно-грунтовых, геологических,
гидрологических и климатических условий и на основе величины рабочих отметок
назначаются типовые поперечные профили земляного полотна. Характерными являются
поперечные профили в нулевых местах, в насыпях высотой до 2 м, от 2 до 6 м, от
6 до 12 м, и выше, а также в раскрытых мелких выемках на снегозаносимых
участках, в глубоких выемках на косогорах.
На листах 4,5 представлены поперечные профили земляного полотна для
первого варианта трассы на ПК60 (Тип 1) и ПК 30 (Тип 2) соответственно.
9. Назначение конструкций дорожной одежды
В данном курсовом проекте назначаем вариант типовой конструкции дорожной
одежды, руководствуясь [5]. При назначении конструкции дорожной одежды
принимали во внимание категорию дороги, дорожно-климатическую зону, тип
местности по увлажнению, вид грунта земляного полотна, наличие
дорожно-строительных материалов.
К расчету принята следующая конструкция дорожной одежды:
Рисунок
9.1 - Конструкция дорожной одежды
1 - мелкозернистый плотный асфальтобетон марки I на битуме БНД 60/90, h1
= 5 см;
- крупнозернистый пористый гравийный асфальтобетон марки I на битуме БНД
60/90, h2 = 5 см;
- песчано-гравийная смесь №5 по ГОСТ 25607, h3 = 20 см;
- гравийная смесь, h4 = 10 см;
- песок крупный, h5 = 35 см;
- супесь.
Расчётные значения характеристик материалов дорожной одежды приведены в
таблице 9.1.
Таблица 9.1 - Расчётные значения характеристик материалов
Материал слоя и грунт
земляного полотна
|
Прочностные характеристики
материалов
|
|
по упругому прогибу, МПа
|
на растяжение при изгибе,
МПа
|
Мелкозернистый плотный
горячий асфальтобетон марки I на битуме БНД 60/90
|
Е1 = 3200
|
Е1 = 4500 Rн1
= 2,8
|
Крупнозернистый пористый
горячий асфальтобетон на битуме БНД 60/90
|
Е2 = 2000
|
Е2 = 2800 Ru2
= 1,6
|
Песчано-гравийная смесь № 5
по ГОСТ 25607
|
Е3 = 220
|
Е3 = 220
|
Гравийная смесь
|
Е4 = 200
|
Е4 = 200
|
Песок крупный
|
Е5 = 130
|
Е5 = 130
|
Грунт - супесь
|
Е6 = 50
|
Е6 = 50
|
10. Расчет элементов переходной кривой с вычислением ординат для разбивки
Наибольшее распространение на автомобильных дорогах при устройстве
переходных кривых получила радиальная спираль клотоида, то есть кривая, для
которой радиус кривизны ρ обратно пропорционален длине дуги S или
где
С - постоянный параметр клотоиды, С= (L -
длина переходной кривой).
Длина
переходной кривой определяется по формуле
Lυ³⁄(47JR), (10.1)
где υ - расчетная скорость движения, км/ч;
J - скорость нарастания центробежного ускорения м/с³;
R - радиус круговой кривой, м.
Уравнение клотоиды в прямоугольной системе координат имеет вид
х=; (10.2)=, (10.3)
где l - длина участка кривой, соответствующего координатам х и y.
Ряды для x и y быстро сходятся, поэтому обычно пользуются двумя первыми
членами уравнений.
Закругление с переходными кривыми обычно выносят на местность методом
прямоугольных координат x и y, помещая начало координат в начало переходных
кривых (НЗ и КЗ).
Введение переходной кривой вызывает смещение начала закругления t и
сдвижку круговой кривой p, которые определяются по формулам
t=,(10.4)=,(10.5)
где - координаты конца переходной кривой.
Для выноски переходной кривой вычисляют координаты x и y по формулам
(10.6) и (10.7), а для выноски круговой кривой (до середины ее) координаты x и
y определяют по формулам:
(10.6)
(10.7)
где l- расстояние о начала закругления до рассматриваемой точки на
круговой кривой, м.
Рассмотрим пример расчета элементов переходной кривой для первого
варианта, закругление 1.
Исходные данные: категория дороги- III, расчетная скорость υ=100
км/ч, радиус круговой
кривой R=1000 м, угол поворота α=45˚00ˊ, скорость нарастания ускорения J=0,5
м/с³.
По формуле определяем длину переходной кривой
L= 100³/(47
Принимаем
длину переходной кривой - 120 м. По таблице 5.3[3] выписываем угол переходной
кривой β=3˚26ˊ.
По
формуле (5.1) определяем длину сокращенной круговой кривой
Параметр
клотоиды С=
Вычисляем
координаты конца переходной кривой по формулам (10.6) и (10.7):
Смещение
начала закругления и сдвижку круговой кривой определяем по формулам (10.4) и
(10.5):=119,96-10003˚26ˊ=59,99
м;=2,4-1000
Определение
координат для выноски переходной кривых произведем в табличной форме (таблица),
при этом используем формулы (10.2), (10.3), (10.6) и (10.7). Расстояние от
начала закругления до его середины L+
автомобильный дорога геологический земляной
Таблица 10.1 - Координаты разбивки закругления
Расстояние S
|
x
|
y
|
Расстояние S
|
x
|
y
|
Расстояние S
|
x
|
y
|
0
|
0,00
|
0,00
|
160
|
159,83
|
5,60
|
320
|
317,07
|
34,21
|
10
|
10,00
|
0,00
|
170
|
169,77
|
6,64
|
330
|
326,72
|
36,83
|
20
|
20,00
|
0,01
|
180
|
179,71
|
7,79
|
340
|
336,35
|
39,54
|
30
|
0,04
|
190
|
189,63
|
9,04
|
350
|
345,95
|
42,35
|
40
|
40,00
|
0,09
|
200
|
199,54
|
10,38
|
360
|
351,51
|
45,26
|
50
|
50,00
|
0,17
|
210
|
209,43
|
11,83
|
370
|
365,05
|
48,27
|
60
|
60,00
|
0,30
|
220
|
219,31
|
13,37
|
380
|
374,56
|
51,36
|
70
|
70,00
|
0,48
|
230
|
229,18
|
15,02
|
390
|
383,89
|
54,50
|
80
|
79,99
|
0,71
|
240
|
239,02
|
16,76
|
400
|
393,29
|
57,80
|
90
|
89,99
|
1,01
|
250
|
248,85
|
18,60
|
410
|
402,79
|
61,20
|
100
|
99,98
|
1,39
|
260
|
258,66
|
20,53
|
420
|
410,49
|
64,00
|
110
|
109,97
|
1,85
|
270
|
268,45
|
22,57
|
430
|
421,29
|
68,20
|
120
|
119,96
|
2,40
|
280
|
278,22
|
24,70
|
440
|
430,89
|
71,90
|
130
|
129,94
|
3,05
|
290
|
287,97
|
26,93
|
450
|
439,99
|
75,60
|
140
|
139,91
|
3,80
|
300
|
297,10
|
29,26
|
-
|
-
|
-
|
150
|
149,87
|
4,65
|
310
|
307,40
|
31,69
|
-
|
-
|
-
|
Список использованной литературы
1) Технический кодекс установившейся практики.
Автомобильные дороги. Нормы проектирования. ТКП 45-3.03-19-2006 (02250). - Мн.:
Министерство архитектуры и строительства РБ, 2006. - 42 с.
) Автомобильные дороги. Примеры проектирования / под
ред. В.С. Порожнякова - М.: Транспорт, 1968. - 519 с.
) Ахраменко Г.В. Проектирование плана и продольного
профиля автомобильных дорог: учеб. - метод. пособие по курсовому и дипломному
проектированию / Г.В. Ахраменко. - Гомель: БелГУТ, 2008. - 68 с.
Ахраменко Г.В. Проектирование участка автомобильной дороги:
учеб.-метод. пособие по курсовому и дипломному проектированию / Г. В.
Ахраменко. - Гомель: БелГУТ, 2009. - 92 с.
) Лавриненко Л.Л. Изыскания и проектирование
автомобильных дорог / Л.Л. Лавриненко. - М.: Транспорт, 1991. - 296 с.
) Митин Н.А. Таблицы для подсчета объемов земляного
полотна автомобильных дорог / Н.А. Митин. - М.: Транспорт, 1977. - 544 с.
) Проектирование дорожных одежд нежесткого типа. П
3.03.01 - 96. - Мн.: Министерство архитектуры и строительства РБ, 1997. - 88 с.
) Проектирование дорожных одежд нежесткого типа. П
3.03.01 - 96. - Мн.: Министерство архитектуры и строительства РБ, 1997. - 88 с.