82941

ПРОЕКТ УЧАСТКА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ

Курсовая

Логистика и транспорт

Кемеровская область расположена на юго-востоке Западной Сибири, занимая отроги Алтая и Саян. Большая разность высот поверхности определяет разнообразие природных условий. Наивысшая точка — голец Верхний Зуб на границе с Республикой Хакасия поднимается на 2178 м, наименьшая — 78 метров над уровнем...

Русский

2015-03-05

1.02 MB

3 чел.

Екатеринбургский автомобильно-дорожный колледж

ПРОЕКТ УЧАСТКА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ

Курсовой проект

Пояснительная записка

01.КП.270831.30.14.ПЗ

Руководитель                                                     Н.Е. Логинова

Студент гр.3111                                                 А.Ю. Мещерягин

Екатеринбург, 2014

Содержание

1 Общие данные…………………………………………………………………………..….…

1.1 Характеристика района проектирования…………………………………

1.2 Технические нормативы проектируемой дороги (таблица 1)…………

1.3 Трасса дороги…………………………………………………………………………..

1.3.1 Ведомость углов поворота, прямых, переходных и круговых кривых

(таблица 2)……………………………………………………………………………..

1.3.2 Эксплуатационно-технические показатели плана трассы (таблица 3) …

2 Строительные решения……………...…………………………………………..……..

2.1 Земляное полотно……………………………………………………………..………

2.1.1 Проектирование продольного профиля……………………………………..…….

2.1.2 Определение руководящей рабочей отметки………………………………....

2.1.3 Проектирование поперечных профилей земляного полотна…………….....

2.1.4 Подсчет объёмов земляных работ……………………………………...…….....

2.1.5 Попикетная ведомость объёмов земляных работ (таблица 4)………………..

2.1.6 Ведомость планировки откосов земляного полотна (таблица 5)……………..

2.1.7 Проектирование водоотвода………………………………………………….….…

2.1.8 Определение ширины постоянной и временной полос отвода (таблица 6)..

2.1.9  Ведомость объёмов работ по рекультивации резервов (таблица 7)……...

2.2 Дорожная одежда…………………………………………………………………...…

2.2.1 Исходные данные…………………………………………………..……………….

2.2.2 Определение расчетной приведенной интенсивности воздействия

нагрузки и требуемого модуля упругости………………………………………..…...

2.2.3 Конструирование дорожной одежды (таблица 8)…………………...……..….

2.2.4 Расчет дорожной одежды по допускаемому упругому прогибу………….….…..

2.2.5 Расчет дорожной одежды на сдвиг в подстилающем грунте……..……...

2.2.6 Расчет монолитных слоев из асфальтобетона на растяжение при изгибе ....

2.2.7 Ведомость потребности ДСМ (таблица 9)……………………….........................

2.3 Искусственные сооружения………………………………………………………....

2.3.1 Исходные данные для расчета малого моста и трубы………………...……..

2.3.2 Проектирование малого моста………………………………………………....

2.3.3 Проектирование водопропускной трубы………………………………………..

2.3.4 Ведомость проектируемых искусственных сооружений (таблица 10)……..

2.4 Сводная ведомость объёмов работ по строительству автомобильной

дороги (таблица 11)...…………………………………..…………………………….…...

Список литературы……………………………………………………………………………..

Графическая часть проекта

1. План трассы (формат А4×4)

2. Продольный профиль дороги (ПК0 – ПК21)(Миллиметровка 420×750)

3. Поперечные профили земляного полотна (формат А4×4)

4. Поперечный профиль дорожной одежды (формат А4×3)


1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Характеристика района проектирования

Климат

    Климат Кемеровской области континентальный: зима холодная и продолжительная, лето тёплое и короткое. Средние температуры января −17… −20 °C, июля — +17…+18 °C. Среднегодовое количество осадков колеблется от 300 мм на равнинах и в предгорной части до 1000 мм и более в горных районах. Продолжительность безморозного периода длится от 100 дней на севере области до 120 дней на юге Кузнецкой котловины.

  

                                                          Рельеф

Кемеровская область расположена на юго-востоке Западной Сибири, занимая отроги Алтая и Саян. Большая разность высот поверхности определяет разнообразие природных условий. Наивысшая точка — голец Верхний Зуб на границе с Республикой Хакасия поднимается на 2178 м, наименьшая — 78 метров над уровнем моря лежит в долине реки Томи на границе с Томской областью. По рельефу территория области делится на равнинную (северная часть), предгорные и горные районы (Кузнецкий Алатау (на востоке), Салаирский кряж (на западе), Горная Шория (на юге)), межгорную Кузнецкую котловину.

Растительность и почвы

Растительность весьма многообразна. На горных вершинах встречаются растения тундры и альпийских лугов, среднегорье и низкогорье поросло «чернью» — пихтово-осиновыми лесами с высокотравьем и реликтовыми растениями. Предгорья и межгорные котловины заняты растительностью степей и лесостепей. Островками встречаются сосновые боры, а в Горной Шории и в бассейне реки Кондомы у Кузедеево находится реликтовая роща сибирской липы. Разнообразие рельефа и климата создаёт пестроту почвенного и растительного покрова. Наибольшую площадь занимают разновидности дерново-подзолистых почв, в Кузнецкой котловине преобладают чернозёмы, обладающие высоким плодородием.

Инженерно- геологические условия

Грунты по трассе представлены следующим геологическим разрезом:

- растительный грунт – 0.24м

- суглинок тяжелый песчанистый 1.96м

- суглинок легкий пылеватый 1.15м

- глина – ниже.

Уровень стояния грунтовых вод  - 3,50 м.


1.2 Технические нормативы проектируемой дороги

Таблица 1 - Технические нормативы

№ п/п

Наименование показателей

Единица измерения

Величина показателей

1

2

3

4

1

Интенсивность движения

авт/сут.

1860

2

Категория дороги

III

3

Расчетная скорость движения

км/ч

100

4

Число полос движения

шт.

2

5

Ширина полосы движения

м

3,50

6

Ширина проезжей части

м

7,00

7

Ширина обочины

м

2,50

8

Ширина земляного полотна

м

12,00

9

Ширина краевой полосы

м

0,50

10

Радиусы кривых в плане:

   - рекомендуемый

   - наименьший

м

м

3000

600

11

Продольные уклоны:

   - рекомендуемый

   - наибольший

30

50

12

Радиусы вертикальных кривых в профиле:

 выпуклые:

   - рекомендуемый

   - наименьший

 вогнутые:

   - рекомендуемый

   - наименьший

м

м

м

м

70000

10000

8000

3000

13

Наименьшая расчетная видимость:

- встречного автомобиля

- для остановки

м

м

350

200

14

Габариты мостов

Г-9,5

15

Тип покрытия

Усовершенствованный

Капитальный

1.3 Трасса дороги

Воздушная линия

      Направление трассы воздушной линии Северо-Западное. Воздушная линия между населенными пунктами А и Б пересекает две автомобильные дороги,озеро Черное и непроходимые болота близ озера. Учитывая необходимость обхода главного препятствия, можно сделать вывод, что проложение трассы по воздушной линии является нецелесообразным. Для выбора оптимального проложения трассы предусмотрен вариант трассы - южнее воздушной линии. Длина воздушной линии составляет 2760м.

Трасса дороги

      От начального пункта трасса проложена в Юго-Западном направлении: начальное направление ЮЗ:66°00'. Угол поворота α1 = 57 °00'.

Угол поворота намечен с целью обхода непроходимой местности и пересечения с р Голубая под углом близким прямому. В вершине угла поворота вписана круговая кривая радиусом 800м. С целью обеспечения безопасности движения на круговой кривой предусмотрено устройство переходных кривых.

     Общее протяжение трассы - 3090 м. Коэффициент развития трассы 1,12. Трасса пересекает 2 реки на ПК 10+40 - р. Голубая;на ПК 14+60 - р.Беличка.


2.1.5 Попикетная ведомость объёмов земляных работ

Таблица 4 – Ведомость объёмов земляных работ.

Поперечник

Крутизна откосов

Рабочая отметка

Расстояние между поперечниками

Дорожный объем

Левая

Правая

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

4

4

1,5

1,5

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

4

4

4

1,5

1,5

1,5

1,5

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

1

3

5,94

3,43

3

1,72

1,67

1,88

0,74

0,41

0,71

0,2

0

1,75

3

5,23

6

9,04

6

5,17

3

0,94

1,6

3

4,33

4

3,24

3

1,46

1,9

2,01

0

-1

-2,84

-2,9

-1

0

3

5,94

3,43

3

1,72

1,67

1,88

0,74

0,41

0,71

0,2

0

1,75

3

5,23

6

9,04

6

5,17

3

0,94

1,6

3

4,33

4

3,24

3

1,46

1,9

2,01

0

-1

-2,84

-2,9

-1

0

1,73

40

60

100

9

61

30

100

100

100

100

100

50

50

36

64

8

32

47

13

61

39

100

51

49

60

40

33

67

100

100

41

24

38

20

8

29

43


2.1.6 Ведомость планировки откосов земляного полотна

Таблица 5 - Ведомость планировки откосов

Проектный километр

Участок

ПК…+…

Расстояние, L

Средняя рабочая отметка

Коэффициент заложения откосов,

Удвоенная длина образующей откоса

Площадь укрепления откосов

Насыпь

Выемка

засевом трав

бетонными плитами

каменная наброска

всего

Насыпь

Выемка

Насыпь

Выемка

Насыпь

Выемка

Насыпь

Выемка

засевом трав

бетонными плитами

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

1

1

1

1

0+00 0+40

0+40 2+09

2+09 9+36

9+36 10+00

40

169

727

64

2

3,84

1,38

4,12

4

1,5

4

1,5

16,49

13,85

11,38

14,85

659,6

2340,65

8273,26

950,4

659,6

2340,65

8273,26

950,4

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

10+00 10+08

10+08 10+87

10+87 11+61

11+61 13+51

13+51 15+33

15+33 18+41

19+43 20+00

18+41 18+62

18+62 19+28

19+28 19+43

8

79

74

190

182

308

21

66

15

57

5,62

7,01

4,72

2,14

3,51

1,67

0,90

0,5

1,94

0,5

1,5

1,5

1,5

4

1,5

4

4

4

4

4

20,26

25,38

17,02

17,65

12,66

13,77

7,42

4,12

16,00

4,12

162,08

2005,02

1259,48

3353,5

2304,12

4241,16

422,94

  86,52

  1056

   61,8

162,08

2005,02

1259,48

3353,5

2304,12

4241,16

  86,52

  1056

61,8

422,94

      Итого

 25972,21

1204,32

27176,53


2.1.8 Определение ширины постоянной и временной полос отвода

Таблица 6 - Ширина постоянной и временной полос отвода

Участок ПК…+…

Расстояние, L, м

Коэффициент заложения откоса, m

Средняя рабочая отметка, hср, м

Временная

Постоянная

Lвр

Fвр

Lп

Fп

1

2

3

4

5

6

7

8

0+00 – 0+40

0+40 – 2+09

2+03 – 9+36

9+36 – 10+08

10+08 – 10+87

10+87 – 11+61

11+61 – 13+51

13+51 – 15+33

15+33 – 18+41

18+41 – 18+62

18+62 – 19+28

19+28 – 19+43

19+43 – 20+00

40

169

727

72

79

74

190

182

308

21

66

15

57

4

1,5

4

1,5

1,5

1,5

4

1,5

4

4

4

4

4

2

3,84

1,38

4,74

7,01

4,72

2,14

3,51

1,67

0,5

1,94

0,5

0,90

90

33,52

85,04

36,22

43,54

36,16

91,12

32,53

87,36

32,62

43,26

32,62

81,2

3600

5664,88

61824,08

2607,84

3439,66

2675,84

17312,8

5920,46

26906,88

685,02

2855,16

489,3

4628,4

47,6

25,52

42,64

28,22

35,54

28,16

48,72

24,53

44,96

19,76

35,26

19,76

38,8

1904

4312,88

30999,28

2031,84

2807,66

2083,84

9256,8

4464,46

13847,68

414,96

2327,16

296,4

2211,6

Итого

138610,32

76958,56

Среднее

55,78

33,81


2.1.9 Ведомость объемов работ по рекультивации резервов

Таблица 7 – Ведомость объемов работ по рекультивации

№№ п/п

Местоположение резерва

Протяжение резерва, м

Средняя глубина резерва, м

Ширина резерва поверху, м

Площадь резерва, м2

Средняя мощность растительного грунта, м

Объем снимаемого грунта, м3

Объем растительного грунта для восстановления площади резерва, м3

Удобрение, вспашка, боронование и посев трав,м2

От ПК+

До ПК+

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

2

3

4

5

0+00

2+09

11+61

15+33

19+43

0+40

9+36

13+51

18+41

20+00

40

727

190

308

57

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

19

19

19

19

19

760

13813

3610

5852

1083

0,24

0,24

0,24

0,24

0,24

182,4

3315,12

866,4

1404,48

259,92

184,22

3348,27

875,06

1418,52

262,52

1842,2

33482,7

8750,6

14125,2

2625,2

Итого

60885,9


1.3.1 Ведомость углов поворота, прямых, круговых и переходных кривых

Таблица 2 - Ведомость углов поворота, прямых, круговых и переходных кривых.

№№ Углов поворота

Углы

Кривые

Положение вершины угла

Элементы круговой кривой

Элементы переходных кривых, измененной круговой

и полного закругления

ПК

+

влево αлев,град.

вправо αпр,град.

R

Тк,м

Бк,м

2β,

град.

γ = α - 2β

t

ρ,м

L

R1=R+ρ

К1,м

К2=К1 + 2L

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

НТ

0

00

ВУ1

15

90

57

800

434, 37

110, 31

8°36

48°24

59,99

0,75

120

800, 75

675,74

915,74

КТ

30

90

Итого

57

915,74

№№ Углов поворота

Кривые

Главные точки закругления

Прямые

Элементы переходных кривых, измененной кривой и полного закругления

НЗ=ВУ-Т1

НКК=НЗ+L

ККК=КЗ-L

КЗ=НЗ+К2

S

l

Румбы линий

Т1к+t,м

Д=2Т1-К2,м

Б1=Бк+ρ,м

ПК

+

ПК

+

ПК

+

ПК

+

Измеренный, r1

Вычисленный, r2

1

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

НТ

1590

1095,64

ЮЗ:66

ЮЗ:66

ВУ1

494,36

72, 98

111, 06

10

95,64

12

15,64

18

91,38

20

11,38

1572,98

1078,62

СЗ:57

СЗ:57

КТ

Итого

Продолжение таблицы 2.

ΣК2+Σl=Lтр   1095,64 + 1078,62 + 915,74= 3090

ΣS-ΣД=Lтр   1590 + 1572,98 – 72,98= 3090

2ΣТ1-ΣК2=ΣД   2 * 494,36 – 915,74= 72,98

Σαлев - Σαпр = A1 - A2  0 – 57= 246303

       -57= -57


1.3.2 Эксплуатационно-технические показатели плана трассы

Таблица 3 - Эксплуатационно-технические показатели

Наименование показателей

Единица измерения

Величина показателей

1

2

3

1.  Длина трассы

2.  Коэффициент развития трассы

3.  Количество углов поворота

4.  Средняя величина углов поворота

5.  Средний радиус поворота  

6.  Минимальный радиус поворота

7.  Обеспечение видимости в плане

8.  Количество пересечения в одном     

   уровне

9.  Количество мостов

10. Количество труб

11. Протяжение участков,   

     неблагоприятных для устойчивости

     земляного полотна

12. Протяжение участков. проходящих  

     по ценным угодьям:

           лес

           пашня

км

шт.

град.

м

м

шт.

шт.

шт.

м

м

м

3,090

1,12

1

57

800

800

обеспечена

2

2

1

300

430

3170

2.1 Земляное полотно

2.1.1 Проектирование продольного профиля

  Продольный профиль запроектирован в соответствии с требованиями СНиП 2.05.02-85

Проектная линия нанесена по методу Антонова с использованием шаблонов вертикальных кривых в основном по обертывающей, с учетом рекомендуемых рабочих отметок и контрольных точек:

  -пересечение с существующей дорогой, Hпк8+50= 147,50м

  -минимальная высота моста,

  -минимальная высота насыпи у трубы, 

Минимальный радиус: выпуклой кривой –

вогнутой -

Максимальный радиус: выпуклой кривой -

вогнутой -

Максимальный продольный уклон -

Максимальная высота насыпи -

Наибольшая глубина выемки  - 2,9м;

Минимальная длина: выпуклой кривой -

вогнутой -

На всем протяжении запроектированная проектная линия обеспечивает в продольном профиле видимость больше минимально допустимой.


2.1.2 Определение руководящей рабочей отметки

Величина руководящей рабочей отметки зависит от дорожно-климатической зоны, типа местности по характеру увлажнения, вида грунта земляного полотна и расчетного уровня снегового покрова, от поверхности длительно стоящих вод, от высоко стоящих вод.

I.Рекомендуемые рабочие отметки для:

1.Первого типа местности на    ПК 0+00 – 10+00;

                                                    ПК 10+70  14+00

ПК 15+30 – 20+00.

Рисунок 1 – Схема для определения рекомендуемой рабочей отметки для первого типа местности

                                                            (1)

где    - ширина обочины, ;

         - уклон обочины,

 

2.Третьего типа местности на ПК 10+00 – 10+70;

                                                  ПК 14+00 – 15+30.

   а) На участках с длительно стоящих поверхностных вод.

Рисунок 2 – Схема для определения рекомендуемой рабочей отметки для третьего типа местности

                                                  (2)

где    - глубина длительно стоящих вод,

         - возвышения поверхности покрытия над уровнем воды,

   б) На участках с высоким стоянием грунтовых вод.

Рисунок 3 – Схема для определения рекомендуемой рабочей отметки для третьего типа местности

                                              (3)

где    - возвышения поверхности покрытия над уровнем грунтовых вод,

       

       - глубина залегания грунтовых вод,  (по заданию)


II.Рекомендуемая рабочая отметка по условию не заносимости дороги снегом.

Рисунок 4 – схема для определения рекомендуемой рабочей отметки по условию

                                                            (4)

где  - толщина снегового покрова,  (по заданию);

       - минимальное возвышения бровки насыпи над уровнем снегового покрова.

       

.

Рекомендуемую рабочую отметку по каждому типу местности сравниваем с рекомендуемой рабочей отметкой по снега незаносимости и принимаем наибольшую.

Для первого типа местности         и  ;

.

Для третьего типа местности:     ,    и  ;

.


2.1.3 Проектирование поперечных профилей земляного полотна

Устанавливаем степень пригодности суглинка тяжелого песчанистый для устройства рабочего слоя земляного полотна: согласно СНиП 2.05.02-85 средняя величина относительного морозного пучения для суглинка тяжелого пылеватого на местности I типа по увлажнению составляет 2-4%. В данном случае суглинок тяжелый песчанистый относится к  II группе по степени пучинистости.

Такие грунты во II дорожно-климатической зоне используются в рабочем слое земляного полотна без ограничений. Значит, для отсыпки насыпи будет использоваться грунт  из притрассовых резервов и выемок.

Учитывая требования  СНиП и руководствуясь типовыми решениями назначаем следующие типовые конструкции земляного полотна.

Тип 1 при hнас< 3,0; с заложением откосов m=4, n=6

на участках:  ПК 0+00 – ПК 0+40

 ПК 2+09 – ПК 9+36

 ПК 11+61 – ПК 13+51

 ПК 15+33 – ПК 18+41

 ПК 19+43 – ПК 20+00

Тип 3 при hнас =3,0 – 6,0м; с заложением откосов m=1,5

На участках: ПК 0+40 – ПК 2+09

 ПК 9+36 – ПК 10+08

 ПК 10+87 – ПК 11+61

 ПК 13+51 – ПК 15+33

Тип 4 при hнас =6,0 – 12,0м; с заложением откосов m=1,5

На участках: ПК 10+07 – ПК 10+87

Тип 7б при hнас < 1,0м; с заложением откосов m=4, n=1,5

 

На участках: ПК 18+41 – ПК 18+62

 ПК 19+28 – ПК 19+43

Тип 9 при hнас = 1,0 – 5,0м; с заложением откосов m=4, n=1,5

На участках: ПК 18+62 – ПК 19+28


2.1.4 Подсчет объемов земляных работ

Объемы земляных работ определены с применением компьютерной программы с учетом поправок:

– на разность рабочих отметок

– на устройство проезжей части

– на снятие растительного слоя

– на устройство искусственных сооружений

Исходные данные

  1.  Ширина земляного полотна – 12,0м
  2.  Ширина проезжей части – 7,0м
  3.  Уклон обочины – 40‰
  4.  Уклон проезжей части – 20‰
  5.  Толщина дорожной одежды – 0,62м
  6.  Толщина растительного слоя – 0,20м
  7.  Ширина обочины – 2,5м
  8.  Ширина укрепленной полосы – 0,5м
  9.  Ширина обочины за укрепительной полосой –  1,5м
  10.  Толщина краевой полосы – 0,62м
  11.  Толщина укрепления обочины за краевой полосой – 0,15м
  12.  Крутизна откоса – 4
  13.  Ширина кювета – 0,6
  14.  Глубина кювета – 1,5м
  15.  Крутизна откоса кювета –6
  16.  Количество поперечников – 37


2.1.7 Проектирование водоотвода

Отвод поверхностных вод предусмотрен:

от насыпей к боковым резервам

из выемок в кюветы

Поверхностные воды отведены к водопропускным сооружениям.

На участках насыпей при   (тип 1) предусмотрены резервы глубиной до 1,50 м.

Минимальная глубина кювета:

                                            (5)

где      hдо – толщина дорожной одежды, hдо=0,62м ;

c’’’ –  ширина обочины за краевой полосой, c’’’ = 2,50 м;

io  –   уклон обочины, io =0,040.

Подставив в формулу ( 5 ) значения, получим

Уклон дна водоотводных сооружений принят от 3 до 42 ‰

При уклоне дна кювета до 20‰ – без укрепления

При уклоне 20-30‰ – одерновка

При уклоне 30-50‰ – мощение


2.2 Дорожная одежда

2.2.1 Исходные данные

1.Район проектирования – Кемеровская область.

2.Дорожно-климатическая зона (подзона) – III1.

3.Перспективная интенсивность движения – 1860  авт/сут.

4.Состав движения:

  Автомобили грузоподъемностью:

- от 1,0 до 2,0 тонн – 30% - 558 авт/сут.;

- от 2,0 до 5,0 тонн – 20% - 372 авт/сут;

- от 5,0 до 8,0 тонн – 20% - 558 авт/сут;

- более 8,0 тонн – 15% - 3186 авт/cут;

- автобусы – 15% - 186 авт/cут.

5.Категория проектируемой дороги III.

6. Заданный коэффициент надежности .

7. Коэффициент прироста интенсивности движения – .

8. Грунт земляного полотна - суглинок тяжелый песчанистый.

9. Тип местности по характеру поверхностного стока и степени увлажнения – 1

10.Тип дорожного покрытия – усовершенствованный - капитальный.

11.Группа расчетного автомобиля.

Для автомобильной дороги III категорий за расчетный принимаем автомобиль

группы А с параметрами:

           Т = 100 кН - статистическая нагрузка на одиночную ось;

           Р = 0,6 МПа - давление на покрытие;

           Д = 37 см - расчетный диаметр следа колеса.

2.2.2 Определения расчетной приведенной интенсивности

воздействия нагрузки и требуемого модуля упругости.

  1.  Приведенная к расчетной нагрузке, интенсивность на последний год срока службы:

                                                              ,                                                        (6)

где  -  коэффициент, учитывающий число полос движения,  = 0,55);

       n -     общее число различных марок транспортных средств в составе транс-

                портного потока;

      -  число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств m

                 марки;

       - суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную

                 одежду транспортных средств m-й марки к расчетной нагрузке.

            

       Подставив в формулу ( 6 ) значения получим :

,

  1.  суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки:

,,                            (7)

где    - расчетное число расчетных дней в году,=125 дней;

         -  коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного

                движения от среднего ожидаемого, =1,38;

         - расчетный срок службы, =15 лет;

          - коэффициент суммирования, =15.

       Подставив в формулу ( 7 ) значения получим :

.

  1.  Минимальный требуемый общий модуль упругости конструкции

,                                        (8)

где   С – эмпирический параметр при , .

.

По формуле ( 8 ) определяем , если , не зависимо от

результата полученного по формуле ( 8 ),  должно быть не менее .

    - для дороги III категории, определяется в соответствии с

Сравниваем полученный результат  с требуемым модулем упругости  и для дальнейших расчетов принимаем наибольшее

………

Следовательно, для дальнейших расчетов принимаем

Определение расчетных характеристик грунта рабочего слоя земляного полотна при расчете дорожной одежды на прочность

Расчетная влажность грунта рабочего слоя определяется по формуле:

Wp = (Wтаб +  ∆1W - ∆2W ) * (1 + 0,1 * t ) - ∆3 ,                           (9)

где  Wтаб - это среднее многолетнее значение относительной влажности

                 грунта, Wтаб = 0,62;

     ∆1W  -  это поправка на особенности рельефа территории, ∆1W = 0,00;

     ∆2W -   поправка на конструктивные особенности проезжей части и

                 обочины, ∆2W = 0,00;

        t  -     коэффициент нормированного отклонения,t = 1,32;

       ∆3 -    поправка на влияние суммарной толщины стабильных слоев дорожной  

                 одежды, ∆3 = 0,00;

Определяем расчетную влажность рабочего слоя.

Wp =(0,60 + 0,00 + 0,00) * (1+0,1+1,32) – 0,00 = 68.

Определяем расчетные характеристики грунта.

     φгр - угол внутреннего грунта, φгр = 6,1°;

     Сгр - сцепление грунта, Сгр = 0,0072 МПа;

     Егр - модуль упругости грунта, Егр = 44,6 МПа.


2.2.3 Конструирование дорожной одежды

Таблица 8 - Расчетные значения прочностных характеристик

Слой в конструкции

Материал слоя

Толщина слоя, см

Расчет по до-пускаемому упругому прогибу,

Е,МПа

Расчет по сопротивлению сдвигу

Расчет по сопротивлению растяжению при изгибе

Модули упру-гости на поверх-ности слоев

Е,

МПа

с,

МПа

φ,

град.

Е,

МПа

Ro,

МПа

α

m

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

Плотный асфальтобетон из горячей мелкозернистой щебеночной смеси типа А, II марки (ГОСТ 9128-2009)

4

E1=3200

E1=1800

E1=4500

9,80

 5,2/

5,9

5,5

Еmin=223 Еобщ1=246 Еобщ2=224

2

Высокопористый асфальтобетон из горячей крупнозернистой щебеночной смеси II марки (ГОСТ 9128-2009)

8

E2=2000

E2=1200

E2=2800

8,00

 5,9/

7,1

4,3

Еобщ3=140

3

Пески гравелистые крупные,средние,пески мелкие и пылеватые, супесь лёгкая и тяжелая, суглинки легкие, обработанные цементом.Марки: 40

20

E3=400

E3=400

E3=400

-

-

-

Еобщ4=75

4

Песок средней крупности

(ГОСТ 9128-2009)

30

E4=120

E4=120

Грунт земляного полотна – суглинок тяжелый песчанистый

Егр=44,6

φгр =6,1° Сгр=0,0072 Wр=0,68

Егр=44,6

Сгр=0,0072

φгр =6,1°


2.2.4 Расчет дорожной одежды по допускаемому

упругому прогибу.

Конструкция удовлетворяет требования прочности и надежности.

Е= Е* К ,МПа ,                                         (10)

где   - общий расчетный модуль упругости конструкции;

       - требуемый коэффициент прочности по критерию упругого прогиба.

Е= 223 * 1,10= 246 МПа

Определяем общий модуль упругости на поверхности 1 слоя.

  Еобщ1 =   Еобщ = 246 МПа.

Расчет сводится к определению толщины слоя основания, устраиваемого из местного материала укрепленного вяжущими.

Определяем общий модуль упругости на поверхности 2 слоя.

  

  

   (по номограмме)

  

Определяем общий модуль упругости на поверхности  3 слоя.

  

  

   (по номограмме)

  

Определяем общий модуль упругости на поверхности  4 слоя.

  

     

   (по номограмме)

  

Определяем необходимую толщину 3 слоя.

  

  

   (по номограмме)

  см

Определяем общую толщину дорожной одежды.

, см,                                          (11)

см.

2.2.5 Расчет дорожной одежды на сдвиг в подстилающем

грунте.

Конструкция удовлетворяет требования прочности, при сдвиге в подстилающем грунте при условии:

,                                                           (12)

где   Т – расчетная активное напряжения сдвига;

       - требуемый коэффициент прочности по критерию сдвига,

Определяем средний модуль упругости многослойной конструкции дорожной одежды.

 ,                             (13)

Определяем удельное активное напряжения, вычислив отношения:

=459.

Определяем удельное активное напряжения, вычислив отношения:

;

;

;

(по номограмме).

Определяем активное напряжения сдвига.

,                                                   (14)

где  - удельное активное напряжения,.

Определяем предельную величину активного напряжения сдвига.

,                           (15)

где  - коэффициент учитывающий особенность работы конструкции,;

       - сцепления в грунте земляного полотна, ;

       - средний взвешенный удельный вес конструкции слоев расположенных  

              выше проверяемого слоя,;

       - глубина расположения поверхности слоя проверяемого на сдвиг от

               верха конструкции;

       - расчетная величина угла внутреннего трения материала проверяемого

               слоя,.

,МПа,

Проверяем условия прочности по формуле (12)

,Мпа ,

.

Вывод:  следовательно, конструкция дорожной одежды удовлетворяет требования прочности на сдвиг.


2.2.6 Расчет монолитных слоев из асфальтобетона

на растяжения при изгибе.

Конструкция удовлетворяет требования прочности, при изгибе в подстилающем грунте при условии:

,                                                    (16)

где  - наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое;

     - требуемый коэффициент прочности по критерию растяжению при изгибе,             

              

Определяем средний модуль упругости:

,

Определяем общий модуль упругости оснований.

.

Определяем растягивающие напряжения от единичной нагрузки, вычислив отношения:

,

,

(по номограмме).

Определяем наиболее растягивающее напряжение.

,                                              (17)

где  - растягивающее напряжение от единичной нагрузки.

       - коэффициент учитывающий особенности напряженного состояния

       покрытия конструкции,

 

Определяем прочность материала асфальтобетонной смеси при изгибе.

,                                   (18)

где  - нормативное значение предельного сопротивления растяжения при

             изгибе,;

       - коэффициент снижения прочности в следствии с усталостным явлением

       при многократном приложении, определяется по формуле (19);

      - коэффициент учитывающий снижения прочности во времени от

       воздействия природно-климатических факторов,;

       - коэффициент вариации прочности на растяжении,;

       t – коэффициент нормативного отклонения.

,                                                        (19)

где  - коэффициент учитывающий различия в реальном и лабораторном

      режимах растяжения повторной нагрузки,=7,1;

      - показатель степени зависящий от свойств материала рассчитываемого

      слоя,.

,

.

Проверяем условие прочности по формуле (1)

,

.

Вывод:  следовательно, конструкция дорожной одежды удовлетворяет условию прочности слоев из асфальтобетона на растяжения при изгибе.


Покрытие

Основание

Дополнительный слой основания

Плотный асфальтобетон из горячей мелкозернистой щебеночной смеси типа А, II марки

h1= 4см

Высокопористый асфальтобетон из горячей крупнозернистой щебеночной смеси II марки

h2 = 8см

Пески гравелистые крупные,средние,пески мелкие и пылеватые, супесь лёгкая и тяжелая, суглинки легкие, обработанные цементом.Марки: 40

h3=20см

Песок средней крупности

h4= 30см

Приготовление на 100 т

Укладка на 1000м2

Приготовление на 100т

Укладка на 1000м2

Укладка 1000м2

Укладка на 100мЗ (в плотном теле)

ГЭСН  81-02-27-2001, сборник №27

27-10-002-1

27-06-020-1

27-10-002-9

27-06-020-6

27-04-005-1

27-04-005-4

27-04-001-1

таблица 1.1

Щебень

Песок природный

Минеральный порошок

Битум вязкий

Поверхностно-актив-

ные добавки

Асфальтобетон-ная смесь

Щебень

Песок

Минеральный порошок

Битум вязкий

Поверхностно-актив. добавки

Асфальтобетон- ная смесь

Асфальтобетонная смесь

Щебеночно-гравийно-песчаная смесь, обработанная цементом

Песок

Вода

м3

м3

m

m

кг

m

м3

м3

m

m

кг

m

м3

м3

м3

м3

2.2.7 Ведомость потребности ДСМ

Таблица 9 – Ведомость потребности дорожно-строительных материалов


                                2.3 Искусственные сооружения

2.3.1.Исходные данные для расчета малого моста на ПК 10+40

и трубы на ПК 2+70

1.Определяем номер ливневого района Кемеровской области – 5

2.Определяем вероятность превышения паводка для трубы на дороге III   категории.

 

3.Определяем интенсивность дождя часовой продолжительности.

 ;

4.Площадь водосборного бассейна:

  а) для моста ;

  б) для трубы .

5.Длина главного лога:

  а) для моста ;

  б) для трубы .

6.Средний уклон главного лога:

  а) для моста ;

  б) для трубы .

7.Уклон лога для сооружения:

б) для трубы

8.Определяем коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к интенсивности дождя расчетной продолжительности:

  а) для моста ;

  б) для трубы .

9.Определяем коэффициент редукции:

  а) для моста ;

  б) для трубы .

10.Определяем коэффициент потерь стока:

  а) для моста ;

  б) для трубы .

11.Определяем максимальный ливневый расход:

                                    (20)

  а) для моста

;

  б) для трубы

.

12.Определяем коэффициент дружности половодья и показатель степени.

;

.

13.Определяем средний многолетний слой стока.

14.Определяем коэффициент вариации.

.

15.Определяем коэффициент асимметрии.

                                                             (21)

        =1,125.

16.Определяем модульный коэффициент.

.

17.Определяем расчетный слой суммарного стока.

                                                      (22)

     .

18.Определяем коэффициент заозерности.

.

19.Определяем коэффициент заболоченности.

.

20.Определяем максимальный снеговой расход.

,,                                (23)

  а) для моста

;

  б) для трубы

.


2.3.2.Проектирование малого моста (ПК 10+40)

1.Устонавливаем расчетный расход.

   

2.Назначаем тип укрепления под мостом.

  Одиночное мощение с подбором лица и грубым приколом на щебне, размер камня – 15 см при средней глубине потока 0,4м.

Определяем допустимую скорость потока воды при средней глубине потока

3.Определяем скорость в сжатом сечении.

,                                                    (19)

   .

4.Определяем глубину воды перед мостом, для свободного истечения.

,                                                      (20)

где - ускорение свободного падения, .

      .

5.Определяем расчетное отверстие моста при свободном истечении.

,                                                    (21)

     .

6.Назначаем типовое сборное пролетное строение для перекрытия моста.

Принимаем 2 типовое сборное железобетонное пролетное строение для автодорожных мостов.

- длина пролета

- строительная высота 

- расчетный пролет  

7.Определяем минимальную высоту моста для свободного истечения.

                                          (22)

где - зазор от воды до низа пролетного строения,  

   .

8.Определяем длину моста для свободного истечения.

       На свайных опорах с заборными стенками.

                                                    ,                                                    (23)

где  - зазор между соединениями пролетными строениями для двух и более

               пролетов, ;

       - сумма длин пролетных строений, перекрывающих пролеты моста.

Так как это однопролётный мост, соответственно  =

2.3.3. Проектирования трубы на (ПК 2+70)

1.Устанавливаем расчетный расход

  м3

2.Принимаем безнапорные режимы трубы.

Подбираем типовое отверстие трубы и определяем ее гидравлически характеристики:

Расход  м3/с  может пропустить прямоугольная труба с размерами 3,0 x 3,0 м с гидравлическими характеристиками:

- глубина воды перед трубой, .

- скорость воды на выходе из трубы, .

3.Определяем минимальную высоту насыпи у трубы.

                                                 (24)

где  - высота трубы,

      - толщина звена,

      - толщина засыпки трубы у входного оголовка,

4.Определяем длину трубы без оголовков

       (25)

где  - ширина земляного полотна,

      - коэффициент заложения откоса насыпи,

      - уклон трубы,  

      - толщина отсыпки оголовка,

      - угол между осями трубы и дороги,

      - высота насыпи над трубой,

      - высота трубы,

5.Принимаем 17 звена длиной по , тогда

6.Определяем полную длину трубы с оголовками

                                                    (26)

где  - длина оголовка,


2.3.4 Ведомость проектируемых искусственных сооружений

Таблица 10 - Ведомость проектируемых искусственных сооружений

№п/п

Местоположение

Расчетный режим воды, Q.м³/с

Минимальная глубина лога перед сооружением, hл, м

Глубина подпертой воды перед сооружением, Н, м

Гидравлический режим

Тип и отверстие сооружений

Длина моста или трубы с оголовками,  L, м

Примечание

км

ПК+

ВП,%

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

1

2+70

2

13,2

3,01

-

безнапорный

Прямоугольная железобетонная труба d=3,0м

2

2

10+40

2

48,33

2,21

0,4

Свободное истечение

Cборное железобетонное пролетное строение

Lp =11,40

3

2

14+60

2

Без расчета

Свободное истечение

Cборное железобетонное пролетное строение

Lp =11,40


2.4 Сводная ведомость объемов работ

Таблица 11 - Сводная ведомость объемов работ

№ п/п

Наименование работ

Единица измерения

Количество

Примечание

1

2

3

4

5

1

2

3

1

2

1

2

1

2

3

4

1.Основание трассы и подготовительные работы

Восстановление трассы

Оформление водоотвода земель

Рекультивация земель занимаемых во временное пользование

2.Земляное полотно

Общий объем оплачиваемых земляных работ в том числе:

    в насыпях:

    в выемках:

Укрепление откосов земляного полотна засевом трав

3.Искусственные сооружения

Устройство сборных железобетонных мостов

Устройство круглой железобетонной трубы

d=2,0 м

4.Дорожная одежда

Устройство доп.слоя основания из песка средней крупности толщиной 30 см

Устройство основания из фракционированного щебня с заклинкой цементом толщиной 25см

Устройство нижнего слоя покрытия из горячей крупнозернистой пористой асфальтобетонной щебеночной смеси IIмарки толщиной 10 см

Устройство верхнего слоя покрытия из горячей мелкозернистой плотной асфальтобетонной щебеночной смеси II марки толщиной 5 см

Км

Га

Га

шт/м

шт/м

Таблица 6

Таблица 6

Таблица 4

Таблица 5

Таблица 10

Таблица 10


Список литературы

Лавриненко Л.Л. Изыскания и проектирование автомобильных дорог: учебник для техникумов / Л.Л.Лавриненко. – М.: Транспорт, 1991. – 296 с.

Красильщиков И.М. Проектирование автомобильных дорог: учебное пособие для средне-специальных учебных заведений / И.М.Красильщиков. - М.: Минтранс, Федеральный дорожный департамент, 1994. – 216 с.

Антонов Н.М. Проектирование и разбивка вертикальных кривых на автомобильных дорогах. – М.: Транспорт, 1968. – 152 с.

ГОСТ Р.21.1701-97. Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации автомобильных дорог. – Введ,1997.-01.06. – М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 1997. – 26 с.

ОДН 218.046-01. Отраслевые дорожные нормы. Проектирование нежестких дорожных одежд. – Введ. 2001 –01.01. –М.:2001. – 94.

ГЭСН-2001. Государственные элементные сметные нормы на строительные работы Сборник 27 Автомобильные дороги. – М.: Госстрой,2001. – 88 с.

СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. – Введ.1987. – 01.01. – М.: ЦИТП Госстрой СССТ,1986. – 56 с.

Типовые материалы 503-0-48.87. Земляное полотно автомобильных дорог общего пользования. – Введ. 1987. – 30.03 – М.: 1987. – 55 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

23759. Наименьшее общее кратное 73 KB
  Основная цель: тренировать способность к нахождению НОК на основе разложения чисел на простые множители способность к рефлексии собственной деятельности; повторить и закрепить распределительное свойство умножения правило деления произведения на число действия с многозначными числами формулы объема и площади поверхности куба. – Чему мы научились на предыдущих уроках Мы учились находить НОД и НОК чисел разными способами. – Сегодня вы будете проверять на сколько хорошо вы усвоили метод нахождения НОД и НОК используя разложения чисел на...
23760. Признак делимости на 3 и на 9 48 KB
  Основные цели:– тренировать способность к доказательству общих утверждений на примере признаков делимости на 3 и на 9; повторить и закрепить изученные свойства и признаки делимости решение текстовых задач решение примеров на порядок действий построение формул зависимости между величинами. – Какие признаки делимости мы изучили Признаки делимости на 2 на 5 на 10 на 4 на 8 на 25. – А зачем нам нужны признаки делимости Что бы быстрее определять делится ли число на данное или нет.
23761. Признак делимости на 3 и на 9 57.5 KB
  – А зачем нам нужны признаки делимости Что бы быстрее определять делится ли число на данное или нет. Затруднения могут быть при выполнении задания тех случаях где множитель не делится ни на 3 ни на 9 или делится только на 3. 54 делится на 3 и третье т. 15 делится на 3.
23762. Признак делимости на 9 43 KB
  – А зачем нам нужны признаки делимости – Что бы быстрее определять делится ли число на данное или нет. Будет ли число представленное выражением d 235 делиться на5 – Всё зависит от того какое значение принимает d потому что если каждое слагаемое делится на 5 то и вся сумма разделится на 5 ели одно слагаемое делится на 5 а другое не делится на 5 то вся сумма не разделится на 5. 2 Будет ли число представленное выражением 271k делится на 2 –Всё зависит какое значение принимает k т. по свойству делимости произведения...
23763. Признаки делимости на 10, на 2, на 5 87.5 KB
  1 Выберите из множества A = числа кратные: а 2 б 5 в 10 г и 2 и 5 и 10. Кратные 2: 110; 300; 404; 706 т. П1 Кратные 5: 110; 215; 300 т. На доске: П2 Кратные 10: 110; 300 т.
23764. Признаки делимости на 10, на 5, на 2 42 KB
  – Выясните делится ли: 1 на 10; – Делится на 10 т. 10 делится на 10 а произведение делится на число если один из множителей делится на число. 2 100a 10b на 5; – Делится на 5 т. 100 делится на 5 а значит 100a делится на 5 10 делится на 5 а значит 10b делится на 5 следовательно вся сумма делится на 5 по свойству делимости суммы на число.
23765. Отрицание общих высказываний 39 KB
  – Что вы ещё знаете о высказываниях Высказывания бывают разного вида. – Какие бывают высказывания Высказывания бывают общие высказывания о существовании и высказывания не относящиеся ни к одному ни к другому виду. Индивидуальное задание: – Постройте отрицание следующего высказывания: Сумма простого числа и составного является составным числом. то его можно отнести к высказываниям о существовании.
23766. Отрицание общих высказываний 38.5 KB
  Основные цели: –тренировать способность к построению отрицания общих высказываний; повторить и закрепить приёмы устных и письменных вычислений с десятичными дробями приближения чисел с точностью до данного разряда с недостатком и избытком признаки делимости. – Здравствуйте ребята Какую тему мы начали изучать Отрицание общих высказываний. – Сегодня мы продолжим работать с отрицанием высказываний.