Городские транспортные системы

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА И СТРОИТЕЛЬСТВА Факультет: Городское строительство и хозяйство Кафедра: Городское строительство и хозяйство КУРСОВОЙ ПРОЕКТ «Городские транспортные системы»

Преподаватель: Макачёв А.Ю.

Студент: Минько М. А. ГСХ 08−178

Содержание Исходные данные показатели Проектирование поперечного профиля улицы Размещение на поперечном профиле улицы подземных инженерных коммуникаций Схема конструкции дорожной одежды. Выбор и расчет конструкции дорожной одежды для запроектированной улицы Определение общей потребности площади для автостоянок и места их размещения. Схема организации движения на подъезде и на автостоянке Литература профиль улица дорожный конструкция Исходные данные Местонахождение города (дорожно-климатическая зона) — IV

Города — 340 тыс. чел.

Жилого района — 35 тыс. чел.

Рабочих пром. зоны — 28 тыс. чел.

Марки транспортных средств:

Легковые Грузовые:

КРАЗ грузоподъемность 12 т.

ЗИЛ грузоподъемность 6,0 т.

Вольво грузоподъемность 14,5 т.

КАМАЗ грузоподъемность 10 т.

Автобусы Интенсивность движения в час «пик»:

Транспорта в одном направлении:

Легковые — 1240 авт./ч КРАЗ- 145 авт./ч ЗИЛ — 169 авт./ч Вольво — 134 авт./ч КАМАЗ — 157 авт./ч Автобусы — 40 авт./ч Пешеходов — 6700 пеш./ч Грунтовые условия — суглинок Тип местности по условиям увлажнения — 2

Скорость движения транспорта — 60 км/ч = 16,7 м/с Расстояние между регулируемыми перекрестками — 800 м Время цикла работы светофора Т=45+5+30+5=85 сек

tз tж tк tж На поперечном профиле улицы должны быть размещены следующие подземные инженерные коммуникации: силовой кабель; трубы канализации; газопровод низкого давления.

Проектирование поперечного профиля улицы Определяем размеры элементов улицы Определение ширины проезжей части улицы.

Ширина проезжей части улицы зависит от ширины одной ее полосы и числа полос движения, необходимых для пропуска заданного транспортного потока. Таким образом, для установления ширины проезжей части нужно знать:

пропускную способность одной полосы движения для каждого вида транспорта;

необходимое число полос движения;

ширину каждой полосы движения.

Рассчитываем пропускную способность одной полосы движения.

Пропускную способность одной полосы движения находим по формуле: Nч=3600v/L

Где: v — расчетная скорость движения, м/с

Lдинамический габарит, или безопасное расстояние между транспортными единицами, двигающимися попутно в колонне (включая собственную длину), м. Определяется по формуле:

L = vt+(Kэv2/2g (ц+i))+l+S

Где: v — скорость движения различных типов транспорта, м/с;

t — промежуток времени, с, между моментами торможения переднего и следующего за ним автомобилей, равный времени реакции водителя (зависит от квалификации водителя и принимается в пределах 0,7−1,5 с), принимаем t=0,9 с Кэ — коэффициент эксплуатационного состояния тормозов Кэ=1,4 для легкового автомобиля

Кэ=1,7 для грузового автомобиля

g — ускорение свободного падения = 9,81 м/с2

ц — коэффициент сцепления пневматической шины колеса с покрытием, изменяющейся в зависимости от состояния покрытия от 0,8 до 0,1; в данном случае принимаем ц =0,3

i — продольный уклон, принимаемый при движении на подъеме со знаком плюс, при движении на спуске — со знаком минус, в данном случае условно расчет ведем для горизонтального участка, т. е. i=0

1 — длина экипажа, м

Длина транспортных средств:

Для расчета принимаем 1 легковой = 5 м; 1 грузовой = 8 м.

S — расстояние между автомобилями после остановки, принимаем равным 2 м.

Вычисляем динамический габарит для автомобилей при скорости движения v=

16,7 м/с (или 60 км/ч):

Для легковых автомобилей:

Lлег = 16,7*0,9+(1,4*16,72/2*9,8*0,3)+5+2 = 88.43 м;

Для грузовых автомобилей:

Lгруз = 16,7*0,9+(1,7*16,72/2*9,8*0,3)+8+2 = 105.66 м;

Пропускная способность одной полосы проезжей части улицы для каждого вида транспорта на перегоне:

Nлег=3600*16,7/88,43 = 680

Nгруз=3600*16,7/105.66 =569

При определении пропускной способности линий массового маршрутного транспорта, в том числе и автобусов, следует исходить из того, что она практически обуславливается пропускной способностью остановочных пунктов. Пропускную способность остановочного пункта для автобуса можно вычислить по формуле:

N0=3600/T

Где Т — полное время, в течении которого автобус находится на остановочном пункте, с:

T=t1+t2+t3+t4

Где: t1 — время, затрачиваемое, но подход к остановочному пункту (время торможения), с;

t2- время на посадку и высадку пассажиров, с; t3- время на передачу сигнала и закрывание дверей, с; t4- время на освобождение автобусом остановочного пункта, с. Находим отдельные слагаемые:

t1= 2-l3/b

где: 13 — «промежуток безопасности» между автобусами при подходе их к остановке, равный по длине одному автобусу (10 м);

b — замедление при торможении, принимаемое равным 1 м/с2

t1= 2*10/1 =4,47=5 с

t2= в*л*t0/k

где: в — коэффициент, учитывающий, какая часть автобуса занята выходящими и входящими пассажирами по отношению к нормальной вместимости автобуса; для остановочных пунктов с большим пассажирооборотом, в =0,2;

л — вместимость автобуса, равная 60 пассажирам;

t0 — время, затрачиваемое одним входящим или выходящим пассажиром, равное 1,5 с;

к — число дверей для выхода или входа пассажиров, равное 2;

t2=0,2*60*1,5/2= 9 с Время на передачу сигнала и закрывание дверей t3 принимается по данным наблюдений равным 3 с.

t4= 213/a

где a — ускорение, м/с2

t4= 2*10/1 =4,47=5 с Полное время занятия автобусом остановочного пункта: T=5+9+3+5=22 с Отсюда пропускная способность остановочного пункта для автобуса равна: N0=3600/22= 164 авт/ч При вычислении пропускной способности полос проезжей части, используемой легковым и грузовым транспортом, надо учитывать, что расчетная скорость на перегоне не равна фактической скорости сообщения по улице. Реальная скорость сообщения зависит от задержек транспорта у перекрестков. Таким образом, расчетная пропускная способность полосы проезжей части между перекрестками определяется как пропускная способность перегона с введением коэффициента снижения пропускной способности, а по формуле: N=3600vб/L

Коэффициент снижения пропускной способности с учетом задержек на перекрестках вычисляем по формуле:

б =Lп/Lп+v2/2a+ v2/2b+t v

где: Lп — расстояние между регулируемыми перекрестками, принимаемое в пределах 500−800 метров, для расчета принимаем = 700 м;

а — среднее ускорение при трогании с места, равное 1 м/с2

Ьсреднее замедление скорости движения при торможении, равное 1 м/с2

t — средняя продолжительность задержки перед светофором

v — расчетная скорость, м/с

t =(tк+2ж)/2

где: tK — продолжительность красной фазы светофора tK=35с

tж — продолжительность желтой фазы светофора, tж =5 с

t =(35+2*5)/2 = 22,5 с Коэффициент снижения пропускной способности для полос проезжей части, используемой легковым и грузовым транспортом:

б =800/(800+16,72/2*1+ 16,72/2*1+22,5*16,7) = 0,55

Для маршрутизированного транспорта коэффициент задержки движения не определяется. Таким образом, расчетная пропускная способность одной полосы проезжей части для легкового и грузового транспорта составляет:

Nлег=680*0,55 =374 авт/ч

Nгруз=569*0,52 = 313 авт/ч Определение числа полос проезжей части, необходимое для движения

транспорта Число полос для всех видов транспорта рассчитываем по формуле: n=A/N

где: А — заданная интенсивность движения транспорта по улице в одном направлении в час пик

N — расчетная пропускная способность

Для пропуска легковых автомобилей:

n= 1240/374= 3.315

Для пропуск грузовых автомобилей:

n= 605/313 = 1.93

Для пропуска автобусов:

n= 40/164 = 0,244

Пропуск транспорта заданной интенсивности движения могут обеспечить 4 полосы движения (3.315+1.93+0,244 = 5.49).

Установление ширины проезжей части улиц.

Ширина проезжей части улиц в каждом направлении определяется по формуле:

B=bn

Где: b — ширина одной полосы движения, м;

n — число полос движения Для магистральных улиц общегородского значения ширину полосы принимаем минимальную, равную 3,5 м. Расчетное число полос равно пяти, без учета полос для временной стоянки автомобилей. Общая ширина проезжей части в каждом направлении движения равна:

В=3,5*6=21 м Проверка пропускной способности магистрали у перекрестка.

Проводим проверочный расчет пропускной способности магистрали в узком сечении и у перекрестка в сечении стоп-линии. Пропускная способность в этом сечении зависит от режима регулирования, принятого на перекрестке. Расчет выполняем по формуле:

Nч=3600/tц*(t3 *(vn/2a))/Tu

Где: Nч — пропускная способность одной полосы проезжей части у перекрестка, в сечении стоп-линии, авт/ч;

tц — интервал во времени прохождения автомобилями перекрестка, принимаемый в среднем 3 с;

t3 — продолжительность зеленой фазы светофора, равная 50с;

vnскорость прохождения автомобилями перекрестка, для расчета принимаем равной 5 м/с или 18 км/ч;

а — ускорение автомобиля (1 м/с2);

Tц — продолжительность цикла работы светофора, равно 85с.

Подставляем в формулу значения указанных величин, получаем:

Nч=3600/3*(50-(5/2*l))/95= 600 авт/ч Учитывая необходимость обеспечения левых и правых поворотов на перекрестке, требующих специальных полос проезжей части, для определения пропускной способности магистрали пользуемся следующей формулой:

Nп=l, 3Nч (n-2)

Где: Nп — пропускная способность магистрали в сечении стоп-линии, авт/ч 1,3 — коэффициент, учитывающий правои левоповоротное движение

n — число полос Подставляя значения соответствующих величин в формулу, получаем

Nп=1,3*600(6−2)=3120 авт/ч

Для сравнения пропускной способности в данном случае приведем все заданные виды транспорта к одному (легковому автомобилю):

А привед=АлКл+АгКг+Аобщ.тКобщ.т Где: К — коэффициент приведения Кл=1; Кг=2; Кобщ. т=2,5

Апривед= 1240*1+ 605*2+40*2,5 = 2550 авт/ч (приведенных) Апривед

Перспективная интенсивность пешеходного движения на тротуарах в каждом направлении 6700 чел/ч. Пропускная способность одной полосы тротуара 1000 чел/ч. необходимое число полос равно:

n = 6700/1000 = 6.7 (или 7 полосы) Ширина одной полосы ходовой части тротуара 0,75 м. Таким образом, ширина ходовой части тротуара равна:

В=0,75*7 =5.25 м.

Выбор поперечного профиля.

В связи с тем, что основными элементами улиц по стоимости и сложности устройства являются проезжая часть и тротуары, намечаем вначале схему поперечного профиля улицы, используя полученную по расчету ширину проезжей части и тротуаров. После чего можно будет приступать к размещению полос зеленых насаждений, мачт освещения и подземных инженерных сетей.

Для указанных в задании условий движения рассматриваем поперечный профиль улицы :

поперечный профиль улицы без полосы для разделения встречного движения;

поперечный профиль улицы с полосой для разделения встречного движения.

В первом варианте тротуар отделен от проезжей части однорядной посадкой деревьев и от линии застройки газоном. Во втором варианте проезжей часть разделена газоном (разделительной полосой), а тротуар, примыкающий к линии застройки, отделен от проезжей части однорядной посадкой деревьев.

Для лучшей организации движения желательно наличие осевой разделительной полосы, однако, учитывая необходимость создания наиболее полной изоляции жилой застройки от шума и вибрации, вызываемых проходящим транспортом, выбираем первый вариант поперечного профиля улицы. Согласно этому варианту кроме полосы зеленых насаждений между проезжей частью и тротуаром намечается еще одна — между тротуаром и линией застройки.

Размещение зеленых насаждений.

Минимальную ширину полос зеленых насаждений, м, принимаем по следующим данным:

Посадки деревьев:

Однорядные — 2

Двухрядные — 5

Посадки кустарников:

Низкорослого — 0.8

Среднего — 1

Крупного — 1 .2

Газон — 1

Намеченные зеленые полосы в поперечном профиле проектируем шириной по 3,5 м.

Очертание поперечного профиля проезжей части Поперечный профиль проезжей части принимаем параболического очертания. Такой профиль наилучшим образом отвечает требованиям водоотвода, так как обеспечивает быстрый сток воды с проезжей части к лоткам и дождевым колодцам.

Средний поперечный уклон проезжей части принимаем равным 20%. Для разбивки поперечного профиля ширину проезжей части делим на десять равных частей по 2 м 4.9 и определяем значение ординат для промежуточных точек:

h1=4.9/2*0,02 = 0,42 м

i1=(0,42−0,37)/4.2*1000 =12%

h2=0,88*0,42=0,37 м

i2= (0,43−0,36)/4.2*1000 = 15%

h3=0,73*0,42=0,306 м

i3= (0,306−0,22)/4.2*1000 =21%

h4=0,53*0,42=0,22 м

i4= (0,22−0,122)/4.2*1000 =23%

h5=0,29*0,42=0,122 м

i5= 0,122/4.2*1000 =29%

Поперечный односкатный уклон полос зеленых насаждений принимаем равным 10% поперечный уклон тротуара (так же односкатный) -15%

I — проезжая часть III — полоса зеленых насаждений III — тротуар Поперечный профиль улицы Схема перекрестка и организация движения на нем Размещение на поперечном профиле улицы подземных инженерных Коммуникаций Из-за значительной ширины улицы для обеспечения при ремонте подземных сетей сохранности дорожной одежды, а так же для нормальной работы городского транспорта принимаем дублирование (с двух сторон улицы) сети. Глубину заложения сетей выбирают в зависимости от климатических особенностей данного района, в частности от глубины промерзания.

Обычно дублируются сети водопровода, канализации, газопровода, а так же кабельные сети. Теплосеть как правило, не дублируются. Основными условиями размещения подземных сетей являются:

размещение трубопроводов, каналов, вне проезжей части улицы, под полосами зеленых насаждений.

размещение кабельных сетей вне проезжей частей, под полосами зеленых насаждений.

соблюдение расстояний от зданий и сооружений.

Сети размещают в последовательном порядке, по увеличивающимся заглублениям, от зданий в направлении к оси улицы.

Схема конструкций дорожной одежды. Выбор и расчет одного типа конструкций дорожной одежды для запроектированной улицы Для магистральной улицы районного значения принимаем тип покрытия проезжей части — усовершенствованный капитальный. Выбираем конструкции дорожной одежды:

асфальтобетонное покрытие на щебневом основании.

асфальтобетонное покрытие на бетонном основании.

При экономическом сравнении в качестве критерия принимают приведенные затраты Ппр. Экономически обоснованным считается вариант, обеспечивающий наименьшее значение приведенных затрат.

Приведенные затраты рассчитываются в данном случае по формуле:

Ппр=Ксм+?Ск.р /(1 +Енп)+?Сс.р /(1 +Енп)+ ?СТ.Р /(1+Енп) Где: Ксм — сметная стоимость дорожной одежды Тссрок сравнения конструкции в годах, равный сроку службы наиболее долговечной из рассматриваемых конструкций Ск. р — затраты на капитальный ремонт

Сс.р. — затраты на средний ремонт Ст. рзатраты на текущий ремонт и содержание дороги

Енпнорматив для приведения разновременных затрат = 0,08

t — год осуществления затрат Поскольку в городских условиях по сравниваемым вариантам дорожных одежд создаются одинаковые или близкие друг к другу условия работы автотранспорта, то транспортные затраты будут фактически одинаковыми и из расчетов могут быть исключены.

Руководствуясь действующими нормативными документами, принимаем

Текущие ремонты осуществляются ежегодно. Расчетные показатели затрат принимаем:

Покрытие асфальтобетонное на щебневом основании:

?П1=Кэм+СкрЧ0,397+СерЧ (0,735+0,540+0,292)+Ст.рЧ12

?П1=11,83+4,93Ч0,397+0,59Ч1,567+0,064Ч12=15,62 тыс. руб.

Покрытие асфальтобетонное на бетонном основании:

?П1 =Кэм+СкрЧ0,315+СерЧ (0,681 +0,463)+Ст.рЧ15

?П1=316,07+4,93Ч0,315+0,59Ч1,144+0,064Ч15=19,25 тыс. руб.

Принимаем первый вариант конструкции дорожной одежды: покрытия асфальтобетонное на щебневом основании.

Город расположен в III дорожно-климатической зоне. Магистральная улица города находится в районе сплошной застройки. Район обеспечен поверхностным водоотводом и имеет ливневую канализацию (по степени увлажнения 1 тип местности).

Ширина проезжей части улицы 21 м (6 полос в одном направлении по 3,5 м). Грунт земляного полотна — суглинок. Водно-грунтовые условия на всем протяжении улицы приблизительно однородные.

По улице на перспективный период (кроме не учитываемых при расчете легковых автомобилей) предусмотрено движение транспорта следующего состава, авт/сут:

Грузовые: ГАЗ — 145;

ЗИЛ-169;

Вольво-134

КАМАЗ-157

Автобусы-40

В соответствии с «Инструкцией по проектированию дорожных одежд нежесткого типа» (ВСН 46−83) конструирование и расчет дорожной одежды нежесткого типа ведут в следующем порядке:

находят требуемый модуль упругости дорожной одежды исходя из перспективной интенсивности движения;

назначают конструктивные слои и определяют общую толщину дорожной одежды с учётом условий морозоустойчивости конструкции;

рассчитывают дорожную одежду:

а) по величине упругого прогиба;

б) по условию сдвига в подстилающем грунте и в промежуточных слоях из слабосвязных материалов;

рассчитывают монолитные слои дорожной одежды на растяжение при изгибе;

проверяют, отвечает ли запроектированная конструкция всем критериям предельного состояния при изменении ранее намеченной толщины или материалов отдельных конструктивных слоев одежды.

Определение требуемого модуля упругости дорожной одежды При расчете дорожных одежд нежесткого типа по допустимому упругому прогибу в качестве критерия принимают значение вертикальной деформации (прогиба) дорожной одежды в неблагоприятный по степени увлажнения период года под нагрузкой от расчетного автомобиля. По вертикальной деформации вычисляется требуемый модуль упругости конструкции:

Eтp=(pD (l- µ2)2)/l

Где: р — удельное давление от расчетного автомобиля, МПа

Dдиаметр круга, равновеликого площади контакта сдвоенного колеса расчетного автомобиля, см;

µ - коэффициент Пуассона, принимаем равным 0,3;

l — нормативный прогиб дорожной одежды, см.

При расчете дорожных одежд не жесткого типа фактическую интенсивность движения транспорта различной грузоподъемности N приводят к расчетной Np, умножая на коэффициенты привидения, казанные в таблице 44 (1). На магистральных улицах общегородского значения расчетную нагрузку принимают по схеме Н=30. Тогда расчетная интенсивность движения на одну полосу равна:

Np=145×1+157×0,05+134×1,2+169×0,05+40×0,5=412,75 т авт./сут.

Пользуясь графиком приведенным на рис. 69 (1), определяем требуемый модуль упругости.

Расчетной интенсивности 412.75 авт/сут соответствует требуемый модуль упругости 220МПа При удельном давлении на покрытие расчетного автомобиля (по схеме Н=30) р= 0,6 МПа диаметр круга, равновеликого следу колеса D=36 см и упругом прогибе дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием 1=0,9 мм требуемый модуль упругости равен: Етр=(6−36(1−0,32))/0,09=219,0 МПа Сравнивая значения требуемого модуля упругости, определенные с помощью графика и по формуле, устанавливаем что расхождение между ними не превышает 5%. В связи с этим дальнейший расчёт ведем при Етр=225 МПа Конструирование дорожной одежды.

При проектировании дорожной одежды исходим из следующих положений:

в соответствии с категорией улицы, интенсивностью и характером движения требуется применение капитального усовершенствованного покрытия, поэтому принимаем двухслойный асфальтобетон: верхний слой толщиной 8 см (мелкозернистый); нижний слой толщиной 6 см (крупнозернистый);

асфальтобетонное покрытие укладывается на щебеночное основание, верхний слой которого состоит из подобранной щебеночной смеси, обработанной в установке вязкими битумами. Толщина верхнего слоя основания 16 см;

для устройства нижнего слоя основания принимаем известняковый щебень толщиной 15 см;

4. в связи с тем что дорога проектируется в III климатической зоне и подстилающим грунтом являются глина, предусматривается дренирующий подстилающий слой из среднезернистого песка. Толщину слоя принимаем равной 20 см.

Определение расчетных характеристик грунтов и материалов.

Прочностные и деформационные характеристики грунтов сильно зависят от их влажности, плотности и структуры. По таблице 46 (1) определяем расчетную влажность для IV дорожно-климатической зоны с 2 типом местности по условиям увлажнения, суглинки непылеватые =0,7 Wт Если в качестве критерия предельного состояния дорожной конструкции принимают достижения предельного равновесия при сдвиге в подстилающем одежду грунте, расчетными характеристиками последнего являются модуль упругости Егр и коэффициент Пуассона µгр (деформационные характеристики), а так же параметры, определяющие сопротивление грунта сдвигу, угол внутреннего трения цгр и удельное сцепление сгр (прочностные характеристики). При расчете конструкции по значению упругого прогиба или общего модуля упругости расчетной характеристикой грунта является модуль упругости Егр. Расчетные значения прочностных и деформационных характеристик глинистых грунтов земляного полотна в зависимости от относительной влажности в расчетный период принимаем из таблице 47 (1):

Е= 39МПа цгр =34 град

с = 0,01МПа Расчетные характеристики среднезернистого песка:

Модуль упругости Е= 120,0MПа фгр=40 град Рекомендуемые значения модулей упругости грунтов представляют собой их средние значения, обычно встречающиеся в дорожных конструкциях, работающих в стадии обратимых деформаций. В этих условиях коэффициент Пуассона может быть принят равным 0,35.

Значение расчетных характеристик материалов, принимаемых для устройства конструктивных слоев дорожной одежды, устанавливают с учетом их вида, свойств, технологии приготовления и укладки материалов в конструкции. Расчетные характеристики асфальтобетона принимаем исходя из расчетной температуры +10°С по таблице 48 (1):

Модуль упругости Е верхнего слоя = 1500 МПа Модуль упругости Е нижнего слоя = 1000 МПа Предельное сопротивление растяжению при изгибе Rи верхнего слоя = 2 2 МПа Предельное сопротивление растяжению при изгибе Rи нижнего слоя = 1,2 МПа.

Расчетные характеристики естественных и обработанных или укрепленных органическими или неорганическими вяжущими материалами принимаем из таблиц49 и 50 (1):

Подобранные смеси из щебеночных материалов, обработанных в установке вязкими битумами:

Модуль упругости Е =350 МПа ;

Предельное сопротивление растяжению при изгибе Rи=1,1МПа ;

Щебеночные слои из известнякового щебня: Модуль упругости Е =336 МПа .

Расчет дорожной одежды по величине упругого прогиба.

Требуемый модуль упругости Етр=225 МПа .

Расчетная схема конструкции дорожной одежды в соответствии с ранее принятыми толщинами отдельных конструктивных слоев

По графику (3,2)оределяем:

Eтр=280 МПа Еобщ=280Ч1,2=336 МПа Расчет этой конструкции выполнен по номограмме рисунке 72 (1): Расчет ведем сверху

Eo6щ/E1=336/4400=0,076

h1/D=8/37=0,22

по номограмме определяем Е! общ/E1=0,03 E! общ=0,03ЧE1=0,03Ч4400=132 МПа Е общ/Е2= 132/2800=0,047

h2/D= 10/37=0,27

по номограмме определяем Е!/E1=0,026

Е!!общ=0,02ЧE1=0,026Ч4400=114,4 Мпа Расчет ведем снизу Егр/Е4=42/120=0,325

h4/D=30/37=0.81

по номограмме определяем Е общ/Е4=0,6 Е!!! общ=0,6ЧЕ4=0,6Ч120=72 МПа Е общ/Е3=114,4/350=0,32

Е общ/Ез=72/350=0,21

По номограмме находим

h3/D=0,41

h3=DЧ0,41=0,41Ч37=15,17

Расчет дорожной одежды по сдвигу в подстилающем грунте.

Средний модуль упругости одежды находится по формуле: Ecp=(E1h1+ E2h2+Е3h3+E4h4) /(h1+h2+h3+h4)

Еср=(4400Ч8+ 2800Ч10+ 350Ч15,17+ 120Ч30)/(8+10+15,17+30)=1142Мпа Находим:

1) Отношение среднего модуля упругости одежды к модулю упругости грунта:

Eср/Eгр1142/39=29.3

2)Отношение общей толщины дорожной одежды к диаметру отпечатка следа колеса расчетного автомобиля:

?h/D= 63,17/37=1,7

По этим данным с помощью номограммы рисунок 74 (1) при цгр=34° находят фа. макср=0,021. Активное напряжение сдвига от временной нагрузки фа. макс=0,021−6=0,0126 МПа.

Активное напряжение сдвига от массы вышележащих слоев одежды по номограмме, изображенной на рисунке 76 (1), составит фам=-0,0013 МПа.

Полное активное напряжение сдвига фа=0,0126+(-0,0013)= 0,0113 МПа. Допустимые активные напряжения сдвига в грунте:

Фа доп=(1/Kпр)Кк1сгр фа доп=(1/1)0,8−0,8−0,026−0,0166 МПа Таким образом, полное активное напряжение по сдвигу в грунте менее допустимо.

Расчет дорожной одежды по условию сдвига в песчаном подстилающем слое.

Этим расчетом определяют, не достигается ли предельное напряженное состояние при сдвиге в песке подстилающего слоя.

Средний модуль упругости слоев, лежащих выше песчаного Еср'=(4400Ч8+ 2800Ч10+ 350Ч15,17)/(8+10+15,17) = 2065 Мпа Модуль упругости на поверхности песчаного слоя Еобщ = 114,4 МПа.

Вычисляем отношение:

Еср/ Еобщ =2065/114,4=18,05

?h/D= 33,17/37=0,9

По полученным данным активное напряжение сдвига в песчаном слое от временной нагрузки с помощью номограммы на рисунке 76 (1): ф а. макс р=0,0035, отсюда фамакс=0,0035−0,6=0,0021 МПа.

Напряжение сдвига за счет массы слоев одежды, лежащих выше песчаного слоя определяем по номограмме на рисунке 78 (1), фа в= -0,0032 МПа Полное активное напряжение сдвига та=0,0021−0,032= -0,0011 МПа. Знак минус указывает на наличие значительного запаса прочности в песке подстилающего слоя. Поэтому в качестве подстилающего слоя можно использовать менее прочный материал, например мелкозернистый песок.

Расчет асфальтобетонного покрытия на растяжение при изгибе Средний модуль упругости асфальтобетонного покрытия:

Еср =(10 000Ч4+ 8000Ч6)/(4+6) = 880 МПа Взяв Еобщ =1000 МПа, вычисляем отношение:

Еср /Еобщ =880/1000=0,88

Sh/D = 10/37 = 0,27

По номограмме на рисунке 77 (1) по полученным данным находим максимальное удельное растягивающее напряжение уг=0,2. Тогда полное растягивающее напряжение в нижнем слое уг=1,15р уг=1,15Ч6Ч0,2=0,138 Мпа, что ниже допустимого Rи =1,1 МПа.

Поскольку дорожная одежда проектируется для городской улицы, расположенной в районе с относительно благоприятными грунтовыми и гидрогеологическими условиями, поступления воды в основание одежды из подстилающего грунта в весенний период ожидать не приходится. Поэтому выполнять расчет конструкции на морозоустойчивость в данном случае не требуется. Отвод воды, проникающей с поверхности, а так же конденсированной влаги обеспечивается сбросом из песчаного слоя в ливневую канализацию.

Определение общей потребности площади для автостоянок и места их размещения. Схема организации движения на подъезде и на автостоянке Работа предприятий промышленной зоны осуществляется в две смены. В первую смену работает 60% от общей численности трудящихся, во вторую смену работает 40% от общей численности трудящихся.

смена — 16.8 тыс. чел. (наиболее загруженная смена) смена — 11.2 тыс. чел.

Число трудящихся, прибывших на работу в промзону из жилого района, принимают пропорционально численности населения района от общей численности населения города и числа работающих.

35Ч100%/340= 10,29%

12.31%Ч 16.8/100%=2,07 тыс. чел. (1 смена)

12.31%Ч11.2/100%=1,378 тыс. чел. (2 смена) В первую смену работает 16.8 тыс. чел. По нормам на 100 работающих принимается 7 машино-мест (на расчетный срок)

n=(16 800/100)Ч7=1176мест Расчетные типы автомобилей и способы их расстановки определяют основы планировки стоянок. Для стоянок автомобилей в качестве расчетного принимают автомобиль с размерами в плане 170×410 см с минимальным расстоянием между смежными машинами 50 см. Расчетная площадь стоянки, необходимая для одного автомобиля с учетом минимальных допустимых зазоров безопасности и из площади, необходимой для маневрирования составит 220×460 см. Выбираем способ расстановки автомобилей под углом 90°. Общая потребность S = 10,12 м2Ч1176=11 901 = 1.19 га Неотъемлемым элементом перевозок является загрузка и выгрузка, осуществляемая при остановке транспортного средства. Для многих автомобильных перевозок, кроме того, характерными являются дополнительные простои автомобилей в ожидании пассажиров.

Основные условия, которые должны по возможности обеспечиваться при выборе места остановки, сводятся к следующему:

безопасность движения основного потока людей, пользующихся данным маршрутом транспорта;

минимальные помехи для преобладающих направлений транспортных потоков.

У подъезда к предприятию предусматриваются следующие стоянки автобусов:

стоянки на высадке пассажиров — 2;

стоянки в ожидании пассажиров — 3;

стоянки на посадке пассажиров — 2.

Общая площадь стоянок автобусов выезда составляет (при таком способе расстановке автомобилей площадь стоянки 1 машиноместа с учетом маневрирования составляет 18м2)

S=18Ч1176 = 21 168м2=2, 12 га.

Определение площадок автостоянки со стороны подъезда жилого района со схемой организации движения у подъезда и на автостоянке.

35 тыс. чел. — численность жилого района.

Число мест хранения легковых автомобилей на 100 чел. 200−250

На 35 тыс. чел.:

35 000Ч225/100 = 78 750 мест хранения автомобилей в жилой зоне, из них

70% - открытые стоянки, 30% - гаражи

78 750Ч70/100 =55 125 мест хранения на открытых стоянках;

78 750Ч30/100 = 23 625 мест хранения автомобилей в гаражах.

Размеры земельных участков:

Для наземных стоянок 25 м² на одно машино-место

55 125Ч25=1 378 125 м2 = 137,8 га площадь наземных стоянок для хранения автомобилей.

Для одноэтажных гаражей 30 м² на одно машино-место

23 625Ч30= 708 750 м² = 70.87 га площадь одноэтажных гаражей для хранения автомобилей.

Литература

Проектирование дорог и сетей пассажирского транспорта в городах. Е. А. Мергулов, Э. Я. Турчихин и др. (Москва Стройиздат 1980).

СНиП 2.07.01−89. Градостроительство, планировка и застройка городских и сельских поселений. (Москва 1991 Госкомстрой).

ВСН 46−83. Инструкция по проектированию дорожных одежд нежёсткого типа (Москва 1985 Траснспорт).