Запроектировать автомобильную дорогу между опорными пунктами расположенными в точках А (начальный) и В (конечный)

2. Схема к расчету вертикальной кривой

Длина вертикальной кривой К радиуса R и тангенса Т равна:

К=ω*R=i1- (i2)*R; T=0.5K;

Пикетное положение начала и конца кривой: НЗ=ВУ-Т; КЗ=ВУ+Т;

Отметки начала и конца закругления: ННЗ=НВУ-Т*i1; НКЗ=НВУ+Т*(-i2);

Вершина кривой расположена на расстоянии l1 от её начала и l2 от её конца:

l1= i1*R; l2= i2*R;

Отметка вершины кривой: НВ=ННЗ+(l1)2/2R;

Отметка точек на кривой (например точки М):

НМ=Н'М — y=ННЗ+x*i1-x2/2R;

НМ=НВ — h=НВ-l2/2R;

Вычисляем рабочие отметки (высоту насыпей и глубину выемок) как разность отметок на чёрном профиле и проектных.

4.

2.4 Проектирование кюветов.

Кюветы необходимо устраивать в выступах, на участках низких насыпей и нулевых отметках, там, где высота насыпи меньше глубины кювета.

Проектирование кюветов включает:

1.проектирование продольного профиля дна кювета;

2.назначение укрепления кюветов;

Для предотвращения разрыва дно и стены кювета укрепляют. Принимают следующие Типы укрепления в зависимости от продольного уклона:

а) засев трав с планировкой при уклонах до 20‰;

б) одерновка откосов и укрепление дна гравием (щебнем) при продольных уклонах дна до 30‰;

в) мощение откосов и дна камнем, бетонными плитами при уклоне 30−50‰;

г) перепады, быстротоки при уклоне >50‰.

Типы укрепления назначают по величине продольного уклона проектной линии.

4.

2.5 Нанесение геологического профиля.

Геологическое строение местности наносим по данным задания ниже линии чёрного профиля в масштабе 1:

50. Вдоль трассы через 200−300 м намечаем шурфы глубиной до 2.0м или скважины (в выемках, у искусственных сооружений).

Геологический профиль снизу ограничивается тонкой пунктирной линией. Проводим вертикальные линии, соответствующие пикетам и плюсовым точкам, как на чёрном профиле.

Шурфы на геологическом профиле обозначаем в виде колонки шириной 4 мм, скважины — шириной 2 мм. У колонки снизу обозначаем положение слоя грунта, считая от поверхности, глубину шурфа.

4.3 Поперечные профили земляного полотна и проезжей части

Поперечные профили земляного полотна проектируем одновременно с продольным профилем дороги.

1.)Типовые поперечные профили насыпей:

1. насыпи (высотой до 1 м 3 кат.) крутизна откоса m=3; от 1 м до 2 м m=4;

2.высокие насыпи (высотой от 2 м до 12м) крутизна откоса m1=1.75 m2=m1+0.25;

Все поперечные профили используемые в курсовом проекте изображены на чертеже.

4.4 Конструкция дорожной одежды Конструкцию дорожной одежды принимаем по типовому проекту. При этом, если грунты земляного полотна — пылеватые, то дополнительный слой основания является дренирующим и устраивается на всю ширину земляного полотна.

При песчаных грунтах, супесях и при первом типе местности дополнительный слой основания является подстилающим и устраивается на ширину проезжей части и укрепленных полос.

Рис. 3.

4. Примеры конструкции дорожной одежды

4.

4. Определение объёмов земляных работ Объемы земляных работ включают объемы насыпей, выемок, присыпных обочин, кюветов, снимаемого плодородного слоя.

Произведем расчет земляных работ на участке ПК20+00 — ПК30+00.

Рис. 4.

4. Схема к определению объема насыпи и присыпных обочин.

Для принятой конструкции дорожной одежды вычисляем ширину верха земполотна В, снижение ∆h бровки верха земляного полотна относительно проектной линии (оси проезжей части). Предварительно определяем разность отметок оси проезжей части и бровки обочины ∆У по формуле, а также разность отметок проектной линии и бровки верха земполотна.

=0,59+0,03*3*0,59+0,175=0,82 (м)

= 0,57- (0,02−0,03) *(0,5*7,0+0,75)-(0,04−0,03)*(3−0,75)=0,59 (м) ,

где Н — толщина дорожной одежды по оси проезжей части;

i3n — поперечный уклон верха земляного полотна (i3n=0.03);

m — заложение относа насыпи;

in — поперечный уклон проезжей части;

b — ширина проезжей части дорог II — VI категорий;

c — ширина укрепительной полосы;

a — ширина обочины.

Ширина верха земляного полотна В = Вп + 2m (∆h — ∆y) =13+2*3*(0,82−0,175)=16,87 (м) где Вп — ширина дорожного полотна (расстояние между бровками обочины) для дорог II категории принимаем равной 13 м.

4.

4.1. Определение объемов насыпей

Рис. 4.

5. Схема к определению длины участка насыпи ℓн и выемки ℓв на участке ПК20-ПК21: 1 — проектная линия;

2 — черный профиль; 3 — бровка верха земляного полотна.

Длина участка насыпи ℓн .

Длина участка выемки ℓв .

Высота насыпи на ПК20+35 равна нулю. Средняя высота насыпи на участке ПК20+00 — ПК20+35 (рис. 4.4);

Объем насыпи на участке ПК20+00 — ПК20+24 вычислим по формуле:

где mзаложение откоса насыпи;

hсредняя высота земляного полотна в насыпи.

Объем плодородного слоя толщиною hпс, снимаемого из-под насыпи, определим по формуле :

Общий объем насыпи

м3

Участок ПК23+24 — ПК23+00

Средняя высота насыпи на участке:

Объем насыпи на участке:

Объем плодородного слоя толщиною hпс, снимаемого из-под насыпи, определим по формуле :

Общий объем насыпи

м3

Участок ПК23+00 — ПК24+00

Средняя высота насыпи на участке:

Объем насыпи на участке:

Объем плодородного слоя толщиною hпс, снимаемого из-под насыпи, определим по формуле :

Общий объем насыпи

м3

Участок ПК12+00 — ПК20+00

Средняя высота насыпи на участке:

Объем насыпи на участке:

Объем плодородного слоя толщиною hпс, снимаемого из-под насыпи, определим по формуле :

Общий объем насыпи

м3

Участок ПК10+00 — ПК12+00

Средняя высота насыпи на участке:

Объем насыпи на участке:

Объем плодородного слоя толщиною hпс, снимаемого из-под насыпи, определим по формуле :

Общий объем насыпи

м3

Участок ПК6+00 — ПК10+00

Средняя высота насыпи на участке:

Объем насыпи на участке:

Объем плодородного слоя толщиною hпс, снимаемого из-под насыпи, определим по формуле :

Общий объем насыпи

м3

Участок ПК2+00 — ПК6+00

Средняя высота насыпи на участке:

Объем насыпи на участке:

Объем плодородного слоя толщиною hпс, снимаемого из-под насыпи, определим по формуле :

Общий объем насыпи

м3

Участок ПК1+00 — ПК2+00

Средняя высота насыпи на участке:

Объем насыпи на участке:

Объем плодородного слоя толщиною hпс, снимаемого из-под насыпи, определим по формуле :

Общий объем насыпи

м3

Участок ПК0+00 — ПК1+00

Средняя высота насыпи на участке:

Объем насыпи на участке:

Объем плодородного слоя толщиною hпс, снимаемого из-под насыпи, определим по формуле :

Общий объем насыпи

м3

4.

4.2. Определение объемов выемок

Определим объем выемки на ПК20+35 — ПК21+00.

Для размещения слоев дорожной одежды выемка разрабатывается на глубину, большую средней рабочей отметки на величину Δh. Средняя глубина выемки на участке:

h=0,5*(h1+h2)+Δh=0,5*(0,00+1,00)+0,82=1,32 м Ширину низа выемки вычисляем по формуле:

B1=В+2*(m1+m)*(hк-Δh+ΔУ)+2*ак=16,87+2*(1,5+3)*(0,77- 0,82+0,175)+2*0,4=18,8 м

Объем выемки на участке вычислим по формуле:

WВ=(В1*h+1,5*h2−0.25*0.03*В2)*lВ=(18,8*1,32+1,5*1,322−0,25*0,03*16,872)*65=1644 м3

Объем плодородного слоя:

WПС=(В1+2*1,5*h)*hПС*lВ=(18,8+2*1,5*1,32)*0,15*65=222 м3

Общий объем выемки на участке ПК20+35 — ПК21+00:

WВО= Wв — Wпс = 1644−222=1422 м3

Участок ПК21+00 — 22+00

Средняя глубина выемки на участке:

h=0,5*(h1+h2)+Δh=0,5*(1,00+0,71)+0,82=1,68 м Ширину низа выемки вычисляем по формуле:

B1=В+2*(m1+m)*(hк-Δh+ΔУ)+2*ак=16,87+2*(1,5+3)*(0,77- 0,82+0,175)+2*0,4=18,8 м

Объем выемки на участке вычислим по формуле:

WВ=(В1*h+1,5*h2−0.25*0.03*В2)*lВ=(18,8*1,68+1,5*1,682−0,25*0,03*16,872)*100=3368 м3

Объем плодородного слоя:

WПС=(В1+2*1,5*h)*hПС*lВ=(18,8+2*1,5*1,68)*0,15*100=358 м3

Общий объем выемки на участке ПК21+00 — ПК22+00:

WВО= Wв — Wпс = 3368−358=3010м3

Участок ПК22+00 — 23+00

Длина участка насыпи ℓн .

Длина участка выемки ℓв .

Определим объем выемки на ПК22+00 — ПК22+24.

Средняя глубина выемки на участке:

h=0,5*(h1+h2)+Δh=0,5*(0,71+0,00)+0,82=1,18 м Ширину низа выемки вычисляем по формуле:

B1=В+2*(m1+m)*(hк-Δh+ΔУ)+2*ак=16,87+2*(1,5+3)*(0,77- 0,82+0,175)+2*0,4=18,8 м

Объем выемки на участке вычислим по формуле:

WВ=(В1*h+1,5*h2−0.25*0.03*В2)*lВ=(18,8*1,18+1,5*1,182−0,25*0,03*16,872)*26=576 м3

Объем плодородного слоя:

WПС=(В1+2*1,5*h)*hПС*lВ=(18,8+2*1,5*1,18)*0,15*26=87 м3

Общий объем выемки на участке ПК22+00 — ПК22+24:

WВО= Wв — Wпс = 576−87=489м3

4.

4.3. Определение объемов присыпных обочин В случае насыпей и выемок вычисляют объем присыпных обочин.

WПО=[(hО1+hО2)*(а-с+m*hП)+m*hО22−1,5*h012]*l ,

где

h01=h0-(iП-iЗП)*(0,5*b+c)

h02=h01-(iО-iЗП)*(а-с-m*hП) ,

где

а и с — ширина обочины и укрепительной полосы;

hо — толщина основания дорожной одежды ;

hп — толщина покрытия.

h01=0.2-(0.02−0.03)*(0.5*7.0+0.75)=0.24 м;

h02=0,24-(0,04−0,03)*(3,00−0,75−3*0,12)=0,22 м;

WПО=[(0,24+0,22)*(3,00−0,75+3*0,12)+3*0,222−1,5*0,242]*1000=1259 м3;

4.

4.4. Определение объемов кюветов Вычислим высоту насыпи, при которой начинается кювет:

hНК=hК+ΔУ=0,77+0,175=0,95 м В случае выемок вычисляют объемы двух кюветов по формуле:

=

=[ 2*0,4*0,125+(3+1,5)*0,1252 ] *83=14 м3 ,

где hк0 = hк — ∆h + ∆У=0,77−0,82+0,175=0,125

ак — ширина кювета (кювет — резерва);

hк — глубина кювета (расстояние от бровки до дна кювета);

∆h — снижение бровки верха земполотна, определяется по (4.2);

∆У — разность отметок проектной линии и бровки обочины, вычисляется по (3.18);

m, m1 — заложение откосов со стороны обочины и местности;

ℓ - протяжение участка выемки, равного 83 м.

Табл.

4.2. Результаты объёма земляных работ.

ПК +

Рабочие отметки Средняя рабочая отметка h Рас-стояние l, м Wн Wв Wпс Wно Wво Wп h1 h2 20+00

20+35 1,78

0,82

0,48 100 382 —- 104 486 —;

20+35

21+00 0,82 1,00 0,91 65 —- 1054 210 —- 844 21+00

22+00 1,00 0,71 1,68 100 —- 3368 358 —- 3010 22+00

22+26 0,71 0,82 0,77 26 —- 344 82 —- 262 22+26

23+00 0,82 5,26 2,22 74 4023 —- 335 4358 —- 23+00

24+00 5,26 3,71 3,67 100 10 445 —- 583 11 028 —- 24+00

25+00 3,71 2,15 2,11 100 5109 —- 443 5552 —- 25+00

26+00 2,15 1,81 1,16 100 2574 —- 357 2931 —- 26+00

27+00 1,81 1,86 1,02 100 2246 —- 345 2591 —- 27+00

28+00 1,86 1,90 1,06 100 2339 —- 348 2687 —- 28+00

29+00 1,90 2,10 1,18 100 2622 —- 359 3981 —- 29+00

30+00 2,10 4,83 2,65 100 6791 —- 492 7283 —;

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовом проекте была запроектирована дорога 3-ей технической категории, были определены основные технические нормативы автомобильной дороги (расчётное расстояние видимости, рекомендуемые и минимальные радиусы вертикальных и горизонтальных кривых, ширина проезжей части и земполотна). В третьем разделе в качестве детали проекта было запроектировано закругление малого радиуса в плане и поперечном профиле, а также отгон виража на этом закруглении. В 4-ом основном разделе были запроектированы два участка дороги. После технико-экономического сравнения был выбран второй вариант дороги. Участок дороги имеет два угла поворота в которые вписаны закругления (без переходной кривой). В продольном профиле проектная линия проведена по секущей. Трасса проходит в насыпях с различными типами с рекомендуемой отметкой.

На участках выемок запроектированы кюветы. Для пропуска воды через земполотно на дороге устраиваются водопропускные сооружения (6 труб). Дорожная одежда принята в соответствии с заданием. В поперечном разрезе для дороги приняты 4 профиля. Земляное полотно возводится из местного грунта — суглинка легкого. В последнем разделе были подсчитаны объёмы земработ дороги.

6. ЛИТЕРАТУРА

И.К.Яцевич, Н. И. Деркаченко. Методические указания по выполнению курсового проекта «Основы проектирования» по курсу «Проектирование автомобильных дорог» для студентов специальности 29.10-«Строительство автомобильных дорог и аэродромов» Минск-1995г.

В.Ф.Бабков, О. В. Андреев. Проектирование автомобильных дорог.

Ч.

1.-М.:Транспорт, 1979.-366с.

Краткий автомобильный справочник.

М.:Транспорт, 1982.-464с.

И.К.Яцевич, Н. И. Деркаченко. Методические указания по курсовому проекту № 1 «Основы проектирования автомобильных дорог» по курсу «Изыскания и проектирование автомобильных дорог» для студентов заочной формы обучения специальности 1211-«Автомобильные дороги». Минск.-1985г.

СНиП 2.

05.02−85 «Автомобильные дороги». М.:

1986.

В.И.Ксеноходов. Таблицы для клотоидного проектирования и разбивки плана и профиля автомобильных дорог. Транспорт, 1981 г.-432с.