Проектирование автомобильной дороги - Строительство и архитектура курсовая работа

Главная

Строительство и архитектура
Проектирование автомобильной дороги

Краткая характеристика района строительства. Определение технической категории автомобильной дороги. Обоснование норм и параметров проектирования. Расчет искусственных сооружений. Проектирование продольного профиля. Подсчет объемов земляных работ.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Проект выполнен на основании задания кафедры АД выданного 07.02.12 г.
- дано описание природных характеристик района строительства;
- назначена техническая категория автомобильной дороги;
- выполнено камеральное трассирование двух вариантов трассы между контрольными точками;
- составлена ведомость углов поворота прямых и кривых в плане;
- произведено сравнение вариантов и выбран наиболее рациональный;
- составлен план водосборных бассейнов;
- рассчитаны водопропускные сооружения;
- запроектирован продольный профиль по выбранному варианту;
- назначены типовые поперечные профили земляного полотна;
- выполнен подсчет объемов земляных и укрепительных работ.
1. Краткая характеристика района строительства
Трасса будет проложена в Воротынском районе Нижегородской области, климат района проложения трассы умеренно-континентальный.
По дорожно-климатическому районированию район строительства относится к III2 дорожно-климатической зоне.
Средняя температура января -150С, июля +24,40С.
Абсолютный минимум-450С, максимум +370С
Среднегодовое количество осадков 622 мм.
В январе преобладают ветры юго-западного направления, в июле западного и юго-западного направления.
Основные климатические характеристики представлены на графике (рис. 1.1, рис. 1.2, рис. 1.3)
Таблица 1.1. Средняя месячная и годовая температура воздуха
Данные, приведенные в таблице, характеризуют условия открытого и ровного места. Влияние местных условий на величину средней суточной температуры особенно значительны зимой.
Рис. 1.1 Средняя месячная и годовая температура воздуха
Таблица 1.2. Среднее количество осадков с поправкой на смачивание
Рис. 1.2 Среднее количество осадков
Таблица 1.3. Повторяемость направлений ветра и штилей
Повторяемость направлений ветра (числитель), %, средняя скорость ветра по направлениям (знаменатель) м/с, повторяемость штилей, %, максимальная и минимальная скорость ветра, м/с
Для наглядности по данным таблицы 1.3 построена роза ветров (рис. 1.3)
Январь (преобладают ветра юго-западного направления)
Июль (преобладают ветра западного направления)
Поверхность района в целом равнинная, однако, местами встречаются довольно крутые склоны и суходолы, так же на участке строительства встречаются малые реки.
В большинстве своем трасса проходит по пашням, реже вдоль леса. По берегам рек располагаются заросли лиственных кустарников.
Растительный слой в районе строительства имеет толщину равную 0,2 м, следующий слой - суглинок легкий, который классифицируется как малопригодный для возведения земляного полотна.
2. Определение категории проектируемой дороги
Категория автомобильной дороги на всем протяжении или на отдельных участках назначается в зависимости от народнохозяйственного, административного и социального значения, расчетной интенсивности движения.
Перспективный период (Т) при назначении категорий дорог, а также при проектировании элементов плана, продольного и поперечных профилей следует принимать равным 20 годам.
Согласно Примечанию 1 к Таблице 1 СНиП 2.05.02-85* «Автомобильные дороги. Нормы проектирования»: расчетная интенсивность в транспортных единицах принимается в случаях, когда легковые автомобили будут составлять менее 30% общего транспортного потока. В нашем случае в исходном составе движения доля легковых автомобилей составляет 47%. Исходный состав движения приведен в таблице 2.1.
Находим интенсивность движения, приведенную к легковому автомобилю, по следующей формуле:
Где: Npi - интенсивность одного i-го транспортного средства, авт./сут.;
Ki - коэффициент приведения i-го типа транспортного средства к легковому автомобилю (определяется по таблице 2.2);
n - количество типов автомобилей в потоке.
Таблица 2.2 Коэффициенты приведения к легковому автомобилю
Грузовые автомобили грузоподъемностью:
№2012 = 317.5*2+254*2.5+63.5*2.67+596.9*1+38.1*2.5=2132 (ед./сут.)
Nпр2031 = 565.15*2+452.12*2,5+113.03*2,67+1062.48*1+67.82*2,5=3794 (ед./сут.)
Перспективная интенсивность движения на 2031 г. определяется по формуле:
где N=1270 - интенсивность движения на 2012 г.,
q=0.039 - ежегодный прирост интенсивности движения,
Таблица 2.3. Интенсивность движения
Согласно СниП 2.05.02-85* «Автомобильные дороги. Нормы проектирования» по расчетной интенсивности движения на перспективу приведенной к легковому автомобилю дорога относится к III-й категории, так как расчетная интенсивность движения на перспективу приведенная к легковому автомобилю (3794.42 ед./сут.) укладывается в рамки 2000 ед./сут. - 6000 ед./сут.
Принят класс дороги обычного типа, III-й категории, местного значения.
3. Обоснование параметров и норм проектирования
Параметры и нормы проектирования автомобильной дороги назначаются по данным, приведённым в таблице 2.3, в зависимости от категории дороги и расчётной скорости движения.
Все результаты сводятся в таблицу 3.1.
Таблица 3.1. Основные нормы и параметры проектирования дорог
3. Перспективная суточная интенсивность движения
9. Ширина укрепленной части обочины, в том числе:
12. Наименьшая расчетная видимость:
13. Наименьший радиус кривой в плане
14. Наименьший радиус кривой в продольном профиле:
15. Максимальная длина кривой в плане
16. Минимальная длинна кривой в продольном профиле
4.1 Основные принципы проектирования
Автомобильная дорога определяется в плане контрольными и опорными точками, через которые должна пройти трасса автомобильных дорог. Трасса укладывается между этими точками.
Основная задача - наиболее рациональное расположение трассы на местности. Существует два вида разбивки трассы:
Между контрольными точками, указанными в задании, намечаем два конкурирующих варианта трассы дороги. Трассируя варианты, учитываем следующие основные требования:
Трасса дороги должна быть проложена по возможности ближе к воздушной линии, соединяющие контрольные точки.
Трасса дороги должна вписываться в рельеф местности, плавно огибать высотные препятствия, изгибать мест с затруднённым водоотводом (рекомендуемые продольные уклоны до 30).
Трасса дороги проходить по границам территорий, желательно не занимая ценных земель.
Трассируя дорогу, следует стремиться к тому, чтобы количество
искусственных сооружений было минимальным.
Трасса дороги должна пересекать водные препятствия, железные, автомобильные дороги под углом близким к 75- 90.
Учитывая основные требования к проложению вариантов трассы, трассирование двух вариантов дороги выполняем в следующем порядке:
1. На учебной карте намечаем варианты с таким расчётом, чтоб дорога проходила по наименее ценным землям.
2. Учитываем желательность соответствия количества углов поворота ритму рельефа.
3. Оба варианта трассы наносим на учебную карту в виде ломанной (полигональное трассирование). Положение вершин углов определяется пересечением прямых участков.
4. Выполняем расчёт горизонтальных кривых с определением пикетажного положения начала и конца закруглений, длины прямых вставок, строительной длины дорого и, после этого, выполняем контрольную проверку.
5. Параллельно с вышеперечисленными действиями заполняем соответствующую ведомость
6. Варианты трассы наносим на учебную карту.
Трасса начинается на грунтовой автомобильной дороге близ деревни Крутцы. От ПК0+00 (начало хода) трасса направлена к д. Петровка, углы порота - 1,2 позволяют обойти участки леса. Угол поворота-3 выводит трассу на водораздел для обеспечения отвода воды от трассы. Угол поворота - 4 завершает трассу примыканием к автомобильной дороге
Трасса начинается на грунтовой автомобильной дороге близ деревни Крутцы. От ПК0+00 (начало хода) трасса направлена к д. Петровка, углы порота - 1,2 позволяют обойти участки леса. Угол поворота-3 необходим для того чтобы обойти участок леса, предотвращая вырубку, а так же трудный участок рельефа. Угол поворота - 4 завершает трассу примыканием к автомобильной дороге.
Основные элементы закругления с переходными кривыми представлены на рис. 4.1
-угол поворота трассы; НК - начало круговой кривой; КК - конец круговой кривой; R - радиус кривой; Т-тангенс; Б - биссектриса; К - кривая.
Элементы кривой вычисляются по формулам:
где: Т - тангенс, расстояние от вершины угла до начала или конца кривой), м;
Б - биссектриса, расстояние от вершины угла до середины кривой), м
Расчет закруглений с переходными кривыми и круговой вставкой
Переходными являются кривые с постепенно уменьшающимся радиусом кривизны от бесконечности до значения радиуса круговой кривой.
Они проектируются в целях повышения безопасности движения и удобства управлением автомобилем.
Основные элементы закругления с переходными кривыми представлены на рис. 4.2.
Рис. 4.2. Элементы закругления с круговой и переходными кривыми
где: - угол поворота трассы; R - радиус круговой кривой; - длина переходной кривой; t - добавочный тангенс; p - сдвижка круговой кривой; - угол поворота переходной кривой; Т - тангенс круговой кривой радиуса (R+p); - полный тангенс закругления; - длина сохраненной части круговой кривой; - центральный угол сохраненной части круговой кривой; - биссектриса полной кривой; - координаты конца переходной кривой;
- длинный тангенс клотоиды; - короткий тангенс клотоиды; НЗ, КЗ - начало и конец закругления; НПК, КПК - начало и конец переходной кривой; НКК, ККК - начало и конец круговой кривой.
Последовательность расчета закругления с переходными кривыми :
Определяется длина переходной кривой.
Минимально необходимая длина переходной кривой зависит от величины нарастания центробежного ускорения и рассчитывается по формуле:
где: V - расчетная скорость движения автомобиля, км/ч;
J - нарастание центробежного ускорения (рекомендуемые значения находятся в пределах 0,2-0,5 , в зависимости от категории дороги);
Наименьшую длину переходной кривой для данного радиуса, в любом случае, следует принимать в соответствии с Табл.11 СНиП 20502-85*
Рассчитывается значение угла поворота переходной кривой (угол, образованный касательной в конце клотоиды и линией тангенсов):
Далее проверяется возможность разбивки закругления с принятыми переходными кривыми. Если , то разбивка закругления возможна. В противном случае следует увеличить радиус круговой кривой или уменьшить длину переходной кривой (предельным значением является ).
Находятся значения абсциссы и ординаты конца переходной кривой по формулам:
где: С - параметр переходной кривой, определяется по формуле:
Определяется величина добавочного тангенса (расстояние от начала переходной кривой до перпендикуляра, опущенного из центра круговой кривой на линию тангенсов):
Рассчитывается значение сдвижки круговой кривой в сторону ее центра:
Определяется полная длина тангенса закругления:
Вычисляется величина полной биссектрисы:
Определяется центральный угол сохраненной части кривой:
Рассчитывается длина сохраненной части круговой кривой:
Определяется общая длина закругления:
Элементы закругления в виде симметричной биклотоиды представлены на рис.
Рис. 4.3. Закрузгление в виде двух сопряженных симметричных клотоид без круговой вставки между ними
Характерной особенностью биклотоиды является, что:
Длина одной клотоиды определяется по формуле:
Находятся значения абсциссы и ординаты конца переходной кривой по формулам:
где С - параметр переходной кривой, определяется по формуле:
Другие геометрические элементы данного закругления определяются по формулам:
Определяется общая длина закругления:
1) Определение длины переходной кривой
Рекомендуемая длина переходной кривой по таблице составляет 100 м. Для дальнейшего расчета принимаем длину переходной кривой, равную 100 м.
2) Определение возможности разбивки переходной кривой
3) Определение координат конца переходной кривой
4) Определение сдвижки начала закругления (добавочный тангенс)
5) Определение сдвижки круговой в сторону ее центра
6) Полная длина тангенса закругления
8) Центральный угол сохраненной части круговой кривой
9) Длина сохраненной части круговой кривой
1) Определение тангенса круговой кривой
2) Определение биссектрисы круговой кривой
Б=4500 (1/(cos (30°/2) - 1)=158.74 м
3) Определение длины круговой кривой
4) Определение домера круговой кривой
1) Определение тангенса круговой кривой
2) Определение биссектрисы круговой кривой
Б=2800 (1/(cos (34°/2) - 1)=127.94 м
3) Определение длины круговой кривой
4) Определение домера круговой кривой
1) Определение длины переходной кривой
Рекомендуемая длина переходной кривой по таблице составляет 100 м. Для дальнейшего расчета принимаем длину переходной кривой, равную 100 м.
2) Определение возможности разбивки переходной кривой
3) Определение координат конца переходной кривой
4) Определение сдвижки начала закругления (добавочный тангенс)
5) Определение сдвижки круговой в сторону ее центра
6) Полная длина тангенса закругления
8) Центральный угол сохраненной части круговой кривой
9) Длина сохраненной части круговой кривой
1) Определение длины переходной кривой
2) Особенностью симметричной клотоиды является
3) Определение координат конца переходной кривой
4) Определение длинного тангенса закругления
5) Определение короткого тангенса закругления
6) Определение полного тангенса закругления
7) Определение сдвижки круговой в сторону ее центра
1) Определение длины переходной кривой
2) Особенностью симметричной клотоиды является
3) Определение координат конца переходной кривой
4) Определение длинного тангенса закругления
5) Определение короткого тангенса закругления
6) Определение полного тангенса закругления
7) Определение сдвижки круговой в сторону ее центра
1) Определение тангенса круговой кривой
2) Определение биссектрисы круговой кривой
3) Определение длины круговой кривой
4) Определение домера круговой кривой
1) Определение длины переходной кривой
Рекомендуемая длина переходной кривой по таблице составляет 100 м. Для дальнейшего расчета принимаем длину переходной кривой, равную 100 м.
2) Определение возможности разбивки переходной кривой
3) Определение координат конца переходной кривой
4) Определение сдвижки начала закругления (добавочный тангенс)
5) Определение сдвижки круговой в сторону ее центра
6) Полная длина тангенса закругления
8) Центральный угол сохраненной части круговой кривой
9) Длина сохраненной части круговой кривой
4.4 Определение пикетажного положения главных точек трассы и составление ведомости углов по ворота, прямых и кривых в плане
Главными точками трассы являются начало и конец трассы, вершины углов поворота, начало и конец кривых.
Пикетажное положение основных точек трассы определяется по формулам:
- Пикетажное положение круговой кривой
Результаты расчетов представлены в Ведомости углов поворота, прямых и кривых.
Рис. 4.4 Схема главных точек и элементов
НК, КТ - начало и конец трассы; ВУ-1, ВУ-2 - вершины углов поворота; - величина угла поворота; НЗ, КЗ - начало и конец закруглений; НКК, ККК - начало и конец круговых кривых; S - расстояние между вершинами углов; Р - прямые вставки; Т - полные тангенсы закруглений; К - полные кривые; L - длина переходных кривых; К - длина сохраненной части круговой кривой.
ПК ВУ2 = ПК11+00+2225-30.18=ПК32+94.82
ПК ВУ3 = ПК32+94.82+2925-56.54=ПК61+63.28
ПК ВУ4 = ПК61+63.28+2975-51.39=ПК90+86.89
ПК НЗ2= ПК32+94.82-1205.77= ПК20+89.05
ПК НЗ3= ПК61+63.28-856.05= ПК53+07.23
ПК НЗ4= ПК90+86.89-1204.90= ПК78+81.99
ПК ККК1=ПК06+76.97+815.88=ПК14+92.85
ПК ККК3=ПК53+07.23+1660.71=ПК69+67.94
ПК ККК4=ПК79+81.99+1993.55 = ПК99+75.54
ПК КЗ1=ПК05+76.97+1015.88=ПК15+92.85
ПК КЗ3=ПК53+07.23+1660.71=ПК69+67.94
ПК КЗ4=ПК78+81.99+2193.55=ПК100+75.54
ПК ВУ2 = ПК12+25+1800-99.68=ПК31+24.68
ПК ВУ3 = ПК31+24.68+3225-122.52=ПК62+27.16
ПК ВУ4 = ПК62+27.16+2900-454.91=ПК86+72.25
ПК НЗ2= ПК31+24.68-830.56= ПК22+94.12
ПК НЗ3= ПК62+27.16-1542.33= ПК46+84.83
ПК НЗ4= ПК86+72.25-702.88= ПК79+69.37
ПК НКК1=ПК05+26.23+648.93=ПК11+75.16
ПК НКК2=ПК22+94.12+769.3=ПК30+63.42
ПК ККК3= ПК46+84.83+2629.75=ПК73+14.58
ПК ККК4= П80+69.37+1120.98=ПК91+90.35
ПК КЗ1=ПК05+26.23+1297.86=ПК18+24.09
ПК КЗ2=ПК22+94.12+1538.6=ПК38+32.72
ПК КЗ3=ПК46+84.83+2629.75=ПК73+14.58
ПК КЗ4=ПК79+69.37+1320.98=ПК92+90.35
4.5 Детальная разбивка переходной кривой со всеми элементами
Разбивку закругления выполняем в два этапа. На первом этапе производится детальная разбивка переходной кривой.
Рис. 4.5 Схема разбивки переходной кривой с круговой вставкой
i - искомая точка на закруглении с координатами ;
k + L - расстояние от начала закругления до точки i на сохраненной части круговой кривой.
Исходными данными для расчета являются длина переходной кривой (L), радиус кривизны в конце кривой (R) и расстояние от начала кривой до заданной точки (S).
Результаты расчетов сводятся в таблицу «Детальная разбивка кривой» (табл. 1).
На втором этапе определяются координаты точек на сохраненной части круговой кривой по формулам:
Таблица 4.1. Детальная разбивка кривой
Рис. 4.6 Схема разбивки переходной кривой с круговой вставкой
Таблица 4.2. Сравнение вариантов трассы
Среднее значение радиуса закругления
Максимальный продольный уклон земли
Количество пересечений и примыканий с дорогами
Прохождение дороги по неблагоприятным по условиям устойчивости земляного полотна территориям
Прохождение дороги по трудным участкам
показатель ценности земель рассчитывается по формуле
где: li - длина участка дороги, проходящей по данной
kцз - коэффициент ценности земель данной территории,
Показатель ценности земель рассчитывается по формуле:
Где: li - длина участка дороги, проходящей по данной
kцз - коэффициент ценности земель данной территории,
=(9945.64*3.2+500*1.3+250*1)/10645.64=3.07
=(9948.11*3.2+340*1.9+50*1.3)/10338.11=3.14
3.2 - показатель ценности земли (пашня)
1.9 - показатель ценности земли (лес)
1.3 - показатель ценности земли (приречные территории, полоса отвода существующей дороги)
1 - показатель ценности земли (кустарники)
Проведя сравнение двух вариантов трассы, выбираем I вариант для проектирования, т.к. показатель ценности земель меньше чем во втором варианте, так же I вариант проходит по наиболее благоприятным географическим условиям и плавности.
2) Назначение конструкции сооружения.
Проектирование водопропускных труб состоит из следующих этапов:
1. гидрологический расчет, на основании которого определяем расходы и объемы стока дождевых и талых вод;
2. гидравлический расчет, при котором определяем отверстие искусственного сооружения;
3. расчет укрепления русла за водопропускным сооружением;
Теоретической основой расчетов и проектирования являются: «Справочник инженера-дорожника» - для расчета стока дождевых вод с малых водосборов с применением метода предельных интенсивностей и СНиП 2.01.14 - 83 - для расчета ливневых вод. Расчет укрепления русла труб ведем по методике, изложенной в «Методологических указаниях» и «Справочнике инженера-дорожника», в упрощенном варианте. Конструирование выполняем с учетом типовых решений.
Для расчета талых и дождевых вод определяем характеристики водосборных бассейнов (общую площадь; площадь, занимаемую лесами, болотами и озерами; уклон и длину лога; заложения откосов лога у сооружения).
Расчет стока воды дождевых паводков
В соответствии со СП 33-101-2003 «Определение основных расчетных гидрологических характеристик» максимальные мгновенные расходы вод дождевых паводков, м3/с (Qp%) расчетной вероятности превышения для водосборов с площадями менее 100 км 2 следует определять по формуле предельной интенсивности стока.
Qp% = A1% ? ц ? H1% ? д ? лp% ? F (5.1)
где: A1% - относительный модуль максимального срочного расхода воды ежегодной вероятности превышения 1%;
H1% - максимальный суточный слой осадков вероятности превышения 1%, мм;
д - коэффициент, учитывающий снижение максимальных расходов проточными озерами. Для курсового проекта допускается принимать равным единице;
лp% - переходный коэффициент от расходов ежегодной вероятности превышении 1% к расходам другой вероятности превышения;
li - длина i-ой горизонтали в пределах водосбора, м;
где: С2 - эмпирический коэффициент, принимаемый для лесостепной зоны равным 1.3; ц0 - сборный коэффициент стока;
n2 - показатель степени, зависящий от климатической зоны, типа и состава почв; n3 - показатель степени, принимается равным 0.11 для лесостепной зоны.
Гидроморфологические характеристики русла (Фp) и склонов (Фск):
где: mp - гидравлический параметр русла;
где: nск - коэффициент, характеризующий шероховатость, склонов водосбора;
По карте «Районирование по типам кривых редукции осадков» определяется номер района типовых кривых редукции осадков.
Воротынский район относится к 3 району.
По известному значению Фск и номеру района определяем продолжительность склонового добегания фск = 200 мин.
По известным значениям Фр, фск и номеру района кривых редукции определяем модуль стока А1% = 0.034.
Определяем расход заданной вероятности превышения Qp% по формуле (5.1)
Qp% = 0.034 ? 0.26 ? 80 ? 1 ? 0.86 ? 9.7 = 5.9 м 3 /с
Ip = 18 ‰ - средневзвешенный уклон лога
Гидроморфологические характеристики русла (Фp) и склонов (Фск):
По карте «Районирование по типам кривых редукции осадков» определяется номер района типовых кривых редукции осадков.
Воротынский район относится к 3 району.
По известному значению Фск и номеру района определяем продолжительность склонового добегания фск = 60 мин.
По известным значениям Фр, фск и номеру района кривых редукции определяем модуль стока А1% = 0.085.
Определяем расход заданной вероятности превышения Qp% по формуле (5.1)
Qp% = 0.085 ? 0.35 ? 80 ? 1 ? 0.86 ? 0.7 = 1.4 м 3 /с
Таблица 5.1 Расчетные характеристики стока ливневых вод
Расчетные параметры и характеристики
Расчет стока дождевых вод через предельную интенсивность
Расход дождевых вод вычисляется по формуле:
Qл = 16.7 а час ? Кt ? F ? ц ? б, м3/с. (5.8)
где: а час - средняя интенсивность ливня часовой продолжительности, мм/ч;
F - площадь водосборного бассейна, км2;
б - коэффициент потери стока, зависящий от вида грунта на поверхности водосбора;
ц - коэффициент редукции, учитывающий неполноту стока, для площадей до 100 км 2 он определяется по формуле:
Kt - безразмерная величина, представляющая собой коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к расчетной, определяется по формуле
Vдоб - скорость добегания для обычных задернованных поверхностей бассейна, км/мин, определяется по формуле:
где: I - уклон бассейна в долях от единицы, при продолжительности ливня 5 мин и менее коэффициент Kt принимает предельное значение, равное 5.24.
Объём ливневого стока определяется по формуле:
Исходные данные водопропускной трубы:
Qл = 16.7 ? 0.89 ? 1 ? 9.7 ? 0.31 ? 0.8 = 35.75 м 3 /с
Исходные данные водопропускной трубы:
Qл = 16.7 ? 0.89 ? 2.39 ? 0.7 ? 0.61 ? 0.8 = 12.13 м 3 /с
Таблица 5.2 Расчетные характеристики стока ливневых вод
Расход стока талых вод определяется по формуле:
где: k0 - коэффициент дружности половодья, для лесостепной зоны - 0.02;
n - показатель степени, для лесостепной зоны - 0.25;
д1 - коэффициент, учитывающий снижение максимальных расходов в залесённых бассейнах, определяется по формуле:
где: Ал - зелесённость водосбора, %;
n1 - показатель степени, принимаемый для лесостепной зоны - 0.16;
д2 - коэффициент, учитывающий снижение максимальных расходов в заболоченных бассейнах, определяется по формуле:
где: Аб - заболоченность территории, в%;
hp - расчетный слой суммарного стока, мм, той же вероятности превышения, что и искомый максимальный расход, определяется по формуле:
где: h - средний многолетний слой стока весеннего половодья, мм;
Kp - модульный коэффициент, зависящий от вероятности превышения паводка, коэффициента вариации СV, который принимается по карте коэффициентов вариации слоя стока половодий, и коэффициента ассиметрии CS=2CV, который определяется по графику. [3]
Таблица 5.3 Расчетные характеристики стока талых вод
5.3 Назначение отверстий водопропускных труб без учёта аккумуляции
Данный расчет выполняется при необходимости обеспечения полного пропуска расчетного расхода в следующей последоватльности:
1) Назначается диаметр трубы по таблице 5.4
Таблица 5.4 Размеры отверстий унифицированных труб.
2) Определяется расход в сооружении при Н=1.2d по формуле:
Qc = цб*щc*v(gH), м3/с для круглых сечений
Qc = 1.33bH1/3, м3/с для прямоугольных сечений
где: цб - коэффициент скорости, который зависит от формы входного оголовка, принимаемый равным 0,85
g - ускорение свободного падения, 9.81 м 2 /с
Площадь сжатого сечения для круглых сечений определяется по графику, в зависимости от соотношени я глубины воды в сжатом сечении к диаметру водопропускной трубы. При безнапорном режиме протекания глубина воды в сжатом сечении равна 0.5Н. Для прямоугольных сечений площадь сжимаемого сечения равна 0.5 bH .
3 ) Далее , для назначенного диаметра трубы , определяются расходы при Н = 0.25 d , 0.5 d , 1.2 d и строится график расходной характеристики трубы .
4) Определяется скорость на выходе из трубы по формуле
Принимаем прямоугольную трубу сечения 2х2.
Qc = 1.33*2*2.43/2 = 9.89 м 3 /с > Qp = 9.6 м 3 /с.
Рис. 5.5 График расходной характеристики трубы №1
Принимаем круглую трубу диаметром d=1.5 м.
Qc = 0.85*0.8*v(9.81*1.8) = 2.86 м 3 /с > Qp = 2.2 м 3 /с.
Рис. 5.6 График расходной характеристики трубы №2
Таблица 5.4 Характеристики водопропускных труб
5.4 Расчет укрепления выходного русла водопропускных труб
Длина плоского укрепления на выходе из трубы назначается из условия:
Ширина укрепления рассчитывается по углу растекания < по формуле:
Расчет размыва р за укреплением осуществляется по схеме:
Для определения глубины размыва за укреплением при свободном растекании водного потока можно воспользоваться данными: при
где: - угол растекания, определяемый типом выходного оголовка:
р/Н - относительная глубина размыва (в долях глубины воды перед сооружением)
Глубина заложения предохранительного откоса определяется по формуле:
Таблица 5.5. Укрепление водоотводного русла водопропускных труб
5.5 Конструирование водопропускных труб
Для того чтобы выполнить конструирование трубы необходимо определить ее длину. Длина трубы без оголовков при высоте насыпи до 6 м определяется по формуле:
Длина трубы без оголовков при высоте насыпи свыше 6 м определяется по формуле:
где: В-ширина земляного полотна, м;
m, m 1 , m 2 - коэффициенты заложения откосов земляного полотна;
i - уклон трубы для безнапорного режима протекания воды, равен уклону лога у сооружения, но не более:
где n 1 =0.017 - коэффициент шероховатости,
6. Проектирование продольного профиля
Проектирование ведется в следующем порядке:
1. Составляется профиль поверхности земли по оси трассы (черный профиль).
2. на основе анализа плана трассы и профиля земли назначают контрольные отметки и определяют их величину.
3. Выделяют участки с необеспеченным водоотводом и снегонезаносимые участки, для которых вычисляют рекомендуемые рабочие отметки по условиям снегонезаносимости и увлажнению верхней части дорожного полотна.
4. С учетом контрольных и рекомендуемых отметок наносят проектную линию и вычисляют проектные отметки.
5. Проектируются водоотводные каналы.
6. По типовому назначают поперечные профили земляного полотна и выполняют их привязку к местности.
7. Рассчитывают объемы земляных работ.
Отметки пикетов и промежуточных точек определяются по горизонталям топографической карты для выбранного варианта трассы и заносятся в таблицу. По данным таблицы на миллиметровой бумаге вычерчивается продольный профиль, наносится грунтовый профиль.
Ведомость отметок земли по оси дороги
К контрольным отметкам, ограничивающим положение автомобильной дороги, относятся:
· отметки НТ и КТ, если они зафиксированы на высоте
· минимальные отметки земляного полотна над водопропускными трубами и верха проезжей части и путепроводов
· отметки оголовка рельса и проезжей части на пересечениях с железной дорогой и автомобильной дорогой.
Минимальную отметку над водопропускными трубами следует определять исходя из следующих условий:
1) Обеспечение бровки земляного полотна над расчетным уровнем воды;
2) Высота грунтовой засыпки над трубой, обеспечивающей ее нормальную работу, должна быть не менее 0,5 м.
где: Н - отметка земли перед трубой, м;
- гарантийный запас, принимаемый для безнапорных труб 0,5 м;
0,5 - грунтовая засыпка перед трубой, м;
Рекомендуемые рабочие отметки земляного полотна назначаются из условия снегонезаносимости и недопущения переувлажнения грунтов рабочего слоя земляного полотна.
На снегонезаносимых участках трассы высота насыпи должна быть не менее:
где: - высота снегового покрова 5% вероятности превышения - 0.56 м (г. Лысково)
- гарантийный запас, зависящий от категории дороги - 0.6 (III кат)
Возвышение поверхности покрытия, исходя из условий снегонезаносимости и недопущения переувлажнения грунтов, для дорог расположенных в пределах III1 дорожно-климатической зоны 1.2/1.0 м.
В числителе - длительно стоящие воды более 30 - суток
В знаменателе - кратковременно стоящие воды менее 30 суток
Аналитический метод проектирования вертикальных кривых. Кривые вписываются в переломы проектной линии.
Элементы кривой: тангенс (Т), кривая (К), биссектриса (Б), определяются по формулам:
Перед расчетом кривых, на продольный профиль наносятся контрольные отметки. Проектирование ведется слева на право, от первой контрольной точки на ПК0+00. Сначала определяются отметки связующих точек профиля и уклоны между ними. Связующие точки или точки перелома проектной линии назначаются с учетом рельефа местности, контрольных и рекомендуемых отметок. При этом нужно учитывать, что после разбивки вертикальной кривой проектная линия изменит свое положение.
Зная отметку начальной точки трассы и определив по масштабу отметку первой связующей точки , вычисляют уклон между ними.
После этого проводим увязку уклонов по формуле
При этом, полученная отметка конца трассы должна совпасть с заданной.
Отметки произвольной точки на кривой определяются от начала кривой по формуле:
i - уклон в начале кривой, в долях от единицы;
- рассто
Проектирование автомобильной дороги курсовая работа. Строительство и архитектура.
Как Легко Написать Курсовую
Курсовая работа по теме Федеративное государство - Россия
Контрольная Работа На Тему Сравнительная Характеристика Оффшорных Фондов На Бермудских Островах, Британских-Виргинских Островах, Каймановых Островах
Эссе Для Аттестации Воспитателя
Курсовая работа: Реструктуризация угольной промышленности. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Религиозное воспитание
Курсовая работа по теме Интеллигенция
Контрольная работа по теме Основы естествознания
Медиаобразование В Социальной Педагогике Диссертация
Реферат: Жюль Верн. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая Работа На Тему Демографическая Ситуация В Труновском Районе Ставропольского Края
Дипломная работа по теме Совершенствование маркетинговой стратегии организации (на примере ОАО "Прогресс")
Эссе Законы Хаммурапи 5 Класс
Направление Строительство Реферат
Реферат На Тему Правовое Обеспечение Бжд
Сочинение На Тему Поэты 20 Века
Лабораторная Работа Н 7
Чем Отличается Реферат От Исследовательской Работы
Контрольная работа по теме Избирательное право и избирательные системы в зарубежных странах
История И Методология Юридической Науки Реферат
Классификация товара "Автомобили легковые и прочие транспортные средства" в соответствии с товарной номенклатурой внешнеэкономической деятельности России - Маркетинг, реклама и торговля курсовая работа
Системы оплаты труда в организации - Менеджмент и трудовые отношения курсовая работа
Обработка и визуализация объектов на космических изображениях средствами пакета Contour - Программирование, компьютеры и кибернетика дипломная работа