Основные проектные решения

При нанесении проектной  линии учитывалось следующее:

• использование минимальных продольных уклонов
• использование наибольших радиусов вертикальных кривых
• учитывалось ландшафтное проектирование

При нанесении проектируемой линии  учтены требования ландшафтного проектирования, сочетания элементов плана и профиля, плавное вписывание в местность, охраны окружающей среды, проектирование насыпи и выемок оптимальной высоты и глубины, сохранение ценных угодий.   

В местах излома проектной линии  в продольном профиле при алгебраической разности уклонов 10 ‰ и более на дорогах III категории предусмотрено вписывать вертикальные кривые с помощью таблиц Антонова с использованием шаблонов. Проектный профиль представлен плавной линией из сочетаний вертикальных кривых и прямых вставок.  Дорога проходит попеременно то в насыпи то в выемке, что обусловлено уменьшением объемов земляных работ и рельефом местности. Максимальная высота насыпи 9,66м, выемки 2,50м. Водоотвод обеспечен и осуществляется кюветами, боковыми резервами, а в выемках и продольным уклоном дороги.

Руководящая отметка  на полевом участке дороги принята  по условию снегозаносимости и составляет 1,10м.

Принятые параметры  проектной линии продольного  профиля обеспечивают расчетную скорость движения 80 км/'час. Минимальный  радиус выпуклой  кривой составляет 5000м, минимальный  радиус вогнутой  кривой - 2000м, максимальный  продольный  уклон – 60‰. Видимость в продольном профиле обеспечена.

Проектируемая дорога не пересекает дорог более высоких категорий, чем она сама, поэтому привязываться к таким дорогам ненужно.

2.2 Конструкции  земляного полотна

 

2.2.1 Поперечные профили земляного  полотна

 

Земляное полотно запроектировано  с учетом рельефа местности, климатических и грунтово-геологических условий района, проложение трассы в дорожно-климатической зоне III.

  Поперечный профиль представляет собой схематическое черчения разреза дороги вертикальной площадью перпендикулярной к ее продольной оси, в местах с дорожной одеждой и системой водоотвода.

Проезжую часть запроектирована с двухскатным поперечным профилем на прямых участках дороги, на кривых в плане предусмотрено устройство проезжей части с односкатным поперечным профилем (в плане), для обеспечения безопасности движения автомобилей.

Поперечные профили земляного  полотна запроектированы в соответствии с типовым проектом 503-0-47,86  «Земляное полотно автомобильных дорог общего пользования", типового проекта 503-0-47.86 " Поперечные профили автомобильных дорог, проходящих   по населенным пунктам".

В проекте принято шесть типов поперечных профилей: насыпь высотой до 1,0 м, насыпь высотой свыше 6м, насыпь до 6м с правым кюветом, насыпь до 6м без кюветом,   выемка до 1м и выемка более 1м. Ширина земляного полотна принята 12 м. Крутизна откосов насыпи принята 1:4 при высоте насыпи до 1 м и 1:1,5  при высоте насыпи 2 м и более.

 

Расчет виражей на кривых в плане

 

ВУ №1 R=300:

b=7,0 – по ДБН;  V=1,75м; а=3,5; К=0,75.

1. Находим длину отгона виража по формуле:

2. Определяем дополнительный продольный уклон.

 

- значит расчет ведем по  первой схеме

3. Определяем длину участка с дополнительным уклоном по формуле.

На 23,67м 

На 46,67м

4. Определяем отгон на оставшейся части виража

l=L_отг-С=131,03-46,67=84,36м

Отгон производится пропорционально  его длине, поперечный уклон в  любом сечении равен.

 

  

5. Определяем уширения на участке С и l.

 

 

 

 

 

ВУ №2 R=360:

b=7,0 – по ДБН;  V=1,5м; а=3,5; К=0,75.

1. Находим длину отгона виража  по формуле:

2. Определяем дополнительный продольный  уклон.

- значит, расчет ведем по первой  схеме

3. Определяем длину участка с  дополнительным уклоном по формуле.

На 23,67м 

На 46,67м

4. Определяем отгон на оставшейся  части виража

l=L_отг-С=158,34-46,67=111,67м

Отгон производится пропорционально  его длине, поперечный уклон в  любом сечении равен.

  

5. Определяем уширения на участке  С и l.

 

 

 

 

 ВУ №3 R=300, :

b=7,0 – по ДБН;  V=1,75м; а=3,5; К=0,75.

1. Находим длину отгона виража  по формуле:

2. Определяем дополнительный продольный  уклон.

-значит, расчет ведем по первой схеме

 

3. Определяем длину участка с дополнительным уклоном по формуле.

На 23,67м 

На 46,67м

4. Определяем отгон на оставшейся  части виража

l=L_отг-С=113,62-46,67=66,95м

Отгон производится пропорционально его длине, поперечный уклон в любом сечении равен.

  

5. Определяем уширения на участке  С и l.

 

 

 

 

2.2.2 Водоотвод

Для ограждения земляного полотна  от разрушительного действия поверхностных вод или капиллярного поднятия грунтовых вод в дипломном проекте запроектированы водоотводные сооружения.

Совокупность сооружений по сбору, задержанию, отводу воды от полотна, а пропуску ее через полотно составляет систему дорожного водоотвода.

Для отвода поверхностных вод дорожному  полотну, т.е. проезжей части и обочинам придают выпуклое очертание в поперечном профиле. Проезжей части в зависимости от типа придают поперечный уклон (20‰).

Поперечные уклоны обочин на 20‰  превышают уклон проезжей части. Опираясь на климатические данные района проектирования и поперечных уклонов обочины в дипломном проекте принято решение, производить укрепление обочин засевом трав на ширину не менее 0,5м.

Помимо соблюдения надлежащего  возвышения бровки земляного полотна над уровнем различных горизонтов, необходимо обеспечить дорогу нормальным стоком поверхностных вод. Для ускорения отвода вода от небольшой насыпи необходимо устраивать боковые канавы с уклоном, обеспечивающим быстрый отвод воды (кювет, кюветы-резервы).

Сечение канавы назначают всегда по гидравлическому расчету, тип укрепления принимают от продольного уклона:

• до 10‰ в супесях;
• до 20‰ в суглинках грунтах без укрепления;
• от 10‰ до 30‰ – одерновка;
• от 30‰ до 50‰ – мощение;
• более 50‰ – перепады и лотки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.3. Объемов  земляных работ

 

Для составления проекта организации  работ, выбора типа машин и установление стоимости работ необходимо определить объемы земляных работ.

Объемы земляных работ (насыпей  и выемок) могут быть определены по формулам, специальным таблицам, графикам или номограммам.

В результате подсчетов оформляется  ведомость объемов земляных работ. Так как поверхность земляного полотна не горизонтальная, следует учитывать поправки.

Поправка на устройство проезжей части  рассчитана следующим образом:

• для насыпей;

∆V_пр=(ω_ст-ω_д.о)·L, м³

 

• для выемок;

∆V_пр=(ω_д.о-ω_ст)·L,  м³

 

где:

ω_д.о- площадь сечения призмы, м²

ω_ст- площадь сечения дорожной одежды, включая укрепительные и краевые полосы, м²

 

где

а- ширина обочин

b- ширина проезжей части

i- 0,04-уклон обочин

i- 0,02- уклон проезжей части.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица №2.2          Ведомость попикетного подсчета объемов земляных масс

 

Километр	Пикет	+	Расстояние, м	Рабочая		Сумма рабочих		Разность рабочих  отметок	Профильный объем, м3		Поправка		Поправка на разность рабочих отметок	Итого земляных работ, м3
				отметка		отметок					на устройство дорожной одежды, м3
				Н	В	Н	В		Н	В	Н	В		Н	В
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
0	0			0,28
			28			0,28		0,28	45		98		0		53
		28		0
			22				0,22	0,22		110		77	0		187
		50			0,22
			22,43				0,79	0,35		241		79	0		320
		72,43			0,57
			21,53				0,57	0,57		191		75	1		267
		93,96			0
			6,04				0,16	-0,16		105		21	0		126
	1			0,16
			50			0,94		-0,62	369		175		3	197
		50		0,78
			50			3,56		-2	1572		175		25	1422
	2			2,78
			50			9,56		-4	5298		175		100	5223
		50		6,78
			50			12,36		1,2	6263		175		9	6097
	3			5,58
			50			9,61		1,55	4808		175		15	4648
		50		4,03
			50			6,16		1,9	2759		175		23	2607
	4			2,13
			50			4,31		-0,05	1736		175		0	1561
		50		2,18
			50			3,56		0,8	1667		175		4	1496
	5			1,38
			50			2,34		0,42	814		175		1	640
		50		0,96
			29,45			0,96		0,96	305		103		1	203
		79,45		0
			20,55				0,67	0,67		213		72	1		286
	6				0,67
			50				2,67	-1,33		1129		175	11		1315
		50			2
			50				2,92	1,08		959		175	8		1142
	7				0,92
			21,18				2,28	-0,44		382		74	0		456
		21,18			1,36
			28,82				1,93	0,79		477		101	2		580
		50			0,57
			50				1,73	-0,59		717		175	2		894
	8				1,16
			50				3,66	-1,34		1612		175	11		1798
		50			2,5
			50				5,23	-0,23		2453		175	0		2628
	9				2,73
			50				4,32	1,14		1952		175	8		2135
		50			1,59
			50				2,59	0,59		1101		175	2		1278
1	10				1
			50				1,06	0,94		757		175	6		938
		50			0,06
			4,84				0,06	0,06		1		17	0		18
		54,84			0
			45,16			0,56		-0,56	174		158		2	18
	11			0,56
			50			1,56		-0,44	515		175		1	341
		50		1
			50			2,63		-0,63	922		175		3	750
	12			1,63
			50			4,08		-0,82	1540		175		4	1369
		50		2,45
			50			4,82		0,08	1891		175		0	1716
	13			2,37
			50			3,42		1,32	1300		175		11	1136
		50		1,05
			50			2,86		-0,76	1011		175		4	840
	14			1,81
			50			3,75		-0,13	1384		175		0	1209
		50		1,94
			50			3,5		0,38	1279		175		1	1105
	15			1,56
			34,96			3,07		0,05	756		122		0	634
		34,96		1,51
			15,04			2,99		0,03	324		53		0	271
		50		1,48
			42,53			1,48		1,48	388		149		11	250
		92,53		0
			7,47				0,26	0,26		6		26	0		32
	16				0,26
			50				0,74	-0,22		573		175	0		748
		50			0,48
			50				1,92	-0,96		795		175	24		994
	17				1,44
			50				3,3	-0,42		1434		175	1		1610
		50			1,86
			50				3,79	-0,07		1683		175	0		1858
	18				1,93
			50				3,64	0,22		1602		175	0		1777
		50			1,71
			50				2,82	0,6		1204		175	2		1381
	19				1,11
			50				1,12	1,1		791		175	8		974
		50			0,01
			0,63				0,01	0,01		0		2	0		2
		50,63			0
			49,37			0,79		-0,79	250		173		4	81
2	20			0,79
			50			1,96		-0,38	660		175		1	486
		50		1,17
			50			2,25		0,09	766		175		0	591
	21			1,08
			50			2,46		-0,3	861		175		1	687
		50		1,38
			50			2,89		-0,13	1019		175		0	844
	22			1,51
			50			2,86		0,16	1011		175		0	836
		50		1,35
			38,94			2,59		0,11	719		136		0	583
		84,94		1,24
			11,06			2,44		0,04	169		39		0	130
	23			1,2
			50			2,24		0,16	766		175		0	591
		50		1,04
			50			2,13		-0,05	720		175		0	545
	24			1,09
			50			2,22		-0,04	758		175		0	583
		50		1,13
			50			2,51		-0,25	867		175		0	692
	25			1,38
			50			2,9		-0,14	1027		175		0	852
		50		1,52
			50			2,79		0,25	979		175		0	804
	26			1,27
			50			2,46		0,08	851		175		0	676
		50		1,19
			50			2,69		-0,31	938		175		1	764
	27			1,5
			50			3,13		-0,13	1118		175		0	943
		50		1,63
			50			3,43		-0,17	1245		175		0	1070
	28			1,8
			50			3,16		0,44	1135		175		1	961
		50		1,36
			50			2,37		0,35	812		175		1	638
	29			1,01
			37,55			2,56		-0,54	713		131		1	583
		37,55		1,55
			12,45			3,05		0,05	217		44		0	173
		50		1,5
			50			2,87		0,13	1011		175		0	836
3	30			1,37
			50			2,34		0,4	804		175		1	630
		50		0,97
			50			2,07		-0,13	697		175		0	522
	31			1,1
			50			3,85		-1,65	1428		175		17	1270
		50		2,75
			50			4,2		1,3	1590		175		11	1426
	32			1,45
			50			2,67		0,23	930		175		0	755
		50		1,22
			50			2,75		-0,31	962		175		1	788
	33			1,53
			50			3,8		-0,74	1410		175		4	1239
		50		2,27
			50			5,25		-0,71	2087		175		3	1915
	34			2,98
			9,72			6,11		-0,15	559		34		0	525
		9,72		3,13
			40,28			6,83		-0,57	2334		141		2	2195
		50		3,7
			50			7,04		0,36	3041		175		1	2867
	35			3,34
			50			4,79		1,89	2221		175		23	2069
		50		1,45
			50			2,05		0,85	690		175		5	520
	36			0,6
			50			1,03		0,17	325		175		0	150
		50		0,43
			42,31			0,43		0,43	6		148		1		141
		92,31		0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Расчет и конструирование дорожной одежды,

выбор ее оптимального варианта

 

2.3.1 Исходные данные

 

         1.Дорожно-климатическая зона – III

2. Категория дороги III.

3. Перспективная интенсивность   движения, приведенная к расчетной  нагрузке на одиночную ось группы А составляет 70ед/сут (т.3.3 стр.32 – ВСН 46-83)

4. Грунт земляного  полотна – суглинок легкий, тяжелый,  глина.

5. Параметры расчетного  автомобиля  группы А

                           Р=6кгс/см²  - среднее расчетное удельное давление колеса на покрытие

                           Д=33см       - средний  расчетный диаметр следа колеса  движущегося  автомобиля

6. Требуемый модуль  упругости дорожной одежды

                           Етр=180 мПа  (т.3.3 стр.32 – ВСН 46-83)

 

7. Требуемый уровень надежности для данной категории дороги согласно ДБН В.2.3-4-2000 табл.5.2

                            Кн=0.95 (для дорожной одежды с  капитальным покрытием)

При расчете дорожной одежды пользуемся «Инструкцией по проектированию дорожных одежд нежесткого типа» (ВСН 46-83)

      1. Устанавливаем  расчетные характеристики грунта  земляного полотна

 

                           Wр = Ẃ۠· (1+t۠·ν_w) =0.57 (1+1.71۠·0.1) = 0,68

 

W – средняя влажность  грунта в долях от W_т по таблице 6 Ẅ =0.57

ν_w – коэффициент вариации влажности равный 0.1 (стр.93 ВСН 46-83)

t – коэффициент нормативного отклонения, принимаемый в зависимости от заданного уровня  

      проектной  надежности  конструкции дорожной  одежды

                       t =1.71 (п.11 прилож.2)

                               

                           Егр = 44.6 мПа

                       φгр =19.1⁰

                           С = 0.019 мПа

 

 

 

 

 

2.2.2 Назначение  вариантов конструкции 

дорожной одежды

 

Во время конструирования дорожной одежды руководствуемся принципом, что покрытие и конструкция дорожной одежды в целом должны удовлетворять транспортно-эксплуатационным условиям дороги данной категории

В соответствии с исходными данными, перспективной интенсивности движения и требуемым модулем упругости данным проектом рассчитывается 2 варианта дорожной одежды.

 

Вариант I

 

 

Вариант II

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3.3 Расчет конструкции дорожной одежды

 

 

Вариант I