Проект транспортной развязки

 

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический  университет

Факультет транспортных коммуникаций

Кафедра «Проектирование  дорог»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект №2

на тему «Проект транспортной развязки»

по дисциплине «Проектирование  автомобильных дорог»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Выполнила: студент 3-го курса

 группы 114340

Гиндосов Александр Алексеевич

Руководитель: к.т.н., доцент

Яцевич Иван Климентьевич

                                                                                 

 

 

 

 

 

 

 

Минск 2013

 

Содержание

Введение

1. Проектирование продольного профиля  пересекающихся дорог

1.1. Проектирование продольного  профиля дороги, проходящей в  нижнем уровне

1.2. Проектирование продольного профиля дороги, проходящей в верхнем уровне

1.3. Определение длины путепровода

2. Проектирование левоповоротных соединительных ответвлений

2.1. Проектирование плана левоповоротных соединительных ответвлений

2.2. Проектирование продольных и  поперечных профилей левоповоротных соединительных ответвлений

3. Проектирование правоповоротных  соединительных ответвлений

3.1. Проектирование плана правоповоротных  соединительных ответвлений

3.2. Проектирование продольных и  поперечных профилей правоповоротных  соединительных ответвлений

4. Составление разбивочных чертежей  левоповоротных и правоповоротных соединительных ответвлений

5. Проектирование ограждений

Список использованной литературы 

Введение

Задание на курсовой проект

Курсовой проект выполнен в соответствии с заданием, выданным кафедрой «Проектирование дорог».

Задание приведено на следующей  странице.

В данном курсовом проекте рассмотрены  методики проектирования плана,

Продольного и поперечного профилей левоповоротных и правоповоротных ответвлений, даны рекомендации по расстановке дорожных знаков, разметке проезжей части транспортной развязки. Дан порядок определения объемов основных работ. Приведены методики расчета данных для выноски элементов транспортной развязки методом прямоугольных и полярных координат, методом угловых засечек

 

1. Проектирование  продольного профиля пересекающихся  дорог

Карта участка  местности (задание) переносится на ватман в масштабе 1:2000 формата А1 методом сетки. На этом плане наносят положение осей пересекающихся дорог и разбивают пикетаж. На пикетах и плюсовых точках вычисляют черные отметки (отметки земли). Черные отметки в точке пересечения осей дорог должны быть одинаковы для дороги №1 и дороги №2. На основе черных отметок строят черные профили пересекающихся дорог в масштабах: горизонтальный 1:5000, вертикальный 1:500. Исходя из рельефа местности,  принимают решение о прохождении дорог в верхнем или нижнем уровне в зоне пересечения их с тем, чтобы объемы работ были минимальными, проектные линии дорог имели хорошие параметры.

Проектирование  продольных профилей пересекающихся дорог  начинают с дороги, проходящей в нижем уровне.

 

1.1. Проектирование продольного профиля  дороги, проходящей в нижнем уровне

Проектная линия  нижней дороги должна удовлетворять  требованиям ТКП:

• Продольные уклоны не более 40 ‰ ;
• Переломы проектной линии сопрягаются вертикальными кривыми при алгебраической разности их более 2‰ на дорогах I, II категорий (при этом длина прямой должна составлять не менее 150 м);

Наименьшие  радиусы кривизны проектной линии  для II категории: выпуклой кривой – 15000 м, вогнутой кривой – 6000 м.

Проектная линия  нижней дороги может проходить по обертывающей или по секущей. При проектировании по обертывающей учитывают руководящие рабочие отметки и ограничивающие отметки на пересечении водотоков. При проектировании по секущей в случае прохождения дороги в выемке следует также принимать продольный уклон проектной линии не менее 5‰.

Руководящая рабочая отметка (минимальная высота насыпи) назначается в зависимости  от типа местности по увлажнению поверхностными и грунтовыми водами.

При первом типе местности (сухие места) требуемая  высота насыпи определяется по обеспечению  снегонезаностимости на открытых участках:

 

,    (1.1)

 

где  h_сн,5% – расчетная высота снега в данной местности с вероятностью превышения 5% (рекомендуется принимать 0,4 – 0,5м в Витебской и Гродненской областях, 0,6м – в Гомельской и Минской, 0,6 – 0,7 – в Витебской и Могилевской);

∆h   – запас высоты насыпи над снежным покровом для размещения сбрасываемого с дороги снега и увеличения скорости снежного потока над дорогой, равный 1,2м – для дорог I-а категории; 1,0м для дорог I-б, I-в категорий; 0,7м – для II; 0,6м – для III; 0,5м – для IV и V;

b   – ширина проезжей части дороги II – V категории или проезжей части одного направления дороги I категории;

а –      ширина обочины;

с –     ширина укрепленной полосы или остановочной полосы дорог Iа и Iб категорий;

i_n, i₀ – поперечный уклон проезжей части и обочины.

 

 

 

 

 

1.2. Проектирование продольного профиля  дороги, проходящей в верхнем  уровне

По условиям  рельефа местности  принимаем, что дорога в нижнем уровне (категория Iб).

 

Рисунок 1.1. Схема проектной линии  верхней дороги на вертикальной кривой с расположением вершины на путепроводе

Минимальная отметка проектной линии для четырехпролетного путепровода определяется по формуле (рисунок 1.1):

,

где    Н_ПН – проектная отметка дороги, проходящей в нижнем уровне;

iп – поперечный уклон проезжей части;

5,0 – автодорожный  габарит;

0,2 – запас  габарита на усиление дорожной  одежды при реконструкции;

С_П – строительная высота пролетного строения.

 

Строительная  высота пролетного строения балочных путепроводов определяется по формуле:

,

где h_б – высота балки, м;

∆С –  толщина дорожной одежды, гидроизоляции (в курсовом проекте можно принять ∆С=0,16м).

м

Длина балки  определяется требуемой длиной пролетного строения, расположенного над дорожным полотном. Требуемая длина пролетного строения L_т,2 четырехпролетного путепровода определяется по формуле:

,

где В – ширина дорожного полотна нижней дороги с учетом дополнительных полос на ней;

В = 3+3,75*3+2,5+1,25 = 18,0м.

l_min – минимальное расстояние от бровки обочины до опоры путепровода, равное по ТКП [1] 2м для дорог I, II, III категорий и 0,5м для дорог IV, V категорий.

t_оп – толщина опор путепровода (в курсовом проекте может быть принята равной 0,4м).

 

Принимаем высоту балки h_б = 120см, L=21м.

1.3Определение длины путепровода

 

Длиной путепровода  считают расстояние от начала пролетного строения до его конца по оси верхней  дороги (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3. Схема к определению  длины путепровода

при прохождении  нижней дороги в насыпи требуемая  длина путепровода при α=90º:

,

где В – ширина дорожного полотна;

m₁ – заложение откоса насыпи (в курсовом проекте можно принять m₁=3 для дорог I-б, I-в,II, III, IV, V категорий и m₁=4 для дороги I-а категории);

m₂ – заложение откоса конца подхода (m₂=1,5);

h₁ – высота насыпи по бровке обочины:

,

где Н_пн – проектная отметка нижней дороги на пересечении осей дорог;

Н_ч – черная отметка на пересечении дорог;

∆У –  снижение отметки бровки обочины  относительно проектной отметки, вычисляется  по данным о поперечном профиле дорожного  полотна нижней дороги;

 

∆У=i_п(b₁+b_д+с)+i_o (a–c)=0,025(7,5+0,75)+0,045(2,5–0,75)=0,285м;

 

b_k – расстояние между подошвами насыпей нижней и верхней дорог (в курсовом проекте можно принять 0,4–1,0м).

 

 

 

 

_{Полученную  требуемую длину  путепровода корректируем на угол пересечения  дорог, равный 75} º

 

=40,93/sin75=42,37м.

 

Далее вычисляют длину крайних пролетов четырехпролетного путепровода :

 

где L2 – принятая типовая длина  среднего пролета.

Полученную  требуемую длину крайнего пролета  сопоставляют с длиной типовых балок  и для дальнейшего проектирования по таблице принимаем значение длины ближайшей большей балки L1. В нашем случае 15м.

Общая длина  четырехпролетного путепровода:

 

 

 

Пикетное  положение начала путепровода в  пикетаже верхней дороги №1

 

где   РК1(О) – пикетное положение на дороге №1 точки пересечения осей дорог.

 

1.4Назначение габарита путепровода

    Габарит  путепровода зависит от ширины  проезжей части и ширины полос  безопасности. Полоса безопасности  – расстояние от кромки проезжей  части до границы ограждающего  устройства безопасности.

   Габариты  путепровода в соответствии с  ТКП [1] принимаются по таблице 1.5.

 

 

 

Категория дороги	Число полос движения	Ширина		Габариты путепровода Г
		Правой полосы безопасности П	Проезжей части
I-а	4+2	2,5	22,5	34,5

Принимаем габарит путепровода Г=36,5м.

 

2. Проектирование левоповоротных соединительных ответвлений

2.1. Проектирование плана левоповоротных соединительных ответвлений

2.1.1. Обоснование длины переходной  кривой

 

Длину переходной кривой определяют по двум условиям: по удобству пассажиров и по отгону виража.

По заданному  радиусу R круговой кривой рассчитывают скорость движения автомобиля по левоповоротному соединительному ответвлению (ЛПО):

 

 

 

где μ –  коэффициент поперечной силы, определяемый подбором, принимая в начале μ=0,15:

 

 

 

 

 

 

 

iв – уклон виража, принимаемый равным 0,045

Минимальная длина переходной кривой по условию  удобства пассажиров определяется по формуле:

,

где V – скорость движения автомобиля, соответствующая  радиусу R кривой;

I – скорость  нарастания центробежного ускорения,  принимается равной 0,4м/с3.

Полученную  длину переходной кривой L сопоставляют с нормами ТКП[1].

 Для дальнейших расчетов принимаем L=75м.

 

Отгон виража начинается в поперечном сечении  проезжей части, проходящем через точку К на оси ЛПО (рисунок 2.1). В этом сечении кромки покрытия главной проезжей части и ЛПО расходятся.

  Рисунок 2.1 Схема к определению длины переходной кривой по условию проектирования отгона виража

 

После разделения этих кромок (после точки К) поперечный профиль изменяется от i_n до i_в в точке В.

Минимальная длина отгона поперечного уклона равна:

 

 

Где: b_л – ширина проезжей части ЛПО (bл=5м для однопутной проезжей части);

i_в – уклон виража на ЛПО, принимается равным 50‰

i_n – поперечный уклон проезжей части ЛПО (in =0,020);

i_доп – дополнительный уклон внешней кромки проезжей части ЛПО, равный 0,005 при расчетной скорости более 60 км/ч и 0,010 при расчетной скорости 60 км/ч и менее.

Для размещения отгона поперечного профиля на части  соединительного ответвления от точки К до точки В (рисунок 2.1) должно выполняться условие:

 

Расстояние  l₁ и длину переходной кривой L_отг из условия (2.5) определяют методом последовательного приближения.

Определяем  требуемую длину участка переходной кривой от точки А до точки К:

 

Вычисляем радиус кривизны и угол касательной к  переходной кривой в точке К:

;

, радианы

Находим значение координаты точки К для нижней и верхней дороги       (рисунок 2.1):

Для I-а категории:

 

Для I-в категории: