Конструирование и расчет нежестких дорожных одежд

 

4.2 Продольный профиль трассы

Проектирование  продольного профиля начинают с определения по карте отметок поверхности земли пикетов по трассе дороги и отметок контрольных точек. Контрольными являются точки, отметки которых по каким-либо причинам не могут быть изменены. К ним относятся отметки начального и конечного пунктов трассы, отметки пересечений в одном уровне с железными и автомобильными дорогами, отметки насыпи в местах пересечений водотоков и т.п.

После определения  всех отметок на миллиметровой бумаге вычерчивают продольный профиль трассы в масштабах.

При проектировании дороги в продольном профиле изображают и характеризуют высотными отметками две линии: линию поверхности земли в её естественном виде, полученную нивелировкой по трассе до постройки дороги; проектную линию поверхности дороги, выравнивающую рельеф поверхности земли из условия обеспечения устойчивого движения автомобиля с высокими скоростями. Линию поверхности земли обычно называют чёрной, а проектную линию - красной. Проложение проектной линии выше линии поверхности земли означает проложение дороги в насыпи, а ниже линии поверхности земли - в выемке.

Под продольным профилем вычерчивается сетка, в  которой приводится характеристика трассы.

В графе 1 показывается ситуация по трассе - указываются находящиеся в месте проложения трассы населённые пункты, водотоки, овраги, лес, пашня и т.д.

В графе 2 указываются  отметки поверхности земли по оси трассы для каждого пикета.

В графе 3 указываются  отметки поверхности дороги по бровке земляного полотна для каждого пикета, выполненные с учётом предельно допустимых продольных уклонов.

В графе 4 указываются  значения продольных уклонов проектной линии

(в промилях) и длины участков с одноимёнными  уклонами. В местах вписывания вертикальных кривых указываются значения их радиусов и длин кривых.

В графе 5 под чертой, разделяющей графы 4 и 5, проставляются номера пикетов. В середине графы схематично изображаются элементы плана трассы - прямые участки и круговые кривые. Углы поворота изображаются при поворотах влево - выпуклостью вниз, вправо - вверх. Указываются номера углов поворота, величины углов и радиусов, а также проектируемые мероприятия по обеспечению безопасности движения на кривых (виражи, уширения проезжей части, переходные кривые).

При нанесении  проектной линии следует придерживаться следующих правил. На участках местности с продольными уклонами меньше предельно допустимых для проектируемой дороги, проложение проектной линии ведут «по обертывающей» в низкой насыпи. Минимальная высота насыпи определяется в зависимости от почвенно-грунтовых, гидрологических условий и условий снегозаносимости. В местности, подверженной заносам, высота насыпи должна быть на 0,4-0,6 м выше снегового покрова. На участках местности со сложным рельефом, а также на дорогах высокой категории, проектирование ведут «по секущей», стремясь к балансу земляных работ, т.е. возможности отсыпки насыпи за счёт устройства выемок. При этом стремятся, чтобы высота насыпи и глубина выемок не превышала 6 метров.

Рабочие отметки (разности линий поверхности земли  и поверхности дороги) записываются на продольном профиле дороги против пикетов над линией земли в выемке и под ней в насыпи.

 

 

• 4.3 Технико-эксплутационное сравнение вариантов трассы

Таблица 4.2 - Технико-эксплутационное  сравнение вариантов трассы

Характеристика вариантов  трасс	Показатели		Преимущества
	1 вариант	2 вариант	1 вариант	2 вариант
Длина трассы, км	4,3	5,2	+
Коэффициент удлинения	1,18	1,43	+
Количество углов поворота	2	2	+	+
Наименьший радиус кривой в плане, м	610	600		+
Наибольший уклон, ‰	6	6,75	+
Объемы земляных работ, м3 Насыпи Выемки	147575,92 39606,77	156053,5 147550	+	+
Количество труб	-	-
Количество мостов	-	-
Количество пересечений  с железными и автомобильными дорогами	3	1		+

 

По результатам таблицы 4.3 можно сделать вывод, что выгоднее строительство первого варианта трассы.

Рассчитаем  коэффициент  удлинения:

где  Lф-  фактическая длина трассы, м;

Lн—номинальная длина трассы, м.

Пример расчета для  I трассы:

Рассчитываем объемы земляных работ по элементарным участкам по формулам:

 

где L – длина элементарного участка, м;

- коэффициент заложения откоса, принимаем 1,5;

- рабочие отметки в начале  и конце участка, м;

- средняя площадь поперечного  сечения дороги на участке  определяется по формуле, м²:

где - средняя рабочая отметка участка, м; определяемая по формуле

В - ширина земляного полотна, согласно поекту 12,8 м;

Пример расчетов для I трассы пикетов А-1:

;

;

 м .

Таблица 4.3 - Расчет объемов  земляных работ I трассы

Пикеты	Длина участка L,м	Высота участка		Объёмы, м^3		H сред.
		Hi	Hi+1	насыпи	выемки
А-1	100	2,2	0,57		2505,43	1,385
1-2	50	0,57	0		224,58	0,285
1-2	50	0	0,7	278,8333		0,35
2-3	100	0,7	1,63	2033,36		1,165
3-4	100	1,63	2,45	3903,527		2,04
4-5	100	2,45	3,4	6113,667		2,925
5-6	100	3,4	3,99	8278,907		3,695
6-7	100	3,99	3,43	8323,047		3,71
7-8	100	3,43	2,2	5832,56		2,815
8-9	100	2,2	0,84	2772,907		1,52
9-10	80	0,84	0	541,632		0,42
9-10	20	0	0,22		34	0,11
10-11	100	0,22	0,75		779	0,485
11-12	100	0,75	1,6		2051	1,175
12-13	100	1,6	1,62		2933	1,61
13-14	100	1,62	1,58		2912	1,6
14-15	100	1,58	1,4		2680	1,49
15-16	100	1,4	1,39		2482	1,395
16-17	100	1,39	1,1		2179	1,245
17-18	100	1,1	0,75		1561	0,925
18-19	100	0,75	0		600	0,375
19-20	100	0	0,84	677,04		0,42
20-21	100	0,84	2,05	2609,507		1,445
21-22	100	2,05	2,5	4451		2,275
22-23	100	2,5	2,5	5000		2,5
23-24	100	2,5	2,5	5000		2,5
24-25	100	2,5	2,5	5000		2,5
25-26	100	2,5	2,5	5000		2,5
26-27	100	2,5	2,5	5000		2,5
27-28	100	2,5	2,5	5000		2,5
28-29	100	2,5	2,5	5000		2,5
29-30	100	2,5	3	5641,667		2,75
30-31	100	3	3,5	6991,667		3,25
31-32	100	3,5	3,81	8155,907		3,655
32-33	100	3,81	4,64	9919,107		4,225
33-34	100	4,64	3,96	10155,71		4,3
34-35	100	3,96	3,5	8381,107		3,73
35-36	100	3,5	2,75	6650		3,125
36-37	100	2,75	2,5	5316,667		2,625
37-38	100	2,5	1,34	3639,707		1,92
38-39	100	1,34	0,58	1633,947		0,96
39-40	60	0,58	0	274,456		0,29
39-40	40	0	0,6		189,6	0,3
40-41	100	0,6	1,5		1869	1,05
41-42	100	1,5	3,5		5416,67	2,5
42-Б	100	3,5	5		11191,7	4,25
Итог	4300			147575,92	39606,77

 

Таблица 4.4 - Расчет объемов земляных работ II трассы

Пикеты	Длина участка L,м	Высота участка		Объёмы, м^3		H сред.
		Hi	Hi+1	насыпи	выемки
А-1	100	2,5	1,95		4657,67	2,225
1-2	100	1,95	2,16		4208,64	2,055
2-3	100	2,16	3,2		5935,31	2,68
3-4	100	3,2	3,56		8116,51	3,38
4-5	100	3,56	3,5		8617,91	3,53
5-6	100	3,5	2,58		7024,43	3,04
6-7	100	2,58	1,67		4391,67	2,125
7-8	100	1,67	0,43		1869	1,05
8-9	20	0,43	0		66,9653	0,215
8-9	80	0	0,8	514,1333		0,4
9-10	100	0,8	1,37	1941,427		1,085
10-11	100	1,37	0,11	1256,027		0,74
11-12	50	0,11	0	41,65333		0,055
11-12	50	0	0,2		76	0,1
12-13	100	0,2	0		153	0,1
13-14	100	0	1,67	1438,427		0,835
14-15	100	1,67	4,05	6471,227		2,86
15-16	100	4,05	2,85	8349		3,45
16-17	100	2,85	0	2679		1,425
17-18	100	0	2,46		2248	1,23
18-19	100	2,46	3,21		6396	2,835
19-20	100	3,21	4,04		8942	3,625
20-21	100	4,04	4,06		10449	4,05
21-22	100	4,06	3,81		10032	3,935
22-23	100	3,81	2,61		7563	3,21
23-24	100	2,61	1,81		4617	2,21
24-25	100	1,81	1		2634	1,405
25-26	60	1	0		490	0,5
25-26	40	0	0,6	189,6		0,3
26-27	100	0,6	2,75	3260,667		1,675
27-28	100	2,75	3,95	8017,667		3,35
28-29	100	3,95	3,95	10085,67		3,95
29-30	100	3,95	3,22	8804,76		3,585
30-31	100	3,22	2,45	6395,76		2,835
31-32	100	2,45	1,73	4299,827		2,09
32-33	100	1,73	1,78	3453,84		1,755
33-34	100	1,78	2,13	3951,707		1,955
34-35	100	2,13	2,38	4738,507		2,255
35-36	100	2,38	2,63	5430,84		2,505
36-37	100	2,63	2,98	6305,64		2,805
37-38	100	2,98	3,33	7386,907		3,155
38-39	100	3,33	3,58	8365,707		3,455
39-40	100	3,58	4,03	9568,307		3,805
40-41	100	4,03	4,38	11022,71		4,205
41-42	100	4,38	4,63	12169,51		4,505
42-43	100	4,63	3,25	10049,63		3,94
43-44	100	3,25	2,6	6669		2,925
44-45	100	2,6	0,58	3059,16		1,59
45-46	30	0,58	0	137,228		0,29
45-46	70	0	2,05		1272,37	1,025
46-47	100	2,05	3,53		6260,76	2,79
47-48	100	3,53	4,04		9497,83	3,785
48-49	100	4,04	4		10339,4	4,02
49-50	100	4	3,5		9375	3,75
50-51	100	3,5	2,5		6900	3
51-Б	100	2,5	2,5		5416,67	2,5
Итог	5200			156053,5	147550

5  Расчет  годовых эксплуатационных затрат  на перевозку грузов по укрупненным  показателям

 

Годовые эксплуатационные расходы по автомобильному транспорту определяется по формуле

Количество рейсов автомобилей  в сутки определяется по формуле:

где - расходы, зависящие от объема работы, у.е.;

- расходы на содержание постоянных  устройств, у.е.

где   - число работы автомобиля в год;

  - нормы расхода на 1окм пробега  груженого и порожнего автомобиля, у.е.;

    - нормы расходов на 1ч простоя автомобиля на линии, у.е. ;

    - количество рейсов автомобилей в сутки;

  - пробег автомобиля в груженом и порожнем направлении за рейс, км;

  - простой автомобиля под погрузочно-разгрузочными операциями, приходящийся на один рейс, ч.

Время простоев автомобиля под погрузочно-разгрузочными операциями определяется как

где - время на погрузку и разгрузку соответственно

- время ожидания погрузки-разгрузки,  мин.

где - время на оформление документов, 0,1 ч.

Расходы на содержание постоянных устройств определяются

где - годовые расходы на содержание 1 км дороги, у.е./год ;

- длина дороги, км;

- нормы расходов на содержание гаражного хозяйства, приходящиеся на 1 списочный автомобиль, у.е./год.

- списочный состав автомобилей

где - число рейсов, совершаемых одним автомобилем в сутки;

- коэффициент выхода автомобилей  из гаража, принимается равным 0,8.

Количество рейсов автомобиля в сутки определяется в зависимости  от времени работы и времени рейса.

где - продолжение смены, ч;

    - число смен в сутки;

  - время одного рейса, ч.

где  - средняя техническая скорость рейса, км/ч;

  - время на начально-конечные операции (простой под погрузкой-выгрузкой), приходящиеся на 1рейс.ч.

- расстояние возки, км;

- время на начально-конечные  операции (простой под погрузкой-выгрузкой), приходящееся на 1 рейс, ч.