Проект участка автомобильной дороги

              d – внутренний диаметр круглой трубы;

               t – толщина стенки трубы;  

              H – толщина дорожной одежды;

b – ширина проезжей части дороги II категории;

с – ширина укрепительной полосы;

i_n – уклон проезжей части.

     по возвышению бровки земляного полотна над уровнем воды (УПВ), равное 0,5м при безнапорном режиме и 1,0м - при напорном

 

Н_пр = УПВ + 0,5(1,0) + (0,5b + c) i_n + (a - c) i_o,

УПВ=Н_Ч+h ,

где   а,  i_о – ширина и поперечный уклон обочины.

h- глубина воды перед трубой.

h=1,27*d

 

Вычисляем контрольные  отметки у труб.

ПК2+00.

    1. По засыпке над трубой (не менее 0,5м).

Н_{п р} =177,00+1,0+0,1+0,5+0,57+(0,5*7,0+0,75)*0,02=179,26 (м)

2. По возвышению бровки  земляного полотна над уровнем  подпертой воды (УПВ) принимаем  0,5 м при безнапорном режиме.

Н_пр = (177,00+1,27)+0,5+(0,5*7,0+0,75)*0,02+(3,0-0,75)*0,04=178,95 (м)

 

ПК4+00.

1. По засыпке над  трубой (не менее 0,5м).

Н_{п р} =175,56+1,0+0,1+0,5+0,57+(0,5*7,0+0,75)*0,02=177,82 (м)

2. По возвышению бровки  земляного полотна над уровнем  подпертой воды (УПВ) принимаем  0,5 м при безнапорном режиме.

Н_пр = (175,56+1,27)+0,5+(0,5*7,0+0,75)*0,02+(3,0-0,75)*0,04=177,51 (м)

 

 

 

ПК9+00.

1. По засыпке над трубой (не менее 0,5м).

Н_{п р} =188,05+1,0+0,1+0,5+0,57+(0,5*7,0+0,75)*0,02=190,31 (м)

2. По возвышению бровки земляного полотна над уровнем подпертой воды (УПВ) принимаем 0,5 м при безнапорном режиме.

Н_пр = (188,05+1,27)+0,5+(0,5*7,0+0,75)*0,02+(3,0-0,75)*0,04=190,00 (м)

 

ПК17+35.

1. По засыпке над  трубой (не менее 0,5м).

Н_{п р} =161,88+1,5+0,1+0,5+0,57+(0,5*7,0+0,75)*0,02=164,64 (м)

2. По возвышению бровки  земляного полотна над уровнем подпертой воды (УПВ) принимаем 0,5 м при безнапорном режиме.

Н_пр = (161,88+1,91)+0,5+(0,5*7,0+0,75)*0,02+(3,0-0,75)*0,04=164,47 (м)

 

ПК18+85.

1. По засыпке над  трубой (не менее 0,5м).

Н_{п р} =158,27+1,8+0,1+0,5+0,57+(0,5*7,0+0,75)*0,02=161,33 (м)

2. По возвышению бровки  земляного полотна над уровнем  подпертой воды (УПВ) принимаем  0,5 м при безнапорном режиме.

Н_пр = (158,27+2,29)+0,5+(0,5*7,0+0,75)*0,02+(3,0-0,75)*0,04=161,24 (м)

 

ПК23+00.

1. По засыпке над  трубой(не менее 0,5м).

Н_{п р} =167,73+1,0+0,1+0,5+0,57+(0,5*7,0+0,75)*0,02=169,99 (м)

2. По возвышению бровки  земляного полотна над уровнем  подпертой воды (УПВ) принимаем  0,5 м при безнапорном режиме.

Н_пр = (167,73+1,27)+0,5+(0,5*7,0+0,75)*0,02+(3,0-0,75)*0,04=169,68 (м)

 

б) Руководящие рабочие отметки.

Проектную линию (бровку земляного полотна) следует проектировать  по обертывающей (в насыпях). Руководящие  рабочие отметки h_р. минимальные высоты насыпи вычисляют:

  - по обеспечению  снегонезаносимости дороги на  открытых участках:

 

h_р = h_CH5%+Δh+(0,5b+c)i+(a-c)i = 0,5+0,7+(0,5*7+0,75)*0,02+(3-0,75)*0,04=1,38м

где h_CH5% - высота снега в данной местности с вероятностью превышения 5%; 

             Δh – запас высоты насыпи над снежным покровом для размещения сбрасываемого с дороги снега и увеличения скорости снежного потока над дорогой для IV категории.

 

в) по обеспечению хорошего водного режима земляного полотна на участках 2-го  типа местности по увлажнению

 

= 0,8+0,57+(0,5*7+0,75)*0,02=1,46 м  ,    

 

где - минимальное возвышение низа дорожной одежды над поверхностью земли с необеспеченным стоком  ( ) или над уровнем грунтовых вод ( ), принимаемое по табл. 3.3;

Н_д.о            – толщина дорожной одежды;

               -  ширина и поперечный уклон проезжей части;

               -   глубина залегания грунтовых вод

 

 

 

4.2.3 Составление вариантов проектной  линии.

 

Проектную линию проектируют  методом тангенсов. Для этого намечаем на профиле контрольные точки и положение руководящих рабочих отметок. В переломы проектной линии вписывают кривые. Расчёт элементов кривых ведут исходя их схемы.

 

 

                                                          Т                                                  Т

                                                                        ВУ        ω                     вершина   

                                                                  М                                                                           КЗ

                                                                                                                                                             

                                                                                                                                                      - i₂

                                                                                         l

                                 НЗ

                     + i₁                            х

                     

                                                                      l₁                                                l₂

            

 

                                                                                             К

 

Рис. 4.2. 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: Н_НЗ=Н_ВУ-Т*i₁; Н_КЗ=Н_ВУ+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:       Н_В=Н_НЗ+(l₁)²/2R;

Отметка точек на кривой (например точки М):

Н_М=Н’_М - y=Н_НЗ+x*i₁-x²/2R;

Н_М=Н_В - h=Н_В-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 1м  3 кат.)  крутизна откоса m=3; от 1м до 2м m=4;

2.высокие насыпи (высотой  от 2м 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 

Рис. 3.4. Примеры конструкции дорожной одежды

укреплённых полос.

 

     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;

        i_3n  – поперечный уклон верха земляного полотна (i_3n=0.03);

          m  – заложение относа насыпи;

          i_n – 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 ℓ_н и выемки ℓ_в

на участке ПК20-ПК21: 1 – проектная линия;

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

 

 

Длина участка насыпи ℓ_н .  

 

 

 

Длина участка выемки ℓ_в .  

 

     

 

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+35 вычислим по формуле:

 

,

 

где m- заложение откоса насыпи;

       h- средняя высота земляного полотна в насыпи.

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

Общий объем насыпи

 м³

 

Участок ПК22+26 – ПК23+00

 

Средняя высота насыпи на участке:

Объем насыпи на участке:

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

Общий объем насыпи

 м³

 

Участок ПК24+00 – ПК25+00

 

 Средняя высота насыпи на участке:

Объем насыпи на участке:

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

Общий объем насыпи

 м³

 

Участок ПК25+00 – ПК26+00

 

 Средняя высота насыпи на участке:

Объем насыпи на участке:

 

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