Основные технические показатели трассы

Вычисления пикетажных положений и длин прямых вставок

Вычисляем пикетажное положение НК₁ (начало кривой), КК₁ (конец кривой),:

НК₁=ВУ1-Т₁; НК₁=3150-476,98=ПК26+73

КК₁=НК₁+К₁; КК₁=2673+890,12=ПК35+63

 

Определяем длину прямых вставок:

L1=ВУ1-Т₁; L1= 3150-476,98=2673м;

L2=КТ-КК₁; L2=4438-4138=462м;

Основные технические показатели трассы

Полученные результаты расчета элементов плана трассы систематизированы в таблицу 3 – ведомости углов поворота, прямых и кривых.

Коэффициент развития трассы

 

 

Таблица 2-Ведомость углов поворота, прямых, круговых кривых.

№ углов поворота

Углы

Кривые

Прямые

Положение вершины угла

Элементы круговой кривой

Начало кривой

Конец кривой

S, м

L, м

Румбы линий

ПК

+

Влево αлев, град

Вправо αправ, град

R, м

Т, М

К, м

Д=2Т-К, М

Б,м

ПК

+

ПК

+

НТ

СВ:57°00'

ВУ

40016

-

1344,5

161,6

281,25

СВ:16°84'

КТ

1344,5

161,6

281,25

 

Проверка:

 

∑S - ∑Д = L_тр 4600 – 161,6=4438

2∑Т-∑К=∑Д=2×1344,5–2027=169,53

Трасса дороги

 

Выбор направления трассы является важной комплексной задачей, при решении которой конкурирующие варианты автомобильной дороги в пределах полосы варьирования трассы детально рассматривают по основным показателям. Общее направление трассы и ширину полосы варьирования конкурирующих вариантов устанавливают на основе аналитических расчетов по результатам экономических изысканий, выполняемых в соответствии со схемами развития и размещения производственных сил данного региона, схемами районной планировки и благоустройства.

При проектировании трассы дороги применялся принцип “тангенциального трассирования”, основанного на нанесении трассы дороги с помощью линейки ломаного хода, в изломы которого вписываются круговые кривые.

Начало проектируемого участка принято на ПК 0+00 строящегося участка дороги “А - В”. При разработке трассы учитывался слабохолмистый рельеф местности, водотоки, требования землепользователей и соблюдались требования СНиП 2.05.02 – 85 “Автомобильные дороги”.

Общее направление проложения трассы северное. По участку дороги назначен 1 угол поворота.

 

 

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ

3.1 Общие положения

Продольный профиль дороги – это проекция оси дороги на вертикальную плоскость, совпадающую с направлением дороги. Согласно ВСН 202-85 АД продольный профиль входит в состав основного комплекта рабочих чертежей для выполнения строительно-монтажных работ. На этом чертеже должна быть представлена информация о местности и проектные решения, от которых зависят как объемы предстоящих строительных работ, так и транспортно-эксплуатационное качество дороги. Поэтому проектирование продольного профиля – наиболее ответственный и сложный этап работы над проектом.

Каждое проектное решение на продольном профиле принимаем на основе комплексной оценке всех факторов и условий, влияющих на параметры дороги, в том числе:

- ситуационные особенности местности;

- топографические;

- климатические;

- почвенно-грунтовые;

- гидрологические и др. условия.

Инженер-проектировщик обязан строго соблюдать требования строительных норм, учитывать безопасность движения, эстетику автомобильной магистрали и требования экологии окружающей среды.

Информация для проектирования продольного профиля принимается по материалам полевых изысканий, выполненных изыскательской организацией в соответствии с заданием заказчика на проектирование дороги. Для учебного проектирования основная исходная информация задается руководителем.

 

3.2 Проектирование продольного профиля

Продольный профиль запроектирован в абсолютных отметках Балтийской системы.

Принятые в процессе проектирования элементы продольного профиля соответствуют требованиям СНиП 2.05.02-85 для дорог III категории, технические нормативы которой представлены в таблице 1.

Проектная линия нанесена по типу графоаналитического метода, основанного на проектировании продольного профиля, используя специальные лекала – шаблоны и таблицы. Вертикальная кривая параболического очертания представляет собой геометрическое место векторных точек, уклон которых изменяется по уравнению параболы.

Нанесение проектной линии графоаналитическим методом состоит в том, чтобы выполнить стыкование или сопряжение рационально подобранных прямолинейных отрезков, а также отрезков вертикальных кривых заранее подобранных радиусов.

Для обеспечения видимости и плавного движения на дороге вписываются вертикальные кривые радиусами в соответствии со СНиП [1]. Для чего на переломах поверхности земли устанавливаются контрольные точки, где рабочие отметки вычислены заранее, в зависимости от снегонезаносимости, либо, если контрольная точка устанавливается в месте пересечения с водотоком с учетом минимальной засыпки над трубой.

Продольные уклоны на протяжении всего проектируемого участка не превышают 50‰. Минимальный радиус вертикальной кривой: выпуклой – 10000м; вогнутой – 3000м.

 

3.3 Определение руководящей рабочей отметки.

Рассчитываем руководящие рабочей отметки, которые определены по условиям снегонезаносимости согласно формуле.

где h_сн – толщина снегового покрова, м, h_сн=0,6 м;

D – минимальное возвышение бровки земляного полотна над поверхностью снегового покрова, зависящее от технической категории дороги, для дороги III категории – 0,60 м.

По данным расчетам принимаем на всем протяжении участка дороги руководящую рабочую отметку по условию снегонезаносимости равной 1,10 м.

 

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООТВОДА

 

4.1. Определение площади водосборного бассейна по карте

 

Определение площади водосборного бассейна сводится к определению площади простых фигур. Площадь водосборного бассейна определяется по формулам:

F=f1+f2+f3

где: f – площади простых геометрических фигур, км².

f1=602000 м²;

f2=129375 м²;

f3=14063 м²;

F=745438 м²=0.75 км².

 

4.2. Определение уклонов лога перед сооружением

 

Уклон лога перед сооружением определяем по формуле:

где: Hв, Hн - верхняя и нижняя отметка главного лога, м;

L – длин главного лога, м.

 

 

4.3. Определение максимальных расходов от ливней

 

Максимальный расход от ливней определяем по формуле:

 

где: - расчетная интенсивность ливня, мм;

- коэффициент редукции максимального ливневого расхода.

Расчетная интенсивность ливня зависит от ливневого района, вероятности превышения паводковых вод – ВП, длины и уклона лога бассейна и определяется по формуле:

где: - интенсивность ливня часовой продолжительности, мм/мин;

- коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой

продолжительности к расчетной.

 

Ливневый район – 5; =0,82мм/мин; =3,87.

 

4.4 Определение расхода от талых вод

 

Максимальный расход от талых вод определяем по формуле:

 

 

где: - коэффициент дружности половодья, принимаемый в зависимости от географического района. Для Свердловской обл. =0,02;

- расчетный слой суммарного стока весенних вод;

- показатель степени, учитывающий климатическую зону, =0,15;

-коэффициент, учитывающий снижение расхода из-за залесенности бассейна;

- коэффициент, учитывающий снижение расхода из-за наличия озер и болот, т.к. в водосборном бассейне озер и болот нет, =1.

,

где: - средний многолетний слой стока, зависит от района строительства,

- поправочный коэффициент, при равнинном рельефе =1,0,

-модульный коэффициент, зависящий от ВП, от коэффициента вариации – Сv и коэффициента асимметрии – Сs.

ВП=2%, Сv=0,7, Сs=1,4.

 

где: Ал – залесенность бассейна, доли ед.

м³/с.

Из расчетов следует, что максимальный расход от ливней значительно больше, чем от талых вод (0,41<24,2), следовательно, в качестве расчетного расхода необходимо принять ливневый:

Qp=Qл=24,2 м³/с.

 

4.5 Расчет отверстия трубы

 

1. Расход на пропуск которого рассчитано сооружение Q_р = 24,2 м³/c.

2. Принимаем безнапорный режим работы.

3. Принимаем трубу прямоугольного сечения 3×2,5, глубина воды перед трубой Н=2,98 м, скорость потока на выходе из трубы V=5,0 м/с, высота входного звена h_вх =2.5 м, так как Н<h_л (h_л=3.50 м) необходимо назначить одноочковую трубу.

 

 

Определяем минимальную высоту насыпи у трубы

 

H_min = d+δ+∆ = 3+0,35+0,70 = 4,05 м.

где: d – высота в свету прямоугольной трубы, м;

δ – толщина звена;

∆ - толщина засыпки у входного оголовка.

 

4.6 Определяем длину трубы при высоте насыпи > 6м.:

 

 

 

где: B – ширина земляного полотна, 12 м;

i_тр – уклон трубы (в тысячных), 0,050;

n – толщина стенки оголовка, 0,35 м;

α – угол между осью трубы и осью дороги. 90°;

H_нас – рабочая отметка над трубой. 8,11 м;

h_тр – диаметр трубы. 3,0 м.

 

=

 

= [12,33+14,94+0,35]▪1=27,6 м.

 

Определяем полную длину трубы с оголовком:

 

L=l+2M=27,6+2▪4,7=37,00 м.

 

где: М – длина оголовка

L – длина трубы.

Для того, чтобы у входного и выходного оголовков не происходил размыв трубы, на расстоянии 7 метров устраивают каменную наброску. Так как труба находится ниже отметки земли, и для того чтобы отвести воду от земляного полотна прокапывают искусственное русло в пониженное место.

 

Список литературы

 

1. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. М.: Госстрой СССР, 1986.

2. Бабков В. Ф. дорожные условия и безопасность движения. М.:транспорт 1993.

3. Булдаков С.И. Проектирование основных элементов автомобильной дороги. Екатеринбург. 2005.

4. Ганьшин В.Н., Хренов Л.С. Таблицы для разбивки круговых и переходных кривых. М.: 1987.

5. Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500, ГУГК СССР. М.: Недра, 1989.