СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………………………………………….3
1 Природно-климатические условия района проектирования………………………………..4
1.1 Климат…………………………………………………………………………………….4
1.2 Геология, гидрология и грунты…………………………………………………………4
2 Определение технических нормативов дороги………………………………………………6
3 Проектирование плана трассы………………………………………………………………...7
3.1 Проектирование плана трассы с круговыми кривыми (1 вариант)…….……………..7
3.2 Проектирование плана трассы с клотоидными кривыми (2 вариант)………………..8
3.3 Сравнение запроектированных вариантов трассы по эксплуатационно-техническим показателям………………………………………………………………………………………9
4 Проектирование продольного профиля……………………………………………………..10
4.1 Расчет руководящей отметки по условиям снегозаносимости в зависимости от гидрогеологических и климатических условий…………………………………………………..10
4.2 Проектирование продольного профиля трассы с нанесением проектной линии графическим методом Антонова Н.М……………………………………………………………11
5 Проектирование поперечных профилей……………………………………………………13
6 Конструирование и расчет жесткой дорожной одежды…………………………………...15
6.1 Конструирование дорожных одежд…………………………………………………...15
6.2 Расчет модуля упругости основания………………………………………………….15
6.3 Расчет изгибающего момента…………………………………………………………17
6.4 Расчет общего напряжения в плите…………………………………………………...18
6.5 Расчет толщины бетонного покрытия…………………………………………….......20
7 Деталь проекта «Горные условия –Лавины»………………………………………………22
7.1 ……………………………………………………22
7.2 …………………………………………..23
Список литературы……………………………………………………………………………..
ВВЕДЕНИЕ
В настоящем курсовом проекте рассматривается проектирование автомобильной магистрали в сложных природных условиях. В ходе выполнения курсового проекта, по выданным исходным данным (задание на выполнение курсового проекта, содержащее наименование района проектирования дороги, категорию дороги, грунтовые условия, уровень грунтовых вод, а так же, топографическую карту, характеризующуюся сложными природными условиями, в масштабе 1:10000 и сечением горизонталей через 2,5м на которой нанесены исходная и конечная точки проектируемой дороги), были произведены расчеты по проектированию плана трассы, продольного профиля выбранного варианта трассы, расчет и конструирование жесткой дорожной одежды. В детали проекта – горные условия.
1 Природно-климатические условия района проектирования
1.1 Климат
Климат района проложения проектируемого участка дороги находиться в IV климатической зоне согласно дорожной климатической районированию РК. Это зона характеризуется повышенным увлажнением верхних слоев грунта весной и осенью вследствие большого количества осадков.
Лето в районе проложения трассы теплое со средней многолетней температурой июля до 21,2 °С. Лето продолжается в среднем 5 месяцев (май-сентябрь); зимы умеренные со средней температурой января -16,2 °С. В отдельные годы бывают резкие похолодания до – 50 °С; во второй половине зимы оттепели из за теплого воздуха.
Весна затяжная и сопровождается выпадением довольно значительным количеством осадков. Осенью в виду резкого сокращения влажности по сравнению с летним периодом количество осадков, увеличивается, но их общий объем относительно не высок. Годовое количество осадков равно 536 мм.
В соответствии с данными метеорологическими станциями температура выше 10 °С удерживается осенью до сентября. По технолочиским правилам устройства асфальтобетонных покрытий разрешается при температуре воздуха весной более 5 °С. Поэтому продолжительность работ составляет 5 месяцев.
При применении сборных фундаментов. При соблюдений правил производства ряда дорожных строительных работ при отрицательных температурах сроки могут быть сокращены.
Таким образом, период нормальных условий строительства начинается в апреле и заканчивается при общей продолжительности в 156 дней.
Таблица 1 –Сезонное колебание климатических показателей.
Температура воздуха (средняя) по месяцам. | ||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 | |
-16,2 |
-15,7 |
-7,9 |
-4,3 |
13,7 |
18,9 |
21,2 |
19,1 |
12,9 |
5 |
-6,5 |
13,5 | |
Повт-сть напр-я ветра Средняя скорость ветра |
2 15 |
6 1,8 |
3 4,6 |
4,8 5,7 |
10 4,7 |
7 5,5 |
5 3,6 |
24 2,4 | ||||
ЯНВАРЬ
|
С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ | ||||
Повт-сть напр-я ветра Средняя скорость ветра |
15 4,5 |
6 3,1 |
8 2,9 |
22 3,5 |
4 2,1 |
9 3,5 |
12 3,8 |
24 4,1 | ||||
ИЮЛЬ |
С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ |
1.3 Растительность, почвы и грунты.
Грунты черноземистые, также встречаются болотистые и аллювиальные грунты. Черноземистые грунты занимают примерно 2/3 общей площади.
Растительность в районе проектирования разнообразная. В основном хвойные деревья, такие как кедр, сосна, лиственница, ель. Также встречается береза, осина и различные виды кустарника, смешанные между собой.
Встречаются редкие виды трав и другой растительности, занесенные в международную красную книгу.
1.4 Гидрология.
Район проектирования дороги расположен в 3 дорожно-климатической зоне, где наблюдается значительное увлажнение в отдельные годы.
Тип местности по характеру увлажнения различный, в отдельных местах наблюдается застой воды более 30 суток. Также имеются сухие места с обеспеченным водоотводом. В районе проектирования также имеются овражестые
участки, что показано на плане трасы.
Район проектирования расположен в зоне высоких грунтовых вод, также имеется множество крупных и мелких горных рек, а также высокогорные пресные озера. Источник возникновения за счет таянья ледников.
2 Определение технических нормативов дороги
Данные, приведенные для проектируемой дороги I технической категории по СНиП 2.05.02 – 85, приведены в таблицах 4, 5, 6.
Таблица 4 - Технические нормативы
1 Число полос движения, м |
6 |
2 Ширина полосы движения, м |
3,75 |
3 Ширина проезжей части, м |
11 |
4 Ширина обочин, м |
3,75 |
5 Наименьшая ширина укрепленной полосы, м |
1,0 |
6 Ширина земляного полотна, м |
43,1 |
7 Наибольший продольный ывввввввввввввввввввввввввввввввуклон, ‰ |
0,05 |
8 Наименьшее расстояние видимости: для остановки, м для встречного автомобиля, м |
200 350 |
Таблица 6 – Наименьшие радиусы кривых
Наименьшие радиусы кривых (м) | ||||
В плане |
В продольном профиле | |||
основные |
в горной местности |
выпуклых |
вогнутых | |
600 |
400 |
10000 |
основные |
в горной местности |
3000 |
1500 |
3 Проектирование плана трассы
3.1 Проектирование плана трассы с клотоидными кривыми
Масштаб карты 1:10000, сечение горизонталей через 2,5м. Проектирование осуществляют на основе технических условий (таблица 4, 5, 6). Начальный пункт участка трассы расположен в районе села Сидорово. Дорога относится к I категории с расчетной скоростью 100 км/ч.
Трасса в основном проходит по горному рельефу, Значения радиусов кривых в плане выбираем с учетом требований безопасности и удобства движения, ситуации местности и категории дороги. В рассматриваемом случае возможность применения как можно мегьших радиусов кривых возможна.
Для проектирования клотоидной трассы используем гибкую линейку и прозрачные шаблоны переходных кривых. В первом приближении наносим трассу от руки карандашом, а затем по намеченному направлению проводим плавную линию с помощью прозрачных шаблонов. Около каждой клотоиды выписываем ее параметр и минимальный радиус в точках смыкания клотоид.
Проектирование клотоидных дорог стали применять клотойдную трассу, представляющую собой сочетание переходных кривых, с различными параметрами, как правило юез круговых без прямых ставок, хотя по условиям трассирования они могут иметь место.
Клотойдное трассирование дает возможность использовать особенности рельефа, ситуации и геологии, все шире применять принцип гармоничного сочетания плана трассы с ландшафтом местности.
В качестве переходных кривых могут быть использованы различные математические кривые с постепенно уменьшающими радиусом кривизны- от бесконечности до заданного.
Клотойду, как математическую кривую, можно разбить при любом параметре, однако как дорожные закругления она должна иметь такое соотношение между длиной клотоиды L и радиусом кривизны конца клотойды R, что бы параметры центробежного ускорения было не более определенной нормативной величины.
Параметр клотойды не выражает это соотношение, и следовательно, задаваться им как аргументом, не зная радиуса и длины клотоиды, нельзя.
Для углов поворота трассы от 00 до 1500 (сооветсвенно для углов поворота β от 00 до 750)ю для углов поворота β от 750 до 1200 составлена таблица в которой дается элементы клотоидной кривой.
В данном проекте было запроектировано 2 поворота ведомость углов поворот приведена ниже.
Расчет симметричной биклотоиды
Клотоида А=450м; R=400м
Параметр клотоиды связан с радиусом и длиной переходной кривой зависимостью
А2=RL
в которой известны параметрА и радиус R. Из этой зависимости определим незвестную длину клотоиды
L=A2/R.=4502/400=506,25
По длинам клотоид определяют значения углов β между касательными к конечной точке клотоид и тангенсами по формуле
β=L/2R =506,25/2*400=0,6
2 т.е. 87068,760 что вполне допустимо
По известным значениям углов β1 и β2 выписываем из таблиц Ксенодохова В.И элементы клотоид и умножаем их на R/100.
А=109,9514 p=6,0108
t=59,7176 Tg=82,1940
x0=116,55 LT=120,89
y0=23,7302 TK=41,7548
=-2β=870-68,760=18,24
S=l0+2L=127,33+2*506,25=1139,87
L/lT=506,25/120,89=4,18
А=549,5968 p=25,125
t=249,6204 Tg=343,57092
x0=487,179 y0=99,19 TK=174,535
T=0,94896*400=379,584
НЗ=ВУ-(T-t)=700-(379,584+249,620)=70 ПК 0+70
КПК1=НЗ+L=70+506,27=576,27 ПК 5+76
СЗ=КПК+К0/2=576,27+127,33/2=639,935
КПК2= НЗ+L+ К0=70+506,25+127,33=703,58
КЗ=НЗ+2L+ К0=70*2*506,25+127,33=1209,83
Клотоида А=650м; R=400м
Параметр клотоиды связан с радиусом и длиной переходной кривой зависимостью
А2=RL
в которой известны параметрА и радиус R. Из этой зависимости определим незвестную длину клотоиды
L=A2/R.=6502/400=1056,25
По длинам клотоид определяют значения углов β между касательными к конечной точке клотоид и тангенсами по формуле
β=L/2R =1056,25/2*400=1,32
β=43030
2 т.е. что вполне допустимо
По известным значениям углов β1 и β2 выписываем из таблиц Ксенодохова В.И элементы клотоид и умножаем их на R/100.
T=178,3138 Б=50,8345
K=303,6872 L=151,8436
Д=52,9404 A=123,2248
=-2β=870-68,760=18,24
S=l0+2L=127,33+2*506,25=1139,87
L/lT=506,25/120,89=4,18
T=178,3138*4=713,2552 Б=50,8345*4=203,338
K=303,6872*4=1214,7488 L=151,8436*4=607,3744
Д=52,9404 *4=211,7616 A=123,2248*4=492,89
T=0,94896*400=379,584
НЗ=ВУ-T=3780-713,2552=3066,7448 ПК 30+66
КК=НЗ+2L=3066,7448+2*607,3744=42149
Углы |
| ||||||||
№ угла |
Положение вершины угла
ПК+ |
Угол поворота + право - лево градус |
бэта 1,. градус |
А1, м |
L1, м |
T1, м |
нач. закр ПК+ |
нач. КК | |
альфа. КК градус |
R, м |
К, м |
Т, м |
L закр. м |
Б, м | ||||
бэта 2, градус |
А2, м |
L2, м |
T2, м |
кон. закр. ПК + |
кон. КК ПК + | ||||
н.т. |
|
|
|
|
|
|
|
| |
1 |
ПК 7+00 |
870 |
34038’’ |
459,6 |
506,25 |
249,6204 |
ПК 0+70 |
ПК 5+76 | |
18024’’ |
400 |
127,33 |
379,584 |
|
151,44 | ||||
34084’’ |
459,6 |
506,25 |
249,6204 |
ПК 7+03 |
ПК 12+09 | ||||
2 |
ПК 37+80 |
870 |
43030 |
492,89 |
607,37 |
713,25 |
ПК 30+66 |
- | |
- |
400 |
- |
- |
1214,74 |
- | ||||
43030 |
492,84 |
607,37 |
713,25 |
- |
ПК 42+81 | ||||
к.т. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ведомость прямых и кривых