144267 (Проект автомобильной дороги Ванино-Лидога)

Министерство образования Российской Федерации

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Изыскания и проектирование транспортных сооружений» на тему:

«Проект автомобильной дороги Ванино-Лидога»

АВТОМОБИЛЬНАЯ ДОРОГА, ТРАССА, ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ, ПОПЕРЕЧНЫЙ ПРОФИЛЬ, ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, ТЕХНИЧЕСКИЕ НОРМАТИВЫ, ТРАНСПОРТНАЯ СЕТЬ, РУКОВОДЯЩИЕ ОТМЕТКИ.

В курсовой работе рассмотрены вопросы проектирования основных элементов автомобильной дороги Ванино-Лидога в Хабаровском крае. Проектирование выполнено в соответствии с требованиями СНиП 2.05.02-85.

Для заданных начального и конечного пунктов участка трассы предложен вариант трассы, для которого произведены расчеты направлений, углов по­ворота, элементов закруглений, разбит пикетаж и составлена ведомость эле­ментов плана трассы. Продольный профиль запроектирован в основном по обертывающей в насыпях 1,5...2,0 м.

Детально запроектирован поперечный профиль земляного полотна на ПК 15+00, для которого произведены необходимые расчеты параметров земля­ного полотна и резервов, определены площади поперечного сечения и вы­числены ширины постоянного и временного отводов земли.

СОДЕРЖАНИЕ

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ НОРМАТИВЫ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ …..........5

1.1. Общие требования……………………………………………… .........5

1.2. Технические нормативы СНиП…………………………………........6

1.3. Расчет технических нормативов………………………………..........7

1.3.1. Максимальный продольный уклон…………………………….......7

1.3.2. Минимальное расстояние видимости поверхности дороги……....8

1.3.3.Минимальное расстояние видимости встречного автомобиля…....8

1.3.4.Минимальный радиус выпуклой вертикальной кривой…………...9

1.3.5.Минимальный радиус вогнутой вертикальной кривой………........9

1.3.6. Минимальный радиус кривой в плане……………………...........10

2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАНА ТРАССЫ………………………........11

2.1. Описание предложенного варианта трассы………………….........11

2.2. Вычисление направлений и углов поворота……………..……......11

2.3. Расчет элементов закруглений……………………………….........13

2.4. Вычисление положения вершин углов поворота………………....15

2.5. Вычисление пикетажных положений и длин прямых вставок…..16

2.6. Основные технические показатели трассы………………….….....16

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ……………....19

3.1. Определение руководящих отметок……………………......……....19

3.2. Определение отметок поверхности земли по оси трассы……..….20

3.3. Проектная линия продольного профиля…………….......................21

3.4. Определение отметок по ломаной линии продольного профиля….22

3.5. Расчет вертикальных кривых ……………….…………...................25

3.6. Определение положения точек с нулевыми отметками…..…….....25

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФИЛЯ ЗЕМЛЯННОГО ПЛОТНА ……………………………………………….…….32

4.1 Типы поперечных профилей земляного полотна…………..…….32

4.2 Расчет поперечного профиля земляного полотна на ПК 15+00..................................................................................................................32

4.2.1 Исходные данные для проектирования…………..………………32

4.2.2 Определение геометрических параметров поперечного профиля земляного полотна……………………………………………………………....33

4.2.3. Определение ширины полосы отвода…………………………….33

4.2.3. Расчет площадей поперечного сечения………..…………………34

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………….....35

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………....36

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ НОРМАТИВЫ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

1.1. Общие требования

Если позволяют условия проложения трассы, независимо от категории автомобильной дороги необходимо при назначении элементов плана и продольного профиля руководствоваться рекомендациями п.4.20 СНиП 2.05.02-85, которые приведены в табл. 1.

На автомобильных дорогах 2-й категории в переломы продольного профиля требуется вписывать вертикальные кривые при алгебраической разности уклонов 5 и более промилле. Длина прямых вставок не должна превышать для 2-й категории 2000 м.

Таблица 1.

Рекомендуемые технические нормативы

1.2. Технические нормативы СНиП

Проектируемая автомобильная дорога Ванино-Лидога по СНиП 2.05.02-85 отнесена к 2-й категории, для которой расчетная скорость принята 120 км/ч. По величине расчетной скорости назначены технические нормативы на проектирование элементов плана трассы, продольного и поперечного профилей, которые приведены в табл. 2.

Таблица 2.

Технические нормативы СНиП

1.3. Расчет технических нормативов

1.3.1 Максимальный продольный уклон

Для расчета максимального продольного уклона принят автомобиль ЗИЛ-130, который рекомендуется в качестве эталонного транспортного средства для оценки проектных решений при проектировании автомобильных дорог.

Принимая скорость движения автомобиля по дороге постоянной, из уравнения движения автомобиля получим расчетную формулу для вычисления величины максимального продольного уклона i(max) = D-f,

где D - динамический фактор автомобиля; f - коэффициент сопротивления качению.

Динамический фактор для автомобиля ЗИЛ-130 принят по динамической характеристике для 3-й передачи, так как более мощные 1 и 2 передачи предназначены для движения автомобиля с места и выполнения маневров в сложных дорожных условиях. Для 3-й передачи автомобиля ЗИЛ-130 значение динамического фактора имеет максимальное значение D = 0,105. Коэффициент сопротивления качению для автомобильной дороги 2-й категории с асфальтобетонным покрытием принят равным 0,02. Тогда максимальный продольный уклон равен i(max) = 0,105 - 0,020 = 0,085 или 85 промилле.

1.3.2. Минимальное расстояние видимости поверхности дороги

Расстояние видимости поверхности дороги определяется на горизонтальном участке дороги. Для обеспечения безопасности движения минимальное расстояние видимости поверхности дороги должно быть не менее расчетной величины тормозного пути для остановки автомобиля перед возможным препятствием. Отсюда минимальное расстояние видимости поверхности дороги определяется по расчетной формуле для оценки величины тормозного пути:

Sn = V / 3,6 + V²/ (85 * (φ +f)) +10 = 120 / 3,6 + 120²/ [85 (0,45 + 0,02) + 10] = 321.62м,

где Sn - минимальное расстояние видимости поверхности дороги, м; φ - коэффициент продольного сцепления, который для нормальных условий увлажненного асфальтобетонного покрытия принят равным 0,45; V - расчетная скорость движения, принятая для 2-й категории автомобильной дороги 120 км/ч; f - коэффициент сопротивления качению, принятый для асфальтобетонного покрытия равным 0,02.

1.3.3. Минимальное расстояние видимости встречного автомобиля

Минимальное расстояние видимости встречного автомобиля определяется из условия обеспечения торможения двух автомобилей движущихся навстречу друг другу, то есть равно удвоенной длине тормозного пути: Sа = 2 * Sn = 2 *321.62 = =643.24 м.

1.3.4. Минимальный радиус выпуклой вертикальной кривой

Минимальный радиус выпуклой вертикальной кривой определяется из условия обеспечения видимости поверхности дороги днем. Расчетная формула получается подстановкой расстояния видимости поверхности дороги в уравнение выпуклой вертикальной кривой. Значение минимального радиуса выпуклой вертикальной кривой вычисляется по формуле R(вып) = Sn² / (2 * Hг ) = 321.62²/ ( 2 * 1,2 ) = 43099.76 м, где Sn - минимальное расстояние видимости поверхности дороги, которое равно 321.62 м (см. п. 1.3.2); Hг - возвышение глаз водителя над поверхностью дороги, принимаемое 1,2 м.

1.3.5. Минимальный радиус вогнутой вертикальной кривой

Минимальный радиус вогнутой кривой выполняется по двум критериям : обеспечение видимости поверхности дороги ночью при свете фар и ограничение перегрузки рессор.

Расчет минимального радиуса вогнутой кривой из условия обеспечения видимости выполняется по формуле

R(вогн) = Sn² / 2 *[ Нф + Sn *Sin(α/2) ] = 321.62² / 2 * [0,7 + 321.62 * 0,0175)] = 8172.7 (м),

где Нф - возвышение центра фары над поверхностью дороги, принимаемое 0,7 м; α - угол рассеивания света фар, принимаемый равным двум градусам.

Определение минимального радиуса вогнутой вертикальной кривой из условия ограничения перегрузки рессор выполняется таким образом, чтобы перегрузка рессор составляла не более 5% от общей силы тяжести транспортного средства. Из равенства допустимой перегрузки рессор и величины центробежной силы величина минимального радиуса вогнутой вертикальной кривой определяется так:

R (вогн) = 0,157 *V² = 0,157 * 120² = 2260.8 (м).

Из полученных результатов расчетов в качестве расчетного минимального радиуса вертикальной вогнутой должна быть принята наибольшая, которая обеспечивает соблюдение обоих критериев и в данном случае равна 8172.7 м.

1.3.6. Минимальный радиус кривой в плане

Минимальный радиус кривой в плане определяется из условия восприятия центробежной силы при движении транспортного средства по закруглению, то есть требуется обеспечить устойчивость автомобиля против заноса и опрокидывания, а также комфортные условия движения.

Расчетная формула:

R (min) = V² / [127 * (m + i(поп) ] = 120*120 / [ 127 * ( 0,1+ 0,02 ) ] =944.9 (м), (2.8)

где m - коэффициент поперечной силы (рекомендуется принимать равным 0,1); i(поп) - поперечный уклон проезжей части, который для асфальтобетонного покрытия принимается равным 0,02.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАНА ТРАССЫ

2.1. Описание предложенного варианта трассы

Трассирование выполняется на заданной топографической карте местности масштаба 1:10 000 с сечением горизонталей через 2,5 м. Для определения координат вершин углов, начала и конца трассы на километровой сетке карты назначены условные координаты.

Заданный участок трассы между точками А и Б автомобильной дороги Ванино-Лидога расположен в холмистой местности. Начальная точка трассы А задана на северо-западном склоне в верховьях боковой долины одного холма. Конечная

точка Б находится на юго-восточном. Основное направление трассы по воздушной линии - восточное.

В конце первого километра трасса имеет юго-восточное направление и располагается на склоне боковой долины. На ПК 3+44 трасса поворачивает направо, что обусловлено изменением направления боковой долины и позволяет уложить трассу вдоль горизонталей. Поворот трассы осуществляется по закруглению с радиусом кривой 1000м.