Характеристика природно-климатических условий проектирования

Содержание курсового проекта

Введение ………………………………………………………………………………………….3

Глава 2.Характеристика природно-климатических условий проектирования ………..4

2.1 Климат ………………………………………………………………………………………..4

2.2 Рельеф ………………………………………………………………………………………..6

2.3 Растительность и почвы …………………………………………………………………….7

2.4 Гидрология и гидрография …………………………………………………………………7

2.5 Инженерно-геологические условия………………………………………………………...8

Глава 3. Техническая характеристика проектируемого участка

автомобильной дороги …………………………………………………………………………9

3.1 Установление технической категории дороги …………………………………………….9

3.2 Расчет ширины проезжей части и числа полос движения ………………………………..9

3.3 Расчет ширины земляного полотна ……………………………………………………….11

3.4 Расчёт минимальных радиусов кривых в плане …………………………………………11

3.5 Определение расстояния видимости ……………………………………………………...13

3.6 Определение минимальных радиусов выпуклых

и вогнутых вертикальных кривых …………………………………………………………….15

Глава 4. Проектирование трассы в плане …………………………………………………18

4.1 Выбор направления трассы ………………………………………………………………..19

4.2 Ведомость углов поворота, прямых и кривых …………………………………………...19

4.3Сравнение вариантов трассы ……………………………………………………………...24

Глава 5. Проектирование малых искусственных сооружений ………………………….25

5.1 Определение максимального расхода от ливневых вод ………………………………...25

5.2 Определение максимального расхода от талых вод ……………………………………..25

5.3 Определение длины трубы ………………………………………………………………...26

Глава 6. Проектирование земляного полотна …………………………………………….27

6.1 Расчет руководящих отметок и отметок контрольных точек …………………………...27

6.2 Проектирование продольного профиля …………………………………………………..27

6.3 Проектирование поперечного профиля …………………………………………………..28

Глава 7. Подсчет объемов земляных работ.........................................................................29

Список литературы ………………….......................................................................................36

Графическая часть проекта:

План трассы

Продольный профиль дороги

Поперечный профиль земляного полотна (насыпь, выемка)

Укрепление водопропускной трубы

Конструкция дорожной одежды

Введение

Проектирование – процесс создания проекта, прототипа, прообраза предполагаемого или возможного объекта и состояния.

Проект – комплект указанной документации и материалов (определенного свойства), результат проектирования. Проект какого-либо объекта может быть индивидуальный или типовым.

Целью и задачей дисциплины “Изыскания и проектирования автомобильных дорог” является формирование у студентов знаний о методах проектирования и изыскания автомобильных дорог с учетом народнохозяйственного значения этих сооружений, природных условий и требований эффективности и безопасности автомобильных перевозок. Структура осваиваемых студентами знаний включает также принципы технико-экономического обоснования автомобильной дороги и ее элементов для удовлетворения требований эффективной эксплуатации подвижного состава автомобильного транспорта и успешного функционирования народного хозяйства.

Автомобильные дороги представляют собой сложный комплекс инженерных сооружений для непрерывного, удобного и безопасного движения автомобилей с расчетной нагрузкой и установленными скоростями.

Без автомобильных дорог не может функционировать ни одна отрасль экономики страны. Уровень развития и технического состояния дорожной сети существенно влияют на экономическое и социальное развитие страны в целом, так и ее отдельных регионов, поскольку надежные транспортные связи способствуют повышению эффективности использования основных производственных фондов, трудовых и материальных ресурсов, повышению производительности труда.

Современные автомобильные дороги обслуживают массовые пассажирские и грузовые перевозки. Они стали местом повседневной работы миллионов водителей, ими пользуются пассажиры автобусов и многочисленные туристы. Все это делает необходимым предъявлять к автомобильным дорогам столь же обязательные высокие архитектурно – эстетические требования, как и к любому инженерно – техническому сооружению массового пользования. Постройка дорог должна сопровождаться созданием широкой сети предприятий, предназначенных для обслуживания, как водителей и пассажиров, так и автомобилей. Все эти комплексы сооружений должны вводиться в действие одновременно со сдачей дороги в эксплуатацию.

При строительстве автомобильных дорог возникает необходимость активного решения ряда актуальных проблем развития технологии строительства дорог, среди них такие комплексные технико-экономические проблемы, как: снижение стоимости, повышение эффективности и качества дорожного строительства.

Характеристика природно-климатических условий проектирования

2.1 Климат

Наименование характеристики	Единица измерения	Величина
Температура воздуха среднегодовая	^оС	4,3
Средняя температура июля	^оС	16-17
Абсолютный максимум температуры	^оС
Средняя температура января	^оС	От -9 до -11
Абсолютный минимум температуры	^оС	- 42
Продолжительность безморозного периода	сут.
Среднегодовое количество осадков	мм.
Средняя продолжительность периода с устойчивым снежным покровом	сут.
Сезон, на который приходится наибольшее количество осадков	мм.	Осень
Преобладающие ветры в теплое время года	румбы	Северо-восточные
Средняя скорость ветра в теплое время года	м/с	2,7-3,9
Преобладающие ветры среднегодовые	румбы	Юго-восточные, юго-западные
Средняя годовая скорость ветра	м/с	3-4

Климат рассматриваемой территории формируется под воздействием морских атлантических и континентальных воздушных масс умеренных широт, частых вторжений арктического воздуха и активной циклонической деятельности, основными особенностями которого являются высокая влажность воздуха, умеренно теплое и влажное лето и довольно продолжительная умеренно холодная зима с частыми оттепелями. Циркуляция атмосферы в основном определяет формирование климата в холодный период, когда регион испытывает наибольшее влияние Атлантики. С атлантическими циклонами поступает значительное количество тепла, за счет которого зима смягчается, а осень оказывается теплее весны. Весной и летом циклоническая деятельность существенно ослабевает, в связи с чем повышается климатообразующая роль радиационных факторов.

Рассматриваемая территория относится к атлантико-арктической зоне умеренного пояса. Климат умеренно холодный, переходный от морского к континентальному, с продолжительной мягкой зимой и коротким прохладным летом.

По строительно-климатическому районированию территория относится к подрайону II В. Повторяемость ветра по направлениям в январе приведена в таблице:

С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	Штиль
5/2,6	10/3	9/2,4	13/3,5	19/4	18/4,2	15/3,7	11/2,7

Повторяемость ветра по направлениям в июле приведена в таблице:

С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	Штиль
9/2,4	19/2,7	9/2,2	8/2,6	8/2,9	15/3,2	22/3,5	10/2,6

Среднегодовая температура воздуха понижается в Ленинградской области с запада на северо восток от +4,5°С до +2,0°С. Самых холодный месяц в области - январь или февраль. Средняя температура января на востоке области -10°С, на западе -6°С. В СПб средняя температура января -7,5°С, февраля -7,9°С.

Самый теплый месяц области - июль. Среднесуточная температура июля в СПб +17,7°С; отклонения от нее в пределах области невелики (+16°С у побережья Ладожского озера, около +18°С на юго-востоке).

Продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха выше +5°С на востоке области примерно 160, а на юго-западе - 170 дней. Сумма среднесуточных температур в дни с температурами выше +10°С составляет 1600-1800.

Для области характерна высокая облачность. В течение года в СПб в среднем бывает только 30 безоблачных дней. Зимой облачность большая. Это замедляет падение температуры воздуха, так как облака препятствуют оттоку тепла из нижнего слоя атмосферы. Наименьшая облачность - весной и в начале лета, наибольшая - осенью.

Вся территория Ленинградской области находится в зоне избыточного увлажнения. Относительная влажность воздуха всегда высокая (от 60% летом до 85% зимой). Среднегодовая сумма осадков, составляющая 550-650 мм, на 200-250 мм больше количества испаряющейся влаги. Это способствует заболачиванию почв. Основная масса осадков выпадает в период с апреля по октябрь. Наибольшее количество осадков (750-850 мм в год) выпадает на возвышенных частях области.

Значительная часть осадков выпадает в виде снега. Устойчивый снежный покров лежит около 127 дней на юго-западе области и до 150-160 дней на северо-востоке. К концу зимы высота снежного покрова на северо-востоке достигает 50-60 см, а на западе, где часто бывают оттепели, не превышает обычно 30 см.

Роза ветров в январе: Роза ветров в июле:

Температура наружного воздуха по месяцам, ºС:

Месяцы
I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
-7,7	-7,0	-4,2		9,6	14,8	17,8		10,8	4,8	-0,5	-5,1

2.2 Рельеф

Ленинградская область располагается в пределах Восточно-Европейской (Русской) равнины, отличается небольшими абсолютными и относительными высотами. Высшие точки редко поднимаются выше 200 м. над уровнем океана, чаще высоты не превышают 100 м; относительные превышения - обычно менее 50 м и лишь в отдельных местах достигают 100 м.

При общей равнинности и небольших абсолютных и относительных высотах рельеф территории отличается значительным разнообразием. Достаточно хорошо в рельефе выделяются возвышенности, поднимающиеся над равнинной поверхностью. В центральной части Карельского перешейка располагается Лемболовская возвышенность, к югу от Финского залива находится Ижорская возвышенность, на Онежско-Ладожском перешейке - южная окраина Олонецкой возвышенности, а на востоке области - Тихвинская и Вепсовская возвышенности с максимальной отметкой 289 м. (гряда Гапсельга). Резко выделяются в рельефе небольшие изолированные высоты: в западной части области - Сойкинские (139 м.), к югу от Санкт-Петербурга - Дудергофская (175 м.), в юго-западном Прионежье - Щелейки (159 м.) и др.

Наиболее низкое гипсометрическое положение (ниже 30 м.) занимают впадины Финского залива Ладожского и Онежского озер. Вдоль реки Волхов располагается обширная низина, известная под названием Приильменская, или Волховско-Ловатская; в северной части низины абсолютные высоты ниже 50 м, а в южной они достигают 100 м. Приильменская низина окаймлена гирляндой холмистых возвышенностей. Западная ветвь этой гирлянды протягивается к Пскову и к Луге, восточная ветвь переходит собственно в Валдайскую возвышенность. Малые абсолютные высоты (до 0 м.) отмечаются на Приневской низине вдоль реки Невы.

В отдельных частях территории рельеф области довольно разнообразен и различается как по высоте и внешнему виду, так и по происхождению, строению и возрасту. Крупные черты поверхности (морфоструктура) в основном связаны с процессами развития рельефа в дочетвертичное время и отражают длительную и сложную геологическую историю. Более мелкие формы рельефа (морфоскульптура) обязаны своим происхождением в основном недавней геологической истории, связаны с оледенением.

2.3 Растительность и почвы

Растительность. Ленинградская область расположена в зоне средней и южной тайги.

Лесные ресурсы. Общая площадь земель лесного фонда - 5593,9 тыс. га, лесистость - 56%, общий запас древесины на корню - 819,3 млн. м3. Основу лесов составляют хвойные древостои, среди которых преобладают сосняки, занимающие 40% покрытой лесом площади. Наиболее богат хвойными лесами Карельский перешеек, где сосняки занимают более двух третей лесного массива. Около трети лесов - ельники, четверть - березняки.

Почвы. Почвенный покров области отличается пестротой и мозаичностью распространения. Преобладают подзолистые, дерново-подзолистые и болотные почвы, нуждающиеся при освоении в известковании, внесении достаточных доз органических и минеральных удобрений. Почти на всей территории области почвы каменисты. Особенно высокая каменистость на Карельском перешейке и в Свирской впадине, где на 1 га приходится в среднем 200-500 м3 камней.

2.4 Гидрология и гидрография

Поверхностные воды. Область имеет значительный водо-ресурсный потенциал. Крупные реки: Нева, Волхов, Свирь, Луга, Вуокса, Сясь. Многочисленные озера, особенно на Карельском перешейке. Финский залив вытянут с запада на восток на 420 км, его площадь - 29,5 тыс. км3. Соленость низкая - 3-6% (большой приток воды из реки Невы). В области более 1800 озер, Ладожское и Онежское являются крупнейшими резервуарами пресной воды. Площадь зеркала Ладожского озера - 17,8 тыс. км2, размер 206 км, глубина на севере - 230 м, на юге - 30-35 м, приток - 2500 м3/с. Онежское озеро - размер 245 км. Площадь других озер: Вуокса, Отрадное - 50 км2; Суходольское, Глубокое, Комсомольское, Самро, Вялье - 20-50 км2. Общая протяженность рек области - 50 тыс. км (0,6 км на 1 км2 территории). В годовом стоке рек: 50% - талые воды, 20-30% - дождевые, 15-20% - подземные. Река Нева протяженностью 74 км - источник водоснабжения г. Санкт-Петербурга и пригородных районов области. Годовой сток воды - около 80 км3 (свыше 2500 м3/с).

Подземные воды. На территории области значительный запас ресурсов подземных пресных вод. Разведано 35 месторождений или участков подземных вод, а вовлечено в эксплуатацию 21 месторождение и одно месторождение минеральных вод - Полюстровское.

Водные биоресурсы. До 90% уловов в Онежском озере составляет корюшка и ряпушка.

2.5 Инженерно-геологические условия

На участках малых искусственных сооружений тип местности – 3. Основным грунтом на участке строительства автомобильной дороги является суглинок тяжелый пылеватый. По таблице 7 приложения 2 СНиП 2.05.02-85 суглинок тяжелый пылеватый относится к III-ей группе грунтов по степени пучинистости, отсюда можно сделать вывод, что данный грунт является пучинистым и не пригодным для возведения земляного полотна.

3. Техническая характеристика проектируемого участка автомобильной дороги

Расчет основных технических нормативов дороги

3.1 Установление технической категории дороги

По суммарной интенсивности движения автомобилей всех марок 2587 (авт./сут) согласно СНиП 2.05.02-85 дорога относится ко III категории.

Свыше 2000 до 6000 – автомобильные дороги общегосударственного, республиканского, областного (краевого) значения, дороги местного значения.

3.2 Расчет ширины проезжей части и числа полос движения

1) Приведённая интенсивность движения:

N_np=N₁K₁+N₂K₂+………+N_nK_n, (авт./сут)

где N₁,…….,N_n – заданная интенсивность отдельных типов автомобилей, (авт./сут)

K₁,……K_n – коэффициенты приведения отдельных типов автомобилей к легковому.

N_np =336∙1,8+259∙1,4+233∙1,8+259∙1,6+285∙1,4+310∙1,8+440∙3,5+466∙1,0=4764 (авт./сут).

Часовая приведённая интенсивность движения:

2) Пропускная способность одной полосы движения:

где V - скорость, (км/ч).

L- минимальное расстояние между автомобилями, рассчитываем для трех разных уклонов (i =0)

При i =0:

где K_Э - коэффициент эксплуатационных условий торможения, равный в среднем 1,4;

j - коэффициент продольного сцепления шины с дорогой, принимаемый при расчете пропускной способности при нормальных условиях эксплуатации равным 0,5;

i – продольный уклон рассматриваемого участка дороги;

l₀ – длина автомобиля;

l_k – расстояние между остановившимися автомобилями.

3) Необходимое число полос движения:

где N – часовая приведенная интенсивность

Z – расчетный коэффициент загрузки дороги движением (можно принять частично связный поток движения Z =0,5-0,6)

4) Ширина полосы движения и проезжей части:

Ширину каждой полосы определяют из условия встречного движения двух колонн автомобилей, двигающихся с расчётной скоростью. Расчёт выполняют на типы автомобилей, преобладающих в составе движения. Ширина проезжей части дороги с двумя полосами движения определяется по формуле:

где а - ширина кузова автомобиля,

с- колея автомобиля;

х- зазор между кузовами встречных автомобилей;

у- расстояние от внешней грани следа колеса до края проезжей части;

а) встречное движение грузовых автомобилей

б) встречное движение легковых автомобилей

3.3 Расчет ширины земляного полотна

Ширину обочины принимаем по СНиП 2.05.02-85. Для дороги III категории ширина обочины равна 2,5 метра, ширина проезжей 7,16 метра. Исходя из этих данных ширина земляного полотна равна 12,0 (м), (7,16+2∙2,5=12,16).

3.4 Расчёт минимальных радиусов кривых в плане

При расчёте наименьших радиусов в плане рассматривают движение автомобиля по мокрому чистому покрытию. При этом коэффициент поперечного сцепления принимают в качестве основного критерия, и формула радиуса кривых в плане имеет вид:

где j – коэффициент поперечного сцепления, равный 0,05-0,10.

В исключительных случаях допускается применять меньшие радиусы, но с устройством виража, то есть односкатной проезжей части с уклоном к центру кривой. Радиус кривой Rс учетом устройства виража:

где V– скорость, (км/ч);

μ – коэффициент поперечной силы, равный 0,15-0,20;

i_в – поперечный уклон виража, равный i_в = + 0,04; i_в = – 0,04;

При i_в = + 0,04:

При i_в = –0,04:

Для дальнейшего расчета берем наиболее невыгодный из вариантов, то есть R=358 (м).

При устройстве виража переход от двускатного профиля к односкатному осуществляется на участке отгона виража, длина которого определяется в зависимости от ширины проезжей части в, поперечного уклона виража iви дополнительного продольного уклонаiд. Дополнительный продольный уклон возникает при подъеме наружной кромки проезжей части над проектным уклоном при отгоне виража:

где iд – дополнительный продольный уклон, принимается в зависимости от категории дороги и для дороги II категории iд не более 0,010.

На подходе к кривой автомобиль двигается по некоторой траектории с переменным радиусом кривизны от r=:на прямом участке доr=R при входе на круговую кривую, поэтому с обеих сторон основной кривой устраивают переходные кривые, чем достигается постепенное, плавное нарастание центробежной силы с исключением бокового толчка при въезде на круговую кривую.

Длина переходной кривой:

где V– расчётная скорость движения;

J– нарастание центробежного ускорения при движении автомобиля на участке переходной кривой (принимается равным 0,3 м/с3);

R– радиус кривой, (м).

Для получения значения переходной кривой и минимального радиуса кривой в плане вычисляют параметр переходной кривой:

Сравниваем это значение с минимально допустимым значением параметров, которое вычисляем по формуле:

Угол, составленный касательной к концу переходной кривой и осью абсцисс:

3.5 Определение расстояния видимости

Расстояние видимости определяют по трём принятым схемам видимости:

остановка автомобиля перед препятствием;
торможение двух автомобилей, двигающихся навстречу друг другу;
обгон легковым автомобилем грузового автомобиля при наличии встречного движения;

Схема №1

Расстояние видимости по этой схеме:

где V – скорость легкового автомобиля

К_э– коэффициент эффективности действия тормозов, значение которого для легковых автомобилей принимается равным 1,3; для грузовых автомобилей, автопоездов и автобусов-1,85

j _1.. –..коэффициент продольного сцепления при торможении на чистых покрытиях, принимаемый равным 0,5;

lз.б. – зазор безопасности, принимаемый равным 5 (м).

Схема № 2

Двигаясь навстречу друг другу по той же полосе, оба автомобиля должны затормозить, и остановится на расстоянии l₀ =5 (м).

При одинаковых скоростях:

Схема № 3

Расчёт выполняют исходя из предположения, что автомобиль, двигающийся со скоростью Vл = 120 (км/ч), обгоняет грузовой автомобиль, двигающийся со скоростью Vг= 60 (км/ч), с выездом на полосу встречного движения. При этом принимают участок дороги горизонтальным, скорость движения встречного автомобиля Vв= 60 (км/ч).

Обгон начинается, когда легковой автомобиль приближается к грузовому на расстояние, равное разности тормозных путей и пути, которое пройдёт легковой автомобиль за время принятия решения об обгоне. В этом случае расстояние между легковым и грузовым автомобилями в момент начала заезда на полосу встречного движения:

Легковой автомобиль нагонит грузовой и поравняется с ним, пройдя путь L1со скоростью Vл и затратив на это время:

За это время грузовой автомобиль пройдёт путь L1-(l2+la) со скоростью Vг, где la-длина грузового автомобиля (принимаем 6 метров). Приравнивая значения времени и решая уравнение относительноL1,получим:

Затем легковой автомобиль должен возвратится на свою полосу движения, но на таком расстоянии перед грузовым автомобилем, чтобы он мог затормозить до полной остановки и при этом осталось некоторое расстояние безопасности 5 (м). Тогда это расстояние:

Приравнивая время, необходимое легковому автомобилю для возвращения на свою полосу движения, ко времени, за которое пройдёт грузовой автомобиль путь по всей полосе, получим:

Легковой автомобиль должен завершить обгон и возвратится на свою полосу движения до момента встречи со встречным автомобилем, который движется со скоростью Vв= 60 (км/ч) и за период обгона проходит путь:

Следовательно, расстояние видимости при обгоне:

S₃ = L₁+L₂+L₃ = 248+122+222=592 (м).

3.6 Определение минимальных радиусов выпуклых

и вогнутых вертикальных кривых

Радиус вертикальных выпуклых кривых определяется из условия обеспечения видимости поверхности дорожного покрытия:

где h– высота до уровня глаз водителя легкового автомобиля над поверхностью дороги (h=1,2 (м)).

Исходя из условия обеспечения видимости встречного автомобиля при обгоне грузового автомобиля радиус выпуклой вертикальной кривой:

Радиус вертикальных вогнутых кривых определяется из условия допустимой перегрузки рессор, чтобы центробежное ускорение а0не превышало 0,5 ÷ 0,7(м/с2).

где Vр – расчётная скорость движения, (км/ч).

Кроме того, производится расчёт расстояния видимости на вертикальной вогнутой кривой при свете фар.

где hф– высота фар легкового автомобиля над поверхностью проезжей частим (hф=0,75(м));

a – угол рассеивания пучка света фар (a= 2°).

Полученные расчётом технические нормативы сводим в таблицу, в которой для сравнения приведены нормативные значения из СНиП 2.05.02-85.

Таблица 1

Таблица технических нормативов.

№ п/п	Технические нормативы	По СНиП 2.05.02-85	По расчету	Принято для проект.
1.	Расчётная скорость, (км/ч)
2.	Число полос движения, (шт.)
3.	Ширина полосы движения, (м)	3,0	3,58	3,50
4.	Ширина проезжей части, (м)	6,0	7,16	7,0
5.	Ширина обочины, (м)	2,5		2,5
6.	Наименьшая ширина укреплённой полосы обочины	0,5		0,5
7.	Ширина земляного полотна, (м)	11,0	12,16	12,0
8.	Поперечный уклон проезжей части, (⁰/₀₀)
9.	Поперечный уклон обочины, (⁰/₀₀)
10.	Продольный уклон,(⁰/₀₀)	не более 40
11.	Расстояние видимости для остановки автомобиля, (м)
12.	Рекомендуемые радиусы кривых в плане, (м)	не менее 3000		не менее 3000
13.	Рекомендуемые радиусы кривых в продольном профиле: выпуклых, (м) вогнутых, (м)	не менее 70000 не менее 8000		не менее 70000 не менее 8000
14.	Длины кривых в продольном профиле: выпуклых, (м) вогнутых, (м)	не менее 300 не менее 100		не менее не менее
15.	Наибольший продольный уклон, (⁰/₀₀)
16.	Наименьшее расстояние видимости: для остановки, (м) встречного автомобиля, (м)
17.	Наименьшие радиусы кривых, (м): в плане в продольном профиле: выпуклых вогнутых
18.	Наибольшая длина прямых участков в плане, (м)	2000-3500
19.	Наименьшая длина прямых участков в плане, (м)

При сравнении полученных результатов по расчету (аналитически) и данных взятых из СНиП 2.05.02-85, к проекту выбирается наиболее выгодный вариант.

Проектирование трассы в плане

Трассу дороги следует проектировать как плавную линию в пространстве со взаимной увязкой элементов плана, продольного и поперечного профилей между собой и с окружающим ландшафтом, с оценкой влияния сочетания и размеров элементов дороги на условия движения и зрительное восприятие.

Для обеспечения плавности дороги необходимо соблюдение принципов ландшафтного проектирования и использование рационального сочетания элементов плана и продольного профиля.

Кривые в плане и продольном профиле, как правило, следует совмещать. При этом кривые в плане должны быть на 100 – 150 м длиннее кривых в продольном профиле, а смещение вершин кривых должно быть не более ¼ длины меньшей из них.

Следует избегать сопряжение концов кривых в плане с началом кривых в продольном профиле. Расстояние между ними должно быть не менее 150 м.

Длину прямых участков в плане следует ограничивать:

Категория дороги	Предельная длина прямой в плане, м, на местности
Равниной	Пересеченной
I	3500 – 5000	2000 – 3000
II, III	2000 – 3500	1500 – 2000
IV, V	1500 – 2000
Примечание: Большие длины прямых допустимы при преимущественно легковому движении, меньшие – при грузовом

Радиусы смежных кривых в плане должны различаться не более чем в 1,3 раза. Параметры смежных переходных кривых при сопряжении кривых рекомендуется назначить одинаковыми.

При малых углах поворота дороги в плане рекомендуется применять следующие радиусы круговых кривых:

Угол поворота, (град)							7 – 8
Наименьший радиус круговой кривой, (м)

Не рекомендуется короткая прямая вставка между двумя кривыми в плане, направленными в одну сторону. При длине ее менее 100 м рекомендуется заменять обе кривые одной кривой большего радиуса, при длине 100 – 300 м рекомендуется прямую вставку заменять переходной кривой большего параметра. Прямая вставка как самостоятельный элемент трассы допускается для дорог I и II категории при ее длине более 700 м, для дорог III и IV категории – более 300 м.

4.1 Выбор направления трассы

Между двумя заданными точками А и Б на топографической карте необходимо запроектировать участок дороги. Рассматриваются два варианта трассы. Трасса должна гармонично вписываться в ландшафт местности; проектироваться по кратчайшему направлению с наименьшими объемами работ и соблюдением норм проектирования. Согласно расчетной интенсивности движения данная автомобильная дорога относится к III технической категории.

Исходными данными для проектирования являются технические нормативы элементов плана трассы, определенные в 3 разделе.

Работа по трассированию дороги по карте выполняется в следующем порядке:

Начальная и конечная точки трассы дороги соединяются на карте воздушной линией (прямая между заданными точками).
Определяются вершины углов, точным транспортиром измеряются углы поворотов и по биссектрисам подбираются радиусы круговых кривых.
По каждому варианту должен быть разбит пикетаж, выписаны номера углов поворота, их величина, элементы кривой.

Вариант трассы №1

Трасса имеет один угол поворота: угол поворота a₁=37°и радиус R=3000 (м); Трасса не пересекает рек, т.е. нет необходимости в устройстве мостов. Общая протяженность трассы составляет 4730,65 (м).

Вариант трассы №2

Трасса имеет два угла поворота: первый угол поворота a1=42° и радиус R=1000 (м); второй угол поворота a1=60° и радиус R=500 (м). Общая протяженность трассы составляет 4891,44 (м).

4.2 Ведомость углов поворота, прямых и кривых

Параметры круговых кривых рассчитываем по формулам:

Д =2∙ Т – К

Расчет трассы № 1:

Угол поворота a₁=37°;

R=3000 (м)

Д =2∙ Т – К = 2∙1003,78−1936,33=71,23 (м)

Расчет ведомости углов поворота, прямых и кривых:

L_тр. =∑ L −∑ Д

L ₁=2226,88 (м) Д₁=71,23 (м)

L ₂=2575 (м)

∑ L =4801,88(м)∑Д=71,23 (м)

L_тр. =∑ L −∑ Д =4801,88−71,23=4730,65 (м)

L_тр. = ∑ П + ∑ К

ПК ВУП₁=2226,88/100= ПК 22+26,88

ПК НК₁= ПК ВУП₁− Т ₁=2226,88−1003,78= ПК 12+23,10

ПК КК₁= ПК НК₁+ К ₁=1223,10+1936,33= ПК 31+59,43

ПК КТ= ПК ВУП₁+ L ₂− Д ₁=2226,88+2575−71,23= ПК 47+30,65

П ₁= ПК НК₁=1223,10 К ₁=1936,33 (м)

П ₂= ПК КТ− ПК КК₁=4730,65−3159,43=1571,22

∑ П =2794,32 (м) ∑ К =1936,33 (м)

L_тр. = ∑ П + ∑ К =2794,32+1936,33=4730,65 (м)

Ведомость прямых и кривых

Наименование вершин

Положение вершин

Углы поворота

Кривые

Прямые

Элементы кривых

Положение

Прямая вставка Р

Расст. Между вершинами S

Название румбов r, Дирекционный угол α

Правый угол ϕ

Левый угол ϕ

Радиус R

Тангенс

Кривая

Биссектриса

Домер

Начало кривой

Конец кривой

НТ ВУ1 КТ

ПК 0 ПК22+26,88 ПК47+30,65

37°00 ´

1003,78

1936,33

163,48

71,23

ПК12+23,10

ПК31+59,43

1223,10 1571,22

2226,88

СВ:35°00 α=35°00´´ СЗ:2°00´ ´

Σϕ_лев.= 37°00´

ΣТ= 1003,78

ΣК= 1936,33

ΣД= 71,23

ΣР= 2794,32

ΣS= 4801,88

α_К-α_Н= 37°00´

Расчет трассы № 2:

Угол поворота a₁=42°;

R=1000 (м)

Д=2∙Т – К= 2∙383,86−732,67=35,05 (м)

Угол поворота a₂=60°;

R=500 (м)

Д=2∙Т – К= 2∙288,67−523,33=54,01 (м)

Расчет ведомости углов поворота, прямых и кривых:

L_тр. =∑ L −∑ Д

L ₁=1880,5 (м) Д₁=35,05 (м)

L ₂=1984,5 (м) Д₂=54,01 (м)

L ₃=1115,5(м) ∑Д=89,06 (м)

∑ L =4980,5 (м)

L_тр. =∑ L −∑ Д =4980,5−89,06=4891,44 (м)

L_тр. = ∑ П + ∑ К

ПК ВУП₁=1880,5/100= ПК 18+80,5

ПК НК₁= ПК ВУП₁− Т ₁=1880,5−383,86= ПК 14+96,64

ПК КК₁= ПК НК₁+ К ₁=1496,64+732,67= ПК 22+29,31

ПК ВУП₂= ПК ВУП₁+ L ₂− Д₁ =1880,5+1984,5−35,05= ПК 38+29,95

ПК НК₂= ПК ВУП₂− Т ₂=3829,95−288,67= ПК 35+41,28

ПК КК₂= ПК НК₂+ К ₂=3541,28+523,33= ПК 40+64,61

ПК КТ= ПК ВУП₂+ L ₃− Д ₂=3829,95+1115,5-54,01= ПК 48+91,44

П ₁= ПК НК₁=1496,64

П ₂= ПК НК₂− ПК КК₁=3541,28−2229,31=1311,97 К ₁=732,67 (м)

П ₃= ПК КТ− ПК КК₂=4891,44−4064,61=826,83 К ₂=523,33 (м)

∑ П =3635,44 (м) ∑ К =1256 (м)

L_тр. = ∑ П + ∑ К =3635,44+1256=4891,44 (м)

Ведомость прямых и кривых

Наименование вершин

Положение вершин

Углы поворота

Кривые

Прямые

Элементы кривых

Положение

Прямая вставка Р

Расст. Между вершинами S

Название румбов r, Дирекционный угол α

Правый угол ϕ

Левый угол ϕ

Радиус R

Тангенс

Кривая

Биссектриса

Домер

Начало кривой

Конец кривой

НТ ВУ1 ВУ2 КТ

ПК 0 ПК18+80,5 ПК38+29,95 ПК48+91,44

60°00´

42°00´

383,86 288,67

732,67 523,33

71,14 77,35

35,05 54,01

ПК14+96,64 ПК35+41,28

ПК22+29,31 ПК40+64,61

1496,64 1311,97 826,83

1880,5 1984,5 1115,5

СВ:21°00 α=21°00´´ СЗ:21°00´ СВ:39°00´

Σϕ_пр=_. 60°00´

Σϕ_лев.= 42°00´

ΣТ= 672,53

ΣК=

ΣД= 89,06

ΣР= 3635,44

ΣS= 4980,5

α_К-α_Н= 18°00´

4.3 Сравнение вариантов трассы

Выбор варианта трассы в плане выполняют на основе сравнения вариантов

Наименование показателя	Величина показателя варианта	Оценка варианта «+» или «-»
I	II	I	II
Длина трассы дороги, км	4730,65	4891,44	+	-
Коэффициент удлинения трассы	1,03	1,07	+	-
Наименьший использованный радиус			+	-
Протяжённость трассы по неустроенным землям и неустойчивым грунтам, км	4730,65	4891,44	-	-
Количество, шт.: водопропускных труб путепроводов мостов пересечение с автомобильными дорогами в одном уровне съездов с дороги
нет	нет
нет	нет
нет	нет
Общая протяжённость мостов и путепроводов, п.м.	-	-

Вывод: Из сравнения вариантов видно, что наиболее приемлемым и выгодным по условиям расположения, длины, а также соответствия элементов дороги элементам ландшафта является первый вариант трассы, и в дальнейшем все расчеты будут производиться для этого варианта.