Проект участка автомобильной дороги в сложных условиях

Федеральное агентство по образованию

Вологодский государственный технический университет

Кафедра “Автомобильные дороги”

Курсовая работа по ИПАД

Тема: Проект участка автомобильной дороги в сложных условиях

Вологда

2009

Содержание

1. Пересечение дорог в одном уровне

1.1 Описание пересечения в одном уровне

2. Пересечение дорог в двух уровнях

2.1 Разработка продольного профиля на подходах к пересечению для дорог АВ и СD в двух уровнях

2.2 Описание пересечения в двух уровнях

3. Водопропускная труба

3.1 Расчет стока с малого водосборного бассейна для водопропускной трубы

3.2 Определение размеров трубы

3.3 Ведомости объемов работ

4. Отвод земель для участка автомобильной дороги протяженностью 2 километра

4.1 Привязка типовых проектных решений

4.2 График постоянного отвода земель для участка автомобильной дороги ПК 19+00 – ПК 39+00

Приложение 1

Список используемых источников

1. Пересечение дороги в одном уровне

1.1 Описание пересечения

Привязка типового проектного решения пересечения в одном уровне на ПК 10+60. Эксплуатационно-техническая категория главной дороги III, второстепенной IV. Тип пересечения 3-А-1 – пересечение с устройством переходно-скоростных полос на главной и второстепенной дорогах. Угол пересечения 90°. Уклоны по главной дороге к пересечению с ПК 8+10 по ПК 8+90 - 13‰, с ПК 8+90 по ПК 10+60 - 5‰, от пересечения, с ПК 10+60 по ПК 13+10 - 5‰. По второстепенной дороге от пересечения и к пересечению 25‰. Длина переходно-скоростных полос назначается в зависимости от эксплуатационно-технической категории дороги и продольного уклона. Радиусы закруглений назначаются в зависимости от типа пересечения и эксплуатационно-технической категории главной и второстепенной дороги. По главной дороге устроены треугольные направляющие островки, а на второстепенной каплевидные. Схема пересечения и поперечные профили представлены на рисунке 1.

Условные обозначения на пересечении:

- длина отгона ширины проезжей части и обочин второстепенной дороги, м;

- длина разделительной полосы, отделяющей переходно-скоростную полосу от основной полосы движения, м;

- длина отгона разделительной полосы, отделяющей переходно-скоростную полосу от основной полосы движения;

b - ширина полосы движения или переходно-скоростной полосы дороги, м;

c - ширина полосы движения второстепенной дороги на участке примыкания, м;

a - ширина полосы торможения (накопления), наибольшая ширина направляющего островка полосы торможения (накопления);

b_>k> - наибольшая ширина каплевидного направляющего островка, м;

d, d_>1>- ширина обочин дороги, м;

f, f_>1>- наименьшая ширина укрепленной полосы обочин, м;

f_>2>- наименьшая ширина укрепленной полосы на разделительной полосе, м;

c_>1>- ширина проезжей части съезда, м;

S_>Р> - длина полосы разгона, м;

S_>T>_>>- длина полосы торможения, м;

S_>TH>_>>- длина полосы торможения (накопления), м;

- длина отгона переходно-скоростной полосы, м;

- длина участка перестроения, м;

- длина участка разгона и перестроения, м;

- длина участка перестроения и торможения, м.

2. Пересечение дорог в двух уровнях

2.1 Разработка продольного профиля на подходах к пересечению для дорог АВ и СD в двух уровнях

Пересечение в двух уровнях разрабатывается на ПК 10+60 по дороге АВ и на ПК 75+00 на дороге СD. Продольные профили запроектированы методом тангенсов в основном по обертывающей, проектные отметки на вертикальных кривых пересчитаны с учетом поправки в скобках.

Описание продольного профиля дороги АВ.

Техническая категория автомобильной дороги IV, продольные уклоны соответствуют требованию СНиП 2.05.02-85 и не превышают 60‰. Радиусы минимальных выпуклых и вогнутых кривых соответствуют требованию СНиП, более 5000 м. и 2000 м. и приняты максимально возможными с учетом рельефа местности для улучшения движения автотранспорта по дороге. Рекомендуемая рабочая отметка 151,45 м. С ПК 0+00 по ПК 1+55 запроектирована выемка глубиной до 1,30 м. Проектная линия запроектирована из прямых вставок, вогнутых и выпуклых кривых. С ПК 0+00 по ПК 4+50 запроектирована прямая вставка протяженностью 450 м. с продольным уклоном 13‰, далее с ПК 4+50 по ПК 7+50 запроектирована вогнутая вертикальная кривая протяженностью 300 м. радиусом 15000 м., тангенс 150 м., биссектриса 0,75 м. С ПК 7+50 по ПК 10+50 запроектирована выпуклая кривая встык предыдущей вогнутой кривой. Длина выпуклой кривой составляет 300 м., радиус 25000 м., тангенс 150 м., биссектриса 0,45 м. С ПК 10+50 по ПК 10+62 запроектирована прямая вставка длинной 12 м. с продольным уклоном 5‰. С ПК 10+62 по ПК 13+38 запроектирована выпуклая кривая протяженностью 276 м., тангенс 138 м., радиус кривой 23000 м., биссектриса 0,414 м. С ПК 13+38 по ПК 13+46,9 запроектирована прямая вставка длинной 8,9 м. с продольным уклоном 17‰. С ПК 13+46,9 по ПК 18+99 запроектирована вогнутая кривая, протяженностью 552 м. радиусом 23000, тангенсом 276 м. и биссектрисой 1,656 м. С ПК 18+99 по ПК 20+00 запроектирована прямая вставка длиной 101 м., с продольным уклоном 7‰.

Описание продольного профиля дороги CD.

Техническая категория автомобильной дороги II, продольные уклоны соответствуют требованию СНиП 2.05.02-85 и не превышают 40‰. Радиусы минимальных выпуклых и вогнутых кривых соответствуют требованию СНиП, более 15000 м. и 5000 м. и приняты максимально возможными с учетом рельефа местности для улучшения движения автотранспорта по дороге. Рекомендуемая рабочая отметка 145,45 м. С ПК 75+91 по ПК 77+80 запроектирована выемка глубиной до 2,15 м. Проектная линия запроектирована из прямых вставок, вогнутых и выпуклых кривых. С ПК 67+60 по ПК 69+27,5 запроектирована прямая вставка протяженностью 167,5 м. с продольным уклоном 5‰, далее с ПК 69+27,5 по ПК 72+72,5 запроектирована выпуклая вертикальная кривая протяженностью 345 м. радиусом 15000 м., тангенс 172,5 м., биссектриса 0,99 м. С ПК 72+72,5 по ПК 73+59 запроектирована прямая вставка длиной 86,5 м., с продольным уклоном 18‰. С ПК 73+59 по ПК 76+41 запроектирована вогнутая вертикальная кривая протяженностью 282 м., радиус кривой 6000 м., тангенс 141 м., биссектриса 1,66 м. С ПК 76+41 по ПК 76+60 запроектирована прямая вставка длинной 19 м. с продольным уклоном 29‰. С ПК 76+60 по ПК 81+40 запроектирована выпуклая кривая протяженностью 480 м., тангенс 240 м., радиус кривой 15000 м., биссектриса 1,92 м. Продольные профили представлены на рисунке 2.

2.2 Описание пересечения в двух уровнях

Схема пересечения дорог в двух уровнях - клеверный лист состоит из 4 левоповоротных и 4 правоповоротных съездов. Дорога II технической категории проходит в нижнем уровне, а дорога IV категории в верхнем так как, по экономическим соображениям целесообразнее дорогу высшей категории прокладывать в нижнем уровне, а низшей категории в верхнем. Габарит приближения определяется по ГОСТ Р52748-2007 “Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты приближения”, в соответствии с ГОСТ габарит приближения принят 4,5 м. Для развязок в разных уровнях нормируются величины съездов. Для вычисления минимальных радиусов закругления правоповоротных съездов из СНиП 2.05.02-85 “Автомобильные дороги” выбирается расчетная минимальная скорость движения с учетом технической категории автомобильной дороги, с которой съезжают автомобили. Для II технической категории расчетная скорость 60 км/ч., радиус 150 м, и для IV категории расчетная скорость 50 км/ч., радиус 100м. На левопоротных съездах радиусы принимаются для II технической категории 60 м. и более, для IV технической категории 50 м. и более. Длина переходно-скоростных полос назначается в зависимости от категории дороги, продольного уклона. Чертеж пересечения дорог в двух уровнях, поперечные профили и водоотвод представлены в приложении 1.

3. Водопропускная труба

3.1 Расчет стока с малого водосборного бассейна для водопропускной трубы

Привязка типового проектного решения водопропускной трубы на ПК 37+20

Изображаем на карте водосборный бассейн, анализируя рельеф местности.

Водосборный бассейн показан на карте в курсовом проекте Участка автомобильной дороги АВ.

Считаем площадь водосборного бассейна методом палетки

Изображаем на карте главный лог водосборного бассейна

L_{>гл.
лога}>=1360 м.

Определяем уклон главного лога

Определить средний уклон склонов лога по карте

Определение расчетного расхода воды в бассейне

Для этого необходимо рассчитать расход ливневого стока Q_>р%
лив.> и расход снегового стока Q_{>р%
снег}>, выбрать больший из рассчитанных расходов.

р% - вероятность превышения расчетного расхода, для рассчитываемой трубы р%= 3%, т. к. техническая категория проектируемой дороги IV.

Расчет расхода воды для трубы

Исходные данные:

δ=1

Н_>1%>=80 мм.

Тип кривой редукции осадков – 2

р%=3%

λ_>р%>=0,86

χ=0,33

χ_>р>=9

φ_>0>=0,3

n_>5>=0,8

n_>ск>=0,25

α_>1>=1

n_>2>=0,22

h_>ср>=200 мм.

С_>v>=0,3

Определение ливневого расхода

Коэффициент стока

Гидроморфологическая характеристика русла

τ_>ск>=86, q_>р>=0,068

Определение расчетного расхода снегового стока

Из двух полученных расходов от ливневого стока и талых вод в качестве расчетного принимают большее значение Q_>Р%>=1,31 м³/с

3.2 Определение размеров трубы

Исходные данные:

d=1 м.

Q_>%>=1,4 м³/с

h_>кр>=0,69 м.

h_>сж>=0,62 м.

i_>кр>=4‰

Тип входного звена цилиндрический

H=1,15 м.

V_>вых>=2,7м/сек

ПК 37+20

Рис. 3 Поперечный профиль

L_>1> – длина средней части трубы без входного и выходного звеньев.

Рис. 4 Схема средней части, входного и выходного оголовка трубы

Принимаю 3-х метровые звенья – 6 шт.

2-х метровые – 1 шт.

Рис. 5 Схема расположения звеньев трубы

Назначение типов элементов трубы

Пусть труба будет безфундаментная, уложенная на гравийно-песчаную подушку.

Рис. 6 Звено оголовка круглое

Марка блока ЗКП 15.170 а=122 см.; b=161 см.; с=170 см.; δ=10 см.

Рис. 7 Звено средней части

2-х метровое: Марка блока ЗКП 19.200 а=120 см.; b=121 см.; с=200 см.; δ=10 см.

3-х метровое: Марка блока ЗКП 19.300 а=120 см.; b=121 см.; с=300 см.; δ=10 см.

Рис. 8 Откосные стенки.

2 шт. марка блока СТ 1 п. а=185 см.; b=227 см.; с=30 см.

2 шт. марка блока СТ 1 л. а=185 см.; b=227 см.; с=30 см.

Рис. 9 Противофильтрационный экран.

Марка блока Ф 264; а=70 см.; b=120 см.; с=302 см.

Отверстие, м	Тип оголовка	Звенья оголовка, железобетон	Откосные стенки , железобетон	Монолитный бетон лотка, бетон В20, м³	Оклеечная гидроизоляция, м²	Тип фундамента гравийно-песчаный
Бетон В 30, м³	Арматура, кг	Бетон В 20, м³	Арматура А – I, кг
А – I	A – III	Рытье котлована, м³	Засыпка котлована, м³	Подготовка из щебня или гравия, м³	Гравийно – песчаная смесь, м³	Блоки экрана, железобетон	Обмазочная гидроизоляция, м²
Бетон В 20, м³	Арматура, кг
А – I	A – III
1,0	С цилиндрическим звеном	1,96	44,6	116,4	3,56	159,6	1,14	1,0	48,2	30,4	1,0	11,2	2,02	79,2	-	47,8

3.3 Ведомости объемов работ

Таблица 1

Объем основных работ на оголовки

Таблица 2

Объемы основных работ на среднюю часть трубы

Отверстие, м	Высота насыпи, м	Толщина звена, см	Звенья, железобетон	Оклеечная гидроизоляция, м²	Конопатка швов, пакля, кг	Тип фундамента
Бетон В 30, м³	Арматура, кг	Гравийно - песчаный
А - I	A - III	Обмазочная гидроизоляция, м²	Гравийно – песчаная смесь, м³	Заполнение пазух гравийно- песчаной смесью, м³	Рытье котлована, м³
1,0	4,1 - 7,0	10	9,6	206	626	10	10,4	66	8	-	14

Таблица 3

Спецификация блоков на трубу ПК 37+20

Марка	Наименование	Кол.	Масса, т	Примечание
ЗКП 15.170	Звено оголовка	2	5,0
ЗКП 19.200	Звено средней части	1	2,0
ЗКП 19.300	Звено средней части	6	18,0
СТ 1л(п)	Откосная стенка	4	8,8
Ф 264	Блок экрана	2	7,6

Таблица 4 Ведомость объемов сборных элементов на трубу на ПК

37+20

Наименование работ	Материал	Ед.изм	Кол-во
Рытье котлована		м³	62,2
Подготовка под трубу	гравийно-песчаная	гравийно-песчаная смесь	м³	19,2
щебеночная	щебень	м³	1,0
Монолитный бетон фундамента	бетон В20	м³	–
Бетон лотка	бетон В20	м³	1,14
Заполнение пазух	бетон В20	м³	–
Конопатка швов паклей	пакля пропит. битумом	кг	10,4
Сборный железобетон	–	м³	16,54
Сборный бетон	–	м³	–
Итого кладки	–	м³	17,68
Обмазочная гидроизоляция	мастика …	м²	113,8
Оклеечная гидроизоляция	мастика…	м²	11,0
Засыпка котлована	–	м³	30,4
Укрепление	монолитный бетон	Бетон В20	м³	6,5
каменная наброска	Камень	м³	2,7

4 Отвод земель для участка автомобильной дороги протяженностью 2 километра

4.1 Привязка типовых проектных решений

Отвод земель выполняется для участка автомобильной дороги, IV технической категории от ПК 19+00 до ПК 39+00, для расчета приняты:

ширина полосы движения 3 метра;

ширина обочины 2 метра;

ширина земляного полотна поверху 10 метров;

канавы приняты трапециидальной формы;

ширина канавы по дну 0,6 метров;

глубина канавы 0,6 метров;

заложение откосов земляного полотна для насыпи высотой:

до 1,5 метров - 1:3;

от 1,5 до 6 метров – 1:1,5

Для каждого пикета на рассматриваемом участке выполняем расчет ширины полосы отвода.

Поперечные профили

Рис. 11 Поперечные профили земляного полотна

4.2 График постоянного отвода земель для участка автомобильной дороги ПК 19+00 – ПК 39+00

Таблица 6

Таблица определения ширины полосы отвода

ПК +	L_>лев>, м.	L_>пр>, м.
19+00	11,18	8,78
20+00	11,25	11,25
20+67	11,69	11,69
20+80	9,59	9,59
21+00	9,68	9,68
22+00	10,28	10,28
23+00	10,28	10,28
24+00	9,08	9,08
24+14	11,69	11,69
25+00	10,28	12,68
26+00	9,15	9,15
27+00	11,85	11,85
27+80	16,67	14,27

Продолжение табл. 6

28+20	15,44	13,04
29+00	12,83	10,43
30+00	11,28	11,28
31+00	12,75	12,75
32+00	12,08	9,68
33+00	11,63	9,23
34+00	12,53	10,13
35+00	13,43	11,03
36+00	12,23	9,83
36+50	11,85	9,45
37+00	9,83	9,83
37+55	9,11	9,11
38+00	11,42	9,02
39+00	10,53	10,53

Таблица 7

Таблица по видам отвода

Участки а.д.	Площадь отвода	Всего
Вид и номер отвода
Лес	Кустарник	Пашня
Слева от дороги
19+00-20+00			0,11	0,11
20+00-20+67			0,08	0,08
20+67-20+80			0,01	0,01
20+80-21+00			0,02	0,02
21+00-22+00		0,1		0,1
22+00-23+00		0,1		0,1
23+00-23+20		0,02		0,02
23+20-24+00			0,08	0,08
24+00-24+14			0,015	0,015
24+14-25+00			0,09	0,09
25+00-26+00			0,1	0,1
26+00-27+00			0,1	0,1
27+00-27+80			0,11	0,11
28+20-29+00			0,11	0,11
29+00-30+00			0,12	0,12
30+00-31+00			0,12	0,12
31+00-32+00			0,124	0,124
32+00-33+00			0,12	0,12
33+00-34+00			0,121	0,121
34+00-35+00			0,13	0,13
35+00-36+00			0,13	0,13
36+00-36+50			0,06	0,06
36+50-36+60			0,01	0,01
36+60-37+00	0,04			0,04
37+00-37+20	0,02			0,02
37+20-37+55			0,033	0,033
37+55-38+00			0,046	0,046
38+00-38+20			0,022	0,022
38+20-39+00		0,088		0,088
Итого слева	0,06	0,308	1,801	2,169
Справа от дороги
19+00-20+00			0,10	0,10
20+00-20+67			0,08	0,08
20+67-20+80			0,01	0,01
20+80-21+00			0,02	0,02
21+00-22+00		0,1		0,1
22+00-23+00		0,1		0,1
23+00-23+20		0,02		0,02
23+20-24+00			0,08	0,08
24+00-24+14			0,015	0,015
24+14-25+00			0,1	0,1
25+00-26+00			0,1	0,1
26+00-27+00			0,1	0,1
27+00-27+80			0,1	0,1
28+20-29+00			0,09	0,09
29+00-30+00			0,11	0,11
30+00-31+00			0,12	0,12
31+00-32+00			0,112	0,112
32+00-33+00			0,095	0,095
		0,01	0,01
36+60-37+00	0,039			0,039
37+00-37+20	0,02			0,02
37+20-37+55			0,033	0,033
37+55-38+00			0,032	0,032
38+00-38+20			0,02	0,02
38+20-39+00		0,078		0,078
Итого справа	0,059	0,298	1,688	2,045
Всего по дороге	0,119	0,606	3,489	4,214

Вывод: Для постоянного отвода под автомобильную дорогу от ПК 19+00 до ПК 39+00 требуется всего 4,214 га земли, в том числе по видам отвода: а) лес – 0,119 га, кустарник – 0,606 га, пашня – 3,489 га. По землепользователям: а) Гослесфонд – 0,725 га, совхоз Добрынино – 3,489 га.

Список используемых источников

1. Строительные нормы и правила: СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. - Введ. 01.01.87.-М.: Стройиздат, 1986.-56 с.

2. Строительные нормы и правила: СНиП 2.05.03-2000. Мосты и трубы.- Введ.01.01.86. – М.: Стройиздат, 2001.-200 с.

3. Технические указания по проектированию пересечений и примыканий автомобильных дорог. ВСН 103-74. – М.: Транспорт, 1975.- 64 с.

4. Типовые материалы для проектирования 503-0-51.89. Пересечения и примыкания автомобильных дорог в одном уровне. – М.: Союздорпроект, 1989. – 40с.

5. Типовой альбом для проектирования 3.501.1-144. Трубы водопропускные круглые железобетонные сборные для железных и автомобильных дорог

6. Водопропускные трубы на автомобильных дорогах: Методические указания для курсового и дипломного проектирования. – Вологда: ВоГТУ, 2006. – 36 с.

7. Пересечение и примыкания автомобильных дорог в одном уровне: Методические указания для курсового и дипломного проектирования – Вологда: ВоГТУ, 2005. – 28 с.