Проектирование участка автомобильной дороги

 

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

«Тамбовский государственный технический университет»

 

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра: ” Городское строительство и автомобильные дороги”

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка

к курсовому проекту

на тему: ”Проектирование участка  автомобильной дороги “

по дисциплине:

“Основы проектирования автомобильных  дорог ”

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил : студент группы САД-31

Атсутсула Б.А.

                                                                                                 Проверил преподаватель :

                      Андрианов К.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тамбов 2011

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Задание на выполнение курсового проекта

   Введение

1. Климатические характеристики района проектирования                            4
2. Обоснование расчётом технических нормативов                                       8
3. Проектирование вариантов трассы дороги в плане                                     18
4. Проектирование продольного профиля                                                   23
5. Проектирование поперечных профилей                                                      24
6. Назначение конструкции дорожной одежды                                                25
7. Определение объемов земляных работ                                                         26

Список используемой литературы

Приложения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

   В данном курсовом проекте запроектирован участок автомобильной дороги I I I технической категории. Проект разработан в соответствии с заданием на проектирование. Разработка проекта осуществлялась на основании действующих типовых каталогов, а так же с учетом требований ЕСКД, СНиП, ГОСТ и норм проектирования. Проект состоит из пояснительной записки и графической части. Записка выполнена на страницах формата А4 с угловыми штампами, содержит 29 страниц и по содержанию соответствует последовательности изложения, приведённого в задании на проектирование, 19 наименований литературы. Графическая часть выполнена на одном листе формата А1 и двух листах формата А2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     1 -  Климатические характеристики района проектирования

    Тамбовская область — субъект Российской Федерации, входит в состав Центрального федерального округа. Административный центр — Тамбов.

   Географическое положение:

  Тамбовская область лежит в южной части Восточно-Европейской равнины , в центральной части Окско-Донской равнины. Граничит с Рязанской, Пензеской, Саратовской, Воронежской и Липецкой областями.

   Рельеф и природные условия:

Область занимает центральную часть  Окско-Донской (Тамбовской) равнины (высота до 219 м). Рельеф полого-волнистый, расчлененный балкам и оврагами.

   Климат:

Климат  Тамбовской области — умеренно континентальный.

Средняя месячная температура и годовая  температура воздуха приведена в таблице 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

  Таблица 1 -  Средняя температура по месяцам, ˚С.

 

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
-10,8	-10,2	-5,1	5,1	13,9	18	20,2	18,5	12,2	5,3	-2	-7,7	4,8

 

Климатические параметры холодного и теплого  периодов года приведены в таблицах 2 и 3.

 

 Таблица 2 - Климатические параметры холодного периода года.

                                          

Наименование параметра				Значения
Температура воздуха наиболее холодных суток, ˚С, обеспеченностью			0,98	-34
			0,92	-32
Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, ˚С, обеспеченностью			0,98	-30
			0,92	-28
Температура воздуха, ˚С, обеспеченностью 0,94				-16
Абсолютная минимальная температура  воздуха, ˚С				-39
Средняя суточная амплитуда температуры  воздуха наиболее холодного и  наиболее тёплого месяца, ˚С				6,7
Продолжительность, сут, и средняя  температура воздуха, ˚С, периода со средней суточной температурой воздуха	≤ 0˚С	Продолжительность		140
		Средняя температура		-7
	≤ 8˚С	Продолжительность		201
		Средняя температура		-3,7
	≤ 10˚С	Продолжительность		217
		Средняя температура		-2,7
Средняя месячная относительная влажность  воздуха наиболее холодного месяца, %				84
Средняя месячная относительная влажность  воздуха в 15 ч наиболее холодного  месяца, %				83
Количество осадков за ноябрь –  март, мм				194
Преобладающее направление  ветра  за декабрь – февраль				ЮВ
Максимальная из средних скоростей  ветра по румбам за январь, м/с				4,7
Средняя скорость ветра, м/с, за период со средней суточной температурой воздуха  ≤ 8˚С				4

Таблица 3 - Климатические параметры тёплого периода года.

 

Наименование параметра	Значения
Барометрическое давление, гПа	995
Температура воздуха, ˚С, обеспеченностью 0,95	23,2
Температура воздуха, ˚С, обеспеченностью 0,99	27,3
Средняя максимальная температура воздуха  наиболее тёплого месяца, ˚С	25,6
Абсолютная максимальная температура  воздуха, ˚С	38
Средняя суточная амплитуда температуры  воздуха наиболее тёплого месяца, ˚С	11,2
Средняя месячная относительная влажность  воздуха наиболее тёплого месяца, %	67
Средняя месячная относительная влажность  воздуха в 15 ч наиболее тёплого  месяца, %	49
Количество осадков за апрель –  октябрь, мм	366
Преобладающее направление  ветра  за июнь – август	С
Минимальная из средних скоростей  ветра по румбам за июль, м/с	2,8

 

Характеристика  движения воздушных масс по скорости и повторяемости представлена в виде розы ветров (рисунок 1). Составлен дорожно-климатический график (рисунок 2).

 

 

 

 

 2 - Обоснование расчётом технических нормативов проектируемой          автомобильной дороги

Согласно  исходным данным имеем интенсивность  движения преобладающих транспортных средств по проектируемой дороге в перспективе на 20 лет:

 

Таблица 4 - Интенсивность движения транспортных средств.

Преобладающие транспортные средства		Интенсивность движения, авт/сут.
Автомобили легковые	ВАЗ	1173
	ГАЗ	391
Автомобили грузовые	ГАЗ	1173
	ЗИЛ	391
	МАЗ	391
	КамАЗ	391
Автобусы	ЗИЛ	-

Для выбора технической категории проектируемой  дороги приводим расчетную интенсивность  движения автомобилей каждого типа к эквивалентному количеству легковых автомобилей. Для этого используем коэффициенты приведения, промежуточные коэффициенты находим путем интерполяции.

, прив. ед./сут,

где N₁-N_n – заданная интенсивность движения отдельных типов автомобилей,

k₁-k_n – коэффициенты приведения отдельных типов автомобилей к легковому [11, Табл.2]

Для данного случая имеем:

Легковые  автомобили:

ВАЗ                      N₁ k₁=1173*1=1173 авт/сут;

ГАЗ                                   N₂ k₂=391*1=391 авт/сут;

Грузовые  автомобили:

ГАЗ                  N₃ k₃=1173*1,75=2052,75 авт/сут;

ЗИЛ                   N₄ k₄=391*2 =782 авт/сут;

МАЗ   N₅ k₅=391*2,65=1036,15 авт/сут;

КамАЗ   N₆ k₆=391*2,5=977,5 авт/сут;

 

                 N_р= 1173+391+2052,5+782+1036,15+977,5=6412,4 авт/сут.

 

По  полученному значению N_р по [9, табл. 1] и [11, табл. 1*] принимаем IIIтехническую категорию дороги и класс - дорога местного значения.

 

 

Определяем  ширину проезжей части с обоснованием необходимого числа полос движения.

Необходимое число полос движения определяется по формуле

 

где α - коэффициент перехода от суточной интенсивности движения к часовой (α = 0,1);

K_п N_р – приведенная интенсивность движения, прив. ед./сут. (K_п N_р = );

ε – коэффициент сезонной неравномерности  изменения интенсивности движения (ε = 1);

z – расчетный коэффициент загрузки дороги движением, зависящий от уровня удобства движения (z = 0,3 … 0,5);

γ – коэффициент, зависящий от рельефа  местности (для равнинного рельефа  – 1,0; пересеченного – 0,8; сильно пересеченного  – 0,6);

Р – пропускная способность одной полосы движения определяется по формуле

P = BP_max = 2000, авт./ч

 

   Принимаем число полос движения для III технической категории = 2.

Ширина  полосы движения определяется отдельно для грузовых и легковых автомобилей, преобладающих в составе транспортного  потока из условия встречного движения автомобилей, движущихся с расчетной  скоростью.

Ширина  полосы движения зависит от ширины кузова автомобиля а, его колеи с, величины предохранительной полосы между колесом автомобиля и кромкой проезжей части y, величины зазора безопасности между кузовом автомобиля и границей полосы х (рис. 1):

x = y = 0,5 + 0,005V_р, м.

Тогда для двухполосной дороги с двусторонним движением ширина одной полосы движения определяется по формуле:

, м,

 

 

а общая ширина проезжей части:

b_п.ч = П_г + П_л, м,

b_п.ч = 3,84 + 3,82 = 8

где П_г, П_л – ширина полосы движения для грузового и легкового автомобилей соответственно, м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 - Расчетная схема для определения геометрических элементов проезжей части и земляного полотна автомобильной дороги.

 

Определение ширины земляного полотна с обоснованием ширины обочин

Ширина  земляного полотна автомобильной  дороги (рис. 2) определяется по формуле:

В_з.п = b_п.ч + 2b_об, м,

В_з.п = 8 + 23,75 =15,5

где b_об – ширина обочины, м, определяется в зависимости от категории дороги по [10, табл. 3 и 11, табл. 4*].

Данные  расчётов заносим в таблицу 5.

 Таблица 5 - Геометрические элементы автомобильной дороги

 

Элементы автомобильной дороги	Показатель
	число полос движения, n, шт	ширина проезжей части, bп.ч, м	ширина обочины, bоб, м	ширина земляного полотна, Вз.п,м
	2	8	3,75	15,5

 

 

Определение предельных продольных уклонов.

Предельные  продольные уклоны, преодолеваемые автомобилями, определяются графоаналитическим методом  по динамическому фактору автомобиля Д, выражающему удельную силу тяги автомобиля, которая может расходоваться  на преодоление дорожных сопротивлений:

Д = f ± i ± δ j, Н/м,

где f – коэффициент сопротивления качению (f = f₀ [1 + 0,01 (V_р – 50)]);

i – продольный уклон дороги;

δ – коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс автомобиля (δ = 1,04 + n, где n = 0,03 … 0,05; i_к – передаточное число коробки передач);

j – относительное ускорение (j = (1/g) (dV/d t), где g – ускорение свободного падения; dV/dt – ускорение автомобиля).

f_л = 0,01[1 + 0,01 (120 – 50)]= 0,017

f_г = 0,01[1 + 0,01 (80 – 50)]= 0,013

Расчет  продольного уклона ведется для  равномерного движения автомобиля с  постоянной скоростью (δ j=0), в этом случае динамический фактор определяется по формуле

Д = f ± i,

Д_л= 0,035

Д_г=0,07

а предельный уклон

i _max = Д- f

i _{max л}=(0,035-0,017)1000 = 18