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);

bk - наибольшая ширина каплевидного направляющего островка, м;

d, d1 - ширина обочин дороги, м;

f, f1 - наименьшая ширина укрепленной полосы обочин, м;

f2 - наименьшая ширина укрепленной полосы на разделительной полосе, м;

c1 - ширина проезжей части съезда, м;

SР - длина полосы разгона, м;

ST - длина полосы торможения, м;

STH - 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

  1. Изображаем на карте водосборный бассейн, анализируя рельеф местности.

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

  1. Считаем площадь водосборного бассейна методом палетки

  2. Изображаем на карте главный лог водосборного бассейна

Lгл. лога=1360 м.

  1. Определяем уклон главного лога



  1. Определить средний уклон склонов лога по карте



  1. Определение расчетного расхода воды в бассейне

Для этого необходимо рассчитать расход ливневого стока Qр% лив. и расход снегового стока Qр% 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

Н1%=80 мм.

Тип кривой редукции осадков – 2

р%=3%

λр%=0,86

χ=0,33

χр=9

φ0=0,3

n5=0,8

nск=0,25

α1=1

n2=0,22

hср=200 мм.

Сv=0,3

Определение ливневого расхода



Коэффициент стока



Гидроморфологическая характеристика русла

τск=86, qр=0,068


Определение расчетного расхода снегового стока



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


3.2 Определение размеров трубы


Исходные данные:

d=1 м.

Q%=1,4 м3/с

hкр=0,69 м.

hсж=0,62 м.

iкр=4‰

Тип входного звена цилиндрический

H=1,15 м.

Vвых=2,7м/сек

ПК 37+20


Рис. 3 Поперечный профиль


L1 – 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, мІ

 Тип фундамента гравийно-песчаный


Бетон В 30, мі

 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, мІ













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, мІ

 Конопатка швов, пакля, кг Тип фундамента



Бетон В 30, мі

 Арматура, кг

Гравийно - песчаный




А - I A - III

Обмазочная гидроизоляция, мІ

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 +

Lлев, м.

Lпр, 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
33+00-34+00

0,097 0,097
34+00-35+00

0,11 0,11
35+00-36+00

0,104 0,104
36+00-36+50

0,05 0,05
36+50-36+60

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.