Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Анализ производственной деятельности предприятия

1.1 Функции и структура управления ОАО “Дорожник”

1.2 Функции и структура Управления механизации

1.3 Организация складского хозяйства и управление запасами в УМ ОАО «Дорожник»

2. Строительство дороги

2.1 Технические нормативы на проектирование

2.1.1Общие требования

2.1.2 Технические нормативы СНиП

2.2 Расчет технических нормативов

2.2.1 Максимальный продольный уклон

2.2.2 Минимальное расстояние видимости поверхности дороги

2.2.3. Минимальное расстояние видимости встречного автомобиля

2.2.4 Минимальный радиус выпуклой вертикальной кривой

2.2.5 Минимальный радиус вогнутой вертикальной кривой

2.2.6 Минимальный радиус кривой в плане

3. Проектирование плана трассы

3.1 Описание предложенного варианта трассы

3.2 Вычисление направлений и углов поворота

3.3 Расчет элементов закруглений

3.4 Вычисление положения вершин углов поворота

3.5 Вычисление пикетажных положений и длин вставок.

3.6. Основные технические показатели трассы

4. Проектирование продольного профиля

4.1 Определение руководящих отметок

4.2 Определение отметок поверхности земли по оси трассы

4.3 Проектная линия продольного профиля

4.4 Определение отметок по ломаной линии продольного профиля

4.5 Расчет вертикальных кривых

5. Проектирование поперечного профиля земляного полотна

5.1 Типы поперечных профилей земляного полотна

5.2 Расчет поперечного профиля земляного полотна на ПК 15+00

5.2.1 Исходные данные для проектирования

5.2.2 Определение геометрических параметров поперечного профиля земляного полотна

5.2.3. Определение ширины полосы отвода

6. Анализ работы склада запасных частей на ДСТ ОАО «Дорожник»

6.1 Анализ общих затрат предприятия на запасные части

6.2 Характеристика подвижного состава ДСТ ОАО «Дорожник»

2.3 Подготовка к расчету норм

6.3 Подготовка к расчету норм

6.3.1 Общая характеристика бульдозера Б-170

6.3.2 Ремонт и техническое обслуживание бульдозеров

6.3.3 Анализ факторов, влияющих на расход запасных частей

7. Нормирование расхода запасных частей в условиях Управления Механизации ОАО «Дорожник»

7.1 Оценка системы управления запасами в УМ ОАО «Дорожник»

7.2 Теоретические аспекты создания системы обеспечения запасными частями

7.3 Методика расчета номенклатурных норм запасных частей

7.4 Организация работы при использовании предлагаемых норм

8. Расчет экономической эффективности

9. Охрана труда и техника безопасности

9.1 Охрана труда машиниста бульдозера

9.2 Требования безопасности при ТО и ТР подвижного состава

9.3 Меры пожарной безопасности

10. Экология

Заключение

Список использованной литературы

Приложение

Введение

В современных условиях рыночной экономики каждое предприятие вынуждено искать пути увеличения прибыли. Увеличение прибыли может быть достигнуто за счет снижения себестоимости производимой продукции. Это возможно при:

· оптимизации объемов и себестоимости выпуска единицы продукции;

· поиске более низких цен на ресурсы и полуфабрикаты, используемые при производстве данной продукции;

· организации такого производственного процесса, который обеспечит минимум затрат приходящихся на себестоимость продукции.

При анализе деятельности автотранспортных предприятий в основном делается акцент именно на организацию производственного процесса. Это связано с особенностями автомобильного транспорта, работа которого представляет собой совокупность средств сообщения, технических устройств и сооружений. Средствами сообщения автомобильного транспорта является его подвижной состав.

При анализе дорожно-строительной деятельности предприятия ОАО «Дорожник» в дипломном проекте особое внимание уделяется организационным вопросам и их особенностям, т.к. в строительстве дорог автотранспорт и дорожно-строительная техника играет наиважнейшую роль.

Главной задачей Управления механизации ОАО «Дорожник», является обеспечение бесперебойной работы дорожно-строительной техники и содержание ее в исправном состоянии. Для решения этой задачи необходимо оптимизировать работу склада по поставке запасных частей и обеспечивать своевременный ремонт дорожно-строительной техники.

В данном дипломном проекте предложена методика и алгоритм поставки запасных частей. Экономический эффект виден, не только в денежном выражении, но и на складе, так как сокращаются значительные запасы запасных частей, накопленные годами на складе, из-за недостоверного и нерационального планирования этих запасов.

Существенная часть проекта посвящена непосредственно строительству новой дороги - задаче, на сегодняшней день, также весьма актуальной. Свидетельством тому является включение программы «Транспортная стратегия Республики Казахстан до 2015 года» в число приоритетных государственных программ развития Республики Казахстан [1].

1. Анализ производственной деятельности предприятия

1.1 Функции и структура управления ОАО “Дорожник”

Современное дорожное строительство характеризуется выполнением ряда сложных технологических процессов, требующих применения значительного количества машин специального назначения, а также заготовки, транспортировки и переработки больших объемов различных материалов.

Для решения вышеназванных задач на ОАО “Дорожник” созданы различные службы и управления. Основными, непосредственно связанными со строительством дорог, подразделениями являются:

- Производственный отдел (ПО);

- Дорожное ремонтно-строительное управление (ДРСУ);

- Управление механизации (УМ);

- Участок изготовления асфальтобетонных смесей (АБЗ);

- Цех дорожных ограждений (ЦДО).

Вспомогательными являются:

- Элекрослужба;

- Энергослужба;

- Ремонтно-строительные бригады;

- Отдел персонала;

- Бюро снабжения;

- Офис фирмы;

- Лаборатория.

Сложность производства дорожно-строительных работ усугубляется зависимостью их технологии от погодно-климатических условий. Не все виды работ можно успешно выполнять в течение всего года. В зависимости от периодов года, температурных и других климатических условий изменяется удобообрабатываемость и удобоукладываемость многих дорожно-строительных материалов. Это влечет за собой необходимость изменения технологии производства работ. Соответственно меняются комплекты применяемых машин, а в некоторых случаях и требование к используемым материалам.

В зимних условиях усложнение технологии производства работ обычно приводит к повышению их трудоемкости и энергоемкости, а, следовательно, и к повышению себестоимости. Поэтому, по технологическим и экономическим соображениям зимой сокращают производство некоторых видов дорожно-строительных работ.

По вышеперечисленным причинам разрабатывают комплекс мероприятий, определяющих численность и расстановку всех необходимых трудовых и материально-технических ресурсов. Структура управления ОАО “Дорожник” приведена на рисунке 1.1.

Согласно приведенной структуре предприятия охарактеризуем основные отделы ОАО “Дорожник” и выделим их основные задачи и функции.

Коммерческий отдел является структурным подразделением ОАО “Дорожник” и находится в подчинении заместителя директора по прокатно-штамповочному производству и коммерции. Структура и штаты производственного и коммерческого отделов определяются, в зависимости от характера и специфики работ, и утверждаются исполнительным директором.

Основными задачами отдела являются:

- выполнение плана поставок (заказов) потребителям в соответствии с договорами;

- загрузка производства заказами в соответствии с утвержденным планом.

Функции коммерческого отдела:

- участие в заключении договоров на поставку продукции;

- выписка приказов на отгрузку готовой продукции в соответствии с планом поставок и по разнарядкам;

- участие в оперативном планировании отгрузки продукции;

- оформление товарно-сопроводительной документации;

- рассмотрение претензий исков потребителей в соответствии с установленным порядком;

- изучение спроса потребителей.

Бухгалтерия - учитывает финансовые средства и материальные ценности, составляет соответствующие отчеты и осуществляет финансовые расчеты за выполненную работу с клиентами, служащими и рабочими.

Планово-экономическое бюро является структурным подразделением ОАО “Дорожник” и осуществляет:

- составление планового годового отчета бюджета предприятия и отдельных подразделений;

- анализ выполнения всех планов квартального бюджета;

- анализ выполнения всех планов по подразделениям и предприятию в целом;

- анализ финансовых результатов предприятия;

- контроль движения товарно-материальных ценностей;

- калькуляция плановой себестоимости продукции и услуг;

- анализ выполнения плана по себестоимости;

- определение цен на всю выпускаемую продукцию и услуги.

Технический отдел осуществляет:

- подготовку проектной документации на строительство, а также электро-, водо- и энергоснабжение;

- контроль исполнения проектной документации;

- контроль качества создаваемых автодорог.

Юридическое бюро имеет следующие задачи:

- контроль правильности ведения договорной работы;

- соблюдение действующего законодательства в повседневной работе;

- контроль юридической правильности исполнения договора по займу;

- консультативная помощь руководителям, специалистам и рабочим ОАО по юридическим вопросам.

Основные функции финансового бюро - это сбор информации о финансовой деятельности предприятия для генерального директора. Бюро проводит подборку документов, оформление, регистрацию и передачу векселя (товарного, денежного), производит оплату по банку и регистрацию входящих и выходящих счетов, планирование финансовой деятельности предприятия, работа с договорами. Бюро также проводит взаимозачеты, ведет картотеки на каждое предприятие, где отражается денежная оплата, выплата взаимозачета, отмечается выполнение работ, отгрузка продукции.

Отдел персонала является подразделением ОАО “Дорожник” и находится в подчинении главного инженера. Основными задачами отдела являются:

- постоянное совершенствование организации и нормирования труда, управления производством, форм и систем заработной платы;

- материальное и моральное стимулирование, укрепление дисциплины труда;

- повышение эффективности производства и улучшения качества продукции.

Функции отдела персонала:

- осуществлять контроль правильности применения действующих норм выработки, времени, норм обслуживания, нормативов численности;

- изучать причины невыполнения норм;

- применять меры по созданию необходимых условий для выполнения установленных норм трудовых затрат всеми трудящимися;

- определять тарифные разряды работ и рабочих мест, а также тарифные ставки и ставки для оплаты труда рабочих всех цехов;

- производить тарификацию работников, а также перетарификацию работников при введении новых тарифных сеток.

Рисунок 1.1. Организационная структура ОАО «Дорожник»

1.2 Функции и структура Управления механизации

Для достижения общепроизводственных целей руководство предприятия возложило на Управление механизации ответственность за обеспечение необходимого объема перевозок и дорожно-строительных работ при ограничениях, выполнение которых одновременно ведет к минимизации себестоимости и повышению качества строительства дорог. Для этого Управление механизации решает ряд определенных задач направленных на:

- установление оптимального числа единиц автотранспорта и ДСТ;

- организацию, управление и контроль за эксплуатацией и ремонтом автотранспорта и ДСТ.

Основными задачами УМ являются:

-Организация бесперебойной, высокопроизводительной и экономичной работы автомобильной и дорожно-строительной техники при строительстве, реконструкции, ремонте и содержании автомобильных дорог;

- Содержание в технически исправном состоянии автомобильной, дорожно-строительной техники и другого оборудования, принадлежащего Управлению. Проведение ремонтов техники в соответствии с планами ППР;

- Повышение эффективности производства и качества работ на основании совершенствования и применения прогрессивной технологии и техники, передового опыта и научной организации труда;

- Создание здоровых и безопасных условий труда и производственного быта.

Для осуществления производственно-хозяйственной деятельности за Управлением закрепляется персонал, и выделяются материальные ресурсы.

Структура и штаты Управления, исходя из действующих нормативов, установлены в зависимости от объема производства и утверждены директором предприятия. Структура Управления механизации представлена на рисунке.1.2.

Управление деятельностью УМ осуществляются начальником Управления на принципе единоначалия. Начальник УМ несет полную ответственность за состояние и работу Управления. Назначение и освобождение от должности начальника Управления производится приказом директора предприятия.

В своей работе Управление руководствуется действующим законодательством РК, приказами, указаниями, положениями и инструкциями ОАО "Дорожник", Государственными стандартами, правилами, утвержденными планами и графиками.

Начальник Управления обязан, совместно с общественными организациями, проводить в коллективе Управления воспитательную работу и создавать в нем морально-психологическую обстановку способствующую проявлению работниками творческой инициативы и самостоятельности, укреплению дисциплины труда, повышению заинтересованности и ответственности за конечные результаты труда.

Рисунок 1.2. Структура управления механизации

1.3 Организация складского хозяйства и управление запасами в УМ ОАО «Дорожник»

Запасные части и материалы хранят в закрытых складах на многоярусных стеллажах или в шкафах. Агрегаты техники хранят на стеллажах или устанавливают на деревянном настиле пола.

Номенклатура хранимых на складах УМ ОАО «ДОРОЖНИК» запасных частей и материалов достигает 5000 наименований. Их разбивают на следующие группы по типу подвижного состава:

001 - автомобили;

002 - дорожно-строительная техника;

003 - импортные автомобили;

004 - прочие;

Для удобства работы склада каждая из групп также делится на несколько подгрупп по признаку однородности запасных частей и получает вторую цифру номенклатурного номера.

Так группа 001 (автомобили) различается по следующим номенклатурным номерам:

001 - Ваз, Москвич и др. легковые автомобили;

002 - ГАЗ, УАЗ, Газель;

003 - ПАЗ, ГАЗ-53, автобусы;

004 - КамАЗ, прицепы;

005 - МАЗ, МЗКТ, КрАЗ;

006 - ЗИЛ, Урал;

Каждую подгруппу, в свою очередь, подразделяют на несколько частей, из которых каждая получает третью цифру номенклатурного номера и т. д.

Для группы 002 (ДСТ) третья цифра номенклатурного номера определяет систему ДСТ:

1 - двигатель;

2 - коробка переключения передач;

4 - трансмиссия;

5 - рулевой механизм;

6 - электрооборудование;

7 - топливная система;

8 - тормозная система;

10 - гидравлика;

11 - кузов;

12 - масляная система;

13 - воздушная система;

14 - водяная система;

15 - газораспределительный механизм;

16 - пусковое устройство;

17 - прочие;

18 - резинотехнические изделия;

Таким образом, каждый материал имеет определенный трех- или четырехзначный номер, который полностью его характеризует и дает возможность расположить материалы на складе в определенной последовательности.

Изделия и материалы располагают на специальных стеллажах, позволяющих быстро отыскивать то, что необходимо для производства.

Металлы в прутках хранят на многоярусных стеллажах в горизонтальном положении, а в случае если их диаметр более 100 мм -- на низких роликовых стендах. Листовые металлы -- в кипах или в вертикальном положении в клетках стеллажей.

Легковоспламеняющиеся материалы и кислоты (лаки, краски, серная и соляная кислоты) хранят в огнестойком помещении, изолированном от остальных помещений. Бутыли с кислотой располагают отдельно в отгороженном помещении в специальной мягкой таре.

Монтажный, режущий, контрольно-измерительный инструмент и приспособления хранят в инструментально-раздаточной кладовой. Здесь же осуществляют их мелкий ремонт, например заточку. Инструменты хранят в многоярусных клеточных стеллажах так, чтобы каждый номенклатурный номер имел свою отдельную ячейку.

Кладовая водительского инструмента служит для хранения и выдачи инструмента, закрепленной за техникой. Кроме того, здесь проверяют комплектность и техническое состояние инструментов и сдают неисправные в ремонт.

Инструменты хранятся в стандартных ящиках или брезентовых сумках на клеточных стеллажах с числом ячеек, соответствующим числу автомобилей. На каждый вид техники заводят инструментальную книжку, в которую записывают все инструменты, выданные на автомобиль.

В такелажной кладовой хранят и выдают погрузочный инвентарь (брезенты, веревки, цепи, ломы, лопаты), а также выполняют его просушку и ремонт, учет и пополнение необходимого комплекта. Для хранения такелажа применяют полочные многоярусные стеллажи, а для его сушки устраивают сушильные отделения с вешалками.

Склад утиля (оборотный склад) принимает от производства негодное имущество и материалы и сдает их соответствующим организациям для вторичного использования.

Шины и другие резинотехнические изделия и материалы хранят на специальном складе, температура в котором поддерживается в пределах минус 10 -- плюс 20 °С, а относительная влажность 50--60 %. Помещения для хранения шин должны быть защищены от дневного света, для чего в окна вставляют специальные стекла. На складе для хранения резиновых материалов не допускается хранение материалов, отрицательно действующих на резину: керосина, бензина, скипидара, масла. Покрышки хранятся на деревянных или металлических стеллажах в вертикальном положении и располагаются от отопительных приборов на расстоянии не менее 1 м. При долгосрочном хранении покрышки периодически (раз в квартал) поворачивают, меняя точку опоры. Складывать покрышки в штабеля не допускается. Камеры хранятся на специальных вешалках с полукруглой полкой слегка накаченными, припудренными тальком или вложенными в новые покрышки. Периодически (через 1--2 мес.) камеры также поворачивают, меняя точки опоры.

Сырую резину, применяющуюся при ремонте, хранят в рулонах, подвешенных за деревянный сердечник, на полках стеллажей, а толстую пластичную резину -- в раскатанном виде. Клей для ремонта хранят в закрытой стеклянной посуде.

Таким образом, в УМ ОАО «Дорожник» функционируют три склада: основной материальный склад (запасные части, материалы, имущество), склад утиля (оборотный склад), специализированный склад для хранения шин и других резинотехнических изделий.

Номенклатура хранимых агрегатов, узлов и деталей, а также уровни их запасов на складе зависят от типа подвижного состава, условий работы предприятия, системы управления запасами и в общем случае определяются в соответствии с рекомендациями Положения о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта.

Оборотный фонд создается и поддерживается за счет поступления новых и отремонтированных агрегатов и узлов, в том числе и оприходованных со списанной техники, и корректируется на основе информации, получаемой в процессе функционирования системы управления запасами.

2. Строительство дороги

2.1 Технические нормативы на проектирование

2.1.1 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 [2], 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 2.1

Рекомендуемые технические нормативы

Наименование норматива	Значение норматива
Продольный уклон, ‰	Не более 40
Расстояние видимости для остановки автомобиля, м	Не менее 250
Радиус кривой в плане, м	Не менее 1000
Радиус выпуклой вертикальной кривой, м	Не менее 15000
Радиус вогнутой вертикальной кривой, м	Не менее 5000
Длина выпуклой вертикальной кривой, м	Не менее 300
Длина вогнутой вертикальной кривой, м	Не менее 100

2.1.2 Технические нормативы СНиП

Проектируемая автомобильная дорога Степняк-Кайнар 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 2.2

Технические нормативы СНиП

Наименование норматива	Значение норматива
1 . Категория дороги	2
2. Расчетная скорость, км/ч	120
3. Число полос движения, штук	2
4. Ширина полосы движения, м	3,75
5. Ширина проезжей части, м	7,50
6. Ширина обочины, м	3,75
7. Укрепленная полоса обочины, м	0,5
8. Ширина земляного полотна, м	15,0
9. Дорожно-климатическая зона	2
10. Тип покрытия	усовершенств.
11 . Поперечный уклон проезжей части, %о	20
12. Материал укрепления обочин	гравий
13. Поперечный уклон обочин, %о	40
14. Наименьший радиус кривой в плане, м	1000
1 5. Расстояние видимости для остановки автомобиля, м	250
16. Расстояние видимости встречного автомобиля, м	450
17. Наибольший продольный уклон, %о	40
18. Наименьший радиус выпуклой вертикальной кривой, м	15000
19. Наименьший радиус вогнутой вертикальной кривой, м	5000

2.2 Расчет технических нормативов

2.2.1 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 [3].

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.

2.2.2 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 [4]:

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

где Sn - минимальное расстояние видимости поверхности дороги, м; ц - 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.

2.2.3 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.

2.2.4 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.

2.2.5 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(б/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; б - 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.

2.2.6 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, (2.1)

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

3. Проектирование плана трассы

3.1 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 [5].

Заданный участок трассы между точками А и Б автомобильной дороги Степняк-Кайнар расположен в холмистой местности. Начальная точка трассы А задана на северо-западном склоне в верховьях боковой долины 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.

После ПК 25 трасса поворачивает налево.

3.2 Вычисление направлений и углов поворота

Вершина угла поворота	Координаты, м
	Х	У
НТ	3660,00	260,00
ВУ 1	3650,00	1200,00
ВУ 2	1470,00	2350,00
КТ	1270,00	3610,00

Длина воздушной линии между началом и концом трассы

Lв= [(Хнт -Хкт)2 + (Унт-Укт)2]1/2 = [(3660-1270)2 + (260-3610)2]1/2 = 4115,17 м.

Расстояние между началом трассы и вершиной 1-го угла поворота

S1= [(Хнт -Х1)2 + (Унт-У1)2]1/2 = [(3660-3650)2 + (260-1200)2]1/2 = 940 м.

Расстояние между вершинами 1-го и 2-го углов поворота

S2= [(Х1 -Х2)2 + (У1-У2)2]1/2 = [(3650-1470)2 + (1200-2350)2]1/2 = 2464,73 м.

Расстояние между вершинами 2-го угла поворота и концом трассы

S3= [(Х2 -Хкт)2 + (У2-Укт)2]1/2 = [(1470-1270)2 + (2350-3610)2]1/2 = 1275,77 м.

Дирекционные углы

D01= Arccos[(X1-Хнт)/S1] = Arccos[(3650-3660)/940] = - 89,4° ,т.к. дирекционный угол отрицательный и линия НТ - ВУ1 имеет Ю-В направление. Полученное значение дирекционного угла необходимо вычесть из 180°. Тогда окончательно положительное направление дирекционного угла будет D01 = 180° - 89,4°= 90,6°

r01 = 89,4°

D12= Arccos[(X2-Х1)/S2] = Arccos[(1470-3650)/2464,73] = - 27,81° ,т.к. дирекционный угол отрицательный и линия НТ - ВУ1 имеет Ю-В направление. Полученное значение дирекционного угла необходимо вычесть из 180°. Тогда окончательно положительное направление дирекционного угла будет D12 = 180° - 27,81° = =152,19°

r12 = 27,81°

D2N= Arccos[(Xкт-Х2)/S3] = Arccos[(1270-1470)/1275,77] = - 81,98° ,т.к. дирекционный угол отрицательный и линия НТ - ВУ1 имеет Ю-В направление. Полученное значение дирекционного угла необходимо вычесть из 180°. Тогда окончательно положительное направление дирекционного угла будет D2N = 180° - 81,98°= =99,02°

r2N = 81,98°

Рисунок 3.1. Схема к определению расстояний между вершинами углов, направлений и углов поворота трассы

Величина 1-го угла поворота:

U1 = D12 - D01 = 152,19° - 90,6° = 61,59°

Величина 2-го угла поворота:

U2=D2N - D12 = 99,02° - 152,19° = 53,17°

Проверка 1. Разность сумм левых и правых углов поворота должна быть равна разности дирекционных углов начального и конечного направлений трассы [6]:

SUлев - SUправ = D2N - D01

61,59° - 53,17° = 99,02° - 90,6°

8,42° = 8,42° -- верно.

3.3 Расчет элементов закруглений

Элементы 1-го закругления.

Угол поворота U1=61,59°; радиус круговой кривой R1 = 1000 м. Тангенс закругления:

Т1 = R1 *Tg(U1 / 2) = 1000 *Tg (61,59°/ 2)= 596 (м).

Кривая закругления:

К1 = R1*р*U1/180° = 1000 *3,1416 * 61,59°/180° = 1074,95 (м).

Домер закругления:

Д1 = 2*Т1 - К1 = 2*596 - 1074,95 = 117,05 (м).

Биссектриса закругления:

Б1= R1*[(1/Cos(U1/2))-1] = 1000*[(1/Cos(61,59°/2)-1]=164,14 (м).

Элементы 2-го закругления.

Угол поворота: U2=53,17°; радиус круговой кривой R1 =1500 (м).

Тангенс закругления:

Т2 = R2 *Tg(U2 / 2) = 1500*Tg(53,17°/ 2)= 750,65 (м).

Рисунок 3.2. Схема к определению элементов закругления

Кривая закругления:

К2 = R2*р*U2/180° = 1500*3,1416 * 53,17°/180° = 1391,99 (м).

Домер закругления:

Д2 = 2*Т2 - К2 = 2*750,65-1391,99 =109,31 (м).

Биссектриса закругления:

Б2= R2*[(1/Cos(U2/2))-1]= 1500*[(1/Cos(53,17°/2)-1]=177,34 (м).

Проверка 2. Две суммы тангенсов за вычетом суммы кривых должны быть равны сумме домеров:

2еT-еK=еД;

2*(596+750,65)-(1074,95+1391,99)=117,05+109,31;

226,36=226,36, проверка выполняется.

3.4 Вычисление положения вершин углов поворота

Пикетажное положение начала трассы принято L(НТ) = ПК 0+00,00.

Пикетажное положение вершины 1-го угла поворота:

L(ВУ1) = L(НТ) + S1 = 0,00 + 940 = 940(м) или ПК9+ 40,00(м).

Пикетажное положение вершины 2-го угла поворота:

L(ВУ2) = L(ВУ1) + S2-Д1=940+2464,73-117,05=3287,68(м) или ПК32+ 87,68(м).

Пикетажное положение конца трассы:

L(КТ) = L(ВУ2) + S3-Д2 =3287,68+12075,77-109,31= 4454,14(м) или ПК44+ 54,14(м)

Длина трассы:

LТ= L(КТ)- L(НТ)= 4454,14 (м).

Проверка 3. Сумма расстояний между вершинами углов поворота за вычетом суммы домеров должна быть равна длине трассы:

еS-еД= LТ; 4680,5-226,36=4454,14; 4454,14=4454,14 -проверка выполн.



Рисунок 3.3. Схема к определению пикетажных положений начала и конца закругления

3.5 Вычисление пикетажных положений и длин вставок

Пикетажное положение начало 1-го закругления:

L(НК1)=L(ВУ1)-Т1= 940-596=344 (м) или ПК3+ 44,00 (м).

Пикетажное положение конца 1-го закругления:

L(КК1)=L(НК1)+К1= 344+1074,95 =1418,95(м) или ПК14+18,95 (м).

Пикетажное положение начало 2-го закругления:

L(НК2)=L(ВУ2)-Т2=3287,68-750,65 =2537,03(м) или ПК25+37,03 (м).

Пикетажное положение конца 2-го закругления:

L(КК2)=L(НК2)+К2= 2537,03+1391,99 =3929,02(м) или ПК39+ 29,02 (м).

Длина 1-й прямой вставки:

P1=L(HK1)-L(HT)=344 (м).

Длина 2-й прямой вставки:

P2=L(HK2)-L(КК1)= 2537,03-1418,95= 1118,08 (м).

Длина 3-й прямой вставки:

P3=L(КТ)-L(КК2)= 4454,14 -3929,02=525,12 (м).

Проверка 4. Сумма прямых вставок и кривых должна быть равна длине трассы:

еР+еК= LТ;

1987,2+2466,94=4454,14; 4454,14 =4454,14, проверка выполняется.

3.6 Основные технические показатели трассы

Полученные в п.п. 2.2--2.5 результаты расчета элементов плана трассы систематизированы в табл. 3.1--ведомости углов поворота, прямых и кривых.

Коэффициент развития трассы:

КР=LT/LВ=4454,14 /4115,17 =1,08

Протяженность кривых с радиусом менее допустимого Rдоп=800м--нет.

Протяженность кривых в плане с радиусом менее 2000м, для которых требуется устройство переходных кривых и виражей, составляет:

Lпкв=К1+К2=1074,95+1391,99=2466,94 (м).

Таблица 3.1

Ведомость углов поворота, прямых и кривых

Точ-ка	Положение вершины угла	Угол поворота, град. мин.	Радиус R, м	Элементы кривой, м	Пикетажное положение	S, м	P, м	D, град. мин.
					Начало кривой	Конец кривой
	ПК	+	лев	прав		Т	К	Д	Б	ПК	+	ПК	+
НТ	0	00,00												940	344	90,6°
ВУ1	9	40,00	-	61,59°	1000	596	1074,95	117,05	164,14	3	44	14	18,95
ВУ2	32	87,68	53,17°	-	1500	750,65	1391,99	109,31	177,34	25	37,03	39	29,02	2464,73	1118,08	152,19°
КТ	44	54,14												1275,77	525,12	99,02°
е			53,17°	61,59°		1346,65	2466,94	226,36						4680,5	1987,2

Проверка 1.; еUл-еUп=Dн-Dк; 61,59° - 53,17° = 99,02° - 90,6°; 8,42° = 8,42°; то есть проверка выполняется.

Проверка 2. 2aT-aK=aД; 2*(596+750,65)-(1074,95+1391,99)=117,05+109,31; 226,36=226,36; проверка выполняется.

Проверка 3. aS-aД= LТ; 4680,5-226,36=4454,14; 4454,14=4454,14; проверка выполняется.

Проверка 4. aР+aК= LТ; 1987,2+2466,94=4454,14; 4454,14 =4454,14; проверка выполняется.

Размещено на http://www.allbest.ru/

4. Проектирование продольного профиля

4.1 Определение руководящих отметок

Наименьшее возвышение поверхности покрытия над уровнем поверхности земли для участков 2-го типа местности по условиям увлажнения во 2-й дорожно-климатической зоне при типе грунтов в виде глин принято по данным табл. 1.9 [2] равным Н(2) = 1,8 м.

Наименьшее возвышение поверхности покрытия в местах устройства водопропускных труб:

Н (тр) = d+t+z+hдо=2+0,2+0,5 =2,7 м,

где d - отверстие водопропускной трубы, которое конструктивно принято равным 2 м; t- толщина стенки водопропускной трубы, принятая равной 0,2 м ; z- минимальная толщина грунта и дорожной одежды для предохранения водопропускной трубы от воздействия нагрузок транспортных средств, которая назначается равной 0,50 м; hдо- высота дорожной одежды.

Наименьшее возвышение поверхности покрытия из условия незаносимости дороги снегом:

Н(сн) = h(сн) + h2 = 0,3 + 0,7 = 1 м,

где h(сн) - расчетный уровень снегового покрова, принятый для условий Хабаровского края (см. табл. 1.16 [2]) равным 0,3 м ; h2 - возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова, которое принято по данным табл. 1.10 [2] для 2-й категории автомобильной дороги равным 0,7 м.

Так как наименьшее возвышение поверхности покрытия из условия снегонезаносимости дороги меньше этой же величины по условиям увлажнения земляного полотна, в качестве расчетного наименьшего возвышения поверхности покрытия для 2-го и 3-го типов местности по условиям увлажнения принимается руководящая отметка, равная 1,8 м.

4.2 Определение отметок поверхности земли по оси трассы

Отметки поверхности земли по оси трассы определены для участка автомобильной дороги ПК О...ПК 44. Отметки пикетов и плюсовых точек трассы относительно горизонталей определялись графически путем непосредственного измерения на плане трассы и вычислялись по формуле линейной интерполяции:

Н = Н(min) + (x /l) *dh,

где Н(min) - отметка нижней горизонтали, м; x - расстояние от нижней горизонтали до пикета (плюсовой точки); l - расстояние между горизонталями по линии наибольшего ската; dh - высота сечения горизонталей, которая для плана трассы равна 2,5 м.

Результаты измерений расстояний по плану трассы и вычисления отметок земли по оси трассы приведены в табл. 4.1, в которой превышение точки относительно нижней горизонтали определяется так: h= 2,5*x/L.

Таблица 4.1

Отметки земли по оси трассы

ПК +	Х,мм	L,мм	h,м	Н(min),м	Н,м
00+00,00	4,5	8,5	1,32	52,5	53,82
ПК1	6	14	1,07	52,5	53,57
ПК2	8	10	2	50	52
ПК3	9	10	2,25	47,5	49,75
3+44	4,5	10	1,13	47,5	48,63
ПК4	15	16	2,34	45	47,34
ПК5	5,5	16	0,86	45	45,86
ПК6	12	16	1,88	42,5	44,38
ПК7	4	10	1	42,5	43,5
ПК8	9	11	2,05	40	42,05
ПК9	2	9	0,56	40	40,56
ПК10	3	7	1,07	37,5	38,57
ПК11	5,5	13	1,06	35	36,06
ПК12	0	0	0	35	35
ПК13	10,5	12	2,19	37,5	39,69
ПК14	5	11	1,14	37,5	38,64
14+18,95	6	10	1,5	37,5	38,55
ПК15	4,5	9	1,25	40	41,25
ПК16	5,5	11,5	1,19	42,5	43,69
ПК17	4	9	1,11	45	46,11
ПК18	12	17,5	1,71	47,5	49,21
ПК19	0	0	0	47,5	47,5
ПК20	1,7	5	0,85	42,5	43,35
ПК21	1	4	0,63	37,5	38,13
ПК22	3	10	0,75	35	35,75
ПК23	8,8	10	2,2	32,5	34,7
ПК24	2	9	0,56	32,5	33,06
ПК25	0	0	0	32,5	32,5
25+37,03	4	6	1,67	30	31,67
ПК26	1	7	0,36	30	30,36
ПК27	0,5	6,5	0,19	30	30,19
ПК28	1	5	0,5	30	29,5
ПК29	1,5	5	0,75	30	29,25
ПК30	2	6	0,83	30	29,16
ПК31	1	7	0,36	30	30,36
ПК32	4	10	1	30	31
ПК33	1	10	0,25	30	30,25
ПК34	1	9	0,28	30	30,28
ПК35	3	16	0,47	30	30,47
ПК36	1	8	0,31	27,5	27,81
ПК37	7	9	1,94	22,5	24,44
ПК38	4,5	8	1,41	20	21,41
ПК39	3,5	8	1,09	17,5	18,59
39+29,02	1,5	8	0,47	17,5	17,97
ПК40	1,5	8	0,47	15	15,47
ПК41	2	5	0,76	12,5	13,26
ПК42	0	0	0	10	10
ПК43	1	5	0,5	15	15,5
ПК44	0	0	0	17,5	17,5
КТ	2	5	1	17,5	18,5

4.3 Проектная линия продольного профиля

По данным табл. 3 построен продольный профиль поверхности земли трассы, который приведен в приложении Б. В пониженных местах продольного профиля на ПК 12, ПК 14, ПК 26, ПК 30, ПК 42 для обеспечения водоотвода конструктивно назначены круглые железобетонные водопропускные трубы диаметром 2 м.

Ломаная линия продольного профиля на участке ПК 0+00…ПК 12+00 проложена в насыпи с отрицательным уклоном -14‰ (спуск). На участке с ПК 12+00…ПК 17+00 ломаная линия проложена в насыпи с положительным уклоном 19‰. Так же на участках ПК 17+00…ПК 24+00; ПК 24+00…ПК 26+00; ПК 26+00…ПК 35+00; ПК 35+00…ПК42 ломаная линия проложена в насыпи с отрицательными уклонами -19‰; -9‰; -1‰; -28‰. А на участке ПК 42+00…ПК 44+54,14 ломаная линия проложена в насыпи с положительным уклоном 30‰ (подъем). С целью снижения высоты насыпи и объемов земляных работ у водопропускных труб проектная линия между ПК 17+00 и ПК 21+00 проходит в выемке глубиной до 2,71 м.

В перелом продольного профиля на ПК 17+00, ПК 35+00 с помощью шаблонов вписаны вертикальные кривые радиусами 15000 м., а на ПК 12+00; ПК 24+00; ПК 42+00 с помощью шаблона вписаны вертикальные кривые радиусом 5000м.

4.4 Определение отметок по ломаной линии продольного профиля

На пикете 0 отметка по ломаной линии продольного профиля принята равной 55,62. Первый участок ломаной линии имеет отрицательный продольный уклон -14‰ (спуск) и протяженность 1200 м.

Вычисление отметок ломаной линии продольного профиля на 1-м участке:

Н(ПК1)=Н(ПК00)-i1*L=55,62-0,014*100=54,22 м;

Н(ПК2)=Н(ПК1)-i1*L=54,22-0,014*100=52,82 м;

Н(ПК3)=Н(ПК2)-i1*L=52,82-0,014*100=51,42 м;

Н(ПК4)=Н(ПК3)-i1*L=51,42-0,014*100=50,02 м;

Н(ПК5)=Н(ПК4)-i1*L=50,02-0,014*100=48,62 м;

Н(ПК6)=Н(ПК5)-i1*L=48,62-0,014*100=47,22 м;

Н(ПК7)=Н(ПК6)-i1*L=47,22-0,014*100=45,82 м;

Н(ПК8)=Н(ПК7)-i1*L=45,82-0,014*100=44,42 м;

Н(ПК9)=Н(ПК8)-i1*L=44,42-0,014*100=43,02 м;

Н(ПК10)=Н(ПК9)-i1*L=43,02-0,014*100=41,62 м;

Н(ПК11)=Н(ПК10)-i1*L=41,62-0,014*100=40,22 м;

Н(ПК12)=Н(ПК11)-i1*L=40,22-0,014*100=38,82 м;

Проверка:

Н(ПК12)=Н(ПК00)-i1*L=55,62-0,014*1200=38,82 м.

Вычисление отметок ломаной линии продольного профиля на 2-м участке, который имеет продольный уклон +19‰ и протяженность 500 м:

Н(ПК13)=Н(ПК12)-i2*L=38,82+0,019*100=40,72 м;

Н(ПК14)=Н(ПК13)-i2*L=40,72+0,019*100=42,62 м;

Н(ПК15)=Н(ПК14)-i2*L=42,62+0,019*100=44,52 м;

Н(ПК16)=Н(ПК15)-i2*L=44,62+0,019*100=46,42 м;

Н(ПК17)=Н(ПК16)-i2*L=46,42+0,019*100=48,32 м;

Проверка:

Н(ПК17)=Н(ПК12)-i2*L=38,82+0,021*600=48,32 м.

Вычисление отметок ломаной линии продольного профиля на 3-м участке, который имеет продольный уклон -19‰ и протяженность 700 м:

Н(ПК18)=Н(ПК17)-i2*L=48,32-0,019*100=46,42 м;

Н(ПК19)=Н(ПК18)-i3*L=46,42-0,019*100=44,52 м;

Н(ПК20)=Н(ПК19)-i3*L=44,52-0,019*100=42,62 м;

Н(ПК21)=Н(ПК20)-i3*L=42,62-0,019*100=40,72 м;

Н(ПК22)=Н(ПК21)-i3*L=38,82-0,019*100=38,82 м;

Н(ПК23)=Н(ПК22)-i4*L=36,92-0,019*100=36,92 м;

Н(ПК24)=Н(ПК23)-i4*L=36,02-0,019*100=35,02 м;

Проверка:

Н(ПК24)=Н(ПК18)-i3*L=48,32-0,019*700=35,02 м;

Вычисление отметок ломаной линии продольного профиля на 4-м участке, который имеет продольный уклон -9‰ и протяженность 200 м:

Н(ПК25)=Н(ПК24)-i4*L=35,02-0,009*100=34,12 м;

Н(ПК26)=Н(ПК25)-i4*L=34,12-0,009*100=33,22 м;

Проверка:

Н(ПК26)=Н(ПК24)-i4*L=35,02-0,009*200=33,22 м;

Вычисление отметок ломаной линии продольного профиля на 5-м участке, который имеет продольный уклон -1‰ и протяженность 900 м:

Н(ПК27)=Н(ПК26)-i5*L=33,22-0,001*100=33,12 м;

Н(ПК28)=Н(ПК27)-i5*L=33,21-0,001*100=33,02 м;

Н(ПК29)=Н(ПК28)-i5*L=33,02-0,001*100=32,92 м;

Н(ПК30)=Н(ПК29)-i5*L=32,92-0,001*100=32,82 м;

Н(ПК31)=Н(ПК30)-i5*L=32,82-0,001*100=32,72 м;

Н(ПК32)=Н(ПК31)-i5*L=32,72-0,001*100=32,62 м;

Н(ПК33)=Н(ПК32)-i5*L=32,62-0,001*100=32,52 м;

Н(ПК34)=Н(ПК33)-i5*L=32,52-0,001*100=32,42 м;

Н(ПК35)=Н(ПК34)-i5*L=32,42-0,001*100=32,32 м;

Проверка:

Н(ПК35)=Н(ПК26)-i5*L=33,12-0,001*900=32,32 м;

Вычисление отметок ломаной линии продольного профиля на 6-м участке, который имеет продольный уклон -28‰ и протяженность 700 м:

Н(ПК36)=Н(ПК35)-i6*L=32,32-0,028*100=29,52 м;

Н(ПК37)=Н(ПК36)-i6*L=29,52-0,028*100=26,72 м;

Н(ПК38)=Н(ПК37)-i6*L=26,72-0,028*100=23,92 м;

Н(ПК39)=Н(ПК38)-i6*L=23,92-0,028*100=21,12 м;

Н(ПК40)=Н(ПК39)-i6*L=21,12-0,028*100=18,32 м;

Н(ПК41)=Н(ПК40)-i6*L=18,32-0,028*100=15,52 м;

Н(ПК42)=Н(ПК41)-i6*L=15,52-0,028*100=12,72 м;

Проверка:

Н(ПК42)=Н(ПК35)-i6*L=32,32-0,028*700=12,72 м;

Вычисление отметок ломаной линии продольного профиля на 7-м участке, который имеет продольный уклон +30‰ и протяженность 254,14 м:

Н(ПК43)=Н(ПК42)-i7*L=12,72+0,030*100=15,72 м;

Н(ПК44)=Н(ПК43)-i7*L=15,72+0,030*100=18,72 м;

Н(КТ)=Н(ПК44)-i7*L=18,72+0,030*54,14=20,12м;

Проверка:

Н(КТ)=Н(ПК42)-i7*L=12,72+0,030*254,14=20,12 м;

4.5 Расчет вертикальных кривых

Первая кривая ПК 12+00.

Исходные данные для расчета:

Пикетажное положение вершины вертикального угла:

L(ВВУ)=1200,00 м.

Радиус вогнутой вертикальной кривой: R=5000 м.

Продольный уклон в начале кривой: i1=-14‰=-0,014.

Продольный уклон в конце кривой: i2=19‰=0,019.

Отметки по ломаной линии продольного профиля (см. п. 3.2):

-вершина вертикального угла Нт(ВВУ)=Нт(ПК12)=38,82 м;

-пикет 11 Нт(ПК 11) = 40,22;

-пикет 13 Нт(ПК 13) = 40,72м.

Расчет элементов вертикальной кривой

Кривая вертикальной кривой:

К=R*|i1-i2|=5000*|-0,014-0,019|=165 м.

Тангенс вертикальной кривой:

Т=К/2=165/2=82,5 м.

Биссектриса вертикальной кривой:

Б=Т2/(2*R)=82,52/(2*5000)=0,68

Определение пикетажных положений

Пикетажное положение начала вертикальной кривой:

L(НВК)=L(ВВУ)-Т=1200-82,5=1117,5 м или ПК 11+17,50.

Пикетажное положение конца вертикальной кривой:

L(КВК)=L(ВВУ)+Т=1200+82,5=1282,5 м или ПК 12+82,50

Определение отметок на вертикальной кривой

Отметка начала вертикальной кривой:

Н(НВК) = Н(ВВУ) + i1*Т = 38,82+0,014*82,5 = 39,98 м.

Отметка конца вертикальной кривой:

Н(КВК) = Н(ВВУ) + i2*Т = 38,82+0,019*82,5 = 40,39 м.

Вторая кривая ПК 17+00.

Исходные данные для расчета:

Пикетажное положение вершины вертикального угла:

L(ВВУ)=1700,00 м.

Радиус выпуклой вертикальной кривой: R=15000 м.

Продольный уклон в начале кривой: i2=19‰=0,019.

Продольный уклон в конце кривой: i3=-19‰=-0,019.

Отметки по ломаной линии продольного профиля (см. п. 3.2):

-вершина вертикального угла Нт(ВВУ)=Нт(ПК17)=48,32 м;

-пикет 15 Нт(ПК 15) = 44,52-0,24=44,28м;

-пикет 16 Нт(ПК 16) = 46,42-1,14=45,28м;

-пикет 19 Нт(ПК 19) = 46,42-1,14=45,28 м.

-пикет 20 Нт(ПК 20) = 44,52-0,24=44,28м.

Расчет элементов вертикальной кривой

Кривая вертикальной кривой:

К=R*|i2-i3|=15000*|0,019+0,019|=570 м.

Тангенс вертикальной кривой:

Т=К/2=570/2=285 м.

Биссектриса вертикальной кривой:

Б=Т2/(2*R)= 2852/(2*15000)=2,71

Определение пикетажных положений

Пикетажное положение начала вертикальной кривой:

L(НВК) = L(ВВУ) - Т = 1700,00 - 285 = 1415,00 м или ПК 14+15,00.

Пикетажное положение конца вертикальной кривой:

L(КВК) = L(ВВУ) + Т = 1700,00 + 285 =1985,00 м или ПК 19+85,00.

Определение отметок на вертикальной кривой

Отметка начала вертикальной кривой:

Н(НВК) = Н(ВВУ) - i2*Т = 48,32-0,019*285 = 42,91 м.

Отметка конца вертикальной кривой:

Н(КВК) = Н(ВВУ) -i3*Т = 48,32-0,019*285 = 42,91 м.

Третья кривая ПК 24+00.

Исходные данные для расчета:

Пикетажное положение вершины вертикального угла:

L(ВВУ)=2400,00 м.

Радиус вогнутой вертикальной кривой: R=5000 м.

Продольный уклон в начале кривой: i3=-19‰=-0,019.

Продольный уклон в конце кривой: i4=-9‰=-0,009.

Отметки по ломаной линии продольного профиля (см. п. 3.2):

-вершина вертикального угла Нт(ВВУ)=Нт(ПК24)=35,02 м;

-пикет 23 Нт(ПК 23) = 36,92 м;

-пикет 25 Нт(ПК 25) = 34,12 м.

Расчет элементов вертикальной кривой

Кривая вертикальной кривой:

К=R*|i3-i4|=5000*|-0,019+0,009|= 50 м.

Тангенс вертикальной кривой:

Т=К/2=50/2=25 м.

Биссектриса вертикальной кривой:

Б=Т2/(2*R)=252/(2*5000)=0,06

Определение пикетажных положений

Пикетажное положение начала вертикальной кривой:

L(НВК) = L(ВВУ) - Т = 2400,00 - 25 = 2375,00 м или ПК 23+75,00.

Пикетажное положение конца вертикальной кривой:

L(КВК) = L(ВВУ) + Т = 2400,00 + 25 = 2425,00 м или ПК 24+25,00.

Определение отметок на вертикальной кривой

Отметка начала вертикальной кривой:

Н(НВК) = Н(ВВУ) + i3*Т = 35,02+0,019*25 = 35,5 м.

Отметка конца вертикальной кривой:

Н(КВК) = Н(ВВУ) -i4*Т = 35,02-0,009*25 = 34,8 м.

Четвертая кривая ПК 26+00.

Исходные данные для расчета:

Пикетажное положение вершины вертикального угла:

L(ВВУ)=2600,00 м.

Радиус вогнутой вертикальной кривой: R=5000 м.

Продольный уклон в начале кривой: i4=-9‰=-0,009.

Продольный уклон в конце кривой: i5=-1‰=-0,001.

Отметки по ломаной линии продольного профиля (см. п. 3.2):

-вершина вертикального угла Нт(ВВУ)=Нт(ПК26)=33,22 м;

-пикет 25 Нт(ПК 25) = 34,12 м;

-пикет 27 Нт(ПК 27) = 33,12 м.

Расчет элементов вертикальной кривой

Кривая вертикальной кривой:

К=R*|i4-i5|=5000*|-0,099+0,001|= 40 м.

Тангенс вертикальной кривой:

Т=К/2=40/2=20 м.

Биссектриса вертикальной кривой:

Б=Т2/(2*R)=202/(2*5000)=0,04

Определение пикетажных положений

Пикетажное положение начала вертикальной кривой:

L(НВК) = L(ВВУ) - Т = 2600,00 - 20= 2580,00 м или ПК 25+80,00.

Пикетажное положение конца вертикальной кривой:

L(КВК) = L(ВВУ) + Т = 2600,00 + 20 = 2620,00 м или ПК 26+20,00.

Определение отметок на вертикальной кривой

Отметка начала вертикальной кривой:

Н(НВК) = Н(ВВУ) + i4*Т = 33,22+0,009*20 = 33,40 м.

Отметка конца вертикальной кривой:

Н(КВК) = Н(ВВУ) -i5*Т = 33,22-0,001*20 = 33,20 м.

Пятая кривая ПК 35+00

Исходные данные для расчета:

Пикетажное положение вершины вертикального угла:

L(ВВУ) = 3500,00 м.

Радиус выпуклой вертикальной кривой : R = 15000 м.

Продольный уклон в начале кривой: i5 = -1‰ = - 0,001.

Продольный уклон в конце кривой: i6= -28‰ = - 0,028.

Отметки по ломаной линии продольного профиля (см. п. 3.2):

-вершина вертикального угла Нт(ВВУ)=Нт(ПК35)= 32,32 м;

-пикет 33 Нт(ПК 33) =32,52-2,52/(2*15000)=32,51;

-пикет 34 Нт(ПК 34) =32,42-102,52/(2*15000)=32,07;

-пикет 36 Нт(ПК 36) = 29,52-102,52/(2*15000)=29,17.

-пикет 37 Нт(ПК 37) = 26,72-2,52/(2*15000)=26,71.

Расчет элементов вертикальной кривой

Кривая вертикальной кривой:

К=R*|i5-i6|=15000*|-0,001+0,028|=405 м.

Тангенс вертикальной кривой:

Т=К/2=405/2=202,5 м.

Биссектриса вертикальной кривой:

Б=Т2/(2*R)=202,52/(2*15000)=1,37

Определение пикетажных положений

Пикетажное положение начала вертикальной кривой:

L(НВК) = L(ВВУ) - Т = 3500,00 - 202,5 = 3297,50 м или ПК 32+97,50.

Пикетажное положение конца вертикальной кривой:

L(КВК) = L(ВВУ) + Т = 3500,00 + 202,5 = 3702,50 м или ПК 37+02,50.

Определение отметок на вертикальной кривой

Отметка начала вертикальной кривой:

Н(НВК) = Н(ВВУ) - i4*Т = 32,32+0,001*202,5 = 32,52 м.

Отметка конца вертикальной кривой:

Н(КВК) = Н(ВВУ) -i5*Т = 32,32-0,028*202,5 = 26,65 м.

Шестая кривая ПК 42+00

Исходные данные для расчета:

Пикетажное положение вершины вертикального угла:

L(ВВУ) = 4200,00 м.

Радиус вогнутой вертикальной кривой : R = 5000 м.

Продольный уклон в начале кривой: i6 = -28‰ = - 0,028.

Продольный уклон в конце кривой: i7= 30‰ = 0,030.

Отметки по ломаной линии продольного профиля (см. п. 3.2):

-вершина вертикального угла Нт(ВВУ)=Нт(ПК42)= 12,72 м;

-пикет 41 Нт(ПК 41) = 15,52 +0,2=15,74 м;

-пикет 43 Нт(ПК 43) = 15,52+0,2=15,74 м.

Расчет элементов вертикальной кривой

Кривая вертикальной кривой:

К=R*|i6-i7|= 5000*|-0,028-0,030|= 290 м.

Тангенс вертикальной кривой:

Т=К/2= 290/2 = 145 м.

Биссектриса вертикальной кривой:

Б=Т2/(2*R) =1452/(2*5000)=2,1

Определение пикетажных положений

Пикетажное положение начала вертикальной кривой:

L(НВК) = L(ВВУ) - Т = 4200,00 - 145 = 4055,00 м или ПК 40+55,00.

Пикетажное положение конца вертикальной кривой:

L(КВК) = L(ВВУ) + Т = 4200,00 + 145 = 4345,00 м или ПК 43+45,00.

Определение отметок на вертикальной кривой

Отметка начала вертикальной кривой:

Н(НВК) = Н(ВВУ) + i6*Т = 12,72+0,028*145 = 16,78 м.

Отметка конца вертикальной кривой:

Н(КВК) = Н(ВВУ) +i7*Т = 12,72+0,030*145 = 17,07 м.

5. Проектирование поперечного профиля земляного полотна

5.1 Типы поперечных профилей земляного полотна

Верхняя часть грунтового профиля сложена суглинками, поэтому для возведения земляного полотна в насыпях в качестве грунта принят суглинок. Участок трассы проходит в нестесненных условиях по неплодородным землям, поэтому возможно возведение насыпей из грунта боковых резервов. Рекомендации типовых проектных решений земляного полотна, учтены при назначении следующих типов поперечных профилей земляного полотна:

при высоте насыпи до 3-х метров применяется тип 1 с коэффициентом заложения внутреннего откоса 1:4 и внешнего откоса канавы 1:5 на участках ПК 0+00…ПК 9+00, ПК 13, ПК 16, ПК 21+00…ПК 27+00, ПК 31+00 ...ПК 37+00, ПК 43+00…ПК 44+54,14.

при высоте насыпи до 6-ти метров применяется тип 3 с коэффициентом заложения внутреннего откоса 1:1,5 на участках ПК 10+00 ...ПК 12+00; ПК 14+00 ...ПК 15+00; ПК 28+00 ...ПК 30+00; ПК 42+00.

на участке выемки глубиной до 5-и метров ПК 19 ПК 21 применен тип 9.

5.2 Расчет поперечного профиля земляного полотна на ПК 15+00

5.2.1 Исходные данные для проектирования

Для расчета геометрических параметров поперечного профиля земляного полотна на ПК 15+00 приняты следующие исходные данные [7]:

тип поперечного профиля земляного полотна - 3;

грунт земляного полотна - суглинок;

коэффициент заложения внутреннего откоса - m = 4;

проектная отметка по оси дороги - Ноп = 44,28 м;

отметка поверхности земли по оси трассы - Нпз = 41,25м;

рабочая отметка - +3,03 м;

ширина проезжей части - В = 7,50 м;

ширина обочины - с = 3,75 м;

ширина укрепленной полосы обочины - 0,75 м;

поперечный уклон проезжей части - iпч = 20‰;

поперечный уклон обочины - iоб = 40‰;

поперечный уклон поверхности земляного полотна-iзп = 40‰;

толщина дорожной одежды - hдо = 0,80 м;

толщина растительного слоя (по заданию) - hрс = 0,25 м.

5.2.2 Определение геометрических параметров поперечного профиля земляного полотна

Технологически покрытие проезжей части и укрепительной полосы обочины устраивается совместно, поэтому поперечные уклоны проезжей части и укрепительной полосы приняты одинаковыми и равными iпч.