Строительство автомобильной дороги в Липецкой области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Физико-географическая характеристика района проектирования

2. Построение эпюры грузонапряженности и установление категории дороги

3. Проектирование дороги в плане

4. Расчет малых водопропускных сооружений (мостов и труб)

5. Проектирование дороги в продольном профиле

6. Проектирование дороги в поперечном профиле

7. Правила подсчета объёмов работ по отсыпке земляного полотна, устройству труб и дорожной одежды

8. Определение сметной стоимости строительства дороги и дорожно-транспортных расходов

Заключение

Список литературы

Приложения

Лист 1 План трассы

Лист 2 Продольный профиль трассы



Введение

Автомобильный, железнодорожный, водный, воздушный, трубопроводный транспорты образуют единую транспортную систему, в которой значительная роль по количеству перевозимых грузов и пассажиров, а также по темпу роста перевозок принадлежит автомобильному транспорту. В связи с этим огромное значение приобретают работы по изысканию, проектированию, строительству и эксплуатации автомобильных дорог. Дороги на селе необходимы как воздух. Это требует ускоренного строительства сельских дорог и, прежде всего, их рационального размещения путем составления комплексных проектов и схем, в которых определялась бы оптимальная протяженность, местоположение и категория необходимых дорог местного значения. Правильное решение этих сложных проблем во многом зависит от инженеров-землеустроителей, которые обязаны предусматривать пути совершенствования, правильного размещения и рационального использования всех дорог местного значения.

Наличие хороших автомобильных дорог с твердым покрытием - один из основных показателей уровня развития района.

В единой транспортной системе автомобильному транспорту принадлежит ведущая роль. О значении автоперевозок для народного хозяйства можно судить по тому, что в настоящее время им перевозится свыше 80% грузов (по весу) и свыше 90% пассажиров, т.е. в 4 раза больше, чем всеми остальными видами транспорта. По грузообороту автомобильный транспорт занимает четвертое место.

Целесообразность использования автомобильного транспорта зависит от вида груза, типа подвижного состава, степени использования его грузоподъемности, механизации погрузо-разгрузочных работ, дорожных условий и т.д. В зависимости от состояния дорог и вида грузов автомобильный транспорт экономически выгодно применять на расстояниях до 1500 км и более, но в среднем по стране средняя дальность перевозок грузов приближается к 30-35 км. Это свидетельствует о том, что его применяют в основном для короткопробежных грузов.

Строительство автомобильных дорог - одна из наиболее рентабельных отраслей. Дороги местного значения окупают себя уже через 2-3 года эксплуатации, а федерального - через 5-6 лет.

Отсутствие благоустроенных дорог приводит к значительному удорожанию сельскохозяйственной продукции, срыву планов агротехнических мероприятий, посевных работ, сроков вывозки урожая, значительным его потерям, снижению урожайности культур за счет запыления. В сфере строительства происходят срывы поставок материалов, удлинение сроков возведения объектов, большой износ автотранспортной техники. Нельзя забывать и о социальном аспекте необходимости строительства дорог в сельской местности, так как из-за плохих дорог усиливается миграция населения в городскую местность, увеличивается время нахождения грузов и пассажиров в пути, возрастают дорожно-транспортные происшествия.

1. Физико-географическая характеристика района проектирования.

1.1 Расположение области

Липецкая область расположена между 52°33? с.ш., 40°03? в.д. в Европейской части России на Средне-Русской возвышенности (западные районы области) и Окско-Донской низменности (восточные районы).

Вся территория области расположена в верхней части бассейна р. Дон, которая является главной водной артерией области и прорезает ее с севера на юг на протяжении более 300 км. Область занимает площадь около 24 тыс. км 2, на севере она граничит с Тульской и Рязанской областями, на западе - с Орловской, на востоке - с Тамбовской и на юге-с Воронежской.

1.2 Рельеф

Поверхность Липецкой области представляет собой возвышенную волнистую равнину, расчлененную долинами рек, балками и оврагами. Равнинность ее территории обусловлена геологическим строением, наличием в основании жесткого кристаллического фундамента, покрытого осадочными отложениями с горизонтальным залеганием слоев.

Липецкая область располагается на стыке Среднерусской возвышенности и Окско-Донской низменности. Граница между ними в пределах области проходит по долинам рек Воронежа и Становой Рясы. Вследствие этого западная часть области возвышенная, восточная - низменная.

Западные районы области, расположенные на восточных отрогах Средне-Русской возвышенности, характеризуются специфическими формами глубоких и относительно узких речных долин. Абсолютные высоты достигают 260 м. Наименьшие отметки находятся на дне речных долин - уровень р. Дона у устья р. Сосны - 103 м. Относительные колебания высот местности достигают 100 м и более. Наиболее специфичными формами рельефа этих районов являются речные долины, которые глубоко расчленяют поверхность возвышенной волнистой равнины, обусловливая значительную пересеченность местности.

Районы, расположенные между реками Дон и Воронеж, представляют собой возвышенную волнистую равнину, также рассеченную балками и оврагами. Абсолютные высоты водоразделов достигают 175-225 м, большая часть их поверхности не превышает 200 м.

Восточные районы занимают наиболее пониженную часть области, абсолютные высоты составляют 150-170 м. Наиболее характерны для этих районов замкнутые плоские котловины.

Долины рек широкие, пойменные, извилистые, как правило, асимметричные; правобережные склоны преимущественно высокие, крутые, местами очень крутые или обрывистые, густо изрезаны балками и оврагами. Левобережные склоны пологие и ниже правых, менее расчленены.

1.3 Почвы

земляной полотно дорожный строительство

Почвенный покров является результатом длительного и сложного развития природных условий. В Липецкой области зональным типом почвы являются серые лесные почвы. Наибольшее распространение имеют выщелоченные (45%) и мощные (37%) черноземы. Среди черноземов имеют место почвы других типов - темно-серые лесные, дерново-слабоподзолистые (4%) и др.

Мощные черноземы распространены на юго-востоке области - в Добринском и Грязинском районах и на юго-западе - в Воловоком районе. Тяготеют к Окско-Донской низменности с равнинным рельефом, расположенной в полосе умеренного увлажнения. Мощные черноземы отличаются большим плодородием. Они содержат в верхнем слое почвы от 8 до 12 процентов перегноя и имеют мощность до 120-130 см. Почвы пористые, хорошо удерживают воздух и влагу. Они богаты азотом, фосфором, калием, кальцием.

Выщелоченные и оподзоленные черноземы в области имеют наибольшее распространение. На их долю приходится 79,4 процента площади пахотных земель. Выщелоченные черноземы по своему плодородию уступают мощным. Содержание перегноя в этих почвах колеблется от 4-5 до 8-10 процентов. Выщелоченные черноземы занимают главным образом западные и северные районы области.

Оподзоленные черноземы встречаются отдельными участками среди выщелоченных черноземов. Они имеются в Хлевенском и в южной части Задонского района.

Серые лесные почвы образовались под покровом широколиственных лесов. Они распространены в Елецком, Задонском, Краснинском районах. Отдельными пятнами они встречаются среди оподзоленных и выщелоченных черноземов. Эти почвы по сравнению с черноземными бедны перегноем.

Подзолистые почвы распространены в полосе хвойных лесных массивов на левобережье реки Воронежа.

Долины Воронежа, Дона, Красивой Мечи и других рек имеют аллювиально-пойменные дерновые почвы.

На юго-востоке области отдельными пятнами встречаются солонцы и солоди. Они обычно располагаются по склонам и в верховьях балок, по ложбинам, иногда в речных долинах и западинах плоских водоразделов.

1.4 Растительность

Агротехнический климатический рельеф чернозем

Леса в виде рощ с преобладанием дуба местами сохранились на водоразделах. Более значительные лесные массивы в настоящее время находятся в Хлевинском и Донском районах. Общая площадь, занимаемая лесами в области, составляет 2 тыс. км 2. Леса состоят из дуба, ясеня, липы и ильма. Нередки березняки и осинники. В подлеске преобладает орешник, черемуха, жимолость, бересклет, крушина.

Леса с преобладанием сосны размещены на левых берегах, на их надлуговых террасах. Из них по площади наиболее значительны Усманский бор, который занимает междуречье Воронежа и Усманки, площадью 55-60 тыс. га, леса в районе Липецка и др.



2. Построение эпюры грузонапряженности и установление категории дороги

Эпюра грузонапряженности - это графическое изображение грузонапряженности на каждом экономическом перегоне в виде прямоугольников, высота которых в заданном масштабе равна грузонапряженности данного экономического перегона.

Схема транспортной сети:

№ точек связей	Количество тыс. т. Грузов, образующихся в грузообразующих пунктах
1	15
2	7,5
3	6,5
4	5,5
5	4,5
6	3,5
7	2,5
8	4
9	12
10	20



На участке 1-2 перевозится 15 000 т. груза, следовательно, высота прямоугольника равна 1,5 см.

На участке 2-ЦП перевозится 15 000 т. груза и еще 7 500 т. груза, образованные в точке 2 итого 22 500 т. Высота прямоугольника будет равна 2,25 см.

На участке 4-3 перевозится 5 500 т. груза. Высота прямоугольника будет равна 0,55 см.

На участке 5-3 перевозится 4 500 т. груза. Высота прямоугольника будет равна 0,45 см.

На участке 3-ЦП перевозится 6 500 т. груза, транзитом 5 500т., образованных в точке 4, и еще 4 500 т. груза транзитом, образованных в точке 5 Высота прямоугольника будет равна 1,65 см.

На участке 6-ЦП перевозится 3 500 т. груза. Высота прямоугольника будет равна 0,35 см.

На участке 8-9 перевозится 4 000 т. груза. Высота прямоугольника будет равна 0,4 см.

На участке 9-7 перевозится транзитом 4 000 т. Груза и еще 12 000 т., образованных в точке 9. Высота прямоугольника будет равна 1,6 см.

На участке 10-7 перевозится 20 000 т. груза. Высота прямоугольника будет равна 2 см.

На участке 7-ЦП перевозится транзитом 16 000 т. груза с участков 8-9 ии 9-7, и еще 20 000т. груза транзитом от точки 10, и 2 500т. груза, образованных в точке 7 . Высота прямоугольника будет равна 3,85 см.

Построив прямоугольники, получим эпюру грузонапряженности:



Эпюра грузонапряженности

Установление категории дороги

Категория дороги общего пользования устанавливается по расчетной интенсивности движения автомобилей, которую рассчитывают на основе знания среднесуточной интенсивности движения автомобильного парка, выявленных в результате проведения экономических изысканий по формуле:

,

Где Q_p - расчетная грузонапряженность;

К - коэффициент, учитывающий наличие в составе движения легковых и грузовых автомобилей, не перевозящих грузов и пассажиров (1,15-1,25);

q - средневзвешенная грузоподъемность автомобиля;

Д - число дней работы дороги в году;

в - коэффициент использования пробега (около 0,6)

г - коэффициент использования грузоподъемности (г=0,8-0,9).

Объем перевозок Q (грузонапряженность) по отдельным грузообразующим пунктам устанавливают по годовым отчетам сельскохозяйственных предприятий, заготовительных и торгово-снабженческих организаций. При этом необходимо учитывать объем перевозок, связанных с обслуживанием сельского населения, перевозки пассажиров, движение личных автомобилей, другие перевозки, не поддающиеся учету. Поэтому грузонапряженность рекомендуется увеличивать на 30%.

т.

Определяем среднесуточную интенсивность движения, приняв значения:

К = 1,2; g_ср = 5 т.; Д = 300 дн.; в = 0,6; г = 0,8.

авт./сут.

По среднесуточной интенсивности движения устанавливаем расчетную интенсивность, приняв обобщенный коэффициент К_обобщ = 2.

авт./сут.

По расчетной интенсивности движения автомобилей согласно СНиП 2.05.02-85 устанавливаем, что проектируемая дорога относится к Vтехнической категории.

Табл. Технические параметры автомобильных дорог общего пользования V категории

Расчетная скорость, км/ч	60/40(30)
Число полос движения	1
Ширина, м: полосы движения проезжей части Обочины Укрепленной полосы обочины Земляного полотна	4,5 1,75 - 8
Наибольший продольный уклон, ‰	70/90(100)
Наименьшее расстояние видимости, м: До остановки До встречного автомобиля	85/55(45) /110(90)
Наименьшие радиусы кривых, м: В плане В продольном профиле: Выпуклых Вогнутых	150/60(30) 2500/1000(600) 1500/1000(200)

П р и м е ч а н и е. В числителе - нормы для равнинной местности (основные), в знаменателе - для холмистой (горной) местности.



3. Проектирование дороги в плане

По данной подоснове запроектируем два варианта трассы. Оба варианта проложены с максимальным приближением основного направления трассы господствующему ветру в зимний период времени, с учетом рельефа местности. Первый вариант проложен на большем протяжении по границе раздела земельных участков. Второй вариант проложен по землям внутри участков. оба варианта были запроектированы таким образом, чтобы уклон поверхности земли по направлению трассы не превышал допустимый предельный уклон для данной категории дороги. Это позволит в дальнейшем при проектировании дороги в продольном профиле избежать неглубоких выемок, которые в зимний период времени заносятся снегом, т.е. дорога все время будет проходить по насыпи.

Вычислим минимальное расстояние между горизонталями по направлению трассы, при котором уклон поверхности земли не превысит максимальный продольный уклон для дороги V технической категории, равный 70‰.

Где h - сечение рельефа местности горизонталями, равное 2,5 м;

i_max - максимальный допустимый продольный уклон

М - масштаб 1:10 000.

Вычислили минимальные радиусы, при которых не происходит заноса автомобиля, не требуется устройства виража и уширения проезжей части. Покрытие автомобильной дороги принято гравийное.

Где V - расчетная скорость движения автомобиля для данной технической категории дороги, км/ч;

µ - коэффициент поперечной силы принимается равным 0,2 при неблагоприятных условиях и 0,1 при благоприятных условиях;

i_n - поперечный уклон проезжей части на кривой, тысячные доли. Для гравийного покрытия i_n=0,025-0,03.

Для дороги V технической категории минимальный радиус кривой в плане равен 150 м, поэтому для дальнейшего проектирования принимаем больший из двух расчетных радиусов и радиуса по СНиП, т.е. Rmin = 162 м. Это не означает, что все радиусы будут такой величины, его рекомендуется применять только в стесненных условиях.

Измеряем углы поворота по обоим вариантом и записываем их в таблицу «Ведомость углов поворота прямых и кривых».

Вычислим параметры круговых кривых:

Для первого варианта:

Для первой дуги:

Для второй дуги:

Где Тт, Кт, Бт и Дт, - табличные значении тангенса, круговой кривой, биссектрисы и домера соответственно; R и Rт - принятое и табличное значение радиуса соответственно.

Расстояния между вершинами углов, началом трассы и вершиной первого угла, концом трассы и вершиной последнего угла для первого варианта трассы:

3189 м, 697 м, 1597 м соответственно.

Вычисляем пикетажные положения вершин углов поворота и конца трассы для первого варианта трассы:

Пикетажное положение вершины первого угла поворота первого варианта:

ВУ₁=S₁=697 (ПК 6+97)

Пикетажное положение вершины второго угла поворота этого же варианта равно:

ВУ₂ = ВУ₁ + S₂ - Д₁=697+3189-40,16=3845,84 (ПК 38+45,84)

Вычислим пикетажное положение начала и конца круговых кривых:

НКК₁=ВУ₁-Т₁=697-208,52=488,48 (ПК 4+88,48)

ККК₁= НКК₁+КК=488,48+392=880,48 (ПК 8+80,48)

Контроль:

ККК₁=ВУ₁+Т₁-Д₁=697+208,52-40,16=880,48

НКК₂=ВУ₂-Т₂=3845,84 -921,61=2924,84 (ПК 29+24,84)

ККК₂= НКК₂+КК=2924,84 +1753=4677,84 (ПК 46+77,84)

Контроль

ККК₂=ВУ₂+Т₂-Д₂=3845,84 +921,61-208,66=4677,84

Пикетажное положение конца трассы:

КТ=ВУ₂+S₃-Д₂=3845,84 +1597-208,66=5234,18 (ПК 52+34,18)

Вычислим длины прямых вставок:

ПР1=НКК1-НТ=488,48 -0,0=488,48

ПР2=НКК2-ККК1=2924,84 -880,48=2044,36

ПР3=КТ-ККК2=5234,18-4677,84=556,34

Расстояния между вершинами углов, началом трассы и вершиной первого угла, концом трассы и вершиной последнего угла для второго варианта трассы:

1281 м, 2288 м, 1346 м соответственно.

Вычислим параметры круговых кривых:

Для второго варианта:

Для первой дуги:

Для второй дуги:

Вычисляем пикетажные положения вершин углов поворота и конца трассы для первого варианта трассы:

Пикетажное положение вершины первого угла поворота второго варианта:

ВУ₁=S₁=2288 (ПК 22+88)

Пикетажное положение вершины второго угла поворота этого же варианта равно:

ВУ₂ = ВУ₁ + S₂ - Д₁=2288+1281-108,3=3460,7 (ПК 34+60,7)

Вычислим пикетажное положение начала и конца круговых кривых:

НКК₁=ВУ₁-Т₁=2288-436,93=1851,07 (ПК 18+51,07)

ККК₁= НКК₁+КК=1851,07 +624=2475,07 (ПК 24+75,07)

Контроль:



ККК₁=ВУ₁+Т₁-Д₁=2288+436,93-108,3=2475,07 (ПК 24+75,07)

НКК₂=ВУ₂-Т₂=3460,7 -296,87=3163,83 (ПК 31+63,83)

ККК₂= НКК₂+КК=3163,83 +493=3656,86 (ПК 36+56,86)

Контроль

ККК₂=ВУ₂+Т₂-Д₂=3460,7 +296,87-65,1=3656,86

Пикетажное положение конца трассы:

КТ=ВУ₂+S₃-Д₂=3460,7 +1346-65,1=4741,6 (ПК 47+41,6)

Вычислим длины прямых вставок:

ПР1=НКК1-НТ=1851,07 -0,0=1851,07

ПР2=НКК2-ККК1=3163,83 -2475,07 =688,76

ПР3=КТ-ККК2=4741,6-3656,86 =4741,6-3656,86=1084,74

Основные точки трассы	Угол поворота	Кривые	Прямые
	пикетажное положение вершины угла	значение	элементы кривой	положение	длина прямых вставок	расстоя-ние между вершина- ми	ази- мут	румб
		вправо	влево	R	T	K	Б	Д	НК	КК
I вариант
НТ	ПК0										488,48 2044,36 556,34	697 3189 1597
ВУ1	ПК 6+97	-	61	354	208,52	376,90	56,85	40,16	ПК4+88,48	ПК8+80,48
ВУ2	ПК 38+45,84	66	-	1419	921,61	1634,57	273,1	208,66	ПК29+24,84	ПК46+77,84
КТ	ПК 52+34,18
II вариант
НТ	ПК0										1851,07 688,76 1084,74	2288 1281 1346
ВУ1	ПК22+88	-	69	636	436,93	765,92	135,73	108,3	ПК18+51,07	ПК24+75,07
ВУ2	КП34+60,7	65	-	466	296,87	528,66	86,53	65,1	ПК31+63,83	ПК36+56,86
КТ	ПК47+41,6

Проведем проверку правильности расчетов:

Для первого варианта

?К+?Пр=КТ=К1+К2+ПР1+ПР2+ПР3=376,9+1634,57+488,48+2044,36+556,34=5234,18 м

?S-?Д=КТ=(697+3189+1597)-(40,16+208,66)=5234,18

2?Т-?К=?Д=2•(208,25+921,61)-(376,9+1634,57)=248,25

?Д=40,16+208,66=248,25

Для второго варианта

?К+?Пр=КТ=К1+К2+ПР1+ПР2+ПР3==765,92+528,66+1851,07+688,76+1084,74=4741,6

?S-?Д=КТ=(2288+1281+1346)-(108,3-65,1)= 4741,6

2?Т-?К=?Д=2•(436,93+296,87)-( 765,92+528,66)=173,4

?Д=108,3+65,1=173,4

Проверки по всем вариантам показали что расчеты произведены верно.

Коэффициент удлинения трассы

Для первого варианта

Для второго варианта

Сравним варианты и выберем наиболее оптимальный.

Наиболее оптимальный вариант - второй.

Показатели	Варианты
	1	2	достоинства
			1	2
Длина трассы (L), км	5,235	4,754	-	+
Коэффициент удлинения трассы (Кг)	1,13	1,11	-	+
Число углов поворота (n)	2	2
Средний угол поворота (бср), град.	63,5	67	+	-
Средний радиус поворота (Rср), град.	886,5	551
Минимальный радиус поворота	162	162
Рельеф местности:
Максимальный продольный уклон,‰	70	70
Протяженность участков с максимальным уклоном, м	225	225	-	-
Число пересекаемых водотоков:
Лощин (труб);	-	-	-	-
Рек (мостов)	-	-	-	-
Пересечение:
С автомобильными дорогами;	-	-	-	-
С железными дорогами	-	-	-	-
Протяженность участков, км:
Неблагоприятных для устойчивости земляного полотна (болота, оползни и т. д.);	-	-	-	-
проходящих через луга;			+	+
проходящих через зеленые насаждения;	-	-	-	-
проходящих в пределах населенных пунктов;	-	-	-	-
проходящих по ценным землям	-	-	-	-



4. Расчет малых водопропускных сооружений (мостов и труб)

Гидравлический расчет трубы

Определим исходные данные для расчета:

а) вероятность превышения паводка для дороги V категории ВП=3%;

б) площадь водосбора F=0,45 км²;

в) длина главного лога L = 1,86 км;

г) средний уклон лога, определенный по формуле

где Н_Н - отметка высокой точки водосборной площади в начале лога, м;

H_К - отметка точки лога у сооружения, м;

д) уклон лога у сооружения (i_соор,). Необходим для выявления бытовых условий водотока, определяют его на участке длиной в 300 м в точках на 200 м выше и 100 м по тальвегу ниже сооружения по формуле:

е) гидравлический режим протекания воды в трубе - безнапорный;

ж) вид оголовка - раструбный конический;

и) количество очков - не более шести;

к) район проектирования - Липецкая область;

л) почвы - выщелоченные черноземы.

определяем расход воды от ливневых вод

, м³/с



где а_час - средняя интенсивность ливня продолжительностью в 1 ч, мм/мин.

принимаем а_час равным 0,81 (шестой ливневый район и вероятность превышения ВП = 3% ).

Kt - коэффициент перехода от интенсивности ливня продолжительностью в 1 ч к расчетной интенсивности = 1,13. Коэффициент потерь стока а принимаем равным 0,65.

ц - коэффициент редукции, учитывающий неполноту стока =0,49

Для учета аккумуляции воды перед сооружением необходимо знать объем стока (W),м³.

определяем расход воды от ливневых вод

, м³/с

Максимальный расход от стока талых вод рассчитывают по формуле

где К₀ - коэффициент дружности половодья = 0,006;

F - площадь водосборного бассейна, км2;

h_p - расчетный слой суммарного стока, мм;

где h - средний многолетний слой стока, мм.

Средний многолетний слой стока h = 60 мм, а поправочный коэффициент для малых бассейнов принимаем равным 1,1.

Модульный коэффициент Кр зависит от трех параметров - вероятности превышения паводка, коэффициентов вариации и асимметрии.

Коэффициент вариации Сv = 0,3, а с поправочным коэффициентом на малую водосборную площадь Сv = 1,25 • 0,3 =0,375.

Коэффициент асимметрии принимаем для равнинных водосборов равным Сs = 2 Cv=2*0,375=0,75

При вероятности превышения наводка ВП = 3% и Сv = 0,875 определяем Кр = 5.

₁ - коэффициент, учитывающий снижение расхода от наличия озер = 1.

₂ - коэффициент, учитывающий залесенность и заболоченность площади водосборного бассейна = 1

Таким образом, расчетный слой стока равен

Определяем расход от талых вод

В качестве расчетного принимаем максимальный расход из двух, то есть Qp = Qл = 2,19 м³ /с.

Для первого приближения принимаем трубу диаметром равным 1 м. Одна труба диаметром 1 м с раструбным входным оголовком, работая в безнапорном режиме, может пропустить максимальный расход, равный 2,2 м3/с.

Количество очков определяем по формуле:



Устанавливаем фактический расход воды через одну трубу по формуле:

При этих данных узнаем глубину воды перед трубой и скорость воды на выходе: Hв = 1,39 м, V = 3,4 м/с.

По этим данным из таблицы 23 подбираем тип укрепления: одиночное мощение из булыжника размером 15-20 см на щебне.

С использованием геометрических размеров труб устанавливаем минимальную высоту насыпи над трубой

H_min = h_тр + + Д

где h_тр - высота отверстия входного звена = 1,2;

- толщина звена = 0,1 м;

? - минимальная толщина засыпки над трубой у входного оголовка принимается равной 0, 5 м;

H_min = 1,2 + 0,1+ 0,5=1,8 м.

Длину трубы без оголовков определяем по формуле:

при минимальной высоте насыпи над трубой.

где В - ширина земляного полотна, м;

m - коэффициент заложения откосов земляного полотна (принимается равным 1,5);

i_тр - уклон трубы ( принимается равным уклону лога у сооружения - icoop ), десятичная дробь;

n - толщина стенки оголовка, м (принимают равной 0,35м);

? - угол между осью дороги и трубы, град.;

Н_нас - проектная высота насыпи, м.

Полную длину трубы с двумя оголовками определяем по формуле:

L_ТР = l_ТР + 2 М, м

где М - длина оголовка, м

L_ТР = 23 + 2•1,78=26,56, м

Гидравлический расчет малого моста.

Максимальный расход ливневых вод равен

, м³/с

Объем стока:

Максимальный расход от стока талых вод равен 0,18 м³.

Определение бытовой глубины потока для установления схемы протекания воды.

В порядке первой прикидки величину бытовой глубины можно определить по эмпирической формуле



где m₁ и m₂ - сумма заложения откосов склонов лога, м

m - параметр, учитывающий значение коэффициента шероховатости русла в земляных руслах, хороших условиях, частично заросших, слабоизвилистых т = 0,55;

К - модуль расхода, определяемый по формуле

m₁ + m₂ =172,3 м

По вычисленной бытовой глубине русла (h¹_б) определяем площадь живого сечения щ₁ , гидравлический радиус R₁, его бытовую скорость V_б и расход Q₁, используя формулы:

При треугольном сечении русла гидравлический радиус равен:

Бытовую скорость определяют по формуле:

где W=C - скоростная характеристика, м/с, = 4,77



Расход определяем по формуле:

Так как отклонение больше 5%, то задаемся новым значением бытовой глубины потока h_б2=0,2

W=C =3,36

По двум полученным расходам строим график зависимости расхода от глубины потока



По расчетному расходу Q_р=2,19 м³/с находим h_б3 и остальные параметры, соответствующие этой бытовой глубине:

W =3,36

Устанавливаем схему водослива, для чего определяем критическую глубину по формуле

где V_доп - допускаемая скорость (м/с), в зависимости от типа укрепления или рода грунта = 3,5;

g - ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.

Полученную критическую глубину сопоставляем с быто-

вой глубиной

1,3 h_кр > h_б ; 1,3•1,25 > 0,19, следовательно, это схема свободного истечения воды.

Определим отверстие малого моста

Расчет отверстий малых мостов при схеме свободного истечения



Для перекрытия отверстия малого моста принимаем пролетное унифицированное строение длиной L_т = 9 м; высота пролетного строения h_констр = 0,45 м

Устанавливаем высоту моста по формуле:

Н_min = 0,88 Н + ? + h_к , м,

где 0,88 - коэффициент, учитывающий понижение уровня при входе потока под мост;

? = 0,5 м - наименьшее допускаемое возвышение низа пролетного строения над уровнем воды; при наличии корчехода принимается ? = 1,0 м;

h_к - конструктивная высота пролетного строения, м

Н_min = 0,88 •1,79 + 0,5 + 0,45=2,53, м,

Длину моста при свайных опорах с заборными стенками определяем по формуле

L_м = ? l_т + ? a, м,

где L_м - длина моста, м;

l_т - длина типового пролетного строения, м;

а - зазор между соседними пролетными строениями, м.

L_м = 9 + 2•0,05=9,1, м,



5. Проектирование дороги в продольном профиле

Построение продольного профиля земли по оси дороги начинаем в вычисления отметок земли пикетов и плюсовых точек. Плюсовые точки назначаем для более детального отражения на продольном профиле характерных изменений рельефа местности. Плюсовые точки необходимы во всех местах, где происходит резкое изменение крутизны склонов, характеризующихся изменением густоты горизонталей, а также в местах пересечения речных долин, оврагов, автомобильных и железных дорог.

Для определения высотных отметок пикетов и плюсовых точек применяем метод интерполяции. Результаты определения высотных отметок земли по оси дороги сводим в таблицу.

Нанесение проектной линии продольного профиля начинаем с установления руководящей отметки. Руководящую рабочую отметку выбираем из двух условий:

из условий снегозаносимости;

из условий района строительства, грунтов, из которых отсыпается земляное полотно, уровня залегания грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод.

Толщину снегового покров определяем Н_сн =0,7 м; минимальное возвышение бровки земляного полотна над уровнем снегового покрова для дороги V-й технической категории равно 0,4 м.

Рекомендуемая рабочая отметка по условиям снегозаносимости определяется по формуле 80

Н^рук_сн = 0,7+ 0,4 = 1,1 м.

Липецкая область расположена в III-й дорожноклиматической зоне; грунты, из которых отсыпается земляное полотно, представлены легкими суглинками. По этим данным устанавливаем минимальное возвышение поверхности дорожного покрытия над уровнем длительно стоящих поверхностных вод (На = 1,8 м).

Поперечный уклон покрытия принимаем равным 25‰, уклон обочин принимаем на 10‰ больше, т.е. 35‰. Ширина проезжей части и обочин для дороги V-й технической категории равна соответственно 4,5 и 1,75 м.

Руководящую рабочую отметку по условиям района строительства, грунтам из которых отсыпается земляное полотно, уровню длительно стоящих поверхностных вод вычисляем по формуле.

где H_рук - рекомендуемая руководящая рабочая отметка;

i_п - поперечный уклон покрытия

В - ширина проезжей части, зависящая от категории дороги

i_об - поперечный уклон обочин, принимаемый на 10-30 промилле больше поперечного уклона проезжей части;

На - минимальное возвышение поверхности дорожного покрытия над уровнем залегания грунтовых вод в зависимости от района строительства

Для дальнейшего проектирования принимаем в качестве руководящей рабочей отметки большую, т.е. Н_рук = 1,1 м.

Проектирование начинаем с установления первой проектной отметки бровки земляного полотна на ПК 0+00. С этой целью к отметке земли по оси дороги прибавляем рекомендуемую рабочую отметку.

Н^пр _{ПК 0+00} = 177,00 + 1,1= 178,1 м.

Проектную отметку бровки земляного полотна в конце участка проектирования получаем путем прибавления к отметке земли по оси на ПК 2+ 00 руководящей рабочей отметки.



Высотные отметки земли по оси дороги

Пикет, плюс	Отметка земли дороги,
ПК 0+00	177.00
ПК 1+00	176.53
ПК 2+00	176.65
ПК 3+00	176.82
ПК 4+00	176.96
ПК 5+00	177.00
ПК 6+00	177.02
ПК 7+00	177.02
ПК 8+00	176.98
ПК 9+00	176.88
ПК 10+00	176.77
ПК 11+00	176.59
ПК 12+00	176.42
ПК 13+00	176.14
ПК 14+00	175.83
ПК 15+00	175.50
ПК 16+00	175.18
ПК 17+00	174.90
ПК 18+00	174.38
ПК 19+00	173.76
ПК 20+00	173.50
ПК 21+00	173.33
ПК 22+00	173.43
ПК 23+00	174.77
ПК 24+00	175.70
ПК 25+00	175.14
ПК 26+00	177.14
ПК 27+00	177.42
ПК 28+00	177.87
ПК 29+00	178.32
ПК 30+00	178.32
ПК 31+00	178.59
ПК 32+00	178.59
ПК 33+00	180.74
ПК 34+00	184.48
ПК 35+00	184.10
ПК 36+00	183.28
ПК 37+00	180.53
ПК 38+00	181.10
ПК 39+00	180.71
ПК 40+00	180.32
ПК 41+00	178.50
ПК 42+00	178.13
ПК 43+00	177.72
ПК 44+00	177.14
ПК 45+00	177.27
ПК 46+00	177.06
ПК КТ	176.86

Продольный профиль трассы см. графическую часть, лист 2.

6. Проектирование дороги в поперечном профиле

Расчетная схема к проектированию дороги в поперечном профиле



Поперечный профиль земляного полотна, совмещенный с дорожной одеждой

7. Правила подсчета объёмов работ по отсыпке земляного полотна, устройству труб и дорожной одежды.

Подсчет объемов работ по устройству труб

Общая длина труб L_тр=26,56 м

Подсчет объемов работ по устройству дорожной одежды

Подсчет работ по устройству дорожной одежды с присыпными обочинами определяем для принятой конструкции: покрытие - гравий 20 см;

Потребность в песке для устройства подстилающего слоя на всю ширину земляного полотна определяют путем умножения площади поперечного сечения песчаного слоя на длину дороги с учетом коэффициента уплотнения K_уп = 1,1.

F_песч.с. = [ В + 3 (H_покр. + H_осн.) + 1,5 H_песч.]• H_песч.

В - ширина земляного полотна =10 м

Н_покр. - толщина покрытия =0,08

Н_осн. - толщина основания = 0,25

Н_песч.с. - толщина песчаного подстилающего слоя = 0,25

F_песч.с. = [ 10 + 3 (0,08 + 0,25) + 1,5 0,25]• 0,25=2,84

Потребность в щебне для устройства основания определяем по формуле

V_щ = F_осн. •L_д•К_ущ=2,54•4754•1,3=15697,7 м³

Подсчет объемов работ по отсыпке земляного полотна

Подсчет объемов работ определяем при следующих условиях: ширина земляного полотна для дороги V-й технической категории В = 10 м

Площадь поперечного сечения определяется по формуле

F=BH+mH² =10•1,58+1,5•1,58²=19,54

где В - ширина земляного полотна для данной категории, м;

Н - рабочая отметка на данном пикете, м;

m - заложение откосов (m = 1,5).

Средняя площадь поперечного сечения рассчитывается по формуле и записывается в графы 6, 7.

Fcp = ( F1 + F2 ) : 2 ,

где F1 -площадь поперечного сечения на предыдущем пикете;

F2 - площадь поперечного сечения на данном пикете.

Профильный объем земляных работ

V_проф = F_cp • L,

где V_проф - профильный объем, м³ ;

F_ср - средняя площадь поперечного сечения ;

L - расстояние.

Поправку на устройство дорожной одежды определяют путем умножения площади поперечного сечения дорожной одежды на расстояние.

Vд.о = Fд.о • L,

ПК	Рабочая отметка, м	Площадь поперечного сечения, м	Средняя площадь поперечного сечения, м	Расстоя-ние, м	Профильный объём, м	Поправка на устройство дорожной одежды, м	Исправленные объёмы, м
	Н	В	Н	В	Н	В		Н	В		Н	В
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
ПК 0+00	1,58		19,54		16,45		100	691		207	484
ПК 1+00	1,14		13,35
					10,79		100	463		212	251
ПК 3+00	0,74		8,22
					8,41		100	126		74	52
ПК 5+00	0,77		8,59
					7,22		100	253		172	81
ПК 7+00	0,54		5,84
					11,53		100	1153		492	661
ПК 9+00	1,42		17,22
					21,53		100	1938		443	1495
ПК 11+00	1,99		25,84
					25,49		100	255		49	206
ПК 13+00	1,67		25,13
					21,39		100	2139		492	1647
ПК 15+00	1,45		17,56
					20,03		100	2003		492	1511
ПК 17+00	1,77		22,40
ПК 19+00	1,81		23,01		22,71		100	2271		492	1779
ПК 21+00	1,94		25,05		24,03		100	1442		295	1147
ПК 23+00	1,54		18,96		22,01		100	880		197	683
ПК 25+00	1,72		21,64		20,30		100	2030		492	1538
ПК 27+00	1,64		20,43		21,04		100	2104		492	1612
ПК 29+00	1,66		20,73		20,58		100	2058		492	1566
ПК 31+00	2,04		26,64		23,69		100	2369		492	1877
ПК 33+00	1,88		24,0		25,32		100	2532		492	2040
ПК 35+00	1,92		24,73		24,37		100	731		148	583
ПК 37+00	1,92		24,73		24,73		100	1731		344	1387
ПК 39+00	2,04		26,64		25,69		100	899		172	727
ПК 41+00	1,97		25,52		26,05		100	1695		320	1375
ПК 43+00	2,05		26,80		26,16		100	2616		492	2124
ПК 45+00	1,77		22,40		24,60		100	2460		492	1968
ПК 46+00	1,60		19,84		21,12		100	2112		492	1620
ПК КТ	1,87		23,95		21,90		100	2190		492	1698

8. Определение сметной стоимости строительства дороги и дорожно-транспортных расходов

Сметная стоимость - это цена строительной продукции.

Сметная стоимость любого вида строительства складывается из трех элементов: прямых затрат, накладных расходов и плановых накоплений.

Определяют ее по формуле

C = C₁ • V_озр + C₂ • L_тр + С₃ • S,

где С - ориентировочная сметная стоимость строительства дороги;

С1 - стоимость оплачиваемых земляных работ. Она принимается из расчета 0,78 руб. за разработку 1 м3

Vозр - объем оплачиваемых земляных работ с учетом 5% на непредвиденные работы;

С2 - стоимость одного 1 пог. м строительства искусственных сооружений (мостов и труб)

Lтр - длина искусственных сооружений, м;

С3 - стоимость устройства 1 м² дорожной одежды

S - площадь дорожной одежды, м².

Сметная стоимость строительства дороги в ценах на 01.01.91 г. равна

С = 0,78•58657 + 650•26,56 + 5,83•17880 = 167257, руб.

Сметная стоимость строительства дороги в ценах 01.01.04 г. равна

С = 0,78•58657•22,11 + 650•26,56•10,95 + 5,83•17880•13,93 =2650562 руб.

Стоимость 1 км запроектированной дороги в ценах на 01.01.91 г.

Стоимость 1 км запроектированной дороги в ценах на 01.01.04 г.

Дорожные затраты на текущий ремонт определяем по формуле

S_т.р = С₄ • L ,

где С₄ - средние расходы на текущий ремонт и содержание 1 км дороги;

L - длина дороги, км.

З⁹¹ _т.р = 900•4,754 = 4279 руб;

З⁰⁴ _т.р = 900•13,93•4,754 = 59600 руб;

Дорожные затраты на капитальный ремонт определяем по формуле

S_к.р = % С + % С_тр.,

З⁹¹ _кр = 0,044•167257+ 0,0015•32305 = 7407 руб,

З⁰⁴ _кр = 0,044•2650562 + 0,015•353740 = 121931 руб.

Транспортные расходы определяем по формуле

ТР=С • R ,

где ТР - транспортные расходы;

С - себестоимость перевозки 1т км груза;

R - работа дороги (грузооборот), определяемый по формуле

R = Q_p • L ,

где Q_p - расчетная грузонапряженность на данном экономическом перегоне, т;

L - длина дороги, км.

Q_р=70200•4,754 = 333731 т.км.

ТР₉₁ = 0,060•209196 = 12552 руб,

ТР₉₁ = 0,060•209196•17,1 = 214635 руб.

Дорожно-транспортные расходы в ценах на 01.01.04 и 01.01.04 соответственно определяем по формуле ДТР = Д + ТР.

ДТР₉₁ = 4279 + 7407+ 12552 = 24238 руб.

ДТР₀₄ = 59600 + 121931 + 214635 = 287166 руб.



Заключение

В данном курсовом проекте были разработаны и просчитаны 2 варианта трассы. Из них выбран наиболее выгодный по техникоэкономическим показателям.

По выбранному варианту были определены категория дороги. Построен продольный профиль и поперечный разрез. Просчитаны водопропускные сооружения и определена сметная стоимость проекта.



Список литературы

1. СНиП 2.07.01-89х, Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. М.: Стройиздат, 1994. -90 с.

2. СНиП 02.01.01-82. Строительная климатология и геофизика. М.: Стройиздат, 1982. - 360 с.

3. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружние сети и сооружения. М.: Стройиздат, 1986. - 48 с.

4. СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы. М.: Стройиздат, 1994.- 68 с.

5. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. Госстрой СССР. - М.: 1986. - 56 с.

6. Проектирование дорог и сетей пассажирского транспорта в городах: Учебное пособие для вузов / Е.А. Меркулов, Э.Я.Турчихин, Е.Н. Дубровин и др. - М.: Стройиздат, 1980. - 496 с.

7. Ремонт и содержание автомобильных дорог: Справочник инженера-дорожника / Под ред. А.П. Васильева. - М.: Транспорт, 1989. - 287 с.

8. Васильев А.П. Проектирование дорог и влияние климата на условия движения. / А.П. Васильев; - М.: Транспорт, 1986. -248 с.

9. Дороги местного значения/ Г.А. Кузнецов, В.С. Мисенев, В.Ф. Дуденко и др.; Под ред. Г.А. Кузнецова. - М.: Агропром-издат, 1986. - 351 с.

10. Проектирование автомобильных дорог: Справочник инженера-дорожника / Под ред. Г.А. Федотова. - М.: Транспорт, 1989. - 437 с.

Размещено на Allbest.ru