Технико-экономическое сравнение вариантов трассы
Транспортная сеть района проектирования. Характеристика основных отраслей народного хозяйства. Перспективы развития экономики района и обоснование необходимости строительства дороги. Природно-климатические условия района проектирования. Растительность.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 11.02.2009 |
Размер файла | 506,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Федеральное агентство по науке и образованию РФ
Пояснительная записка
к курсовому проекту №1
По дисциплине: «Изыскания и проектирование автомобильных дорог».
На тему: «Технико-экономическое сравнение вариантов трассы».
Выполнил: студент гр.
Проверил:
2008
1 Обоснование необходимости строительства дороги
1.1 Транспортная сеть района проектирования
Через весь Сахалин проходит железнодорожная линия Корсаков-Оха. Эксплуатационная длина железнодорожных путей общего пользования - 957 км. (1999г.). Основные грузоперевозки осуществляет морской и отчасти речной транспорт. Протяженность автомобильной дороги общего пользования с твердым покрытием - 1813 км. (1999г.). Аэропорт Южно-Сахалинска воздушными линиями связывает остров с крупными городами России, а паромная переправа Холмск-Ванино - с железнодорожной сетью континента.
1.2 Характеристика основных отраслей народного хозяйства
Ведущее место принадлежит экономике. На область приходится примерно 12% валового продукта промышленности Дальнего Востока. Специализацию Сахалина определяет рыбная промышленность, лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленности дают около 1/4 общего объема производства промышленной продукции. Деревообрабатывающие и целлюлозно-бумажные комбинаты расположены в Поронайске, Долинске, Холмске. Нефтедобывающая промышленность сосредоточенна на севере Сахалина. Около 1/5 угля вывозится в другие регионы Дальнего Востока. Машиностроительная и металлообрабатывающая промышленность выполняет главным образом ремонтные работы (ведущее место занимает судоремонт). Наиболее крупные предприятия в Невельске, Холмске, Южно-Сахалинске, Долинске.
Промышленность строительных материалов - цемент, изделия сборных железобетонных конструкций и деталей, кирпича и др. Легкая промышленность выпускает швейные изделия, обувь. На долю пищевой промышленности приходится более 17% валовой продукции этой отрасли Дальневосточного экономического района. Созданы мясоперерабатывающие заводы в Холмске, Поронайске, молокозаводы в Невельске, Тымовске, мясомолочный комбинат в Охе.
Ведущую отрасль сельского хозяйства занимает животноводчество. Важная роль принадлежит звероводству, разводят главным образом норку.
1.3 Перспективы развития экономики района и обоснование необходимости строительства дороги
Большое значение имеет автодорожный транспорт. Автомобильная дорога Анива - Юж.Сахалинск соединяет два крупных пункта, имеющих большое народнохозяйственное значение в общей транспортной сети Сахалинской области.
Строительство автомобильной дороги между указанными пунктами будет способствовать развитию их экономики, росту производительности сельского хозяйства и удешевлению продукции местных предприятий пищевой промышленности.
2 Природно-климатические условия района проектирования
2.1 Климат
Климат Сахалина умеренно-муссоный. Характерны холодная, более влажная, чем на материке, зима и прохладное дождливое лето. Охлаждающее воздействие континентального сибирского муссона зимой и холодных вод Охотского моря летом придают климату суровость, аномальную для данных широт; с зимними циклонами связаны сильные бураны и снегопады. Незамерзающие участки Охотского моря и Татарского пролива несколько смягчают и увлажняют зимний муссон. Летний муссон приносит на Сахалин влажный океанический воздух, обуславливая летний максимум осадков. Восточные берега холоднее западных в результате воздействия морских течений - холодного Сахалинского на востоке и теплого Цусимского на юге- западе. Средние температуры января на севере острова от -17,7 до -24,5С0, на юге от -6,2 до -12С0. Зима продолжается 5-7 месяцев, лето 2-3 месяца. Средние температуры августа на Сахалине от 10,9 до 15,6С0, на юге от16 до 19,6С0. Летом на берегах затяжные туманы. Осенью нередки тайфуны с ураганными ветрами и обильными дождями. Осадков на западном побережье выпадает 600-850 мм, в средних частях 500-750 мм, на севере более 400 мм, в горах 1000-1200 мм в год.
Скорость ветра на Сахалине существенно меняется как по территории, так и по времени. Особенно хорошо годовой ход скорости ветра выражен на юго-западном побережье острова (Холмск, Невельск), в летние месяцы (июль - август) скорость ветра резко уменьшается, а зимой увеличивается. Снежный покров обладает малой плотностью возрастающий с течением времени, особенно весной. Высота снежного покрова меняется из года в год в зависимости от характера зимы.
Таблица 2.1 Средняя и годовая температура воздуха
Месяцы |
год |
||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
||
-8,3 |
-7,5 |
-3,6 |
2,6 |
7,0 |
11,2 |
15,9 |
16,2 |
14,6 |
6,3 |
0,7 |
-5,0 |
4,5 |
Таблица 2.2 Среднее количество осадков приведенного показателем осадкомера
Месяцы |
Год |
||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
||
54 |
42 |
42 |
51 |
63 |
56 |
83 |
102 |
110 |
91 |
63 |
70 |
849 |
Таблица 2.3 Повторяемость направлений ветра
Месяц |
С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ |
|
Январь |
26 |
27 |
20 |
3 |
1 |
2 |
8 |
13 |
|
Июль |
10 |
12 |
26 |
10 |
21 |
13 |
3 |
5 |
Розы ветров
ЯнварьИюль
Таблица 2.4 Снеговой покров
№ станции |
станция |
X |
XI |
XII |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
Наиболь-ший за зиму |
Место установки рейки |
||||||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
среднее |
max |
min |
||||
70 |
Южно-Сахалинск |
* |
* |
1 см |
4 см |
7 см |
12 см |
19 см |
24 см |
28 см |
30 см |
32 см |
36 см |
37 см |
38 см |
38 см |
39 см |
31 см |
19 см |
5 см |
1см |
* |
* |
* |
15 |
39 |
1 |
открытое |
Примечание: Точка (*) означает, что снег наблюдается менее, чем в 50 % лет.
2.2 Рельеф
Рельеф представлен средневысотными горами, низкогорьями и низменными равнинами. Наибольшая Северо-Сахалинская равнина занимает северную часть острова (исключаю полуостров Шмидта). Прибрежные территории заняты заболоченными низменностями, для которых характерны древние морские террасы и береговые валы. Южнее вдоль Сахалина протягиваются межгорные осевые долины Тымь-Поронайский и Сусунайский, образованные каждый парой широких долин, расходящихся в противоположные стороны; днища долов - низменные равнины и холмистые террасы. К западу от осевого понижения вдоль берега Татарского пролива простираются Западно-Сахалинские горы, к востоку вдоль берега Охотского моря - Восточно-Сахалинские горы и Сусунайский хребет разделенные заливом Терпения. Муравьевская низменность на одноименном перешейке отделяет от Сусунайского Тонино-Анивский хребет на юге-востоке острова. Северная оконечность Сахалина - полуостров Шмидта также состоит из 2 хребтов - Восточного и Западного, разделенныхнизменными долинами. В массиве Три Брата Восточный хребет достигает высоты 623 м. В горах расположены конусы потухших вулканов.
2.3 Грунтово-геологические и гидрологические условия
В геологическом отношении Сахалин - часть кайнозойской складчатой области в составе Тихоокеанского складчатого геосинклинального пояса. В структуре Сахалина выделяются два меридиональных антиклинория - Восточно-Сахалинский и Западно-Сахалинский, разделенные Центрально-сахалинским синклинорием. В ядре Восточно-сахалинского антиклинория обнажаются палеозойские породы, в ядре Западно-сахалинского - верхнемеловые; центрально-сахалинский синклинорит сложен неогеновыми отложениями. Сильная сейсмичность свидетельствует о продолжающихся горообразовательных процессах.
Из полезных ископаемых первое место по промышленному значению занимают нефть, газ и уголь. Месторождение нефти и газа приурочены к неогеновым отложениям северной части. Угленосность связана с палеогеновыми отложениями, к которым приурочены месторождения разнообразных углей. Известны месторождения золота, рудопроявления ртути и платины.
Реки преимущественно горные, многоводные, принадлежат бассейнам Охотского и Японского морей. Паводки весной и в начале лета связаны с таянием снегов на равнине и в горах, летние и осенние максимумы стока - с муссоном и тайфунами.
Покрыты льдом с ноября-декабря по апрель-май наиболее крупные реки - Тымь и Поронай, на равнинных участках которых катерное судоходство, на многих реках -сплав леса.
На Сахалине имеется множество мелких озер, приуроченных преимущественно к низменным или равнинным районам острова, а по берегам морей - изолированные от моря лагуны. Много болот, особенно обширных на Паранайском низменности.
Почвы на равнинах Сахалина торфяно-подзолисто-болотные суглинистые, средне и слабоподзолистые супесчаные, в осевых долах болотные и аллювиальные лугово-дерновые и лугово-глеевые; в горах буротаежные неоподзоленные и слабо-подзеленные, в Восточно-Сахалинских горах встречаются горные подзолистые.
2.4 Растительность
Флора Сахалина преимущественно южно-охотская, на юге и юго-западе в ней преобладают северояпонские элементы. На севере господствует редкостоиная лиственничная тайга, к югу от 520с.ш. преобладают леса из аянской ели и сахалинской пихты; на юго-западе усиливается роль широколиственных (клены, бархат, маньчжурский ясень и т.д.) и лиан (актинидия, лимонник и т.д.) В верхнем поясе гор - заросли каменной березы и кедрового стланика. В подлеске на склонах Западно-Сахалинских гор обилен Курильский бамбук. Под пологом леса, особенно в долинах, развито высокотравье из гигантских папаратников, гречихи сахалинской и т.д. На заболоченных равнинах обширны безлесные пространства, наполняющие тундру и лесотундру.
2.5 Дорожно-строительные материалы
Для возведения автомобильной дороги необходимо множество разнообразных дорожно-строительных материалов, доставка которых обходится недешево. Необходимо доставить следующие дорожно строительные материалы:
Таблица 2.5-Дорожно-строительные материалы
№ |
Название материала |
Место добычи материала |
Вид транспортировки |
Расстояние пути транспортировки |
|
1 |
Бутовый камень |
Карьер г. Оха |
Автотранспорт |
60 км |
|
2 |
Щебень, гравий |
||||
3 |
Песок |
г. Оха |
Автотранспорт |
65км |
|
4 |
Железобетонные конструкции |
Завод ЖБИ - п. Долинск |
Автотранспорт |
50 км |
|
5 |
Цемент |
Цементный завод г. Невельск |
Автотранспорт |
20 км |
|
6 |
Битум, асфальтобетон |
Асфальтный завод г. Южно-Сахалинск |
Автотранспорт |
100 км |
|
7 |
Пиломатериалы (доски, брус) |
Лесозаготовительная фабрика п. Холмск |
Автотранспорт |
40 км |
3. Установление технической категории дороги и нормативов
3.1. Определение перспективной интенсивности движения
Для определения перспективной интенсивности движения нам известно: расстояние между населенными пунктами - 10-25 км; состав и грузооборот транспортного потока (табл.3.1), марки и грузоподъемность автомобилей (табл.3.2.).
Таблица 3.1 - Исходные данные
Ва-ри-ант |
Район проектирования |
Состав транспортного потока |
Грузооборот между пунктами отправления |
Коэф. прироста интенсивности движения |
||
АВ |
ВА |
|||||
11 |
Сахалинская область (Расстояние между населен-ными пунктами 10-25 км) |
1-40% 2-20% 4-20% 6-20% 100% |
160000 |
140000 |
1,02 |
Таблица 3.2 - Грузоподъемность и типы двигателей грузовых автомобилей
Марка автомобиля |
Грузоподъемность |
Тип двигателя |
Число автомобилей, % |
|
1. МАЗ-5335 |
8 т.(б) |
Дизель |
40 |
|
2. ЗИЛ-130 |
6 т.(б) |
Карбюраторный |
20 |
|
4. ГАЗ-52-04 |
2.5 т.(м) |
Карбюраторный |
20 |
|
6. ЗИЛ-133 ГЯ |
10 т.(об) |
Дизель |
20 |
· Интенсивность грузовых автомобилей определяется по формуле (1[2]):
где Q - грузооборот между пунктами отправления грузов, т. е. годовой объем грузов, перевезенных в обоих направлениях, Q=300000 т.; f - коэффициент сезонности, учитывающий неравномерность перевозок по отдельным месяцам, f=3,0; m - коэффициент использования пробега, m=0,65; n - коэффициент использования грузоподъемности, n=0,9; k - коэффициент использования автомобилей, k=1,0; A, B, C, D,- грузоподъемность автомобилей, т, соответственно 8, 6, 2.5, 10; p1, p2, p3, p4, - число автомобилей, %, соответственно 40, 20 , 20, 20.
· Среднегодовая суточная интенсивность грузовых автомобилей, выполняющих мелкие перевозки по хозяйственно-экономическому обслуживанию производства и населения определяемых по формуле (3[2]):
где a - коэффициент для дорог с расстоянием между населенными пунктами 10-25км., равным 0,25.
· Среднегодовая суточная интенсивность движения автомобилей специального назначения определяется по формуле (4[2]):
где b - коэффициент для дорог с расстоянием между населенными пунктами 10-25 км., равным 0,05.
· Среднегодовая суточная интенсивность движения легковых автомобилей определяется по формуле (5[2]):
где с - коэффициент для дорог с расстоянием между населенными пунктами 10-25 км., равным 0,6.
· Среднегодовая суточная интенсивность движения для автобусов определяется по формуле (6[2]):
где d - коэффициент для дорог с расстоянием между населенными пунктами 10-25 км., равным 0,10.
· Среднегодовая суточная интенсивность движения определяется по формуле(2[2]):
Таблица 3.3 - Данные для расчета фактической и приведенной интенсивности движения
Тип или марка автомобиля |
Средняя суточная интенсивность движения |
Коэффициент приведения |
Приведенная средняя суточная интенсивность движения |
|
Грузовые автомобили |
|
|
|
|
1. МАЗ-5335 |
247 |
2,5 |
618 |
|
2. ЗИЛ-130 |
124 |
2.0 |
248 |
|
4. ГАЗ-52-04 |
124 |
1.6 |
198 |
|
6. ЗИЛ-133 ГЯ |
124 |
2.7 |
335 |
|
Автомобили выполняющие мелкие перевозки ГАЗ-52-04 |
155 |
1,56 |
242 |
|
Легковые автомобили |
483 |
1,0 |
483 |
|
Автобусы «Икарус-250» |
81 |
3,5 |
283 |
|
Спецавтомобили |
31 |
2,67 |
83 |
|
? |
1369 |
2490 |
· Перспективная интенсивность движения на 20 лет определяется по формуле(8[2]):
где N - интенсивность движения транспортных средств в исходном году, приведенная к расчетному легковому автомобилю , =2490авт./сут; - коэффициент прироста интенсивности движения, =1.46
· Расчетная часовая интенсивность движения определяется по формуле (9[2]):
где - коэффициент перехода от суточной к часовой интенсивности движения, =0,1.
3.2. Установление технической категории дороги
По данным расчетной интенсивности движения автотранспорта на двадцатилетнюю перспективу, которая составляет 3635 авт./сут, строительство автомобильной дороги рекомендуется осуществлять по нормативам III категории.
3.3. Определение технических нормативов
В соответствии со СНиП 2.05.02-85 рекомендуемые нормы проектирования приведены в табл. 3.4.
Таблица 3.4 - Рекомендуемые технические нормы
Норматив, единица измерения |
Численное значение норматива |
|
Продольный уклон, |
Не более 30 |
|
Расстояние видимости для автомобиля, м |
Не менее 450 |
|
Радиусы кривых в плане, м |
Не менее 3000 |
|
Радиусы кривых продольного профиля: |
|
|
- выпуклых, м |
Не менее 70000 |
|
- вогнутых, м |
Не менее 8000 |
|
Длины кривых в продольном профиле: |
|
|
- выпуклых, м |
Не менее 300 |
|
- вогнутых, м |
Не менее 100 |
В соответствии со СНиП 2.05.02-85 основные минимально допустимые нормы проектирования представлены в табл. 3.5.
Таблица 3.5 - Основные предельные нормы проектирования
Норматив |
Единица измерения |
Числовое значение норматива |
|||
1. |
Категория дороги |
|
III |
||
Основные нормативы поперечного профили дороги |
|
|
|||
2. |
Расчетная скорость |
км/ч |
100 |
||
3. |
Число полос движения |
шт. |
2 |
||
Продолжение таблицы 3.5 |
|||||
4. |
Ширина полосы движения |
м |
3,50 |
||
5. |
Ширина проезжей части |
м |
7,00 |
||
6. |
Ширина обочин |
м |
2,50 |
||
Продолжение таблицы 3.5 |
|||||
7. |
Наименьшая ширина укрепленной полосы обочин |
м |
0,50 |
||
8. |
Ширина земляного полотна |
м |
12,00 |
||
Предельно допустимые нормы проектирования плана и продольного профиля |
|
|
|||
9. |
Наибольший продольный уклон |
‰ |
50 |
||
10. |
Наименьшее расстояние видимости: |
|
|
||
|
- |
для остановки |
м |
200 |
|
|
- |
встречного автомобиля |
м |
350 |
|
11. |
Наименьшие радиусы кривых в плане: |
|
|
||
|
- |
основные |
м |
600 |
|
|
- |
в горной местности |
м |
400 |
|
12. |
Наименьшие радиусы кривых в продольном профиле: |
|
|
||
|
- |
выпуклые |
м |
10 000 |
|
|
- |
вогнутые: |
|
|
|
|
а) |
основные |
м |
3 000 |
|
|
б) |
в горной местности |
м |
1 500 |
- 4. Проектирование ВАРИАНТОВ ТРАССЫ
4.1. Нанесение вариантов трассы, их объяснение и обоснование
Трассирование производится по планкарте масштаба 1:10000 и сечением горизонталей через 2,5 м. На планкарту нанесены положение начала и конца трассы. Воздушная линия, соединяющая участки трассы, проходит из юго-западного угла карты в северо-восточный. Вдоль этой линии и спроектированы два варианта трассы. Анализируя район проложения трассы по кратчайшему направлению между указанными пунктами общее проложение трассы по воздушной линии составляет 3230 м.
· Первый вариант трассы спроектирован по косогорному варианту, что обеспечивает ему небольшое отклонение от воздушной линии. В начале трасса идет на подъем, а затем - на спуск. С шестого по двадцатый ПК- продолжительный спуск. В середине двадцать шестого пикета трасса поворачивает налево, на угол ?=3° с вершиной угла поворота на ПК26+50,00 и радиусом кривой R=20000 м для того, чтобы обойти относительно резкие перепады отметок. Заканчивая поворот на пикете 31+73,40 , трасса поворачивает направо в конце тридцать третьего пикета на угол ?=10° с вершиной угла поворота на ПК36+09,80 и радиусом кривой R=2500 м для стыковки с началом другого участка трассы.
· Второй вариант трассы спроектирован по долинному варианту, что обеспечивает ему сравнительно небольшой перепад высот, большее отклонение от воздушной линии. Поэтому вначале шестого пикета трасса начинает поворот направо, на угол ?=6° с вершиной угла поворота на ПК 11+40,00 и радиусом кривой R=10000 м. При этом трасса проходит с небольшими подъемами и спусками. После этоготрасса начинает плавный подъем, поворачивает налево в конце шестнадцатого пикета, на угол ?=11° с вершиной угла поворота на ПК 21+19,00 и радиусом кривой R=4500 м. На участке с двадцать первого по двадцать пятый ПК дорога проходит вдоль одной горизонтали. В середине тридцать четвертого пикета трасса поворачивает направо, на угол ?=7° с вершиной угла поворота на ПК 36+16,34 и радиусом кривой R=2500 м. продолжая спуск и стыкуясь с началом другого участка трассы.
4.2. Составление ведомости углов поворота
Пикетажное положение начала и конча дороги, определяется по формулам из источника (стр. 48-51 [5]):
Проверки расчетов производятся по формулам:
(4.11)
- Проверка расчетов второй дороги:
5. Расчет искусственных сооружений
5.1. Установление характеристик водосборных бассейнов и определение расчетных расходов
5.1.1. Определение характеристик водосборных бассейнов
Расчет проводим на примере водосборного бассейна на ПК 4+00,00.
· Определение площади водосборного бассейна
Вычисление площади водосборного бассейна выполняем по формуле (3.1[7]) с использованием калька и миллиметровки:
где q1 - площадь (в масштабе карты) 1 см2, равная 0,01 км2; q2 - площадь (в масштабе карты) 0,25см2, равная 0,0025 км2;N1, N2, N3 - количество квадратов каждого размера, соответственно равных 6, 2, 24.
· Определение длины и среднего уклона главного лога
Разбиваем тальвег на несколько относительно прямых участков: на плане, на профиле (рис 5.1), размещая точки на горизонталях.
где lj - длиныi-го участка тальвега, соответственно равные 75,00 м, 45,00 м, 30,00 м, 50,00 м, 30,00 м, а отметки, м: начало 1-го участка - 237,50, конец 1-го участка - 240,00, начало 2-го участка - 240,00, конец 2-го участка - 242,50, начало 3-го участка - 242,50, конец 3-го участка - 245,00, начало 4-го участка - 245,00, конец 4-го участка - 247,50, начало 5-го участка - 247,50, конец 5-го участка - 248,50.
Средний уклон главного лога определяется по формуле (4.2[7]):
где Нвр -отметка верхней точки тальвега, равная 248,75 м; Нс - отметка лога у сооружения, равная 237,50 м; L - дина главного лога, равная 230,00 м.
· Определение заложения склонов лога
На рис. 5.2 представлен поперечный профиль лога у сооружения, расположенного на ПК 4+00,00, с исходными данными для расчета. Согласно плану трассы угол между осью дороги и осью сооружения равен 49 градусов.
Заложение правого склона определяется по формуле (7.1[7]):
Заложение левого склона определяется по формуле (7.2[7]):
где Нпр -отметка правого водораздела, равная 255,00 м; Нл - отметка левого водораздела, равная 241,50 м; Нс -отметка лога у сооружения, 237,50 м; lпр - длина правого водораздела, 620,00 м; lл - длина левого водораздела, 600,00 м; ? - угол между осью дороги и осью искусственного сооружения, 49 градусов.
· Определение уклона лога у сооружения
Используя карту трассы (приложение 1) определяем местоположение и отметки точек, лежащих выше и ниже сооружения. Уклон лога у сооружения определяется по формуле (5.1[7]):
где Нв, Нн - отметки точек на горизонталях выше и ниже сооружения, м, соответственно равные 241,25 и 235,00; iв, iн - расстояние по тальвегу от сооружения до верхней и нижней точки, м, соответственно равные 100,00 и 95,00.
· Определяем глубину лога перед искусственным сооружением
Из двух отметок правого и левого водоразделов по оси дороги выбираем наименьшую и определяем глубину лога по формуле (6.1[7]) или (6.2[7]). Так как отметка правого водораздела больше отметки левого водораздела: Нлев < Нпр (241,50<255,00), для определения глубины лога воспользуемся формулой (6.1[7]):
где Нлев - отметка левого водораздела, м, равная 241,50; Нс - отметка лога у сооружения, м, равная 237,50.
Полученную величину глубины лога у сооружения после расчета искусственного сооружения сравниваем с подпором воды перед искусственным сооружением Нупв, и если она окажется меньше ( Нупв> hл), то мы должны будим принять меры против вероятного перелива воды.
· Определение коэффициентов залесенности, заболоченности и озерности
Определение коэффициента озерности рассчитываем по формуле (8.1[7]):
где fоз- коэффициент озерности, %; Siоз - площадь водной поверхности i-го озера, 0 км2; F - площадь водосборного бассейна, 0,095 км2.
Коэффициент заболоченности определяется по формуле (8.2[7]):
где fб- коэффициент заболоченности, %; Siб - площадь водной поверхности i-го болота, 0 км2; F - площадь водосборного бассейна, 0,095 км2.
Коэффициент залесенностиопределяется по формуле (8.3[7])методических указаний:
где fл- коэффициент залесенности, %; Siл - площадь поверхности, занимаемая i-м лесом, 0,095 км2; F - площадь водосборного бассейна, 0,095 км2.
Расчет для остальных бассейнов проводим аналогичным образом. Показатели расчетов заносим в табл. 5.1.
Таблица 5.1. - Ведомость характеристик водосборных бассейнов
Характеристика, единица измерения |
Водопропускные сооружения |
||||||||||
Первый вариант трассы |
Второй вариант трассы |
||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
Пикетажное положение |
4+00,00 |
19+80,00 |
27+00,00 |
32+00,00 |
37+30,00 |
4+00,00 |
20+85,00 |
26+95,00 |
31+70,00 |
37+30,00 |
|
Площадь бассейна, км |
0,095 |
2,25 |
1,39 |
0,05 |
0,36 |
0,095 |
2,31 |
1,44 |
0,06 |
0,36 |
|
Длина главного лога, км |
0,23 |
1,92 |
0,96 |
0,345 |
0,46 |
0,23 |
2,04 |
1,01 |
0,38 |
0,46 |
|
Отметка лога у сооружения, м |
237,50 |
193,75 |
187,40 |
201,75 |
189,50 |
237,50 |
192,40 |
187,20 |
200,05 |
189,50 |
|
Отметка вершены лога, м |
248,75 |
233,75 |
209,00 |
210,00 |
197,60 |
248,75 |
233,75 |
209,00 |
210,00 |
197,60 |
|
Уклон главного лога, доли единицы |
0,049 |
0,021 |
0,022 |
0,024 |
0,018 |
0,049 |
0,020 |
0,022 |
0,026 |
0,018 |
|
Уклон лога у сооружения, доли единицы |
|||||||||||
0,032 |
0,033 |
0,018 |
0,026 |
0,018 |
0,032 |
0,008 |
0,018 |
0,027 |
0,018 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
Отметка водораздела по оси дороги, м: |
|||||||||||
- правого |
255,00 |
241,50 |
198,50 |
201,70 |
204,80 |
255,00 |
241,50 |
195,00 |
200,03 |
204,80 |
|
-левого |
241,50 |
198,50 |
201,00 |
204,90 |
197,50 |
241,50 |
195,00 |
200,00 |
204,80 |
197,50 |
|
Пикетажное положение водораздела по оси дороги: |
|||||||||||
- правого |
01+60,00 |
6+00,00 |
22+80,00 |
31+95,00 |
33+50,00 |
01+60,00 |
6+00,00 |
23+00,00 |
31+65,00 |
33+50,00 |
|
-левого |
6+00,00 |
22+80,00 |
31+70,00 |
33+40,00 |
39+58,67 |
6+00,00 |
23+00,00 |
31+70,00 |
33+40,00 |
39+65,96 |
|
Косина сооружения, град. |
49 |
38 |
98 |
136 |
68 |
49 |
34 |
105 |
140 |
68 |
|
Глубина лога у сооружения, м |
4,00 |
4,75 |
11,10 |
0,05 |
8,00 |
4,00 |
2,60 |
7,80 |
0,02 |
8,00 |
|
Коэффициент заложения склонов по оси дороги: |
|||||||||||
- правого |
27 |
17 |
128 |
12505 |
51 |
27 |
15 |
66201 |
46500 |
51 |
|
-левого |
113 |
187 |
69 |
183 |
41 |
45 |
333 |
75 |
114 |
41 |
|
Коэффициент залесенности,% |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
Коэффициент заболоченности, % |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Коэффициент озерности, % |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5.1.2. Определение расчетного расхода стока
· Расчет расхода ливневого стока для водосборного бассейна на ПК 4+00,00
Максимальный расход ливневых вод Qл определяется по формуле (9.4[7]):
где ?час - интенсивность ливня часовой продолжительностью, выбираемая из табл. 9.1.[7], равная 0,97 мм/мин для 7-ого ливневого района (Сахалинская область, г. Южно-Сахалинск), номер которого устанавливается по карте (см. рис 9.1.[7]), при вероятности превышения на дорогахIII технической категории 2% ( табл. 9.2.[7]); Кt - коэффициент, который осуществляет переход от ливня часовой продолжительности к расчетной интенсивности ?расч, выбираемая из (табл. 9.2.[7]), зависящая от длины главного лога, равной 0,23 км, и уклона главного лога, равного 0,049, взятого и (табл. 9.2.[7]). Поскольку цифровые значения длины главного лога и уклона главного лога не совпадают с табличными, произведем интерполяцию сначала в столбце (между 0,15 и 0,30) а затем в строке (между 0,01 и 0,1). В конечном результате Кt равняется 5,24; F - площадь водосборного бассейна, равная 0,095 км2.
Расчет для остальных бассейнов проводим аналогичным образом. Показатели расчетов заносим в табл. 5.2.
Таблица 5.2. - Ведомость расчета ливневого стока
Местоположение ПК+…,м |
Площадь бассейна, км2 |
Часовая интенсивность дождя, мм/мин |
Коэффициент Кt |
Расход ливневого стока м3/с |
|||
ВП=1% |
ВП=2% |
ВП=1% |
ВП=2% |
||||
Первый вариант трассы |
|||||||
ПК4+00,00 |
0,095 |
1,15 |
0,97 |
5,24 |
9,68 |
8,17 |
|
ПК19+80,00 |
2,25 |
1,15 |
0,97 |
2,67 |
52,97 |
44,68 |
|
ПК27+00,00 |
1,39 |
1,15 |
0,97 |
2,56 |
35,39 |
29,85 |
|
ПК32+00,00 |
0,05 |
1,15 |
0,97 |
5,00 |
5,71 |
4,81 |
|
ПК37+30,00 |
0,36 |
1,15 |
0,97 |
5,20 |
26,10 |
22,01 |
|
Второй вариант трассы |
|||||||
ПК4+00,00 |
0,095 |
1,15 |
0,97 |
5,24 |
9,68 |
8,17 |
|
ПК20+85,00 |
2,31 |
1,15 |
0,97 |
2,66 |
53,83 |
45,40 |
|
ПК26+95,00 |
1,44 |
1,15 |
0,97 |
2,55 |
36,30 |
30,54 |
|
ПК31+70,00 |
0,06 |
1,15 |
0,97 |
5,05 |
6,61 |
5,58 |
|
ПК37+30,00 |
0,36 |
1,15 |
0,97 |
5,20 |
26,10 |
22,01 |
· Расчет расхода стока талых вод
Расхода стока талых вод производим по формуле (9.6.[7]):
где ko - коэффициент дружности половодья врайоне проектирования автомобильной дорога (Сахалинская область, г. Южно-Сахалинск) принимаемый равным 0,01; hp - расчетный слой весенних вод той же вероятности превышения, что и расчетный расход; n - показатель, учитывающий климатическую зону, равный 0,25; ?1 - коэффициент, учитывающий снижение максимальных расходов в залесенных бассейнах определяемый по формуле [7, ст.19]:
где Ал - залесенность водосбора, 100%; ?2 - коэффициент учитывающий снижение максимальных расходов в заболоченных бассейнах определяемый по формуле [7, ст.19]:
где Аб - заболоченность водосбора, 0%.
Слой стока hp устанавливается на основе натуральных наблюдений. В связи с тем, что натуральные наблюдения за стоком талых вод с малых водосборов практически не производятся, можно воспользоваться картой (см. рис 9.2.[7]), где приведены значения лишь средних слоев стока. Переход к слоям стока расчетной вероятности превышения осуществляется путем введения множителя Кр, выбранного для соответствующего коэффициента вариаций Сv, определяемого по карте (см. рис. 9.4[7]) и равного 0,35. Коэффициент асимметрии Сs для равнинных водосборов принимается равным 2Сv. Вероятность превышения для III технической категории для труб равна 2% (см. табл. 9.3.[7]). Окончательно Кр определяется по рис.9.3.[7] (Сv=0,35, расчетная вероятность превышения 2%), он равен 1,80. Слой стока талых вод hp определяется по формуле (9.7[7]):
где h' - средний многолетний слой стока талых вод, определяемый по карте (см. рис. 9.2.7]), для Сахалинской области, г. Южно-Сахалинск, равный 250 мм.
Расчет для остальных бассейнов проводим аналогичным образом. Показатели расчетов заносим в табл. 5.3.
Таблица 5.3. - Ведомость расчета стока талых вод
Местополо-жение ПК+…,м |
Площадь бассейна, км2 |
Расчетный слой стока талых вод Hp, мм |
Коэффициенты |
Расход стока талых вод, м3/с |
|||||||
Сv |
Кр |
?1 |
?2 |
||||||||
ВП=1% |
ВП=2% |
ВП=1% |
ВП=2% |
ВП=1% |
ВП=2% |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
Первый вариант трассы |
|||||||||||
ПК4+00,00 |
0,095 |
500 |
450 |
0,35 |
2,00 |
1,80 |
0,0099 |
1 |
0,005 |
0,004 |
|
ПК19+80,00 |
2,25 |
500 |
450 |
0,35 |
2,00 |
1,80 |
0,0099 |
1 |
0,08 |
0,07 |
|
ПК27+00,00 |
1,39 |
500 |
450 |
0,35 |
2,00 |
1,80 |
0,0099 |
1 |
0,06 |
0,05 |
|
Продолжение таблицы 5.3 |
|||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
ПК32+00,00 |
0,05 |
500 |
450 |
0,35 |
2,00 |
1,80 |
0,0099 |
1 |
0,002 |
0,002 |
|
ПК37+30,00 |
0,36 |
500 |
450 |
0,35 |
2,00 |
1,80 |
0,0099 |
1 |
0,02 |
0,01 |
|
Второй вариант трассы |
|||||||||||
ПК4+00,00 |
0,095 |
500 |
450 |
0,35 |
2,00 |
1,80 |
0,0099 |
1 |
0,005 |
0,004 |
|
ПК20+85,00 |
2,31 |
500 |
450 |
0,35 |
2,00 |
1,80 |
0,0099 |
1 |
0,08 |
0,08 |
|
ПК26+95,00 |
1,44 |
500 |
450 |
0,35 |
2,00 |
1,80 |
0,0099 |
1 |
0,06 |
0,05 |
|
ПК31+70,00 |
0,06 |
500 |
450 |
0,35 |
2,00 |
1,80 |
0,0099 |
1 |
0,003 |
0,003 |
|
ПК37+30,00 |
0,36 |
500 |
450 |
0,35 |
2,00 |
1,80 |
0,0099 |
1 |
0,02 |
0,01 |
· Определение расчетного расхода стока
Из двух расходов, ливневого стока и стока талых вод, выбираем наибольший и принимаем его в качестве расчетного расхода, для выполнения расчета малых мостов и труб.
Таблица 5.4. -Ведомость расчетного расхода стока
Местоположение ПК+…,м |
Площадь бассейна, км2 |
Расход ливневого стока м3/с |
Расход стока талых вод, м3/с |
Расчетный расход стока м3/с |
||||
ВП=1% |
ВП=2% |
ВП=1% |
ВП=2% |
ВП=1% |
ВП=2% |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Первый вариант трассы |
||||||||
ПК4+00,00 |
0,095 |
9,68 |
8,17 |
0,005 |
0,004 |
9,68 |
8,17 |
|
ПК19+80,00 |
2,25 |
52,97 |
44,68 |
0,08 |
0,07 |
52,97 |
44,68 |
|
ПК27+00,00 |
1,39 |
35,39 |
29,85 |
0,06 |
0,05 |
35,39 |
29,85 |
|
ПК32+00,00 |
0,05 |
5,71 |
4,81 |
0,002 |
0,002 |
5,71 |
4,81 |
|
ПК37+30,00 |
0,36 |
26,10 |
22,01 |
0,02 |
0,01 |
26,10 |
22,01 |
|
Второй вариант трассы |
||||||||
ПК4+00,00 |
0,095 |
9,68 |
8,17 |
0,005 |
0,004 |
9,68 |
8,17 |
|
ПК20+85,00 |
2,31 |
53,83 |
45,40 |
0,08 |
0,08 |
53,83 |
45,40 |
|
ПК26+95,00 |
1,44 |
36,30 |
30,54 |
0,06 |
0,05 |
36,30 |
30,54 |
|
ПК31+70,00 |
0,06 |
6,61 |
5,58 |
0,003 |
0,003 |
6,61 |
5,58 |
|
ПК37+30,00 |
0,36 |
26,10 |
22,01 |
0,02 |
0,01 |
26,10 |
22,01 |
5.2. Определение проектных характеристик труб и малых мостов
5.2.1. Определение проектных характеристик труб
· Подбор отверстий типовой круглой трубы покажем на примере водосборного бассейна на ПК 4+00,00
Расчетный расход для сооружения Qр = 8,17м3/с.
Труба должна работать в безнапорном режиме, т. е. Н 1,2d, т.к. максимально возможный диаметр типовых круглых труб составляет 2,00 м, то при обеспечении безнапорного режима подпор воды перед трубой не должен противоречить условию из [9]:
Максимальное значение подпора, соответствующее безнапорному режиму, приведенное в таблице 1 (приложение. [9]), равно 2,38 м. Этому подпору соответствует расход QI= 10,00 м3/с.
Следовательно, необходимое количество отверстий в сооружении (очков) можно определить по формуле [9]:
где n - количество отверстий в сооружении
что при округлении (всегда в большую сторону до целых чисел) соответствует 1 отверстию (очку).
Расчетный расход на 1 отверстие (очко) определяется по формуле [9]:
где QpI - расчетный расход на 1 отверстие (очко)
Расчет пропускной способности круглойтрубы выполняется по формуле 4 [9]:
где Qc - расчет пропускной способности круглой трубы; с - площадь сжатого сечения потока в трубе, вычисляемая при глубине в сжатом сечении hс = 0,5Н, м2; g - ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с; Н - подпор воды перед трубой, м.
Так как в формуле имеется два неизвестных - с и Н, то при расчетах воспользуемся данными таблицы 3 (приложение. [9]) и графика (рис.2[9]).
Первоначальное значение подпора определим по таблицы 3 (приложение.[9]) для известного уже нам расчетного расхода на одно “очко” м3/с. Этому значению расхода соответствует подпор воды перед трубой Н = 2,14 м.
Для определения величины с предварительно находим отношение. hc/d Так как hc = 0,5H, то отношение hc/d определяется:
где hc - толщина сжатого сечения; d - диаметр трубы, равный 2,00м
На графике (рис.2[9]) откладываем на оси ординат полученное значение отношения hc/d=0,54 и проводим горизонтальную линию до пересечения к кривой ? и определим соответствующее ему значение на оси абсцисс отношения ?с/d2 =0,44, тогда ? определяется из отношения 7 [9] и равно:
Подставляем полученные значения в формулу 4 [9] и определяем пропускную способность трубы:
Проверяем условие (6,85?8,17). Условие не выполняется. Для увеличения пропускной способности трубы увеличиваем подпор воды перед трубой т.е. из таблицы 3 (приложение.[9]) выбираем следующее, большее значения подпора Н = 2,38 м и повторяем расчеты.
Отношение hc/d равно:
Для донного значения, hc/d используя график (рис.2[9]) определяем ?:
Подставляем полученные значения в формулу 4 [9] и определяем пропускную способность трубы:
Проверяем условие (8,05?8,17). Условие не выполняется. Но (!) так как возможности увеличения подпора мы уже исчерпали, принимаемое следующее значение подпора Н из таблицы 3 (приложение.[9]) не соответствует безнапорному режиму (2,46>2,40), поэтому для уменьшения расчетного расхода на одно «очко» увеличиваем количество отверстий (очков) на единицу, т.е. n=2, и повторяем все расчеты:
Этому значению расхода в табл. 3 (приложение. [9]) соответствует ближайшее большее значение Н, равное 1,47 м.
Отношение hc/d равно:
Для данного значения, hc/d используя график (рис. 2[9]) определяем ?:
Подставляем полученные значения в формулу 4 [9] и определяем пропускную способность трубы:
Проверяем условие (3,10?4,09). Условие не выполняется. Для увеличения пропускной способности трубы увеличиваем подпор воды перед трубой т.е. из таблицы 3 (приложение.[9]) выбираем следующее, большее значения подпора Н = 1,65 м и повторяем расчеты.
Отношение hc/d равно:
Для донного значения, hc/d используя график (рис.2[9]) определяем ?:
Подставляем полученные значения в формулу 4 [9] и определяем пропускную способность трубы:
Проверяем условие (4,10 ?4,09). Условие выполняется.
Проверяем условие Н 1,2d (1,65 ? 1,22,00 = 2,40).
Условие выполняется, т. е. режим работы трубы действительно безнапорный.
Проверяем условие hл H + 0,25 м (4,00 1,65+0,25). Условие выполняется.
Если это условие не выполняется, то принимаем одно из ранее предложенных решений (см. п. 1.2 [9]).
При выполнении всех этих условий определяем величину скорости течения воды на выходе из трубы (по которой в дальнейшем будем производить расчет укрепления за трубой) по формуле 14 из [9] для безнапорного и полунапорного режимов:
и делаем по расчету вывод: окончательно проектируем круглую 2-х очковую трубу диаметром 2,00 м, глубиной воды перед трубой Н=1,65 м и скоростью течения воды на входе в трубу Vвх = 3,42 м/с.
Расчет для остальных бассейнов проводим аналогичным образом.
· Подбор отверстий типовой прямоугольных трубы покажем на примере водосборного бассейна на ПК 37+30,00
Расчетный расход для сооружения Qр = 22,01 м3/с.
Для определения пропускной способности трубы в безнапорном режиме используем формулу 6из [9]:
где b - ширина трубы взятая из таблицы 5 [9]
Методом подбора, применяя различные значения величин b и Н определяем пропускную способность трубы:
Qр = 22,01 м3/с. Н=2,65 м b=4,00 м
Проверяем условие (22,95?22,01). Условие выполняется.
Проверяем условие Н 1,2d (2,65 1,22,50 = 3,00).
Условие выполняется, т. е. режим работы трубы действительно безнапорный.
Проверяем условие hл H + 0,25 м (8,002,65+0,25). Условие выполняется.
При выполнении всех этих условий определяем величину скорости течения воды на выходе из трубы по формуле 14 из [9]:
Окончательно проектируем прямоугольную 1-о очковую трубу размером 4,00х2,50 м, глубиной воды перед трубой Н=2,65 м и скоростью течения воды на входе в трубу Vвх = 4,33/с.
Расчет для остальных бассейнов проводим аналогичным образом.
Определение минимальной допускаемой высоты насыпи у трубы
Минимальная высота насыпи Нmin, обеспечивающая размещение трубы в земляном полотне дороги, зависит от подпора воды перед трубой Н, который, в свою очередь, зависит от режима протекания потока, высота трубы в свету hтр (или d для круглой трубы),толщины стенки звена круглойтрубы , толщины дорожной одежды hдо и определяется по формуле 15 из [9]:
где hтр - высота трубы в свету (диаметр для круглой трубы), м; - толщина стенки звена круглой трубы или толщина плиты перекрытия у прямоугольной трубы, взятые из таблицы 2 [9], м; - толщина засыпки над трубой, считая от верха звена (плиты перекрытия) трубы до низа дорожной одежды, принимается равным 0,50 м; hдо - толщина дорожной одежды, принимается равным 0,50 м.
· Определение длины трубы
Длина трубы зависитот высоты насыпи у трубы Ннас., которая определяется по продольному профилю после его проектирования и которая должна быть не менее минимальной высоты насыпи у трубы Ннас. Нmin..
Так как высота насыпи Ннас < 6,00 м (5,39 < 6.00), то доля определения длины трубы без учета оголовков используем формулу 18 [9]:
где В - ширина земляного полотна; iтр - уклон трубы, при отсутствии дополнительных требований принимается равным уклону лога у сооружения ic; n - толщина стенки оголовка, принимается равной 0,35 м (первое и последнее звенья входят в оголовки на 0,5n); - угол косины сооружения.
Конструктивная длина тела трубы определяется по формуле 19 [9]:
lк= lвх зв+ lзв• (n-1)+(n-1)• = 1,00+(30-1)•1,00+(30-1)·0,03=30,87 м
где lвх зв - длина входного звена трубы, м, определяемая по таблицы 2 [9], равная 1,00 м;lзв - стандартная длина звеньев трубы, равная 1,00м; - величина зазоров между звеньями, принимается равной 0,03 м; n - количество звеньев трубы (принимается в зависимости от длины звеньев).
Полная длина трубы определяется по формуле 20 [9]:
Lтр= lк + М + М1=30,87+3,66+3,66 = 38,19 м
где М и М1 - длина оголовка, равная, по таблице 1 [9] для труб диаметром отверстия 2,00 м.
· Определение отметки горизонта подпертых вод
Отметка горизонта подпертых вод определяется для входного оголовка по формуле 22 [9]:
Расчет для остальных бассейнов проводим аналогичным образом.
5.2.2. Определение проектных характеристик малых мостов
· Расчет малого моста на примере водосборного бассейна, на ПК 19+80,00
Определим размер отверстия моста по формуле (VI.8) [6]:
=18,60 м (5.24)
где: Q - расчетный расход стока, равный 52,97 м3/с;
m - коэффициент расхода, равный 0,35;
g - ускорение усвободного падения, равное 9,81 м/с2;
Н - подпор, принимаем равный 1,50 м.
Принимаем ближайшее стандартное значение b1=20,00 м.
Находим новое уточненное значение напора, по формуле (VI.10) [6]:
Н1==м(5.25)
где: Н - подпор, равный 1,50 м;
b - размер отверстия моста, равный 18,60 м;
b1- ближайшее стандартноезначение отверстие моста, равное 20,00 м.
Т.к. напор изменился незначительно, то и критерий подтопления остался таким же (0,54<1,43*0,80) и подмостовое русло остается незатопленным.
Вычисляем глубину потока в расчетном сечении, по формуле (VI.8) [6]:
hрасч= k1*H1 = 0,52*1,43 = 0,74 м.(5.26)
где: k1 - коэффициент, равный 0,52;
Н1 - уточненное значение подпора, равное 1,43 м,
Скорость протекания в подмостовом русле определяем по формуле (VI.9) [6]:
Vрасч = Q/b1*hрасч = 52,97/20,00*0.74 = 3,58 м/c, (5.27)
где: Q - расчетный расход стока, равный 52,97 м3/с;
b1- ближайшее стандартное значение отверстие моста, равное 20,00 м;
hрасч - глубина в расчетном сечении, равна 0.74 м.
Определяем наименьшее возвышение низа пролетного строения по формуле (VI.I) [6]:
(5.28)
где: - коэффициент, учитывающий снижение кривой подпора во входном сечении, принимаем равный 0,75;
Н - напор воды перед мостом, равное 1,5 м.;
- технический запас низа пролетного строения над уровнем воды, равный 0,5 м.
Назначаем тип укрепления в зависимости от скорости воды и глубины потока, для скорости V = 3,58 и глубине hрасч = 0,74 м принимаем: одерновку плашмя.
Минимальная высота сооружения определяется по формуле:
Hmin= H1++hстр=1,43 + 1,63 + 0,5 = 3,56 м (5.29)
где: hстр - строительная высота балки перекрытия, равная 0,5 м.
В таблице 5.6 приведен расчет малых мостов для первого и второго варианта трассы.
Таблица 5.6- Ведомость проектных характеристик малых мостов
ПК+ м |
Расчетный расход Qр м3/с |
Тип устоя |
Расчетная ширина пролетного строения в, м |
Стандартная ширина пролета в1 м |
Уточненное значение подпора H1, м |
Глубина потока hр, м |
Скорость течения Vр, м/с |
Наименьшее возвышение пролетного строения над водой, ?Hmin, м. |
Минимальная высота сооружения, Нmin, м. |
Тип укрепления |
|
ПК19+80,00 |
52,97 |
Устои с откосными крыльями, m = 0.35 |
18,60 |
20,00 |
1,43 |
0.74 |
3,58 |
1,63 |
3,56 |
мощение на щебне из рваного камня размером 25 см. |
|
ПК20+85,00 |
53,83 |
Устои с откосными крыльями, m = 0.35 |
18,90 |
20,00 |
1,44 |
0.75 |
3,59 |
1,63 |
3,57 |
мощение на щебне из рваного камня размером 25 см. |
5.3. Определение вида и объема укрепительных работ
· Определение вида и объема укрепительных работ покажем на примере водосборного бассейна на ПК 4+00,00
Для расчета принимаем вид укрепление с погребенным откосом.
Определение вида и объема укрепительных работ на выходе из сооружения
Рис.5.3. Схема укрепление выходного участка за трубами
Для определения длины укрепления используем формулу (VI.70 [10]):
Lукр=(2?3)·d(b)=2,5·2,00=5,00 м
где Lукр - длины укрепления; d - диаметр трубы, равный 2,00м; b - ширина прямоугольной трубы.
Определяем отношение (Lукр·tg?)/b и по таблицы (XIV.26[8]) находим величину ?/Н:
(Lукр·tg?)/b=(5,00·1)/2,00=2,5
тогда ?/Н=0,715
Вычисляем глубину воронки размыва по формуле (стр.220[10]):
?=(?/Н)·Н=0,715·1.65=1,18 м
где ? - глубина воронки размыва.
Тат как глубина откоса должна быть больше глубины воронки размыва, то глубину откоса определяем по формуле:
hотк=?+0.50м=1,18+0,50=1,68 м
где hотк - глубина откоса.
Определяем длину откоса по формуле:
где Lотк - длина откоса укрепления.
Полная длина укрепления будит складываться из длины откоса и длины укрепления:
L= Lукр+ Lотк=5.00+2,38=7,38 м
где L - полная длина укрепления
Рис 5.4. Тип оголовка и ширина укрепления
Исходя из анализа рис. 5.4. определяем ширину укрепления:
Вукр=2·(1,00+0,35+М+0,40)+n•d+(n-1)·(2·?+0.03)=2·(1.00+0.35+
+3.66+0.40)+2•2.00+1·(2·0.16+0.33)=15.47 м
где Вукр - ширина укрепления; М - длина оголовка, равная, для труб диаметром 2,00м -3,66м; ? - толщина звена оголовка, равная 0,16м
Находим площадь укрепления по формуле:
Fукр=L·Вукр=38,19·15,47=239,32 м
где Fукр - площадь укрепления.
Определяем расчетную скорость на выходе из сооружения по формуле:
Vвых=1.5·Vвх=1,5·3,42=5,13 м/с
где Vвых - скорость на выходе из сооружения;
По данным приложения (22[10]) устанавливаем, что при Vвых=5,13 м/с и минимальной глубине подпора h=0.40м нижний бьеф у сооружения необходимо укрепить облицовкой из бетона и железобетона.
Определение вида и объема укрепительных работ перед сооружением
Для определения длины укрепления используем формулу:
L= Lукр·0,4=5,00·0,4=2,00 м
где L - полная длина укрепления.
Ширина укрепления на входе и на выходе из сооружения не изменяется.
Находим площадь укрепления по формуле:
Fукр=L·Вукр=2,00·15,47=30,94 м
где Fукр - площадь укрепления.
По данным приложения (22[10]) устанавливаем, что при Vвых=5,13 м/с и минимальной глубине подпора h=0.40 м, верхний бьеф у сооружения необходимо укрепить бутовой кладкой из средних пород
Расчет для остальных бассейнов проводим аналогичным образом
- 6 Составление сокращенных продольных профилей
6.1. Анализ условий и назначение руководящей рабочей отметки
Район проектирования и строительства автомобильной дороги относится ко ?? дорожно-климатической зоне. При анализе условий проектирования используются показатели верхнего слоя грунта по ?? и ??? типу местности по увлажнению из таблицы 21 [12], средняя многолетняя высота снегового покрова, минимальная высота насыпи над трубами и у мостов. Расчет руководящих рабочих отметок производим по формулам из [5]:
1). При ?-ом типе местности по увлажнению:
где hд.о. - толщина дорожной одежды, равная 0,50 м, В - ширина проезжей части, равная 7,00 м, lпр. - поперечный уклон проезжей части, равный, из таблицы 7 [12], 20‰.
2). При ??-ом типе местности по увлажнению:
где hII - наименьшее возвышение поверхности покрытия в пределах дорожно-климатической зоны, для верхнего слоя грунта, равный, для супеси пылеватой из таблицы 21 [12], 0,90 м.
3). При ???-ом типе местности по увлажнению:
где hII - наименьшее возвышение поверхности покрытия в пределах дорожно-климатической зоны, для верхнего слоя грунта, равный, для супеси пылеватой из таблицы 21 [12], 1,10 м.
4). Для снегового покрова:
где hснег - средняя многолетняя высота снегового покрова, равная 0,15 м, hзап. - запас над возвышением снегового покрове, равный, для III категории дороги, 0,80 м.
6.2. Проектирование сокращенных продольных профилей
Для проектирования сокращенного продольного профиля используются расчетные руководящие отметки. Проектирование сокращенных продольных профилей ведется по обертывающей, для обоих вариантов дороги и показаны на чертежах.
6.3. Построение эпюры скоростей
Эпюры скоростей строятся, используя программу SKOROST, разработанную в Тихоокеанском Государственном Университете на кафедре «Автомобильные дороги» Лопашуком В.В. и Глибовицким Ю.С. Расчеты представлены ниже
Данные по проектированию:
Группа автомобилей: Грузовые
Марка автомобиля: ЗИЛ 130
Загруженность: Груженный
Проезжая часть: А/бетон с шерох. обработкой
Состояние проезжей части: Эталон сухое
Таблица 6.1- Данные по скорости для первого варианта трассы
¦0 ¦40.00¦80.00¦0.000¦ 27.960¦618.696¦373.561¦
¦1 ¦47.51¦80.00¦ 44.270¦ 27.960¦604.948¦373.561¦
¦2 ¦51.00¦80.00¦ 42.530¦ 27.960¦592.243¦373.561¦
¦3 ¦50.96¦80.00¦ 42.217¦ 27.960¦592.432¦373.561¦
¦4 ¦50.92¦80.00¦ 42.226¦ 27.960¦592.586¦373.561¦
¦5 ¦55.90¦80.00¦ 41.810¦ 27.960¦567.646¦373.561¦
¦6 ¦59.58¦80.00¦ 41.092¦ 27.960¦544.010¦373.561¦
¦7 ¦60.45¦80.00¦ 31.816¦ 27.960¦430.977¦373.561¦
¦8 ¦57.20¦80.00¦ 38.229¦ 27.960¦559.831¦373.561¦
¦9 ¦55.09¦80.00¦ 41.262¦ 27.960¦572.250¦373.561¦
¦ 10 ¦53.35¦80.00¦ 41.574¦ 27.960¦581.430¦373.561¦
¦ 11 ¦51.91¦80.00¦ 41.866¦ 27.960¦588.305¦373.561¦
¦ 12 ¦52.68¦80.00¦ 41.960¦ 27.960¦584.714¦373.561¦
¦ 13 ¦53.30¦80.00¦ 41.824¦ 27.960¦581.698¦373.561¦
¦ 14 ¦53.80¦80.00¦ 41.719¦ 27.960¦579.195¦373.561¦
Подобные документы
Характеристика природных условий района строительства трассы в Тверской области (климат, рельеф, растительность и гидрография). Технико-экономическое обоснование проектирования автомобильной дороги. Организация дорожного движения на перекрестке.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 02.03.2015Нормы на проектирование трассы и развитие первичных навыков трассирования по карте и проектирования продольного и поперечного профилей дороги. Транспортная характеристика района строительства. Категория дороги, расчет и обоснование технических нормативов.
курсовая работа [101,2 K], добавлен 27.01.2014Технико-экономическая характеристика района строительства, его природно-климатические условия. Изучение функциональной схемы здания, требования к нему. Составление вариантов объемно-планировочного решения здания, обоснование конструктивных элементов.
курсовая работа [565,3 K], добавлен 10.03.2013Природные и инженерно-геологические условия района проектирования автомобильной дороги. Определение технической категории дороги. Проектирование вариантов трассы. Продольный и поперечный профили, земляное полотно. Система поверхностного отвода воды.
курсовая работа [347,3 K], добавлен 18.11.2013Природно-климатические условия проектирования автомобильной дороги. Расчет технических норм автомобильной дороги. Проектирование плана трассы. Расчет неправильного пикета. Проектирование продольного профиля автомобильной дороги. Проект отгона виража.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 11.10.2008Анализ и характеристика района проложения трассы. Технико-экономические показатели строительства моста. Конструкция земляного полотна. Расчет и конструирование дорожной одежды, выбор её оптимального варианта, расчет опоры. Технология строительства моста.
дипломная работа [358,1 K], добавлен 21.08.2011Природно-климатическая характеристика района строительства. Анализ проекта автомобильной дороги. Составление плана трассы. Конструирование и расчёт дорожной одежды. Определение сроков выполнения работ, необходимого количества транспортных средств.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 15.07.2015Характеристика района проложения трассы. Реконструкция дороги в плане, технико-экономическое обоснование. Составление ведомости углов поворота, прямых и кривых. Реконструкция дорожной одежды, продольного профиля. Поперечный разрез земляного полотна.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 15.04.2014Характеристика района проектирования. Обоснование категории автомобильной дороги, техническиие нормативы. Разработка плана трассы, профилей земляного полотна, малых водопропускных сооружений, конструкции дорожной одежды; инженерное обустройство; смета.
дипломная работа [369,7 K], добавлен 08.12.2012Ознакомление с правилами проектирования объектов садово-паркового хозяйства. Общая характеристика исследуемого объекта, его местоположение, почвенно-климатические условия, историческая справка. Предложения по реконструкции и благоустройстве парка отдыха.
дипломная работа [5,5 M], добавлен 15.02.2014