Проектирование городской улицы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Волгоградский архитектурно-строительный университет

Институт транспортного строительства

Кафедра "Изыскания и проектирования транспортных сооружений"

Курсовой проект

"Проектирование городской улицы"

г. Волгоград 2010г.

Содержание

1. Расчет и обоснование плановых элементов улиц и дорог

1.1 Расчет пропускной способности полосы движения

1.2 Определение числа полос проезжей части

1.3 Определение ширины проезжей части

1.4 Проверка пропускной способности улицы в зоне перекрестка

1.5 Определение ширины тротуара

2. Проектирование поперечного профиля

3. Проектирование плана трассы

4. Проектирование продольного профиля улицы

5. Расчет объемов земляных работ

6. Конструирование дорожной одежды

7. Размещение подземных коммуникаций

8. Организация рельефа

Список используемой литературы

1. Расчет и обоснование плановых элементов городских улиц и дорог

1.1 Расчет пропускной способности полосы движения

Заданный участок улицы относится к магистрали общегородского значения. Ширина улицы в красных линиях застройки по главному направлению - 64 м, второстепенная улица - 60 м. Расчетная скорость движения для проектирования магистрали общегородского значения составляет:

Рассчитываем динамический габарит грузового и легкового автомобилей:

(1.1)

(1.2)

где: - расчетная скорость м/с, - время реакции водителя, принимаем равную 1 сек. - коэффициент сцепления, принимаем равным 0,3 для мокрого и грязного покрытия

g- ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с

i- продольный уклон, принимаем равным 0‰

- длина легкового автомобиля, 5 м.

- длина грузового автомобиля, 8 м.

- расстояние между остановившимися автомобилями, принимаем равным 1,5 м.



Пропускная способность одной полосы проезжей части определяется по формуле:

(1.3)

(1.4)

Пропускная способность полосы движения на переломе между перекрестками рассчитывается по формулам 7 и 8 для грузовых и легковых автомобилей с учетом коэффициента снижения пропускной способности б, который учитывает перестроения автомобилей и задержки на светофорах и рассчитывается по формуле:

(1.5)

где: - длина прямого участка между перекрестками, =980м

а -среднее ускорение автомобилей, 1 м/с²

в -среднее замедление автомобилей, 1 м/с²

-средняя продолжительность задержки автомобилей у светофора, рассчитывается по формуле:

 (1.6)

где: t_к,t_ж - продолжительность красной и желтой фазы светофора

(1.7) (1.8)

При определении пропускной способности линии массового пассажирского транспорта следует исходить из того что обуславливается пропускной способностью остановочного пункта. Пропускная способность остановочного пункта маршрутного транспорта определяется по формуле:

(1.9)

T- время в течении которого автобус находился на остановочном пункте.

(1.10)

где: - время затраченное на подход и установка автобуса на остановочном пункте.

(1.11)

- длина запаса, равная длине одного установочного автобуса =10м

- время на посадку и высадку пассажиров

(1.12)

- коэффициент нормальной вместимости, =0,5

- средняя вместимость автобуса, =60

- время на вход и выход одного пассажира, =1.5 с

К- число дверей предназначенных для входа и выхода пассажиров, 2 двери.

- время на подготовку к отправлению, =3 с

- время на освобождение остановочного пункта

(1.13)

1.2 Определение числа полос проезжей части

Число полос проезжей части определяем по формулам:

(2.1) (2.2.) (2.3)

где: М- интенсивность движения.

N- пропускная способность.

Общее число полос движения:

(2.4.)

1.3 Определение ширины проезжей части

Так как на проектируемой улице разрешена парковка автомобилей, необходимо предусматривать дополнительные полосы с каждой стороны улицы для останавливающихся автомобилей, шириной 3м.

Ширина проезжей части определяется по формуле:

(3.1)

где: в - ширина полосы, принимаем для улицы общегородского значения в=3,75м

с - полоса для стока воды, принимаем для улицы общегородского значения с=0,75м

1.4 Проверка пропускной способности улицы в зоне перекрестка

Проверочный расчет пропускной способности улиц проводим в сечении линии "стоп" по формуле:

(4.1)

где: - средний интервал прохождения автомобилем перекрестка, =3сек

- продолжительность зеленой фазы.

- скорость прохода автомобилем перекрестка, =5 м/сек

- длительность полного цикла работы светофора, определяем по формуле:

(4.2)

Учитывая необходимость обеспечения левых и правых поворотов на перекрестке, требуется выделение дополнительных полос проезжей части в сечении линии "стоп".

(4.3)

Определяем приведенную пропускную способность с помощью коэффициентов приведения

улица дорога трасса коммуникация

(4.4.)

где: =1

При сравнении должно соблюдаться условие, что пропускная способность на линии "стоп" больше приведенной:

1413>1038 (условие выполняется)

1.5 Определение ширины тротуара

Необходимое число полос движения пешеходов определяется по формуле:

(5.1)

где:-пропускная способность одной полосы движения пешеходов(принимается по таблице 3 методического указания), N₁=700пеш/ч

- количество пешеходов, N_пеш=3200пеш/ч

Полученную величину п округляем в сторону увеличения до целого числа полос.

Ширину тротуара одного направления определяем по формуле:

(5.2)

2. Проектирование поперечного профиля

Проектируем поперечные профили главной и поперечной улиц. Ширина главной улицы 64 м, второстепенной 60 м. На улицах размещаем следующее:

- тротуары расположенные вдоль красной линии, шириной 3,75 м. с уклоном 10% .

- зеленую зону:

1) шириной 15м на главной улице, с размещением на ней мачт стационарного освещения на расстоянии 0,5м с каждой стороны, двух рядов деревьев на расстоянии 5,0м от тротуара и технической полосы для размещения инженерных сетей.

2)шириной 13 м на второстепенной улице, с размещением на ней мачт стационарного освещения на расстоянии 0,5м с каждой стороны, одного ряда деревьев на расстоянии 5,0м от тротуара и технической полосы для размещения инженерных сетей.

- проезжую часть принимаем двухскатного профиля с уклоном 20% ,на ней расположены 2 полосы движения в одном направлении, шириной 3,75м; дополнительные полосы с каждой стороны улицы для останавливающихся автомобилей, шириной 3м; полоса для стока воды, с=0,75м; ширина всей проезжей части 22,50м.

Для обеспечения безопасности движения автомобильного транспорта, а также для обеспечения сбора и отвода ливневых и талых вод с проезжей части и тротуаров предусматриваем устройство бортового камня. Высота бортового камня на сопряжении проезжей части с полосами зеленых насаждений - 20см, а на сопряжении тротуаров с полосой зеленых насаждений - 10см.

3. Проектирование плана трассы

По оси улицы от т. А до т. Б разбиваем пикетаж через 20 м с учетом плюсовых точек. Длина всего участка составляет 430 м. В масштабе

М 1:1000 наносим на план все элементы поперечного профиля: проезжие части, разделительной полосы, полосы зеленых насаждений и тротуары. Проезжие части главной и второстепенной улиц сопрягаем между собой радиусом R=25м. Полосы зеленых насаждений прерываем за 20м. и возобновляем через 20 м до и после пересечения красных линий главной и второстепенной улиц. Центральную разделительную полосу прерываем на стоп-линии дорожной разметки и возобновляем после перекрестка перед стоп линией.

Для регулирования и организации дорожного движения устраиваем дорожную разметку по ГОСТу 52289-2004 и ВСН 27-75.

1.14.3. - пешеходные переходы шириной 4м.

1.12 - стоп - линия за 3-5м до пешеходного перехода.

1.1 - обозначает границы полос движения и начинается за 20-30м до стоп-линии.

1.6 - линия приближения за 20 м до 1.1.

1.5 - обозначает границы полос движения, заканчивается за 20 м до 1.6.

Оси пересечения главной и второстепенной улицы находятся на пикете ПК15+10м. Высотные отметки проезжей части приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1.

№ пикета	Отметка
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15+10 16 17 18 19 20 21 21+10	37,66 38,02 38,33 38,64 38,95 39,26 39,56 39,87 40,17 40,48 40,78 41,07 41,31 41,55 41,79 42,06 42,25 42,46 42,83 43,18 43,50 43,82 44,22 44,47

4. Проектирование продольного профиля улицы

Продольный профиль улицы проектируем по оси проезжей части, руководствуясь следующими условиями:

- соблюдение допустимых продольных уклонов в соответствии с категорией улицы;

- сокращение объемов земляных масс;

- достижение по возможности большого шага проектирования (250-300);

- сопряжение проектной линии с существующей поверхностью.

Совместное проектирование продольного и поперечного профилей состоит из:

1. Составление чертежей продольного и поперечных профилей по существующей поверхности, определение черных пикетов и плюсовых точек.

2. Предварительная прокладка проектной линии продольного профиля в пределах допустимых уклонов.

3. Перенос отметок проектных линий на поперечные профили и оценка их высотного положения.

4. Определение проектных уклонов и отметок точек перелома проектной линии.

5. Определение элементов вертикальных кривых, уравниванием уклонов.

6. Вычисление поправок к проектным отметкам на вертикальных кривых.

5. Расчет объёмов земляных работ

5.1 По поперечным профилям

Вывод: Предварительные вычисления показали, что объем выемки превышает объем насыпи на 1385.60 , на участке Пк6+00 до ПК9+00, следовательно на данном участке требуется вывоз грунта.

5.2 Метод картограмм

Перекрёсток улицы разбивается на геометрические фигуры.

В верхних углах каждого прямоугольника вписывают черные, красные и рабочие отметки (со знаком) каждая линия отдельной фигуры проверяется на наличие отметки нулевых работ. Определяем её местоположение по формуле:

(2.1)

Нулевые отметки соединяют между собой черной линией, показывая границу между насыпью и выемкой. Меньшую площадь штрихуют, после чего каждый элемент нумеруется. Объем земляных работ в каждом элементе рассчитывается по формуле площади треугольника, прямоугольника и трапеции. Полученные данные заносят в таблицу.

№	Площадь, м2	РОср	Объём зем. раб, м3
	Насыпь	Выемка	Насыпь	Выемка	Насыпь	Выемка
1		75,00		0,42		31,50
2		75,00		0,42		31,50
3		75,00		0,42		31,50
4		300,00		0,15		45,00
5		300,00		0,15		45,00
6		300,00		0,16		48,00
7		225,00		0,75		168,75
8		225,00		0,75		168,75
9		225,00		0,76		171,00
10	40,00		0,07		2,80
11	40,00		0,06		2,40
12	40,00		0,05		2,00
13	40,00		0,07		2,80
14	40,00		0,06		2,40
15	40,00		0,05		2,00
16		225,00		0,72		162,00
17		225,00		0,73		164,25
18		225,00		0,74		166,50
19		300,00		0,09		27,00
20		300,00		0,10		30,00
21		300,00		0,11		33,00
22		75,00		0,33		24,75
23		75,00		0,34		25,50
24		75,00		0,35		26,25

Объем растительного грунта рассчитывается по формуле:



Определяем предварительный объем:

Далее вводим поправку в объемы земляных работ на уплотнение в насыпи и на разрыхление в выемках.

,

Вывод: Вычисления показывают, что объем выемки больше объема насыпи на 309,59 на перекрёстке, следовательно, на данном участке требуется вывоз грунта.

6. Конструирование дорожной одежды

Основными задачами конструирования дорожной одежды являются:

а) назначение типа покрытия

б) выбор материалов для устройства слоев одежды и размещение их в конструкции в такой последовательности, чтобы наилучшим образом проявилась их грузораспределяющая и деформативная способности, прочностные и теплофизические свойства.

в) установление числа слоев и их ориентировочных толщин.

г) принятие мороза - или теплозащитных мер, а также мер по повышению трещиностойкости и сдвигоустойчивости слоев, чувствительным к тепловлажностным воздействиям.

При конструировании одежд городских улиц и дорог необходимо учитывать ряд особенностей, связанных с условиями их строительства и эксплуатации:

а) ограниченную возможность варьирования проектных отметок продольного профиля;

б) необходимость временного сбора воды у кромки п.ч. с последующем отводом её через ливневую канализацию;

в) необходимость размещения под п.ч. электротехнических, тепловых, водопроводных и других коммуникаций;

г) необходимость устройства сопряжений дорожной одежды с люками и трамвайными путями;

д) расположение улицы в непосредственной близости от жилой застройки;

е) наличие участков, где наблюдаются частые разгоны и торможения транспортных средств на проезжей части, а также участки остановок общественного транспорта с наибольшим совпадением траектории движения колёс ТС.

При проектировании дорожной одежды городских улиц необходимо повышать требования к водонепроницаемости, беспыльности, бесшумности покрытий, которые должны обладать высокой износостойкостью, сдвигоустойчивостью и шероховатостью. В наибольшей мере этим требованиям отвечают нежесткие дорожные одежды с усовершенствованным покрытием.

Условный переход от категории улиц к категории автомобильных дорог показана в табл. 6.1

Таблица 6.1 Соответствия категории улиц и автомобильных дорог

Группа	Категория улиц и дорог	Аналог категории а.д.
1	Скоростные дороги, магистральные улицы общегородского значения, дороги грузового движения	I
2	Магистральные улицы районного значения	II
3	Улицы и дороги местного значения, дороги промышленных и складских районов	III
4	Жилые улицы и проезды, поселковые улицы и дороги	IV,V

Для удовлетворения требования к сдвигоустойчивости в летнее время и трещеностойкости покрытий зимой рекомендуется применять для приготовления асфальтобетонных смесей битумы марок:

а) БНД (БН)-I30/200 и БНД (БН)-90/I30-в I дорожно-климатической зоне;

б) БНД (БН)-90/I30 и БНД (БН)-60/90-в II дорожно-климатической зоне;

в) БНД (БН)-60/90 и БНД (БН)-40/60-в III-IV дорожно-климатических зонах;

г) БНД (БН)-40/60-в V дорожно-климатической зоне;

При проектировании дорожных одежд городских улиц и дорог группы I (см. табл. 4) с асфальтобетонными покрытиями в верхнем слое основания необходимо применять только монолитные материалы типа крупнозернистых пористых и высокопористых (преимущественно в III-V дорожно-климатических зонах) асфальтобетонных смесей, тощего цементобетона, а также щебня, обработанного по методу пропитки цементно песчаной смесью (раствором).

Асфальтобетонные основания предусматривать, как правило, однослойными. Двухслойное асфальтобетонное основание нужно применять лишь при необходимости использования в нижнем слое песчаных и мелкозернистых асфальтобетонных смесей, обладающих пониженной сдвигоустойчивостью. В этом случае общая толщина размещаемых над ним асфальтобетонных слоёв повышенной сдвигоустойчивости (покрытие с основанием из крупнозернистых асфальтобетонных смесей) не должна быть менее 12 см.

Для покрытий минимальная толщина (с учетом запаса на износ) в уплотнённом состоянии не должна быть менее следующих значений:

асфальтобетон крупнозернистый6-7см.

асфальтобетон мелкозернистый 3-5см.

асфальтобетон песчаный 3-4см.

асфальтобетон холодный 3см.

Большие значения толщин покрытий даны для дорог I и II категорий, а меньшие - для дорог III-IV категорий.

Основание дорожной одежды проезжей части городских улиц устраивается, как правило, из фракционированного щебня осадочных пород маркой по дробимости 400-600 или 200-400, но увеличенной крупности. Более крупный щебень (фр. 40-70) укладывают в нижний слой основания. Рекомендуемая толщина одного слоя основания должна быть не менее 15см. на песчаный подстилающий слой, а толщина щебёночного слоя при укладке на укреплённые материалы или нижний слой основания - не менее 8см. окончательная толщина основания определяется расчётом.

Для остановок общественного транспорта в городах основание дорожной одежды следует устраивать из пористых и высокопористых асфальтобетонных смесей на вязком битуме, из тощего бетона или грунта, укреплённого цементом.

В зависимости от условий увлажнения местность, где проектируется улица или дорога, может относиться к одному из трёх типов.

I тип - сухие места, где поверхностный сток обеспечен, а грунтовые воды не оказывают существенного влияния на увлажнение верхней толщи почвогрунтов.

II тип - сырые места, с избыточным увлажнением в отдельные периоды года. Поверхностный сток не обеспечен, но грунтовые воды не оказывают существенного влияния на увлажнение верхней толщи почвогрунтов.

III тип - места с постоянным избыточным увлажнением. Грунтовые воды или длительно стоящие (более 30 суток) поверхностные воды влияют на увлажнение верхней толщи грунтов.

Дренирующий слой необходим в конструкции дорожной одежды на участках с земляным полотном из слабофильтрующих грунтов (пылеватых песков, пылеватых и тяжёлых супесей, суглинков и глин) в I и II дорожно-климатических зонах при всех типах местности по условиям увлажнения, в III зоне - только при 2-м и 3-м типах местности, в IV и V зонах - только при 3-м типе местности.

Толщину дренирующего слоя из песков мелких и средней крупности следует принимать не менее 20см.

В условиях города при высоком уровне грунтовых вод следует шире применять конструкции дорожных одежд с теплоизоляционными слоями.

Рекомендуемые конструкции капитальных одежд дорог I и II категорий с усовершенствованным покрытием (показаны на рис. 3 и 4).

При консультировании дорожной одежды рекомендуется предусматривать возможно меньшее число слоёв из разных материалов. Необходимо также как можно шире использовать местные малопрочные материалы с их предварительной переработкой или укреплением.

7. Размещение подземных коммуникаций

Городские улицы имеют многофункциональное назначение кроме пропуска пешеходов и транспортных средств, они служат для размещение подземных и частично подземных инженерных сетей, которые разделяют на трубопроводные, кабельные и тоннельные.

Подземные коммуникации располагаем под зеленой зоной улицы. Глубина их заложения зависит от вида сетей, возможности их повреждения и глубины промерзания грунта. Глубина промерзания грунта зависит от его гранулометрического состава, характера увлажнения местности типа грунта. На проектируемом участке в Тульской области (II ДКЗ) глубина промерзания грунта (суглинок) составляет 130 мм.

Вид сетей	Минимальная глубина заложения
Водопровод диаметром, мм: до 300 300-600 более 600	0,2 ниже ГПГ на 0,25 диаметра трубы выше ГПГ на 0,5 диаметра трубы выше ГПГ
Канализационная труба Диаметром, мм до 500 более 500	на 0,3 выше ГПГ на 0,5 выше ГПГ, но менее 0,7 до верха трубы
Газопровод	на 0,8-,09 ниже ГПГ
Кабель	0,7-1,0

Все подземные сети, кроме самостоятельных, могут иметь продольный продольные уклоны ,равные уклонам поверхности улицы , под которыми их прокладывают.

Уклон тепловых сетей независимо от направления движения теплоносителя принимается не менее 2% и должен идти от зданий к ближайшей камере.

На магистральных улицах для размещения подземных коммуникаций выделяют специальные полосы шириной 10-20 м. При ограниченной ширине улицы инженерные сети прокладывают под тротуарами, разделительными полосами и газонами.

При совмещении инженерных сетей необходимо выдерживать расстояния между ними. Это повышает безопасность и устраняет взаимные помехи при работе коммуникаций.

8. Организация рельефа

Вертикальная планировка улицы методом проектных горизонталей.

Этот метод дает наиболее полную информацию о проектном профиле на территории с малыми уклонами. Сущность метода состоит в том, что на план улицы с геодезической подосновой наносят горизонтали, отображающие проектируемую поверхность с шагом 0,2 м.

На плане улицы, выполненном в масштабе 1:1000 наносят высотные горизонтали, наносят точки, с заранее установленными проектными отметками, точки переломов продольного профиля, пересечение осей улиц.

Список используемой литературы

1. Методические указания по выполнению курсовой работы "Проектирование городских улиц" часть 1, С.Н. Артемов, В.М. Попов - Волгоград.

2. СНиП 2.05.02 - 85. "Автомобильные дороги" М.: Строиздат 1986 г. 52 с.

3. Бабков В.Ф., Андреев О.В. "Проектирование автомобильных дорог" в 2-х ч.- изд 2 -е перераб. и доп.- М.; "Транспорт" 1987 г. 45 с.

4. Транспортная планировка городов: учебное пособие для студентов авт- дор. спец. вузов- М.; "Высшая школа", 1985 239 с. Автодор - Фишельсон М.

5. Черепанов В.А. "транспорт в планировке городов" учебник для вузов - 2 е изд. перераб. и доп. - М.; "Стройиздат, 1981 г. 216 с.

Размещено на Allbest.ru