Основы проектирования автомобильных дорог

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

Кузбасский государственный  технический университет им. Т.Ф. Горбачева

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка

к курсовому  проекту

 

«Основы проектирования автомобильных дорог»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

студентка гр. СДз-09

Григорьева Е.А.

                                                                                                 Проверил:

                                                                                                             Должиков А. И.

 

 

 

 

 

 

 

Кемерово 2013

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

1.Характеристика природных  условий…………………………………………….4

2.Обоснование категории дороги и технических нормативов…………………...6

3.Трассирование автомобильной  дороги по карте………………………………..11

4. Проектирование продольного  профиля………………………………………..13

5. Проектирование поперечного профиля………………………………………..15

6. Подсчет объемов земляного  полотна………………………………………… .16

7. Расчет стоимости строительства……………………………………………….16

8. Выбор варианта трассы…………………………………………………………17

9. Приложение 1. Ведомость углов  поворота, прямых и круговых кривых…...18

10. Приложение 2. Ведомость попикетного  подсчета объемов земляного

полотна по трассе…………………………………………………………………..29

11. Приложение 3. Расчет стоимости  строительства автомобильной дороги…26

12. План трассы.........................................................................................................27

13. Продольный профиль.  Вариант 1......................................................................28

14. Продольный профиль.  Вариант 2......................................................................29

15. Поперечные профили.........................................................................................30

  Список литературы……………………………………………………………….31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Характеристика  природных условий

1.1. Климат

г.Казань расположена  в центральной части Среднерусской  возвышенности в пределах степной и лесостепной зон, что относится к III дорожно-климатической зоне [1, приложение 1]. Климат умеренно континентальный. Средняя температура января – минус 13,5 градусов. Ноябрь, декабрь и январь являются самыми пасмурными месяцами. Среднее число дней со снежным покровом – 132. Появляется он обычно в ноябре, а сходит в апреле. Средняя температура самого теплого месяца – июля – плюс 19,1 градусов. [2].

Средняя месячная и годовая  температура воздуха, ◦С  Таблица 2.1.1

Пункт	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
Казань	-13,5	-13,1	-6,5	3,7	12,4	17,0	19,1	17,5	11,2	3,4	-3,8	-10,4	3,1

 

Повторяемость (%) и скорость ветра по направлениям (м/с)       Таблица 2.1.2

Пункт	Повторяемость направлений  ветра (числитель),  %. Средняя скорость ветра по направлениям (знаменатель), м/с, повторяемость штилей, %, максимальная и минимальная скорость ветра, м/с.
	январь									Максимальная из средних скоростей по румбам за январь	июль									Минимальная из средних скоростей по румбам за июль
	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	Штиль		С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	Штиль
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21
Казань	11	4	6	20	28	12	13	6	7	5,7	16	13	11	10	10	8	14	18	10	3,8
	3,8	4,2	4,2	5	5,7	4,8	4,8	3,8			3,8	3,6	3,9	3,3	3,3	3,2	4	4,2

 

 

 

     Атмосферные  осадки                        Таблица 2.1.4

Кол-во осадков, мм		Снежный покров
За год	Жидких за год	Средняя дата образования  и разрушения устойчивого снежного покрова	Средняя из наибольших высот за зиму
666	460	23/XI – 6/IV	55

 

 

 

Продолжительность светового  дня по месяцам

Таблица 2.1.5

Пункт	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Орел	7,5	9,5	12	14	16	17,5	17	15	13	10,5	8,5	7

 

Нормативная глубина  сезонного промерзания 1,65 м.

1.2. Рельеф

Географические координаты г.Казань приходятся приблизительно на пересечение 53 градуса северной широты и 36 градусов к востоку от Гринвича. Протяженность территории с севера на юг более 150 км, в широтном направлении – свыше 200 км. Рельеф поверхности – всхолмленная равнина. На нашем участке рельеф представляет собой

 

1.3. Растительность

По характеру растительного  покрова территория области относится  к лесостепной зоне. Площадь лесного фонда области составляет 193,7 тыс.га. или 7,4% всей территории. Леса располагаются главным образом небольшими урочищами, в западной и северо-западной части области имеются относительно крупные лесные массивы (в Хотынецком, Знаменском, Дмитровском, Мценском, Шаблыкинском районах. Луга обычно имеют вторичное происхождение. Болота как правило, располагаются на пониженных участках рельефа, где накапливается избыток воды. На территории области действуют 8 мехлесхозов. Преимущественное положение занимают лиственные и смешанные леса: чаще – дуб, береза, сосна, осина, ель; реже – клен, липа, ольха, лиственница, рябина.

 

1.4. Почвы

В г.Казань встречаются различные виды почв: от дерново-подзолистых на северо-западе до черноземов разного типа на юго-востоке, от светло-серых и серых лесных на западе, до выщелоченных и типичных черноземов на востоке. В общем выщелоченный и типичный черноземы составляют 36%, темно-серые лесные почвы и оподзоленные черноземы – 31% земель, остальное – серые лесные, дерново-подзолистые и светло-серые лесные почвы.

1.5. Грунтовые условия

Грунтовый разрез представлен  следующими слоями:

- растительный грунт    0…0,3 м;

- суглинок тяжелый     0,3…4,5 м;

- глина       >4,5 м.

 

1.6. Гидрологические и гидрогеологические условия

В районе проектирования расположено озеро Черное, также  протекают реки Андога, Голубая, Каменка.

Уровень грунтовых вод:

- в пониженных формах  рельефа  3,5 м;

- в повышенных формах рельефа  8,0 м.

 

2. Обоснование  категории дороги и технических  нормативов

Категория дороги общего пользования устанавливают по СНиП 2.05.02-85 [1,табл.1] в зависимости от расчетной  интенсивности движения. Обычно интенсивность движения выражается в фактическом количестве проходящих автомобилей.

Для характеристики количества пропускаемых автомобилей фактическую  интенсивность движения приводят к  эквивалентному количеству легковых автомобилей. Для этого вводятся коэффициенты приведения [1,табл.2]. При определении приведенной интенсивности движения используют следующие коэффициенты:

-легковые автомобили: 1

-грузовые автомобили (грузоподъемностью 2-14т.): 1,5-3,5

Приведенная интенсивность определяется

,

где, - среднесуточная интенсивность -го типа автомобилей;

        - коэффициент приведения к легковому автомобилю.

Автомобиль	Интенсивность движения, авт/сут	Коэффициент     приведения	Приведенная            интенсивность, ед/сут
ВАЗ-21093	700	1	700
ГАЗ-31	700	1	700
ГАЗ-54	700	2	1400
ЗИЛ-133	700	2,5	1750
МАЗ-504	300	2,5	750
КамаЗ-256	200	2,5	500

 

=700+700+1400+1750+750+500=5800 ед/сут

Согласно СНиП 2.05.02-85* принимаем III техническую категорию дороги [1,табл.1]. Расчетная скорость для данной категории дороги равна 100 км/ч [1,табл.3].

Произведем расчет технических  нормативов проектирования по формулам теории взаимодействия автомобиля с  дорогой в зависимости от расчетной  скорости движения.

Величину наибольшего допустимого уклона определяют из условий движения  на подъем полностью загруженного автомобиля с расчетной скоростью:

,

где, - значение динамического фактора для расчетного автомобиля [3, рис.3.6];

        - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по поверхности дороги [2,табл.1];

При скорости движения более 60км/ч коэффициент сопротивления  качению определяют по формуле:

,

где, - расчетная скорость автомобиля, км/ч;

км/ч;

;

;

 

Наименьший радиус кривых в плане зависит от расчетной скорости движения по дороге.

   Радиус кривой в плане без виража:

,

где, - коэффициент поперечной силы, равный 0,15;

        - поперечный уклон проезжей части [1,п.4.15];

м

   При устройстве виража наибольший радиус кривой в плане может быть подсчитан по формуле

,

где, -т уклон проезжей части на вираже [1, п.4.17];

м

   Расчетное расстояние видимости поверхности дороги определяют из условий полной остановки автомобиля перед препятствием:

,

где, - расчетная скорость, км/ч;

       - время реакции водителя, принимаемое в расчетах равным 1с;

      - коэффициент эксплуатационных условий торможения, для легковых автомобилей равен 1,2;

       - коэффициент продольного сцепления при торможении, принимаемый равным  0,5;

        =0-продольный уклон дороги;

        - безопасное расстояние (5-10м).

м

   Требуемое  расстояние видимости встречного автомобиля

,

                

м

Минимальный радиус выпуклой кривой определяют из условия обеспечения видимости поверхности дороги на расчетном расстоянии: