МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по курсовому проектированию по профессиональному модулю ПМ 01 Участие в изыскании и проектировании автомобильных дорог и аэродромов МДК 01. 01 Изыскание и проектирование

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«ПЕРЕВОЗСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по курсовому проектированию

по профессиональному модулю ПМ 01 Участие в изыскании и проектировании автомобильных дорог и аэродромов

МДК 01.01 Изыскание и проектирование

Перевоз

2013

Составители: А.Н.Гришанов, Т.В.Карпова

УДК 69

ББК 38

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по курсовому проектированию по профессиональному модулю ПМ 01 Участие в изыскании и проектировании автомобильных дорог и аэродромов / Перевозский строит. колледж; Сост.: А.Н. Гришанов, Карпова Т.В. - Перевоз, 2013 - 77 с.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по курсовому проектированию разработаны для студентов специальности 270831 «Строительство и эксплуатация автомобильных дорог и аэродромов».

Указания раскрывают алгоритм выполнения курсового проекта и содержат примеры расчётов. Главное внимание уделено нормам проектирования и примерам оформления пояснительной записки.

Рецензент: Цыганов Е. А. -заместитель генерального директора

ООО «ПрфессионалСтройПроект»

© Перевозский строительный

колледж, 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

5

1.Паспорт курсового проекта

6

1.1 Область применения курсового проекта

6

1.2 Цели и задачи курсового проектирования

7

1.3. Рекомендуемое количество часов на выполнение курсового проекта

7

1.4 Тематический план

7

Глава 1 Общие положения

8

1.1 Требования к структуре курсового проекта

8

1.2Организация выполнения курсового проекта

8

1.3 Рекомендации по оформлению курсового проекта

9

1.4 Требования к содержанию пояснительной записки

10

1.4.1.Экономическая характеристика района строительства

10

1.4.2.Климатическая характеристика района строительства

10

1.5 Проектные решения

11

1.5.1 Проектирование плана трассы

11

1.5.2 Проектирование земляного полотна

11

1.5.3 Пример оформления записки по вопросу проектирования земляного полотна

12

1.5.4 Определение рекомендуемой рабочей отметки

12

1.5.5 Описание продольного профиля

13

1.5.6 Пример оформления записки по вопросу проектирования продольного профиля

13

1.5.7 Проектирование поперечных профилей

13

1.5.8 Ведомость типовых поперечных профилей

13

1.5.9 Проектирование водоотвода

14

1.5.10 Пример оформления записки по вопросу проектирования водоотвода

14

1.5.11 Пример оформления записки по вопросу расчета труб

14

1.5.12 Пример оформления записки по вопросу расчета моста

16

1.5.13 Пример оформления записки по вопросу обустройства дороги

18

1.5.14 Охрана окружающей среды

18

1.5.15 Пример оформления записки по вопросу охраны окружающей среды

19

Глава 2 Проектирование трассы

20

2.1 Трассирование, построение продольного профиля

20

2.2 Основные понятия и определения

20

2.3 Способы трассирования

21

2.4 Вертикальная планировка

22

Глава 3 Проектирование дорожной одежды

22

3.1 Расчет дорожных одежд по допускаемому упругому прогибу

23

3.2. Расчёт дорожной одежды с применением Topomatic Robur

34

3.3 Сравнение вариантов дорожной одежды

37

Глава 4 Проектирование малых мостов

40

4.1 Определение глубины воды перед мостом

41

4.2 Определение отверстия моста

42

4.3 Определение минимальной высоты моста

42

4.4 Определение длины моста

43

4.5 Укрепление у моста

43

4.6 Пример проектирования малого моста

44

Глава 5 Расчет водопропускной трубы

45

5.1 Установление исходных данных

45

5.2 Определение максимального расхода ливневого стока

46

5.3 Определение максимального расхода талых вод

49

5.4 Подбор отверстия трубы

50

5.5 Определение минимальной высоты насыпи у трубы

52

5.6 Определение длины трубы

52

5.7 Назначение укрепления у трубы

53

5.8 Пример расчета дорожной водопропускной трубы

55

Глава 6 Обустройство дороги

57

6.1 Автобусные остановки

59

6.2 Установка дорожных знаков

61

6.3 Разметка на дорогах вне населенных пунктов

68

Библиографический список

69

Приложение 1. Типовые темы курсового проектирования

71

Приложение 2. Задание на курсовое проектирование

72

Приложение 3. Пример оформления титульного листа

74

Приложение 4. Карта ливневого районирования

75

Приложение 5. Карта среднего многолетнего слоя стока талых вод

76

Методические указания по выполнению курсового проекта включают в себя общие требования по оформлению пояснительной записки и чертежей проекта с необходимыми пояснениями, примерами и рекомендациями.

Курсовая работа должна быть творческим трудом каждого студента; приведенные в указанных методических указаниях последовательность, объем и методика выполнения расчетов носят рекомендательный характер и не преследуют целей сковывания творческого подхода и инициативы, за исключением той части проекта, содержание и исполнение которой определены действующими нормами, СНиПами, ГОСТами.

В методических указаниях изложена структура, основные этапы и последовательность разработки выпускной квалификационной работы. Указания могут быть использованы студентами и преподавателями в работе над дипломным проектом.

1.ПАСПОРТ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

в рамках профессионального модуля Участие в изыскании и

проектировании автомобильных дорог и аэродромов

1. Область применения курсового проекта

Курсовой проект является частью профессионального модуля Участие в изыскании и проектировании автомобильных дорог и аэродромов

Код

Наименование результата обучения

ПК 1.1

Участвовать в геодезических работах в процессе изыскания автомобильных дорог и аэродромов.

ПК 1.2

Участвовать в геологических работах в процессе изыскания автомобильных дорог и аэродромов.

ПК 1.3

Участвовать в проектировании конструктивных элементов автомобильных дорог и аэродромов

ПК 1.4

Участвовать в проектировании транспортных сооружений и их элементов на автомобильных дорогах и аэродромах

ОК 1

Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2

Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3

Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4

Осуществлять поиск и использование информации необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5

Использовать информационно - коммуникационных технологий для совершенствования профессиональной деятельности.

ОК 6

Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7

Брать на себя ответственность за работу членов команды( подчиненных ), за результат выполнения заданий.

ОК 8

Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9

Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

ОК 10

Исполнять воинскую обязанность, в том числе, с применением полученных профессиональных знаний.

Методические указания по курсовому проектированию могут быть использованы

при выполнении выпускной квалификационной работы.

1.2 Цели и задачи курсового проектирования

С целью овладения указанным видом профессиональной деятельности и соответствующими профессиональными компетенциями обучающийся в ходе выполнения курсового проекта должен:

иметь практический опыт

- геологических и геодезических изысканий;

- выполнять разбивочные работы.

уметь:

• выполнять работу по проложению трассы на местности и восстановлению трассы в соответствии с проектной документацией;

• вести и оформлять документацию изыскательской партии;

• проектировать план трассы продольные и поперечные профили дороги;

• производить технико-экономические сравнения;

• пользоваться современными средствами вычислительной техники;

• пользоваться персональными компьютерами и программами к ним по проектированию автомобильных дорог и аэродромов;

• оформлять проектную документацию.

знать:

• изыскания автомобильных дорог и аэродромов включая геодезические и геологические изыскания;

• определение экономической эффективности проектных решений;

• оценку влияния, разрабатываемых проектных решений на окружающую среду.

1.3. Рекомендуемое количество часов на выполнение курсового проекта:

в соответствии с потребностями работодателя и спецификой образовательного учреждения максимальная учебная нагрузка обучающегося-45часов,

включая:

- обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося - 30часов;

- самостоятельной работы обучающегося-15часов.

1.4 Тематический план

№

п/п

Наименование работ

Максимальная

учебная нагрузка студента

Кол-во часов

курсового проектирования

Самостоятельная работа студента

1

Выдача задания; требования; литература

3

2

1

2

Трассирование и редактирование трассы в программе Robur. Создание ведомости УП плана трассы, чертежа плана трассы в программе Robur

4

2

2

3

Генерирование чертежа плана трассы в AutoCAD. Оформление чертежа плана трассы в AutoCAD

4

2

2

4

Назначение и расчет дорожной одежды

4

2

2

5

Расчет экономического сравнения вариантов дорожной одежды

2

2

6

Расчет железобетонной трубы

4

2

2

7

Проектирование малого моста

2

2

8

Проектирование продольного профиля в программе Robur

2

2

9

Построение грунтово-геологического разреза Описание продольного профиля

4

2

2

10

Оформление продольного профиля в AutoCAD

2

2

11

Создание чертежа в программе Robur. Генерирование чертежей в AutoCAD. Оформление поперечных профилей в AutoCAD

2

2

12

Создание ведомостей ОЗР в программе Robur

2

2

13

Составление пояснительной записки: земляное полотно, ведомость привязки типовых поперечных профилей.

4

2

2

14

Пересечения и примыкания Обустройство дороги. Учет требований охраны окружающей среды.

4

2

2

15

Оформление ПЗ и ГЧ проекта.

2

2

Итого:

45

30

15

ГЛАВА 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Требования к структуре курсового проекта

По объему курсовой проект должен составлять не менее 15-20 страниц печатного текста.

По структуре курсовой проект состоит из:

• введения, в котором раскрывается актуальность и значение темы, формулируется цель работы, указываются используемые прикладные программы;

• расчетно - пояснительной записки, в которой приводятся все необходимые проектные решения, соответствующие расчеты, ведомости, схемы и пояснения;

• списка используемых информационных источников;

• приложения в виде компактного диска, в котором приводятся чертежи по разработанным проектным решениям.

1.2. Организация выполнения курсового проекта

Общее руководство и контроль хода выполнения курсового проекта осуществляет преподаватель соответствующей дисциплины.

По завершении студентом курсового проекта руководитель проверяет, подписывает его и вместе с письменным отзывом отдает студенту для ознакомления. После исправления замечаний студент допускается к защите курсового проекта.

Курсовой проект оценивается по пятибалльной системе.

1.3. Рекомендации по оформлению курсового проекта

Курсовой проект разрабатывается студентом самостоятельно в соответствии с указанной руководителем темой.

Курсовой проект должен содержать:

• титульный лист;

• задание;

• содержание;

• расчетно - пояснительную записку, состав которой приведен в задании на курсовой проект.

• раздел (или параграф) с решением вопросов охраны окружающей среды;

• перечень использованных при проектировании информационных источников;

• компактный диск, в котором приводятся чертежи по разработанным проектным решениям.

Титульный лист должен содержать:

• наименование образовательного учреждения;

• наименование специальности;

• наименование учебной дисциплины;

• тему проекта;

• учебную группу, фамилию и инициалы студента;

• фамилию и инициалы руководителя проекта;

• год разработки проекта.

Титульный лист не нумеруется.

Расчетно - пояснительная записка должна быть отпечатана с одной стороны листа А4 (210 х 297мм) с полями: левое 20мм, правое - 5мм, верхнее - 5мм, нижнее - 5мм. Размер шрифта 14, в том числе и в таблицах, пробел между строками 1.5 интервала.

Заголовки и подзаголовки, как и весь текст, набираются только строчными буквами.

Текст расчетно - пояснительной записки должен быть выровнен по ширине листа, заголовки - по центру, жирным шрифтом. Каждый лист сопровождается рамкой со штампом, в котором указываются: номера страниц, зачетной книжки студента, код специальности и выполняемой работы, год разработки проекта.

1.4. Требования к содержанию пояснительной записки

1.4.1. Экономическая характеристика района строительства

Экономическая характеристика района строительства включает в себя:

• краткую характеристику развития района проведения дорожно-строительных работ;

• развитие транспорта и дорожной сети на рассматриваемой территории;

• установление категории дороги (на вновь проектируемых дорогах).

Указанные сведения при реальном проектировании собираются в процессе проведения изысканий дороги, а при выполнении учебных проектов принимаются по энциклопедиям.

1.4.2. Климатическая характеристика района строительства

Природно-климатические условия содержат описание:

• климата;

• рельефа;

• растительности и почв;

• инженерно-геологических условий;

• гидрологии;

• гидрогеологии.

Климатические условия характеризуются температурами воздуха, количеством осадков, скоростью и направлением ветра, высотой снежного покрова, глубиной промерзания, числом дней в году с метелями, гололедом, оттепелями, туманами и т.д. Все перечисленные данные принимаются по климатическим справочникам, энциклопедиям и СНиПу 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика» с учетом дорожно-климатической зоны.

Условия рельефа местности характеризуются перепадами высот на рассматриваемом участке местности, формами рельефа, наличием склонов и их крутизной, условиями обеспечения поверхностного стока. Они оцениваются непосредственно в поле или по топографическим планам и картам.

Почва или растительный слой оцениваются с точки зрения использования его для укрепления откосов земляного полотна и рекультивации нарушенных земель. Данные по растительности и почвам устанавливаются непосредственно в поле или по топографическим планам и картам.

В учебном проектировании почвенные, грунтовые условия и растительность определяются по заданию, литературным источникам и топографической карте.

Инженерно-геологические условия принимаются согласно заключениям и рекомендациям отделов изысканий, проводивших инженерно-геологические обследования на участке расположения автомобильной дороги, а в учебном проектировании - по литературным источникам и заданию.

Гидрологические и гидрогеологические условия характеризуются количеством выпадающих осадков, условиями стока и испарения воды, толщиной снегового покрова и интенсивностью весеннего таяния, глубиной залегания грунтовых вод и особенностями их режима, режимов рек и ручьев.

Природные условия существенно влияют на выбор направления дороги и конструкцию отдельных ее элементов.

1.5. Проектные решения

Проектные решения разрабатываются на основании действующих норм с применением различных программных комплексов.

В настоящем источнике рассматривается использование программы «Robur Автомобильные дороги».

В данном разделе проекта приводятся нормативные показатели проектируемой автомобильной дороги, указываются основные характеристики трассы в плане, продольном и поперечных профилях.

1.5.1. Проектирование плана трассы

Правила трассирования автомобильных дорог

Проектирование плана трассы автомобильной дороги включает в себя:

• выбор направления вариантов трассы дороги по топографической карте или плану;

• учет принципов ландшафтного проектирования, клотоидного трассирования и охраны окружающей среды;

• назначение радиусов кривых в плане;

• обеспечение безопасности движения на кривых в плане;

• описание вариантов трассы;

• сравнение вариантов трассы;

• оформление чертежа плана трассы.

При выборе положения трассы дороги необходимо учитывать топографические, инженерно-геологические, климатические и социально- экономические условия местности.

1.5.2 Проектирование земляного полотна

В проекте следует отразить вопросы проектирования поперечных профилей земляного полотна, принятой крутизны откосов насыпей и выемок, привязку типовых поперечных профилей, общее решение по разработке грунта и транспортирование грунта к месту отсыпки.

1.5.3 Пример оформления записки по вопросу

проектирования земляного полотна

В проекте принято следующее решение по устройству земляного полотна: разработка грунта в сосредоточенном резерве (грунтовом карьере) экскаватором с емкостью ковша 1м³ с погрузкой его в автомобили-самосвалы, транспортирование грунта к месту отсыпки, разравнивание грунта, планировка и уплотнение поверхности и откосов земляного полотна. Крутизна откосов полотна в связи со стесненностью и наличием коммуникаций назначена 1:1,5 на всем протяжении строительного участка. Доставка грунта для досыпки обочин земляного полотна предусмотрена из местного грунтового карьера автомобилями-самосвалами.

Поперечные профили земляного полотна запроектированы из условий обеспечения необходимой прочности и устойчивости и максимального сохранения ранее отсыпанной насыпи дороги, применительно к типовому проекту 503-0-48.87 «Земляное полотно автомобильных дорог общего пользования».

Ширина земляного полотна в соответствии со СНиП 2.05.02-85* принята 10,0 м. Ширина проезжей части 3,00м. Ширина обочин 2,00 м.

Откосы земляного полотна для насыпей высотой до 3.0м приняты с заложением 1:4, для насыпей высотой от 3.0 до 6.0м приняты с заложением 1:1,5. Крутизна откосов насыпи на участках устройства труб принимается 1:1,5. Типовые и индивидуальные поперечные профили земляного полотна и таблица их привязки даны на чертежах.

1.5.4 Определение рекомендуемой рабочей отметки

В проекте рекомендуемая рабочая отметка (руководящая) определяется по трем условиям:

1.По незаносимости дороги снегом

Н _рек =Н _сн +∆

Н_сн- толщина снежного покрова, устанавливается по СНиПу 2.01.01-82

∆-запас над снежным покровом устанавливается в зависимости

от категории автомобильной дороги по СНиПу 2.02.05.-85.

2.По возвышению поверхности покрытия над грунтовыми водами:

Н _рек = Н _угв -h_угв - а_об×i_об

Н_угв - это требуемое возвышение поверхности покрытия дороги

над УГВ. Устанавливается по СНиПу 2.02.05.-85 в зависимости

от вида грунта и дорожно-климатической зоны (по числителю).

h_угв -глубина залегания грунтовых вод (УГВ) на участке проектируемой трассы (по заданию).

а_об =2.0м; i_об=40‰= 0.04 - поперечный уклон обочин

3.По возвышению дорожного покрытия над уровнем поверхностных вод.

Н_рек = Н_упв+h_упв - а_об×i_об

Н_упв - это требуемое возвышение поверхности покрытия дороги

над уровнем поверхностных вод (УПВ) на участке проектируемой трассы. Устанавливается по СНиПу2.05.02-85.в зависимости от грунта (по знаменателю).

h_упв -глубина поверхностных вод на участке проектируемой трассы, определяется в период проведения изыскательских работ.

1.5.5 Описание продольного профиля

В проекте следует отразить вопросы проектирования продольного профиля: основные показатели продольного профиля, применяемый программный комплекс.

1.5.6 Пример оформления записки по вопросу

проектирования продольного профиля

Продольный профиль запроектирован по нормативам дороги _____категории с учетом требований безопасности и надежности, рельефных, грунтовых, гидрологических, гидрогеологических и климатических условий местности.

Основные показатели продольного профиля:

наибольший продольный уклон - ________‰

наименьший радиус вертикальных кривых:

выпуклой- ________м

вогнутой- ________м

наибольшая рабочая отметка- ________м

наименьшая рабочая отметка- ________м

Продольный профиль разработан с применением программного комплекса «Robur Автомобильные дороги», «AutoCAD Civil 3D-2008»в соответствии с нормативным документом: СниП 2.05.02-85.

1.5.7 Проектирование поперечных профилей

При проектировании поперечных профилей определяют типы поперечных профилей, которые преобладают на всем протяжении трассы. Следует указать, какие типы поперечных профилей назначены в проекте и привести ведомость привязки типовых поперечных профилей:

1.5.8 Ведомость типовых поперечных профилей

Тип I

Тип II

С ПК.+..

С ПК.+..

С ПК.+..

С ПК.+..

1.5.9 Проектирование водоотвода

В проекте следует отразить решения по вопросу водоотвода на проектируемой трассе. Указать протяженность кюветов и их укрепление, расчеты и схемы труб и мостов.

1.5.10 Пример оформления записки по вопросу

проектирования водоотвода

Система водоотвода представлена поперечными уклонами поверхности проезжей части и обочин. Уклон поверхности проезжей части назначен 20‰, обочин - 40‰.

В связи с тем, что местность холмистая и обеспечен естественный поверхностный водоотвод, в проекте кюветы не предусмотрены.

ИЛИ: Для предотвращения размыва земляного полотна поверхностными водами проектом предусматривается система водоотвода в виде кюветов и нагорных канав, укрепленных засевом семенами трав, щебневанием дна кюветов, монолитным бетоном, устройство водоотводных труб.

В пониженных участках рельефа на ПК + запроектированы водопропускные трубы диаметром ___ м.

В местах вогнутых кривых предусматривается устройство:

- прикромочных водоотводных лотков образованных бортовым камнем БР100.30.18 вдоль кромки проезжей части на бетонном фундаменте и проезжей частью;

- водосбросные телескопические лотки, устраиваемые на откосах насыпей;

- водоприемники, сопрягающие лотки из БР 100.30.18, на обочине в местах сброса воды с земляного полотна;

- отводящие и гасящие устройства у подошвы насыпей для исключения размыва.

На ПК + запроектирован малый железобетонный мост.

1.5.11 Пример оформления записки по вопросу расчета труб

Расчет трубы, ПК ___+____

Исходные данные:

1.Район проектирования - область.

2.Техническая категория дороги - .

3.Площядь водосборного бассейна - F = - км².

4.Длина главного лога - L = - км.

5.Уклон главного лога - iл = - ‰.

iл = Нв - Нт/L * 1000 = - * 1000 = - ‰.

где, Нв - отметка верхней точки лога, м.

Нт - отметка лога у трубы, м.

L - длина главного лога, м.

6.Уклон лога у сооружения - iс = - %_o.

iс = hв - hн/100 * 1000 = /100 * 1000 = - ‰.

hв, hн - точки, расположенные на 50м. выше и на 50м. ниже осевой

точки трубы.

7.Грунт - супесь лёгкая.

8.Растительность - луговая, склоны пологие.

9.Вероятность превышения паводка - ВП = 3%.

Максимальный расход ливневого стока:

Qл = 16.7 * ач * kt * F * α * φ;

где, 16.7 - постоянный коэффициент.

а_ч - интенсивность дождя часовой продолжительности, мм/мин.

k_t - коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой

продолжительности к интенсивности дождя расчётной

продолжительности.

F - площадь водосборного бассейна, квадратных км.

α - коэффициент потерь стока.

φ - коэффициент редукции.

Qл = - м³/с.

Полный объём стока ливневых вод:

W = 60000 * (а_ч * F * α * φ)/√ kt;

W = 60000 * ( )/√ = - м³.

Максимальный расход талых вод:

Qт = (k_о * hр * F)/(F + 1)ⁿ * δ₁ * δ₂;

где, k_о - коэффициент дружности половодья.

hр - расчётный слой суммарного стока, мм.

n - показатель степени.

F - площадь водосборного бассейна, квадратных км.

δ₁, δ₂ - коэффициенты заозёрности и заболоченности. Они всегда

принимаются: δ1 = 1, δ2 = 1.

Qт = ( )/( )^0.25 * 1 * 1 = - м³/с.

Сравниваем значения расходов Qл и Qт, за расходную Qр принимаем большую величину. Qл = - м³/с. > Qт = - м³/с.

Qр = Qл = - м³/с.

Подбор отверстия трубы: ‰

Расход - Q = - м³/с.

Диаметр отверстия - d = - м.

Тип оголовка - раструбный с коническим входным звеном.

Глубина воды перед трубой - H = - м.

Скорость на выходе из трубы - v = - м.

Определение минимальной высоты насыпи у трубы.

При безнапорном режиме протекания потока:

Hmin = hтр. + δ + ∆

hтр. - высота трубы в свету (hтр. = d).

δ - толщина стенок трубы.

∆ - толщина засыпки трубы.

Hmin = + + = - м.

Высота входного звена - hвх. = - м.

Длина входного звена - lвх. = - м.

Длина оголовка - М = м.

Определение длины трубы.

l= -

Полная длина трубы

L= -

Назначение укрепления трубы

d= - м

Q= - м³/с

Длина укрепления:

• Входной оголовок: а= - м

• Выходной оголовок L= - м

Ширина укрепления:

• Входной оголовок: N₁= - м

• Выходной оголовок N₂= - м

Глубина ковша размыва Т= - м

Высота каменной наброски в ковше размыва Тк= - м

Длина укрепления откоса Р= - м

1.5.12 Пример оформления записки по вопросу расчета моста

Расчет моста, ПК ___+____

Исходные данные

1.Расчетный расход: Qp= - м3

2.Средняя глубина потока: h= - м

3.Принимаем тип укрепления: каменная наброска,

тогда Vдоп= - м/с

4.Скорость в сжатом сечении: Vc =1,1*Vдоп= - м/с

5.Глубина воды перед мостом: Н=1,46*Vc/q= - м

6.Расчетное отверстие моста:

в = Qp /1,33*√H= - /1,33*√ = - м

Длина пролетного строения: lпр= - м.

Строительная высота: hкон= - м.

Расчетный пролет: lр= - м.

7.Минимальная высота моста:

Нм min=0,88*H+Z*hкон=0,88* + + = - м

8.Длина моста:

Lм=lпр+2a= +2*0,05= - м

а=0,05 м - зазор между пролетным строением и переходной плитой.

Опоры моста приняты свайные с заборной стенкой.

9.Укрепление у моста:

- скорость потока за мостом

V=1,5*Vc=1,5* = - м/с

- при высоте насыпи у моста по продольному профилю ПК +

Ннас= - м

- длина укрепления за мостом составит:

Lукр=2*1,5* = - м

- относительная длина укрепления:

А= lукр*tg L = *tg 45/° = - м

- по таблице 3 определяем относительную глубину размыва в зависимости от

А:

h= - м

- тогда глубина ковша размыва составит:

Hраз = n*H= * = - м

Тип укрепления назначаем бетоном класса В-20, толщиной 15 см.

1.5.13 Пример оформления записки по вопросу

обустройства дороги

Ведомость оградительных приспособлений

От

ПК+

До

ПК+

Протяжение участка, м

Оградительные приспособления

Примечание

Сигнальные столбики, шт

Барьерные

металлические, м

Слева

Справа

Слева

Справа

Озеленение дороги

Расстояние от бровки

земляного полотна

до лесонасаждений, м

Ширина полос

земель для лесонасаждений, м

Число рядов

кустарников и

деревьев в полосе

1

2

3

Объем снегопереноса

Район трудности

снегоборьбы

Объем снегопереноса

м³/м дороги

Наименование республик,

краев, областей

1

2

3

Конструкция лесонасаждений

Конструкция лесонасаждений

Расчетный объем

снегопереноса ,м³/м

1.5.14 Охрана окружающей среды

В проекте следует отразить все решаемые вопросы по охране окружающей среды: на стадиях проектирования плана трассы, продольного и поперечных профилей, проектирования конструкций дорожных одежд, оградительных приспособлений, системы поверхностного и подземного водоотвода, озеленения дороги.

1.5.15 Пример оформления записки по вопросу

охраны окружающей среды

В проекте предусмотрены следующие мероприятия по охране окружающей среды:

1.Обход лесонасаждений.

2.Срезка растительного слоя под подошвой земляного полотна производится на всем протяжении трассы; по окончании строительства срезавшийся растительный грунт используется для надвижки его на откосы с последующей рекультивацией земель.

3.Расчистка русла лога при строительстве водопропускной трубы.

4.Обеспечение водоотвода на придорожной полосе с устройством необходимого укрепления кюветов.

5.Проектирование озеленения на всем протяжении трассы.

6.Устройство асфальтобетонного покрытия проезжей части, что сокращает пылеобразование на придорожной полосе.

Принятые проектные решения направлены на предотвращение негативных изменений, вызванных производством строительно-монтажных работ.

Строительство автомобильной дороги обеспечит более высокий уровень удобства движения. Транспортный поток станет более равномерным без постоянных смен режимов движения, торможения и разгонов, что в свою очередь, приведет к снижению уровня транспортного шума и загрязнения придорожной полосы и атмосферного воздуха отработавшими газами.

В целях предотвращения и уменьшения интенсификации процессов переувлажнения и заболачивания пониженных участков рельефа и для обеспечения наилучшего пропуска воды, предусмотрен ремонт, удлинение и замена труб.

Для исключения размывов и загрязнения окружающей земли и существующих водотоков предусмотрено укрепление обочин, прибровочной полосы и откосов насыпи. Предусмотрено укрепление откосов, входного и выходного оголовков монолитным бетоном.

Для обеспечения поверхностного водоотвода предусмотрена нарезка кюветов. С целью предотвращения размывов и разрушений кюветы укрепляются засевом трав, щебневанием, монолитным бетоном и устройство сборных быстротоков.

Асфальтобетонное покрытие и укрепление обочин на всю ширину позволит снизить вероятность запыления территории строительства минеральными частицами, смываемыми с дороги.

Таким образом, комплекс природоохранных мероприятий, предусмотренных в проекте и затем строго выполненных при его реализации, позволит избежать необратимых негативных последствий для природной среды. Строительство участка дороги не нанесет сколько-нибудь значительного ущерба состоянию окружающей среды.

ГЛАВА 2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРАССЫ

2.1 Трассирование, построение продольного профиля

Проектирование трассы производят с помощью Topomatic Robur

Рис.1 Интерфейс Topomatic Robur

2.2 Основные понятия и определения

План трассы представляет собой набор увязанных между собой горизонтальных прямых и кривых, образующих ось дороги. Плановая геометрия создается в той же системе координат, что и ситуация и цифровая модель рельефа. Ось трассы представляется в виде набора вершин горизонтальных углов поворота.

Рис. 2 План трассы

В каждый угол могут быть вписаны круговая и две переходных кривых (по Ксенодохову). Соседние тангенсы образуют базовые линии, к которым привязываются горизонтальные кривые.

Для доступа к функциям работы с планом трассы предназначены элементы меню План.

2.3 Способы трассирования

Robur поддерживает два способа задания трассы: из примитивов чертежа и прямым указанием вершин.

Создание трассы из примитивов чертежа

Данный метод позволяет создавать трассу из отдельных составляющих ее элементов (прямых участков, круговых кривых, клотоид). Имеется возможность сопряжения примитивов различными способами, а затем, объединения их в трассу.

После построения трассы из примитивов ее можно отредактировать путем перемещения вершин. И наоборот, уже созданная трасса может быть разбита на составляющие ее примитивы, отредактирована и обратно собрана (из примитивов).

Определение оси трассы прямым указанием вершин

При прямом указании вершин проектирование плана трассы производят в следующей последовательности:

• Определяют положение вершин углов поворота трассы;

• Вписывают горизонтальные кривые;

• Уточняют положение оси, исходя из эксплуатационных требований. Редактирование положения оси трассы

Robur имеет набор средств для редактирования положения проектной оси в плане. Можно перетаскивать вершины углов перелома вместе с вписанными кривыми при помощи мыши, удалять и вставлять вершины, а также привязывать их к точкам поверхности.

Контекстное меню редактора плана трассы

Для быстрого доступа к функциям редактирования плана трассы используется контекстное меню, вызываемое при щелчке правой кнопкой мыши по вершине угла.

2.4 Вертикальная планировка

Под термином «вертикальная планировка» подразумевается графическое отображение геометрии подобъекта уклоноуказателями в виде направленных стрелок. По верху стрелки подписывается уклон, а по низу - расстояние.
Вертикальная планировка определяется в плане линиями смещений и продольными профилями смещений. Вершины вертикальных углов продольных профилей отображаются на плане точкой. Продольный уклон - это уклон между соседними вершинами углов в одном продольном профиле. Поперечный уклон - это уклон между двумя соседними продольными профилями.

Вертикальная планировка позволяет одновременно редактировать сразу несколько продольных профилей непосредственно в окне План.

Рис. 3 Продольный профиль трассы

ГЛАВА 3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

Программа расчёта конструкции дорожной одежды выполняет расчеты на прочность (по упругому прогибу, сдвигу, растяжению при изгибе), морозостойкость и дренирование дорожной одежды. Подбирает толщины слоев конструкции по критерию минимальной стоимости.

В алгоритм расчета заложены рекомендации следующих нормативных документов:

• ОДН 218.046-01 «Проектирование нежестких дорожных одежд»;

• ВСН 46-83 «Проектирование нежестких дорожных одежд»;

• ОДН 218.1.052-2002 «Оценка прочности нежестких дорожных одежд»;

• «Методические рекомендации по проектированию жестких дорожных одежд (взамен ВСН 197-91)», утв. расп. Минтранса России № ОС-1066-р от 03.12.2003);

• ГОСТ Р 52748-2007 «Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты приближения» и др.

3.1 Расчет дорожных одежд по допускаемому упругому прогибу

1. Установление исходных данных:

1. Категория автомобильных дорог

2. Перспективная интенсивность движения на 20-й год.

3. Состав движения

4. Ежегодный рост интенсивности движения

5. Дорожно-климатическая зона

6. Тип местности по характеру увлажнения

7. Тип грунта земляного полотна

8. Наличие дорожно-строительных материалов:

а) местные материалы;

б) привозные материалы;

в) отходы промышленности (эти данные берут по указанию консультанта, исходя из экономической характеристики района)

9.Тип дорожного покрытия согласно СНиП 2.05.02-85, в зависимости от категории дороги.

10. Группа расчетного автомобиля

11. Требуемый уровень надежности Кн и соответствующий ему коэффициент прочности

Кпр - принимаются по таблице 1.

Таблица 1 - Величины уровня надёжности и коэффициента прочности

Тип покрытия и одежды

Кат. дороги

Кн

Кпр

Дорожные одежды капитального типа с усовершенствованным покрытием

1,2

3

0,95

0,90

1,0

0,94

Одежды облегченного типа с усовершенствованным покрытием

3,4

0,85

0,90

Переходные дорожные одежды

4,5

0,60

0,63

2. Определение расчётной интенсивности и требуемого модуля упругости

1. Интенсивность движения грузовых автомобилей и автобусов на перспективный 20-й год.

N20=N20 зад. × К

N20 зад. - интенсивность движения на перспективу 20 лет по заданию.

К - содержание грузовых автомобилей и автобусов в общем составе в долях единицы.

ПРИМЕР: легковые автомобили - 10% по заданию

ТОГДА: К=100% - 10%/100%=0,90

2.Суммарная интенсивность движения на конец расчетного периода.

N сумм = N20/m20×m_n , где

N20 - интенсивность движения грузовых автомобилей и автобусов, авт\сут.

m20, m_n - коэффициенты увеличения интенсивности движения на 20-й год применяются по таблице 2.

Таблица 2 - Коэффициенты увеличения интенсивности движения

Год

экон.

доро

ги

Величина m при ежегодном росте интенсивности движения

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

8

1.8

1.17

1.27

1.37

1.48

1.59

1.72

1.85

1.98

2.14

2.30

2.48

10

1.11

1.22

1.34

1.48

1.63

1.79

1.97

2.16

2.36

2.59

2.84

3.11

15

1.16

1.35

1.56

1.80

2.08

2.40

2.76

3.17

3.64

4.18

4.79

5.47

20

1.22

1.49

1.81

2.19

2.65

3.21

3.87

4.66

5.60

6.73

8.06

9.65

Расчетный период применяется в зависимости от типа покрытия:

Капитальный - 15 лет, тогда Nсум = N20/m20×m15

Облегченный - 10 лет, тогда Nсум=N20/m20×m10

Переходный - 8 лет, тогда Nсум =N20/m20×m8

Коэффициент увеличения интенсивности движения (таблица 2)

3. Расчетная интенсивность движения на одну полосу:

Np=Nсум × fпол.

f пол. - коэффициент, учитывающий число полос движения и распределение движения по ним. Для 2-х полосного движения f пол. = 0.55

Np=Nсум×0,55

3. Расчетная, приведенная к расчетному автомобилю, интенсивность движения:

Nр.прив. = Np×P1×S1+Np×P2×S2 …

Р1,Р2 - содержание автомобилей разных марок в общем составе, в долях единиц.

S1, S2 - коэффициенты приведения автомобилей разных марок к расчетной нагрузке

таблицы 6

3. Требуемый модуль упругости Е тр - назначается по монограмме рис.1 в зависимости от р.прив. и вида нагрузки, автомобиль группы А или Б.

Требуемый модуль упругости Е тр должен быть не меньше минимального требуемого модуля упругости E min значение которого определяется по таблице 3.

Таблица 3 - Минимальный требуемый модуль упругости, E min

Категория

дороги

Покрытие , E _min, МПа

Капитальное

Облегчённое

Переходное

II

200

120

-

III

180

160

-

IV

-

125

65

3. Общий модуль упругости Е_общ.

Е_общ. = К_пр × Е_{тр., где}

К_пр - коэффициент прочности (см. исходные данные)

Рис.4 Требуемые модули упругости Е_тр для нагрузок групп А и Б

3.Назначение дорожной одежды

Конструкции дорожной одежды назначаются с учетом установленного типа покрытия, интенсивностью движения, дорожно-строительными материалами.

Необходимо стремиться к минимальному числу конструктивных слоев и минимальной толщине слоев.

4.Минимальная толщина покрытия и других конструктивных слоёв дорожной одежды см:

1. А\б крупнозернистый - 6 -7

2. А\б мелкозернистый - 3- 5

3. А\б песчаный - 3- 4

4. А\б холодный - 3

5. Щебеночные \ гравийные материалы, обработанные органическими вяжущими - 8,

6. Щебень, обработанный по способу пропитки - 8

7. Щебеночные (гравийные материалы) не обработанные вяжущими:

а) на песчаном основании - 15

б) на каменном основании или из укрепленного грунта - 8

8. Грунты и малопрочные каменные материалы, обработанные органическими, неорганическими или комплексными вяжущими - 10

Предварительно назначают толщину верхних слоев из материалов, содержащих органическое вяжущее.

Общая толщина верхних слоев из материалов, содержащих органическое вяжущее, ориентировочно назначается в зависимости от требуемого модуля упругости Е гр:

Модуль упругости,

МПа: до 125; 125-180; 180-220; 220-250; 250-300

Толщина слоя, см: 4-6; 6-8; 8-10; 10-13; 13-16

Для работы необходимо определить модули упругости грунта активной зоны земляного полотна Е гр. и модули упругости материалов слоев.

5. Определение модуля упругости грунта активной зоны земляного полотна Егр.

1. Расчетная влажность грунта: Wp = W(1+θ ×_w)

W - средняя влажность грунта (таблица 4)

_w - коэффициент вариации влажности равный 0,1

θ - коэффициент нормированного отклонения, принимаемый в зависимости от заданного уровня проектной надежности Кн конструкции дорожной одежды.

Уровень проектной

надежности, Кн: 0,60; 0,85; 0,90; 0,95

Коэффициент

нормированного 0,26; 1,06; 1,32; 1,71

отклонения θ:

Таблица 4 - Средние значения влажности W грунта

Дорожно-климатические зоны и подзоны

Тип местности по условиям увлажнения

Среднее значение влажности W грунта, доли от W_т

Супесь легкая

Песок пылеватый

Суглинок легкий и тяжелый, глины

Супесь пылеватая и тяжелая пылеватая, суглинок пылеватый

II₁

1

0,60

0,62

0,65

0,70

2

0,63

0,65

0,68

0,73

3

0,65

0,67

0,70

0,75

II₂

1

0,57

0,59

0,62

0,67

2

0,60

0,62

0,65

0,70

3

0,62

0,64

0,67

0,72

III

1

0,55

0,57

0,60

0,63

2-3

0,59

0,61

0,63

0,67

IV

1

0,53

0,55

0,57

0,60

2-3

0,57

0,58

0,60

0,64

V

1

0,52

0,53

0,54

0,57

2-3

0,55

0,56

0,57

0,60Модуль упругости грунта Е гр. определяется по табл. 5 в зависимости от расчетной влажности грунта Wp.

Таблица 5 - Характеристики глинистых грунтов и пылеватых песков

Грунт

Обозначение измерения

Значения характеристики при влажности грунта Wp

0,50

0,55

0,6

0,65

0,7

0,75

0,8

0,85

0,9

0,95

Супесь легкая

Е гр., МПа

70

60

56

53

49

45

43

42

41

40

Песок пылеватый

Супесь пылеватая

Легкий пылеватый

Е гр., МПа

96

90

84

78

72

66

60

54

48

43

Суглинок легкий

Глина, тяжелая

Е гр., МПа

108

90

72

50

41

34

29

25

24

23

Супесь тяжелая, пылеватая,

Суглинок легкий, пылеватый

Е гр., МПа

108

90

72

54

46

38

32

27

26

25

Таблица 6 - Суммарный коэффициент для приведения автомобиля к расчетным нормированным нагрузкам для групп А и Б

П Р И М Е Ч А Н И Я : Для седельных тягачей вместо грузоподъемности указана допустимая нагрузка на седельно- сцепное устройство. Прочерк означает, что данное транспортное средство не следует приводить к расчетной интенсивности воздействия нагрузок транспортных групп А и Б.

Таблица 7 - Нормативные значения модулей упругости материалов

Материал

Марка битума

Модуль упругости при t°

10°С

Плотный а\б:

Горячий

Теплый

Холодный

БНД 40\60

БНД 60\90

БНД 90\130

БНД 130\200

БНД 200\300

БГ 70\130

СГ 130\200

СГ 70\130

МГ 70\130

4400

3200

2400

1500

1200

1000

900

800

800

Пористый и высокопористый а\б:

Горячий

Плотный дегтебетон

Пористый дегтебетон

Пористый и высокопористый теплый а\б

БНД 40\60

БНД 60\90

БНД 90\130

-

-

БНД 130\200

БНД 200\300

2800

2000

1400

3800

2000

1100

950

Таблица 8 - Каменные материалы и грунты

Материал

Модуль упругости, МПа

Щебень, обработанный битумом в установке

700-800

Щебень из горных пород 1-го и 2-го классов, обработанный органическими вяж. По методу пропитки

600-700

То же, из горных пород 3 класса

400-500

Щебеночные холодные смеси и холодный черный щебень, изготовленный в установке

500-550

Щебень и гравий, обработанный цементом в количестве

6-7%

650-700

То же,при содержании цемента 4-5%

500-550

Гравийные холодные смеси, изготовленные в установке

600-700

То же, изготовленные смешиванием на дороге

400-450

Щебень, уложенный по принципу заклинки из каменных пород и кислых шлаков 1 и 2 классов, а так же основных шлаков с добавками каменной муки

400-450

То же, из горных пород 3 класса

300-350

Супесчаные грунты, укрепленные цементом в количестве ,%

6

8

10

12

180

280

350

400

То же, обработанные органическими вяжущими в количестве, %

8

10

200-250

250-280

Суглинистые грунты, укрепленные цементом в количестве, %

6

8

10

12

150

220

270

300

То же, обработанный органическими вяжущими в количестве, %

10

12

170-200

200-250

Золошкаловая смесь, укрепленная вязким битумом или эмульсией на вязком битуме

300-350

То же, укрепленная цементом в количестве, %

6

8

10

100

150

200

Крупнобломочные грунты и гравийно-песчаные смеси оптимального состава, укрепленные цементом

1 класс прочности

2 класс

3 класс

800-550

530-350

320-280

То же, укрепленные активной золой уноса или гранулированным шлаком, известью

1 класс прочности

2 класс

3 класс

700-530

500-330

300-250

То же, укрепленные комплексными вяжущими

1 класс прочности

2 класс

3 класс

900-700

650-500

450-300

Крупнообломочные грунты и гравийно-песчаные смеси неоптимального состава, граволистый, крупный и среднезернистый песок, укрепленные цементом:

1 класс прочности

2 класс

3 класс

700-500

480-330

300-250

То же, укрепленные комплексными вяжущими

1 класс прочности

2 класс

3 класс

800-650

600-450

420-280

Малопесчаный каменный материал и отходы камнедробления, укрепленные цементом в количестве, %

4

6

8

10

200

350

450

550

Таблица 9 - Пески

Материал

Модуль упругости, МПа

Песок крупный гравелистый

Песок среднезернистый

Песок мелкозернистый

130

120

100

Рис5. Номограмма для определения общего модуля упругости Еобщ. двухслойной модели (цифры на кривых показывают отношение модуля упругости двухслойной модели к модулю верхнего слоя Еобщ./Е₁)

3.2. Расчёт дорожной одежды с применением Topomatic Robur

Программа предназначена для расчета нежестких и жестких дорожных одежд автомобильных дорог общей сети и городских дорог и улиц по ОДН 218.046-01. Программа применима для проектирования вновь сооружаемых дорожных одежд и реконструируемых (усиляемых), а также для оценки прочности существующих конструкций. расчет дорожных одежд.

В программе реализованы следующие расчеты:

• На прочность: по упругому прогибу и по условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта и малосвязных конструктивных слоев.

• На сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению на растяжение при изгибе.

• На морозоустойчивость.

• Расчет дренирующего слоя.

Особенности выполнения:

• Расчет выполняется на нагрузку А1, А2, А3 или любую другую составляющую не менее 10% от состава грузового движения.

• В качестве исходных данных задаются интенсивность движения по видам транспорта на любой год эксплуатации дороги и коэффициент ежегодного прироста интенсивности движения.

• Требуемый модуль упругости и допускаемое напряжение на изгиб определяются с учетом суммарного количества проходов транспорта по одному следу за срок службы дорожной одежды.

• Расчетные характеристики конструктивных слоев дорожной одежды выбираются из базы данных, включающей таблицы прил. 2 и 3 ОДН. Имеется возможность вводить в базу данных новые материалы и задавать их характеристики.

• Программа позволяет автоматически выполнять перебор толщин конструктивных слоев дорожной одежды в заданных пределах и с заданным шагом. Варианты конструкций, отвечающих условиям прочности. упорядочиваются по критерию стоимости.

Выходные данные

Результаты расчета могут быть, как непосредственно распечатаны на принтере в текстовом виде, так и сохранены в документе MS-Word в виде таблицы.

Последовательность расчета конструкции дорожной одежды

Исходные данные

Рис. 6 Общие данные

Рис. 7 Нагрузки

Рис.8 Конструкция дорожной одежды

Рис. 9 Осушение

Расчет дорожной одежды

1. Категория автомобильной дороги - III.

2. N задан. - 2520 авт./сутки.

3. Состав движения приведен в таблице 10

Таблица 10 - Состав движения

№ п/п

Марка автомобилей

Содержание, %

1

ГАЗ 53

5

2

ЗИЛ-130

12

3

Легковые

67

4

Автобусы

16

1. Ежегодный рост интенсивности движения - 2,4%.

2. Дорожно-климатическая зона - II.

3. Тип местности по увлажнению - I.

4. Вид грунта земного полотна - привозной, суглинок легкий.

5. Местные ДСМ - щебень, асфальтобетон, песок; привозные - битум, цемент.

6. Тип дорожной одежды - капитальный, облегчённый.

7. Группа расчетного автомобиля: группа А, с параметрами:

Т = 100 кН

Р = 0,6мПа

Д = 37см

Предложены два варианта конструкции дорожной одежды:

Рис. 10 I вариант дорожной одежды

Рис. 11 II вариант дорожной одежды

3.3 Сравнение вариантов дорожной одежды

1. Год приведенных затрат - 2012-й год.

2. Межремонтные сроки для капитального ремонта.

Капитальный ремонт I варианта-18 лет, II варианта - 18 лет.

Средний ремонт I варианта-6 лет, II варианта - 6 лет.

3. Срок сравнения вариантов дорожной одежды 18лет, следовательно, расчетным будет 2030 год.

Расчет:

I. Капитальные вложения средств в строительство дорожной одежды:

К_o = (С₁/10)*h₁+(C₂/10)*h₂+(C₃/10)*h₃…

C₁, C₂ - стоимость слоев дорожной одежды при толщине слоя 10 см по укрупненным показателям на 1000м² (таб. 12);

h₁, h₂ - толщина слоев дорожной одежды, см.

I В. К_о = (3,51/10)*7+(1,4/10)*15+(0,59/10)*25 = 6,04 тыс. руб.

II В. К_о = (3,51/10)*8+(1,4/10)*15+ (0,59/10)*30 = 6,68 тыс. руб.

II. Суммарные приведенные затраты на капитальный ремонт: за 18 лет дорожная одежда обоих вариантов будет ремонтироваться капитально только 1 раз

-через 18 лет

Стоимость капитального ремонта 1м² дорожной одежды (из таб. 12) :

I

в : К_кр = 3,68 руб/м² ; II в : К_кр = 3,68 руб/м²

Тогда получаем:

Σ К_кр ___1______ = 3,68*0, 25 = 0,92 тыс. руб.

(1+ Е _н.п.) ¹⁸

III. Суммарные приведенные затраты на средний ремонт дорожной одежды:

За 18 лет дорожная одежда обоих вариантов будет ремонтироваться 2раза: на

6-й и 12-й годы соответственно:

Стоимость среднего ремонта 1м² дорожной одежды (из таб. 12):

Iв: С ср.р. = 0,60 руб/м² ; IIв: С ср.р. = 0,60 руб./м²

Σ С_т.р. ___1_____ …+…

(1+ Е _н.п.) ⁶

Σ С_т.р. ___1_____ =

(1+ Е _н.п.) ¹²

0,60(0,63+0,397) = 0,62 тыс. руб.

IV. Суммарные приведенные затраты на текущий ремонт и содержание:

Стоимость I текущего ремонта 1м² дорожной одежды (из таб. 12)

I

в: С т.р. = 0,061 руб./м²; IIв: С т.р. = 0,061 руб./ м²

Σ С_т.р. ___1_____ …+…

(1+ Е _н.п.) ¹

Σ С_т.р. ___1_____ =

(1+ Е _н.п.) ¹⁸

0,061 х 9,37 = 0,57 тыс.руб.

V. Суммарные приведенные затраты на 1000м²

Iв.:

Р_пр = (0,12/0,08) х (6,04+0,92)+0,62+0,57 = 10,25 тыс. руб.

IIв.:

Р_пр = (0,12/0,08) х (6,68+0,92)+0,62+0,57 = 12,59 тыс. руб.

Вывод: экономичнее I -й вариант дорожной одежды,

Э = 12,59-10,25=2,34 тыс. руб.

Таблица 11 -межремонтные сроки эксплуатации дорог

№

Типы дорожных покрытий

Межремонтные сроки, лет

капитальный

средний

1

Цементобетонные

30

10

2

Асфальтобетонные

18

6

3

Из битумных смесей

12

4

4

Щебеночные, гравийные

9

3

5

Грунтовые, обработанные органическими вяжущими

9

3

6

грунтовые улучшенные

6

3

Таблица 12 -укрупненные показатели стоимости конструктивных слоев дорожной одежды

Наименование слоя

Стоимость 1000м² при толщине слоя 10см, тыс. руб.

1

Холодный а/б

2.93

2

Горячий черный щебень

2.69

3

Щебень, обработанный по способу пропитки

2.11

4

Щебень, обработанный цементом 5-7%

1.37

5

Грунт, обработанный цементом 6-10%

0.76

6

Щебень, устраиваемый по способу заклинки

1.40

7

Песчаные слои

0.59

8

Поверхностная обработка:

9

одиночная

0.35

10

двойная

0.59

11

черной каменной мелочью

0.82

12

Мелкозернистый горячий а/б

3.86

13

Среднезернистый

3.51

14

Крупнозернистый

3.04

15

Теплый а/б

3.16

16

Песок, обработанный битумной эмульсией с цементом

1.05

17

Щебень, обработанный битумной эмульсией с цементом

1.76

18

Гравийный материал, обработанный битумной эмульсией в сочетании с цементом

1.64

19

Гравий, обработанный цементом 5-7%

1.76

20

Гравийно-песчаная смесь обработанная цементом

1.64

21

Песок укрепленный цементом 5-6%

0.94

22

Щебень, устраиваемый по способу заклинки

1.40

23

Гравий

1.17

24

Гравийная смесь, укрепленная золами уноса 20% и цементом 4-5%

1.52

25

Песок, укрепленный золами уноса 20% и цементом 4-5%

0.82

26

Золошлаковые смеси, укрепленные цементом или известью 5-6%

0.70

27

Подобранные гравийные смеси с добавлением щебня 3%

1.29

28

Гравийный материал, укрепленный гранулированным шлаком 20-30%

1.05

29

Щебень укрепленный золами уноса

1.40

30

Шлак по способу заклинки

0.94

31

Грунтощебень

0.94

Таблица 13- расчетные показатели затрат на капитальный, средний и текущий ремонты и содержание дорожной одежды и обочин

Категория

дороги

Покрытие

Стоимость

нового строительства

Стоимость одного ремонта, руб./м²

капит.

средний

текущий

1

Цементобетонное

14.42

4.93

0.59

0.04549

А/б

11.72

4.93

0.59

0.06486

3

А/б

8.52

3.68

0.60

0.06092

Щебеночное, обработанное битумом с поверхностной обработкой

7.55

3.68

0.60

0.07385

4

Гравийное, обработанное битумом с поверхностной обработкой

4.50

2.23

0.38

0.08616

Щебеночное, с двойной поверхностной обработкой

4.48

2.38

0.40

0.07123

Таблица 14- Коэффициент для приведения затрат будущих лет к базисному году

t

1

0.926

2

0.858

3

0.794

4

0.735

5

0.681

6

0.630

7

0.583

8

0.540

9

0.500

10

0.493

11

0.429

12

0.397

13

0.368

14

0.340

15

0.315

16

0.292

17

0.270

18

0.250

19

0.232

20

0.215

ГЛАВА 4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАЛЫХ МОСТОВ

Проектирование малых мостов включает в себя:

• установление исходных данных для проектирования;

• вычисление расчетного расхода 0 _р;

• определение глубины воды перед мостом;

• определение отверстия и длины моста;

• определение минимальной высоты моста;

• назначение укрепления у моста.

Установление исходных данных и расчетного расхода выполняется так: же, как и для труб. Полученные результаты заносят в ведомость исходных данных малых мостов и труб.

4.1 Определение глубины воды перед мостом

Глубина воды перед мостом H зависит от скорости протекания потока перед мостом. Так как скорости потока, под малыми мостами, как правило, превышают допустимые скорости для грунтов русла, то необходимо назначить укрепление русла.

Принимается желаемый тип укрепления (с расчетом расходом 0_р до 25 м³/c можно принимать каменную наброску), а затем по таблице 15 в зависимости от средней глубины потока и принятого укрепления устанавливается допустимая скорость Vдоп.

Таблица 15 - Допустимые скорости течения воды для укреплений

Тип укрепления

Размер камня, см.

Допускаемые скорости течения м/c, при средней глубине потока, м.

0,4

1,0

2,0

3,0

Одерновка плашмя

-

0,9

1,1

1,3

1,4

в стенку

-

1,5

1,8

2,0

2,2

Каменная наброска из булыжника с галькой

7,5

2,0

2,4

2,8

3,1

Грунты, укрепленные битумом

-

2,3

2,7

3,0

3,3

Одиночное мощение на щебне

15

2,5

3,0

3,5

4,0

То же

20

3,0

3,5

4,0

4,5

-«-

25

3,5

4,0

4,5

5,0

Одиночное мощение с подбором лица и грубым приколом на щебне

20

3,5

4,5

5,0

5,5

То же

25

4,0

4,5

5,5

5,5

-«-

30

4,5

5,0

6,0

6,0

Двойное мощение из рваного камня на щебне

15-20

3,5

4,5

5,0

5,5

Бутовая кладка из известняка

-

3,0

3,0

4,0

4,0

Бетон марки 150

-

6,0

7,0

8,0

9,0

Бутовая кладка из камня крепких пород

-

6,5

8,0

10,0

12,0

Бетонные лотки

-

12,0

14,0

16,0

18,0

Затем определяется наибольшая скорость под мостом - скорость в сжатом сечение потока V_c:

V_c = 1, 1 ×V_доп.

В большинстве случаев отверстия малых мостов рассчитывают по схеме свободного истечения.

Глубина воды перед мостом для схемы свободного истечения определяются:

H = 1, 46 × V_c²/g

g = 9, 81 м/c² - ускорение свободного падения.

4.2 Определение отверстия моста

Расчетное отверстие моста для схемы свободного истечения определяется:

b=

Для перекрытия расчетного отверстия моста по таблице 16 принимают типовое пролетное строение.

Причем расчетный пролет L_p. должен быть не менее расчетного отверстия b:

L_p ≥ b

Таблица 16 Основные размеры типовых пролетных строений

Серия типового проекта

Инвентарный

номер

Наименование проекта

Длина

пролетн.

строения

L_пр. м

Расчетный пролет

L_p, м

Строительная высота

h_кон. м

3.503-12

384/43

Унифицированные сборные пролетные строения из предварительно напряженного железобетона (пустотные плиты, армированные стержневой арматуры)

6,0

9,0

12,0

15,0

18,0

5,60

8,60

11,40

14,40

17,40

0,42

0,57

0,72

0,72

0,87

3.303-14

710/2

Сборные железобетонные пролетные строения для автодорожных мостов

12,0

15,0

18,0

11,36

14,06

18,76

11,40

14,40

17,40

10,76

13,46

16,18

1,02

1,02

1,17

1,02

1,02

1,17

3.503 - 29

Сборные железобетонные плитные мосты

6,0

9,0

5,63

6,68

0,42

0,57

4.3 Определение минимальной высоты моста

Минимальная высота моста для схемы свободного истечения определяется:

H_{мо min} = 0, 88 ×H + Z + h_кон.

Z - зазор от воды до низа пролетного строения.

Его значение принимают:

1. Z = 0,5 м - если на реке нет ледохода или карчехода;

2. Z = 1, 0 м - при ледоходе или карчеходе.

При проектировании продольного профиля проектную линию наносят не ниже полученного значения H_{M. min}

4.4 Определение длины моста

Длина моста при свайных опорах с заборными стенками определяются:

Z_M = ∑ L_пр. + ∑ α, где

∑ L_пр. - сумма длин пролетных строений перекрывающих пролеты моста

∑α - сумма зазоров между соседними пролетными строениями.

Значение зазора принимается α = 0,05 м

4.5 Укрепление у моста

За малыми мостами предусматривают укрепление русла, соответствующее скорости.

V = 1,5 × V_c

Длина укрепления за мостом определяется:

L_укр. = 2 × 1,5 ×H_нас.

H_нас. - высота насыпи у моста по продольному профилю.

Глубина ковша размыва h_раз. может быть определена по зависимости относительной глубины размыва n от относительной длины укрепления А.

A=
tg α = tg 45⁰ = 1 (под углом равным 45⁰ распределяется по ширине укрепления за мостом).

Затем по таблице 17, в зависимости от А определяется относительная глубина размыва n.

Таблица 17 - Относительная глубина размыва

A =

n=

A=

n=

A=

n=

0

1,55

4

0,60

8

0,45

1

1,00

5

0,55

9

0,40

2

0,80

6

0,60

10

0,40

3

0,65

7

0,50

Подставляют полученное значение n по таблице 17 в формулу и определяют глубину ковша размыва:

H_раз = n × H

Тип укрепления принимают бетоном класса не ниже В-20, толщиной не менее

10-15 см.

4.6 Пример проектирования малого моста

1. Расчетный расход Q_p=16,25 м³/с ( по заданию)

2. Средняя глубина потока h = 1,0 м ( по заданию)

3. Принимаем тип укрепления: каменная наброска.

Тогда допустимая скорость составит V_доп = 2,4 м/с (таблица 15)

4. Скорость в сжатом сечении:

V_c. = 1,1 V_доп. = 1,1 2,4 = 2,64 м/с

5. Глубина воды перед мостом :

H = 1,46 = 1,46 = 1,04 м

6. Расчетное отверстие моста :

b = = = 11,52 м

По таблице 16 принимаем типовое пролетное строение (учитывая, что L_p≥ b ) Сборные железобетонные пролетные строения для автодорожных мостов; серия типового проекта 3.503-14; инвентарный номер 710/2; длина пролетного строения L_пр. = 13,46 м ; строительная высота h_кон. = 1,02 м.

7. Минимальная высота моста:

H_{M0 min} = 0,88H+ Z +h_кон. = 0,88 × 1,04 + 1,0 +1,02 = 2,94 м

8.Длина моста.

Z_м. = L_пр. +2α = 14,06 + 2× 0,05 = 14,16 м

Опоры моста приняты свайные с заборной стенкой.

9. Укрепление у моста:

- скорость потока за мостом

V = 1,5 × V_c = 1,5 × 2,64 = 3,96 м/с

- при высоте насыпи у моста по продольному профилю H_нас. = 5,25 м

Длина укрепления за мостом составит:

L_укр. = 2× 1,5 H_нас. = 2,0×1,5×5,25 = 15,75 м

- относительная длина укрепления :

A = = = = 1,17 м

- по таблице 17 определяем относительную глубину размыва в зависимости от А:

n = 1,00 м

- тогда глубина ковша размыва составит:

h _разм. = n × H = 1,00 × 1,04 = 1,04 м

Тип укрепления назначаем бетоном класса В-20, толщиной 15 см.

Рис. 12 Схема малого моста

ГЛАВА 5 РАСЧЕТ ВОДОПРОПУСКНОЙ ТРУБЫ

5.1 Установление исходных данных

Чтобы запроектировать трубу, необходимо знать, какой расчетный расход воды Qp она должна пропустить. От величины и будет зависеть диаметр (отверстие) трубы.

Для определения Qp вычисляют:

а) расход от ливневых вод - Qл

б) расход от талых вод - Qт

Большее из этих двух значений принимается за расчетный расход Qр

1. Район проектирования - принимается по заданию.

2. Техническая категория дороги - то же.

3. Площадь водосборного бассейна (F, км²)- определяется по карте.

4. Длина главного лога (L, км) - то же.

5. Уклон главного лога (iл ‰) - определяется по карте и по формуле:

iл = × 1000‰

где Н_в - отметка верхней точки лога (м);

Н_т - отметка лога у трубы (м);

L - длина главного лога (м);

6. Уклон лога у сооружения (i_с) - определяется по карте и по формуле:

i_с = ×1000‰

h_b и h_н - точки, расположенные на 50м выше и на 50м ниже осевой точки трубы.

7. Грунты - принимаются по зданию.

8. Растительность, характеристика склонов и русла - определяются по карте.

9. Вероятность повышения паводка ВП% - по таблице 18

Таблица 18 - Вероятность повышения паводка ВП%

Сооружения

ВП%

Постоянные мосты на дорогах I-III категорий и трубы на дорогах I категории

1

Постоянные мосты на дорогах IV и V категорий и трубы на дорогах II и III категорий

2

Деревянные мосты и трубы на дорогах IV и V категорий

3

5.2 Определение максимального расхода ливневого стока

Максимальный расход ливневого стока определяется по формуле:

Qл = 16,7 × а₄ × k_t ×F ×α × φ (3)

16,7 - постоянный коэффициент;

а₄ - интенсивность дождя часовой продолжительности, мм/мин;

k_{t -} коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к интенсивности дождя расчетной продолжительности;

F - площадь водосборного бассейна, км²;

α - коэффициент потерь стока;

φ - коэффициент редукции.

Интенсивность дождя часовой продолжительности определяется по таблице 19 в зависимости от ливневого района и вероятности превышения паводка ВП

Таблица 19 - Интенсивность дождя часовой продолжительности

Порядковый номер ливневого района устанавливается по карте (рис. 13, приложение 4).

Коэффициент перехода k_tопределяется по таблице 20 в зависимости от длины лога (L, км) и от уклона лога (iл)

Таблица 20 - Коэффициент перехода k_t

Площадь водосборного бассейна F, км² определяется по карте. Водосборный бассейн оконтуривают, разбивают на элементарные фигуры и определяют площадь как сумму площадей этих фигур:

F = f₁ + f₂ + f₃ +...

Коэффициент потерь стока определяют по таблице 21 в зависимости от площади водосборного бассейна F, км² и от вида и характера поверхности (по карте, по заданию)

Таблица 21 - Коэффициент потерь стока

Вид и характер поверхности

Коэффициент при F, км²

0 - 1

1 - 10

10 - 100

Асфальт, скала без трещин, бетон

1

1

1

Жирноглинистые почвы, такыры и такыровые почвы

0,70 - 0,95

0,65 - 0,95

0,65 - 0,95

Суглинки, подзолы, подзолистые и серые лесные суглинки, сероземы и тяжелосуглинистые тундровые и болотные почвы

0,60 - 0,90

0,55 - 0,80

0,50 - 0,75

Чернозем обычный и южный, светлокаштановые почвы, лесс, карбонатные почвы, темнокаштановые почвы

0,55 - 0,75

0,45 - 0,70

0,35 - 0,65

Супеси, бурые и серо-бурые пустынно-степные, сероземы супесчаные и песчаные

0,30 - 0,60

0,20 - 0,55

0,20 - 0,45

Песчаные, гравелистые, рыхлые камениcтые почвы

0,25

0.15 - 0,20

0,1

Коэффициент редукции принимают по таблице 22 в зависимости от площади водосборного бассейна F, км²

Таблица 22 - Коэффициент редукции

Подставив найденные значения в формулу определим максимальный ливневый расход:

Qл = 16,7 × а₄ × k_t × F × × φ (м³/с)

Вычислим общий объем ливневых вод:

W = 60000 * (м³)

5.3 Определение максимального расхода талых вод

Qт = × σ₁ × σ₂ (м³/с)

Ko - коэффициент дружности половодья;

h_p- рассчетный слой суммарного стока, м;

n - показатель степени;

F - площадь водосборного бассейна, км²;

и - коэффициенты заозерности и заболоченности, они всегда принимаются: σ₁ = 1; σ₂ = 1.

Коэффициент дружности половодья Ko и показатель степени n принимаются по таблице 23 в зависимости от района проектирования дороги.

Таблица 23 - Коэффициент дружности половодья Ko и показатель степени n

Географический район (зона)

n

Ko

Лесотундровая зона

Европейская территория России и Восточная Сибирь

0,17

0,010 - 0,006

Западная Сибирь

0,25

0,103 - 0,010

Лесостепная и степная зоны

Европейская территория России

0,25

0,020 - 0,012

Северный Кавказ

0,25

0,030 - 0,025

Западная Сибирь

0,25

0,030 - 0,015

Зона засушливых степей и полупустынь

Западный и Центральный Казахстан

0,35

0,060 - 0,040

Горные районы

Урал

0,15

0,25 - 0,018

Карпаты

0,15

0,0045

Алтай

0,15

0,0025 - 0,0015

Камчатка

0,15

0,0010

Сахалин

0,15

0,0014-0,0020

Расчетный слой суммарного стока определяется по формуле:

h_p = h × Kp (мм)

h - средний многолетний слой стока, определяется по карте (рис. 14, приложение 5)

Kp - модульный коэффициент

Значение среднего многолетнего слоя стока h необходимо умножить на поправочные коэффициенты.

Поправочные коэффициенты

λ= 1,1 при глинистых почвах и холмистом рельефе;

λ = 0,9 при равнинном рельефе и песчаных почвах;

λ = 0,5 при особо больших потерях стока (сосновые леса на песках)

Модульный коэффициент Kp определяется по рисунку 15, в зависимости от коэффициента ассиметрии Сs, от коэффициента вариации Сv и от вероятности превышения паводка ВП.

Сначала определяют коэффициент вариации Сv: он определяется по карте на (рисунке 16), в зависимости от района проектирования дороги.

К значениям Сv, полученным по карте, необходимо вводить коэффициент Т:

Сv = Сv × Т

Таблица 24 - Коэффициент Т

F, км²

Т

0÷50

1,25

51÷100

1,20

Коэффициент ассиметрии Сs назначают:

Сs = 2Сv - для равнинных водосборов;

Сs = 3Сv - для водосборов, расположенных на северо-западе и северо-востоке РФ;

Сs = (3+4)Сv - для водосборов в горной местности.

Вычислив эти значения, определяют Kp по рисунку 15:

Рис. 15 Кривые модульных коэффициентов слоев стока

Затем определяют расчетный слой суммарного стока по формуле

h_p = h × Kp (мм)

Найденные значения подставляют в формулу и определяют максимальный расход талых вод Qт (м³/с)

Сравнивают значения расходов Qл и Qт и за расчетный Qл принимают большую величину:

Если Qл > Qт, то Qл = Qл

Если Qл > Qт, то Qл = Qт

5.4 Подбор отверстия трубы

Таблица 25 - подбор диаметра трубы

Тип оголовка

Диаметр

отвер

стия, м

Расход, м³/с

Глубина воды перед трубой, м

Скорость на выходе из трубы, м/с

Безнапорный режим

Портальный

0,75

0,25

0,41

1,40

0,40

0,62

1,70

0,60

0,79

2,00

0,74

0,90

2,20

Раструбный с

нормальным входным звеном

1,00

1,00

0,94

2,40

1,70

1,27

2,70

1,40

1,15

2,70

1,00

0,60

0,57

1,40

1,00

0,84

2,40

1,40

1,03

2,70

1,70

1,08

2,70

2,00

1,31

3,30

2,20

1,39

3,40

1,25

1,00

0,77

2,20

1,50

0,95

2,50

2,00

1,13

2,70

2,50

1,29

3,00

3,90

1,74

3,80

2,70

1,37

3,20

3,00

1,46

3,30

3,50

1,61

3,50

1,50

2,50

1,19

2,90

2,80

1,27

3,00

3,00

1,32

3,00

3,50

1,45

3,20

3,90

1,54

3,30

4,30

1,63

3,50

4,70

1,75

3,70

5,00

1,81

3,70

6,00

2,08

4,10

2,00

3,50

1,26

2,90

4,00

1,36

3,00

5,00

1,55

3,30

4,50

1,47

3,20

5,50

1,65

3,40

6,00

1,73

3,50

6,50

1,81

3,60

7,00

1,90

3,70

7,50

1,98

3,80

8,00

2,06

3,90

8,50

2,14

4,00

9,00

2,22

4,10

9,70

2,32

4,20

10,00

2,38

4,30

10,50

2,46

4,30

11,00

2,54

4,50

12,50

2,78

4,80

5.5 Определение минимальной высоты насыпи у трубы

При безнапорном режиме протекания потока:

Hmin = hтр+δ+Δ

Hmin - минимальная высота насыпи у трубы, м;

hтр - высота трубы в свету (hтр = d), м;

Δ - толщина засыпки трубы принимается равной:

Δ = 0,50 м при h_дo< 0,50 м

Δ > или = h_дoпри h_дo > 0,50 м

где h_{д.o -} толщина дорожной одежды

Ориентировочно h_д.oможно принимать:

V - IV категория - 0,5 м

III категория - 0,6 м

II категория - 0.6-0.7 м

h_ст- толщина стенок трубы или толщина звена трубы.

Толщина звена трубы принимается по таблице 22 в зависимости от диаметра d трубы.

Таблица 26

От

вер

стие d, м

Входное звено

Длина

оголов

ка, м

Высо

та насыпи

Ннасм

Толщи

на звена, м

Отверстие d, м

Входное звено

Длина

оголовка М,

Высо

та насы

пи Н_нас, м

Толщина звена, м

Высота h_bx, м

Длина l_{bx, м}

Высота h_bx, м

Длина l_{bx, м}

1,00

1,20

1,32

1,78

До 4,0

4,1-7,0

0,10

0,12

1,50

1,80

1,32

2,74

До 4,5

4,6-9,0

9.1-20,0

0,14

0,16

0,22

1,25

1,50

1,32

2,26

До 4,0

4,1-8,0

8,1-20,0

0,12

0,14

0,18

2,00

2,40

1,32

3,66

До 5,0

5,1-9,0

9,1-20,0

0,16

0,20

0,24

Полученные значения подставляют в формулу и определяют высоту насыпи у трубы:

Hmin = hтр+δ+Δ (м)

Из этой же таблицы 26 выписывают все геометрические размеры для своей трубы.

5.6 Определение длины трубы

Длина трубы зависит от высоты насыпи у трубы Ннас, которая определяется по продольному профилю после его проектирования.

Ннас должна быть не менее Нmin.

Ннас > или = Нmin

Длина трубы без оголовков определяется по следующим формулам:

1) При Ннас = или < 6,0 м:

L=+п * (1)

В - ширина земляного полотна, м;

m - коэффициент заложения откоса земляного полотна, принимается m=1,5;

dтр - диаметр трубы, м;

iтр - уклон трубы, принимается равным уклону лога у сооружения, который рассчитывали по формуле (см. выше)

n - толщина стенки оголовка, принимается равной n=0,35 м;

- угол между осью дороги и трубы, замеряется по карте.

2) При Ннас > 6,0 м длину трубы без оголовков определяют:

L=+п * (2)

Полная длина трубы

Lтр = L + 2М

Lтр - полная длина трубы, м;

L - длина трубы без оголовков, м;

М - длина оголовков, определяется по таблице 26

5.7 Назначение укрепления у трубы

Геометрические характеристики укреплений назначаются по таблице 27 в зависимости от отверстия трубы (d, м) и принятого расхода воды (Q, м³/с)

Таблица 27 - Геометрические характеристики укреплений

Отверстие d, м

Расход Q, м³/с

Длина укрепления

Ширина укрепления

Глубина ковша размыва Т, м

Высота камен. наброс. в ковше размыва

Длина укрепле

ния откоса Р, м

Вход

ной оголовок d, м

Выход

ной оголовок Д, м

Входной оголовок №1

Входной оголовок №2

1,0

до 3,5

2,0

2,0

6,6

7,2

1,0

0,5

3,5

1,25

6,0

2,5

2,0

7,4

7,9

1,1

0,75

4,1

1,50

3,9

4,0-8,5

3,0

2,0

3,0

8,0

8,5

8,7

1,0

1,1-1,3

0,50

0,55-0,75

4,7

2,0

до 3,9

4,0-16,5

3,5

2,0

3,0

9,3

9,9

10,5

1,0

1,0-1,6

0,50

0,60-1,10

5,8

Материал укрепления: монолитный бетон, бетонные плиты, мощение

Рис. 13 Карта ливневого районирования

Рис. 14 Карта среднего многолетнего слоя стока талых вод:

1 - районы, в которых расчетными для больших бассейнов являются расходы половодья; 2 - районы с более опасным ливневым стоком; 3 - горные районы

5.8 Пример расчета дорожной водопропускной трубы

Исходные данные:

1. Район проектирования - Ленинградская область.

2. Техническая категория - III

3. Площадь водосборного бассейна

F = f₁ + f₂ + … + f_n (км²)

где f₁,f₂, fn - площади элементарных фигур, определяемые

по карте F = 0,29 км²

4. Длина главного лога определена по карте Lл = 0,68 км

5. Уклон главного лога

iл = × 1000‰ где:

Нв - отметка поверхности земли верхней точки лога, м;

Нтр - отметка лога у трубы, м

Эти значения определены по карте.

6. Уклон лога у сооружения

i_с = ×1000‰

где hb, hн - отметки точек, расположенных на 50 м выше и ниже осевой точки трубы (определяется по карте)

hb = 149,02 м

hн = 148,96 м

iс = ×1000‰= 0.61

7. Грунт - супесь легкая

8. Растительность - смешанный лес, склоны пологие

9. Вероятность превышения паводка Вп% - согласно т.14, = 2%

1.Определение максимального расхода ливневого стока

Qл = 16,7 × а₄ × k_t ×F ×α × φ

Согласно т.16 k_t = 3,74

Согласно т.17 4 = 0,3

Согласно т.18 = 0,76

F = 0,29 км²

Qл = 16,7 * 0,74 * 3,74 * 0,29 * 0,3 * 0,76 = 3,05 (м³/с)

Полный объем стока ливневых вод

W = 60000 * (м³)

W = 60000 * (м³)

2.Определение максимального расхода талых вод

Qт = × σ₁ × σ₂ (м³/с)

К_о =0,01

hр = h * Кр

n = 0,17

Согласно рис. 2: h = 140 мм

Т. к. рельеф равнинный, почвы песчаные = 0,9

Тогда h = 140 * 0,9 = 126 мм

Коэффициент вариации Cv определен: Cv = 0,35

Поправочный коэффициент Т = 1,25

Тогда Cv = Cv *T

Cv=0.35*1.25=0.44

Коэффициент ассиметрии Cs для водосбора, расположенного не СЗ РФ:

Cs = 3Cv

Тогда Cs = 3 * 0,44 = 1,32

Модульный коэффициент Кр определен в соответствии со значениями ВП,

Кр = 2,3

Тогда: hр = h * Кр; hр = 126 * 2,3 = 290 мм

Расход талых вод:

Qm = = 0,81 (м³/с)

Следовательно расчетным будет значение Qр = 3,05 м³/с

3. Подбор отверстия трубы

Согласно т. 25 d = 1,5 м; Q = 3,50 м³/с

Глубина воды перед трубой Н = 1,45 м

Скорость на выходе из трубы U= 3,20 м/с

Определение минимальной высоты насыпи у трубы

Hmin = hтр+δ+Δ (м)

hтр = d = 1,5 м

согласно т. 26 δ = 0,14

Δ=0.6м

Тогда: Hmin = 1,5 + 0,14 + 0,6 = 2,24 (м)

Согласно т. 26, высота входного звена h_bx= 1,80 м;

длина входного звенаl_bx= 1,32 м;

Длина оголовка М = 2,74 м

4. Определение длины трубы

Длину трубы можно определить расчетом, используя формулы 1, 2

5. Назначение укрепления у трубы

Характеристики укреплений назначаются согласно т. 27.

В этом разделе оформляют:

1) Ведомость расчетных данных искусственных сооружений;

2) План водосборного бассейна;

3) Схему водопропускной трубы с указанием размеров.

Схема трубы рис.17

ГЛАВА 6 ОБУСТРОЙСТВО ДОРОГИ

Для обеспечения удобного и безопасного движения по автомобильным дорогам необходимо предусмотреть мероприятия по их обустройству. К числу таких мероприятий относятся:

• Площадки для остановки автобусов и автомобилей

• АЗС и СТО

• Автовокзалы, автостанции и автопавильоны

• Сооружения дорожно-эксплуатационной службы

• Посты ГАИ

• Дорожные знаки

• Разметка проезжей части

• Ограждающие сооружения

• Пересечения и примыкания дорог

При проектировании дорог должен быть предусмотрен комплекс мероприятий по обслуживанию и организации движения. Необходим осмотр автомобилей, их заправка и так далее. С этой целью на дороге проектируются специальные площадки для остановки автомобилей. Планировка этих площадок зависит от количества останавливающихся автомобилей (но не менее пяти), от рельефа местности, от наличия исторических памятников или иных достопримечательностей в районе строительства. Такие площадки устраивают около придорожных столовых, магазинов, красивых мест. Расстояние между ними определяется категорией дороги. Стоянки располагают на дорогах 1 и 2 категорий не реже чем через 10-15 км, на дорогах 3 категории через 20-30 км. И через 45 -55 км на дорогах 4 категории. Ниже приведены возможные варианты таких площадок.

Рис.18 Схемы площадок с параллельным (а) и перпендикулярным расположением относительно дороги (б) для стоянок автомобилей в зоне автобусных остановок.

Рис. 19 Размещение площадки с учетом местности (Венгрия)

Рис.20 Схема площадки для стоянки на перегоне (французский вариант)

Рис.21 Схема площадки для стоянок на перегоне

1 - легковые автомобили; 2 - грузовые; 3 - смотровая эстакада; 4 - туалет

6.1 Автобусные остановки

Рис. 22 Элементы автобусной остановки

Рис. 23 Автобусные остановки на дорогах II-III категорий с пешеходным переходом в одном уровне в зоне пересечения и примыкания дорог

Рис. 24 Разметка дорог у автобусных остановок на дорогах

II-IV категорий

К техническим средствам организации дорожного движения относятся дорожные знаки подразделяются на :

• Предупреждающие

• Приоритета

• Запрещающие

• Предписывающие

• Информационно-указательные

• Сервиса

• Дополнительная информация

Рис.25

6.2 Установка дорожных знаков

Как и дорожные знаки, разметка применяется для упорядочения дорожного движения, которая производится в соответствии с требованиями ГОСТ 13508-74 и ГОСТ 23457-86. Она может быть горизонтальная и вертикальная. В горизонтальную входят линии, надписи, стрелы и другие обозначения на проезжей части. При этом горизонтальная разметка может быть продольной и поперечной.

В вертикальную разметку входят линии и обозначения наносимые на элементах опор мостов, путепроводов, тоннелей.

Для каждого вида разметки установлены размеры, цвет и правила применения.

Таблица 28- Горизонтальная разметка

Продолжение табл. 28

Продолжение табл.28

Продолжение табл. 28

Продолжение табл. 28

Продолжение табл. 28

Окончание табл. 28

6.3 Разметка на дорогах вне населенных пунктов

Рис. 26 Размещение технических средств организации движения в местах производства дорожных работ

Рис. 27 Разметка автомобильных дорог

Библиографический список

Основная литература

1. СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги»

2. СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика»

3. Л.Л. Лавриненко. Изыскания и проектирование автомобильных дорог. - М.: Транспорт, 1991.

4. Федотов Г.А. Проектирование автомобильных дорог. Справочная энциклопедия дорожника. Т5.-М.:Информавтодор, 2007

5. Федотов, Г.А. Изыскания и проектирование мостовых переходов. - М.: Академия, 2005

6. В.Ф. Бабков, О.В. Андреев. Проектирование автомобильных дорог.- М.: Транспорт, 1986.

7. И.М. Красильщиков. Проектирование автомобильных дорог.- М.: Транспорт, 1994.

8. СНиП 02.05.02-85* Автомобильные дороги.

9. А.П. Глушков и др. Изыскания и проектирование аэродромов. 2-е изд.-М.: Транспорт, 1992.

10. Е.М. Лобанов. Транспортная планировка городов.- М.: Транспорт, 1990.

11. Руководство пользователя «Robur - Автомобильные дороги». СПб, Научно-производственная фирма ТОПОМАТИК, 2007

12. Условные знаки для топографических планов масштаба 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. Роскартография, 2004 г

13. Техэксперт: дорожное строительство. Нормативные материалы по проектированию. Информационная система, СПб, 2009

14. Г.И. Глушков и др. Изыскания и проектирование аэродромов. Справочник.- М.: Транспорт,1991

Г.И. Глушков и др. Изыскания и проектирование мостовых переходов. Справочник.- М.: Транспорт,1991

15. Вернер Зоммер Руководство чертежника, конструктора, архитектора. М. БИНОМ, 2006

16.Консультант плюс: технические нормы и правила

Дополнительная литература

ВСН 8-89 Инструкция по охране природной среды при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог, 1989.

1. ВСН-182-91. Нормы на изыскания дорожно-строительных материалов, проектирование и разработку притрассовых карьеров для дорожного строительства. - М.: Минтрансстрой, 1992

2. А.П. Глушков и др. Изыскания и проектирование аэродромов. 2-е изд.-М.: Транспорт, 1992

3. Г.И. Глушков и др. Изыскания и проектирование аэродромов. Справочник.-М.: Транспорт, 1991

4. Г.И. Глушков и др. Изыскание и проектирование мостовых переходов. Справочник.-М.: Транспорт, 1991

5. И.М. Красильщиков. Проектирование автомобильных дорог. - М.: Транспорт, 1994

6. Л.Л. Лавриненко. Изыскания и проектирование автомобильных дорог. - М.: Транспорт, 1991.

7. Н.А. Митин, Таблицы для разбивки кривых на автомобильных дорогах. - М.: Недра, 2010

Средства обучения:

1. Техэксперт: дорожное строительство. Нормативные материалы по проектированию. Информационная система, СПб, 2009

2. Персональный компьютер

3. Программные продукты: Robur, AutoCAD

4. Образцы топографических планов, технических отчетов, проектной документации

Приложение 1

Тематика курсовых проектов

по профессиональному модулю ПМ 01«Участие в изыскании и проектировании автомобильных дорог и аэродромов» специальности

270831 «Строительство и эксплуатация автомобильных дорог и аэродромов»

1.Проект автомобильной дороги 4 категории в Московской области

2.Проект автомобильной дороги 4 категории в Нижегородской области

3.Проект автомобильной дороги 4 категории в Курской области

4.Проект автомобильной дороги 4 категории в Мурманской области

5.Проект автомобильной дороги 4 категории в Тверской области

6.Проект автомобильной дороги 4 категории в Липецкой области

7.Проект автомобильной дороги 4 категории в Самарской области

8.Проект автомобильной дороги 4 категории в Кировской области

9.Проект автомобильной дороги 4 категории в Ленинградской области

10.Проект автомобильной дороги 4 категории в Тюменской области

11.Проект автомобильной дороги 4 категории в Республике Чувашия

12.Проект автомобильной дороги 4 категории в Краснодарском крае

13.Проект автомобильной дороги 4 категории в Ростовской области

14.Проект автомобильной дороги 4 категории в Республике Татарстан

15.Проект автомобильной дороги 4 категории во Владимирской области

16. Проект автомобильной дороги 3 категории в Пермской области;

17. Проект автомобильной дороги 4 категории в Вологодской области;

18. Проект автомобильной дороги 4 категории в Тамбовской области;

19. Проект автомобильной дороги 3 категории в Мордовской республике;

20. Проект автомобильной дороги 3 категории в Липецкой области;

21. Проект автомобильной дороги 3 категории в Ставропольском крае;

22. Проект автомобильной дороги 3 категории в Орловской области;

23. Проект автомобильной дороги 3 категории в Пензенской области;

24. Проект автомобильной дороги 3 категории в Краснодарском крае;

25. Проект автомобильной дороги 4 категории в Ивановской области;

26. Проект автомобильной дороги 3 категории в Ульяновской области;

27. Проект автомобильной дороги 4 категории в Тверской области;

28. Проект автомобильной дороги 3 категории в Рязанской области;

29. Проект автомобильной дороги 4 категории в Брянской области;

30. Проект автомобильной дороги 3 категории в Ярославской области;

31. Проект автомобильной дороги 4 категории в Саратовской области.

Приложение 2

ГБОУ СПО «ПЕРЕВОЗСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой_______________

___________________________

«____»_______________ 2013 г.

Задание на выполнение курсового проекта по дисциплине «Изыскания и проектирование автомобильных дорог и аэродромов» студента дневного отделения 2 курса группы 2151 специальности 270831 «Строительство и эксплуатация автомобильных дорог и аэродромов»

Тема:

Исходные данные 1. Район проектирования

2. Топографический план масштаба 1 : 2000 с сечением горизонталей через 1м и указанием начального и конечного пунктов участка дороги

3. Расчётная перспективная интенсивность движения

4. Состав движения

Марка автомобиля

Содержание, %

Марка автомобиля

Содержание, %

КАМАЗ - 5511

24

ГАЗ 53а

9

ЗИЛ - 130

20

Икарус 250

2

Камаз 5410

11

МАЗ

15

ПАЗ 3201

4

Легковые

-

5.Ежегодный рост интенсивности движения

6. Грунтовый разрез растительный слой

7. Глубина залегания грунтовых вод

8. Типы местности по характеру и степени увлажнения (гидрологические условия) назначить по продольному профилю

9.Наименование местных дорожно-строительных материалов принять по литературным источникам

Состав курсового проекта 1.ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Задание Введение

Раздел 1. Общие данные

1.1 Экономическая характеристика района проектирования

1.2 Климатическая характеристика района проектирования

1.3 Роза ветров

1.4 Нормы проектирования 1.5 План трассы дороги. Описание трассы

1.5.1 Ведомость углов поворота

Раздел 2. Строительные решения

2.1 Земляное полотно 2.1.1 Определение рекомендуемой рабочей отметки 2.1.2 Определение точек нулевых работ 2.1.3 Описание продольного профиля 2.1.4 Проектирование поперечных профилей 2.1.5 Ведомость объёмов земляных работ 2.1.6 Проектирование водоотвода 2.2 Дорожная одежда 2.2.1 Расчёт вариантов дорожной одежды 2.2.2 Сравнение вариантов дорожной одежды 2.3 Искусственные сооружения. Расчёт трубы 2.3.1 Схема трубы 2.3.2 Расчёт моста 2.3.3 Схема моста 2.4 Обустройство дороги 2.4.1 Схема пересечения (примыкания) с автомобильной дорогой

2.4.2 Ведомость оградительных приспособлений 2.4.3 Озеленение дороги 2.5 Охрана окружающей среды

2.ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 1 лист: План трассы; 2 лист: Продольный профиль; 3 и 4 листы: Поперечные профили...

3.ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги»

2.СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика»

3.Лавриненко Л.Л. «Изыскание и проектирование автомобильных дорог». - М.: Транспорт, 1991 г.

4. Техэксперт: дорожное строительство. Нормативные материалы по проектированию. Информационная система, СПб, 2009

5.Федотов Г.А., Поспелов П.И. Изыскание и проектирование автомобильных дорог -М: Высшая школа 2009

6. А.П. Глушков и др. Изыскания и проектирование аэродромов. 2-е изд.-М.: Транспорт, 1992.

7.Методические указания по расчёту конструкций дорожных одежд нежёсткого типа. ПСК

8.Методические указания по расчёту искусственных сооружений. ПСК

9. Методические указания по оформлению курсовых и дипломных проектов. ПСК

10. Методические указания по обустройству дороги. ПСК

11. Методическое пособие «Основные нормы проектирования для дорог 3 категории».

Дата выдачи задания ________________ Дата сдачи проекта ________________ Руководитель: _______________________________Гришанов А.Н

Пример оформления титульного листа Приложение 3

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования

«Перевозский строительный колледж»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по профессиональному модулю:

ПМ01Участие в изыскании и проектировании автомобильных дорог и аэродромов____________________________________________________

МДК 01.01Изысание и проектирование ____________________________

специальность: «270831 Строительство и эксплуатация автомобильных дорог и аэродромов_____________________________________________

______________________________________________________________

ТЕМА: Проект дороги категории в области

Утверждена приказом № от

Выполнил

Студент

Группа курс

Номер зачетной книжки

Форма обучения

Исполнитель _______________ ________________

подпись « ___» ___________

Дата сдачи

Проект защищен с оценкой

«_______________________»

прописью

Руководитель_______________ _________________

подпись

« ___» ___________

Дата сдачи

Перевоз

20. г

Приложение 4

Приложение 5

Составители: Гришанов Алексей Николаевич

Карпова Татьяна Валентиновна

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по курсовому проектированию

Подписано в печать 22.03.2013

Перевозский строительный колледж

607400, Перевоз, пр-т. Советский, 27