Краткое описание природно-климатических условий района проектирования

Введение

 

Проект содержит результаты проектирования автомобильной дороги в Нюрбинском районе оптимальные варианты проектирования решений назначены на основе техническо-экономического обоснования, инженерно-геологические изыскания, инженерно-экологические изыскания, расчёт продольного и поперечных профилей, водоотвод.

 

Цель проекта: закрепить у студентов основные принципы проектирования автомобильных дорог, развить навыки трассирования по карте и проектирования продольного профиля, подсчета объема земляных работ, а также расчета стоимости строительства автомобильных дорог общего пользования.

Исходные данные

 

1. Исходная интенсивность движения: 1000 авт./сут. (в тр. ед.);

2. Коэффициент ежегодного прироста интенсивности движения K=1.05;

3. Состав движения указан в таблице 1:

Таблица 1

№№ п/п	Тип транспортных средств	Доля от общей интенсивности движения, %
	Легковые автомобили
	Мотоциклы с коляской
	Мотоциклы и мопеды
	Грузовые автомобили с грузоподъемностью 2т
	тоже 6т
	тоже 8т
	тоже 14т
	тоже свыше 14т
	Автобусы (по п.5)
Итого

1.4. Район проложения трассы: Нюрбинский район;

 

План трассы

3.1 Прокладка трассы дороги от пункта «А» до пункта «В» в двух вариантах

В соответствии с заданием нам были даны две точки А и В, на карте масштаба 1:10000, сечение горизонталей через 2,5 м(см. приложение 1). Точка А – начало трассы, которую мы должны запроектировать. Прямые участки трассы рекомендуется ограничивать 1,5-2 км. Следует избегать и очень короткие прямые вставки между кривыми водитель должен иметь возможность оценить ситуацию на дороге.

Методика проложения трассы автомобильной дороги:

Автомобильная дорога относится к III–ой категории автомобильных дорог. Варианты трассируем в обход населённых пунктов, с пересечением минимального количества рек, оврагов, возвышенностей. В процессе детального анализа топографических условий местности наносим контрольные точки, через которые целесообразно проложить варианты трассы.

Угол поворота связан с выходом трассы на основное направление от А к точке В.

На следующем этапе трассы вписываем круговые кривые.

Значение радиусов и кривых в плане выбираем с учётом безопасности и комфортности движения, по возможности принимаются большие радиусы.

Пикетаж начала (НК) и конца (КК) кривой для угла определяется по схеме:

ВУ₁ – Т₁ = НК₁; НК₁ + К₁ =КК₁;

Для остальных углов находится аналогичным способом.

По известному пикетажу начала и конца кривых осуществляется вычисление длины прямых вставок:

и т.д.

Разбиваем трассу на пикеты с учётом вписанных кривых.

Для расчёта второго варианта используем аналогичные методы проложения трассы автомобильной дороги.

 

Ведомость высотных отметок

1 вариант:

№ п/п	Отметки,м	(x-80):5
А	144.4	12.88
	144.7	12.94
		12.8
		12.6
	142.2	12.44
	143.2	12.64
	146.5	13.3
	147.5	13.5
	149.2	13.84
	149.5	13.9
	152.5	14,5
		14,2
	150.4	14,08
	150.2	14,04
	153.3	14.66
	151.5	14.3
		14.88
	153.8	14.76
		14.2
	152.4	14.48
	154.1	14.82
	152.4	14.48
	152,3	14.46
	152.5	14.5
	153.7	14.74
	157.5	15,5
	153.7	14.74
		14.8
	154.5	14.9
		15,4
		15,6
	158,2	15,64
	156.8	15,36
		15,2
	155.5	15,1
	152.3
		14.46
Б	156,25	14.4

 

 

II вариант:

1. III категория

2. V=100 км/ч

3. R=600м

4. ᾳ=36◦

5. l1-2=940м

6. l 2-3=3210м

Определить: 1. Длину перехода кривой L. L= = 70.9219м

2. Угол ᵩ= =3,3879◦

3. Проверка условия ᾳ≥2 ᵩ 50◦≥6,7758◦

4. Координаты Хо= 70,9219- 7

с= R*L=600*70.9219=42553.14

Уо= =1.4

5. Определение смещение круговой кривой

Р=Уо- R*(1-Cos ᵩ)= 1.4-600*(1-0.998)=0.3514

6. Определение длину t t=Xo-R*Sin ᵩ= 70.897-600*0.0909=35.443м

7. Определение длину короткой кривой

Ко=

8. Определение Т с учетом движение Р Т=(R+P)*tg = (600+0.3514)*tg36/2=218.09

9. Определение Б с учетом дв.Р Б=(R+P)*( -1)=30.89

 

10.Определение Д¢ =2*(Т+t)-(2L+Ko)=2*(218.09+35.439)- (2*70.9219+305.88)=59.3422

11.Определение длину нового

Тн=Т+t= 218.09+35.443=253.533

12. Определение пикетажного положения опорных точек

пкнт

пкнз

пккз

пккт

 

 

ПКНТ=0

ПКНЗ=l1-2-(T+t)=940-253.533=686.467

ПККЗ=ПКНЗ+(К+2L)=686.467+(305.88+2*70.9219)=1134.1908

ПККТ=(l_1-2+l_2-3)-Д=4150-59.3422=4090.6578

 

Ведомость высотных отметок

 

2 вариант:

№ п\п	Отметки, м	(x-80):5
А	144.5	12.9
		12.8
	143.7	12.74
		12.6
	142.6	12.52
	142.2	12.44
	142.7	12,54
	142.5	12,5
	143.7	12,74
	147.5	13.5
		14.8
	155.7	15.14
	156.2	15.24
	156.6	15.32
	156.6	15.32
	155.5	15.1
	154.2	14,84
	153.1	14,62
		14.2
	151.4	14.28
	151.6	14.32
	151.3	14.26
	151.2	14.24
	151.4	14.28
	152.5	14.5
	153.7	14.74
	156.8	15.36
	154.5	14.9
		14.6
		14.4
	151.8	14.36
	152.5	14.5
		15,2
		15,6
	158,3	15,66
	157.2	15.44
	156.5	15,3
		15,2
		14.8
Б		14.4

 

Азимуты и Румбы.

Для определения румба последующего направления по измеренному углу строят схему, как показана на рисунке, и по направлению угла поворота вправо или влево вычисляют величину и определяют название румба.

 

 

1 вариант: линия l_1-2 линия l_2-3:

 

 

 

А₁=111◦ r=A₁=111◦ ЮВ А₂=А₁+ =111◦+12◦=123◦ r=180◦-

-123◦=57◦ ЮВ

 

2 вариант: линия l_1-2 линия l_2-3:

 

 

 

А₁=130◦ r=A₁=130◦ ЮВ А₂=А₁+ =130-36◦=94◦ r=180◦-

-86◦=86◦ ЮВ

 

Продольный профиль

Продольный профиль разрабатывают для каждого варианта трассы. Форма продольного профиля должна соответствовать ГОСТ Р 21.1701–97 [см. приложение 2и 3].

Проектирование продольного профиля заключается в нанесении проектной линии в соответствии с принятыми техническими нормативами, рельефом местности и местными природными условиями.

Соединяем все точки и проводим красную линию.

Расчет уклонов:

 

 

1 вариант:

1 участок. i= = =0.013*1000=13%◦

2 участок. i=0

3 участок. i= =0

4 участок. i= 0.006428*1000=6.428%◦

5 участок. i= =0.009*1000=9%◦

6 участок. i= =0.00075*1000=0.75%◦

7 участок. i= =0.0018*1000=1.8%◦

8 участок. i= =0

9 участок. i= =0.000833*1000=0.833%◦

10 участок. i= =0.01535*1000=15.35%◦

 

 

2вариант:

1 участок. i= =0.006*1000=6%◦

2 участок. i= =0

3 участок. i= =0.021*1000=21%◦

4 участок. i= =0.0062*1000=6.2%◦

5 участок. i= =0.002833*1000=2.833%◦

6 участок. i= =0.0062*1000=6.2%◦

7 участок. i= =0.003*1000=3%◦

8 участок. i= =0.004*1000=4%◦

9 участок. i= =0.013333*1000=13.333%◦

 

Поперечный профиль

Поперечные профили земляного полотна проектируют на основе продольного профиля с учетом типовых проектов, грунтов, рельефа местности, возможности снежных заносов. Рекомендации по проектированию поперечных профилей даны в СНиП 2.05.02–85* [см. приложение 4,5,6 и 7].

По согласованию с руководителем разрабатывают 3–4 поперечных профиля, привязанных к характерным местам земляного полотна.

При проектировании необходимо назначить поперечные уклоны проезжей части и обочин, крутизну откосов [2, таблица 7, п.п. 4.16, гл. 6], водоотводные сооружения [2, п.п. 6.60].

Обоснование принятых решений приводят в пояснительной записке.

 

 

Отгон виража.

Автомобильная дорога в плане состоит из прямых участков, соединённых кривыми(см, приложение 7 и 8). Эти кривые участки дороги вписываются обычно дугами окружности радиусом разной величины. При движении автомобиля по кривому участку дороги (по кривой траектории) на него действуют центробежные силы, стремящиеся сдвинуть автомобиль или опрокинуть его во внешнюю сторону кривой. Величина этой центробежной силы С прямо пропорциональна квадрату скорости V и обратно пропорциональна радиусу кривого участка автомобильной дороги R.

Особенно опасным становится движение с расчётной скоростью по кривым малого радиуса.

Поэтому на кривых R < 3000 м для дорог I и II категорий и R < 2000 м для дорог III и IV категорий для повышения устойчивости автомобиля при движении его с расчётной скоростью по кривой, устраивается вираж. Вираж устраивается на всём протяжении круговой кривой. Поскольку на вираже устраивается двухскатный поперечный профиль, то необходимо иметь участок дороги определённой длинны –L, для перехода от двухскатного профиля покрытия на прямой к односкатному на круговой кривой (на вираже). Этот участок автомобильной дороги называется отгоном виража.

 

Для расчёта отгона виража нам потребуются следующие данные:

Номер угла поворота - №2;

Радиус кривой в плане – R= 1000;

Поперечный уклон дорожной одежды – i_д = 20 ^о/_оо;

Поперечный уклон обочин – i_о = 40 ^о/_оо;

Поперечный уклон виража – i_в = 30 ^о/_оо;

 

В начале разбиваем переходную кривую, длинной 70,92 м, на равные участки и находим пикетные положения каждого поперечника. Затем находим величину изменения уклона в поперечном профиле по формуле:

 

где n – количество участков на переходной кривой.

С соответствующими уклонами вычисляем отметки оси дороги, внутренней кромки, внутренней бровки, внешней кромки, внешней бровки. Они сведены в таблицу на приложении 4. По выше перечисленным отметкам строим продольный профиль отгона виража, смотри приложение 4.

2.4.3 Определение рабочих отметок и расчет объемов земляных работ

 

6.Технико-экономическое обоснование вариантов трассы автомобильной дороги

При проектировании автомобильной дороги в процессе проложения ее на карте, топографическому плану или на местности для получения правильного решения прибегают к вариантному трассированию. Рациональный вариант трассы дороги выбирают на основе сравнения по следующим показателям: технико-эксплуатационным; эксплуатационно-транспортным; общестроительным; экономическим.

Принятые при проектировании вариантов трассы элементы плана и продольного профиля, конструкции дорожных одежд, искусственных сооружений и другие инженерные решения должны быть целесообразными и обоснованными.

 

Графические приложения

Приложение 1: План трассы

Приложение 2: Продольный профиль I трассы

Приложение 3: Продольный профиль II трассы

Приложение 4: Поперечные профили земляного полотна I трассы (насыпь)

Приложение 5: Поперечные профили земляного полотна II трассы (насыпь)

Приложение 6: Поперечный профиль земляного полотна I трассы (выемка)

Приложение 7: Поперечный профиль земляного полотна II трассы (выемка)

Приложение 8: Отгон виража I трассы

Приложение 9: Отгон виража II трассы

 

Заключение

 

В результате проделанной работы спроектирована автомобильная дорога III категории, протяженностью 4,030 км.

В ходе работы мы узнали, как проектировать автомобильные дороги, в том числе:

- Климатические условия;

- Рельеф местности;

- Почвенно – грунтовые условия;

- Гидрологические и гидрографические условия;

- Технические нормы автомобильной дороги;

- Определили категории автомобильной дорог;

- Проверили пропускную способность полосы движения;

- Определили ширину проезжей части;

- Определили ширину земляного полотна;

- Определили минимальный радиус кривых в плане;

- Определили расстояния видимости в профиле;

- Определили максимальный продольный уклон;

- Определили минимальный радиус вертикальных кривых;

- Построили продольный профиль;

- Определили высотные отметки пикетов соответствующих высотным отметкам рельефа местности;

- Рассчитали азимуты и румбы;

- Рассчитали вертикальные кривые;

- Определили рабочие отметки и рассчитали объем земляных работ;

-Проектировали поперечные профили;

- Проделали отгон виража;

- Проделали технико-экономическое обоснование;

 

 

Введение

 

Проект содержит результаты проектирования автомобильной дороги в Нюрбинском районе оптимальные варианты проектирования решений назначены на основе техническо-экономического обоснования, инженерно-геологические изыскания, инженерно-экологические изыскания, расчёт продольного и поперечных профилей, водоотвод.

 

Цель проекта: закрепить у студентов основные принципы проектирования автомобильных дорог, развить навыки трассирования по карте и проектирования продольного профиля, подсчета объема земляных работ, а также расчета стоимости строительства автомобильных дорог общего пользования.

Исходные данные

 

1. Исходная интенсивность движения: 1000 авт./сут. (в тр. ед.);

2. Коэффициент ежегодного прироста интенсивности движения K=1.05;

3. Состав движения указан в таблице 1:

Таблица 1

№№ п/п	Тип транспортных средств	Доля от общей интенсивности движения, %
	Легковые автомобили
	Мотоциклы с коляской
	Мотоциклы и мопеды
	Грузовые автомобили с грузоподъемностью 2т
	тоже 6т
	тоже 8т
	тоже 14т
	тоже свыше 14т
	Автобусы (по п.5)
Итого

1.4. Район проложения трассы: Нюрбинский район;

 

Краткое описание природно-климатических условий района проектирования

Территория района составляет – 52.4 тыс км². Расположен на Центрально-Якутской равнине. Население 25257 человек.

1.1. Климатические условия

Климат резко-континентальный. Средняя температура января -36..-38 ^оС, июля +16..+18 ^оС. Осадков выпадает 200-250 мм в год.

 

1.1.1. Дорожно-климатический график

Среднемесячная и годовая температура воздуха, °С

 

Республика, край, область, пункт	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
г.Покровск	−39,7	-33,7	-21,1	-5,4	6,7	15,2	18,6	14,4	5,7	-8,1	-27,2	-38,1	-9,3

 

 

 

Осадки

Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ	Ⅵ	Ⅶ	Ⅷ	Ⅸ	Ⅹ	Ⅺ	Ⅻ
-16	-9	-7	-11	13	46	26	40	67	-14	-42	-12

 

 

 

1.1.2. Роза ветров

Направление и скорость ветра

Таблица. Январь %

Направление ветра	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Количество повторений %
Скорость м/с	3,3		-	1,4	3,4	2,9		2,8

 

Таблица. Июль %

Направление ветра	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Количество повторений %
Скорость м/с	2,9		2,6	2,9	3,2	3,5	3,5	3,7

 

 

 

1.2.Рельеф местности

Рельеф равнинный. Крупная река – Вилюй.

 

1.3. Почвенно-грунтовые условия

Улус располагает запасами строительных материалов, среди которых: суглинок, глина, гравийно-песчаный материал, песок, уголь.

 

1.4.Гидрологические и гидрографические условия

Основной водной артерией Нюрбинского района является река Вилюй протяженностью 2650 км, с площадью бассейна 454 тыс. км, с крупным притоком реки Марха, длиной 1181 км.

Вилюй и Марха транзитные реки. Бассейн Вилюя – важный регион Якутии. Основное развитие здесь получили мясо-молочное животноводство, оленеводство, табунное коневодство, охота и рыболовство. В годы Советской власти появилась добывающая промышленность. Открытие коренных месторождений алмазов, природного газа и других полезных ископаемых существенно изменило облик края, дало жизнь многим современным рабочим посёлкам.

В 1967 г. вошла в строй Вилюйская гидравлическая электрическая станция (ГЭС) - первое крупное гидротехническое сооружение на многолетней мерзлоте на территории Республики Саха (Якутия). Площадь Вилюйского водохранилища 1200 км?, объём 9,7 км³, длина 400 км при наибольшей глубине 70 метров, средняя глубина 8 м, уровень водохранилища колеблется в пределах 18,5 м. Плотина глухая, каменно-набросная, высотой 70 м, преграждает реку на 1312 км от устья.