Обоснование необходимости строительства автомобильной дороги А-В

 

Дорога необходима, чтоб обеспечить перевозку пассажиров и грузоперевозки между пунктами А и В. А так же для обеспечения удобной транспортной сети района проектирования.

 

1.3. Обоснование технической категории дороги

 

Категория проектируемой дороги устанавливается в зависимости от заданной расчетной среднесуточной интенсивности движения и на последний год перспективного периода (перспективной интенсивности). Перспективный период для дорог общей сети при назначении их категории, проектировании элементов плана и поперечных профилей принимается равным 20-ти годам.

 

N_i=N₀*К^t, (1.3.)

 

где N_{1 -} перспективная интенсивность;

N_{0 -} исходная интенсивность движения на первый год перспективного периода;

t - последний год перспективного периода, для дорог общей сети t=20;

К- коэффициент ежегодного прироста интенсивности в долях единицы.

N₀ = 810 авт/сут; К = 1,05; t = 20 лет;

N = 810 * 1.05²⁰ = 2146,5 авт/сут

Так как по заданию на проектирование дорога имеет областное значение и перспективная интенсивность движения составляет 2146,5 авт/сут, то назначаем для нее III категорию. Нормы проектирования для дороги областного значения III категории – СНиП 2.05.02-85. [1]

 

 

Расчет и обоснование технических норм проектирования

Рекомендуемые технические нормы назначают по СНиП 2.05.02-85 в зависимости от категории автомобильной дороги и расчётной скорости движения. Технические нормы приведены в таблице 1.2.

По СНиП 2.05.02-85 перспективная интенсивность движения составляет 600 автомобилей в сутки, проектируем дорогу III категории.

 

 

Таблица 1.2.

Технические нормы проектирования дороги.

 

Наименование норм	Величины норм
рекомендуемые СНиП 2.05.02-85	принятые при проектировании
Расчетная скорость движения, км/ч: -основная -на трудных участках
Число полос движения
Ширина полосы движения, м	3,5	3,5
Ширина обочины, м, в том числе укрепленной
-по типу проезжей части	0,5	0,5
-каменными материалами	1,5	1,5
-засевом трав	0,5	0,5
Наибольший продольный уклон, ‰
Наименьшее расстояние видимости, м -для остановки
-встречного автомобиля
Наибольшие радиусы кривых, м - в плане
- в продольном профиле выпуклых
- в продольном профиле вогнутых

 

Вывод: При проектировании дороги не все технические нормы выдержанны. Радиус кривой в плане, ниже максимально допустимого.

 

План трассы

 

2.1. Описание вариантов плана трассы

Воздушная линия между точками А и В пересекает р. Беличка и р. Голубая на участке значительного затопления паводковыми водами, лесной массив и заболоченный участок с длительно стоящей поверхностной водой. Прокладка трассы по воздушной линии нецелесообразна. Намечаем два варианта трассы.

I вариант на плане отмечен черным цветом, длина составляет 4,968 км. Трасса имеет три угла поворота. Минимальный радиус закругления 300 м. Трасса пересекает р.Беличку на ПК18+60,00 и р. Голубую наПК29+40,00. Дорога проложена по более спокойному рельефу, не пересекая ни болот, ни оврагов. Трасса также пересекает леса, что способствует увеличению степени снегонезаносимости дороги.

II вариант на плане отмечен красным цветом, его длина составляет 5,912 м. Трасса имеет три угла поворота. Минимальный радиус закругления равен 300 м. Трасса пересекает р.Голубую на ПК14+70,00 и р. Каменку на ПК38+46,00 и на ПК49+00,00. Дорога проходит через заболоченные места протяженностью 130 м. Населенные пункты остаются в стороне.

 

 

Ведомость углов поворотов, прямых и кривых

1 вариант трассы

Зная азимут начальной прямой линии А_n и значение углов поворота α_лев и α_пр расчетом определяют вычисленные азимуты последующих прямых линий А_n+1. (рис. 2.2.1.)

А₁ = 357⁰; (2.2.1.)

А₂ = А₁ + α₁ - 360⁰ = 357⁰ + 74⁰30^/ - 360⁰ = 71⁰30^/; (2.2.2.)

А₃ = 360⁰ + (А₂ – α₂) = 360⁰ + 71⁰30^/ – 79⁰ = 352⁰ 30^/. (2.2.3.)

После заполнения ведомости производят проверку выполненных расчетов по формулам:

∑L – ∑Д = ПК К_тр; 5720 – 297,44 = 5422,56; 5422,56 = 5422,56;

 

∑l +∑К = ПК К_тр; 3580,40 + 1842,16 = 5422,56;

5422,56 = 5422,56;

 

∑2Т – ∑К = ∑ Д; 2139,6 – 1842,16 = 297,44; 297,44 = 297,44;

 

∑ПК КЗ – ∑ПК НЗ = ∑К; 7648,54 – 5806,38 = 1842,16;

1842,16 = 1842,16.

Результаты расчёта ведомости первого варианта представлены в таблице 2.2.1.

2 вариант трассы

Ведомость приведена в таблице 2.2.

Зная румб начальной прямой линии r_n и значение углов поворота α_лев и α_пр расчетом определяют вычисленные румбы последующих прямых линий r_n+1. (рис. 2.2.2.)

r₁ = 3⁰; (2.2.4.)

r₂ = α₁ - r₁ = 63⁰ - 3⁰ = 60⁰; (2.2.5.)

r₃ = α ₂ - r₂ = 63⁰30^/ – 60⁰ = 3⁰30^/; (2.2.6.)

r₄ = r₃ + α₃ = 3⁰30^/ + 4⁰30^/ = 8⁰; (2.2.7.)

По величине углов поворота α и обоснованным радиусам круговых кривых R, определяют элементы горизонтальных (Т₀, К₀, Б₀, Д₀) и переходных кривых (ΔT, lⁿ, ΔБ) по таблицам [4].

ΔT ₆₀ = 60,56 ΔT ₁ = (ΔT ₇₀ - ΔT ₆₀)/10 = 0,012

ΔT ₇₀ = 60,68 ΔT ₆₃ = ΔT ₆₀ + 3 ΔT ₁ = 60,6 (2.2.8.)

ΔT _63,5 = ΔT ₆₀ + 3,5 ΔT ₁ = 60,6 (2.2.9.)

ΔБ ₆₀ = 1,16 ΔБ₁ = 0,006

ΔБ ₇₀ = 1,22 ΔБ ₆₃ = ΔБ ₆₀ + 3 ΔБ₁ = 1,18 (2.2.10.)

ΔБ _63,5 = ΔБ ₆₀ + 3,5 ΔБ₁ = 1,18 (2.2.11.)

Рассчитывают элементы полного закругления по формулам:

К = К₀ + l^п; (2.2.12.)

Т = Т₀ + DТ; (2.2.13.)

Б = Б₀ + DБ; (2.2.14.)

Д = 2Т – К; (2.2.15.)

К₁ = 659,74 + 120 = 779,74; К₂ = 669,97 + 120 = 784,97; К₃ = 196,35;

Т₁ = 367,68 + 60,6 = 428,28; Т₂ = 371,29 + 60,6 = 431,89; Т₃ = 98,22;

Б₁ = 103,7 + 1,18 = 104,88; Б₂ = 105,59 + 1,18 = 106,77; Б₃ = 1,93;

Д₁ = 2 * 428 – 779,74 = 76,82; Д₂ = 2 * 431,89 – 784,97= 78,81; Д₃ = 0,09.

Определяем пикетажные значения элементов трассы. При расчетах используем элементы полного закругления.

Пикетажное значение вершины угла №1, начала и конца закругления угла №1 определяют по формулам:

ПКВУ 1 = ПК Н _тр + L₁ = 625 = ПК 6+25,00; (2.2.16.)

ПК НЗ 1 = L₁ – Т₁ = 625 – 428,28 = 196,72 = ПК 1 + 96,72; (2.2.17.)

ПК КЗ 1 = ПК НЗ 1 + К₁ = 196,72 + 779,74 = 976,46 = ПК 9 + 76,46; (2.2.18.)

Пикетажные значения вершины угла №2, значения начала и конца закругления для угла №2 и конца трассы определяют по формулам:

ПК ВУ 2 = ПК ВУ 1 + L₂ – Д₁ = 625 + 1900 – 76,82 = 2448,18 = ПК 24 + 48,18; (2.2.19.)

ПК НЗ 2 = ПК ВУ 2 – Т₂ = 2448,18 – 431,89 = 2016,29 = ПК 20+ 16,29; (2.2.20.)

ПК КЗ 2 = ПК ВУ 2 + Т₂ – Д₂ = 2448,18 + 431,89 – 78,81 = 2801,26=ПК28+01,26; (2.2.21.)

Пикетажные значения вершины угла №3, значения начала и конца закругления для угла №3 и конца трассы определяют по формулам:

ПК ВУ 3 = ПК ВУ 2 + L₃ – Д₂ = 2448,18 + 1610 – 78,81 = 3979,37 = ПК39+79,37; (2.2.22.)

ПК НЗ 3 = ПК ВУ 3 – Т₃ = 3979,37 – 98,22 = 3881,15 = ПК 38 + 81,15; (2.2.23.)

ПК КЗ 3 = ПК ВУ 3 + Т₃ –Д₃ =3979,37+98,22–0,09=4077,5 = ПК40 + 77,5; (2.2.24.)

ПК К_тр = ∑ L - ∑ D = 5485 – 155,72 = 5329,28= ПК 53 + 29,28. (2.2.25.)

Длины элементов прямых вставок между круговыми кривыми, началом и концом трассы - определяют по формулам:

 

l₁ = ПК НЗ 1 = 196,72; (2.2.26.)

l₂ = ПК НЗ 2 – ПК КЗ 1 = 2016,29 – 976,46 = 1039,83; (2.2.27.)

l₃ = ПК НЗ 3 – ПК КЗ 2 = 3881,15 – 2801,26 = 1079,89; (2.2.28.)

l₄ = ПК К_тр – ПК КЗ 3 = 5329,28 – 4077,5 = 1251,78; (2.2.29.)

 

После заполнения ведомости производят проверку выполненных расчетов по формулам:

 

∑L – ∑Д = ПК К_тр; 5485 – 155,72 = 5329,28; 5329,28 = 5329,28;

∑l +∑К = ПК К_тр; 3568,22 + 1761,06 = 5329,28;

5329,28 = 5329,28;

∑2Т – ∑К = ∑ Д; 1916,78 – 1761,06 = 155,72; 155,72 = 155,72;

∑ПК КЗ – ∑ПК НЗ = ∑К; 7855,22 – 6094,16 = 1761,06;

1761,06 = 1761,06.

 

Рис. 2.2.1. Схема для определения азимутов первого варианта плана трассы.

 

 

Рис. 2.2.2. Схема для определения азимутов первого варианта плана трассы.

 

№ угла	Углы	Кривые	Прямые	Румбы
Положе-ние вершины	Величина	Элементы круговой кривой, м	Элементы переходной кривой, м	Элементы полного закругления, м
ПК	+	Влево	Вправо	Ro	Ko	To	Бo	Дo	l	T	Б	K	T	Б	Д	начало	конец	L	l	Наблю-денные	Вычис-ленные
ПК	+	ПК	+
град	мин	град	мин
Первый вариант трассы
Нтр		0,00
	2123,01
ВУ 1		40,00						780,16	456,25	153,77	132,34		60,74	1,27	900,16	516,99	155,04	133,82		23,01		23,17
	660,20	71,5	71,5
ВУ 2		36,18						822,00	492,00	174,00	156,00		60,81	1,29	942,00	552,81	175,29	163,62		83,37		25,37
	797,19
Ктр		22,56
Второй вариант трассы
Нтр		0,00
	196,72	СЗ 3	СЗ 3
ВУ 1		25,00						659,74	367,68	103,70	75,62		60,60	1,18	779,74	428,28	104,88	76,82		96,72		76,46
	1039,83	СВ 60	СВ 60
ВУ 2		48,18						664,97	371,29	105,59	77,62		60,60	1,18	784,97	431,89	106,77	78,81		16,29		01,26
	1079,89	СЗ 3,5	СЗ 3,5
ВУ 3		79,37						196,35	98,22	1,93	0,09	-	-	-	196,35	98,22	1,93	0,09		81,15		77,50
	1251,78	СЗ 8	СЗ 8
Ктр		29,28

Расчёт величины неправильного пикета

а) 5422,56 – 5329,28 = 93,28;

б) 29,28 – 22,56 +100 = 106,72.

Результаты расчета величины неправильного пикета представлены на рис. 2.3.1.

Рис. 2.3.1. Схемы неправильного пикета:

а - для перехода от ПК48 первого варианта к ПК58 второго варианта трассы;

б - для перехода от ПК46 второго варианта к ПК48 первого варианта трассы.

 

 

2.4. Сравнение вариантов трассы

 

Выбор наиболее целесообразного варианта трассы производят на основе всестороннего технико-экономического анализа. При выполнении курсового проекта сравнить варианты трассы можно по следующим техническим показателям, занесёнными в таблицу 2.4.1.

Таблица 2.4.1

 

Сравнение вариантов трассы
Наименование Показателей	Единица измерения	Варианты Трассы
I	II
1. Длина трассы Lтр	км	5,4	5,3
2. Коэффициент удлинения		1,22	1,17
3. Число углов поворота
4. Суммарная величина углов поворота åa.	град.	153,5
5. Ср. величина углов поворота на 1 км трассы	км	26,84	23,88
6. Средний радиус закругления трассы	м	687,66	757,51
7. Минимальный радиус закругления	м
8. Количество искусственных сооружений: а) труб б) мостов
шт.
шт.
9. Число пресечений с существующими железными и автомобильными дорогами: а) в одном уровне; б) в разных уровнях.		-	-
10. Протяжение участков трассы, проходящих в сложных условиях (через болота, обвалы, оползни, овраги и др.).	м
11. Протяжение участков трассы, проходящих через: а) населенные пункты, б) лес, в) по пахотным землям.	м	- -	- -
12. Дополнительные преимущества и недостатки вариантов трассы.

 

 

Для проектирования продольного профиля выбираем второй вариант трассы, т. к. у второго варианта меньше длина трассы, меньше длина участка, проходящего по лесу, меньше труб, следовательно, второй вариант экономичнее.

 

3. Продольный профиль второго варианта автомобильной дороги