Проект участка автомобильной дороги в сложных условиях Федеральное агентство по образованию Вологодский государственный технический университет Кафедра “Автомобильные дороги” по ИПАД Тема: Проект участка автомобильной дороги в сложных условиях Вологда 2009 Содержание 1. Пересечение дорог в одном уровне 1.1 Описание пересечения в одном уровне 2. Пересечение дорог в двух уровнях 2.1 Разработка продольного профиля на подходах к пересечению для дорог АВ и СD в двух уровнях 2.2 Описание пересечения в двух уровнях 3. Водопропускная труба 3.1 Расчет стока с малого водосборного бассейна для водопропускной трубы 3.2 Определение размеров трубы 3.3 Ведомости объемов работ 4. Отвод земель для участка автомобильной дороги протяженностью 2 километра 4.1 Привязка типовых проектных решений 4.2 График постоянного отвода земель для участка автомобильной дороги ПК 19+00 – ПК 39+00 Приложение 1 Список используемых источников 1. Пересечение дороги в одном уровне 1.1 Описание пересечения Привязка типового проектного решения пересечения в одном уровне на ПК 10+60. Эксплуатационно-техническая категория главной дороги III, второстепенной IV. Тип пересечения 3-А-1 – пересечение с устройством переходно-скоростных полос на главной и второстепенной дорогах. Угол пересечения 90°. Уклоны по главной дороге к пересечению с ПК 8+10 по ПК 8+90 - 13‰, с ПК 8+90 по ПК 10+60 - 5‰, от пересечения, с ПК 10+60 по ПК 13+10 - 5‰. По второстепенной дороге от пересечения и к пересечению 25‰. Длина переходно-скоростных полос назначается в зависимости от эксплуатационно-технической категории дороги и продольного уклона. Радиусы закруглений назначаются в зависимости от типа пересечения и эксплуатационно-технической категории главной и второстепенной дороги. По главной дороге устроены треугольные направляющие островки, а на второстепенной каплевидные. Схема пересечения и поперечные профили представлены на рисунке 1. Условные обозначения на пересечении: - длина отгона ширины проезжей части и обочин второстепенной дороги, м; - длина разделительной полосы, отделяющей переходно-скоростную полосу от основной полосы движения, м; - длина отгона разделительной полосы, отделяющей переходно-скоростную полосу от основной полосы движения; b - ширина полосы движения или переходно-скоростной полосы дороги, м; c - ширина полосы движения второстепенной дороги на участке примыкания, м; a - ширина полосы торможения (накопления), наибольшая ширина направляющего островка полосы торможения (накопления); bk - наибольшая ширина каплевидного направляющего островка, м; d, d1 - ширина обочин дороги, м; f, f1 - наименьшая ширина укрепленной полосы обочин, м; f2 - наименьшая ширина укрепленной полосы на разделительной полосе, м; c1 - ширина проезжей части съезда, м; SР - длина полосы разгона, м; ST - длина полосы торможения, м; STH - длина полосы торможения (накопления), м; - длина отгона переходно-скоростной полосы, м; - длина участка перестроения, м; - длина участка разгона и перестроения, м; - длина участка перестроения и торможения, м. 2. Пересечение дорог в двух уровнях 2.1 Разработка продольного профиля на подходах к пересечению для дорог АВ и СD в двух уровнях Пересечение в двух уровнях разрабатывается на ПК 10+60 по дороге АВ и на ПК 75+00 на дороге СD. Продольные профили запроектированы методом тангенсов в основном по обертывающей, проектные отметки на вертикальных кривых пересчитаны с учетом поправки в скобках. Описание продольного профиля дороги АВ. Техническая категория автомобильной дороги IV, продольные уклоны соответствуют требованию СНиП 2.05.02-85 и не превышают 60‰. Радиусы минимальных выпуклых и вогнутых кривых соответствуют требованию СНиП, более 5000 м. и 2000 м. и приняты максимально возможными с учетом рельефа местности для улучшения движения автотранспорта по дороге. Рекомендуемая рабочая отметка 151,45 м. С ПК 0+00 по ПК 1+55 запроектирована выемка глубиной до 1,30 м. Проектная линия запроектирована из прямых вставок, вогнутых и выпуклых кривых. С ПК 0+00 по ПК 4+50 запроектирована прямая вставка протяженностью 450 м. с продольным уклоном 13‰, далее с ПК 4+50 по ПК 7+50 запроектирована вогнутая вертикальная кривая протяженностью 300 м. радиусом 15000 м., тангенс 150 м., биссектриса 0,75 м. С ПК 7+50 по ПК 10+50 запроектирована выпуклая кривая встык предыдущей вогнутой кривой. Длина выпуклой кривой составляет 300 м., радиус 25000 м., тангенс 150 м., биссектриса 0,45 м. С ПК 10+50 по ПК 10+62 запроектирована прямая вставка длинной 12 м. с продольным уклоном 5‰. С ПК 10+62 по ПК 13+38 запроектирована выпуклая кривая протяженностью 276 м., тангенс 138 м., радиус кривой 23000 м., биссектриса 0,414 м. С ПК 13+38 по ПК 13+46,9 запроектирована прямая вставка длинной 8,9 м. с продольным уклоном 17‰. С ПК 13+46,9 по ПК 18+99 запроектирована вогнутая кривая, протяженностью 552 м. радиусом 23000, тангенсом 276 м. и биссектрисой 1,656 м. С ПК 18+99 по ПК 20+00 запроектирована прямая вставка длиной 101 м., с продольным уклоном 7‰. Описание продольного профиля дороги CD. Техническая категория автомобильной дороги II, продольные уклоны соответствуют требованию СНиП 2.05.02-85 и не превышают 40‰. Радиусы минимальных выпуклых и вогнутых кривых соответствуют требованию СНиП, более 15000 м. и 5000 м. и приняты максимально возможными с учетом рельефа местности для улучшения движения автотранспорта по дороге. Рекомендуемая рабочая отметка 145,45 м. С ПК 75+91 по ПК 77+80 запроектирована выемка глубиной до 2,15 м. Проектная линия запроектирована из прямых вставок, вогнутых и выпуклых кривых. С ПК 67+60 по ПК 69+27,5 запроектирована прямая вставка протяженностью 167,5 м. с продольным уклоном 5‰, далее с ПК 69+27,5 по ПК 72+72,5 запроектирована выпуклая вертикальная кривая протяженностью 345 м. радиусом 15000 м., тангенс 172,5 м., биссектриса 0,99 м. С ПК 72+72,5 по ПК 73+59 запроектирована прямая вставка длиной 86,5 м., с продольным уклоном 18‰. С ПК 73+59 по ПК 76+41 запроектирована вогнутая вертикальная кривая протяженностью 282 м., радиус кривой 6000 м., тангенс 141 м., биссектриса 1,66 м. С ПК 76+41 по ПК 76+60 запроектирована прямая вставка длинной 19 м. с продольным уклоном 29‰. С ПК 76+60 по ПК 81+40 запроектирована выпуклая кривая протяженностью 480 м., тангенс 240 м., радиус кривой 15000 м., биссектриса 1,92 м. Продольные профили представлены на рисунке 2. 2.2 Описание пересечения в двух уровнях Схема пересечения дорог в двух уровнях - клеверный лист состоит из 4 левоповоротных и 4 правоповоротных съездов. Дорога II технической категории проходит в нижнем уровне, а дорога IV категории в верхнем так как, по экономическим соображениям целесообразнее дорогу высшей категории прокладывать в нижнем уровне, а низшей категории в верхнем. Габарит приближения определяется по ГОСТ Р52748-2007 “Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты приближения”, в соответствии с ГОСТ габарит приближения принят 4,5 м. Для развязок в разных уровнях нормируются величины съездов. Для вычисления минимальных радиусов закругления правоповоротных съездов из СНиП 2.05.02-85 “Автомобильные дороги” выбирается расчетная минимальная скорость движения с учетом технической категории автомобильной дороги, с которой съезжают автомобили. Для II технической категории расчетная скорость 60 км/ч., радиус 150 м, и для IV категории расчетная скорость 50 км/ч., радиус 100м. На левопоротных съездах радиусы принимаются для II технической категории 60 м. и более, для IV технической категории 50 м. и более. Длина переходно-скоростных полос назначается в зависимости от категории дороги, продольного уклона. Чертеж пересечения дорог в двух уровнях, поперечные профили и водоотвод представлены в приложении 1. 3. Водопропускная труба 3.1 Расчет стока с малого водосборного бассейна для водопропускной трубы Привязка типового проектного решения водопропускной трубы на ПК 37+20 1. Изображаем на карте водосборный бассейн, анализируя рельеф местности. Водосборный бассейн показан на карте в курсовом проекте Участка автомобильной дороги АВ. 2. Считаем площадь водосборного бассейна методом палетки 3. Изображаем на карте главный лог водосборного бассейна Lгл. лога =1360 м. 4. Определяем уклон главного лога 5. Определить средний уклон склонов лога по карте 6. Определение расчетного расхода воды в бассейне Для этого необходимо рассчитать расход ливневого стока Qр% лив. и расход снегового стока Qр% снег , выбрать больший из рассчитанных расходов. р% - вероятность превышения расчетного расхода, для рассчитываемой трубы р%= 3%, т. к. техническая категория проектируемой дороги IV. Расчет расхода воды для трубы Исходные данные: δ=1 Н1% =80 мм. Тип кривой редукции осадков – 2 р%=3% λр% =0,86 χ=0,33 χр =9 φ0 =0,3 n5 =0,8 nск =0,25 α1 =1 n2 =0,22 hср =200 мм. Сv =0,3 Определение ливневого расхода Коэффициент стока Гидроморфологическая характеристика русла τск =86, qр =0,068 Определение расчетного расхода снегового стока Из двух полученных расходов от ливневого стока и талых вод в качестве расчетного принимают большее значение QР% =1,31 м3 /с 3.2 Определение размеров трубы Исходные данные: d=1 м. Q% =1,4 м3 /с hкр =0,69 м. hсж =0,62 м. iкр =4‰ Тип входного звена цилиндрический H=1,15 м. Vвых =2,7м/сек ПК 37+20 Рис. 3 Поперечный профиль L1 – длина средней части трубы без входного и выходного звеньев. Рис. 4 Схема средней части, входного и выходного оголовка трубы Принимаю 3-х метровые звенья – 6 шт. 2-х метровые – 1 шт. Рис. 5 Схема расположения звеньев трубы Назначение типов элементов трубы Пусть труба будет безфундаментная, уложенная на гравийно-песчаную подушку. Рис. 6 Звено оголовка круглое Марка блока ЗКП 15.170 а=122 см.; b=161 см.; с=170 см.; δ=10 см. Рис. 7 Звено средней части 2-х метровое: Марка блока ЗКП 19.200 а=120 см.; b=121 см.; с=200 см.; δ=10 см. 3-х метровое: Марка блока ЗКП 19.300 а=120 см.; b=121 см.; с=300 см.; δ=10 см. Рис. 8 Откосные стенки. 2 шт. марка блока СТ 1 п. а=185 см.; b=227 см.; с=30 см. 2 шт. марка блока СТ 1 л. а=185 см.; b=227 см.; с=30 см. Рис. 9 Противофильтрационный экран. Марка блока Ф 264; а=70 см.; b=120 см.; с=302 см. Отверстие, м Тип оголовка Звенья оголовка, железобетон Откосные стенки , железобетон Монолитный бетон лотка, бетон В20, м3 Оклеечная гидроизоляция, м² Тип фундамента гравийно-песчаный Бетон В 30, м³ Арматура, кг Бетон В 20, м3 Арматура А – I, кг А – I A – III Рытье котлована, м3 Засыпка котлована, м3 Подготовка из щебня или гравия, м3 Гравийно – песчаная смесь, м3 Блоки экрана, железобетон Обмазочная гидроизоляция, м² Бетон В 20, м3 Арматура, кг А – I A – III 1,0 С цилиндрическим звеном 1,96 44,6 116,4 3,56 159,6 1,14 1,0 48,2 30,4 1,0 11,2 2,02 79,2 - 47,8 3.3 Ведомости объемов работ Таблица 1 Объем основных работ на оголовки Таблица 2 Объемы основных работ на среднюю часть трубы Отверстие, м Высота насыпи, м Толщина звена, см Звенья, железобетон Оклеечная гидроизоляция, м² Конопатка швов, пакля, кг Тип фундамента Бетон В 30, м³ Арматура, кг Гравийно - песчаный А - I A - III Обмазочная гидроизоляция, м² Гравийно – песчаная смесь, м3 Заполнение пазух гравийно- песчаной смесью, м3 Рытье котлована, м3 1,0 4,1 - 7,0 10 9,6 206 626 10 10,4 66 8 - 14 Таблица 3 Спецификация блоков на трубу ПК 37+20 Марка Наименование Кол. Масса, т Примечание ЗКП 15.170 Звено оголовка 2 5,0 ЗКП 19.200 Звено средней части 1 2,0 ЗКП 19.300 Звено средней части 6 18,0 СТ 1л(п) Откосная стенка 4 8,8 Ф 264 Блок экрана 2 7,6 Таблица 4 Ведомость объемов сборных элементов на трубу на ПК 37+20 Наименование работ Материал Ед.изм Кол-во Рытье котлована м3 62,2 Подготовка под трубу гравийно-песчаная гравийно-песчаная смесь м3 19,2 щебеночная щебень м3 1,0 Монолитный бетон фундамента бетон В20 м3 – Бетон лотка бетон В20 м3 1,14 Заполнение пазух бетон В20 м3 – Конопатка швов паклей пакля пропит. битумом кг 10,4 Сборный железобетон – м3 16,54 Сборный бетон – м3 – Итого кладки – м3 17,68 Обмазочная гидроизоляция мастика … м2 113,8 Оклеечная гидроизоляция мастика… м2 11,0 Засыпка котлована – м3 30,4 Укрепление монолитный бетон Бетон В20 м3 6,5 каменная наброска Камень м3 2,7 4 Отвод земель для участка автомобильной дороги протяженностью 2 километра 4.1 Привязка типовых проектных решений Отвод земель выполняется для участка автомобильной дороги, IV технической категории от ПК 19+00 до ПК 39+00, для расчета приняты: - ширина полосы движения 3 метра; - ширина обочины 2 метра; - ширина земляного полотна поверху 10 метров; - канавы приняты трапециидальной формы; - ширина канавы по дну 0,6 метров; - глубина канавы 0,6 метров; - заложение откосов земляного полотна для насыпи высотой: · до 1,5 метров - 1:3; · от 1,5 до 6 метров – 1:1,5 Для каждого пикета на рассматриваемом участке выполняем расчет ширины полосы отвода. Поперечные профили Рис. 11 Поперечные профили земляного полотна 4.2 График постоянного отвода земель для участка автомобильной дороги ПК 19+00 – ПК 39+00 Таблица 6 Таблица определения ширины полосы отвода ПК + Lлев , м. Lпр , м. 19+00 11,18 8,78 20+00 11,25 11,25 20+67 11,69 11,69 20+80 9,59 9,59 21+00 9,68 9,68 22+00 10,28 10,28 23+00 10,28 10,28 24+00 9,08 9,08 24+14 11,69 11,69 25+00 10,28 12,68 26+00 9,15 9,15 27+00 11,85 11,85 27+80 16,67 14,27 Продолжение табл. 6 28+20 15,44 13,04 29+00 12,83 10,43 30+00 11,28 11,28 31+00 12,75 12,75 32+00 12,08 9,68 33+00 11,63 9,23 34+00 12,53 10,13 35+00 13,43 11,03 36+00 12,23 9,83 36+50 11,85 9,45 37+00 9,83 9,83 37+55 9,11 9,11 38+00 11,42 9,02 39+00 10,53 10,53 Таблица 7 Таблица по видам отвода Участки а.д. Площадь отвода Всего Вид и номер отвода Лес Кустарник Пашня Слева от дороги 19+00-20+00 0,11 0,11 20+00-20+67 0,08 0,08 20+67-20+80 0,01 0,01 20+80-21+00 0,02 0,02 21+00-22+00 0,1 0,1 22+00-23+00 0,1 0,1 23+00-23+20 0,02 0,02 23+20-24+00 0,08 0,08 24+00-24+14 0,015 0,015 24+14-25+00 0,09 0,09 25+00-26+00 0,1 0,1 26+00-27+00 0,1 0,1 27+00-27+80 0,11 0,11 28+20-29+00 0,11 0,11 29+00-30+00 0,12 0,12 30+00-31+00 0,12 0,12 31+00-32+00 0,124 0,124 32+00-33+00 0,12 0,12 33+00-34+00 0,121 0,121 34+00-35+00 0,13 0,13 35+00-36+00 0,13 0,13 36+00-36+50 0,06 0,06 36+50-36+60 0,01 0,01 36+60-37+00 0,04 0,04 37+00-37+20 0,02 0,02 37+20-37+55 0,033 0,033 37+55-38+00 0,046 0,046 38+00-38+20 0,022 0,022 38+20-39+00 0,088 0,088 Итого слева 0,06 0,308 1,801 2,169 Справа от дороги 19+00-20+00 0,10 0,10 20+00-20+67 0,08 0,08 20+67-20+80 0,01 0,01 20+80-21+00 0,02 0,02 21+00-22+00 0,1 0,1 22+00-23+00 0,1 0,1 23+00-23+20 0,02 0,02 23+20-24+00 0,08 0,08 24+00-24+14 0,015 0,015 24+14-25+00 0,1 0,1 25+00-26+00 0,1 0,1 26+00-27+00 0,1 0,1 27+00-27+80 0,1 0,1 28+20-29+00 0,09 0,09 29+00-30+00 0,11 0,11 30+00-31+00 0,12 0,12 31+00-32+00 0,112 0,112 32+00-33+00 0,095 0,095 33+00-34+00 0,097 0,097 34+00-35+00 0,11 0,11 35+00-36+00 0,104 0,104 36+00-36+50 0,05 0,05 36+50-36+60 0,01 0,01 36+60-37+00 0,039 0,039 37+00-37+20 0,02 0,02 37+20-37+55 0,033 0,033 37+55-38+00 0,032 0,032 38+00-38+20 0,02 0,02 38+20-39+00 0,078 0,078 Итого справа 0,059 0,298 1,688 2,045 Всего по дороге 0,119 0,606 3,489 4,214 Вывод: Для постоянного отвода под автомобильную дорогу от ПК 19+00 до ПК 39+00 требуется всего 4,214 га земли, в том числе по видам отвода: а) лес – 0,119 га, кустарник – 0,606 га, пашня – 3,489 га. По землепользователям: а) Гослесфонд – 0,725 га, совхоз Добрынино – 3,489 га. Список используемых источников 1. Строительные нормы и правила: СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. - Введ. 01.01.87.-М.: Стройиздат, 1986.-56 с. 2. Строительные нормы и правила: СНиП 2.05.03-2000. Мосты и трубы.- Введ.01.01.86. – М.: Стройиздат, 2001.-200 с. 3. Технические указания по проектированию пересечений и примыканий автомобильных дорог. ВСН 103-74. – М.: Транспорт, 1975.- 64 с. 4. Типовые материалы для проектирования 503-0-51.89. Пересечения и примыкания автомобильных дорог в одном уровне. – М.: Союздорпроект, 1989. – 40с. 5. Типовой альбом для проектирования 3.501.1-144. Трубы водопропускные круглые железобетонные сборные для железных и автомобильных дорог 6. Водопропускные трубы на автомобильных дорогах: Методические указания для курсового и дипломного проектирования. – Вологда: ВоГТУ, 2006. – 36 с. 7. Пересечение и примыкания автомобильных дорог в одном уровне: Методические указания для курсового и дипломного проектирования – Вологда: ВоГТУ, 2005. – 28 с.