Расчет дорожной одежды

 

 

Введение………………………………………………………………………………….……3

 

1.Природно-климатическое условие района проектирования……………………….…….4

 

1.1. Климат…………………………………………………………………………….……….4

 

1.2. Рельеф……………………………………………………………………………..….……4

 

1.3. Растительность…………………………………………………………………………….4

 

1.4. Геологическое строение  и почвы………………………………………………...………5

 

2. Расчет дорожной одежды…………………………………………………………..………6

 

2.1. Определение технических  нормативов…………………………………………..……..6

 

2.2. Расчет дорожной одежды  по критерию упругого прогиба……………………………9

 

2.3. Расчет по условию  сдвигоустойчивости подстилающего  слоя……………….….…..10

 

2.4. Расчет конструкции  по условию сдвигоустойчивости  в малосвязных слоях основания……………………………………………………………………………………..12

 

2.5. Расчет конструкции  на сопротивление слоев усталостному  разрушению от растяжения

при изгибе…………………………………………………………………………….………12

 

2.6. Проверка дорожной одежды  на величину дренирующего слоя……………….……..13

 

2.7. Проверка дорожной одежды  на величину морозного пучения……………….……...14

 

3. План трассы………………………………………………………………………………..15

 

3.1. Категория дороги и  технические нормативы…………………………………………15

 

3.2. Трассирование дороги………………………………………………………………….17

 

4. Проектирование продольного профиля……………………..…………………………..20

 

5. Поперечный профиль…………………………………………………………………….25

 

6.Список использованной литературы……………………………………………….……26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

Современная автомобильная дорога представляет собой комплекс сложных инженерных сооружений, обеспечивающий движение транспортного потока с высокими скоростями и необходимую безопасность и комфортабельность движения. Автомобильные дороги должны проектироваться и строиться таким образом, чтобы автомобили могли полностью реализовать свои динамические качества при нормальном режиме работы двигателей.

Дороги подвержены активному воздействию многочисленных природных и климатических факторов (снежным заносам, увлажнению выпадающими осадками, поверхностными и грунтовыми водами и др.). Эти особенности функционирования автомобильных дорог обязательно должны быть учтены при проектировании проектной линии продольного профиля (назначение руководящих рабочих отметок, контрольных отметок водопропускных сооружений) и земляного полотна.

При проектировании автомобильной дороги необходимо в совершенстве владеть приемами оптимального выбора трассы на местности и сбора данных, необходимых для обоснования проектных решений, уметь рассчитывать технические нормативы дороги, обеспечивающие удобство и безопасность грузовых и пассажирских автомобильных перевозок.

Многообразие природных условий Российской Федерации не допускает использования типовых проектов и трафаретных решений. Поэтому от проектировщиков прежде всего требуются творческий подход к проектированию автомобильных дорог, умение находить технически правильные и экономически целесообразные инженерные решения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Природно-климатическое условие района проектирования.

Саратовская область - расположена на юго-востоке Европейской части России, в северной части Нижнего Поволжья. Площадь области составляет 100,2 тыс. км. С запада на восток территория вытянута на 575 км, с севера на юг - на 330 км. Общая протяжённость границ составляет свыше 3500 км. На востоке области проходит государственная граница с Казахстаном. На юге - граница с Волгоградской областью. На западе граничит с Воронежской областью. На севере граничит с Пензенской, Самарской, Ульяновской, Оренбургской областями. Через область протекает река Волга, которая делит область на 2 части: Левобережье и Правобережье. В административно-территориальном отношении область разделена на 38 районов, 6 городских районов (в г.Саратове), 12 городов областного подчинения, 5 городов районного подчинения и 33 рабочих поселка. Область расположена на юго-востоке Восточно-Европейской равнины, в нижнем Поволжье. Граничит с Волгоградской, Тамбовской, Пензенской, Самарской, Воронежской, Ульяновской областями, Казахстаном.

1.1. Климатические условия.

Климат для Саратовской области характерен умеренно-континентальный. Средние месячные температуры воздуха в июле повышаются с 20°C на севере Правобережья, до 24°C на юго-востоке Заволжья. Средние месячные температуры в январе колеблются от -11°C на юго-западе Правобережья, до -14°C на северо-востоке Заволжья.Годовая сумма осадков составляет от 500-580 мм в луговых степях на северо-западе Правобережья и до 375-425 мм в полупустыне Заволжья. Относительная влажность воздуха зимой повсеместно превышает 80 процентов. Летом она составляет 60-65 процентов на северо-западе области и около 50 процентов – на юго-востоке. В начале декабря на территории области устанавливается снежный покров, а разрушается он в последней декаде марта. Средняя наибольшая высота снежного покрова в лесостепных районах – 28.5 см, в степях – 26,5 см и 24 см в полупустынной местности.

1.2. Рельеф.

 

Саратовская область расположена в юго-восточной части Восточно-Европейской или Русской равнины. Саратовская область – единственная в России, соединяющая в себе 3 природно-климатические зоны: лесостепь, степь, полупустыня. Большая часть области (80% территории) расположена в степной зоне. Естественные леса и лесопосадки занимают 5,5 процента территории области

 

1.3. Растительность.

 

Практически все земли области, пригодные для земледелия распаханы и засеяны зерновыми (пшеница, рожь, кукуруза), кормовыми и техническими культурами. В зоне лесостепи участки леса чередуются со степными. Травяной покров луговых степей представлен разнообразием ярко цветущих растений (сон-трава, шалфей, клевер, незабудка и другие), злаков (ковыль, тонконог). Степные участки давно распаханы. Леса большей частью представлены дубравами, однако в них встречаются липа, берёза, вяз, ясень, а в подлеске —рябина, боярышник, дикая яблоня и дикая груша и кустарник: терн, крушина, бересклет и шиповник. В настоящее время естественной степной растительности практически не сохранилось — степи распаханы и засеяны зерновыми культурами. Нетронутыми сохранились участки целинной степи вдоль оврагов, на крутых склонах, возле рек и прудов. Здесь растут астрагалы, гвоздика, жёлтый ромашник, ковыли, люцерна, мятлик луговичный, подмаренник, птицемлечник, полынь австралийская (полынок), полынь Лерха, тысячелистник благородный, тырса, типчак, вероника и другие представители разнотравья. Кустарники: бобовник, дереза, ракитник, спирея, степная вишня. Часто встречаются эфемеры — однолетние растения с очень коротким периодом вегетации — бурачок с жёлтыми цветочками, проломник с белыми цветами. В поймах рек леса чередуются с лугами — лучшими сенокосными угодьями. Пойменные леса есть в долинах Волги, Большого Иргиза, Терешки, Медведицы и Хопра. В зоне полупустыни сохранились лесные участки вдоль реки Большой Узень около города Новоузенска и села Александров Гай, где растут осина, тополь серебристый, клён татарский, черёмуха, жимолость татарская, тамариск. Поймы, кроме того, используются и под огороды.

 

1.4. Геологическое строение и  почвы.

Саратовская область расположена в лесостепной, степной и полупустынной зонах. Почвы преимущественно чернозёмные, тёмно-каштановые, каштановые. По структуре преобладают глинистые, реже встречаются песчаные и супесчаные почвы. На севере Правобережья в лесостепной зоне находятся тучные чернозёмы — самые плодородные земли области.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчет дорожной одежды

2.1 Определение технических нормативов

 

Исходные данные для расчета:

 

●Регион – Саратовская область, IV дорожно-климатическая зона.

 

●Суточная интенсивность автотранспорта – 3000авт/сутки.

 

●Прирост интенсивности – 2%.

 

●Состав автомобильного движения(%) – легковые - 20, грузовые – 70, автобусы – 10.

 

●Состав грузового автомобильного движения грузоподъемностью тонн – 1-2т – 50%, 2-5т – 20%, 5-8т – 15%, св.8т – 15%.

 

●Состав автобусного движения  - 100% автобусы большие .

 

●Тип местности по увлажнению – I.

 

●Грунт земляного полотна – супесь непылеватый.

 

Определение категории дороги

 

Определяется текущая интенсивность видов автомобильного движения :

 

 

 

 

Где: - процент легковых , грузовых, автомашин и автобусов в общей интенсивности движения

 –интенсивность автомобильного  движения ,

 

Определяется текущая интенсивность грузового автотранспорта по  грузоподъемности :

 

 

 

 

 

 

 

Где : – процент состава грузового автотранспорта по грузоподъемности (1-2т, 2-5т , 5-8т,св.8т); 
- процент состава автобусов по пассажировместимости(большие).

Расчетная интенсивность движения ,  приведенная к легковому автомобилю определяется с использованием коэффициентов приведения :

 

 

 

 

 

Где : - коэффициенты приведения к легковому автомобилю.

Величины этих коэффициентов следующие :

Легковые автомобили – 1,0

Грузовые автомобили: 1-2т – 1,5

                                            2-5т –2,0

                                            5-8т – 2,5

                                            св.8т – 3,0

автобусы: большие – 2,5

 

●Интенсивность автомобильного движения приведенного к легковому автомобилю определяется по формуле :

 

 

Где : P – ежегодный прирост интенсивности, %

t – число лет на перспективу (t=20 лет – предельный срок до капитального ремонта автомобильной дороги).

 

●Согласно таблице П.1 для такой интенсивности требуется дорога II категории с дорожной одеждой капитального типа и двумя полосами движения .

 

●Расчетный срок службы дорожной одежды согласно таблице П.6 – 13-16 лет. Принимаем 14 лет.

 

●Определяется интенсивность грузового движения и автобусов на последний год до капитального ремонта дороги:

 

 

 

 

Где: -  интенсивность движения соответственно грузового транспорта и автобусов ,

k – число лет эксплуатации дороги до капитального ремонта

- процент соответственно  грузовых автомашин и автобусов  в составе автомобильного движения .

 

●Определяется интенсивность грузового движения по грузоподъемности :

  

 

 

  

 

 

 

 

Определение суммарного количества приложений нагрузки за срок службы дороги

 

●Приведенная интенсивность грузового движения и автобусов на последний год службы дороги до капитального ремонта определяется по формуле:

 

 

Где:– коэффициент, учитывающий число полос движения и распределение движения по ним(таблица П.5);

- интенсивности грузового  движения по видам грузоподъемности  и автобус по пассажировместимости;

- коэффициент приведения  воздействия на дорожную одежду  транспортного средства индекса  –m-к расчетной нагрузке, ед/сутки (таблица П.6).

 

●Суммарное количество приложений расчетной нагрузки весь срок службы дороги до капитального ремонта определяется по формуле:

 

 

 

Где: – приведенная интенсивность движения автотранспорта, ед/сутки;

 – коэффициент, учитывающий  вероятность отклонения суммарного  движения от среднеожидаемого,;

- коэффициент , суммирования  за весь срок службы автомобильной дороги до капитального ремонта ,  

- расчетное количество  дней , в течение которых сочетание  состояния грунта земляного полотна  по влажности и температуре  асфальтобетонных  слоев конструкции  обеспечивает возможность накопления  остаточной деформации в грунте  земляного полотна или мало  связных слоях дорожной одежды(таблица  П.9),

 

Моделирование слоев дорожной одежды

 

●Перечень основных параметров:

 

- Нормативная  статическая нагрузка на ось  – 11 тонн;

 

- Расчетное  давление колеса на покрытие  Р=0,6МПА;

 

- Расчетный  диаметр следа колеса Д=39 см;