Физико-географический очерк Архангельской области

 

                                        ,   (26)

 

где - сумма углов поворота, ;  

       минимальным радиусом поворота ( );

       средним радиусом поворота ( ):

 

                                            , (27)

 

где - сумма длин кривых, м.

    - сумма углов поворота.

4. Пологость трассы;
5. Безопасность движения;
6. Устойчивость трассы;
7. Число пересечения трассой дороги линий водосливов, лощин, рек.

Сравнение вариантов  трассы приводится в таблице 4.

 

 

 

 

 

 

Таблица 4. Эксплуатационно-технические показатели вариантов трассы

Показатели	Варианты
	1	2	Достоинства
			1	2
Длина трассы (L), км	3,54	3,59	+	-
Коэффициент удлинения трассы (Ку)	1,18	2,00	+	-
Число углов поворота (n)	3	3	-	-
Средний угол поворота ( ), град	57°	84°	+	-
Средний радиус поворота ( ), м	376	300	+	-
Минимальный радиус поворота	300	300	-	-
Рельеф местности:             а) максимальный продольный уклон, %о;            б) протяженность участков с максимальным уклоном, м	27,8   90	35,7   70	+   -	-   +
Число пересекаемых водотоков:            а) лощин (труб);           б) рек (мостов)	2 -	1 -	- -	+ -
Пересечение:           а) с автомобильными дорогами;           б) с железными дорогами	5 -	6 -	+ -	- -
Протяженность участков, км:          а) неблагоприятных для устойчивости земляного полотна;         б) проходящих через луга         в) проходящих через зеленые насаждения;         г) проходящих в пределах населенных пунктов;         д) проходящих по ценным землям	-   -   0,35 -   1,26	-   -   0,35 -   1,49	-   -   - -   +	-   -   - -   -

 

 

IV раздел. Расчет  малых водопропускных сооружений.

 

    Исходными  данными для расчета  являются:

а) план трассы на местности в горизонталях;

б) варианты возможного расположения труб;

в) категория дороги;

г) расчетная вероятность превышения паводка 

д) площадь водосбора;

е) длина главного лога;

ж) уклон главного лога;

з) средний уклон лога у сооружения;

и) тип оголовка;

к) режим протекания воды через  трубу.

 

      Расчёт отверстий  малого водопропускного сооружения  выполняется в следующей последовательности:

1)определяется максимальный расход  воды;

2)выполняется гидравлический расчет  сооружения;

3)определяется минимальную высоту насыпи и длину трубы.

      Для дорог IV технической категории, при проектировании малых искусственных сооружений, за расчётный принимается расход с вероятностью превышения ВП = 3% .

     Максимальный расход  воды от стока ливневых вод  определяем по формуле:

 м /с          (28)

 

Водосбор или  водосборная площадь бассейна – часть земной поверхности, включающая толщу почво-грунтов, откуда вода поступает к водному объекту. Определяется по карте с горизонталями, прилагаемой к заданию.                                    Граница водосборной площади проводится по водоразделу, и площадь определяется планиметром или подсчетом путем разбивки на простейшие фигуры. В нашем случае площадь водосбора  равна F=0,18 км². Длина лога L –это расстояние от наиболее удаленной водораздельной точки до трассы, измеряется графически с учетом масштаба карты. В нашем случае L =0.9 км.              Средний уклон вычисляем как отношение разности максимальной и минимальной отметок лога к его длине по формуле:

   (29)

     где: Н - отметка водораздельной точки в начале лога, м;

            Н - отметка точки лога у сооружения, м;

     Уклон лога ( ) необходим для выявления бытовых условий водотока, определяют его на участке в 300 м в точках на 200 м выше и 100 м ниже сооружения по формуле:

 

     (30)

 

Проектируемая дорога находится  в 4-м ливневом регионе, для этого  района и вероятности превышения 3% находим интенсивность ливня  часовой продолжительности a_час=0,69 . Затем устанавливаем коэффициент перехода от интенсивности ливня продолжительностью один час, к расчетной интенсивности (К_t), в зависимости от длины лога и уклона поверхности лога, К_t=2,53. Затем определяем коэффициент потерь стока α. Для площади 0-1 км² с черноземными почвами α=0,6-0,9. Мы принимаем α=0,75. Затем определяем коэффициент редукции j. В нашем примере он равен j=0,84.

Таким образом, согласно формуле (28), максимальный расход ливневых вод для трубы равен:

Q_л=16,7·0,69×2,53×0,18×0,75×0,84=3,31

     Объём стока  воды определяем по формуле:

 

     (31)

 

В нашем случае, согласно предыдущей формуле:

 

Максимальный расход от талых вод определяем по формуле:

 

         (32)

_{где К₀ - коэффициент дружности половодья;}

      _{F – площадь водосборного  бассейна, км²;}

      _{hр – расчетный слой суммарного стока,мм.}

По приложению устанавливаем  коэффициент дружности половодья (К_о) и показатель степени (n): К_о=0,008; n=0,17. Площадь водосбора равна F=0,18км². При отсутствии озёрности, залесённости и заболоченности .

При условии, что С_v=0,3∙1,25=0,375; С_s=2 с_v=2∙0,375=0,75; К_р=2,0;

 

Средний многолетний  слой стока равен:

 

 

    Устанавливаем  расчетный слой суммарного стока h по формуле:

 

           (34)

 

_{Максимальный  расход от стока талых  вод, согласно формуле (32) равен:}

 

 

     Сопоставляя  максимальный расход талых вод и максимальный расход от ливневых вод, принимаем для дальнейшего расчета Q_p= Q_л=3,31 .

     Вычисляем  количество очков по формуле:

 

           (35)

 

    Фактический  расход воды равен:

 

           (36)

 

 

    Гидравлический  расчет труб выполняют c учётом режима протекания воды в них. По приложению выбираем диаметр отверстия трубы. Тип оголовка принимаем раструбный с коническим входным оголовком. Считаем, что труба работает в безнапорном режиме. Диметр принимаем D=1,00м; тогда при расходе Q_ф=1,1 . Глубина воды перед трубой будет равна Н_в=1,05м, а скорость воды на выходе из трубы V=2,6 . Подбираем тип укрепления: одиночное мощение из булыжника размером 15-20см на щебне.

    Чтобы проверить  правильность выбора режима работы  трубы, вычисляем высоту напора воды перед тубой по формуле:

 

 

(37)

 

     При безнапорном  режиме должно выполняться условие:

 

Н

1,2h ;      0,99<1,6 – условие выполняется.

 

 

 

    После подбора  отверстия трубы определяют минимальную  высоту насыпи около неё Н по формуле:

 

Н_min =h

+ + =1,20+0,10+0,5=1,8 м           (38)

 

    Длину трубы l без оголовков при высоте насыпи Н <6,0 м определяют по формуле:

 

           (39)

  

где: В - ширина земляного  полотна, м;

m - коэффициент заложения откосов земляного полотна (принимается равным 1,5);

 i - уклон трубы (принимается равным уклону лога у сооружения i =0,005) десятичная дробь;

n - толщина стенки оголовка, м (принимают равной 0,35м);

- угол между осью дороги  и трубы, град.;

Н - проектная высота насыпи, м.

 

Полную длину трубы  с учетом длины оголовков определяют по формуле:

 

           (40)

     где: М  - длина оголовка, м  определяется  по приложению

    Согласно формуле  (40) полная длина трубы равна:

 

 

 

 

V раздел. Проектирование автомобильной дороги в продольном профиле

 

Продольным профилем называют графическое изображение сечения дороги вертикальной плоскостью, проходящей через ее ось.

Исходными данными для  проектирования дороги в продольном профиле являются результаты топографических, геологических и гидрологических изысканий:

1)карта в масштабе 1:10000 или топографический план местности с нанесенной трассой дороги и разбивкой пикетажа;

2)геологический разрез грунтов с указанием мощности каждого слоя;

3)данные о глубине залегания грунтовых вод;

4)сведения об участках с длительным стоянием поверхностных вод;

5)данные о толщине снегового покрова;

6)техническая категория дороги и ее параметры;

7)местоположение и высотные отметки фиксированных контрольных точек.

Сетка продольного профиля  вычерчивается по всей длине трассы и включает в себя следующие строки:

-развернутый план трассы;

-грунты

-тип местности по характеру увлажнения;

-проектные отметки, которые включают в себя отметки бровки земляного полотна и уклоны с вертикальными кривыми;

-фактические отметки, включающие: отметки земли по оси дороги и расстояния;

-названия пикетов;

-прямые и кривые в плане;

-указатель километров.

 

На продольный профиль  помимо сетки наносят:

-линию фактической поверхности земли по оси дороги;

-наименование слоев грунта и номера их групп;

Выше проектной линии  показывают репера, надземные инженерные сети, проектируемые искусственные сооружения, переезды через железнодорожные пути, рабочие отметки насыпи и т. д.;

Ниже проектной линии  наносят линии ординат точек  переломов проектной линии, рабочие  отметки выемок, обозначение искусственных  сооружений, подземные инженерные сети;

На 20 мм ниже проектной  линии поверхности земли по оси  дороги наносят линию показа грунтов и от нее откладывают в масштабе 1:50 мощность грунтов.

Построение продольного  профиля земли по оси дороги начинают с вычисления отметок пикетов и плюсовых точек. Плюсовые точки назначают для отражения на продольном профиле характерных изменений рельефа местности. В данной курсовой работе предусмотрено вычисление отметок с плана или карты аналитически.

Условный горизонт (УГ) для вычерчивания профиля земли по оси дороги совмещают с верхней линией сетки профиля. Величину условного горизонта, получают по формуле:

 

.          (41)

 

На основании ГОСТа 21.511 – 83 приняты следующие масштабы изображения продольного профиля автомобильных дорог:

горизонтальный 1:5000,

вертикальный 1:500,

вертикальный для грунтов 1:50.

Рабочей отметкой называют разность между отметкой бровки земляного полотна и отметкой земли по оси дороги. Эта рекомендуемая рабочая отметка является высотой насыпи в начале трассы. Величину руководящей рабочей отметки устанавливают из двух условий:

1)Из условий снегозаносимости;

2)Из условий района строительства, грунтов земляного полотна и уровня залегания грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод.

В качестве руководящей рабочей отметки выбирают наибольшую из них.

По условию снегозаносимости рекомендуемую рабочую отметку  устанавливают по формуле:

 

          (42)

 

Из условий залегания  грунтовых вод:

 

          (43)

 

Для дальнейшего проектирования принимаем 

 

Общими требованиями по установлению положения проектной  линии продольного профиля независимо от метода проектирования являются:

1)Соблюдение технических норм проектирования;