Обоснование геометрических параметров автомобильной дороги

где:  V -  расчетная  скорость  движения  автомобиля ,  км/ч ;

Для  дороги  Ш - ой  категории V = 100 км/ч ;

j ₂  -  коэффициент  поперечного  сцепления ,  принимаем 

j ₂  = 0,08 ;

iВ -  уклон виража , iВ = 0, 04 ;

 

(м)

 

2.4.3.Определение  длины   отгона  виража

  ,                      (2.11)

 

где  b - ширина  проезжей  части ,  b = 7,2(м)

i _в - уклон виража  , i _в =  0,04‰;

i₃ - дополнительный  уклон , i₃ = 0,01‰;

 

2.4.4.Определение  длины   переходной  кривой

   ,                                        (2.12)

 где V -  расчетная  скорость  движения   ,  км/ч ;

R_min - наименьший  радиус  кривой , м ;

J - нарастание  центробежного   ускорения  при  движении  автомобиля  на  участке 

с  переходной  кривой ,  J = 0,5 м/c³ .

      

(м)

 

2.4.5.Определение   длины  переходной  кривой  с  устройством  виража

 

     ,                                      (2.13)

 

где  V -  расчетная  скорость  движения  ,  км/ч ;

R^в_min - наименьший  радиус  кривой , м ;

J - нарастание  центробежного   ускорения  при движении  автомобиля  на  участке c  переходной  кривой ,  J = 0,5 м/c³ .

 

(м)

 

Условие L_пр > L_отг выполнено

2.5. Расчет  нормативов  проектирования  продольного   профиля  трассы

2.5.1.Определение  наибольшего   продольного  уклона  преодолеваемого  автомобилем  с  расчетной  скоростью  движения

 

    ,                                (2.14)

 

где  D -  динамический  фактор,  зависящий от  скорости  движения  автомобиля ;

 

Для  автомобиля  ЗИЛ - 130  при  скорости  движения 

V = 60 км/ч ,  D = 0,05 [3,рис. 1.5,б ].

f -  коэффициент сопротивления качению ;

                                         ,        (2.15)

 

где  f₀ - коэффициент сопротивления качению равный  0,01

V - скорость  движения  автомобиля  , км/ ч  ;

V = 60 км/ч ;

                                            ‰

 

                                                ‰

2.5.2.Определение  максимального   продольного  уклона  преодолеваемого  автомобилем   по  условиям  сцепления

 

   ,                                                     (2.16)

 

где  f - коэффициент сопротивления качению

( формула 2.15 ) ;

 

                  ,                                     (2.17)

                    

где  j ₁ - коэффициент продольного сцепления колес автомобиля  с покрытием,  j ₁ = 0,18 - 0,2 ; Принимаем

j ₁ = 0,2 ;

G _сц - часть автомобиля  приходящаяся  на  ведущую

 ось , Н ;

G - полный  вес автомобиля ,  Н ;

P_в -  сила  сопротивления воздушной среды ;

                                                         

Для  автомобиля  ЗИЛ - 130  :   ;

                                                      

‰

 

‰

Выбирается  из  двух  уклонов  минимальный,  т. е. критическая  величина  уклона          i _max = 0,039 ‰

2.5.3.Определение  минимального  радиуса  вертикальной  выпуклой  кривой

 

   ,                                   (2.18)

 

где  S₁ -  расстояние  видимости поверхности дороги , м ;

d - высота  глаз  водителя  легкового автомобиля , м ; 

Принимаем  d = 1,2 м ;

 

                

2.5.4.Определение минимального  радиуса вертикальной  вогнутой  кривой  из  условия обеспечения видимости

  ,                              (2.19)

 

где  h _ф - высота  фар автомобиля  над проезжей  частью ,  h _ф = 0,75 (м)  ;

a - угол  рассеивания  пучка  света  фар ,  a = 2°  ;

 

2.5.5. Определение  минимального  радиуса  вертикальной  вогнутой  кривой  из  условия  ограничения   центробежной  силы

  ,                                                         (2.20)

 где  V  -  расчетная  скорость  движения ,  км/ч ;

 

             

                                                                                                              

                                                                                                                                                    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                               Таблица 2.1.

Технические нормативы.

№ п/п	Наименование технических  нормативов	Единицы измере- ния	Полу-чено расче-том	Рекомен- дуется СНиП- 2.05.02	Приня- то по про-екту
1	Перспективная интенсивность  движения	авт/сут.	800	1000-3000	2800
2	Пропускная способность	авт/сут.	1684.8	2000	1491
3	Число полос движения	шт.	1	2	2
4	Расчетная скорость движения	км/час	-	80	100
5	Ширина полосы движения	м.	3,6	3	3,6
6	Ширина земляного полотна	м.	11,2	10	12,2
7	Расстояние видимости  поверхности дороги	м.	92.73	200	200
8	Минимальный радиус кривой в плане	м.	630	300	800
9	Минимальный радиус кривой в плане с устройством виража	м.	360	600	600
10	Минимальная длина отгона виража	м.	28.8	-	28.8
11	Минимальная длина переходной кривой	м.	35	-	56.5
12	Длина переходной кривой с устройством виража	м.	60.52	-	64.8
13	Наибольший продольный уклон преодолеваемый автомобилем  с расчетной скоростью движения	‰	39	60	50
14	Наибольший продольный уклон преодолеваемый автомобилем  по условиям сцепления	‰	128	-	128
15	Минимальный радиус вертикальной выпуклой кривой	м.	3583	10000	10000
16	Минимальный радиус вертикальной вогнутой кривой из условия видимости  поверхности проезжей части в  ночное время	м.	1829.54	3000	3000
17	Минимальный радиус вертикальной вогнутой кривой из условия ограничения центробежной силы	м.	984.61	-	1540

 

2.5.6.Определение величины  руководящей отметки

Для обеспечения устойчивости и прочности верхней части  земляного полотна и дорожной одежды необходимо возвышение поверхности  покрытия над заданным уровнем грунтовых вод, а также над поверхностью земли.

 

1. Условие  снегонезаносимости

 

h = h_s + Dh  ,                                                              (2.21)

 

где  h_s - расчетная высота  снегового покрова с вероятностью  превышения  5% ;

h_s = 0,5;

Dh - возвышение  бровки  насыпи  над  расчетным  уровнем  снегового  покрова  для  ее  незаносимости ,  м  ;

Для  III категории дороги  Dh = 0,6  согласно

СНиП ( 1, стр. 22 ) ;

                                   h= 0,5 + 0,6 = 1,1 (м) 

 

2. Условие  возвышения  поверхности  дорожной  одежды  над  расчетным  уровнем  грунтовых  вод

( стоящих  более  30  суток )

h_таб=1,5м для IV дорожно-климатической зоны

для возвышенных мест:

для пониженных мест:

3.Возвышение  поверхности  покрытия  над  поверхностью  земли  на  участках  с  необеспеченным  стоком  поверхностных  вод  (стоящих  менее суток  30  суток)

для возвышенных мест:

для пониженных мест:

Выбираем максимальную расчетную высоту за руководящую:

.

 

                                                                                                                                   2.6.Назначение конструкции дорожной одежды.

                                                                                                                                                            

Для  нашей  категории  дороги  и  ДКЗ  выбираем  :

   1)покрытие  верхний  слой - мелкозернистый  плотный  горячий  асфальтобетон       марки  3   толщиной  -     см .

   2) покрытие  нижний  слой   - крупнозернистый пористый  асфальтобетон марки 2  толщиной  -     см .

   3) основание-  щебень  толщиной       см, обработанный органическими вяжущими методом пропитки .

   4)основание- щебень, обработанный органическими вяжущими материалами в установке толщиной-    см   

    5)основание- гравийная смесь толщиной-      см                                                                              6)основание- дополнительный слой основания из песка, гравия, шлака или морозоустойчивых местных каменных материалов. 

 

                                           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Проектирование  плана  трассы

 

Проектируемая автомобильная  дорога относится к III-ей категории. Проектирование осуществляется по карте масштабом 1:10000 с сечением горизонталей 5м, а также на основе технических нормативов, принятых в проекте.

Варианты трассы проектируются  с минимальными отклонениями от воздушной  линии, с вписыванием в рельеф местности. Для наилучшего проложения автомобильной дороги рассмотрено два варианта плана трассы.

I-вариант: местность пересеченная, начальное заданное направление трассы СВ, запроектирован один правый угол поворота равный 32⁰.

II-вариант: местность пересеченная, начальное заданное направление трассы ЮВ, запроектирован один правый угол поворота равный 28⁰ и один левый угол поворота равный 60⁰.   

                                          

3.1.Ведомость   углов  поворота , прямых  , кривых

 

При  составлении  ведомости  углов  поворота,  прямых  и  кривых  используются  следующие  формулы:

Т_пк  = Т_кк + DТ_пк  ,                                            (3.1)

 

где  Т_пк ,  Т_кк   - соответственно  тангенсы  с переходной  кривой  и круговой  кривой ;

Б_пк  = Б_кк + DБ_пк  ,                                                  (3.2)

 

где  Б_пк  и Б_кк  -  соответственно  биссектрисы с переходной  кривой  и круговой  кривой ;

К_пк  =  К_кк + L   ,                                                      (3.3)

 

где  L  -  длина переходной  кривой , м ;

К_кк  -  длина круговой  кривой , м ;

К_пк - длина с переходной  кривой  , м ;

 

Д_пк = 2* Т_пк - К_пк ,                                                     (3.4)

 

где  Д_пк - домер с переходной  кривой , м ;

 НЗ = ВУП - Т_пк

КЗ = НЗ + К_пк  ,                                                                 (3.5)

 

где  НЗ  и  КЗ   -  соответственно  начало  и  конец  закругления  ;

ВУП -  положение  вершины  угла   поворота ;

 

 

.

                                                                          

3.2.Сравнение  вариантов   трассы

Таблица 3.2.

 

Сравнение  вариантов  трассы

наименование  показателей	величина  показателя			преимущества
	1-ый  вариант	2-ой  вариант		1-ый  вариант	2-ой  вариант
длина  трассы  , м	2320	2385		+	-
коэффициент  удлинения  трассы	1,04	1,07		+	-
средняя  величина  угла  поворота, рад	0,56	0,77		+	-
средний  радиус  закругления , м	1012,2	1004,2		+	-

 

 

 

1.Сравнение  по  длине  трассы – L_тр , м

 L1=2320;

 L2=2385;

2.Сравнение  по  коэффициенту  удлинения  трассы

                     

      ,                                           (3.8)

                          

где L_тр -  длина трассы , м ;

L_в - длина воздушной линии , м ;

 

 3.Сравнение по  средней величине  угла  поворота

 

   ,                              (3.9)

где  a_ср  -  средняя величина  угла  поворота , рад ;

åa_i -  сумма углов , рад ;

n - число  углов , шт ;

 

4.Сравнение  по  среднему  радиусу  закругления

 

      ,                                (3.10)

                              

где  К  -  сумма кривых , м ;

åa -  сумма углов , рад ;

(м);

(м);

В  результате  сравнения  вариантов  трассы  выбираем  I-вариант.

 

 

 

 

 

4.Проектирование  продольного   профиля

                                                                                                                                        

                                                                                                                                 Таблица  4.1.

                 4.1.Ведомость  черных  отметок   пикетов и  плюсов.

 

положение  точки			отметка , м
пк	+
НТ      пк 0	00		57.8
1	00		62.1
2	00		66.4
3	00		71.1
4	00		72.8
5	00		67.3
6	00		60.9
ВУП пк7	00		62.9
8	00		57.8
9	00		56.3
10	00		54.3
11	00		52.5
12	00		52.5
13	00		52.5
14	00		52.5
15	00		52.5
16	00		52.7
17	00		52.6
18	00		52.5
19	00		51.7
20	00		50.5
21	00		45.4
22	45		42.7
23	00		40.0
КТ   пк23	20		40.2