--PAGE_BREAK--∑Д=181,68+19,32+45,02 = 246,02
2∑Т — ∑К=4212,26-3966,24 = 246,02
3)∑αЛЕВ — ∑αПР=rК-rН
∑αЛЕВ=56°+56°=112°; ∑αПР=27°.
rК=ЮВ27°; rН=ЮЗ58°
∑αЛЕВ — ∑αПР=rК-rН=85°
4)∑LВУ -∑Д=LТР
∑LВУ=3175+3206,68+1894,32+1607,52+9883,52
∑LВУ -∑Д=9883,52-246,02 = 9637,5
2 вариант трассы
Угол поворота №1
α=13°, пкВУ 31+75, R=3000м.
Т=R∙tgα/2 = 3000∙tg6°30' = 3000∙0,1139 = 341,7м.
К=πRα/180° = 3,14∙3000∙13°/180° = 122460/180° = 680,3м.
Д=2Т-К = 2∙341,7 – 680,3 = 3,1м.
Б=R(1/Cosα/2 – 1) = 3000(1/0,9936 – 1) = 3000∙0,0064 = 19.32.
пкНК = пкВУ-Т = 3175 – 341,7 = 2833,3.
пкКК=пкНК+К = 2833,3 + 680,3 = 3513,6.
Угол поворота №2
α=63°10', пкВУ 58+20, R=2100м.
Т=R∙tgα/2 = 2100∙tg31°35' = 2100∙0,6148 = 1291,08м.
К=πRα/180° = 3,14∙2100∙63°10'/180° = 416520,96/180° = 2314,0053м.
Д=2Т-К = 2∙1291,08 – 2314,0053 = 268,15м.
Б=R(1/Cosα/2 – 1) = 2100(1/0,8534 – 1) = 2100∙0,1717 = 360,75
пкНК = пкВУ-Т = 5820 –1219,08 = 4528,92.
пкКК=пкНК+К = 4528,923+ 2314,0053= 6842,93.
Угол порота №3.
α=51°, пкВУ 76+75, R=800м.
Т=R∙tgα/2 = 800∙tg25°30'= 800∙0,477=381,6м.
К=πRα/180° = 3,14∙800∙51°/180° = 128112/180° = 711,73 м.
Д=2Т-К =2∙381,6 – 711,73 = 51,47м.
Б=R(1/Cosα/2 – 1) =800∙0,1079 = 86,32 м.
L=120м,
t=59,99м,
β=3°26',
p=0,6.
ТН=Т+t = 441,59
γ= α-2β = 51°-6°52' = 44°8'
КО=πRγ/180°=3,14∙800∙44°8'/180° = 110862,93/180° = 615,9051 м.
S=2L+KO =2∙120+615,9051 = 855,9051 м.
Д Н=2TН –S = 2∙441,59 –855,9051 = 27,2748 м.
пкНК=пкВУ-Т=7675-381,6 = 7293,4 м.
пкКК=пкНК+К=7293,4 +711,73 = 8005,13 м.
пкНСК=пкВУ- ТН =7675-441,59 = 7233,41 м.
пкКСК=пкНСК+S=7233,41+855,91 = 8089,32 м.
пкНКК=пкНСК+L=7233,41+120 = 7353,41 м.
пкККК=пкНКК+ KO=7353,41+615,9051 = 7969,3151 м.
Угол поворота №4.
α=15°, пкВУ102+50, R=3100м.
Т=R∙tgα/2 = 3100∙tg7°30' = 3100∙0,1317 = 408,27м.
К=πRα/180° = 3,14∙3100∙15°/180° = 146010/180° = 811,16м.
Д=2Т-К = 2∙408,27 –811,16 = 5,38м.
Б=R(1/Cosα/2 – 1) = 3100(1/0,9914 – 1) =3100∙0,0086 = 26,66м.
пкНК = пкВУ-Т = 10250 – 408,27 = 9841,73.
пкКК=пкНК+К = 9841,73 +811,16= 10652,89
Проверка.
1)∑l + ∑К=L тр.
∑l=2833,3+1015,32+1752,41+390,07=7158,21
∑К=680,3+2314,01+855,91+811,16= 4661,79
∑l + ∑К=7158,21+4661,79 =11820
2)2∑Т — ∑К=∑Д
2∑Т=2(341,7+1291,08+441,59+408,27)=4965,28
∑Д=3,1+268,15+27,27+5,38 = 303,52
2∑Т — ∑К=4965,28-4661,79 = 246,02
3)∑αЛЕВ — ∑αПР=rК-rН
∑αЛЕВ=63°10'+51°=114°10' ∑αПР=13°+15°
rК=ЮВ27° rН=ЮЗ58°
)∑αЛЕВ — ∑αПР=1°10' ≈rК-rН
4)∑LВУ -∑Д=LТР
∑LВУ=3175+2648,1+2122,74+2602,27+1575,38=12123,49
)∑LВУ -∑Д=12123,49-303,52=11819,97.
Сравнение вариантов.
Показатели
Единицы измерения
Варианты
Преимущества
I вариант
II вариант
I
II
Длина трассы
м
9637,5
11820
+
—
Коэффициент развития трассы
1,124
1,378
+
—
Число углов поворота
шт
3
4
+
—
Минимальный радиус закругления
м
800
800
=
Число пересечений с
а/д
ж/д
водными преградами
коммуникациями
шт
1
1
=
Максимальное различие радиусов смежных кривых
м
1300
2300
+
—
Лучшим по эксплуатационно-техническим показателям считаем I вариант.
IV. Расчет искусственных сооружений
Малые водопропускные сооружения устраивают в местах пересечения автомобильной дороги с ручьями, оврагами, по которым стекает вода от дожей или снеготаяния.
Гидрологические расчеты.
1.Определение исходных данных.
1.1На карте намечают местоположение и предварительно тип водопропускных сооружений. Проводят водоразделы, окаймляющие водосборные бассейны и показывают главные лога водосборов.
1.2Учитывая масштаб карты, определяют площадь бассейна – А, км2.
1.3Определяют длину главного лога L, км. Длиной главного лога называют расстояние по логу от наиболее отдаленной водораздельной точки до сооружения.
1.4Определяют средний уклон главного лога по формуле:
iр=(ÑН — ÑС)/L
ÑН – отметка начальной точки лога у водораздела, м;
ÑС — отметка точки местности у сооружения, м;
1.5Вычисляют уклон лога у сооружения:
i0 =(ÑА — ÑВ)/300
ÑА – отметка точки лога, расположенной с верховой стороны на расстоянии 100 м от сооружения, м;
ÑВ — отметка точки лога, расположенной с низовой стороны на расстоянии 200 м от сооружения, м;
1.6Находят средний уклон склонов водосбора по формуле:
iВ = Siк/4
i1=0,030
i2=0,020
i3=0,053
i4=0,114
SК = i1+i2+i3+i4 – уклоны склонов по различным четырем направлениям,. тысячные.
Определяют среднюю длину безрусловых склонов водосбора: В =А/1,8∙ (Sl+L) – для двускатных бассейнов.
Полученные данные сводятся в таблицу.
№п/п
Местоположение сооружения,
ПК +
А,
км2
L, км
iр, ‰
iо,
‰
iв,
‰
В, км
Вероятность превышения
(ВП),%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
ПК17+25
1,75
1,7
27
13
54
0,17
1
iр= (207,0-165,0)/1700 =0.027
i0 =(ÑА — ÑВ)/300=(175,0-171,0)/300=0,013
iв= Siк/4=(0,030+0,020+0,053+0,114)/4=0,054
В =А/1,8∙(Sl+L)=1,75/1.8(0.8875+1,575+0,9+0,675+1,7)=0,17.
2.Определение расхода от ливневых вод.
Расход от ливневых вод определяют по формуле предельной интенсивности стока
Qр%=q¢1%∙jст∙Н¢1%∙d∙lр%∙А, м3/с
По приложению 1 получаем Н¢1%=120 мм. Коэффициент паводкового стока определяем по формуле
jст=С2∙jо/(А+1)n6 ∙ (ib/50)n5
С2=1,2;
jо=0,30;
n5=0;
n6=0,07
jст=1,2∙0,3/(1,7+1)0,07∙(54/50)0
Полученный коэффициент jст сравниваем с региональным коэффициентом стока и к расчету принимаем больший jст=0,75.
Определяем гидрометрическую характеристику русла (лога)
Фр= 1000∙L/cр∙iр1/3А1/4(jст∙ Н¢1%)1/4
cр=11 – для периодически высыхающих водотоков, несущих во время паводка большое количество наносов.
Фр=1000∙1,7/11∙271/3∙1,751/4=170/37,23=4,56.
Определяем гидрометрическую характеристику склонов
jск=(1000∙В)1/2 /ncкiв1/4∙ (jст* Н¢1%)1/2
ncк=0,3;
jск=(1000∙0,17)1/2/0,30∙541/4∙(0,75∙120)1/2=13,03/20,9=0,62.
Определяем номер района типовых кривых редукции.
Для Минской области номер района соответствует 2. tск=2,9 мин; q¢1%=0,42
Определяем параметр λ=1.
Определяем параметр d: площадь озера 0,01км2 → озерность57% d=0,9
Определяют расход от ливневых вод:
Qр%= 0,42∙0,75∙120∙0,9∙1,75=59,535 м3/с.
3. Определение объема стока.
Объем стока от ливневых вод определяют по формуле
W = 60000∙ачас∙ (А/ÖКt) ∙a∙j
Для этого определяем следующие параметры:
Для Минской области номер ливневого района соответствует 5.
ачас=0,97 мм/мин;
a=0,59;
Коэффициент редукции j=1/4√17,5=0,49, Кt=1,94;
W =60000∙0,97∙(1,75/√1,94)∙0,59∙0,49=21139м3
4. Определение расхода от снеготаяния
Расход от снеготаяния определяем по формуле:
Qсн= Ко∙hр%∙А∙m/(А+А1)n∙ d∙d1∙d2
Для этого определяем следующие параметры: n= 0,17, Ко=0,01; А1=1; h=80
Поправочный коэффициент к = 0,18(ib+1)0,45 =1,09
Определяем исправленное значение среднего многолетнего слоя стока hиспр=h∙к=80∙1,09=87,2мм
Определяем коэффициент вариации CVh, получаем CVh=0,4. Поскольку площадь водосбора А
Принимаем коэффициент асимметрии по формуле Csh=2∙0,5=1
Определяем значение модульного коэффициента Кр, получаем Кр=4,5.
Определяем расчетный слой суммарного стока
hр%= Кр ∙hиспр=4,5∙87,2=392,4 мм
m=1,0; d=0,9; d1= 1.0; d2 =1.0
Определение расхода от снеготаяния по формуле (3)
Qсн=0,01∙392,4∙1,75∙1/(1,75+1)0,17∙0,9∙1∙1=5,22м3/с
Расход от снеготаяния сравниваем с расходом от ливневых вод и к расчету принимаем больший из полученных расходов. Следовательно, Qр =59,53 м3/с. Результаты расчета сводим в таблицу
№ п/п
Местоположение сооружения ПК+
А, км2
Расходы, м3/с
Объем стока, тыс.м3
Расчетный расход, м3/с Qр
Qл
Qсн
1
ПК17+25
1,75
59,53
5,22
21139
59,53
5. Обоснование типа водопропускного сооружения.
Так как Qр =59,53 м3/с, что больше 30 м3/с, в качестве водопропускного сооружения назначаем малый мост.
6.Гидравлический расчет малого моста.
1.задаемся скоростьюVcпо принятому типу укрепления русла под мостом-одиночное. мощение на щебне камнем 15-25см.
Vc=2,5-3,5м/с.
2.Определяем напор перед отверстиеммоста:
Нпр=1,45∙ Vc2/g=1,33м
3.Определяем величину отверстия малого моста:
b=Qсбр/1,35Нпр3/2
Определяем величину сбросного расхода:
Qсбр=Qл∙l
Определяем площадь живого сечения водотока при принятом значении Hпр.
Hпр=1,33 м; X=36 м
w = 1/2 Hпр∙X=1/2∙1,33∙30=23,4 м2;
где X=36м – длина зеркала воды вдоль дороги.
Определяем объем пруда по формуле:
Wпр=1/3w∙ (Hпр/i0) ∙sinﻻ=1/3∙23,4∙ (1,33/13) ∙sin45°=0,56 тыс.м3
Определяем отношение Wпр/W=0,56/21,14=0,026.
Определяем коэффициент трансформации паводка l=0,985.
Определяем величину сбросного расхода:
Qсбр=Qл∙l=59,53∙0,985=58,63м3/с.
b=Qсбр/1,35Нпр3/2 =58,63/1,35∙1,333/2=28,31м.
4.Полученную величину округляют в соответствии с типовыми длинами плит пролетных строений:24м.
5.Пересчитываем напор перед сооружением
Нпр=( Qсбр/1,35b0)2/3= (58,63/1,35∙1,33)2/3=1,47м.
V. Проектирование дорожной одежды
Для обеспечения круглогодичного движения автомобилей на проезжей части дороги устраивают дорожную одежду, которая представляет собой уложенную на поверхности земляного полотна твердую монолитную конструкцию из материалов, хорошо сопротивляющихся воздействию климатических факторов и колес транспортных средств.
Напряжения, возникающие в дорожной одежде при проезде автомобилей, затухают с глубиной. Это позволяет проектировать дорожную одежду многослойной, используя в отдельных ее слоях материалы различной прочности в соответствии с действующими усилиями и интенсивностью влияния природных факторов.
В дорожной одежде различают следующие слои:
Покрытие – верхний, наиболее прочный, обычно водонепроницаемый, относительно тонкий слой одежды, хорошо сопротивляющийся истирающим, ударным и сдвигающим нагрузкам от колес, а также воздействию природных факторов. Покрытие обеспечивает необходимые эксплуатационные качества дороги. В конструкции покрытия, помимо основного слоя, обеспечивающего необходимые качества, предусматривается запасной слой (слой износа), не входящий в расчетную толщину и подлежащий периодическому восстановлению в процессе эксплуатации дороги. Поверхностную обработку применяют также для повышения шероховатости гладких покрытий в процессе эксплуатации.
Основание – несущая прочная часть одежды, устраиваемая из каменных материалов или грунта, обработанного вяжущими материалами. Оно предназначено для передачи и распределения давления на расположенные ниже дополнительные слои одежды или на грунт земляного полотна и потому должно быть монолитным и устойчивым против сдвига и изгиба.
Грунт земляного полотна – тщательно уплотненные и спланированные верхние слои земляного полотна, на которые укладывают слои дорожной одежды. Прочность дорожной одежды может быть обеспечена лишь на однородном, хорошо уплотненном, не подверженном пучению земляном полотне при обеспеченном водоотводе.
Дорожная одежда является самой дорогостоящей частью автомобильной дороги. Затраты на ее устройство иногда достигают 60% общей стоимости строительства. Подвергаясь непосредственному воздействию транспортных нагрузок и природных факторов, дорожные одежды работают в более тяжелых условиях, чем другие сооружения на дороге. Поэтому к назначению конструкции дорожных одежд следует подходить особенно внимательно, сочетая стремление к обеспечению прочности с всемерным снижением стоимости строительства и уменьшением количества материалов.
Процесс проектирования дорожной одежды состоит из трех последовательных этапов:
1) конструирование;
2) расчет конструкции на прочность и морозостойкость;
3) экономическое сравнение вариантов конструкций и выбор наиболее эффективного, который и рекомендуется к строительству.
В соответствии с I категорией дороги, назначаем капитальный тип покрытия нежесткой дорожной.
Исходные данные:
— Дорога расположена во II ДКЗ, в Минской области;
— Категория автомобильной дороги I;
— Заданный срок службы дорожной одежды T=20 лет;
— В расчете принята четырехполосная дорога с суточной интенсивностью движения грузовых автомобилей на 20-й год эксплуатации 17000груз.авт./сут.
Состав движения:
Типы автомобилей
Доля в потоке
Суточная интенсивность движения ТС данной марки (в оба направления) на последний год срока службы, Nm, груз.авт./сут
Легкие
0,20
3400
Средние
0,27
4590
Тяжелые
0,03
510
Очень тяжёлые
0,28
4760
Автобусы
0,12
2040
Тягачи с прицепом
0,1
1700
Итого
1,0
17000
— Заданная надёжность К=0.98;
— Приращение интенсивности q=1,12;
— Грунт рабочего слоя земляного полотна – супесь пылеватая;
— Материал для основания – песок;
— Высота насыпи составляет 1,5м;
— Толщина дорожной одежды – 0,86м;
— Схема увлажнения земляного полотна – 1;
— Глубина залегания грунтовых вод – не обнаружены.
5.1 Расчет на прочность
Рассчитываем дорожную одежду по трем критериям: на сопротивление упругому прогибу всей конструкции, на сопротивление сдвигу в грунте и слоях слабосвязанных материалов, на сопротивление растяжению при изгибе монолитных слоев.
1.1Определяем суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции за срок службы.
Рассчитываем приведенное к расчетной нагрузке среднесуточное (на конец срока службы) число проездов всех колес, расположенных по одному борту расчетного автомобиля, в пределах одной полосы проезжей части.
Расчет ведем в табличной форме.
Расчет параметра Np
Тип ТС
fпол
Nm, груз.авт./сут.
Smсум
Nр(m), расч.авт/сут
Легкие грузовые
0,35
3400
0,005
17
Средние грузовые
0,35
4590
0,2
918
Тяжелые грузовые
0,35
510
0,7
357
Очень тяжелые
0,35
4760
1,25
5950
Автобусы
0,35
2040
0,7
1428
Тягачи с прицепом
0,35
1700
1,5
2550
Итого
—
∑Nm=17000
—
3927
продолжение
--PAGE_BREAK--Np=fпол∙∑NmSmсум=0,35(3400∙0,005+4590∙0,2+510∙0,7+4760∙1,25+2400∙0,7+1700∙1,5)=3927авт/сут.
1.2 Вычисляем суточную, приведенную к расчетному автомобилю, интенсивность движения в первый год службы.
N1=(3400∙0,005+4590∙0,2+510∙0,7+4760∙1,25+2400∙0,7+1700∙1,5)/1,12(20-1)=1303 авт/сут.
1.3 Определяем коэффициент суммирования
Кс=1,1220-1/1,12-1=72,05.
1.4 Вычисляем суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции за срок службы:
∑Nр=0,7fпол∙ N1∙ Кс∙Трдг∙Кn
Трдг=134
Кn=1,49
∑Nр=0,7∙0,35∙1303∙72,05∙135∙1,49=4626627 авт.
1.5 Проверим достоверность полученного параметра ∑Nр
Расчет параметра ∑Nр
Тип ТС
fпол
Nm, груз.авт./сут.
Nm1=Nm(Тсл)/q(Тсл-1)
Smсум
∑( Nm1 Smсум)
Легкие грузовые
0,35
3400
395
0,005
2
Средние грузовые
0,35
4590
533
0,2
107
Тяжелые грузовые
0,35
510
59
0,7
41
Очень тяжелые
0,35
4760
553
1,25
691
Автобусы
0,35
2040
237
0,7
166
Тягачи с прицепом
0,35
1700
197
1,5
296
Итого
—
∑Nm=17000
—
1303
Получаем, что
∑Nр=0,7∙0,35∙72,05∙135∙1,49∙1303=4626627 авт.
2.Определяем расчетные характеристики грунта рабочего слоя земляного полотна.
2.1.Определяем расчетную влажность грунта рабочего соя:
Wp=(Wтаб+∆1W-∆2W)(1+0,1t)-∆3
Wтаб=0,67 для условий II2 дорожно – климатической подзоны, 1-й схемы увлажнения и грунта – супеси пылеватой.
∆1W=0.
∆2W=0,05.
t=2,19 для уровня надежности 0,98.
Получаем, что
Wp=(0,67+0+0,05)(1+0,1∙2,19)=0,88 (в долях от Wт).
2.2.Определяем величину модуля упругости (Е), сцепления (j) грунта рабочего слоя.
Для грунта супеси пылеватой при Wp=0,88 Wт величина С=0,003, аj =9° при∑Np>106
Для супеси пылеватой величина Е=26,7 МПа.
3.Предварительно намечаем конструкцию дорожной одежды со следующими значениями толщин:
— асфальтобетон плотный на БНД марки 60/90 -5см;
-асфальтобетон пористый на БНБ марки 60/90 -6см;
-асфальтобетон высокопористый на БНБ марки 60/90 -20см;
-щебень фракционированный с заклинкой активным мелким шлаком -30см;
-песок, обработанный цементом, соответствующий марке 100 -25см.
Расчетные характеристики слоев
№
Материал слоя
h слоя, см
Расчет упруг. прогибу, Е, МПа
Расчет по условию сдвигоустойчивости
Расчет на растяжение при изгибе
Е, МПа
С
j
Е, МПа
Ro, МПа
a
m
1.
Асфальтобетон плотный на БНД марки 60/90
5
3200
1800
—
—
4500
9,8
5,2
5,5
2.
Асфальтобетон пористый на БНД марки 60/90
6
2000
1200
—
—
2800
8,0
5,9
4,3
3.
Асфальтобетон высокопористый на БНД марки 60/90
20
2000
1200
—
—
2100
5,65
6,3
4,0
4.
Щебень с заклинкой активным мелким шлаком
30
400
400
—
—
400
—
—
—
5.
Крупно-зернистый песок, обработанный цементом
25
950
950
—
—
950
—
—
—
6.
Супесь пылеватая
Wp=0,88 Wт
—
26,7
26,7
0,003
9
26,7
—
—
—
4. Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно снизу вверх.
1)
р=0,6 МПа, D=37см, тогда
МПа
2)
МПа
3)
МПа
4)
МПа
5)
МПа
6) Требуемый модуль упругости определяем по формуле:
Етр=98,65[lg(∑Nр)-3,55]=98,65[lg(∑4626627)-3,55]=307МПа.
7)Определяем коэффициент прочности по упругому прогибу:
Требуемый минимальный коэффициент прочности для расчета по допускаемому упругому прогибу — 1,5.
Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.
5. Расчёт по условию сдвигоустойчивости в грунте.
1).Для определения приводим предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.
В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (супесь пылеватая) со следующими характеристиками: (при Wp = 0,88WТ и SNp = 4626627 авт.) Ен = 26,7 МПа, j = 9° и с = 0,003 МПа.
Вычисляем модуль упругости верхнего слоя модели.
Значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем при расчетной температуре +20 °С.
МПа.
2)По отношениям и и при j = 9° с помощью номограммы находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки: = 0,008 МПа.
3)Вычисляем действующие в грунте активные напряжения сдвига
Т = ∙Р = 0,008×0,6 = 0,0048 МПа.
4)Определяем предельное активное напряжение сдвига Тпр в грунте рабочего слоя по формуле
,
СN = 0,003 МПа
Кд = 4,5
Zоп = 86 см
jст = 34°
cp = 0,002 кг/см2
Тпр = 0,004×4,5 + 0,1×0,002×86×tg 34° = 0,0251,
где 0,1 — коэффициент для перевода в МПа.
5)Проверяем выполнение условия прочности
, что больше
Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу.
6. Расчёт конструкции дорожной одежды на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.
Расчет выполняем в следующем порядке:
1) Приводим конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой модели — часть конструкции, расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоев. Модуль упругости нижнего слоя равен
Ен = = 114МПа
К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.
Модуль упругости верхнего слоя (hв = 31):
МПа
2) По отношениям и по номограмме определяем = 0,85
Расчетное растягивающее напряжение:
= 0,85×0,6×0,85 = 0,43 МПа.
3) Вычисляем предельное растягивающее напряжение по формуле:
Ro = 5,65 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета
νR = 0,1
t = 2,19
m = 4; a = 6,3
SNp = 4626627 авт.
k2 = 0,85
RN = 5,65×0,136×0,85(1 — 0,1×2,19) = 0,51 МПа
4) = 1,19, что больше, чем = 1,1.
Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет критерию на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.
7.Проверка конструкции на морозоустойчивость.
1)По карте находим среднюю глубину промерзания для условий г. Минска и по формуле определяем глубину промерзания дорожной конструкции zпр:
zпр= zпр(ср) ×1,38=1,242≈1,5м.
2)Для глубины промерзания 1,5м. по номограмме по кривой для сильнопучинистых грунтов определяем величину морозного пучения для осредненных условий: lпуч.ср. =6см.
По таблицам и графикам находим коэффициенты Кугв=0,45; Кпл=1; Кгр=1,1: Кнагр=1; Квл=1,2.
По формуле находим величину пучения для данной конструкции:
lпу=lпуч.ср × Кугв× Кпл× Кгр× Кнагр× Квл=6×0,45×1×1,1×1×1,2=3,56см.
Поскольку для данного типа дорожной одежды допустимая величина морозного пучения составляет 4см, данная конструкция дорожной одежды удовлетворяет критерию на морозоустойчивость.
Вывод. Данная конструкция дорожной одежды удовлетворяет всем критериям прочности.
VI. Проектирование дороги в продольном и поперечном профиле
Проектирование продольного профиля:
Продольным профилем дороги — называют развернутую в плоскости чертежа проекцию оси дороги на вертикальную плоскость. Продольный профиль характеризует крутизну отдельных участков дороги, измеряемую продольным уклоном и расположение ее проезжей части относительно поверхности земли.
Построение продольного профиля поверхности земли по оси дороги начинают с графы 12, для чего по топографической карте определяют отметки пикетных и плюсовых точек.
После этого приступают к вычерчиванию продольного профиля поверхности земли, откладывая значения отметок по ординатам над пикетами и плюсами от условного горизонта.
Все намеченные точки рельефа соединяют прямыми линиями. Грунтово-геологический профиль наносят от продольного профиля поверхности земли, вычерченного еще раз на 20 мм ниже первоначального в масштабе 1:50 по данным шурфования и бурения скважин.
Построение проектной линии.
Продольный профиль трассы проектируют в виде плавной линии, состоящей из прямолинейных участков и вертикальных кривых.
При проектировании продольного профиля должны быть обеспечены:
1. Устойчивость земляного полотна и дорожной одежды в течении года при любых изменениях климатических условий.
2. Наименьшая строительная стоимость дороги.
3. Удобство и безопасность движения автомобилей с наименьшей стоимостью перевозок.
Прежде чем приступить к построению проектной линии необходимо:
· Определить технические нормативы: imax=30‰; Rmin Ç =30000 м; Rmin È =8000м.
· Установить руководящую отметку.
· Вычислить отметки контрольных точек проектной линии.
· Ознакомиться с правилами и методами проектирования продольного профиля.
В условиях равнинного и слабопересеченного рельефа земляное полотно проектируют в насыпи, высоту которой по условию снегозаносимости определяют по формуле:
hр=hсн + D h
hр =1,2+0,2=1,4м.
hсн – расчетная высота снегового покрова с вероятностью превышения 5%, определяемая по климатическим справочникам.
При проектировании трассы в продольном профиле необходимо помнить, что проектную линию следует проводить через контрольные токи, наименьшие проектные отметки которых должны обеспечивать размещение искусственных сооружений с учетом их высотных габаритов. Контрольная точка над трубой вычисляется по формуле:
Осуществляют точную взаимную увязку концов элементов проектной линии с определением проектных отметок. Определяют рабочие отметки. Проектируют водоотвод. Затем окончательно оформляют продольный профиль.
Земляное полотно. Тип поперечного профиля земляного полотна назначается в зависимости от высоты насыпи, геологических и гидрологических условий местности, ценности земель, способа производства работ.
В проекте различают следующие типы поперечного профиля по высоте:
1. насыпь до 2м;
2. насыпь 2-6 м;
3. насыпь 6-12
Откосы насыпей, возводимых из местных грунтов, при высоте насыпей до 2,0 м – 1:4; при высоте насыпей от2,0 до 6,0 м – 1:1,5; от 6,0 до 12м: до 6м — 1:1,5, ниже — 1:1,75.
4. выемка от 1м. до 5м.
VII. Объемы работ
7.1 Земляные работы
Объемы земляных работ определяем по таблицам Митина.
К табличным значениям вводят поправки на разность рабочих отметок и поправки на устройство проезжей части. Расчеты ведем в специальных бланках для подсчета попикетного объема земляных работ.
7.2 Укрепительные работы
Откосы насыпей и выемок необходимо укреплять для предохранения их от размыва и выветривания. Тип укрепления принимается в зависимости от физико-механических свойств, грунтов, слагающих откосы земляного полотна, погодно-климатических факторов, высоты насыпи и глубины выемки, а также наличия местных материалов для укрепительных работ.
Площадь откосов земполотна, подлежащая укреплению определяется по следующим формулам: ω=2Ll,
Объемы укрепительных работ земляного полотна
Участки
укрепления
Протя-
жение
участ-
ка, м
Средняя
высота
насыпи на участ-
ке, м
Длина
образу-
ющей
откоса,
м
Площадь укрепления
Бетон-
ные
плиты
А/Б
плиты
от
ПК
до
ПК
Засев травой
Оди-
нар-ная
норма
Двой-
ная
норма
Трой-
ная
норма
НТ
НТ+60
60
2,65
9,07
1088,5
НТ+60
2
140
5,06
9,12
2553,6
2
4
200
7,41
13,36
+
4
5+80
180
5.76
10,38
3738,2
5+80
10+75
495
1,88
12,37
12245,6
10+75
11
25
3,95
7,12
356
11
13
200
6,77
9,83
+
13
14+50
150
8,33
11,71
3513
14+50
16+25
175
15,1
29,93
10475,5
16+25
18+25
200
16,52
31,69
+
18+25
18+59
24
10,87
21,9
1095,45
18+50
20
150
7,42
13,07
3921
20
22
200
4,64
6,71
+
22
24+75
275
1,78
12,26
6743
24+75
25
25
3,1
5,58
279
25
27
200
5,14
8,54
+
27
28+80
180
4,35
8,36
3009,6
28+80
30+25
145
2,575
12,37
3587,3
30+25
31+60
135
3,15
5,4
1458
31+60
32+50
90
2,88
12,37
2226,6
32+50
34
150
4,85
8,81
2643
34
36
200
6,83
12.22
+
36
40
400
6,76
13,72
10976
40
42
200
7,78
13,43
+
42
43+50
150
4,4
8,36
2508
43+50
28+90
540
1,95
12,37
13359,6
48+90
50
110
3,06
5,4
1188
продолжение
--PAGE_BREAK--