Проект участка автомобильной дороги

h_нк =  h_к + ∆У; м

где hк    – принятая глубина кювета:

     h_к = 0,9м,

     ∆У – разность отметок оси дороги и бровки обочины:

      ∆У = i_п  (0,5b + c) + i_o (a – c); м                      

где i_п , i_o – поперечные уклоны проезжей части и обочины;

       b₁    – ширина проезжей части двухполосной дороги или одного направления дороги II категории;

       a, c   – ширина  обочины и укрепительной полосы.

∆У = 0,02*  (0,5*7 + 0,75) + 0,04 *(3 - 0,75)=0.085 + 0.09 = 0.175 м

      При глубине кювета 0,7м вычислим: 

h_нк = 0,9 + 0,175=1.075 = 1.08 м.                                        

      Если  h_н > h_нк, то расстояние от поперечника с рабочей отметкой h_н до начала кювета:

 

      Если  h_н < h_нк , то начало кювета будет располагаться между поперечниками с рабочими отметками h_н’  и h_н’’.

h_н’ > h_нк  и h_н’’ < h_нк

Начало и конец кювета1(вычисляем по второй схеме):

Конец кювета1: 

(ПК30+0,2); 
 

Начало кювета2(вычисляем по второй схеме):

(ПК15+30); 

Так как уклон  кювета слишком мал, продлим кювет  до пикета ПК 13. 

Вычисляем уклон  на ПК 13- ПК 17 +12.5:

       50.92 – 412 * i  = 49.85;

       i = (50.92 – 49.85)/ 412 = 0.0025 = 0.003 = 3%_o.

Вычисляем уклон  на ПК 17 +12.5 -  ПК 23 + 90:

      53.02 = 49.85 – 677.5 *i ;

       i = (53.02 -49.85)/677.5 = 0.0046 = 0.005 = 5%_o. 

  На ПК 27 кювет выходит на поверхность

(ПК 26 +86):

(ПК27+46). 

Вычисляем уклон  на ПК 23 +90 -  ПК 26 +86 :

     50.97 = 53.02 – 356 *i;

      i = (53.02 – 50.97)/ 365 = 0.056 = 6%_o.

Вычисляем уклон  на ПК 27 +36 -  ПК 30 +0.2:

53.11 = 50.92 + 239 * i ;

i = (53.11 – 50.92)/ 239 = 0.009 = 9%_o. 
 
 

3.2.6. Нанесение геологического  профиля 

          Геологическое строение местности наносят по данным задания ниже линии черного профиля е масштабе 1:50. Вдоль трассы через 200-300м намечают шурфы глубиной до 2,0м или скважины (в выемках, у искусственных сооружений). Глубина скважин в выемках должна дать представление о геологическом строении ниже бровки земляного полотна на 2,5-3,0м.

Геологический профиль снизу ограничивается тонкой пунктирной линией. Между ней и верхом графы 1 проводят вертикальные линии, соответствующие пикетам и плюсовым точкам, как и на черном профиле.

     Шурфы на геологическом профиле обозначают в виде колонки шириной 4мм, скважины - шириной 2мм. У колонки снизу обозначают положение слоя грунта, считая от поверхности, глубину шурфа 
 

                              3.3 Поперечные профили земляного полотна 

     В курсовом проекте принимаем следующие  типовые поперечные профили насыпей: 

            1 и 2 тип – низкие насыпи до 2 м с заложением откосов 1 : 3; 

         Типовые поперечные профили выемок:

            3 тип – выемки глубиной до 1 м с заложением откосов 1 : 3;

            4 тип – выемки глубиной от 1 до 5 м с заложением откосов 1 : 1,5. 
 

     Для  всех  выемок  заложение  откосов  обочин   принимаем   1 : 3,  а заложение откосов со стороны местности  1 : 1,5 – для выемок глубиной до 1 м и для выемок глубиной от 1 до 5 м. Типовые поперечные профили  выемок изображены на графической схеме 
 

                             3.4. Проектирование водопропускной трубы. 

      Рассчитываем  водопропускную трубу ПК 27.  

                                , ‰

где Н₁ – высота начала лога, м;

      Н₂ – высота лога у сооружения, м;

     L – длина лога, ( принимаем 1.1 км). 

Определяем  уклон у сооружения:

       , ‰ 

где Н₂₀₀ – высота точки на расстоянии 200 м перед сооружением, м;

       Н₁₀₀ – высота точки на расстоянии 100 м за сооружением, м;

      Определяем  расчетный расход талых вод:

                                  , м³/c                      

где h_n – слой стока в фазе подъема половодья  мм (принимаем  h_n = 9  ), 

       F – площадь водосбора, км² (принимаем 1.1 км² );

       α – коэффициент формы гидрографа (принимаем α = 0.2);

       γ – коэффициент полноты гидрографа (принимаем  γ =  0.81);

        λ – коэффициент, зависящий от вероятности превышения расхода воды при паводках от снеготаянья (принимаем λ= 0.87) .

       δ_л – коэффициент, учитывающий снижение расходов в связи с залесенностью бассейна (определяется по таблице);

       δ_б – коэффициент, учитывающий снижение расходов в связи с заболочен-ностью бассейна (определяется по таблице);

       t_n – продолжительность подъема половодья в сутки при максимальной интенсивности снеготаянья, ч:

      t_n = t_с + t_л ,  ч 

где t_с  – продолжительность водоотдачи на склоны ( принимаем t_с =5ч);

      t_л  – продолжительность стекания воды по логу, ч:

, ч

где L – длина лога, км;

Q_з принимаем равным площади водосбора (Q_з =1.1).

  ч; 

t_n = 1.01 + 5=6,01ч. 

м³/c,

Принимаем   Q_з = 0.5: 

м³/c.

         Сравниваем два результата. Расхождение не более 0.05, расчет производим дальше.

         Определяем расчетный расход ливневых вод ( при F = 1.1):

           

, м³/c,                    

где А_1р – расчетная интенсивность водотока при I = 10^-3:

                                   

где K – эмпирический коэффициент, величина которого зависит от рельефа       местности (для уклона ≈ 10‰, К = 1,2);

        δ – коэффициент, учитывающий снижение расходов при наличии лесов, болот и озер. Так как не имеется лесов, болот и озер, коэффициент отсутствует.

              м³/c.

     Из  двух расходов ливневых и талых  вод в дальнейших расчетах  принимаем большее значение.

      По  таблице определяем диаметр трубы  исходя из расчетного расхода ливневых вод (Q_p = 1,15м³/c,). Принимаем диаметр трубы D = 1 м.

Длина трубы  зависит от :    ширины земляного  полотна;

                                  высоты насыпи;

                                           заложения откоса.

Высоту насыпи определяем по продольному профилю (h_n = 1.9).

           Определяем теоретическую  длину трубы без головка ( для h_n  не более 6 -ти):

       , м 

где В_з – ширина земляного полотна, м;

      m – заложение откосов насыпи;

       h_н – высота насыпи, м.

м.

        Определяем фактическую  длину  трубы без головка:

L_ф = S*n + b₁ (n – 1) +b₂  м,

где n – число звеньев;

       b₁ - ширина шва между трубами (0.015м);

       b₂ – длина фланца (0.11 м);

L_ф = 5 * 4 + 0.015 (4 – 1) + 0.11 = 20.15 м.

Если   L_ф   -  L_т < 0.5 S, то уточняют заложение откосов трубы.

                                          20.15 – 18.7 < 2.5.

Определяем  заложение трубы по формуле:

m = 1.5 + ( 0.5(L_ф   -  L_т ))/ h_n ;

   m = 1,5 +  0.5 * 1.4/ 1.9 = 1.87. 

      Таким образом  длина трубы составляет – 20.15 м.     
 
 
 

3.5. Конструкция дорожной  одежды

.

     Дорожная  одежда включает покрытие 1, основание 2 и дополнительный слой основания. При этом, если - грунты земляного  полотна - пылеватые, то дополнительный слой основания является дренирующим и устраивается на всю ширину земляного полотна. При песчаных грунтах и супесях дополнительный слой основания является подстилающим и устраивается на ширину проезжей части и укрепительных полос.  

                               3.5.1. Расчет дорожной одежды

    Чтобы выяснить, соответствует ли прочность дорожной одежды  расчетной нагрузки, необходимо выполнение условия:

Е_общ > Е_min * К_пр ;

     где   Е_общ – общий модуль упругости дорожной одежды;

              Е_min – минимальный модуль деформации;

              К_пр – коэффициент прочности; 

Е_min = 98.65 ((lg (ΣN_p ) – C),

      где ΣN_p – суммарное расчетное число приложенной нагрузки на срок службы дорожной одежды;

                       N_p = ΣN_p = 0.7 N_p * К_с / q (T_сл -1) * Т _рдг * К_н,

     где  N_p – приведенная интенсивность нагрузки на последний год срока службы;

                 T_{сл –} расчетный срок службы дорожной одежды (принимаем 13 лет); 
                  К_н – коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого( для дороги II технической категории принимаем капитальный тип,  К_н = 1.49) ;

            Т _рдг – расчет дней в году соответствующих определенному состоянию конструкции. Гомель расположен в Южной части Белоруссии и принимаем     Т _рдг = 135.

                                             К_с  = q^тс -1/ q -1,