Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Київський національний університет будівництва і архітектури
Кафедра міського будівництва
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до курсового проекту
Виконала:
студентка гр. МБГ-51
Галицька І.О.
Перевірив:
Беспалов Д.О.
Київ 2013
Доцільність влаштування перетину магістралей з саморегулюючим кільцевим рухом транспорту визначаємо після підрахунків інтенсивності руху конфліктуючих потоків транспорту в найбільш завантажених перерізах вузла.
Маючи значний правоповоротній потік, одразу передбачаємо відділення його від основного потоку на кільці.
|
І розріз |
ІІ розріз |
ІІІ розріз |
ІV розріз |
|||||
|
напрямок руху тр. |
авт/год |
напрямок руху тр. |
авт/год |
напрямок руху тр. |
авт/год |
напрямок руху тр. |
авт/год |
|
|
1 |
1-1 |
75 |
1-1 |
75 |
1-1 |
75 |
1-1 |
75 |
|
2 |
1-2 |
315 |
2-1 |
615 |
1-2 |
315 |
1-2 |
315 |
|
3 |
1-3 |
1400 |
2-2 |
45 |
2-2 |
45 |
1-3 |
1400 |
|
4 |
1-4 |
855 |
2-3 |
315 |
3-1 |
1410 |
2-2 |
45 |
|
5 |
2-2 |
45 |
2-4 |
1125 |
3-2 |
735 |
2-3 |
315 |
|
6 |
2-3 |
315 |
3-1 |
1410 |
3-3 |
75 |
3-3 |
75 |
|
7 |
2-4 |
1125 |
3-3 |
75 |
3-4 |
285 |
4-1 |
315 |
|
8 |
3-3 |
75 |
3-4 |
285 |
4-1 |
315 |
4-2 |
1275 |
|
9 |
3-4 |
285 |
4-1 |
315 |
4-2 |
1275 |
4-3 |
610 |
|
10 |
4-4 |
55 |
4-4 |
55 |
4-4 |
55 |
4-4 |
55 |
|
Σ=4545 |
Σ=4315 |
Σ=4585 |
Σ=4480 |
З даної таблиці видно, що найбільша інтенсивність руху в перерізі N=4585, що значно перевищує перевищує 2000 авт/год рекомендованих ДБН В.2.3-5-2001 для даного типу пересічення.
Визначення інтенсивності руху транспорту в найбільш завантажених розрізах без врахування правого повороту.
де n – кількість ліній переплетіння;
=4585 авто/год– максимальна інтенсивність руху на кільці;
NПР=800 авто/год – середня пропускна здатність однієї смуги руху на кільці ДБН[5] п.3.7 (у подальших розрахунках уточнюємо її).
Визначення пропускної здатності кільця:
По розрахунках ми отримали 6 лінії переплетення, або 7 смуг руху на кільці.
Влаштування саморегульованого кільцевого перетину з кількістю смуг 7 є недоцільним, оскільки, організація руху на вузлі буде надзвичайно складною.
Доцільність зміни планувального рішення перетину або влаштування перетинів міських магістралей в різних рівнях може бути продиктована виконанням такої умови:
,
де Nрозр– розрахункова перспективна інтенсивність руху, автом./год;
Nij– пропускна спроможність ij-каналу напрямку руху, автом./год;
n – кількість напрямків магістралей, що входять до вузла-перетину магістралей.
Якщо наведена умова не виконується, то обгрунтування влаштування перетину в різних рівнях в таких умовах визначається техніко-економічними розрахунками. Економічна ефективність будівництва перетинів магістралей в різних рівнях встановлюється на основі тих економічних збитків, які характерні для перехрестя (непродуктивні затримки транспорту, втрати від дорожньо-транспортних пригод та ін.).
Непродуктивні затримки транспорту – втрати часу транспорту при проходженні перетину магістралей в різних рівнях у відповідному напрямку.
Втрати часу транспорту, який наближається до регульованого перехрестя з відповідного і-напрямку при червоному сигналі світлофора визначається за
формулою
=40597 с
=38448 с
де Ті– кількість машино-годин простою транспортних засобів біля світлофора за рік, машино-год;
Nі – кількість транспортних засобів, що проходять перехрестя в даному
напрямку магістралі в години “пік”, автом./год;
tч– тривалість червоного сигналу для даного напрямку, с;
tж– тривалість жовтого сигналу, с;
Тц– тривалість циклу світлофорного регулювання, с;
β – коефіцієнт добової нерівномірності руху транспорту;
Vp– розрахункова швидкість руху транспорту для даної магістралі, км/год.
Підсумкові річні транспортні втрати часу (Т) на перетині магістралей
визначаються за формулою
,
де n – кількість напрямків магістралей, що входять до даного вузла перетину
магістралей.
Підсумкові річні економічні втрати (S) на перетині магістралей визначаються за формулою
,
де Sмаш.-год – середня вартість однієї машино-години роботи транспорту, грн.( 40 грн).
Влаштування перетину магістралей в різних рівнях буде доцільним за виконанням умови
,
Для тунелю:
Для шляхопроводу:
де K – капітальні вкладення в на будівництво перетину магістралей в різних
рівнях, грн. (9800000 грн для тунелю, 8400000 грн для шляхопроводу);
n – щорічні амортизаційні відрахування, % (5%);
m – щорічні експлуатаційні витрати на утримання перетину магістралей, грн. (100000 грн для тунелю, 150000 грн для шляхопроводу).
При різних рівноцінних інженерно-планувальних рішеннях влаштування
перетину міських магістралей доцільно прийняти той, у якого термін окупності
капіталовкладень (То) буде найменшим. Він розраховується за формулою
.
для тунелю:
=1,838 р
для шляхопроводу:
=1,569 р
Протилежною величиною терміну окупності капіталовкладень є коефіцієнт ефективності цих інвестицій (Е), який визначається за формулою
Для тунелю:
Для шляхопроводу:
Для влаштування перетину магістралей в різних рівнях слід приймати варіант, у якого величина коефіцієнта ефективності капіталовкладень найбільша і відповідає нормативним вимогам для влаштування дорожньо-транспортних споруд.
Враховуючи трудомісткість виконання курсового проекту, розробляємо один варіант інженерно-планувального вирішення перетину магістралей, але пропонуємо декілька варіантів можливих альтернативних варіантів.
Розрахункова швидкість повинна забезпечити максимальну пропускну здатність перетину, тобто повинна бути не меншою ніж оптимальна швидкість перетину.
;
Для проектування основних геометричних елементів перетинів в одному рівні та забезпечення необхідного рівня комфортності проїзду через ці елементи слід встановити оптимальну швидкість руху транспорту при якій буде забезпечена максимальна пропускна спроможність перетину - Vопт.
Оптимальна швидкість руху транспорту (Vопт) може бути визначена за формулою:
;
де lа=5 м – довжина розрахункового автомобіля (приймається – 5 м);
lб=2 м – безпечна відстань між автомобілями, що зупинилися (2-5 м);
ke=1,5 – коефіцієнт нормальних експлуатаційних умов гальмування (1,5-1,7);
k1=1,0 – коефіцієнт гальмування переднього автомобіля в екстремальних умовах(1,0-1,2);
g=9,81 м/с –прискорення сили тяжіння;
φ=0,3– коефіцієнт зчеплення колеса з покриттям проїжджої частини;
f=0,02 – коефіцієнт опору кочення;
i=0,02 – повздовжній уклон ділянки магістралі.
В подальших розрахунках оптимальну швидкість на перетині приймаємо ту, що ми розрахувалиVопт=40 км/год=11,11 м/с
Максимальна пропускна спроможність однієї смуги руху транспорту
забезпечується при швидкості руху транспорту 40-50 км/год, а в межах діапазону 30-60 км/год вона змінюється несуттєво. Фактично за діючими умовами дорожнього рухувона може бути прийнята ≈ 60 км/год.
З економічних міркувань, без певних територіальних обмежень, розрахункові швидкості для ліво- і правоповоротних потоків на з’їздах можуть прийматись різними.
Їх величини приймаємо відповідно до п. З.13 (табл. 3.4) ДБН В.2.3-5-2001.
Визначення розрахункових швидкостей для ліво- і правоповоротних потоків на з’їздах
|
Розрахункова |
Найменші радіуси, м, за умови поперечного уклону |
||||||
|
швидкість руху в |
|||||||
|
віражу, ‰ |
|||||||
|
середній частині |
|||||||
|
з’їздів, км/год |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
||
|
15 |
12 |
12 |
12 |
- |
- |
||
|
20 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
||
|
30 |
35 |
35 |
35 |
35 |
30 |
||
|
40 |
65 |
65 |
60 |
55 |
55 |
||
|
50 |
110 |
105 |
100 |
95 |
90 |
||
|
60 |
160 |
150 |
140 |
135 |
130 |
Радіуси ліво- і правоповоротних потоків прийняті 35 м (швидкість 30км/год, поперечний уклон віражу 20 ‰).
В курсовому проекті проектуємо повну розв’язку руху в різних рівнях. Приймаємо ІІІ клас пересічення. На лівий поворот припадає 13% від усього потоку. Отже, рекомендована швидкість для лівоповоротного з’їзду за ДБН В.2.3-5-2001(Таблиця 3.3) складає 30 км/год.
Встановлюємо проценти правих та лівих, прямих потоків на даному вузлі.
Вхід з каналу №1=2645
1-1 =75 - 2,84%
1-2 =315 - 11,9% (лівий)
1-3 =1400 - 52,9%
1-4 =855 - 32,36(правий)
Вхід з каналу №2=2100
2-1 =615 - 29,2% (правий)
2-2 =45 - 2,14%
2-3 =315 - 15% (лівий)
2-4 =1125 - 53,66%
Вхід з каналу №3=2505
3-1 =1410 - 56,29%
3-2 =735 - 29,34% (правий)
3-3 =75 - 2,99%
3-4 =285 - 11,38%(лівий)
Вхід з каналу №4=2255
4-1 =315 - 13,97%
4-2 =1275 - 56,54% (правий)
4-3 =610 - 27,05%
4-4 =55 - 2,44%(лівий)
4. Проектування поперечних профілів магістралей
4.1. Розрахунок ширини проїжджої частини магістралі
Для визначення ширини проїжджої частини магістралі знаходимо необхідну кількість смуг руху транспорту за алгоритмом, наведеним нижче:
;
де Vр =90 км/год=25,0 м/с– швидкість транспорту для магістралі регульованого руху(2-4) ,Vр =80 км/год=22,22 м/с– швидкість транспорту для магістралірайонного значення(1-3), ДБН В.2.3-5.2001,
tр =0,7 с – час реакції водія та період спрацювання гальмівної системи автомобіля (0,5-2,0 с);
lа =5 м – довжина розрахункового автомобіля (приймається – 5 м);
lб =2 м – безпечна відстань між автомобілями, що зупинилися (2-5 м);
ke =1,5 – коефіцієнт нормальних експлуатаційних умов гальмування (1,5-1,7);
k1 =1,2 – коефіцієнт гальмування переднього автомобіля в екстремальних умовах(1,0-1,2);
g =9,81 м/с –прискорення сили тяжіння;
φ =0,35– коефіцієнт зчеплення колеса з покриттям проїжджої частини;
f =0,02 – коефіцієнт опору кочення;
i=0,02 – повздовжній уклон ділянки магістралі.
;
де L =750 м– відстань між сусідніми перехрестями магістралі, що регулюються (1-3), L= 750 м для магістралі 2-4;
а =1,2 м/с² – прискорення автомобіля при гальмуванні (0,8-1,2 м/с²);
b =1,5 м/с² – сповільнення автомобіля при гальмуванні (0,6-1,5 м/с²);
tч=28 с;tж=4 с – тривалість червоного та жовтого сигналів світлофора для магістралі 1-3,tч=28 с;tж=4 с – для магістралі 2-4.
;
де Nсм – пропускна спроможність однієї смуги руху транспорту на перегоні;
δ – коефіцієнт впливу світлофорного регулювання на пропускну спроможність магістралі.
Nmax1-3= 2645 авт/год
Nmax2-4 = 2370 авт/год
;
де n – необхідна кількість смуг руху транспорту;
Nрозр –розрахункова інтенсивність руху транспорту на магістралі в одному напрямку, авт/год.
;
,
;
де kn – коефіцієнт ефективності використання смуг руху транспортом;
;
.
;
;
.
Умова виконується, однак згідно ДБН 360-92** кількість смуг руху на магістралі районного значення повинна бути рівною 4-6 смуг в обох напрямках , тому необхідно переглянути пропускну здатність однієї смуги руху за умови швидкості руху транспорту в м. Києві 60 км/год.
Магістраль 1-3
Магістраль 2-4
;
;
де kn – коефіцієнт ефективності використання смуг руху транспортом;
;
.
;
;
.
Умова виконується, тому приймаємо ширину проїжджої частини по 2 смуги руху в кожну сторону на обох магістралях.
де n – розрахункова кількість смуг руху транспорту;
b=3,75 м – ширина однієї смуги руху транспорту, ДБН 360-92*;
r=3 м– ширина розподільчої смуги магістралі міського значення регульованого руху,r=2 м– ширина розподільчої смуги магістралі районного значення;
=0,5 м – ширина запобіжної смуги магістралі міського значення регульованого руху між крайньою смугою руху і бортовим каменем, з проїзною частиною не менше 6 смуг ДБН 360-92*, =0,3 м – для магістралі районного значення.
;
.
4.2. Розрахунок ширини пішохідної частини тротуарів
Необхідну кількість смуг руху в обидві сторони на пішохідній частині тротуару (n) визначаємо за формулою:
;
де Nзад– задана величина інтенсивності пішохідного руху в години «пік»;
Nп.см.=1000 піш – пропускна спроможність однієї смуги руху, ДБН В.2.3 5.2001, для тротуарів, які розташовані в межах зелених насаджень вулиць і доріг.
;
;
Ширину пішохідної частини тротуару (Втр) в одному напрямку визначаємо за формулою:
;
де nод– кількість смуг руху пішохідної частини;
;
;
Ширина пішохідної частини є більшою ніж вимагають ДБН В.2.3-5.2001 та ДБН 360-92**, тому приймаємо її рівною 3,75 м для обох магістралей(згідно розрахунків).
4.3. Проектування поперечних профілів магістралей в межах їх перетину
Для вулиць і доріг у цілому або для окремих їх ділянок розробляємо типові поперечні профілю в межах червоних ліній, у яких набір окремих елементів, розміри та взаємне розташування не змінюється по довжині магістралі або окремої її ділянки у вказаних межах.
Елементами поперечного профілю є:
При викреслені поперечних профілів дотримуємося тільки горизонтальних масштабів 1:200.
Згідно з п. 2.12 ДБН В.2.3-5-2001 ширину розподільчих смуг між елементами поперечного профілю вулиць і доріг треба визначати, виходячи із умов розміщення підземних комунікацій, озеленення, необхідності зниження негативної дії транспорту на навколишнє середовище, але не менше розмірів наведених у табл. 2.3 ДБН В.2.3-5-2001.
Як правило перетини міських магістралей в різних рівнях проектуються в обмежених умовах, коли немає можливості збільшити його територію. Тому в межах перетину у поперечному профілі магістралей, які перетинаються, слід передбачати тільки проїжджу частину магістралей з врахуванням вимог до розподільчої смуги між зустрічними напрямками руху транспорту (ці смуги можуть бути використані для влаштування проміжних опор штучних споруд) та пішохідну частину тротуарів з розмірами прийнятими в типовому поперечному профілі магістралі. Як виняток, в обмежених умовах ширина пішохідної частини тротуарів в межах перетину може бути прийнята меншою у відповідності з нормативними вимогами до магістралі, у якої категорія менша на одну ступінь. Бажано, щоб ця величина була не меншою 2,25 м.
Ширину отвору (F) однопрогонного тунелю визначаємо за формулою
F = Вмаг + 2b,
де Вмаг– ширина проїжджої частини магістралі, м;
b– прийнята величина ширини тротуару на магістралі, м;
У випадку, коли пішохідний рух в межах перетину не допускається або не передбачається, проектують тільки службовий тротуар шириною 1,0 м (0,75 м – смуга руху пішоходів і 0,25 м – захисна смуга).
За формулою будуть отримані найменша допустима величина отворутунелю. Необхідно проаналізувати і прийняти рішення про доцільну ширину отвору штучної споруди перетину магістралей з врахуванням можливих перспектив розширення проїжджої частини та пішохідної частин тротуарів, а також з врахуванням можливості підприємств будівельної індустрії міста виготовити відповідні конструкції прогонів цієї штучної споруди.
Fзмм = 18+2*1=20 м.
5. Проектування повздовжніх профілів магістралей
Повздовжній профіль визначає висотне положення вулиці. Його проектування полягає в нанесенні проектної лінії і визначенні повздовжніх ухилів. Початковими матеріалами для проектування є схема з геодезичною картою і червоними лініями.
Повздовжні профілі магістралей оформлюємо у вигляді креслень Мгориз 1:1000 Мверт 1:100.
Проектування повздовжніх профілів міських магістралей, які перетинаються, здійснюємо залежно від категорій магістралей.
Головним питанням при проектуванні поздовжнього профілю є:
Вписування кривих в повздовжньому профілі:мінімальний радіус вертикальний кривих при алгебраїчній різниці похилів поздовжнього профілю сполучних ділянок 10 і більше ‰:
Для загальноміської магістралі 2-4:
Радіус кривих:
Для районної магістралі 1-3:
Радіус кривих:
опуклих 4000м;
К1 = R1 (і2 - і1);
Т1 = К1/2;
Б1 = - Т12/(2R).
|
№ пор. верт. крив. |
Величина радіуса кривої, м |
Величина повздовжніх уклонів |
Характеристика горизонтальної кривої за розрахунковими формулами |
|||
|
і1 |
і2 |
Т |
К |
Б |
||
|
Магістраль загальноміського значення 2-4 |
||||||
|
1 |
2500 |
+0.0207 |
-0.04 |
75 |
150 |
1,25 |
|
2 |
600 |
-0.04 |
+0.04 |
24 |
48 |
0,48 |
|
3 |
2500 |
+0.04 |
-0.02 |
75 |
150 |
1,25 |
|
Магістраль районного значення 1-3 |
||||||
|
1 |
1000 |
-0.0207 |
-0.00994 |
5,38 |
10,76 |
0,014 |
|
2 |
4000 |
-0.0161 |
-0.033 |
33,8 |
67,6 |
0,143 |
Для ЗММ регульованого руху 2-4:
К1 = 2500*(0.0207+0.04)=150 м,
Т1 = 150/2=75 м,
Б1 = 75²/(2*2500)=1,25 м.
К2 = 600*(0.04+0.04)=48 м,
Т2 = 48/2=24 м,
Б2 = 24²/(2*600)=0,48 м.
К3 = 2500*(0.04+0.02)=150 м,
Т3 = 150/2=75 м,
Б3 = 75²/(2*2500)=1,25 м.
Для магістралі районного значення 1-3:
К1 =1000*(0.0207-0.00994)=10,76м.
Т1 = 10,76 /2=5,38 м.
Б1 = 5,38²/(2*1000)=0,014 м.
К2 = 4000*(0.033-0.0161)=67,6 м.
Т2 = 67,6 /2=33,8 м.
Б2 = -33,8²/(2*4000)=0,143 м.
Проектування повздовжніх профілів міських магістралей в межах їх перетину в різних рівнях здійснюють за тими ж нормативним вимогами, які необхідно дотримуватись залежно від їх категорій. Але в межах перетину в обмежених умовах ДБН В.2.3-5-2001 допускають найменші величини радіусів вертикальних кривих: випуклих – 2000 м, а увігнутих – 500 м.
Проектування повздовжніх профілів магістралей розпочинають із встановлення величини мінімального кроку його проектування (тобто мінімальної відстані між точками переломлення повздовжнього профілю), який приймають згідно з таблиці
Таблиця
|
Категорія вулиць і доріг |
Крок проектування, м |
|
Магістральні дороги |
250 |
|
Загальноміські магістралі безперервного руху |
200 |
|
Загальноміські магістралі регульованого руху |
100 |
|
Районні магістралі |
50 |
Повздовжні профілі магістралей оформляємо у вигляді креслень.
Особливістю проектування повздовжніх профілів магістралей є необхідність ув’язки цих профілів в точці перетину їх осей в плані таким чином, щоб була забезпечена безпека та безперебійність руху транспорту через отвір штучної споруди.
Тому з початку проектуємо повздовжній профіль осі магістралі, яка буде проходити в рівні поверхні землі і отримуємо величину відмітки (Н1)цієї магістралі в точці перетину осей магістралей в плані ().
Потім переходимо до проектування повздовжнього профілю магістралі, що проходитиме під рівнем поверхні землі.
При вирішенні задачі необхідно, щоб проектна лінія повздовжнього профілю осі магістралі, яка проектується під поверхнею землі (розрахункова схема її проектного профілю показана на рис., пройшла через точку з відміткою Н2.
Величину відмітки Н2визначаємо за формулою
Н2 = hгаб + hбуд + d + Bмагiп / 2,
де hгаб – габаритна висота отвору тунелю 5м;
hбуд – будівельна висота конструкцій прогонів штучної споруди (приймається за аналогом або укрупненими розрахунками) - 1,5м;
d – товщина шару дорожнього одягу на штучній споруді (фактично шарів асфальтобетону) - 0,45м;
Bмаг– ширина проїжджої частини магістралі, яка проходитиме в тунелі, 18 м;
iп – величина поперечного уклону проїжджої частини цієї магістралі 0,0200/00.
Н2 = 5+1,5+ 0,45+18*0,02 / 2= 7,13 м
Як видно з формули такий підхід дозволить забезпечити безперебійний та безпечний проїзд транспорту через отвір штучної споруди та влаштувати її конструкції.
Цю задачу можна вважати вирішеною, якщо будуть отримані необхідні величини прямих вставок (не менше 10 - 20 м) між протилежними кривими (l2) та (l3) залежно від величини їх повздовжніх уклонів (і2) та (і3), які не повинні перевищувати допустимих граничних величин. Розрахункові формули мають вигляд
;
,
де Х0, Y0 та X7, Y7 – координати окремих точок прямих ділянок повздовжнього профілю на підходах до перетину магістралей, які доцільно приймати як обмеження ділянки проектування, м;
і1, і4– повздовжні уклони цихпрямихділянок;
R1, R3– радіуси вертикальних спряжених кривих на підходах до перетину магістралей, м;
R21, R22– радіуси вертикальної спряженої кривої на штучній споруді, м.
Якщо ділянка проектування цієї магістралі має вказані обмеження по довжині, зафіксовані абсцисами Х0 та X7, то необхідно зробити перевірку виконання наведених умов
Xмп – X0 ≥ R1(i2 – i1) + l2 – i2R21;
X7 – Xмп ≥ R22i3 + l3 + R3(i4 – i3).
При невиконанні зазначених умов, далі підрахунки можна виконувати за рахунок зменшення радіусів вертикальних кривих до найменших можливих величин або збільшення граничних меж повздовжніх уклонів прямих вставок до виняткових величин при відповідному техніко-економічному обґрунтуванні.
При проектуванні штучних споруд над ділянкою увігнутої кривої слід перевірити, чи забезпечить його габаритна висота видимість руху на необхідній відстані. Якщо умова не виконується, то визначають необхідну для цього відмітку низу конструкцій штучних споруд для випадку, коли штучна споруда розміщена над найнижчою частиною увігнутої кривої і необхідно забезпечити достатню видимість до предмета з заданими розмірами, що знаходиться на проїжджій частині.
Коли на ділянці увігнутої кривої необхідно влаштувати тунель, то потрібно сформувати його стелю таким чином, щоб теж забезпечити необхідну видимість руху, якщо це не буде досягнуто при дотриманні габаритної висоти.
При вертикальному плануванні територій магістралей чітко дотримуємося вимог безпеки і зручності руху транспорту й пішоходів, вимог організації поверхневого стоку.
При виконанні вертикального планування на перетині спочатку наносимо горизонталі на підходах до перехрестя з кроком 20 см. Після цього наносимо горизонталі в межах перехрестя. Після побудови проектних горизонталей на проїжджій частині наносимо горизонталі на поверхні тротуарів, смуг зелених насаджень і направляючих острівців із врахуванням величини їх підвищення над проїзною частиною на 15 см. Ухили на проїзній частині й тротуарах приймаємо згідно з ДБН 360-92**.
В межах перетину магістралей сполучення проектної поверхні території магістралей з існуючою поверхнею здійснюється з влаштуванням підпірних стінок.
7. Вертикальне проектування з’їздів на перетині магістралей в різних рівнях
Важливою особливістю вертикального планування міських магістралей, що перетинаються в різних рівнях є планово-висотна прив’язка з’їздів для організації руху транспорту з одного рівня на інший з врахуванням доцільної їх довжини за дорожніми та транспортно-експлуатаційними показниками (фактично за оцінкою пробігів транспорту та обсягів будівельних робіт) з врахуванням обмежених умов міської території.
Враховуючи, що нормативні документи допускають найменші величини радіусів заокруглень з’їздів, які набагато менші ніж для магістралей (наприклад для лівоповоротних з’їздів 30 м), то і до прийняття величин найбільших повздовжніх уклонів для цих ділянок є відповідні рекомендації. Так найбільша величина повздовжнього уклону на заїздах повинна бути не більшою ніж допускається для даних магістралей, а на криволінійних ділянках при радіусі 50 м ця величина повинна бути зменшена на 10 ‰. При менших величинах цих радіусів на кожні 5 м зменшення їх величини повинно бути додатково зменшено величину найбільшого можливого повздовжнього уклону на 5 ‰ цієї ділянки.
Крім того, нормативними документами заборонено попадання вертикальних випуклих кривих на ділянки горизонтальних кривих при проектуванні повздовжніх профілів вулиць, доріг та їх окремих елементів.
Проблема вертикального планування з’їздів вирішується після того, як уже виконано проектування вертикального планування проїжджої частини магістралей перетину, що проектується, проектними горизонталями.
Висотне вирішення з’їзду, залежно від його планового положення, доцільно вирішувати методом повздовжніх профілів, а прийнятий варіант з’їзду слід показати на плані вертикального планування проектними горизонталями.
8. Проектування поверхневого стоку в межах перетину магістралей
Проектування водовідвідних систем і споруд проводимо виходячи з місцевих природних, архітектурно-планувальних і санітарно-гігієнічних умоРв.
Дотримання вимог до найменших величин поздовжніх уклонів магістралей (для асфальтобетонних покриттів 5 %, рекомендованих поперечних уклонів для проїжджої частини 20 %, для тротуарної – 15 %) забезпечує необхідний водостік уздовж лотків магістралей та з’їздів.
При виконанні курсового проекту окремі розрахунки збору поверхневого стоку в межах перетину магістралей не визначаємо, а приймаємо конструктивно. На примагістральній території можливе незалежне вирішення організації поверхневого стоку, тому гідрологічні та гідравлічні розрахунки гілок і колекторів (діаметри труб гілок і колекторів) приймаємо мінімальні. Для вирішення проблеми водовідведення з поверхні території магістралі передбачаємо конструктивне розміщення зливоприймальних споруд, які розміщують у лотках проїжджої частини за такими принципами:
Решту зливоприймальних споруд при ширині проїжджої частини магістралей до 30 м і відсутності притоку дощової води з примагістральної території розміщуємо конструктивно на відстанях, залежно від поздовжнього уклону ділянки магістралі за такими даними:
На з’їздах відстань між дощеприймальними колодязями приймаємо 90- 100м.
9.Проектування штучної споруди перетину
Конструкцію штучної споруди розробляємо відповідно до прийнятого типу перетину магістралей, як правило з використанням типових рішень.
Залежно від прийнятої величини прогону і прийнятого типу і перерізу балок визначається їх потрібна висота ( в долях від величини прогону – це вже виконувалося при підрахунках). Ширина балок при збірних елементах приймається (в допустимих межах) залежно від підсумкової ширини проїжджої частини і тротуарів (по ширині штучної споруди повинна вкладатися ціла кількість балок).
На листі №1 показуємо два фрагменти проекцій штучної споруди (поперечний розріз та повздовжній вигляд з частковим розрізом тунелю на якому показано тільки ті елементи, які попадають в площину перерізу).
10. Розміщення підземних інженерних комунікаційта елементів наземного обладнання та благоустрою
10.1. Розміщення підземних інженерних комунікацій
Магістральні підземні інженерні мережі розміщуємо переважно у межах поперечних профілів вулиць і доріг: під тротуарами і розділювальними смугами - інженерні мережі в колекторах, каналах або тунелях; у межах розділювальних смуг - теплові мережі, водопровід, газопровід, господарсько-побутову й дощову каналізацію.
В межах перетину міських магістралей в різних рівнях способи прокладання підземних інженерних мереж будуть визначатись як характером рельєфу місцевості, так і його типом.
При тунельному варіанті перетину магістралей прокладання підземних інженерних мереж магістралі, що проходить зверху (над тунелем) здійснюється, в основному, таким же чином, як і при варіанті шляхопроводу. При недостатній висоті земляної товщі над тунелем (як правило менше 0,5 м) прокладання напірних трубопроводів здійснюють під тунелем з допомогою дюкерів. При висоті засипки більше 1 м, підземні інженерні мережі прокладаються в спеціальних кланах, блоках або в спеціальних футлярах.
Газопроводи під тунелями допускається розміщувати тільки у виключних випадках, за неможливості інших рішень.
Підземні інженерні мережі магістралі, що проходить у тунелі, за винятком зливоприймальних колекторів та деяких категорій кабелів, прокладають в обхід тунелю по пандусах або поза перетином.
Відстані по горизонталі (у світлі) від найближчих підземних інженерних мереж до будинків і споруд та між сусідніми інженерними мережами при їх паралельному розміщенні слід приймати з врахуванням вимог п.8.56 ДБН 360-92**.
Необхідно відмітити, що при розташуванні інженерних мереж (напр. водогони, теплотраси, всі види каналізаційних мереж) слід враховувати вимоги відносно розрахункового рівня промерзання ґрунту для відповідного кліматичного району.
Розміщення підземних інженерних комунікацій показуємо на типовому поперечному профілі магістралей, а на плані їх перетину показуємо місце прокладання.
10.2. Освітлення перетину
Освітлювальні опори (їх наносимо на проектний план магістралі) розміщуємо конструктивно з обох боків проїжджої частини з кроком 50 м залежно від прийнятого типу світильників. В першу чергу приділяємо увагу освітленню перехресть магістралей, наземних пішохідних переходів та примикань з’їздів і проїздів.
Освітлювальні прилади в тунелях вмонтовують в опори або опорядження, оскільки підвісні світильники вимагають збільшення висоти тунелю.
При будівництві перетинів магістралей в різних рівнях почергово прокладання та перекладання інженерних підземних мереж повинно здійснюватись у суворій відповідності з проектом перетину на перспективу, щоб уникнути необхідності їх чергового перекладання.
Зелені насадження на вулицях і дорогах захищають від шуму, пилу, вихлопних газів, покращують мікроклімат.
Зелені насадження на вулицях і дорогах не повинні перешкоджати руху транспортних засобів та пішоходів. Не допускається розташування дерев і чагарників висотою більше 0,5м у межах трикутника видимості на перехрестях і пішохідних переходах.
Зелені насадження на вулицях і дорогах не повинні перешкоджати руху транспортних засобів та пішоходів. Не допускається розташування дерев і чагарників висотою більше 0,5м у межах трикутника видимості на перехрестях і пішохідних переходах. (ДБН ДБН В.2.3-5-2001 п. 8.1 – 8.4).
Конструкції дорожнього одягу вулиць, доріг, тротуарів приймаємо на основі техніко-економічних порівнянь декількох варіантів дорожніх одягів із урахуванням категорії вулиці, перспективної інтенсивності руху та складу транспортного потоку, кліматичних та геолого-гідрологічних умов наявності будівельних матеріалів, підземних комунікацій та споруд, вимог безпеки дорожнього руху. Тип конструкції дорожнього одягу приймаємо згідно з ДБН ДБН В.2.3-5-2001 п.5.2; 5.21; табл..5.3.
11.Організація пішохідного руху в межах перетину
Умови, які впливають на розміщення пішохідного переходу в плані вулиці:
Повна транспортна ефективність перетинів міських магістралей в різних рівнях досягається тільки при одночасній розв’язці на різних рівнях транспортного та пішохідного руху. На території перетину було передбачено надземні пішохідні переходи.
Рух пішоходів в межах перетину передбачаємо по зовнішніх боках з’їздів.
Ширину пішохідних містків та сходів приймаємо в залежності від розрахункової інтенсивності пішоходів в годину «пік» з максимальною пропускною спроможністю однієї смуги шириною 1 м для містків 1500 чол./год., сходів – 1500 чол./год.
Ширину східців та пішохідного містка приймаємо для пішохідних переходів в межах перетину по максимальній інтенсивності пішоходів і приймаємо рівною 3 м., що задовольняє вимоги ДБН В.2.3-5.2001.
Висоту пішохідних містків приймаємо не менше ніж 5,5 м згідно ДБН В.2.3-5.2001 п.3.27, поздовжній ухил містка не перевищує 30 ‰, а поперечний становить 20 ‰.
Ухил сходів становить 1:3,3 з розміром сходинки 12 см х 38 см. В одному марші вміщується не більше 12 сходинок. Після кожного маршу обов’язково встановлюємо проміжну площадку довжиною 3 м з ухилом 15 ‰. На сходах та містку передбачаємо огородження парапетного типу, висотою 70 см.
При влаштуванні перетину значними є земляні роботи, до яких слід віднести: влаштування виїмок та насипів ґрунту для будівництва проїжджої частини та пішохідної частини тротуарів магістралей, а також проведення опоряджувальних планувальних робіт усієї території перетину магістралей.
Об'єм земляних робіт визначимо за допомогою поздовжніх профілів магістралей та з'їздів і плану перетину. Зробимо це шляхом множення площі фігури утвореної лініями існуючого та проектного рельєфу з поздовжнього профілю (звісно з врахуванням різниці масштабів) на площу фігури з плану утвореної лініями, що обмежують зону вертикального планування (в нашому випадку лінії тротуару) та перпендикулярами опущеними з поздовжнього профілю, що обмежують зони насипу чи зрізки. Та оскільки за таким підрахунком ми двічі враховуємо довжину ділянки необхідно на неї ще поділити.
На рис. умовно показані площі, які перемножаються, вони заштриховані.
Так на магістралі ПК10-ПК15:
Зрізка: 197м3
Насип: 3 м3
На магістралі ПК1-ПК9:
Зрізка: 33211 м3
Насип: 120 м3
На з’їзді 1-2:
Зрізка: 0 м3
Насип: 1281 м3
На з’їзді 3-4:
Зрізка: 554 м3
Насип: 162 м3
На з’їзді 5-6:
Зрізка: 29 м3
Насип: 1834 м3
На з’їзді 7-8:
Зрізка: 0 м3
Насип: 1150 м3
На з’їзді 9-10:
Зрізка: 1401 м3
Насип: 0 м3
На з’їзді 11-12:
Зрізка: 2510 м3
Насип: 0 м3
На з’їзді 13-14:
Зрізка: 2961 м3
Насип: 0м3
На з’їзді 15-16:
Зрізка: 1495 м3
Насип: 0 м3
Сумарна площа зрізки: 42358 м3
Сумарна площа насипу: 4550 м3
Вихідними даними для кошторисно-фінансового розрахунку будівництва запроектованої вулиці є встановлені обсяги основних будівельних робіт. При його складанні традиційно використовуються каталоги Єдиних районних одиничних розцінок, в яких приведені вартості одиниці кожного виду будівельних робіт з врахуванням їх складності та особливостей району будівництва (в даному проекті слід це зробити з використанням вказаних розцінок).
|
розцінок |
Види будівельних робіт |
Одиниця виміру |
Обсяг робіт |
Вартість одиниці виміру, грн |
Загальна вартість, грн |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
Одноразові витрати |
||||||
|
1 |
Перекладка інженерних підземних комунікацій |
1 км |
2,115 |
15% |
33033720 |
|
|
2 |
Монтаж мережі зовнішнього освітлення |
1шт |
107 |
5000 |
535000 |
|
|
3 |
Перекладка кабелів низької напруги |
1п.м |
2108 |
15 |
31620 |
|
|
4 |
Перекладка кабелів високої напруги |
1п.м |
2090 |
15 |
31350 |
|
|
5 |
Монтаж мережі водостоку |
1п.м |
1400 |
625 |
875000 |
|
|
6 |
Влаштування дощоприймальних колодязів |
шт |
58 |
936 |
54288 |
|
|
Зведення інженерного рішення |
||||||
|
7 |
Магістраль (1-3) |
1м2 |
14400 |
297 |
4276800 |
|
|
8 |
Магістраль (2-4) |
1м2 |
10560 |
297 |
3136320 |
|
|
9 |
Штучна споруда |
1м2 |
4000 |
51000 |
204000000 |
|
|
11 |
Дорожній одяг тротуарів |
1м2 |
4500 |
157 |
706500 |
|
|
12 |
Установка бортового каменю |
1м.п. |
7962 |
80 |
636960 |
|
|
13 |
Земляні роботи |
зрізка |
1м3 |
42358 |
60 |
2541480 |
|
14 |
насип |
1м3 |
4550 |
60 |
273000 |
|
|
Поточні витрати. Річні транспортні витрати. |
||||||
|
15 |
Витрати від простою автотранспорту |
Тис. маш. год |
- |
- |
- |
|
|
16 |
Річні витрати на утримання транспортного вузла |
грн |
- |
5% |
11011240 |
|
|
17 |
Утримання і ремонт доріг |
1м2 |
39081 |
80 |
3126480 |
|
|
264269758 |
Річні транспортні витрати від простою автомобілів (до реконструкції)
Таблиця інтенсивності руху транспорту в години „пік” на перетині магістралей за напрямками, автом./год
(беретьсязгідно з завданням на проектування)
|
Напрям в’їзду до перетину (i) |
Напрям виїзду з перетину магістралей (j) |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Разом |
|
|
1 |
75 |
315 |
1400 |
855 |
2645 |
|
2 |
615 |
45 |
315 |
1125 |
2100 |
|
3 |
1410 |
735 |
75 |
285 |
2505 |
|
4 |
315 |
1275 |
610 |
55 |
2255 |
|
Разом |
2415 |
2370 |
2400 |
2320 |
9505 |
Nij - інтенсивність руху транспорту в ij–напрямку, автом./год.
Таблиця витрат часу на рух транспорту через перетин магістралей
за напрямками, сек.
|
Напрям в’їзду до перетину (i) |
Напрям виїзду з перетину магістралей (j) |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Разом |
|
|
1 |
84 |
48 |
36 |
47 |
215 |
|
2 |
48 |
83 |
47 |
54 |
232 |
|
3 |
36 |
47 |
83 |
48 |
214 |
|
4 |
47 |
54 |
48 |
82 |
231 |
|
Разом |
215 |
232 |
214 |
231 |
892 |
Tij- час, який витрачає автомобіль для проходження перехрестя в його межах ij–напрямку, с.
Таблиця підрахунку витрат часу на рух транспорту через перетин магістралей за напрямками і в цілому в години „пік”, сек
|
Напрям в’їзду до перетину (i) |
Напрям виїзду з перетину магістралей (j) |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Разом |
|
|
1 |
6300 |
15120 |
50400 |
40185 |
112005 |
|
2 |
29520 |
3735 |
14805 |
60750 |
108810 |
|
3 |
50760 |
34545 |
6225 |
13680 |
105210 |
|
4 |
14805 |
68850 |
29280 |
4510 |
117445 |
|
Разом |
101385 |
122250 |
100710 |
119125 |
443470 |
Річні дорожні витрати визначають як витрати, які складаються з щорічних витрат на реконструкцію і капітальний ремонт дорожнього одягу.
Д = 0,01 х Сод х (р1 + р2) + F х а ,
Д до реконструкції = 0,01 х 297х (5 + 1) + 24643 х 80=1971458грн,
Д післяреконструкції = 0,01 х 297х (5+ 1) + 39081 х 80=3126498грн,
де Сод – вартість будівництва дорожнього одягу (297грн);
р1 – щорічний процент відрахувань на реконструкцію та капітальний ремонт дорожнього одягу (5–5,5%);
р2 – щорічний процент відрахувань на поточний ремонт дорожнього одягу (1–1.5%);
F – площа дорожнього покриття ;
а – вартість утримання м2дорожнього покриття перехрестя (80 грн).
16. Річні транспортні витрати від простою автомобілів (після реконструкції)
Таблиця інтенсивності руху транспорту в години „пік” на перетині магістралей за напрямками, автом./год
(беретьсязгідно з завданням на проектування)
|
Напрям в’їзду до перетину (i) |
Напрям виїзду з перетину магістралей (j) |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Разом |
|
|
1 |
75 |
315 |
1400 |
855 |
2645 |
|
2 |
615 |
45 |
315 |
1125 |
2100 |
|
3 |
1410 |
735 |
75 |
285 |
2505 |
|
4 |
315 |
1275 |
610 |
55 |
2255 |
|
Разом |
2415 |
2370 |
2400 |
2320 |
9505 |
Nij - інтенсивність руху транспорту в ij–напрямку, автом./год.
Таблиця витрат часу на рух транспорту через перетин магістралей
за напрямками, сек.
|
Напрям в’їзду до перетину (i) |
Напрям виїзду з перетину магістралей (j) |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Разом |
|
|
1 |
95 |
67 |
25 |
29 |
216 |
|
2 |
21 |
95 |
78 |
36 |
230 |
|
3 |
25 |
26 |
95 |
65 |
211 |
|
4 |
64 |
38 |
27 |
93 |
222 |
|
Разом |
205 |
226 |
225 |
223 |
879 |
Tij- час, який витрачає автомобіль для проходження перехрестя в його межах ij–напрямку, с.
Таблиця підрахунку витрат часу на рух транспорту через перетин магістралей за напрямками і в цілому в години „пік”, сек
|
Напрям в’їзду до перетину (i) |
Напрям виїзду з перетину магістралей (j) |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Разом |
|
|
1 |
7125 |
21105 |
35000 |
24795 |
88025 |
|
2 |
12915 |
4275 |
24570 |
40500 |
82260 |
|
3 |
35250 |
19110 |
7125 |
18525 |
80010 |
|
4 |
20160 |
48450 |
16470 |
5115 |
90195 |
|
Разом |
75450 |
92940 |
83165 |
88935 |
340490 |
17. Експлуатаційні витрати
Е=∑K+D=19983525+1971458=21954983
Е’=∑K’+D’=15343068+3126498=18469566
Термін окупності визначаємо по формулі:
;
де: С – вартістьбудівництва перетину;
К – сумарні річні транспортні витраті до реконструкції;
К’ – сумарні річні транспортні витрати після реконструкції;
D – річні дорожні витрати до реконструкції;
D’ – річні дорожні витрати після реконструкції.
План