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
Автомобильные и железные дороги
Курсовая работа студента группы 3012/1
Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет
2003
Автомобильные дороги
I. Определение требуемых параметров дороги
Технические параметры, значения которых должны быть выдержаны при проектировании автомобильной дороги для обеспечения безопасности движения по ней, приведены в табл. 1. Они зависят от категории автомобильной дороги, которая является обобщенным показателем степени ее капитальности. При выполнении курсовой работы, после установления категории дороги находим значения технических параметров СНиП и заносим их в пояснительную записку, кроме того определяем параметры дороги расчетом на движение принятых транспортных средств с расчетной скоростью, установленных СНиП для дороги данной категории. В работе принимаем значения, удовлетворяющие требованиям СНиП и расчетам.
Таблица 1
|
№ пп |
Наименование Параметров |
Значение параметров |
||
|
по СНиП |
по расчету |
Принятое в Проекте |
||
|
1 |
Основная расчетная скорость движения, км/час |
не опред. |
||
|
2 |
Число полос движения |
,46 |
||
|
3 |
Ширина полосы движения, м |
,5 |
,55 |
,55 |
|
4 |
Ширина проезжей части, м |
,1 |
,1 |
|
|
5 |
Ширина обочин, м |
,5 |
не опред. |
,5 |
|
6 |
Ширина земляного полотна, м |
,1 |
,1 |
|
|
7 |
Наименьшие радиусы кривых в плане, м: - без устройства виража - с устройством виража |
|||
|
8 |
Расстояние видимости, м: - поверхности дороги - встречного автомобиля |
|||
|
,8 |
||||
|
не опред. |
не опред. |
не опред. |
||
|
9 |
Наименьшие радиусы вертикальных кривых, м - выпуклых - вогнутых |
|||
|
,5 |
||||
|
10 |
Величина уширения проезжей части, м |
,2 |
,68 |
,2 |
|
11 |
Наибольший продольный уклон, % |
|||
|
12 |
Рекомендуемый тип покрытия |
Усовершенствованное капитальное из асфальтобетонных смесей |
. Установление категории дороги.
В соответствии со СНиП II-Д. 5-72 категория автомобильной дороги зависит от интенсивности движения по ней. Поскольку обычно интенсивность движения в период возведения объектов больше, чем в период их эксплуатации, при выполнении задания за расчетный принимается период строительства объекта.
Ожидаемая интенсивность движения в период строительства объекта определяется по формуле:
,
где q=90000 - количество грузов, перевозимых на 1 млн. руб. сметной стоимости строительно- монтажных работ, т;
С = 170 - сметная стоимость строительно-монтажных работ по объекту, млн. руб.;
Т = 2 - срок строительства объекта, годы;
n = 365 - число рабочих дней в году;
Кпр = 0.6 - коэффициент использования пробега автомобиля;
Кгр = 0.8 - коэффициент использования грузоподъемности автомобиля;
Г = 15 - грузоподъемность автомобиля, т.
По интенсивности движения N в соответствии с приведенной в табл.1 СНиП классификацией автомобильных дорог определяем, что дорога III категории.
. Установление параметров дороги по СНиП.
В табл. 3, 4, 9, 10, 25 СНиП даны основные параметры автомобильных дорог в зависимости от их категории. Они приведены в пояснительной записке в форме табл.1.
. Определение параметров дороги расчетами.
.1 Установление числа полос движения
Число полос движения определяется из сопоставления ожидаемой часовой интенсивности движения по дороге и пропускной способности одной полосы движения по формуле:
,
где n –число полос движения;
Nч - часовая интенсивность движения, авт./час;
Nп- пропускная способность полосы движения, авт./час.
С учетом неравномерности движения в течение суток:
Nч=N/10=2911/10=291,1 авт/час
Пропускной способностью полосы движения называется количество автомобилей, которые могут проехать по ней в течение одного часа при обязательном условии обеспечения безопасности движения. В курсовой работе используется упрощенная динамическая модель транспортного потока, согласно которой автомобили перемещаются по полосе движения друг за другом, без обгона и с постоянной скоростью.
В этом случае пропускную способность полосы движения можно определить по формуле: авт/час.,
Где v = 100 - расчетная скорость движения, км/час;
= 0,5- коэффициент сцепления;
f = 0,02 - коэффициент сопротивления качению;
l = 15 - длина автомобиля, м;
lо = 10- запас расстояния, м;
Кэ = 1,4- коэффициент эксплуатационного состояния тормозов.
.2 Определение ширины проезжей части, полосы движения и земляного полотна.
Ширина проезжей части b вычисляется по формуле:
b = bп n = 3,55 2 = 7,1 м.,
где bп - ширина полосы движения, м (рис. 1.1)
n = 2 - количество полос движения.
Ширина полосы движения:
bп = а + 2 х =2,75 + 2 0.4 = 3,55 м.,
где а = 2,75 - ширина кузова автомобиля, м;
х - расстояние от кузова до обочины или смежной полосы движения, м;
Величина х устанавливается по эмпирической зависимости:
х = 0.004 v = 0.004 100 = 0,4 м
Ширина земляного полотна:
В = b + 2 t = 7,1 + 2 2,5 = 12,1 м.,
где t = 2,5 м - ширина обочины, принимаемая по СНиП(табл.4).
Рис. 1.1. Определение ширины полосы движения
.3 Определение наименьших радиусов кривых в плане
Проезжая часть автомобильной дороги на кривой в плане может иметь либо двухскатный поперечный профиль, либо односкатный, называющийся виражом. Наименьший радиус кривой в плане, при котором применяется двухскатный профиль при данной расчетной скорости движения находится по формуле:
где n = 0,1 -коэффициент сцепления колеса с дорогой в поперечном направлении;
in = 20 ‰ - поперечный уклон проезжей части.
При назначении радиусов поворота, меньших RH , необходимо предусматривать устройство виража. При значительном уменьшении радиуса поворота центробежная сила возрастает настолько, что вираж уже не обеспечивает устойчивости автомобиля против бокового скольжения. Это наименьшее значение радиуса поворота автомобильной дороги с виражом вычисляется по формуле:
,
где iB = 40 ‰ - уклон виража (СНиП, п.3.18).
При устройстве виража длина отгона L определяется по выражению:
,
где i пр= 0.02 -дополнительный продольный уклон отгона виража (СНиП, п.3.29).
Рис. 1.2. Схема отгона виража
3.4 Видимость пути
Для обеспечения безопасности движения с расчетной скоростью водитель должен видеть дорогу на определенном расстоянии, называемом расстоянием видимости поверхности дороги (рис. 1.3), которое равно:
SВД = l1+ST+l0 = 27,8 + 106 + 10 = 143,8 м,
где l=v/3,6 - путь, проходимый автомобилем за время реакции водителя, равное 1сек;
Sт - длина тормозного пути:
lо - запас расстояния (5-10м)
Рис. 1.3. Схема видимости поверхности дороги
.5 Определение наименьших радиусов вертикальных кривых.
Наименьший радиус выпуклой кривой устанавливается из условий видимости дороги:
,
где d=1,2 м - высота луча зрения водителя над поверхностью дороги.
Наименьший радиус вогнутой кривой определяется из условия ограничения величины центробежной силы:
3.6 Определение уширения проезжей части на кривых
Величина уширения устанавливается для принятых в проекте радиусов поворота (рис. 1.4). При движении по кривой ширина проезжей части, занимаемой автомобилем, увеличивается (рис. 1.5). Она находится по формуле:
,
где L = 12 - расстояние между задней осью и передним буфером автомобиля;
К = 563 - радиус кривой.
Учет зависящих от скорости движения отклонений автомобиля от средней траектории производится по эмпирической формуле:
Полная величина уширения:
eП = 2 (е+ еV) = 2 (0,128 + 0,21) = 0,676 м
Рис. 1.4. Схема поворота автомобиля
Рис. 1. 5. Отвод уширения проезжей части
3.7 Определение максимального продольного уклона дороги
Максимальный продольный уклон устанавливается по условиям сцепления ведущих колес автомобиля с покрытием при трогании с места.
По условиям сцепления при трогании с места:
imax = -f – j = 0,5 – 0,02 – 0,24 = 0,24
где - коэффициент сцепного веса - отношение веса, приходящегося на ведущие оси ко всему весу
автомобиля;
j-коэффициент сопротивления инерции:
где а = 0,5-ускорение;
g = 9,8- ускорение силы тяжести;
- коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся частей автомобиля;
= 1 + 0,06 K2 = 1 + 0,06 7,822 = 4,67
где К = 7,82-передаточное число в коробке скоростей.
II Гидравлические расчеты водопропускных сооружений
1. Гидравлический расчет трубы
Гидравлический расчет трубы включает в себя определение:
-диаметра трубы и типа укрепления русла;
-высоты подпора воды и высоты насыпи над трубой;
-длины трубы,
Расчет безнапорных труб производится по табл. П-15 [2], которая составлена из условия, что трубы имеют уклоны, не менее критического iкр. Практически трубы укладываются по уклону местности. Так как он меньше критического более чем в два раза, то подпор, полученный по таблице, увеличивается на величину:
l ∙ (iкр - iо) = 19,4 (0,007-0) = 0,14 м,
где l = 19,4 -длина трубы, м;
iо = 0-уклон трубы;
iкр = 0,007-критический уклон.
Так как тип оголовка I и Qр = 1,9 м3/с, то принимаем d = 1,25 м, Н = 1,26 м, v = 2,5 м/с, с учетом
1 (iкр-iо), Н = 1,40 м.
По скорости протекания воды (табл. П-16) [2] назначается тип укрепления русла -каменная наброска из булыжника или рваного камня.
Определяем высоту насыпи над трубой Ннас. Бровка земляного полотна на подходе к трубе возвышаться на 0,5 м над расчетным горизонтом с учетом подпора. Высота насыпи должна обеспечивать размещение над трубой дорожной одежды; в итоге получаем:
Ннаc= d +0,5 + hдорожной одежды = 1,25 + 0,5 + 0,68 = 2,43 м
Длина трубы определяется по выражению:
l = В + 2m Ннас = 12,1 + 2 1,5 2,43 = 19,4 м,
где m = 1,5-коэффициент крутизны откоса насыпи
Из таблицы П-17 [2] находим:
- толщину звена = 0,12 м;
- длину оголовка = 2,26 м.
2. Расчет отверстия малого моста
2.1 Определение бытовой глубины
Бытовую глубину устанавливают подбором положения горизонта высоких вод. Для этого задаются каким-либо значением бытовой глубины hб = 1,05 м, определяют площадь живого сечения , смоченный периметр р и гидравлический радиус R:
,
где i1 = 0,1;
i2 = 0,06 - уклоны (рис 2.1)
Далее по формуле Шези вычисляем бытовую скорость:
где ip = 0,007-уклон русла.
где n = 0,04 - русловой коэффициент, устанавливаемый по табл.;
у = 0,25 - показатель степени.
Зная площадь сечения и скорость в бытовых условиях, находят расход:
Q = ω∙vб = 14,7∙1,3 = 19,11 м3/сек
Полученный расход Q сравнивают с расчетным Qр. При отличии Q от Qр, менее 10 % принимаем назначенную бытовую глубину и скорость за действительные:
(Q-Qp)/Qp∙100% = 0,6%
Рис. 2. 1. Живое сечение мостового перехода
2.2 Установление схемы протекания воды под мостом
Для установления схемы протекания воды под мостом (рис. 2.2) необходимо знать критическую глубину потока: