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 | 100 | не опред. | 100 |
2 | Число полос движения | 2 | 0,46 | 2 |
3 | Ширина полосы движения, м | 3,5 | 3,55 | 3,55 |
4 | Ширина проезжей части, м | 7 | 7,1 | 7,1 |
5 | Ширина обочин, м | 2,5 | не опред. | 2,5 |
6 | Ширина земляного полотна, м | 12 | 12,1 | 12,1 |
7
| Наименьшие радиусы кривых в плане, м: - без устройства виража - с устройством виража
| |||
400 | 985 | 985 | ||
400 | 563 | 563 | ||
8
| Расстояние видимости, м: - поверхности дороги - встречного автомобиля
| |||
140 | 143,8 | 144 | ||
не опред. | не опред. | не опред. | ||
9
| Наименьшие радиусы вертикальных кривых, м - выпуклых - вогнутых
| |||
10000 | 8616 | 10000 | ||
3000 | 1538,5 | 3000 | ||
10 | Величина уширения проезжей части, м | 1,2 | 0,68 | 1,2 |
11 | Наибольший продольный уклон, % | 50 | 24 | 24 |
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.
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 l1=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
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.
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:
где vдоп = 3,4-скорость потока, при которой не размывается грунт или укрепление русла-каменная
наброска из булыжного камня;
g = 9,8-ускорение силы тяжести.
Так как hб = 1,05<1,3∙hк = 1,53 то истечение свободное и водослив незатопленный (рис.2.2.).
Рис. 2.2. Схема протекания воды в русле (незатопленный водослив)
Требования к проектированию кюветов
На вертикальных кривых кюветы повторяют реальное круговое очертание бровки земляного полотна. Проектирование кюветов производится в такой последовательности:
1. по величинам рабочих отметок устанавливаются места, где необходимо устройство кюветов.
2. задается уклон дна кювета и тип укрепления;
3. на чертеж вчерне наносится линия дна кювета;
4. аналитически определяется расстояние от ближайшего пикета до точек с нулевыми рабочими отметками и до точек пересечения дна кювета с черным профилем (для этого необходимо рассмотреть получившуюся на чертеже геометрическую фигуру:
треугольник или трапецию, а так же составить и решить соответствующую пропорцию);
5. указываются проектные отметки дна кювета на всех его переломах, на пикетах и в местах выхода на поверхность;
б. записываются проектные уклоны кюветов;
7. указываются расстояния между переломами и производится привязка к пикетажу точек начала и конца кювета, а также точек с нулевыми отметками;
8. выполняется проверка вычислений (отметки дна кюветов в местах выхода на поверхность должны соответствовать отметкам земли; разность между проектными отметками бровки земляного полотна и проектными отметками дна кювета должна быть равной принятой глубине кювета; кроме того, в соответствии должны находиться указанные расстояния, уклоны и отметки);
9. производится окончательное оформление чертежа и соответствующих граф. Проектные данные, относящиеся к кюветам, проставляются красной тушью.
Железные дороги
I. Проектирование плана пути железной дороги на перегонах
Основными целями при проектировании плана железной дороги являются обеспечение безопасности и высокой скорости движения поездов при минимальной стоимости строительных работ. Эти факторы определяют стоимость перевозок. Прямолинейное очертание пути в плане является наиболее рациональным с точки зрения безопасности и скорости, но значительно увеличивает стоимость работ. Исходя из этого, оптимальным является сочетание прямолинейных и криволинейных участков. Криволинейные участки выполняют в виде круговых кривых.
При переходе поезда с прямолинейного участка на круговую кривую возникает центробежная сила, действующая на вагоны поезда и на локомотив, которая смещает равнодействующую сил, действующую на вагон к наружному рельсу. Для избежания этого наружный рельс на закруглении должен быть выше внутреннего на величину:
,
где l = 1,52 м-ширина колеи;
v = 11,11 м/с - средневзвешенная скорость движения поездов различных категорий;
R = 2000 м-радиус кривой в плане (табл.2) [З].
Поскольку невозможно сразу в начале круговой кривой повысить рельс на высоту h, это возвышение делается постепенно вдоль переходной кривой. С ее помощью осуществляется сопряжение прямолинейного участка с криволинейным (рис1.1). Радиус переходной кривой меняется от R = до R = Rкр. Переходную кривую разбивают по кубической параболе:
где q = const ≥ 10000
Уклон отвода возвышения определяем по формуле:
где vМАХ = 40 км/час- максимальная скорость движения поездов.
Длина проекций переходных кривых равна:
,
где i = 2,5-уклон отвода возвышения в промилях.
x
Рис 1.1. Эпюра отвода возвышения
x | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
y | 0,02 | 0,13 | 0,45 | 1,06 | 2,08 |
Список литературы
1. Строительные нормы и правила. Автомобильные дороги. СНиП П-Д.5-72, Москва 1979 г.
2. Автомобильные дороги. Методические указания для курсового проектирования. Издание Санкт-Петербургского технического университета.
3. Железнодорожные пути портов. Методические указания для курсового и дипломного проектирования. Ленинград, 1978 г.
Автомобильные и железные дороги
Курсовая работа студента группы 3012/1
Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет
2003
Автомобильные дороги
Дата: 2019-07-24, просмотров: 210.