Проектирование участка автомобильной дороги

 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Проектирование  водопропускных сооружений. 

     В соответствии с заданием и нормативными документами на проектирование дороги известно, что место проектирования относится к шестому ливневому району, категория дороги – III (третья).

     Основные  исходные данные для проектирования водопропускных сооружений:

1. Район проектирования – Ростовская область
2. Категория дороги – III
3. Категория почв на площади водосборного бассейна – супесь
4. Вероятность превышения для трубы на дороге III категории ВП=2% - по Q_max, которые бывают один раз в 50 лет.

     Место положения труб и перепада определены по карте там, где трасса пересекает характерные для их устройства  участки местности. Анализ местности подтверждает выводы о том, что на трассе от ПК 4 до ПК 6 необходимо запроектировать одну дорожную водопропускную трубу.

     Проектирование водопропускной трубы на ПК 5+00:

     1. Определяем площадь водосборного  бассейна:

     F = f * M² * 10^-10 , (км²);      

     где: f – площадь водосборного бассейна, полученная с помощью палетки, см²;

     М – показатель масштаба карты;

     F = 7,5 * 10000² * 10^-10 = 0,075 км²

     2. Длина лога L=800 м;

     3. Средний уклон главного лога:

     J_л = (H₁ – H₀) / L, ‰   

     где: H₁ – отметка вершины лога, м;

     H₀ – отметка лога у сооружения, м;

     L – длина лога, м;

     J_л = (210 – 187) /800=0,028=28 ‰  

     4. Уклон лога у сооружения определяется  по зависимости:

     i_л = (Н₂₀₀ – Н₁₀₀) / 300,  ‰    (4.5)

     где: Н₂₀₀ – отметка лога за 200 м до сооружения, м;

     Н₁₀₀ – отметка лога за 100 м после сооружения, м;

     i_л = (195-185) / 300 = 0,033 = 33 ‰

     5. Средний уклон левого и правого  склонов:

     J_лев(пр) = ΣJ_лев(пр) / N_лев(пр)  ‰

     J_лев1 = (195-192,5) / 60 = 0,041 = 41‰;   J_пр1 = (200-195)/120=0,41=41‰;

     J_лев2 = (192,5-188) / 120 = 0,038=38‰;   J_пр2 = (195-192,5)/55=0,045=45‰;

     J_лев = (J_лев1 + J_лев2 ) / 2 = (0,041+0,038)/2 = 0,0395 = 39,5‰

     J_пр = (J_пр1 + J_пр2 ) / 2 = (0,041 + 0,045) / 2 = 0,043 = 43‰

6. Средний  уклон склонов и бассейна

J_скл = (J_лев + J_пр )  / 2

     J_скл = (0,0395 + 0,043) / 2 = 0,0413 = 41,3 ‰

      ,  ‰   

      = 0,049 = 49  ‰  

     7. Определяем отметки левой и  правой ближней к оси горизонталей, пересекаемой трассой дороги.

     i_{лев (пр)} = (  Н’_лев(пр) – Н_о) / ℓ_лев(пр) , ‰   

     где: i_{лев (пр)} – уклоны левого (правого) скатов русла у сооружения, ‰;

     Н_о – отметка лога по оси сооружения, м

     ℓ_лев(пр) - расстояние до ближайшей к оси сооружения левой (правой) горизонтали, м;

     Н’_лев = 187,5   ℓ=10   Н₀=187

     Н’_пр = 187,5  ℓ=20

     i_лев = (187,5 – 187) / 10 = 0,05=50 ‰

     i_пр = (187,5 – 187) / 20  =  0,025=25 ‰

     8. Средний уклон склонов русла  у сооружения

     i_скл = (i_лев + i_пр ) / 2, ‰   

     i_скл =  (0,05 + 0,025) / 2 = 0,038 = 38 ‰

     9. Определяем глубину лога у  сооружения

     h_л = Н₁ – Н₀ = 187,5 – 187 = 0,5 м 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Характеристика  водосборного бассейна

 

     10. Определение расчетного (максимального)  расхода воды от ливневого стока.

     Q = 16,7 * α₄ *  К_t  * φ * F * L,  м³/с   

     где: α₄ – средняя интенсивность ливня часовой интенсивности при заданной вероятности превышения, мм/мин; 

     К_t  - коэффициент перехода, зависящий от интенсивности ливня часовой продолжительности к расчетной;

     φ – коэффициент редукции, учитывающий  неполноту стока;

     F – площадь водосбора, км²;

     L – коэффициент потерь стока;

     Q = 16,7 * 0,58 * 2,53 * 0,93 * 0,075 * 0,6 = 1,9 м³/с

     11.Определение  полного объема ливневого стока.

     Полный  объем ливневого стока W, м³ по формуле:

     

     12. Определение расчетного расхода воды от снеготаяния.

Q_т =[(K₀* h_p*F )/ (F+1)ⁿ ]* σ₁* σ₂ , м³/сек   

     где: K₀ – коэффициент дружности половодья;

     h_p – расчетный слой суммарного стока, мм;

     F – площадь водосбора, км² ;

     n – показатель степени;

     σ₁, σ₂ – коэффициенты, учитывающие снижение расхода на бассейнах имеющих озера и болота

     Q_т =[(0,01*450*0,075 )/ (0,075+1)^0,25 ]*0,95*1=1 м³/сек

     Q_p = Q_л  = 1,9 м³/сек     Ø трубы 1 м

     13. Определение минимальной высоты  насыпи у трубы.

H_min = h_тр + σ + Δ, м;   

где:  h_тр – высота трубы, м;

σ – толщина  свода трубы, м;

Δ – толщина  засыпки трубы у входного оголовка, м;

H_min = 1 + 0,1 + 0,5 = 1,6 м

14. Определение  длины трубы: 

ℓ = [{(0,5B+m(H_нас – h_тр)) / (1+m*i_тр)} + {(0,5B+m(H_нас – h_тр)) / (1-m*i_тр)}+ n] * 1/sin α; м

     где: В – ширина земляного полотна, м;

     m – коэффициент заложения откоса земляного полотна;

     i_тр – уклон трубы;

     n – толщина стенки оголовка;

     α – угол между осью дороги и трубы, в град.;

     ℓ = [{(0,5*12+1,5(1,6 – 1)) / (1+1,5*0,033)} + {(0,5*12+1,5(1,6– 1)) /

     (1-1,5*0,033)}+0,35] * 1/ sin 90^о = 14,2 м

15. Полная длина  трубы с оголовками

L_тр = ℓ + 2М, м   

где: М –  длина оголовка, м;

     L_тр = 14,2 + 2 * 1,78 = 17,76 м 

Вывод.

Полученные данные при расчете водопропускных труб подтверждают выводы о том, что запроектированные трубы смогут пропустить как расчетный расход воды от ливневого стока и от снеготаяния. 

Обустройство  дороги.

     К обустройству дорог относятся технические  средства организации дорожного движения (ограждения, знаки, разметка, направляющие устройства, светофоры), сети оповещения, озеленение

     Дорожные  ограждения делятся на две группы.

     Ограждения  первой группы (барьерные конструкции, парапеты) служат для недопущения  съездов транспортных средств с  земляного полотна, мостов, путепроводов, эстакад, столкновений с встречными транспортными средствами.

     К ограждениям второй группы относятся  сетки и конструкции перильного типа. Их назначение – упорядочить движение пешеходов и предотвратить выход животных на проезжую часть.

     Ограждения  первой группы расположить:

     Барьерного  типа на обочинах на расстоянии не менее 0,5 и не более 0,85 м от бровки земляного полотна в зависимости от жесткости конструкции дорожных ограждений.

     Расстояние  от кромки проезжей части до лицевой  поверхности ограждения должно быть не менее 1 м, с внешней стороны полосы безопасности мостовых сооружений на расстоянии не менее 1 м от кромки проезжей части дороги; на обочинах у мачт освещения, возле деревьев с диаметром стволов более 10 см, консольных или рамных опор информационных, дорожных знаков на расстоянии не менее 1 м от кромки проезжей части до лицевой стороны ограждения.

     Расстояние  от поверхности земли до верхнего края ограждения должно быть 0,8 м.

     Ограждения  второй группы необходимо устраивать на участках проходящих по населенным пунктам, у наземных пешеходных переходах со светофорным регулированием в виде конструкций перильного типа с двух сторон дороги на протяжении не менее 50 м в каждую сторону от пешеходного перехода. Ограждение этой группы данного типа следует расположить на расстоянии не менее 0,3 м от лицевой поверхности бордюра.

     Опасные участки дорог, когда не требуется  искусственное освещение и установка  ограждений первой группы, должны быть оборудованы направляющие устройства в виде отдельно стоящих сигнальных столбиков высотой 0,75-0,8 м.

     Сигнальные  столбики на обочинах дорог следует установить:

• в пределах кривых в плане и на подходах к ним (по три столбика с каждой стороны) при высоте насыпи не менее 1 м на расстояниях, указанных в таблице;
• у водопропускных труб по одному столбику с каждой стороны дороги по оси трубы;
• в пределах кривых в продольном профиле и на подходах к ним ( по три столбика с каждой стороны) при высоте насыпи не менее 2 м и интенсивности движения не менее 2000 прив. ед/сут. На расстояниях указанных в таблице;
• на прямолинейных участках дорог при высоте насыпи не менее 2 м и интенсивностью движения не менее 2000 ед/сут, через 50 м;
• у мостов по три столбика до и после сооружения с двух сторон дороги через 10 м;
• в пределах кривых сопряжений на пересечениях и примыканиях дорог в одном уровне на расстоянии приведенном в таблице.

     Таблица

 
 
 
 
 

     Таблица