2. СТРОИТЕЛЬНЫЕ РЕШЕНИЯ 2.1 Проектирование дороги в плане 2.1.1 Проектирование плана трассы по карте
Описание вариантов трассы дороги представляет краткую характеристику воздушной линии и намеченных вариантов плана трассы. Так для рассматриваемого примера [лист1, приложения]описание может быть представлено в следующем виде.
Воздушная линия между населенными пунктами Аврово и Васино пересекает р. Колодезный на участке значительного затопления паводковыми водами. Поэтому прокладка трассы по воздушной линии не целесообразна, намечаем 2 обходных варианта трассы.
Трасса I варианта проходит в ЮВ направлении с начальным азимутом 96° и имеет 1 угол поворота, равный 16°00´на ПК 11+00,00, который принят с целью пересечения в удобном месте перехода реки Колодезный. Длина I варианта 3000м. Коэффициент удлинения 1,007.
Трасса II варианта проходит в СВ направлении с начальным азимутом 54° и имеет 1 угол поворота, равный 25°00´на ПК 8+00,00, который принят с целью пересечения под углом близким прямому углу, реки Колодезный. Длина II варианта 3020м. Коэффициент удлинения 1,013.
2.1.2 Расчёт закруглений плана трассы
На углах поворота трасс автомобильных дорог производят вставки кривых. Точки начала (НК), середины (СК) и конца (КК) кривой называются главными точками круговой кривой. Основными элементами круговых кривых являются: угол поворота; радиус круговой кривой R; отрезок от вершины угла (ВУ) поворота трассы до начала кривой (НК) или конца кривой (КК), называемый дорожным тангенсом Т; длина кривой К; отрезок от вершины угла (ВУ) до середины кривой (СК), называемый биссектрисой Б; домер Д.
Согласно СНиП 2.05.02-85*, пункт 4.33, радиусы смежных кривых в плане должны различаться не более, чем в 1,3 раза.
Радиусы кривых в плане, для автомобильных дорог 3 категории, должны быть не менее 600 метров. Рекомендуется применять радиусы более 2000 метров. Элементы кривых вычисляют по указанным в пикетажном журнале аргументам α и R по данным своего варианта по следующим формулам (2,1)
 (2.1)
 Если в трассу автомобильной дороги не удаётся вписать рекомендуемый радиус, то необходимо проектировать переходные кривые. Для дорог третьей технической категории проектируют переходные кривые в том случае, если радиус горизонтальной круговой кривой меньше 2000 метров.
При сопряжении прямой с кривой малого радиуса центробежное ускорение нарастает мгновенно, что приводит к дополнительным трудностям, как для водителя, так и для пассажиров. При сопряжении прямой и кривой через переходную кривую увеличение центробежного ускорения происходит плавно, что приводит к безопасности и удобству водителя и пассажиров.
Согласно СНиП 2.05.02-85 длина (lп) переходных кривых зависит от выбранных радиусов (R).
Обычно в переходных кривых размещают отгоны виражей, в пределах которых происходит изменение поперечного профиля от двухскатного к односкатному, который и называется виражом. Об этом более подробно в четвёртой части курсового проекта.
Для дорог четвертой категории минимальный допустимый радиус закругления 300 метров, рекомендуемый больше 2000 метров
При проектировании автомобильной дороги используют три вида переходных кривых:
1). Клотоида
2). Лемниската Бернулли
3). Кубическая парабола
Самый распространённым видом переходной кривой является клотоида
Уравнение клотоиды показано в формуле:
R = c/lп (2.2)
Где:
R – радиус кривой, м,
lп – длина переходной кривой, м.
c – const
Прямая вставка между двумя кривыми должна быть более 300 метров. Если две кривые в плане направлены в одну сторону, а прямая вставка менее 100 метров, то эти кривые заменяют одной большего радиуса.
Расчёт закруглений плана трассы также может производиться с использованием таблицы 2.1 [2]стр.16. Пример расчёта приведен ниже.
I Вариант
ВУ№1 α=16°00´ R=3000 м. На ПК11+ 00,00
Т=140,54∙3=421,62 м.
К=279,25∙3=837,75м.
Б=9,83∙3=29,49 м.
Д=1,83∙3=5,49 м.
Д=2Т-К=2∙421,62-837,75=5,49 м
1/2К=418,875 м.
ВУ 11+00,00 ВУ 11+00,00 НКК 6+78,38 ККК 15+16,13
-Т 4+21,62 +Т 4+21,62 +1/2К 4+18,88 -1/2К 4+18,88
НКК 6+78,38 15+21,62 СКК 10+97,26 СКК 10+97,26
+К 8+37,75 -Д 0+5,49
ККК 15+16,13 ККК 15+16,13
2.1.3 Ведомость углов поворота прямых и кривых
При проектировании плана трассы для намеченных на карте вариантов определяют величины всех элементов, которые заносят в ведомость углов поворота, прямых и кривых. Для заполнения графы ведомости необходимо: определить пикетажное положение вершин улов поворотов, рассчитать закругления, т.е. определить элементы круговых и переходных к4ривых и установить пикетажное положение главных точек закруглений; определить длину прямых участков и их направление; определить расстояние между вершинами углов. Все полученные данные, для намеченного варианта трассы, заносят в ведомость углов поворотов, прямых и кривых. Для установления правильности расчётов выполняются проверки в конце таблицы. Ниже приведен пример заполнения таблицы 2.1на основании вариантов трассы [лист 1, приложение].
Таблица 2.1 –Ведомость углов поворота прямых и кривых 1 варианта
№№
углов
|
УГЛЫ
| КРИВЫЕ | ПРЯМЫЕ | Пикетажное положение вершины угла | Величина угла | Р | Т | К | Б | Д | НКК | ККК |
П
Длина прямых
(м)
|
Sву
Расстояние между
|
Направление
| ПК | плюс | право | лево | ПК | плюс | ПК | плюс |
Румб
|
Азимут
|
НТ
| 0 | 00,00 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
|
|
| 678,38 |
1100,00
|
ЮВ
84°00'
|
96°00'
|
ВУ
| 11 | 00,00 | 16°00' | - | 3000 | 421,62 | 837,75 | 29,49 | 5,49 | 6 | 78,38 | 15 | 16,13 | 1483,87 |
1905,49
|
ЮВ
68°00'
|
112°00'
|
КТ
| 30 | 00,00 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
|
|
| СУММЫ: |
ΣУП=
16°00'
| ΣУЛ=0°00' | |
∑Т=
421,62
2ΣТ=
843,24
|
∑К=
837,75
| ∑Б=
29,49
|
∑Д=
5,49
| | | | |
∑П=
2162,25
|
∑ Sву=
3005,49
|
|
Разность
16°00'
|
Контроль
1. ΣУП - ΣУЛ =Акон –Анач ; 16°00'-0°00' =112°00' - 96°00'; 16°00'=16°00'
2. 2ΣТ – ΣК = ΣД 2 · 421,62 – 837,75=5,49м Составила:
3. ΣП + ΣК = Z 2162,25+837,75=3000,00м Проверил: Рыбкин Г.Г
4. ΣSBY - ΣД = Z 3005,49-5,49=3000,00м
Длина трассы берется с карты или ведомости углов поворота, прямых и кривых в км. Например, по карте конец трассы ПК 30+60, то в ведомость ставится 3,06 км.
Коэффициент удлинения находится, как частное от деления длины варианта трас сы на длину воздушной линии (начальный и конечный пункт соединенные напря мую)
2.1.4 Таблица сравнения по эксплуатационно-техническим показателям вариантов трассы
Количество углов поворота по каждому варианту берется с карты или ведомости углов поворота, прямых и кривых.
Средняя величина угла поворота, если угол один, то его величина и будет средней величиной; если два угла поворота, то их нужно сложить и поделить на два и т.д.
Средний радиус поворота находится аналогично.
Минимальный радиус если один, то равен среднему, а если два, три и т.д., то бе рется меньший из них.
На вновь строящихся и реконструируемых дорогах видимость должна быть обес печена в пределах нормативной, т.е. в соответствии со СНиП 2.05.02-85.
Учитываются железные дороги и автомобильные дороги общего пользования в том числе дороги IV и V технических категорий. Не учитываются полевые, лесные дороги и тропы.
Максимальный уклон определяется на участке, где наиболее плотные горизонта ли, т.е. расстояние между горизонталями самое минимальное. От большего значе ния горизонтали вычитается меньшее и делится на расстояние между ними.
Расстояние между горизонталями из пункта 9 нужно поделить на длину варианта, умножить на 100 - это будет общая длина участка, на котором применен макси мальный уклон к общей протяженности варианта в %.
См. пункт 7.
Учитываются только постоянные водотоки, которые пересекает трасса (пересы хающие водотоки и лога не учитываются).
Учитываются отрезки трассы, проходящие через населенный пункт. Необходимо помнить, что автомобильные дороги I, II, III категории прокладываются только в
обход населенных пунктов.
Неблагоприятными считаются участки, проходящие по болотистой, овражистой местности, в районах распространения оползней, карста и др.
Затем оба варианта сравниваются между собой и за основной принимается тот, у ко торого больше преимуществ по сравниваемым технико-эксплуатационным показате лям и принимается к дальнейшей разработке.
Таблица 2.3 - Сравнение по эксплуатационно-техническим показателям вариантов трассы
№
п. п.
|
Наименование показателя
|
I
вариант
|
II
вариант
|
Преимущества
|
I вар.
|
II вар.
|
1
|
Длина трассы, км
|
3000
|
3020
|
+
|
-
|
2
|
Коэффициент удлинения
|
1,007
|
1,013
|
+
|
-
|
3
|
Количество углов поворотов
|
1
|
1
|
=
|
=
|
4
|
Средняя величина угла поворота, град.
|
16°00'
|
25°00'
|
+
|
-
|
5
|
Средний радиус поворота, м
|
3000
|
3000
|
=
|
=
|
6
|
Минимальный радиус поворота, м
|
3000
|
3000
|
=
|
=
|
7
|
Обеспеченность видимости в плане
|
Обеспечена
|
=
|
=
|
8
|
Количество пересечений в одном уровне
|
1
|
1
|
=
|
=
|
9
|
Максимальный уклон, применённый при проектировании, %
|
42
|
40
|
-
|
+
|
10
|
Общая длина участков, на которых применён максимальный уклон к общей протяженности, %
|
6
|
6
|
=
|
=
|
11
|
Обеспеченность видимости в профиле
|
250
|
250
|
=
|
=
|
12
|
Количество пересекаемых водотоков
|
1
|
1
|
=
|
=
|
13
|
Протяженность участков, проходящих в пределах населённых пунктов, км
|
Нет
|
Нет
|
=
|
=
|
14
|
Протяженность участков, не благоприятных для устойчивости земного полотна, км
|
Нет
|
Нет
|
=
|
=
|
Вывод: сравнивая варианты между собой по технико-эксплуатационным показателям, видим, что явное преимущество имеет I вариант, который принимаем к дальнейшей разработке.
2.1.5 Ведомость постоянно занимаемых земель по основному варианту
Полосой отвода называют полосу местности в плане, выделенную для размещения на ней дороги и всех вспомогательных дорожных сооружений и обустройств транспортного и дорожного обслуживания. Полоса отвода зависит от категории дороги, числа полос движения, высоты насыпи, глубины выемки, характера местности, ее уклона и установлена нормами СН-467-74. Нормы устанавливают ширину полосу отвода земель, отводимых в постоянное (бессрочное) и временное (на период строительства) пользование, с учетом минимального занятия полезных земель. Осредненные показатели площадей отвода (табл. 2.6 стр.31 [2]).
Таблица 2.4- Ведомость постоянно занимаемых земель по основному варианту
Км.
|
Пикеты
|
Протяжение, м.
|
Наименование области
|
Ширина полосы отвода, м
|
Лесные насаждения
|
Угодья.
|
Лес строительный
|
Лес дровяной
|
Кустарник
|
Вырубка
|
Сады
|
Огороды
|
Пашни
|
Луг
|
Выгон
|
Усадьба
|
Неудобные земли
|
От ПК
|
До ПК
|
Густой
|
Средний
|
Редкий
|
Густой
|
Средний
|
Редкий
|
Заливной
|
Суходольный
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
|
0+00,00
|
1+80,00
|
180,00
|
Краснодарский край
Кавказская станица
Совхоз «Звезда»
|
35
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,30
|
0,33
|
|
|
|
|
|
1+80,00
|
30+00,00
|
2820,00
|
Краснодарский край
Кавказская станица
Совхоз «Венера»
|
35
|
|
|
|
|
|
|
5,35
|
|
|
|
2,32
|
2,2
|
|
|
|
|
Всего:
|
|
|
|
|
|
|
5,35
|
|
|
|
2,62
|
2,53
|
|
|
|
|
Контроль  Га
|
