Проект автомобильной дороги Елизово - Паратунка

Анализ грунтового профиля (приложение Б) показывает, что его верхняя часть сложена супесью, поэтому для возведения земляного полотна в насыпях в качестве грунта принята супесь. Участок трассы проходит в нестесненных условиях по плодородным землям, поэтому возможно возведение насыпей из грунта боковых резервов. Рекомендации типовых проектных решений земляного полотна, учтены при назначении следу

ющих типов поперечных профилей земляного полотна:

• при высоте насыпи до 3-х метров применяется тип 2 с коэффициентом заложения внутреннего откоса 1:4 и внешнего откоса резерва на участках ПК0+00 ПК 7+00; ПК9+00 ПК 15+00;

• при высоте насыпи до 6-ти метров применяется тип 3 с коэффициентом заложения внутреннего откоса 1:1,5 на участках у водопропускных труб

• на участке выемки глубиной до 3-х метров (ПК18+00…ПК 19+00) применен тип 10.

В связи с тем, что косогорность на участке трассы незначительна (менее 1:10), типы поперечных профилей слева и справа от оси дороги приняты одинаковыми.

5.2 Расчет поперечного профиля земляного полотна на ПК 20+00

5.2.1 Исходные данные для проектирования

В связи с тем, что выбор типа поперечного сечения земляного полотна зависит от косогорности местности в поперечном к трассе направлении, предварительно необходимо произвести ее оценку.

ПК 20+00 лежит на горизонтали. Расстояние между соседними горизонталями в поперечном к трассе направлении составляет L = 90 м в масштабе плана трассы (см. прил. А). Сечение горизонталей для плана трассы dh равно 2,50 м.

Тогда поперечный уклон местности равен

iм = dh / L (1)

iм = 5 / 90 = 0,056 или 56 ‰

Коэффициент заложения поперечного уклона местности равен:

m = 1 / iм (2)

m = 1 / 0,056 = 18.

Так как коэффициент заложения поперечного уклона местности более 10, косогорность местности при выборе типа поперечного профиля земляного полотна не учитывается.

Для расчета геометрических параметров поперечного профиля земляного полотна на ПК 20+00 (см. табл. 2.2 и прил. Б) приняты следующие исходные данные:

· тип поперечного профиля земляного полотна –1;

· грунт земляного полотна – супесь;

· коэффициент заложения внутреннего откоса – m = 4;

· коэффициент заложения внешнего откоса резерва – n = 5;

· проектная отметка по оси дороги – Ноп = 144,50 м;

· отметка поверхности земли по оси трассы – Нпз = 142,50 м;

· рабочая отметка – 2,00 м;

· ширина проезжей части – B = 7,00 м;

· ширина обочины – C =2,50 м;

· поперечный уклон проезжей части – iпч = 20 ‰;

· поперечный уклон обочины – iоб = 40 ‰;

· поперечный уклон поверхности земляного полотна – iзп = 30 ‰;

· поперечный уклон дна резерва – iр = 20 ‰;

· толщина дорожной одежды – hдо = 0,60 м;

· толщина растительного слоя – hрс = 0,20 м.

Возведение насыпи производится из боковых резервов, глубина которых назначена hк = 1,40 м, что меньше допустимой величины, равной 1,50 м по типовому проектному решению для типа 1. Предусматривается рекультивация дна резервов, внутренних и внешних откосов слоем растительного грунта, поэтому граница полосы постоянного отвода земли принята на расстоянии 1,00 м от низа внутреннего откоса.

5.2.2 Определение геометрических параметров поперечного профиля земляного полотна

Отметка по кромке укрепительной полосы равна:

Нкрп = Ноп – iпч · (B / 2) (3)

Нкрп = 144,50 – 0,07 = 144,43 м.

Отметка бровки обочины:

Ноб = Нкрп – iоб · С (4)

Ноб = 144,43 – 0,10 = 144,33 м.

Отметка земляного полотна по оси дороги:

Ноз = Ноп – hдо (5)

Ноз = 144,50 – 0,60 = 143,90 м.

Отметка бровки Hбз и величина уширения d земляного полотна определяются из совместного решения двух уравнений: вычисление отметки Hбз по внутреннему откосу от отметки бровки обочины Ноб и вычисление отметки Нбз от отметки земляного полотна на оси дороги Ноз по уклону поверхности земляного полотна iзп.

Величина уширения земляного полотна:

d = [Ноб – Ноз + iзп · (С + B / 2)] / [(1 / m) – iзп] (6)

d = (144,33 – 143,90 + 0,03р 6) / (1 / 4 – 0,03) = 2,77 м.

Ширина земляного полотна поверху:

Lзп = B + 2 · (C + d) (7)

Lзп = 7,00 + 2р (2,50 + 2,77) = 17,54 м.

Отметка бровки земляного полотна:

Нбз = Ноз – iзп · (Lзп / 2) (8)

Нбз = 143,90 – 0,03 · 17,54 / 2 = 143,64 м.

Ширина земляного полотна понизу:

Lзпн = Lзп + 2р m · (Нбз – Нпз) (9)

Lзпн = 17,54 + 2р 4р (143,64 – 142,50) = 26,66 м.

5.2.3 Расчет геометрических размеров резерва

При возведении насыпи из двухсторонних резервов необходимо, чтобы половина площади земляного полотна насыпи равнялась площади бокового резерва. При этом надо учитывать, что снимается растительный слой грунта для целей последующей рекультивации.

Площадь половины земляного полотна с учетом снятия растительного слоя:

fн = {[(Нбз – Нпз) + (Ноз – Нпз)] / 2}р (Lзп / 2) + hрср Lзпнр 0,5 + 0,5р mр (Нбз – Нпз)2 (10)

fн = {[(143,64 – 142,50) + (143,90 – 142,50)] / 2}р (17,54 / 2) + 0,20 р 26,66р 0,5 + 0,5 р4 р(143,64 – 142,50)2 = 1,27р 8,77 + 2,666 + 2,5992 = 16,40 м2

Отметка дна резерва у внутреннего откоса насыпи:

Ндк = Нпз – hк (11)

Ндк = 142,50 – 1,40 = 141,10 м.

Из равенства площади резерва за вычетом слоя снимаемого растительного грунта и площади половины насыпи земляного полотна fн определяется расчетная ширина резерва по дну:

Lрн = fн / (hк – hрс) – (hк – hрс)р (m + n) · 0,5 (12)

Lрн = 16,40 / (1,40 – 0,20) – (1,40 – 0,20)р (4 + 5)р 0,5 = 8,28 м.

Отметка дна резерва у внешнего откоса:

Ндкв = Ндк – Lрн )р iр (13)

Ндкв = 141,10 – 8,28р 0,02 = 140,93 м.

Ширина резерва поверху:

Lрв = hкр (m + n) + Lрн (14)

Lрв = 1,40р (4 + 5) + 8,28 = 20,88 м.

Заложение внешнего откоса

Lок = hкр n (15)

Lок = 1,4р 5 = 7,00 м.

5.2.4 Определение ширины полосы отвода

Горизонтальное проложение внутреннего откоса насыпи:

Lот = (Ноб – Ндк) m (16)

Lот = (144,33 – 141,10)р 4 = 12,92 м.

Горизонтальное проложение внешнего откоса

Lок = hk · n (17)

Lок = 1,40р 5 = 7,00 м.

Ширина полосы постоянного отвода

Lпо = B + 2р (C + Lот + 1,00) (18)

Lпо = 7,00 + 2р (2,50 + 12,92 + 1,00) = 39,84 м.

Ширина полос временного отвода земли с каждой стороны от границы полосы постоянного отвода:

Lво = Lрн + hк n +1,00 (19)

Lво = 8,28 + 1,40 5 + 1,00 = 16,28 м.

5.2.5 Расчет площадей поперечного сечения

Площадь снимаемого слоя растительного грунта:

Fсн = (2 Lрв + Lзпн) hрс (20)

Fсн = (2 20,88 + 26,66) 0,20 = 13,68 м2.

Площадь насыпи земляного полотна:

Fн = 2 fн (21)

Fн = 2 16,40 = 32,80 м2.

Площадь выемки (резервов):

Fв = 2 fн (21)

Fв = 2 16,40 = 32,80 м2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения курсовой работы по проектированию участка автомобильной дороги Елизово - Паратунка 3-й категории в Камчатской области разработаны основные проектные документы: план трассы, продольный и поперечный профиль земляного полотна, которые характеризуются следующими техническими показателями.

 Скачать реферат