Проектирование дорожной одежды

 

Реферат

…страниц,  4   таблиц, 8 рисунков,  1 приложение

 

ДОРОЖНАЯ ОДЕЖДА, КОНСТРУКТИВНЫЕ СЛОИ, ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО, УПРУГИЙ ПРОГИБ, СДВИГ, СЛАБОСВЯЗНЫЕ СЛОИ,  РАСТЯЖЕНИЕ ПРИ ИЗГИБЕ, МОРОЗОУСТОЙЧИВОСТЬ, ГРУНТ.

 

В данной курсовой работе, по дисциплине «Основы проектирования автомобильных дорог», на тему «Расчет дорожной одежды», рассмотрен порядок расчета нежесткой дорожной одежды по нескольким параметрам.

Цель курсовой работы –  закрепление теоретических знаний и развитие навыков по конструированию  нежестких дорожных одежд.

В ходе выполнения курсовой работы было назначено два варианта конструкции дорожной одежды. Один вариант рассчитан по упругому прогибу, по сдвигу в подстилающем грунте земляного полотна и в слабосвязном материале слоя дорожной одежды, на растяжение при изгибе монолитных слоев, на морозоустойчивость, а второй - с помощью ЭВМ в программе «Indor Pavement» рассчитан по упругому прогибу.

 

Содержание

Введение………………………………………………………………………….....

1. Краткая характеристика и анализ природных условий…………………...

  района проложения дороги

2. Определение технической категории автомобильной ……………………

дороги и основных технических  нормативов на ее

проектирование

3. Назначение конструкции дорожной одежды……………………….….…
1. Определение типа дорожной одежды…………………………………
2. Сбор нагрузок и определение требуемого модуля ……………….…

упругости

3. Назначение конструкции дорожной одежды……………………...…
4. Расчет дорожной одежды…………………………………………….……
1. Расчет по упругому прогибу……………………………………….…..
2. Расчет дорожной одежды по сдвигоустойчивости………………..…

 подстилающего грунта и слабосвязных материалов

 конструктивных слоев.

1. Общие положения……………………………………….……….
2. Расчет сдвигоустойчивости грунта земляного……………...…

полотна

3. Расчет монолитных слоев на сопротивление разрушению………….

 при изгибе

4. Проверка дорожной одежды на морозоустойчивость …………….…

Заключение ……………………………………………………………………..

Список используемых источников………………………………………………

Приложение А……………………………………………………………………..

 

 

 

 

 

 

Введение

Дорожное одежда является наиболее дорогостоящей частью автомобильной  дроги. Затраты на ее устройство достигают 60% общей стоимости строительства. Именно она подвергается непосредственному  воздействию транспортных нагрузок и природных факторов. Дорожная одежда работает в более тяжелых условиях чем другие дорожные сооружения на дорогах. Поэтому к конструкциям дорожных одежд необходимо подходить  наиболее внимательно, сочетая в  ее конструкции прочность и надежность, и контроль качества на всех этапах строительства.

Курсовая работа «Расчет  дорожной одежды» позволяет овладеть основными правилами и методами расчета нежестких дорожных одежд. Данная работа так же способствует получению знаний и навыков необходимых  при расчете дорожных одежд по упругому прогибу, по сдвигу, на сопротивление  разрушению от растяжения при изгибе и проверки на морозоустойчивость.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Краткая характеристика  и анализ природных условий  района проложения дороги

Данные о природно-климатических  условиях района проектирования взяты  из СНиП 2.01.01.-82 «Строительная климатология и геофизика» [1].

В Рязанской области в год выпадает 614мм осадков в виде дождя, объем снегопереноса составляет 200м/м³, а глубина промерзания грунта равна 140 см. Из СНиП 2.05.02-85^* «Автомобильные дороги» [2] определяем, что Рязанская область находится в 3 дорожно-климатической зоне. Данные о среднемесячных температурах наружного воздуха приведены в таблице 1. На рисунке 1 изображен климатический график. Данные о повторяемости ветра показаны в таблице 2 и изображены на рисунке 2 в виде розы ветров.

Средняя температура наружного  воздуха по месяцам, согласно данным таблицы 1 [2], приведена в таблице 1.1, а так же показана на рисунке 1.1.

 

Таблица 1 – Средняя температура наружного воздуха по месяцам

Месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
t,˚С	-11,1	-10,4	-5,4	4,1	12,6	16,7	18,8	17,1	11,2	4,2	-2,6	-8,2

 

 

 

 

Рисунок 1 – Средняя температура наружного воздуха по месяцам

 

Повторяемость ветра в  январе и июле в соответствии с  приложением 4 [2], приведена в таблице 2 и показана графически на рисунке 2

Таблица 2 – Повторяемость направлении ветра

Румб		С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Повторяем. направл. ветра, %	В январе	7	5	8	15	17	23	14	11
	В июле	13	9	10	9	8	12	20	19

 

 

 

                 

Рисунок 2 – Повторяемость направлении ветра

 

2 Определение  технической категории автомобильной  дороги и основных технических  нормативов на ее проектирование

Перспективная интенсивность  движения , авт/сут, определяется по формуле:

 ,                                              (1)

 

где  - исходная среднесуточная интенсивность движения,

= 2100 авт/сут;

q - процент ежегодного прироста интенсивности движения, q= 0,022;

t – количество лет расчетного периода, t= 20 лет;

По формуле (1):

3176 авт/сут;

Перспективная интенсивность  движения , пр.ед/сут, приводимая к легковому автомобилю, определяется по формуле:

 

где - доля i-го транспортного средства в составе транспортного потока;

- коэффициент  приведения i-го транспортного средства к легковому автомобилю (согласно таблице 2 [1])

=

 

По таблице 1 [1] при значении перспективной интенсивности 12431 авт/сут, автомобильная дорога относится к третьей технической категории.

По данным таблиц 3, 4, 7, 10 [1] определяются основные технические нормативы данной дороги, и сводятся в таблицу 2.1.

 

 

 

Таблица 2.1 – Основные технические  нормативы дороги

Наименование параметра			Значение
Расчетная скорость, км/ч			100
Число полос движения			2
Ширина полос движения, м			3,5
Ширина проезжей части, м			7,0
Ширина обочины, м			2,5
Ширина укрепл. полосы обочины, м			0,5
Ширина земляного полотна, м			12
Поперечный уклон проезжей части, %ₒ			20
Наибольший. продольный уклон, %ₒ			50
Наименьший радиус кривой в плане, м			600
Наименьший радиус кривой в продольном профиле, м		выпуклой	10000
		вогнутой	3000
Наименьшее расстояние видимости, м	Встречного  автомобиля		350
	Поверхности дороги		200

 

 

3 Назначение конструкции  дорожной одежды

3.1 Определение  типа дорожной одежды

В соответствии с рекомендациями по ОДН 218 046 – 01 «Проектирование нежестких дорожных одежд» [3], для автомобильной дороги третьей технической категории назначается дорожная одежда капитального типа с усовершенствованным покрытием.

3.2 Сбор нагрузок и определение  требуемого модуля упругости

В качестве расчетной схемы  нагружения конструкции дорожной одежды принимается воздействие кругового  штампа D, передающего равномерно распределенную нагрузку P, за расчетную принимается нагрузка, соответствующая предельной нагрузке на ось, расчетного двухосного автомобиля, в качестве расчетного автомобиля принимается автомобиль группы А2 (по таблице п1.1 [3]).

При наличии в составе  транспортного потока более 5% автобусов, принимают расчетный автомобиль А2, менее или равно 5% автобусов - А1. В данной курсовой работе принимается автомобиль А2, со следующими параметрами:

1. Нагрузка на ось кН= 110;
2. Р, МПа =  0,6;
3. D,см = 39;

Перспективная интенсивность  движения на последний  год срока  службы дорожной одежды определяется по формуле:

 

где  t сл– срок службы дорожной одежды капитального типа с

             усовершенствованным покрытием определённый по приложению 6 таб. 2 (t=16 лет);

По формуле (3):

 

Определяется перспективная  интенсивность движения на последний  год срока службы одежды для разных видов транспортных средств в  составе потока по формуле:

 

где – доля i-го вида транспортного средства в потоке, определяется по

     заданию;

Вычисления по формуле (4) для различных видов транспортных средств:

1. ГАЗ-53А            

 

2. ЗИЛ-130

 

3. КамАЗ-5320

                            

4. МАЗ-500А

 

5. Автобусы

 

6. Легковые автомобили

 

 

Приведенная к расчетному автомобилю интенсивность движения на последний срок службы дорожной одежды определяется по формуле:

 

где  ‒ коэффициент полосности учитывающий число полос и

распределение движения по ним определяется по табл 3.2 [3], =0,55;

 ‒ количество проездов в сутки транспортного средства i-го вида,

авт/сут;

 ‒ суммарный коэффициент приведения, воздействующий на

дорожную одежду транспортного  средства i-го вида к расчетной

нагрузке (по таблице п1.3 [3]) в зависимости от типа автомобиля

По формуле (5) получаем:

 

 

Суммарное расчётное число  приложений расчётной нагрузки в  точке на поверхности покрытия за срок службы определяется по формуле:

                                                               (6)

где  Кс – коэффициент суммирования, по табл п6.3[3], Кс = 17,2;

 Т_рдг – расчётное число расчётных дней в году, соответствующий                                              определённому состоянию деформируемости конструкции,

          таблица п6.1[3], для Рязанской области Т_рдг=125 дней;

  К_п – коэффициент учитывающий вероятность отклонения суммарного  

         движения  от  ожидаемого, по таблице  3.3 [3], для капитального

         типа дорожной одежды К_п=1,38;