Автомобильные и железные дороги

                                   

где   i_p = 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∙v_б = 14,7∙1,3 = 19,11 м³/сек

 

     Полученный расход Q сравнивают с расчетным Q_р. При отличии Q от Q_р, менее 10 % принимаем назначенную бытовую глубину и скорость за действительные:

                                                 (Q-Q_p)/Q_p∙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    v_доп = 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 h_б = 1,05<1,3∙h_к = 1,53 то истечение свободное и     

          водослив незатопленный (рис.2.2.). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                               Рис. 2.2. Схема протекания воды в русле (незатопленный водослив)

     

                                       2.3 Определение величины отверстия моста 

      При свободном истечении отверстие моста на уровне свободной поверхности определяют по формуле:

                                         ,

где e = 0,9-коэффициент сжатия потока, зависящий от формы устоев.

     Полученную величину округляем до типового размера B_тип = 6 м. 

                                                      2.4 Уточнение расчетных данных  

      Определим фактическую скорость  под мостом:

                               

      Определим глубину потока под  мостом:

                                        

     Глубина потока перед сооружением:

                                 

где   j = 0,9 - коэффициент скорости, зависящий от формы опор. 

       
 
 
 

                             2.5 Определение высоты и длины моста (рис. 2.3) 

        Наименьшая высота моста находится по выражению:  

                        Н_м = Н + Z + К = 1,74 + 0,75+ 0,96 = 3,45 м,  

где   Z = 0,75- наименьшее возвышение низа пролетного строения над ГВВ;

         К = 0,96- конструктивная высота моста;

   

          Длину моста находим по формуле:

    

           L_М = B + 2 ∙ m ∙ H_M +∑d +2p + 2q = 6 + 2 ∙ 1,5 ∙ 3,45 + 2 ∙ 0,1 + 2 ∙ 0,3 = 17,15 м, 

где   В = 6- отверстие моста;

         m = 1,5- коэффициент крутизны откоса насыпи;

         Н_м = 3,45- высота моста;

         d = 0- ширина промежуточной опоры;

         р = 0,1- расстояние от передней грани устоя до основания насыпи;

         q = 0,3- расстояние от задней грани устоя до вершины откоса насыпи. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                              

                                     Рис. 2.3. Схема малого моста при устоях с обратными стенками 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                III Проектирование продольного профиля земляного полотна, водоотвода 

                                     1 Проектирование продольного профиля. 

      Продольный профиль содержит линию поверхности земли (черный профиль), рельеф местности по оси дороги, грунтовый и гидро-грунтовый разрез и проектную линию (красный профиль). В целом продольный профиль характеризует геологические условия и высотное положение бровки земляного полотна.

      Высотное положение бровки относительно линии поверхности земли, оцениваемое рабочими отметками, в решающей мере определяет эксплуатационные, прочностные и экономические показатели дороги, а также ее долговечность.

      Для получения оптимальных результатов при проектировании продольного профиля должны быть обеспечены:

      -необходимые условия для движения автомобилей и экономически эффективной работы     

       автотранспорта;

      -плавность и безопасность движения автомобилей, достигающих расчетной скорости;

      -устойчивость, надежность и долговечность дороги;

      -бесперебойное функционирование дороги;

      -экономичность строительства дороги.

      Необходимые эксплуатационные условия обеспечиваются путем прокладывания проектной линии с пологими продольными уклонами.

      СНиП П-Д.5-72 рекомендует применять уклоны до 30%. При экономической нецелесообразности выполнения этой рекомендации   из-за рельефа местности, допускается применять продольные уклоны, не превышающие следующих максимальных значений: при категории дороги III-50‰.

     Плавность движения автомобилей достигается вписыванием в переломы проектной линии круговых вертикальных кривых, а безопасность - назначением таких радиусов вертикальных кривых, которые обеспечивают расчетные расстояния видимости (на выпуклых переломах) и ограничивают центробежную силу в пределах 5% от веса автомобиля (на вогнутых переломах).

      Вертикальные кривые необходимо вписывать в переломы, где алгебраическая разность смежных уклонов D_i равна или превышает на дорогах III категории 10‰. Подъемы считаются положительными уклонами, спуски отрицательными. Величина D_i на переломах попутных уклонов (два подъема или спуска) определяется как разность сопрягаемых уклонов, а на переломах встречных уклонов (спуск и подъем, подъем и спуск)- как их сумма.

     Наименьшие значения параметров продольного профиля, при которых еще обеспечиваются плавность и безопасность движения автомобилей, приведены в таблице 10 СНиП. В проектах следует стремиться к применению возможно больших значений параметров - это повышает удобство и безопасность движения. 

                                      2 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. 

                                                     IV Конструкция дорожной одежды 

      Дорожная одежда является наиболее ответственным элементом, поэтому от правильного ее проектирования зависят как прочность и долговечность, так и общая стоимость дороги. Нежесткими называются одежды, слои которых либо не обладают сопротивлением изгибу, либо обладают им в малой степени.

      При конструировании нежесткой одежды необходимо:

   -учесть назначение дороги, ее категорию, состав и интенсивность движения, удельное давление на     

   покрытие и размер отпечатков пневматиков автомобилей, климатические и грунтово- 

   гидрогеологические условия строительства, наличие дорожно-строительных материалов и их  

   расчетные параметры;

   -определить рекомендуемый тип покрытия;

   -установить материал основания, а также необходимость введения в конструкцию морозозащитных  

   и дренирующих слоев;

   -принять минимальную толщину конструктивных слоев по технологическим требованиям. 

      Проектирование нежестких одежд состоит:   

1. В выборе материалов конструктивных слоев,