Проектирование трассы дороги с мостовым переходом
Федеральное агентство по образованию
Вологодский государственный технический университет
Кафедра “Автомобильные дороги”
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Тема: Проектирование трассы дороги с мостовым переходом
Предмет: Изыскания и проектирование автомобильных дорог
Выполнил:
Проверил:
Вологда
Содержание
1. Трасса дороги с мостовым переходом
1.1 Характеристика реки и природных условий района проектирования
1.2 Технические нормы проектирования автомобильной дороги и мостового перехода
1.3 Выбор места мостового перехода
1.4 Описание варианта трассы с мостовым переходом
2. Гидрологические и морфометрические расчеты
2.1 Определение расчетных расходов и уровней воды
2.2 Морфометрические расчеты, морфометрические кривые
2.3 Определение расчетного расхода методами математической статистики
3. Расчет отверстия моста и размывов в русле
3.1 Расчет отверстия моста
3.2 Равнение вариантов отверстия поста и выбор основного
3.3 Расчет срезки на мостовых переходах и назначение отверстия моста
3.4 Расчет общего размыва в русле при принятом отверстии моста
3.5 Расчет местного размыва у опор моста и регуляционных сооружений
4. Составление схемы моста
4.1 Определение расчетного судоходного уровня и назначение подмостового габарита
4.2 Вариант схемы моста и его характеристика
5. Проектирование подходов к мосту и регуляционных сооружений
5.1 Определение наименьшей отметки бровки подходных насыпей
5.2 Выбор типа укрепления откосов подходных насыпей
5.3 Регуляционные сооружения
5.4 Продольный профиль трассы автомобильной дороги с мостовым переходом
5.5 Поперечный профиль земляного полотна на подходах
5.6 Поперечный профиль земляного полотна на подходах
Литература
1 Трасса дороги с мостовым переходом
1.1 Характеристика реки и природных условий района проектирования
Месторождения валунов, гравия, гальки, суглинки, супеси валунные, пески различной зернистости, известняки, иногда доломитизированные, с прослоями гипса, песчаников, глины известняковые, мергели и глинистые известняки. На востоке - известняки с прослоями гипса. Воды слабообильные, пресные, солоноватые. С глубины 120 м. – напорные, обильные, переходные к рассолам и типа рассолов.
Годовое количество осадков 500-550 мм. Дата начала и продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха выше 5 0С: 27.06, 155-160 дней. Продолжительность безморозного периода 120-130 дней. Средние даты первого мороза 20.09-25.09. Дата образования снежного покрова 26.10, дата схода 21.05. Высота снежного покрова 40-50 см. Средние сроки наступления ледостава 15.11-20.11, ледяной покров 90-100 см. Средние сроки начала весеннего ледохода 20.04-25.04. навигационный период 185-190 дней.
Таблица 1 - Среднемесячная и годовая температура воздуха
| Наименование | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | год |
| Кириллов | -12,6 | -11,6 | -5,9 | 2,3 | 9,6 | 14,9 | 16,8 | 15,0 | 9,1 | 2,5 | -3,5 | -8,9 | 2,3 |
Розы ветров
Ландшафт.
Урочища мореных холмов с еловыми и мелколиственными зеленомошными лесами на суглинистых и супесчаных подзолистых и дерново-подзолистых почвах, террасированных озерных побережий и речных долин.
1.2 Технические нормы проектирования автомобильной дороги и мостового перехода
Река Андога судоходна. Максимальный годовой уровень воды в реке в месте мостового перехода за 15 лет наблюдения равен 4,3 м. Толщина льда 93 см.
Мостовой переход проектируется для дороги III технической категории. На основании СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» и СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы».
Таблица
| Параметры дороги | Единицы измерения | Величина | |
| требуемая | принятая | ||
| Основная расчетная скорость для проектирования элементов плана, продольного и поперечного профиля | км/ч | 100 | 100 |
| Основная расчетная скорость допустимая на трудных участках пересеченной местности | км/ч | 80 | 80 |
| Число полос движения | шт. | 2 | 2 |
| Ширина полосы движения | м | 3,5 | 3,5 |
| Ширина проезжей части | м | 7 | 7 |
| Ширина обочины | м | 2,5 | 2,5 |
| Наименьшая ширина укрепительной полосы обочины | м | 0,5 | 0,5 |
| Ширина земляного полотна | м | 12 | 12 |
| Наибольший продольный уклон | ‰ | 50 | 50 |
Наименьшее расстояние видимости: - для остановки – для встречного автомобиля | м м | 200 350 | 200 350 |
Наименьший основной радиус кривых: - в плане - вертикальных выпуклых - вертикальных вогнутых | м м м | 600 10000 3000 | 2300 - - |
1.3 Выбор места мостового перехода
Выбор места для вариантов мостовых переходов зависел от следующих условий:
1. Трасса должна быть перпендикулярна к направлению течения в главном русле и к долине реки.
2. Пересекать долину реки следует на участке с наименьшими поймами и наибольшим руслом.
3. Русло реки следует пересекать на прямом участке
4. Следует избегать участков реки с островами, так как они создают косоструйность течения.
5. При наличии впадающих в реку притоков не следует располагать мост вблизи от устья.
6. Следует избегать поворотов трассы на пойме и расположении ее на участках с неустойчивыми и размываемыми берегами.
7. На судоходных реках необходимо считаться с условиями судоходства.
Таблица 2 - Таблица сравнения вариантов створов мостового перехода
| Характеристика | Номер створов | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Ширина разлива при УВВ 2004 года | 825 | 575 | 675 |
| Ширина русла при УМВ, м. | 125 | 113 | 125 |
Ширина пойм, м -левая -правая | 475 225 | 350 125 | 225 300 |
| Отметка УМВ в створе мостового перехода | 127.79 | 128.00 | 128.19 |
| Угол пересечения трассы с общим потоком | 70 | 82 | 70 |
| Угол пересечения трассы с направлением потока в русле | 90 | 80 | 90 |
Растительность на поймах -левая -правая | - - | - - | - - |
Строение поймы -левая -правая | обрыв обрыв | обрыв обрыв | обрыв обрыв |
Строение русла (наличие мезоформ вблизи створа) | - | - | - |
При сравнении вариантов створов мостовых переходов с учетом условий выбора места пересечения русла реки трассой дороги и в соответствии с таблицей сравнения вариантов мостовых переходов третий вариант считается не целесообразным для дальнейшего проектирования так как находится в непосредственной близости от устья притока.
Из оставшихся двух вариантов принимаю для дальнейшего проектирования створ мостового перехода № 2 в соответствии с технико-экономическими показателями.
1.4 Описание варианта трассы дороги с мостовым переходом
Выбранный по технико-экономическим показателям вариант трассы автомобильной дороги имеет два угла поворота: первый угол расположен на пикете 10+75 поворот вправо 160, второй угол расположен на пикете 41+95.468 поворот влево 160. Радиусы кривых в плане 2300 м. Направление трассы северо-западное, юго-западное. Трасса проходит по пахотным землям, не пересекая лесные массивы. На всем протяжении трассы обеспечен продольный уклон от 5‰ . Начло трассы пикет 0+00 конец трассы пикет 48+65.936. Длина трассы составляет 4865.936 м. На трассе запроектированы две железобетонные трубы на пикете 7+51 и 42+00. а так же железобетонный мост с пикета 26+27 по пикет 28+46 длиной 218.80 м. Данная трасса запроектирована в соответствии с техническими нормами проектирования автомобильных дорог.
2 Гидрологические и морфометрические расчеты
2.1 Определение расчетных расходов и уровней воды
Отметку расчетного уровня воды можно определить при наличии ряда лет наблюдений за максимальными уровнями и максимальными расходами.
Существует 2 метода:
1. теоретический, используется только для прогнозирования максимального расхода;
2. графоаналитический, используется как для прогноза максимальных уровней, так и для прогноза максимальных расходов.
Графоаналитический метод расчета заключается в следующем: величины максимальных уровней и максимальных расходов ранжируются в убывающем порядке и каждому из членов ряда присваивается эмпирическая вероятность превышения, определяемая по формуле
где т - порядковый номер члена ранжированного ряда, для которого определяется его вероятность превышения;
п - число лет наблюдений.
Максимальные годовые уровни воды над «О» графика водомерного поста и вероятности превышения уровня воды.
Таблица
| №п/п | Год | Нранж., см | Вероятность Рэ, % |
| 1 | 2004 | 430 | 4.55 |
| 2 | 2003 | 360 | 11,04 |
| 3 | 2002 | 341 | 17,53 |
| 4 | 1993 | 311 | 24,03 |
| 5 | 2001 | 306 | 30,52 |
| б | 1992 | 281 | 37,01 |
| 7 | 2005 | 280 | 43,51 |
| 8 | 1991 | 270 | 50 |
| 9 | 1994 | 269 | 56,49 |
| 10 | 1995 | 245 | 62,99 |
| И | 1996 | 243 | 69,48 |
| 12 | 1997 | 229 | 75,97 |
| 13 | 2000 | 210 | 82,47 |
| 14 | 1998 | 198 | 88,96 |
| 15 | 1999 | 144 | 95,45 |
«О» графика = УМВ - 0,5 = 128.00 - 0,5 = 127.50 м
Полученные пары значений Н (или Q) и соответствующие им величины эмпирической вероятности превышения Рэ% наносят на клетчатку нормального распределения, и полученное поле точек объединяют плавной кривой, называемой эмпирической кривой вероятности.
С использованием эмпирической кривой вероятности максимальных уровней определяются уровень расчетной вероятности превышения Нр% и вероятность затопления пойм в месте перехода РП%.
2.2 Морфометрические расчеты, морфометрические кривые
Гидрологические расчеты величин максимальных расходов и уровней расчетной вероятности превышения целесообразно производить в табличной форме. Основное уравнение морфометрического расчета имеет вид:
где
h-средняя глубина воды, м;
I-продольный уклон реки,
m-коэффициент гладкости (принимается в русле m=30, левая пойма m=15, правая пойма m=20 см. морфоствор).
Таблица
| № промеров | Глубина воды ниже УМВ, м |
| 1 | 0.08 |
| 2 | 0.1 |
| 3 | 0.3 |
| 4 | 0.7 |
| 5 | 1.0 |
| 6 | 1.3 |
| 7 | 1.8 |
| 8 | 1.51 |
| 9 | 2.15 |
| 10 | 2.35 |
| И | 2.11 |
| 12 | 1.8 |
| 13 | 1.6 |
| 14 | 1.4 |
| 15 | 1.2 |
| 16 | 0.61 |
| 17 | 0.5 |
| 18 | 0.3 |
| 19 | 0.3 |
| 20 | 0.19 |
Описание морфоствора.
Вычерчивается живое сечение водотока в пределах разлива реки по наивысшему уровню паводка. Отметки земли в пределах пойм выписываются с продольного профиля по разбитым на карте пикетам и плюсам. В русловой части реки отметки дна получаются в результате вычитания промеров глубин от отметки горизонта меженных вод. Ширина русла берется с карты. Расстояния между промерами приняты в зависимости от ширины русла. Масштабы горизонтальный 1:2000 вертикальный 1:100. На чертеж живого сечения наносятся горизонты паводков с указанием отметки и года наблюдения. По данным чертежа производятся подсчеты площадей живого сечения при различных паводковых уровнях отдельно по левой пойме, руслу и правой пойме. На чертеж при дальнейших расчетах наносят интегральную кривую площадей. По имеющемуся профилю морфоствора и морфологическому описанию характерных участков задаются коэффициентами шероховатости, вычисляют скорость течения на каждом участке и величины расходов, суммируют расходы характерных участков сечения долины и определяют общий, русловой бытовой расходы и средние русловые скорости течения. Морфометрический расчет дает возможность оценить распределение расчетного общего расхода между руслом и поймами.
3. Расчет отверстия моста и размывов в русле
3.1 Расчет отверстия моста
Для равнинных рек с широкими поймами наибольшим отверстием моста можно считать отверстие, характеризуемое наименьшим коэффициентом размыва Р=1. Отверстие моста для равнинных рек не должно быть меньше Врб.
Рmaxнорм≤1.35 коэффициент размыва
Максимальная величина отверстия моста
Величина отверстия моста
Максимальный коэффициент размыва
Так как Рmaxнорм не должно быть больше 1.35, для дальнейшего расчета принимаю Рmax=1.35. Отсюда следует, что Р=1, Рi=1.175, Рmax=1.35.
3.2 Сравнение вариантов отверстия моста и выбор основного варианта
Подобные работы: