Xreferat.com » Рефераты по строительству » Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

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


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

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

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

Составление схемы моста

4.1 Определение расчетного судоходного уровня и назначение подмостового габарита

4.2 Вариант схемы моста и его характеристика

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

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

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:

Трасса должна быть перпендикулярна к направлению течения в главном русле и к долине реки.

Пересекать долину реки следует на участке с наименьшими поймами и наибольшим руслом.

Русло реки следует пересекать на прямом участке

Следует избегать участков реки с островами, так как они создают косоструйность течения.

При наличии впадающих в реку притоков не следует располагать мост вблизи от устья.

Следует избегать поворотов трассы на пойме и расположении ее на участках с неустойчивыми и размываемыми берегами.

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)


-


-


-


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


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


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


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:


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


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


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


Величина отверстия моста


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


Максимальный коэффициент размыва


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


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.

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


3.2 Сравнение вариантов отверстия моста и выбор основного варианта


Для обоснования выбора варианта отверстия моста необходимо провести их сравнение при различных коэффициентах размыва от Р=1 до Рmax=1,35.


Таблица 3 - Сравнение вариантов отверстия моста

№ п/п Наименование показателей

Ед.

изм.

Коэффициент размыва



Р=1 Р=1,175 Р=1,35
1 Отверстие моста,L м 197.18 154.8 125.7
2 Площадь живого сечения под мостом м2 807.2 707.7 625.5
3

Средняя глубина воды под мостом до размыва Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

м 4.09 4.57 4.97
4

mах глубина воды под мостом до размыва

hб mах

м 6.45 6.45 6.45
5

Средняя скорость течения под мостом до размыва Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

м/с 2.08 2.34 2.69
6 Средняя скорость течения под мостом до размыва при РСУ, vрб м/с 1.89 1.89 1.89
7

Средняя глубина воды под мостом после размыва Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

м 4.09 5.37 6.71
8

mах глубина воды под мостом после размыва

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

м 6.45 7.58 8.71
9

Наибольшая глубина общего размыва

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

м 0 1.13 2.26
10 Средняя скорость течения под мостом после размыва vм м/с 2.08 2.02 1.99
11 Средняя скорость течения под мостом после размыва при РСУ, υрм м/с 1.77 1.91 2.05
12

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

м 7.42 8.72 10.02
1.3 Глубина воронки местного размыва, hв м 1.69 1.85 1.95
14 Отметка суммарного размыва Нmах м 122.99 121.53 120.13
15 Отметка подошвы фундамента мелкого заложения м 122.18 120.88 119.58
16 Отметка забивки свай м 118.99 117.53 116.13
17 Длина подходов к мосту в пределах размыва при РУВВ м 325.56 369.2 398.3

Выбираю третий вариант отверстия моста L=125.7 м. по экономическим соображениям.


3.3 Расчет срезки на мостовых переходах и назначение отверстия моста


Искусственное уширение подмостовых русел является одним из эффективнейших средств уменьшения общего размыва у опор. На степень возможного уширения влияет степень стеснения потока подходами.

Проектирование трассы дороги с мостовым переходомСтепень стеснения потока


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


При β≤1.7 срезка пойм не требуется. Отверстие мота остается прежним.

3.4 Расчет общего размыва в русле при принятой величине отверстия моста


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Где hрн, hрб- глубина в русле под мостом после и до размыва

Врб - бытовая ширина русла под мостом

Врм - ширина подмостового русла

Β - степень стеснения потока

Определение степени стеснения потока подходами


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


Где Q1% и Qрб- общий и русловой бытовой расходы

Lм - отверстие моста в свету

qпб - погонный, бытовой расход по пойме


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


В0 - ширина разлива

Λ - относительная ширина русловой опоры 0.03-0.05

Время воздействия на подмостовое русло расчетного паводка постоянной высоты, потребное для реализации нижнего предела размыва

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


Где tн - время, потребное для реализации нижнего предела

hрб - средняя глубина в русле, считая от РУВВ

lсж- длина зоны сжатия потока перед мостом


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


Где lмп- ширина малой поймы

lбп - ширина большой поймы

Кф - коэффициент формы ямы размыва перед мостом


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


χ=lвд/lсж- относительная длина верховых струенаправляющих дамб

lвд - длина зоны, охватываемой верховыми струенаправляющими дамбами

gб - погонный бытовой расход руслоформирующих наносов


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


Где АД и АВ- функции свойств донных и взвешенных наносов руслоформирующих фракций

Hрб - средняя бытовая глубина в русле

Vрб - средняя русловая бытовая скорость течения


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом- неразмывающая средняя скорость для грунтов донных отложений.


Глубина гипотетического предела размыва


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


Где hрг, hрб- глубина в русле под мостом после и до размыва

Врм, Врб- ширина русла под мостом и бытовая его ширина

П- полнота расчетного паводка

Глубина верхнего предела размыва


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Где Кt- коэффициент учитывающий влияние длительности паводка


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом, при Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


Где tпв - длительность расчетного паводка над поймой

II группа мостового перехода по признакам:


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


Переход от средних глубин размыва к максимальным


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


3.5 Расчет местного размыва у опор моста и регуляционных сооружений


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


Где К - коэффициент зависящий от относительной глубины потока

Кξ - коэффициент учитывающий форму опоры

G - ускорение силы тяжести 9.81 м/с

Vоп- скорость набегания потока на опору

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


αр - коэффициент формы русла


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


Vрм - средняя скорость течения в русле под мостом после завершения общего размыва


Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом

Проектирование трассы дороги с мостовым переходом


4 Составление схемы моста


4.1 Определение расчетного судоходного уровня и назначение подмостового габарита


При составлении схемы моста необходимо предусмотреть надлежащее количество больших пролетов. А также требуемое возвышение низа

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: