2.2. Дорожная одежда
Проезжая часть должна быть ровной, шероховатой, прочной, способной выдержать нагрузки от транспортных средств, обеспечивая возможность их движения с расчетными скоростями. Для этого на проезжей части устанавливается несущая конструкция, именуемая дорожной одеждой. Дорожные одежды состоят из одного или нескольких слоев. Верхний конструктивный слой дорожной одежды называется покрытием. Покрытие подвержено непосредственному воздействию проходящего транспорта.
Конструктивные слои дорожной одежды, располагающиеся под покрытием, носят названия оснований. Это несущий слой дорожной одежды, служащий для воспринятия нагрузок от покрытия и распределения их по подстилающему слою и земляному полотну. Нижний конструктивный слой носит название подстилающего слоя. Он предназначен для распределения давления по грунту земляного полотна, обеспечения его водно-теплового режима.
Рис.2.3. Классификация дорожных одежд
Дорожные одежды рассматриваемого участка относятся к капитальным дорожным одеждам и имеют следующую структуру:
- мелкозернистый асфальтобетон, толщиной 0,05м;
- крупнозернистый асфальтобетон, толщиной 0,06м;
- щебень, изготовитель – Свердловская область, толщина – 0,2м;
- речной песок, толщина слоя – 0,2м;
- грунт.
Рис.2.4. Конструкция дорожной одежды: 1-мелкозернистый асфальтобетон, 2-крупнозернистый асфальтобетон, 3-щебеночное основание, 4-песчаный подстилающий слой.
2.3. Водоотвод
Водоотводные сооружения - поддерживающие и защитные геотехнические устройства и конструкции, предназначенные для защиты земляного полотна от опасных геологических процессов (эрозии, абразии, селей, лавин, оползней и т.п.).
Для отвода поверхностного стока проезжей части и обочинам придают выпуклые очертания. Для ускорения отвода воды от земляного полотна устроенного в виде небольшой насыпи устраивают боковые канавы и кюветы.
Отвод поверхностных вод, обеспечивающий нужную устойчивость и сохраняемость земляного полотна автодорог, осуществляется также резервами, нагорными канавами, лотками. В обводненных и переувлажненных грунтах, не способных удерживать откосы, применяют продольные латки, обеспечивающие осушение земляного полотна и пропуск расчетного расхода воды. Выпуск воды из канав, кюветов и латков в пониженные места рельефа допускается в случаях, когда это не сможет вызвать заболачивание местности и застоя воды земляного полотна.
На данном участке дороги применяются также искусственные сооружения. Грунтовым основанием для установки трубы диаметром 160 см является пылеватый песок. Толщина стенок трубы 26,5 см, труба изготовлена из бетона.
Рис.2.5. Проектный план установки трубы
3.Проектирование кривых в плане
3.1. Определение нормативных радиусов
Радиус кривой в плане, при котором возможно движение автомобиля с расчетной скоростью при условии устройства виража, переходных кривых и уширения проезжей части, определяется по формуле:
,
где V – расчетная скорость движения для данной категории дороги, км/ч; V=100 км/ч;
iв – поперечный уклон проезжей части на вираже (принимается в соответствии с требованиями СНиП 2.05.02-85, табл. 8); iв=35‰=0,035;
μ – коэффициент поперечной силы, принимаемый по графику
Рис.3.1. График зависимости коэффициента поперечной силы от скорости движения автомобиля
Значение коэффициента поперечной силы µ должно удовлетворять одновременно условиям устойчивости автомобиля против опрокидывания, устойчивости против заноса, удобства пассажиров при проезде по кривой и экономичности работы автомобиля. µ=0,142
3.2. Радиус кривой в плане при условии видимости
По условию видимости в ночное время минимальный радиус кривой вычисляется по формуле:
,
где S1 – расстояние видимости поверхности дороги, определенное по СНиП 2.05.02-85 (табл. 10) для заданной расчетной скорости движения, м; S1=275м;
α – угол расхождения пучка света фар (α ≈ 2°).
3.3. Радиус кривой в плане, без устройства виража
Наименьшие радиусы кривых в плане без устройства виража рассчитываются по формуле:
,
где i1 – поперечный уклон проезжей части, ‰ (определяется по СНиП 2.05.02-85, табл. 7); i1=20‰=0,02.
4. Проектирование поперечного профиля
4.1. Определение пропускной способности и уровня загрузки дороги
Пропускная способность одной полосы движения при условии отсутствия обгонов Р=1000авт/ч
Количество полос движения – 2.
Полная пропускная способность дороги определяется по формуле:
авт/ч
Для оценки состояния потока автомобилей, эмоционального напряжения водителей, удобства работы и экономической эффективности работы дороги используют коэффициент загрузки дороги движением, вычисляемый по формуле:
Определение уровня загрузки дороги движением характеризует ряд показателей включающих уровень удобства, состояние потока, коэффициент обеспеченности скоростью.
4.2. Определение ширины проезжей части дороги
Дорога – двухполосная, с двухсторонним движением. Ширина одной полосы – 3,0 м.
Ширина земляного полотна для двухполосной проезжей части ширина земляного полотна вычисляется по формуле:
,
где d – ширина обочины, м. Ширина обочины – 2,2 м.
4.3. Определение продольных уклонов
Часть 2
1. Проектирование земляного полотна и дороги
Земляное полотно
При устройстве земляного полотна « в полунасыпях, полувыемках» грунт был снят с вершин косогоров и заложен в низины. Тем не менее на дороге по-прежнему встречаются резкие подъемы и спуски.
При проектировании земляного полотна необходимо срезать грунт (около 1-2 м) с вершин и заложить его в низины. Благодаря этому дорога станет более ровной и плавной, что приведет к уменьшению аварийных ситуаций. Также, данное решение будет более выгодным для водителей, необходимость переключения передач, скоростей уменьшится, что обеспечит более ровный ход автомобиля, без разгонов и торможения.
1.2. Дорожные одежды
Дорожная одежда на данном участке - капитального типа, замены не требует. Возможно обновление верхнего слоя асфальтобетона, для устранения незначительных трещин и выбоин.
1.3. Водоотвод
При проектировании и установке трубы не были замечен важный фактор – труба находится на повороте, и влияет на его крутизну. В результате, именно на этом повороте возникает большое количество опрокидываний и аварий. На рис 1.1. изображен рассматриваемый участок, на котором отмечен поворот и установленная на нем труба.
Необходимо установить трубу ближе к центру радиуса поворота и тем самым уменьшить его кривизну. Возможный проект – рис.1.2.
Рис.1.1. Участок дороги Казань-Екатеринбург.
Рис.1.2. Участок дороги Казань-Екатеринбург.
2. Проектирование кривых в плане
2.1. Радиус кривой в плане, при наличии устройства виража
Радиус кривой в плане, при котором возможно движение автомобиля с расчетной скоростью при условии устройства виража, переходных кривых и уширения проезжей части, определяется по формуле:
,
где V – расчетная скорость движения для данной категории дороги, км/ч; V=100 км/ч;
iв – поперечный уклон проезжей части на вираже (принимается в соответствии с требованиями СНиП 2.05.02-85, табл. 8); iв=35‰=0,035;
μ – коэффициент поперечной силы, принимаемый по графику
Рис.2.1. График зависимости коэффициента поперечной силы от скорости движения автомобиля
Значение коэффициента поперечной силы µ должно удовлетворять одновременно условиям устойчивости автомобиля против опрокидывания, устойчивости против заноса, удобства пассажиров при проезде по кривой и экономичности работы автомобиля. µ=0,142
2.2. Радиус кривой в плане при условии видимости
По условию видимости в ночное время минимальный радиус кривой вычисляется по формуле:
,
где S1 – расстояние видимости поверхности дороги, определенное по СНиП 2.05.02-85 (табл. 10) для заданной расчетной скорости движения, м; S1=275м;
α – угол расхождения пучка света фар (α ≈ 2°).
2.3. Радиус кривой в плане, без устройства виража
Наименьшие радиусы кривых в плане без устройства виража рассчитываются по формуле:
,
где i1 – поперечный уклон проезжей части, ‰ (определяется по СНиП 2.05.02-85, табл. 7); i1=20‰=0,02.
3. Проектирование поперечного профиля
3.1. Определение пропускной способности и уровня загрузки дороги
Пропускная способность одной полосы движения при условии отсутствия обгонов определяется по формуле:
где P – пропускная способность одной полосы движения, авт./ч;
К - ширина колей автомобиля, К=1,321м;
L – динамический габарит автомобиля (наименьшее расстояние между движущимися автомобилями), м:
,
где lа – средняя длина автомобиля, м; la=4,145м;
l0 – м; l0=5м;
kэ – коэффициент снижения скорости движения автомобиля в потоке, принимаемый равным 0,3 – 0,5; kэ=0,5;
φ1 - ;φ=0,5.
Величина продольного уклона i принимается на спуске со знаком «-» на подъеме со знаком «+». На ровном участке i = 0.
авт/ч
Количество полос движения (n) определяется по формуле:
,
где N – суточная интенсивность движения, авт./сут.; N=1000авт./сут.
t – коэффициент для приведения суточной интенсивности движения к часовой (принимается по таблице 1).
Таблица 1 – Значение коэффициента перехода от суточной интенсивности движения к часовой
Категория дорог |
I |
II |
III |
IV |
V |
Значение коэффициента |
0,09 – 0,12 |
0,12 – 0,15 |
0,15 – 0,18 |
0,28 – 0,2 |
0,2 |
Для дорог II, III и IV категорий следует принимать две полосы движения. Следовательно, n=2.
Полная пропускная способность дороги определяется по формуле:
авт/ч
Для оценки состояния потока автомобилей, эмоционального напряжения водителей, удобства работы и экономической эффективности работы дороги используют коэффициент загрузки дороги движением, вычисляемый по формуле:
Определение уровня загрузки дороги движением характеризует ряд показателей включающих уровень удобства, состояние потока, коэффициент обеспеченности скоростью.