Н(НВК) = Н(ВВУ) + i1*Т = 38,82+0,014*82,5 = 39,98 м.
Отметка конца вертикальной кривой:
Н(КВК) = Н(ВВУ) + i2*Т = 38,82+0,019*82,5 = 40,39 м.
Вторая кривая ПК 17+00.
Исходные данные для расчета:
Пикетажное положение вершины вертикального угла:
L(ВВУ)=1700,00 м.
Радиус выпуклой вертикальной кривой: R=15000 м.
Продольный уклон в начале кривой: i2=19‰=0,019.
Продольный уклон в конце кривой: i3=-19‰=-0,019.
Отметки по ломаной линии продольного профиля (см. п. 3.2):
-вершина вертикального угла Нт(ВВУ)=Нт(ПК17)=48,32 м;
-пикет 15 Нт(ПК 15) = 44,52-0,24=44,28м;
-пикет 16 Нт(ПК 16) = 46,42-1,14=45,28м;
-пикет 19 Нт(ПК 19) = 46,42-1,14=45,28 м.
-пикет 20 Нт(ПК 20) = 44,52-0,24=44,28м.
Расчет элементов вертикальной кривой
Кривая вертикальной кривой:
К=R*|i2-i3|=15000*|0,019+0,019|=570 м.
Тангенс вертикальной кривой:
Т=К/2=570/2=285 м.
Биссектриса вертикальной кривой:
Б=Т2/(2*R)= 2852/(2*15000)=2,71
Определение пикетажных положений
Пикетажное положение начала вертикальной кривой:
L(НВК) = L(ВВУ) - Т = 1700,00 – 285 = 1415,00 мили ПК 14+15,00.
Пикетажное положение конца вертикальной кривой:
L(КВК) = L(ВВУ) + Т = 1700,00 + 285 =1985,00 м или ПК 19+85,00.
Определение отметок на вертикальной кривой
Отметка начала вертикальной кривой:
Н(НВК) = Н(ВВУ) – i2*Т = 48,32-0,019*285 = 42,91 м.
Отметка конца вертикальной кривой:
Н(КВК) = Н(ВВУ) –i3*Т = 48,32-0,019*285 = 42,91 м.
Третья кривая ПК 24+00.
Исходные данные для расчета:
Пикетажное положение вершины вертикального угла:
L(ВВУ)=2400,00 м.
Радиус вогнутой вертикальной кривой: R=5000 м.
Продольный уклон в начале кривой: i3=-19‰=-0,019.
Продольный уклон в конце кривой: i4=-9‰=-0,009.
Отметки по ломаной линии продольного профиля (см. п. 3.2):
-вершина вертикального угла Нт(ВВУ)=Нт(ПК24)=35,02 м;
-пикет 23 Нт(ПК 23) = 36,92 м;
-пикет 25 Нт(ПК 25) = 34,12 м.
Расчет элементов вертикальной кривой
Кривая вертикальной кривой:
К=R*|i3-i4|=5000*|-0,019+0,009|= 50 м.
Тангенс вертикальной кривой:
Т=К/2=50/2=25 м.
Биссектриса вертикальной кривой:
Б=Т2/(2*R)=252/(2*5000)=0,06
Определение пикетажных положений
Пикетажное положение начала вертикальной кривой:
L(НВК) = L(ВВУ) - Т = 2400,00 – 25 = 2375,00 мили ПК 23+75,00.
Пикетажное положение конца вертикальной кривой:
L(КВК) = L(ВВУ) + Т = 2400,00 + 25 = 2425,00 м или ПК 24+25,00.
Определение отметок на вертикальной кривой
Отметка начала вертикальной кривой:
Н(НВК) = Н(ВВУ) + i3*Т = 35,02+0,019*25 = 35,5 м.
Отметка конца вертикальной кривой:
Н(КВК) = Н(ВВУ) –i4*Т = 35,02-0,009*25 = 34,8 м.
Четвертая кривая ПК 26+00.
Исходные данные для расчета:
Пикетажное положение вершины вертикального угла:
L(ВВУ)=2600,00 м.
Радиус вогнутой вертикальной кривой: R=5000 м.
Продольный уклон в начале кривой: i4=-9‰=-0,009.
Продольный уклон в конце кривой: i5=-1‰=-0,001.
Отметки по ломаной линии продольного профиля (см. п. 3.2):
-вершина вертикального угла Нт(ВВУ)=Нт(ПК26)=33,22 м;
-пикет 25 Нт(ПК 25) = 34,12 м;
-пикет 27 Нт(ПК 27) = 33,12 м.
Расчет элементов вертикальной кривой
Кривая вертикальной кривой:
К=R*|i4-i5|=5000*|-0,099+0,001|= 40 м.
Тангенс вертикальной кривой:
Т=К/2=40/2=20 м.
Биссектриса вертикальной кривой:
Б=Т2/(2*R)=202/(2*5000)=0,04
Определение пикетажных положений
Пикетажное положение начала вертикальной кривой:
L(НВК) = L(ВВУ) - Т = 2600,00 – 20= 2580,00 мили ПК 25+80,00.
Пикетажное положение конца вертикальной кривой:
L(КВК) = L(ВВУ) + Т = 2600,00 + 20 = 2620,00 м или ПК 26+20,00.
Определение отметок на вертикальной кривой
Отметка начала вертикальной кривой:
Н(НВК) = Н(ВВУ) + i4*Т = 33,22+0,009*20 = 33,40 м.
Отметка конца вертикальной кривой:
Н(КВК) = Н(ВВУ) –i5*Т = 33,22-0,001*20 = 33,20 м.
Пятая кривая ПК 35+00
Исходные данные для расчета:
Пикетажное положение вершины вертикального угла:
L(ВВУ) = 3500,00 м.
Радиус выпуклой вертикальной кривой : R = 15000 м.
Продольный уклон в начале кривой: i5 = -1‰ = - 0,001.
Продольный уклон в конце кривой: i6= -28‰ = - 0,028.
Отметки по ломаной линии продольного профиля (см. п. 3.2):
-вершина вертикального угла Нт(ВВУ)=Нт(ПК35)= 32,32 м;
-пикет 33 Нт(ПК 33) =32,52-2,52/(2*15000)=32,51;
-пикет 34 Нт(ПК 34) =32,42-102,52/(2*15000)=32,07;
-пикет 36 Нт(ПК 36) = 29,52-102,52/(2*15000)=29,17.
-пикет 37 Нт(ПК 37) = 26,72-2,52/(2*15000)=26,71.
Расчет элементов вертикальной кривой
Кривая вертикальной кривой:
К=R*|i5-i6|=15000*|-0,001+0,028|=405 м.
Тангенс вертикальной кривой:
Т=К/2=405/2=202,5 м.
Биссектриса вертикальной кривой:
Б=Т2/(2*R)=202,52/(2*15000)=1,37
Определение пикетажных положений
Пикетажное положение начала вертикальной кривой:
L(НВК) = L(ВВУ) - Т = 3500,00 – 202,5 = 3297,50 мили ПК 32+97,50.
Пикетажное положение конца вертикальной кривой:
L(КВК) = L(ВВУ) + Т = 3500,00 + 202,5 = 3702,50 м или ПК 37+02,50.
Определение отметок на вертикальной кривой
Отметка начала вертикальной кривой:
Н(НВК) = Н(ВВУ) – i4*Т = 32,32+0,001*202,5 = 32,52 м.
Отметка конца вертикальной кривой:
Н(КВК) = Н(ВВУ) –i5*Т = 32,32-0,028*202,5 = 26,65 м.
Шестая кривая ПК 42+00
Исходные данные для расчета:
Пикетажное положение вершины вертикального угла:
L(ВВУ) = 4200,00 м.
Радиус вогнутой вертикальной кривой : R = 5000 м.
Продольный уклон в начале кривой: i6 = -28‰ = - 0,028.
Продольный уклон в конце кривой: i7= 30‰ = 0,030.
Отметки по ломаной линии продольного профиля (см. п. 3.2):
-вершина вертикального угла Нт(ВВУ)=Нт(ПК42)= 12,72 м;
-пикет 41 Нт(ПК 41) = 15,52 +0,2=15,74 м;
-пикет 43 Нт(ПК 43) = 15,52+0,2=15,74 м.
Расчет элементов вертикальной кривой
Кривая вертикальной кривой:
К=R*|i6-i7|= 5000*|-0,028-0,030|= 290 м.
Тангенс вертикальной кривой:
Т=К/2= 290/2 = 145 м.
Биссектриса вертикальной кривой:
Б=Т2/(2*R) =1452/(2*5000)=2,1
Определение пикетажных положений
Пикетажное положение начала вертикальной кривой:
L(НВК) = L(ВВУ) - Т = 4200,00 – 145 = 4055,00 мили ПК 40+55,00.
Пикетажное положение конца вертикальной кривой:
L(КВК) = L(ВВУ) + Т = 4200,00 + 145 = 4345,00 м или ПК 43+45,00.
Определение отметок на вертикальной кривой
Отметка начала вертикальной кривой:
Н(НВК) = Н(ВВУ) + i6*Т = 12,72+0,028*145 = 16,78 м.
Отметка конца вертикальной кривой:
Н(КВК) = Н(ВВУ) +i7*Т = 12,72+0,030*145 = 17,07 м.
4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФИЛЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
4.1 Типы поперечных профилей земляного полотна
Верхняя часть грунтового профиля сложена суглинками, поэтому для возведения земляного полотна в насыпях в качестве грунта принят суглинок. Участок трассы проходит в нестесненных условиях по неплодородным землям, поэтому возможно возведение насыпей из грунта боковых резервов. Рекомендации типовых проектных решений земляного полотна, учтены при назначении следующих типов поперечных профилей земляного полотна:
-при высоте насыпи до 3-х метров применяется тип 1 с коэффициентом заложения внутреннего откоса 1:4 и внешнего откоса канавы 1:5 на участках ПК 0+00…ПК 9+00, ПК 13, ПК 16, ПК 21+00…ПК 27+00, ПК 31+00 ...ПК 37+00, ПК 43+00…ПК 44+54,14.
-при высоте насыпи до 6-ти метров применяется тип 3 с коэффициентом заложения внутреннего откоса 1:1,5 на участках ПК 10+00 ...ПК 12+00; ПК 14+00 ...ПК 15+00; ПК 28+00 ...ПК 30+00; ПК 42+00.
-на участке выемки глубиной до 5-и метров ПК 19 ПК 21 применен тип 9.
4.2 Расчет поперечного профиля земляного полотна
на ПК 15+00
4.2.1 Исходные данные для проектирования
Для расчета геометрических параметров поперечного профиля земляного полотна на ПК 15+00 приняты следующие исходные данные:
тип поперечного профиля земляного полотна - 3;
грунт земляного полотна – суглинок;
коэффициент заложения внутреннего откоса - m = 4;
проектная отметка по оси дороги - Ноп = 44,28 м;
отметка поверхности земли по оси трассы - Нпз = 41,25м;
рабочая отметка – +3,03 м;
ширина проезжей части - В = 7,50 м;
ширина обочины - с = 3,75 м;
ширина укрепленной полосы обочины - 0,75 м;
поперечный уклон проезжей части - iпч = 20‰;
поперечный уклон обочины – iоб = 40‰;
поперечный уклон поверхности земляного полотна-iзп = 40‰;
толщина дорожной одежды - hдо = 0,80 м;
толщина растительного слоя (по заданию) - hрс = 0,25 м.
4.2.2 Определение геометрических параметров поперечного профиля земляного полотна
Технологически покрытие проезжей части и укрепительной полосы обочины устраивается совместно, поэтому поперечные уклоны проезжей части и укрепительной полосы приняты одинаковыми и равными iпч.
Отметка по кромке укрепительной полосы равна:
Нкрп = Ноп - iпч*[( В / 2 ) + Lк ] =44,28 - 0,020 *[( 7,50 / 2 ) + 0,75] = 44,19м.
Отметка бровки обочины:
Ноб = Нкрп – iоб*( с - Lк) = 44,19 - 0,040*(3,75 - 0,75) = 44,07 м.
Отметка земляного полотна по оси дороги:
Ноз = Ноп - hдо = 44,28 - 0,80 = 43,48 м.
Отметка бровки Нбз и величина уширения d земляного полотна определяются из совместного решения двух уравнений: вычисление отметки Нбз по внутреннему откосу от отметки бровки обочины Ноб и вычисление отметки Нбз от отметки земляного полотна на оси дороги Ноз по уклону поверхности земляного полотна iзп.
Величина уширения земляного полотна :
d = [Ноб-Ноз+iзп*(с+В/2)]/[(1/m)-iэп]=[44,07-43,48+0,04*( 3,75 + 7,50 /2)]/ /[(1/1,5)- 0,040 ] = 1,4.
Ширина земляного полотна поверху:
Lзп=В+2*(с+d)=7,50+2*(3,75+1,4)=17,8м.
Отметка бровки земляного полотна:
Нбз = Ноз - iзп*( Lзп / 2 ) = 43,48 – 0,04*( 17,8 / 2 ) = 43,12 м.
Ширина земляного полотна понизу:
Lзпн=Lзп + 2*m*( Нбз - Нпз ) = 17,8+2*1,5*( 43,12 – 41,25 ) = 23,41 м.
4.2.3. Определение ширины полосы отвода
Горизонтальное проложение внутреннего откоса насыпи:
Lот = ( Ноб - Нпз )*m = ( 44,07 – 41,25 )*1,5 =4,23 м.
Ширина полосы временного отвода земли с каждой стороны от граници полосы постоянного отвода:
Lво = 1.00 м.
4.2.4. Расчет площадей поперечного сечения
Площадь снимаемого слоя растительного грунта:
Fсн=Lзпн* hрс = 24,09*0,25 = 6,02 м2.-
Площадь насыпи земляного полотна:
Fн =3,03*(15+23,41)/2=58,28 м2.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполнения курсовой работы по проектированию участка автомобильной дороги Ванин-Лидога 2-й категории в Хабаровском крае разработаны основные проектные документы: план трассы, продольный профиль и поперечный профиль земляного полотна, которые характеризуются следующими техническими показателями.