Проект автомобильной дороги Ванино-Лидога (стр. 2 из 5)
R (вогн) = 0,157 *V2 = 0,157 * 1202 = 2260.8 (м).
Из полученных результатов расчетов в качестве расчетного минимального радиуса вертикальной вогнутой должна быть принята наибольшая, которая обеспечивает соблюдение обоих критериев и в данном случае равна 8172.7 м.
1.3.6. Минимальный радиус кривой в плане
Минимальный радиус кривой в плане определяется из условия восприятия центробежной силы при движении транспортного средства по закруглению, то есть требуется обеспечить устойчивость автомобиля против заноса и опрокидывания, а также комфортные условия движения.
Расчетная формула:
R (min) = V2 / [127 * (m + i(поп) ] = 120*120 / [ 127 * ( 0,1+ 0,02 ) ] =944.9 (м), (2.8)
где m - коэффициент поперечной силы (рекомендуется принимать равным 0,1); i(поп) - поперечный уклон проезжей части, который для асфальтобетонного покрытия принимается равным 0,02.
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАНА ТРАССЫ
2.1. Описание предложенного варианта трассы
Трассирование выполняется на заданной топографической карте местности масштаба 1:10 000 с сечением горизонталей через 2,5 м. Для определения координат вершин углов, начала и конца трассы на километровой сетке карты назначены условные координаты.
Заданный участок трассы между точками А и Б автомобильной дороги Ванино-Лидога расположен в холмистой местности. Начальная точка трассы А задана на северо-западном склоне в верховьях боковой долины одного холма. Конечная
точка Б находится на юго-восточном. Основное направление трассы по воздушной линии - восточное.
В конце первого километра трасса имеет юго-восточное направление и располагается на склоне боковой долины. На ПК 3+44 трасса поворачивает направо, что обусловлено изменением направления боковой долины и позволяет уложить трассу вдоль горизонталей. Поворот трассы осуществляется по закруглению с радиусом кривой 1000м.
После ПК 25 трасса поворачивает налево.
2.2. Вычисление направлений и углов поворота
| Вершина угла поворота | Координаты, м | |
| Х | У | |
| НТ | 3660,00 | 260,00 |
| ВУ 1 | 3650,00 | 1200,00 |
| ВУ 2 | 1470,00 | 2350,00 |
| КТ | 1270,00 | 3610,00 |
Длина воздушной линии между началом и концом трассы
Lв= [(Хнт –Хкт)2 + (Унт-Укт)2]1/2 = [(3660-1270)2 + (260-3610)2]1/2 = 4115,17 (м).
Расстояние между началом трассы и вершиной 1-го угла поворота
S1= [(Хнт –Х1)2 + (Унт-У1)2]1/2 = [(3660-3650)2 + (260-1200)2]1/2 = 940 (м).
Расстояние между вершинами 1-го и 2-го углов поворота
S2= [(Х1 –Х2)2 + (У1-У2)2]1/2 = [(3650-1470)2 + (1200-2350)2]1/2 = 2464,73(м).
Расстояние между вершинами 2-го и концом трассы
S3= [(Х2 –Хкт)2 + (У2-Укт)2]1/2 = [(1470-1270)2 + (2350-3610)2]1/2 = 1275,77 (м).
Дирекционные углы
D01= Arccos[(X1-Хнт)/S1]= Arccos[(3650-3660)/940]= - 89,4° ,т.к. дирекционный угол отрицательный и линия НТ – ВУ1 имеет Ю-В направление. Полученное значение дирекционного угла необходимо вычесть из 180°. Тогда окончательно положительное направление дирекционного угла будет D01 = 180° - 89,4°= 90,6°
r01 = 89,4°
D12= Arccos[(X2-Х1)/S2]= Arccos[(1470-3650)/2464,73] = - 27,81° ,т.к. дирекционный угол отрицательный и линия НТ – ВУ1 имеет Ю-В направление. Полученное значение дирекционного угла необходимо вычесть из 180°. Тогда окончательно положительное направление дирекционного угла будет D12 = 180° - 27,81° = =152,19°
r12 = 27,81°
D2N= Arccos[(Xкт-Х2)/S3]= Arccos[(1270-1470)/1275,77] = - 81,98° ,т.к. дирекционный угол отрицательный и линия НТ – ВУ1 имеет Ю-В направление. Полученное значение дирекционного угла необходимо вычесть из 180°. Тогда окончательно положительное направление дирекционного угла будет D2N = 180° - 81,98°= =99,02°
r2N = 81,98°
Рис. 1. Схема к определению расстояний между вершинами углов, направлений и углов поворота трассы.
Величина 1-го угла поворота:
U1 = D12 - D01 = 152,19° - 90,6° = 61,59°
Величина 2-го угла поворота:
U2=D2N – D12 = 99,02° - 152,19° = 53,17°
Проверка 1. Разность сумм левых и правых углов поворота должна быть равна разности дирекционных углов начального и конечного направлений трассы:
SUлев - SUправ = D2N – D01
61,59° - 53,17° = 99,02° - 90,6°
8,42° = 8,42° — верно
2.3. Расчет элементов закруглений
Элементы 1-го закругления.
Угол поворота U1=61,59°; радиус круговой кривой R1 = 1000 м. Тангенс закругления:
Т1 = R1 *Tg(U1 / 2) = 1000 *Tg (61,59°/ 2)= 596 (м).
Кривая закругления: К1 = R1*π*U1/180° = 1000 *3,1416 * 61,59°/180° = 1074,95 (м).
Домер закругления: Д1 = 2*Т1 - К1 = 2*596 - 1074,95 = 117,05 (м).
Биссектриса закругления: Б1= R1*[(1/Cos(U1/2))-1] = 1000*[(1/Cos(61,59°/2)-1]=164,14 (м).
 |
Элементы 2-го закругления.
Угол поворота: U2=53,17°; радиус круговой кривой R1 =1500 (м).
Тангенс закруглёния: Т2 = R2 *Tg(U2 / 2) = 1500*Tg(53,17°/ 2)= 750,65 (м).
Рис. 2. Схема к определению элементов закругления
Кривая закругления: К2 = R2*π*U2/180° = 1500*3,1416 * 53,17°/180° = 1391,99 (м).
Домер закругления: Д2 = 2*Т2 – К2 = 2*750,65-1391,99 =109,31 (м).
Биссектриса закругления: Б2= R2*[(1/Cos(U2/2))-1]= 1500*[(1/Cos(53,17°/2)-1]=177,34 (м).
Проверка 2. Две суммы тангенсов за вычетом суммы кривых должны быть равны сумме домеров:
2еT-еK=еД;
2*(596+750,65)-(1074,95+1391,99)=117,05+109,31;
226,36=226,36, то есть проверка выполняется.
2.4. Вычисление положения вершин углов поворота
Пикетажное положение начала трассы принято L(НТ) = ПК 0+00,00.
Пикетажное положение вершины 1-го угла поворота:
L(ВУ1) = L(НТ) + S1 = 0,00 + 940 = 940(м) или ПК9+ 40,00(м).
Пикетажное положение вершины 2-го угла поворота:
L(ВУ2) = L(ВУ1) + S2-Д1=940+2464,73-117,05=3287,68(м) или ПК32+ 87,68(м).
Пикетажное положение конца трассы:
L(КТ) = L(ВУ2) + S3-Д2 =3287,68+12075,77-109,31= 4454,14(м) или ПК44+ 54,14(м).
Длина трассы:
LТ= L(КТ)- L(НТ)= 4454,14 (м).
Проверка 3. Сумма расстояний между вершинами углов поворота за вычетом суммы домеров должна быть равна длине трассы:
 |
еS-еД= LТ; 4680,5-226,36=4454,14; 4454,14=4454,14; то есть проверка выполняется.
Рис.3. Схема к определению пикетажных положений начала
и конца закругления.
2.5. Вычисление пикетажных положений и длин вставок.
Пикетажное положение начало 1-го закругления:
L(НК1)=L(ВУ1)-Т1= 940-596=344 (м) или ПК3+ 44,00 (м).
Пикетажное положение конца 1-го закругления:
L(КК1)=L(НК1)+К1= 344+1074,95 =1418,95(м) или ПК14+18,95 (м).
Пикетажное положение начало 2-го закругления:
L(НК2)=L(ВУ2)-Т2=3287,68-750,65 =2537,03(м) или ПК25+37,03 (м).
Пикетажное положение конца 2-го закругления:
L(КК2)=L(НК2)+К2= 2537,03+1391,99 =3929,02(м) или ПК39+ 29,02 (м).
Длина 1-й прямой вставки:
P1=L(HK1)-L(HT)=344 (м).
Длина 2-й прямой вставки:
P2=L(HK2)-L(КК1)= 2537,03-1418,95= 1118,08 (м).
Длина 3-й прямой вставки:
P3=L(КТ)-L(КК2)= 4454,14 -3929,02=525,12 (м).
Проверка 4. Сумма прямых вставок и кривых должна быть равна длине трассы:
еР+еК= LТ;
1987,2+2466,94=4454,14; 4454,14 =4454,14, то есть проверка выполняется.
2.6. Основные технические показатели трассы
Полученные в п.п. 2.2—2.5 результаты расчета элементов плана трассы систематизированы в табл. 3—ведомости углов поворота, прямых и кривых.
Коэффициент развития трассы:
КР=LT/LВ=4454,14 /4115,17 =1,08
Протяженность кривых с радиусом менее допустимого Rдоп=800м—нет.
Протяженность кривых в плане с радиусом менее 2000м, для которых требуется устройство переходных кривых и виражей, составляет:
Lпкв=К1+К2=1074,95+1391,99=2466,94 (м).
Таблица 3.
Ведомость углов поворота, прямых и кривых
| Точ-ка | Положение вершины угла | Угол поворота, град. мин. | Радиус R, м | Элементы кривой, м | Пикетажное | S, м | P, м | D, град. мин. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Начало кривой | Конец кривой | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ПК | + | лев | прав | Т | К | Д | Б | ПК | + | ПК | + | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| НТ | 0 | 00,00 | 940 | 344 | 90,6° | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ВУ1 | 9 | 40,00 | - | 61,59° | 1000 | 596 | 1074,95 | 117,05 | 164,14 | 3 | 44 | 14 | 18,95 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ВУ2 | 32 | 87,68 | 53,17° | - | 1500 | 750,65 | 1391,99 | 109,31 | 177,34 | 25 | 37,03 | 39 | 29,02 | 2464,73 | 1118,08 | 152,19° | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| КТ | 44 | 54,14 | 1275,77 | 525,12 | 99,02° | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| е | 53,17° | 61,59° | 1346,65 | 2466,94 | 226,36 | 4680,5 | 1987,2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Проверка 1.; еUл-еUп=Dн-Dк; 61,59° - 53,17° = 99,02° - 90,6°; 8,42° = 8,42°; то есть проверка выполняется.
Проверка 2. 2aT-aK=aД; 2*(596+750,65)-(1074,95+1391,99)=117,05+109,31; 226,36=226,36; то есть проверка выполняется.
Проверка 3. aS-aД= LТ; 4680,5-226,36=4454,14; 4454,14=4454,14; то есть проверка выполняется.
Проверка 4.aР+aК= LТ; 1987,2+2466,94=4454,14; 4454,14 =4454,14; то есть проверка выполняется.
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ 4
3.1. Определение руководящих отметок
Наименьшее возвышение поверхности покрытия над уровнем поверхности земли для участков 2-го типа местности по условиям увлажнения во 2-й дорожно-климатической зоне при типе грунтов в виде глин принято по данным табл. 1.9 [1] равным Н(2) = 1,8 м.