Курсовой проект - Проектирование магистральной улицы общегородского значения и железнодорожного пути колеи 1520 - файл n1.doc

приобрести
Курсовой проект - Проектирование магистральной улицы общегородского значения и железнодорожного пути колеи 1520
скачать (1115 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1115kb.07.07.2012 02:54скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6

2.8.5 Расчет по условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта


Дорожную одежду проектируют из расчета, чтобы под действием кратковременных или длительных нагрузок в подстилающем грунте или малосвязных (песчаных) слоях за весь срок службы не накапливались недопустимые остаточные деформации формоизменения. Недопустимые деформации сдвига в конструкции не будут накапливаться, если в грунте земляного полотна и в малосвязных (песчаных) слоях обеспечено условие
(15)
где требуемое минимальное значение коэффициента прочности, определяемое с учетом заданного уровня надежности, ;

расчетное активное напряжение сдвига (часть сдвигающего напряжения, непогашенная внутренним трением) в расчетной (наиболее опасной) точке конструкции от действующей временной нагрузки;

предельная величина активного напряжения сдвига (в той же точке),

превышение которой вызывает нарушение прочности на сдвиг.

Модуль упругости верхнего слоя определяем по формуле
(16)
где п – число слоёв дорожной одежды;

– модуль упругости слоя;

– толщина слоя.

МПа.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига (Т) вычисляют по формуле
(17)
где – удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки;

– давление от колеса на покрытие.

Для определения приводим конструкцию к двухслойной расчётной модели. В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт со следующими характеристиками: МПа; ; МПа;

по отношениям:





И при , по номограмме находим удельное активное напряжение сдвига

МПа.

Предельное активное напряжение сдвига Тпр в грунте рабочего слоя (или в песчаном материале промежуточного слоя) определяют по формуле
(18)

где сцепление в грунте земляного полотна (или в промежуточном песчаном слое), МПа, принимаемое с учетом повторности нагрузки;

коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания. При устройстве нижнего слоя из укрепленных материалов, а также при укладке на границе «основание - песчаный слой»
разделяющей геотекстильной прослойки, следует принимать значения равным:

- 4,5 – при использовании в песчаном слое крупного песка;

- 4,0 – при использовании в песчаном слое песка средней крупности;

- 3,0 – при использовании в песчаном слое мелкого песка;

- 1,0 – во всех остальных случаях.

глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость,

от верха конструкции, см;

средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше

проверяемого слоя, кг/см3;

расчетная величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при

статическом действии нагрузки.

МПа.







Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу.

Вывод: условие прочности выполнено.

2.8.6 Расчет конструкции на сопротивление при изгибе

В монолитных слоях дорожной одежды (из асфальтобетона, дегтебетона, материалов и грунтов, укрепленных комплексными и неорганическими вяжущими и др.), возникающие при прогибе одежды напряжения под действием повторных кратковременных нагрузок, не должны в течение заданного срока службы приводить к образованию трещин от усталостного разрушения. Для этого должно быть обеспечено условие
, (19)
где - требуемый коэффициент прочности с учетом заданного уровня надежности;
RN – прочность материала слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений;

sr – наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое,

устанавливаемое расчетом.

Наибольшее растягивающее напряжение sr при изгибе в монолитном слое определяют с помощью номограммы (рисунок 3.4), приводя реальную конструкцию к двухслойной модели.

К верхнему слою модели относят все асфальтобетонные слои, включая рассчитываемый.

Толщину верхнего слоя модели hв принимают равной сумме толщин, входящих в пакет асфальтобетонных слоев (Shi).

К верхнему слою отнесены все асфальтобетонные слои. Модуль упругости верхнего слоя (hв=14 см) определяем по формуле

(20)

где п – число слоёв дорожной одежды;

– модуль упругости слоя;

– толщина слоя.

МПа





Значение модуля упругости верхнего слоя модели устанавливают как средневзвешенное для всего пакета асфальтобетонных слоев по формуле 3.12.

Нижним (полубесконечным) слоем модели служит часть конструкции, расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоев, включая грунт рабочего слоя земляного полотна.

Модуль упругости нижнего слоя модели определяют путем приведения слоистой системы к эквивалентной по жесткости с помощью номограммы рисунок 3.4. ().

При использовании номограммы рисунок 3.4 расчетное растягивающее напряжение определяют по формуле

, (21)
где – растягивающее напряжение от единичной нагрузки при расчетных диаметрах площадки, передающей нагрузку, определяемое по номограмме;

– коэффициент, учитывающий особенности напряженного состояния покрытия

конструкции под спаренным баллоном. Принимают равным 0,85 (при расчете на однобалочное колесо );

р – расчетное давление.

МПа.

Прочность материала монолитного слоя при многократном растяжении при изгибе определяют по формуле
(22)
где Ro – нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки, принимаемое по табличным данным;

коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных

явлений при многократном приложении нагрузки;

коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов;

коэффициент вариации прочности на растяжение.

Коэффициент k1, отражающий влияние на прочность усталостных процессов, вычисляют по выражению:
, (23)

где SNp - расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия;

m - показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя;

a - коэффициент, учитывающий различие в реальном и лабораторном режимах растяжения повторной нагрузкой, а также вероятность совпадения во времени расчетной (низкой) температуры покрытия и расчетного состояния грунта рабочего слоя по влажности, определяемый по таблице П.3.1.



МПа.




Вывод: выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.


Рисунок 1 – Конструкция дорожной одежды.

2.9 Проектирование водоотвода

Закрытая система поверхностного водоотвода в городах является наиболее совершенной. Поверхностные воды, не требующие очистки, отводятся ливневой канализацией: вода отводится под землей по трубам диаметра 200 мм. Водоприемные колодцы устанавливаются в пониженных местах проезжей части улицы на пикете и на подходах к автостоянке.

Для очистки водосточной сети предусмотрены смотровые колодцы. Они служат также для фиксации труб при проведении разрытия или ремонтных работ.

Водостоки проложены на 0.25 м ниже глубины промерзания, т.е. на 1.40+0.25=1.65 м.

Проектирование закрытой водосточной сети произведено с учетом водосборной площади, категории улицы, расчетного расхода воды и продольных уклонов, а также озеленения улицы.

Водоприемные и смотровые колодцы размещаются у края проезжей части на пикете.

Диаметр водосточных труб ливневой канализации принят равным 200 мм, расчёт отверстия показан ниже.

2.10 Ливневая канализация

В проекте была принята закрытая система водоотвода.

Закрытая система водоотвода является наиболее совершенной системой быстрого и полного удаления поверхностных вод. Она состоит из водоприемных колодцев и сети подземных трубопроводов, по которым поверхностные воды отводятся в пониженные места рельефа или водоемы. Водоприемные колодцы принимают воду из лотков, с проезжей части и направляют её в подземную сеть трубопроводов. Кроме водоприемных колодцев и труб в проекте предусмотрены смотровые и переходные колодцы. Смотровые колодцы согласно СНиП 2.04.03-85 расположены в местах поворота трассы водостока, изменения диаметров труб, продольных их уклонов, в местах присоединения водосточных веток, на прямых участках через определенные промежутки в зависимости от диаметра труб.

Определяем расход дождевых вод по формуле
, (24)
где Zmid –среднее значение коэффициента характеризующего поверхность бассейна стока;
Ar – параметры определенные по таблице 2.12;

F – расчетная площадь стока, га;

tr– расчетная продолжительность дождя.

л/с.

Определяем расчетный расход дождевых сетей по формуле
(25)
где  – принимаем по таблице 11.

л/с

Переводим л/с в м3/с: м3/с.

Определяем диаметр трубы по формуле

, (26)

где = 3,14.

м
Принимаем диаметр трубы равный 0,20 м.

В данном проекте ливневая канализация является самотечной. Трубы для прокладки взяты асбестоцементные диаметром 200 мм. Минимальная глубина колодца 1,65м. Водосточная сеть улицы примыкает к существующей ливневой канализации.

2.11 Проектирование пересечения

Участки пересечения улицы в одном уровне, между собой или с железной дорогой более загружены, чем остальная их протяженность, поскольку интенсивность движения по пересечению равна сумме интенсивности по пересекающимся дорогам.

Пересечения улиц в одном уровне, как наиболее опасные участки, следует располагать в местах с хорошей обеспеченной видимостью на прямых, желательно в понижениях продольного профиля.

Наиболее эффективным мероприятием по улучшению условия движения в одном уровне является канализированные пересечения – выделение для каждого направления самостоятельной полосы движения на проезжей части.

Его можно осуществить устройством направляющих островков, возвышающихся или изображенных на покрытие краской, выделение дополнительной полосы для ожидания автомобилями возможности осуществления левых поворотов без помех для автомобиля, следующих в прямом направлении, устройством на проезжей части дополнительных полос для плавного изменения скорости поворачивающих автомобилей.

При планировки пересечений соблюдали следующие рекомендации:

- соответствие угла пересечения лучим условиям видимости (примыкания угла 60-75˚);

- обеспечение преимущественных условий движения транспортного потока с наибольшей интенсивности;

- удаление по возможности друг от друга точек пересечения потоков движения на площади пересечения путем устройства разделяющих островков;

- выделение части площади пересечения, не используемой потоками автомобилей, в резервной зоны. Избыточная ширина полос движения нарушает его четкость;

- при большой доле автомобилей, совершающих левый поворот, устройство дополнительной полосы, на который они под прикрытием островка могли дожидаться возможности поворота, не препятствовать движению автомобилей следующих в прямом направлении;

- размещение направляющих островков на пересечениях и примыканиях таким образом, чтобы в каждый момент времени водителям предоставлялось не более двух направлений движения: прямое и поворот.

Пересечения улиц в одном уровне независимо от схемы пересечений рекомендуется выполнять по прямым или близким к нему углом.

На пикете 4+00 запроектирован перекресток с жилой улицей. Жилая улица запроектирована с учётом следующих нормативных требований к улицам данной категории (СНиП 2.07.01-89* таблица 8; СНиП 2.05.02-85 таблица 10):




На пересечении расчётная скорость движения принята 40 км/ч. На расчётный момент интенсивность движения составляет 1600 ед/.

Для обеспечения безопасного движения автотранспорта по перекрёстку предусмотрены следующие меры безопасности:

2.12 Проектирование поперечного профиля


Поперечный профиль – это графическое изображение разреза улицы вертикальной плоскостью, перпендикулярной её оси.

Ширина улицы в «красных» линиях 40,00 м, ширина проезжей части 11,00 м, ширина полос зелени 6,00 м, ширина тротуаров 8,00 м, ширина технических полос составляет 12,00 м, ширина разделительной полосы 3,00м.

Поперечные уклоны приняты:

Поперечный профиль запроектирован в соответствии с СНиП 2.07.01-89* в масштабе принятом М 1:200. Масштаб по грунтам принят М 1:100.

Поперечные профили построены на всех пикетах и в характерных точках.

Отметки земли вычислены методом интерполяции по генплану. Проектная отметка по оси улицы принята с продольного профиля.

Проектные отметки вычислены следующим образом: отметка по оси улицы принята с продольного профиля на соответствующем пикете, отметки по низу дорожной одежды вычислены с учетом толщины конструкции дорожной одежды на проезжей части и тротуара, ширины элементов улицы и поперечных уклонов.

На тротуарах принят следующий тип дорожной одежды:

– покрытие из горячей мелкозернистой асфальтобетонной смеси h = 0,03 м;

– основание из щебня h = 0,12 м;

– дополнительный слой из крупнозернистого песка h = 0,15 м.


Рисунок 1 – Поперечный профиль улицы.
1 – центральная разделительная полоса; 2 – основная проезжая часть; 3 – полоса зелени и технические полосы; 4 – тротуары; ККТ – коллектор электрических и телефонных кабелей; К – канализация; В – водопровод; ГСД – газопровод среднего давления; ГНД – газопровод низкого давления.

На архитектурном поперечном профиле нанесены все подземные и наземные коммуникации в соответствии с заданием и соблюдением норм СНиП 2.07.01-89*.
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации