Курсовая работа (т): Проектирование автомобильных дорог и аэродромов

Проектирование автомобильных дорог и аэродромов

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Карагандинский Государственный Технический Университет

Кафедра СиЖКХ

Курсовая работа

«Проектирование автомобильных дорог и аэродромов»

Проверил: Кикнадзе Р.К.

Выполнил: ст. гр. ТС13зВВ

Косов А.Г.

Караганда 2015

Содержание

Содержание

.        Описание Западно-Казахстанской области

.1 Общие сведения

.2 Географическое положение

.3 Рельеф местности

.4 Природно-климатические условия

.5. Экономика

.        Расчёт технических норм автомобильной дороги

.        Проектирование плана трассы

.        Проектирование продольного профиля автомобильной дороги

.        Проектирование поперечного профиля автомобильной дороги

.        Проектирование отгона виража

.        Расчет объемов насыпей и выемок

Список используемой литературы

1. Описание Западно-Казахстанской области

.1 Общие сведения

Административным центром области является город Уральск, один из старейших городов Казахстана. Другой крупно населенный промышленный город - Аксай, центр Бурлинского административного региона. Этот город считается городом работников нефтяной и газовой отрасли.

Западно-Казахстанская область не только экономически и промышленно направленный регион республики, но также один из удивительных уголков нашей страны. Регион имеет большой туристический потенциал. Среди природных красот области можно выделить озеро Шалкар с его богатой флорой и фауной. На территории области находятся живописные Сасайские и Сантаские горы, озеро Садовское и еще очень много заслуживающих внимания природных объектов.

Город Уральск расположен там, где течение реки Урал меняется с западного на южное. Это один из древнейших городов Казахстана, население которого составляет около 190 000 человек. Около 3-х столетий тому назад был основан небольшой городок Яицкий, жителями которого были казаки из Яицких войск, охранявших Русское государство, а также поселенцы рек Волга и Дон.

Город также являлся оборонительным сооружением на реке Яик (прежнее название реки Урал), защищавшим восточные границы русского государства в начале XVIII века. В 1773 году в этих местах Емельян Пугачев водрузил флаг крестьянского восстания. В 1774 - воины его движения захватили город Яицкий, в котором они правили несколько месяцев. После подавления восстания Емельяна Пугачева в 1775 году Екатерина II переименовала Яик в реку Урал, а город Яицкий в Уральск.

Главная дорога Уральска проспект Ленина, ранее называвшаяся Михайловская. На этом проспекте находится областной исторический и краеведческий музей в здании бывшего храма Христа Спасителя, построенном в 1891 в честь 300 годовщины создания казакских войск на Урале. Уральский кафедральный собор, Дом атаманов, изба Емельяна Пугачева, памятник Чапаеву являются уникальными достопримечательностями области.

Река Урал занимает 3-е место после Волги и Дуная. Ее длина составляет 2428 км. Урал пересекает Прикаспийскую низменность с севера на юг и является часть географической границы Европы и Азии. Урал достаточно спокойная река без крутых порогов, однако от Уральска до Атырау насчитывается около 99 мелководных участков. В реке водится более 50 разновидностей рыбы (осетр, белуга, карп, сом, щука). За пределами города Атырау, река Урал разветвляется на 2 части: Яицкую (мелководная ветка с множеством рыбы и безлесными берегами) и Золотую (судоходная с песчаным побережьем). Золотая ветвь реки впадает в искусственный канал. Там где заканчивается Золотая ветка берет свое начало река Урал. Здесь река Урал впадает в Каспийское море.

Промышленная направленность Уральска связана с переработкой сельскохозяйственного сырья. Здесь действует крупнейшая в Республике кожевенная и войлочная фабрика, четвертая по значимости фабрика по консервированию мясных продуктов и одно из крупнейших в СНГ мукомольное предприятие. Также в области развита металлообрабатывающая отрасль.

Здесь можно встретить множество интересных бесценных исторических сооружений, таких как: здание бывшей русско-казахской школы (сейчас здесь расположен краеведческий и исторический музей), памятники архитектуры XVIII века - Михайлоархангельский кафедральный собор, построенный в 1751 году и являющийся «свидетелем» крестьянской войны 1773-1775 под предводительством Емельяна Пугачева.

Озеро Шалкар, площадь которого составляет 210 кв.км, расположено в 30 км к востоку от реки Урал.

.2 Географическое положение

 <#"890048.files/image002.jpg">

Рис. 1 Роза ветров в Западно-Казахстанской области.

.5 Экономика

Экономика области имеет индустриально-аграрную направленность. Промышленность представлена предприятиями нефте и газодобычи, переработки нефтепродуктов, машиностроения, металлургии, оборонной, горнодобывающей, швейной и пищевой отраслей.

Имеются также предприятия по переработке сельскохозяйственной продукции, строительству, производству строительных материалов и другие.

Существенный вклад в экономику области вносят такие крупные предприятия как «Карачаганак Петролеум Оперейтинг», Холдинг «Конденсат», Жаикмунай <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B0%D0%B8%D0%BA%D0%BC%D1%83%D0%BD%D0%B0%D0%B9>, АО «Приборостроительный завод «Омега», АО «Уральский завод «Зенит», «Гидромаш-Орион-МЖБК».

На территории области выявлены месторождения газа и газового конденсата, нефти, боратовых руд, горючих сланцев, калийно-магниевых солей, цементного сырья керамзитовых глин, строительного и аллювиального песка. Имеющиеся запасы позволяют вести их промышленную разработку и использование в течение длительного периода. Недра Западно-Казахстанской области богаты нефтью, газовым конденсатом (Карачаганак <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%87%D0%B0%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D0%BA%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BD%D0%B5%D1%84%D1%82%D0%B5%D0%B3%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%B0%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BC%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B6%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5>, Чинаревское <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D1%80%D0%B5%D0%B2%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BD%D0%B5%D1%84%D1%82%D0%B5%D0%B3%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%B0%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BC%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B6%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5>, Ростошинское, Дарьинское <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%80%D1%8C%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BD%D0%B5%D1%84%D1%82%D0%B5%D0%B3%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%B0%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BC%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B6%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5>). На Западно-Казахстанскую область области в республике приходится 99% от общего объема добычи газового конденсата и 47% от объема добычи газа.

Имеются значительные запасы борно-калийных солей на структурах (Шалкар, Сатимола, Индер), цементного сырья (Аксуат, Семиглавомарское), керамзитовых глин (Туйыксай, Погодаев, Талсай).

В 2012 году экспорт из Западно-Казахстанской области составил 9 млрд. 428,7 млн.USD. В сравнении с 2011 годом экспорт вырос на 24%. В структуре экспорта области (без ТС) основную долю занимают минеральные продукты (сырая нефть и нефтепродукты) - 99,6% (Италия, Франция, Нидерланды, Польша), остальные товарные группы - 0,4%, из них: 0,1% - продукты животного и растительного происхождения, готовые продовольственные товары, 0,1% - прочие товары, 0,2% - металлы и изделия из них.

2. Расчёт технических норм автомобильной дороги

Категория автомобильной дороги определяется из условия расчета перспективной интенсивности движения по формуле:

где No - исходная интенсивность движения, авт./сут.; Kr - коэффициент ежегодного прироста интенсивности движения; t - перспективный расчетный срок прогнозирования интенсивности, принимается равным 20 лет.

Исходная интенсивность движения N0=450 авт/сут.

По СНиП 2.05.02-85 автомобильная дорога с интенсивностью движения от 1000 до 3000 авт./сут. относится к III технической категории. Расчетная скорость движения Vр=100 км/ч.

Ширина полосы движения П (м) определяется из условия встречного движения автомобилей по формуле:

где b, c - ширина кузова и расстояние между колесами расчетного автомобиля, м; y - ширина предохранительной полосы между серединой внешнего заднего колеса автомобиля и кромкой проезжей части, м; x - величина зазора безопасности между автомобилями и осью проезжей части, м, определяемая по формуле:

Ширину земляного полотна В (м) при двухполосном движении можно определить по формуле:

где а - ширина обочины, м, принимается в зависимости от категории проектируемой дороги и равна 2,5 м.

Теоретическая пропускная способность одной полосы движения определяется по формуле:

где L0 - расстояние между движущимися друг за другом автомобилями, м;

где t - время реакции водителя, t = 1 с; Кэ - коэффициент эксплуатационных условий торможения, для грузовых автомобилей Кэ = 1,7; φi - коэффициент сцепления, принимаемый равным 0,5; i - продольный уклон дороги, принимаемый равным нулю; l - длина преобладающего грузового автомобиля; l0 - зазор безопасности при остановке автомобиля перед препятствием, принимается равным 10 м.

где Пу - коэффициент, учитывающий реальные условия движения автомобиля по дороге, Пу = 0,3…0,5, принимаем 0,4.

Пропускная способность определяется по формуле:

где n - число полос движения; АВ - пропускная способность каждой из полос движения

Наименьший радиус кривой в плане определяется по формуле:

где μ - коэффициент поперечной силы, μ = 0,08; Iпч - поперечный уклон проезжей части, принимается в зависимости от типа покрытия.

В расчетах принимается большее значение радиуса горизонтальной кривой.

Определение расстояния видимости в продольном профиле.

1.    Из условия видимости поверхности покрытия.

где L1 - путь, пройденный автомобилем за время с момента, когда водитель увидел препятствие, до начала полного торможения, м; Sт - тормозной путь автомобиля, м.

2.    Из условия видимости встречного автомобиля.

В расчетах принимается большее значение расстояния видимости.

Определение предельного продольного уклона.

где Д - свободное тяговое усилие на ободе ведущих колес преобладающего грузового автомобиля, отнесенное к единице его веса (динамический фактор); f - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля, в расчете принимаем для усовершенствованных покрытий f = 0,015; δ - коэффициент, учитывающий влияние вращающихся частей автомобиля; j - ускорение автомобиля (при равномерном движении автомобиля с постоянной скоростью j=0 ).

Динамический фактор Д1, вычисленный из условия сцепления колес с покрытием.

где φ1 - коэффициент продольного сцепления автомобильной шины с покрытием, значение которого в зависимости от влажности и износа покрытия изменяется от 0.1 до 0.7. В расчете приняты неблагоприятные условия для движения автомобиля (покрытие дороги влажное, грязное), при этом φ1=0.2;

G, Gсц - общий (при полной нагрузке) и сцепной (приходящийся на ведущую ось) вес автомобиля, кг; РВ - сила сопротивления воздуха, зависящая от скорости движения;

где k - коэффициент обтекаемости грузового автомобиля, k=0.7; VД - скорость движения автомобиля, км/ч, принимается по графику при максимальной работе двигателя на прямой передаче.

F=(0.8….0.9)HB

где H - высота расчетного автомобиля; B - ширина расчетного автомобиля.

Если соблюдается условие Д < Д1, то величину предельного уклона принимают как проектную.

Динамический фактор, определяемый по графикам динамических характеристик расчетного автомобиля при максимальном режиме работы двигателя на прямой передаче, равен 0.04. Следовательно, соблюдается условие Д<Д1, и величина предельного продольного уклона будет найдена по формуле

Определение минимального радиуса выпуклых вертикальных кривых.

1.    Из условия видимости поверхности покрытия автодороги.

где Sп - расстояние видимости поверхности покрытия, м; d - высота глаз водителя над поверхностью покрытия, принимаем d=1.2.

.Из условия видимости встречного автомобиля.

где S0 - расстояние видимости встречного автомобиля, м.

Определение минимального радиуса вогнутых вертикальных кривых.

1.      Из условия видимости дороги в ночное время.

где Sп - расстояние видимости поверхности проезжей части дороги в ночное время при свете фар; hф - высота фар над поверхностью покрытия, в расчетах принимается hф=0.8 м; α - угол рассеивания света, α=20.

2.      Из условия нагрузки на рессоры.

где a - допускаемое центробежное ускорение, не дающее перегрузку рессор, a=0.5 м/с2.

В расчетах используется большее значение радиуса вертикальной выпуклой и вертикальной вогнутой кривой.