Проектирование автомобильной лесовозной дороги, Курсовая работа

Транспорт — отрасль материального производства, занимающаяся перевозкой людей и грузов. Сухопутный транспорт леса занимается перевозкой людей и лесных грузов и является важной и часто определяющей составной частью технологии лесозаготовительного производства.

Основным звеном лесозаготовительного производства является вывозка леса. Для ее осуществления лесозаготовительные предприятия вынуждены выполнять большие объемы работ по строительству, содержанию и ремонту дорог , по организации движения лесовозного транспорта.

Под лесными дорогами понимают дороги, расположенные на лесной территории и находящиеся в ведении лесных организаций. В зависимости от подразделения они подразделяются на:

лесовозные- обеспечивающие в основном вывозку древесины;
лесохозяйственные- обеспечивающие постоянное выполнение всего комплекса лесохозяйственных работ;
противопожарные- обеспечивающие проезд в пожарные зоны;
хозяйственные- предназначенные для перевозки хозяйственных грузов от путей общего пользования;
служебно- контрольные- обеспечивающие постоянный контроль за каким либо сооружением (газопроводы и т.д.).

Целью данного курсового проекта является закрепление и расширение знаний в области проектирования и строительства лесовозных дорог.

Проектная часть

1.1 Характеристика рельефа местности

Рельеф обуславливает многие характеристики проектируемых и строящихся дорог, а также эффективность эксплуатации, так как от крутизны и извилистости дороги зависит скорости движения транспортных средств, расход топлива и величина полезных нагрузок.

Основными элементами рельефа являются: равнины-участки суши с малыми колебаниями относительных высот отдельных точек, в некоторых местах равнины возможно наличие местных повышений или понижений (холмов, оврагов).

Величина уклона при равнинном рельефе составляет до 70‰. Холмистые возвышения местности, плавно переходящие в равнину, уклон от 70 до 200‰. Горный рельеф местности-уклон составляет более 200‰.

При определении рельефа местности на учебной карте проводим прямые линии в трех местах, определяем начальную высотную отметку Н _2, м, конечную высотную отметку Н₁ , м и длины L, м.

Уклон земли i , ‰, вычисляется по формуле

, (1.1)

где Н ₁ — проектная отметка в начале участка, м;

Н ₂ — проектная отметка в конце участка, м;

10 стр., 4524 слов

Курсовой работа – «Римские дороги»

... деревянные или каменные мосты, некоторые из которых сохранились до сих пор. В пересечённой местности на дорогах уменьшали уклон для безопасности и ... С развитием торговли возникла специализация в римских колониях на производстве тех или иных видов товаров (вина и масла ... 312 году римский сенат поручил цензору Аппию Клавдию проложить дорогу от Рима до Капуи, и тот прекрасно справился с порученной ...

L — длина горизонтального заложения участка, м.

Подставляя эти значения в формулу (1.1), получим

‰

Для определения рельефа местности находим среднее значение уклона земли:

Так как средняя величина уклона меньше 200‰, но больше 70‰, то категория дороги VIЛ и рельеф местности пересеченный.

1.2 Шаг трассирования

Линия, определяющая ось дороги в пространстве, называется трассой, процесс размещения трассы на местности с разметкой направления — трассированием.

Различают камеральное трассирование и трассирование на местности. В зависимости от рельефа местности, дорогу трассируют различными способами. Если уклоны не превышают примятого значения руководящего уклона, то в этом случае трассирование ведут вольным ходом, то есть заданные точки на карте соединяют прямой линией, учитывая при этом топографические препятствия (болота, реки, озёра).

Трассу укладывают с учётом шага трассирования, то есть минимально допустимого расстояния между горизонталями.

Шаг трассирования на подъёме _. , мм, определяют по формуле

=, (1.2)

где h =25м. — высота сечения горизонталей, (по заданию);

М =25000 — знаменатель масштаба карты;

=80‰ — наиболее допустимая величина руководящего подъёма;

_. =

Шаг трассирования на спуске , мм, определяют по формуле:

=, (1.3)

где =100‰- наиболее допускаемая величина спуска;

Шаг трассирования будет производиться циркулем-измерителем.

После прокладки трассы производят разбивку пикетаж и кривых, в результате чего составляют журнал превышения и ведомость прямых и кривых. При примыкании к магистрали дороги веток отсчёт пикетов продолжается для магистрали, а для ветки начинается новый отсчёт.

1.3 Продольный профиль. Пикетаж

Продольный профиль дороги — проекция вертикального разреза пути по его оси на развёрнутую плоскость.

Продольный профиль является самой полной технической характеристикой дороги и как технический документ необходим при проектировании, строительстве и эксплуатации дорог. При изображении продольного профиля принимают различные вертикальные и горизонтальные масштабы.

Для автомобильных дорог:

Горизонтальный 1:5000

Вертикальный 1:500

Такое изображение даёт возможность наглядно представить рельеф местности по всей длине дороги.

Линия поверхности земли показывает естественный рельеф местности по оси дороги и наносится по данным журнала превышений высот или по данным журнала нивелирования.

Проектную линию продольного профиля в отличии от линии поверхности земли проектируют. Она состоит из отдельных элементов, образующих ломаную линию и при алгебраической разнице уклонов 20‰ и более на магистралях и ветках следует сопрягать вертикальными кривыми.

Пикетаж производится от нижнего склада к В и от мест примыкания веток к А и С. Плюсовые точки ставятся на местах переломах трассы, пересечения рек, озёр и на всех пониженных местах, на вершинах углов поворотов и на перекрёстках.

Высотную отметку, лежащую внутри замкнутой горизонтали, определяем методом экстраполяции по формуле:

, (1.4)

где Н _-1 — высотная отметка нижней или меньшей горизонтали, м;

а — расстояние от меньшей горизонтали до искомой точки, мм;

h — сечение горизонтали, м;

L — расстояние между горизонталями, проходящие через искомую точку, мм. Элементы угла поворота в ведомости прямых и кривых определяются по таблице 1(3) в зависимости от угла поворот. Все показатели вносятся в ведомость прямых и кривых.

Начало кривой определяется по формуле:

НК=ВУП-Т (1.5)

где ВУП — вершина угла поворота.

Т — тангенс кривой.

Конец кривой КК определятся по формуле:

КК=НК+К, (1.6)

где К — длина кривой.

Таблица 1.1 — Журнал превышений.


Местоположение точки	Высотная отметка, м Н	Расстояние между точками, м L	?h, м	Уклон I, ‰
ПК	+
1	2	3	4	5	6
00	00	175,00
			100	3,14	31,4
01	00	171,86
			100	3,14	31,4
02	00	175,00
			100	7,52	75,2
03	00	182,52
			100	7,52	75,2
04	00	190,04
			100	4,82	48,2
05	00	185,22
			100	4,82	48,2
06	00	180,40
			100	4,82	48,2
07	00	175,58
			12	0,58	48,2
07	12	175,00
			88	4,91	55,8
08	00	179,91
			100	5,58	55,8
09	00	185,49
			100	5,58	55,8
10	00	191,07
			100	4,59	45,9
11	00	186,48
			100	4,59	45,9
12	00	181,89
			100	4,59	45,9
13	00	177,30
			50	2,30	45,9
13	50	175,00
			50	2,98	59,5
14	00	172,02
			100	5,95	59,5
15	00	166,07
			100	5,95	59,5
16	00	160,12
			100	5,95	59,5
17	00	154,17
			70	4,17	59,5
17	70	150,00
			30	1,74	58
18	00	148,26
			100	5,8	58
19	00	142,46
			100	5,8	58
20	00	136,66
			100	6,67	66,7
21	00	143,33
			100	6,67	66,7
22	00	150,00

			100	3,75	37,5
23	00	153,75
			100	3,75	37,5
24	00	157,50
			100	3,75	37,5
25	00	161,25
			100	3,75	37,5
26	00	165,00
			100	3,75	37,5
27	00	168,75
			100	3,75	37,5
28	00	172,50
			100	2,50	25,0
29	00	170,00
			100	2,50	25,0
30	00	167,50
			100	2,50	25,0
31	00	165,00
			100	2,50	25,0
32	00	162,50
			100	2,50	25,0
33	00	160,00
			100	2,50	25,0
34	00	157,50
			100	2,50	25,0
35	00	155,00
			100	2,50	25,0
36	00	152,50
			100	2,50	25,0
37	00	150,00
			100	1,56	15,6
38	00	148,44
			100	1,56	15,6
39	00	146,88
			100	1,56	15,6
40	00	145,32
			100	1,56	15,6
41	00	143,76
			100	1,56	15,6
42	00	142,20
			100	1,56	15,6
43	00	140,64
			100	3,12	31,2
44	00	143,76
			100	3,12	31,2
45	00	146,88
			100	3,12	31,2	19
46	00	150,00
			100	1,4	14,0	-53
47	00	148,60
			100	1,4	14,0	-94
48	00	147,20
			88	1,28	14,0
48	88	145,92
			12	0,64	52,99
49	00	146,56				3,2
			65	3,44	52,99
49	65	150,00				16,78
			35	2,13	60,98
50	00	152,13
			100	6,1	60,98
51	00	158,23
			100	6,1	60,98
52	00	164,33
			100	6,1	60,98
53	00	170,43
			75	4,57	61
53	75	175,00
			25	1,48	58,8
54	00	176,48
			100	5,88	58,8
55	00	182,36
			100	5,88	58,8
56	00	188,24
			100	5,88	58,8
57	00	194,12
			100	5,88	58,8
58	00	200,00
			100	7,04	70,4
59	00	207,04
			100	7,04	70,4
60	00	214,08
			100	7,04	70,4
61	00	221,12
			55	3,88	70,4
61	55	225,00
			45	3,51	78,3
62	00	228,51
			100	7,83	78,3
63	00	236,34
			100	7,83	78,3
64	00	244,17
			100	7,83	78,3
65	00	252,00
			100	2,0	20
66	00	254,00
			100	2,0	20
67	00	256,00
			100	2,0	20
68	00	258,00
			100	2,0	20
69	00	260,00
			50	1,0	20
69	50	261,00

Таблица 1.2 — Ведомость прямых и кривых


ВУп	б, ?	Элементы кривой, м	НКК	ККК	Длина прямой	Румб пряимой, град
ПК	+	Л	П	R	Т	К	Д	Б	ПК	+	ПК	+
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
													1089,72	ЮЗ 70?
13	50	—	55	500	260,28	479,72	63,69	40,84	10	89,72	15	69,44
													555,76	СЗ 08?
22	00	—	28	300	74,8	146,53	9,18	3,07	21	25,2	22	71,73
													2241,01	ЮЗ 70?
46	00	28	—	350	87,26	170,96	10,71	3,56	45	12,74	46	83,7
													214,08	ЮЗ 42?
49	65	27	—	280	67,22	131,88	7,96	2,56	48	97,78	50	29,66
													1109,7	ЮЗ 15?
65	00	—	76	500	360,64	662,89	134,51	58,39	61	39,36	68	02,25
													147,75	СЗ 01?

1.4 Расчет лесотранспортных измерителей

Годовой объём вывозки.

Годовой объём вывозки , тыс. м³ , определяют по формуле

, (1.7)

где — соответственно годовой объём вывозки из пунктов А,В,С, тыс. м ³ .

=51тыс. м ³ ; =55 тыс. м³ ; =35 тыс. м³ .

Подставляя эти значения в формулу (1.7), получим

Грузовая работа.

Грузовая работа тыс.м³ км/год, определяется по формуле:

(1.8)

где — длины участков пути, км;

на карте =2,8 км;
= 1,85км;
=3,17 км;
= 1,9км;
е =3,2км.

R=51(2,8+1,9+3,2)+55(1,85+1,9+3,2)+35(3,17+3,2)=1008,1тыс.м ³ /год.

Средневзвешенное расстояние вывозки.

Средневзвешенное расстояние вывозки , м, определяют по формуле

(1.9)

Длина эксплуатационных путей в расчётный год W , км, определяют по формуле:

, (1.10)

(1,11)

Коэффициент пробега лесных грузов.

Коэффициент пробега k _пр , определяют по формуле:

, (1.12)

1.5 Гидравлический расчёт искусственных сооружений

При проектировании дороги производят расчёт искусственных сооружений, расположенных на трассе дороги, с целью определения минимальной высоты насыпи подходя к искусственному сооружению. Основными видами искусственных сооружений являются мосты и трубы. Над трубами делается насыпь не менее 0,5м.

Вначале определяется приток воды к искусственному сооружению, м ³ /сек

; м ³ /сек (1.13)

где — морфологический коэффициент, зависящий от уклона, т.к рельеф местности холмистый, то значит =0,033;

расчётный сток водоотдачи, мм h=27 т.к. район строительства является Абакан (Хакасия) и категория почвы III ;

z — потери стока на заполнение микрорельефа и смачивание расти- тельности, мм z=10, т.к характеристика растительности «Средний лес, кустарник»;

F =5,91 км² — площадь бассейна;

К — коэффициент учитывающий потери стока в зависимости от коэффициента шероховатости лога m_л и склонов m_ск , К=2,2;

коэффициент уменьшения расхода при наличие в бассейне озёр, =0,9;
коэффициент, учитывающий неравномерность выпадения осадков, =0,9;

m и n — показатели зависящие от величины (h-z) =17 и F , (h-z) ^m =98 и F ⁿ =4,8

Определяем расчётный сток воды Q _р , м³ /сек

(1.14)

где n _c — коэффициент, учитывающий срок службы сооружений, n _c =1,75

Принимаем круглые трубы d =1,25м

Н = 10,8 м

v =13,0м/с

Определяем отверстие водопропускных дорожных труб по формуле:

, (1.15)

коэффициент скорости, учитывающий потери энергии воды при входе потока в трубу (для обтекаемых оголовков =0,85);
площадь живого сечения потока в трубе, м ² ;

=; (1.16)

H — напор воды перед трубой, Н=10,8 м

Длину трубы определяем по формуле:

(1.17)

где В — ширина земляного полотна, В=5,5 м;

толщина стенки трубы (при диаметре трубы 1,25 м =0,14м);
угол между осью дороги и осью трубы, =90;

К — выход оголовков трубы за пределы откосов насыпи, равный 0,35м.

Минимальную высоту насыпи, измеряемую по бровке земляного полотна, определяют по формуле:

, (1.18)

де h ₀ =0,5м.-толщина слоя грунта над трубой;

1.6 Расчёт дорожной одежды нежёсткого типа на жесткость

Дорожная одежда — представляет собой сложную конструкцию из различных материалов, свойства которой изменяются в зависимости от влажности, температуры, времени воздействия нагрузки, игтенсивности движения и т.д.

По количеству конструктивных слоёв дорожные одежды делятся на однослойные, двухслойные и многослойные. В дорожных одеждах различают следующие основные слои: покрытие, несущий слой, основание.

Покрытие — основной слой, воспринимающий непосредственно нагрузку от колёс подвижного состава и воздействие атмосферных осадков. Покрытие передаёт нагрузку нижележащим слоям. Оно должно быть прочным, износоустойчивым, эластичным, водонепроницаемым.

Несущий слой — основной слой, характеризующий прочность дорожной одежды в целом; воспринимает главным образом вертикальные усилия динамического характера. Предусматривается в виде одного или нескольких слоёв.

Основание — это переходный слой от несущего к земляному полотну. Устраивается из хорошо дренированных материалов.

При использовании многоколёсных автопоездов или трёхосных автомобилей и двухосных роспусков, рассчитывая дорожную одежду на прочность, необходимо учитывать совместное воздействие смежных колёс подвижного состава на дородную конструкцию. Интенсивность движения определяется по формуле:

, авт/сут (1.19)

где д — коэффициент, учитывающий движение порожнеком по грузовой полосе и равен 1,0;

расчетный объем вывозки леса за неморозный период, м ³ ;

Т _лет -продолжительность неморозного периода, Т _лет =124сут.;

л- количество грузонесущих осей в поезде;

k _пр — коэффициент приведения каждой оси к расчетной.

k _пр =1,0 при нагрузке на ось равной 11,85т;

k _пр =0,68 при нагрузке на ось равной 9,6т;

Тягач — МАЗ 533 702-044

колесная формула 4х2,

грузоподъемность Q=9850т,

грузоподъемность автомобиля q _a =7850т,

масса автомобиля — Р _а =8т,

двигатель: ЯМЗ-236

Прицепной состав:

МАЗ 9005-010

масса распуска — Р _р= 4,5т,

грузоподъемность q _р =15т.,

количество осей- 2шт.

Расчетный объем вывозки леса за неморозный период определяется по формуле:

(1.20)

(1.21)

, авт/сут

Требуемый модуль упругости E _тр , МПа, определяют по формуле:

(1.22)

где а =10

Рисунок 1.1 Схема конструкции дорожной одежды

Е _ниж = 50 МПа -грунт-суглинок;

Е _вх = 220 МПа — гравий.

Для определения необходимой толщины h составим отношения

1.;

Из выражения 1 и 2 следует что ;

отсюда h =0,46·D см (1,23)

где D — расчётный диаметр эквивалентного круга для движущихся

колёс.

Принимаем D =0,32 м.

h =0,46· 32=14,7см

Полная толщина дорожной одежды определяется из выражения:

(1.24)

где h _изн — слой износа;

Принимаем h _изн =5,3с м.

Рисунок 1.2- Поперечный профиль дорожной одежды серповидного

профиля

Рассчитав толщину дорожной одежды, необходимо определить потребный объем дорожно-строительного материала на 1 км.

(1.25)

где В ₀ — ширина проезжей части, м;

1.7 Расчёт объёма земляных работ

После построения продольного профиля и принятия поперечного профиля земляного полотна, установления необходимых рабочих отметок, рассчитывают объём земляных масс. Объём насыпи V _н , м³ , определяют по формуле

, м ³ (1.26)

где а — площадь поперечного сечения сливной призмы, м² ;

В — ширина земляного полотна, м;

m — коэффициент крутизны откоса;

L — длина участка, м.

Принимаем: В=5,5 м; m=1,5.

Площадь поперечного сечения сливной призмы , м ² , определяют по формуле

, (1.27)

где i _n — поперечный уклон сливной призмы.

Пример:

, м ³

Полученные данные сводим в таблицу 1.3.

Таблица 1.3- Ведомость попикетного подсчёта земляных работ


Местоположение участка	L, м	Н1, м	Н2, м	Нср, м	\|Н1-Н2\|, м	Объем земляных работ, м3
от	до						Без попревки	Поправка	С поправкой
ПК	+	ПК	+						Насыпи	Выем		Нас	Выемка
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
00	00	01	00	100	1,14	1,08	1,11	0,06	1003	—	—	—	—
01	00	02	00	100	1,08	1,14	1,11	0,06	1003	—	—	—	—
02	00	03	00	100	1,14	1,22	1,18	0,08	1089	—	—	—	—
03	00	04	00	100	1,22	1,3	1,26	0,08	1192	—	—	—	—
04	00	05	00	100	1,3	1,32	1,31	0,02	1258	—	—	—	—
05	00	06	00	100	1,32	1,34	1,33	0,02	1285	—	—	—	—
06	00	07	00	100	1,34	1,36	1,35	0,02	1312	—	—	—	—
07	00	07	12	12	1,36	1,39	1,375	0,03	162	—	—	—	—
07	12	08	00	88	1,39	1,29	1,34	0,1	1143	—	—	—	—
08	00	09	00	100	1,29	1,21	1,25	0,08	1179	—	—	—	—
09	00	10	00	100	1,21	1,13	1,17	0,08	1077	—	—	—	—
10	00	11	00	100	1,13	1,12	1,125	0,01	1021	—	—	—	—
11	00	12	00	100	1,12	1,1	1,11	0,02	1003	—	—	—	—
12	00	13	00	100	1,1	1,1	1,1	0	991	—	—	—	—
13	00	13	50	50	1,1	1,1	1,1	0	495	—	—	—	—
13	50	14	00	50	1,1	1,13	1,115	0,03	504	—	—	—	—
14	00	15	00	100	1,13	1,18	1,155	0,05	1058	—	—	—	—
15	00	16	00	100	1,18	1,23	1,205	0,05	1121	—	—	—	—
16	00	17	00	100	1,23	1,28	1,255	0,05	1185	—	—	—	—
17	00	17	70	70	1,28	1,32	1,3	0,04	871	—	—	—	—
17	70	18	00	30	1,32	1,29	1,305	0,03	375	—	—	—	—
18	00	19	00	100	1,29	1,19	1,24	0,1	1166	—	—	—	—
19	00	20	00	100	1,19	1,09	1,14	0,1	1040	—	—	—	—
20	00	21	00	100	1,09	1,02	1,055	0,07	937	—	—	—	—
21	00	22	00	100	1,02	0,95	0,985	0,07	856	—	—	—	—
22	00	23	00	100	0,95	1	0,975	0,05	844	—	—	—	—
23	00	24	00	100	1	1,05	1,025	0,05	902	—	—	—	—
24	00	25	00	100	1,05	1,11	1,08	0,06	967	—	—	—	—
25	00	26	00	100	1,11	1,11	1,11	0	1003	—	—	—	—
26	00	27	00	100	1,11	1,16	1,135	0,05	1033	—	—	—	—
27	00	28	00	100	1,16	1,25	1,205	0,09	1121	—	—	—	—
28	00	29	00	100	1,25	1,25	1,25	0	1179	—	—	—	—
29	00	30	00	100	1,25	1,25	1,25	0	1179	—	—	—	—
30	00	31	00	100	1,25	1,25	1,25	0	1179	—	—	—	—
31	00	32	00	100	1,25	1,25	1,25	0	1179	—	—	—	—
32	00	33	00	100	1,25	1,25	1,25	0	1179	—	—	—	—
33	00	34	00	100	1,25	1,25	1,25	0	1179	—	—	—	—
34	00	35	00	100	1,25	1,25	1,25	0	1179	—	—	—	—
35	00	36	00	100	1,25	1,25	1,25	0	1179	—	—	—	—
36	00	37	00	100	1,25	1,25	1,25	0	1179	—	—	—	—
37	00	38	00	100	1,25	1,21	1,23	0,04	1153	—	—	—	—
38	00	39	00	100	1,21	1,17	1,19	0,04	1102	—	—	—	—
39	00	40	00	100	1,17	1,13	1,15	0,04	1052	—	—	—	—
40

Примеры похожих учебных работ

Технология и организация строительства автомобильных дорог

... работы 2.1 Восстановление и закрепление трассы дороги Положение оси дороги (трассы) на местности устанавливают и закрепляют в процессе изыскательных работ. Однако со времени проведения изысканий до начала строительства дороги проходит ...

Сооружение дорожной одежды

... участка, где выполняются линейные земляные работы или общая длина участка автомобильной дороги, м;Тзм - количество рабочих смен. 3 ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД 3.1 Строительство слоя песка Песчаные слои широко ...

Проектирование участка автомобильной дороги

... службы. Поэтому, для надежной работы этих двух, самых главных элементов, автомобильной дороги: дорожной одежды и земляного ... и труб, изыскания дорог и составление проектов. Строительство новых и реконструкция существующих дорог производятся на основе ...

Методы оценки эксплуатационного состояния автомобильных дорог

Исходные данные для оценки показателей технико–эксплуатационного состояния дороги. Вариант задания Фактические показатели ТЭС дороги V ф max , км/ч N ф , авт/сут Пропускная способность, авт/сут К аф φ ф 6 100 6700 10000 25 0,26 Примечания: 1. ...

Конструкция дорожной одежды

... основание. Основание делится на несущий слой и дополнительные слои. Рис.1 - Конструктивные слои дорожных одежд Проектирование конструкций дорожных одежд состоит из трех взаимноувязанных этапов: конструирования вариантов; расчета их на прочность, ...