Характеристика району прокладання траси.

Характеристика району прокладання траси.

1. Загальна характеристика клімату

Район будівництва автомобільної дороги розташований в Запоріжській області, що відповідає IV дорожньо-кліматичній зоні. Клімат помірно-континентальний. Середня температура самого теплого місяца (липня) близько +24°С, самого холодного (січня) –3, –4°С. Середньорічна кількість опадів складає 320 – 440 мм. В районі будівництва переважають вітри північно-східні (зимою) і південно-східних (літом) напрямків, швидкість котрих досягає 20–24 м/с. Висота снігового покриття досягає 40 см. Глибина промерзання грунту складає в середньому 60–80 см. В середньому за рік спостерігається 12 днів з заметілями, туманами, сильними вітрами та ливнями, перешкоджаючими веденню робіт.

 

2. Рел’єф місцевості

Район будівництва переважно розташований в слабогорбистій місцевості, в межах Приазовської височини, яка переходить в приморську низовину. Північно-східна частина района будівництва розташована в межах Донецького кряжу. На Заході - Придніпровська низина. Найнижча відмітка місцевості района будівництва дорівнює -140.1 м, найвища – 266 м.

В цілому по своїм характеристикам рел’єф місцевості району будівництва не утруднює виконання дорожніх робіт дорожньо-будівельними машинами.

 

3. Грунтові умови

В районі будівництва автомобільної дороги переважають піщані та супіщані грунти, а також знаходяться і чорноземи степів і лісостепів, що обумовлює необхідність проведення рекультивації земель. Грунт міцевості – суглинок легкий – придатний для влаштування насипу земляного полотна при найменшому піднятті низу дорожнього одягу над рівнем короткочасно стоячих вод – 1.1 м. Рослинний шар грунту придатний для укріплення укосів насипів і виїмок.

 

4. Рослинність

В районі прокладання траси автомобільної дороги трапляються ділянки лісу середньої густоти. Переважають хвойні породи і широколисті, які переважно знаходяться на заплавах рік і придатні для промислової заготовки і задоволення потреб будівництва в древесині і пиломатеріалах. Є також кущі, придатні для влаштування снігозахисних посадок і декоративного озеленіння дороги.

 

5. Гідрологія і гідрогеологія.

Загальний похил місцевості і рел’єф в цілому забезпечують стік і випаровування поверхневих вод після ливнів. Є окремі місця з довгостроковим стоянням поверхневих вод. Грунтові води залягають на глибині 3.2 і більше метрів і не впливають на хід виконання будівельних робіт. В періоди весіннього сніготанення і після ливнів спостерігається переповнення деяких мілких річок і струмків. Деякі з котрих в жаркий період року пересихають.

 

6. Інженерна геологія

В районі будівництва розвідані поклади кам¢яного вугілля, граніта, вапняка, мергеля, каоліна, гіпса, кварцевого піску. Четвертинні відкладення представлені глинами и пісками.

Зсуви, зпливи і обвали, загрожуючі дорожнім спорудам в районі будівництва, не спостерігаються.

 

3. ОБГРУНТУВАННЯ КАТЕГОРІЇ ДОРОГИ

ТА НОРМ ЇЇ ПРОЕКТУВАННЯ

Розрахункову інтенсивність руху визначають по залежності:

N_n=N₀ (1+b)^t

де N_n - розрахункова інтенсивність руху, авт/доб;

N₀ - інтенсивність руху у поточному році, авт/доб;

b - щорічний коефіцієнт приросту інтенсивності руху;

t - розрахунковий термін проектування, років.

 

Значення щорічного коефіцієнту приросту інтенсивності руху вказується в завданні.

Розрахунковий термін при визначенні категорії доріг, проектуванні елементів плану, повздовжнього та поперечного профілів слід приймати рівним 20 рокам.

N_n=2150 (1+0,05)²⁰=5705 авт/доб.

 

Відповідно до ДБН В. 2.3 – 4 – 2007 – технічна категорія дороги, що необхідно запроектувати буде –ІІ, так як перспективна інтенсивність становить авт./доб

 

 

4. Визначення витрати заданої ймовірності перевищення

4.1. Залежність витрати і швидкості від рівня води в річці.

 

Будую поперечний профіль ріки в межах розливу, визначивши

глибинні вертикалі. Відмітки пікетних і плюсових точок знайшов на мапі інтерполяцією. Відмітки дна русла визначив за даними в завданні

=19,90-100*0,00030=19,87
де: - відмітка меженного рівня по осі переходу; - відмітка
меженного рівня, заданого на мапі; І - гідравлічний похил ріки; l - відстань
між точкою із заданою відміткою урізу межені на мапі і точкою перетину
урізу з віссю переходу.

Знак „+" чи „-„ в формулі залежить від розташування осі переходу вище чи нижче за течією відносно точки з відміткою . Далі визначаю відмітки річних максимальних рівнів по вказаним в завданні перевищенням їх над меженним .

Розрахунок витрат подаю у вигляді таблиць. В першому стовпчику таблиці записую номера вертикалей (пікетні і плюсові точки на заплавах, а також номера глибинних вертикалей в руслі). В другому стовпчику - пікетажні положення всіх вертикалей; в третьому - відмітки поверхні землі на заплавах і дна русла; в четвертому - глибини на всіх вертикалях в межах розливу при даному рівні; в п'ятому - обчислюю середню глибину на ділянці між сусідніми вертикалями:

В шостому стовпчику розміщую обчислені значення ; в сьомому визначаю середню швидкість на ділянці між сусідніми глибинними вертикалями, за формулою Маннінга, м/с:

де I — гідравлічний похил; n - коефіцієнт шорсткості. В восьмий стовпчик заношу відстань між сусідніми глибинними вертикалями (різниця їх пікетажних положень); в дев'ятий — площі живого перерізу між сусідніми глибинними вертикалями і та і+1, м²:

В десятому стовпчику показую витрати води, що протікає через відсік між сусідніми вертикалями, м³/с:

Розрахунки виконую окремо для заплав і русла. В одинадцятому стовпчику показую суми витрат і площ живого перерізу для русла і кожної заплави. Середня швидкість на заплавах чи в руслі становить витрати води в руслі чи на заплаві до відповідної їй площі живого перерізу.

Заповнюючи таблицю, пам'ятаємо, що остання вертикаль для лівої заплави є першою для русла, а остання для русла - першою для правої заплави. Крайня права і остання вертикалі в таблиці - це урізи води (границі розливу) при заданому рівні води, тобто вертикалі з нульовими глибинами. На кресленні живого перерізу ріки лівий берег завжди розміщується ліворуч. Знаходжу загальну витрату води при заданому рівні:

Де - витрати відповідно лівої і правої заплав та русла.

В такий же спосіб заповнюємо таблиці для розрахунку витрат і для решти рівнів. Після їх заповнення будуємо криві витрат – графіки залежності загальної і руслової витрати від рівня води.

Ймовірність перевищення розрахункових максимальних витрат нормується в залежності від типу споруди і народногосподарського значення дороги. Для великих і середніх мостів на автомобільних дорогах прийняті такі ймовірності перевищення в залежності від технічної категорії дороги:

Категорія дороги Ймовірність перевищення, %
І - III 1
IV-V 2

Прогноз розрахункової витрати заданої ймовірності перевищення виконуємо двома способами: аналітичним і графо-аналітичним.

 

 

4.2 Графоаналітичний спосіб визначення витрат заданої імовірності перевищення

Ранжируємо в спадаючому порядку рівні і відповідні їм максимальні витрати. Визначаємо емпіричну імовірність перевищення за формулою М.М.Чегодаєва:

m – порядковий номер члену ранжированого ряду, імовірність якого шукаємо;

n – кількість років спостереження.

 

Розрахунок зводимо у таблицю.

На клітчатці імовірності нанести точки, положення яких визначається значеннями Q і P. Попередньо позначимо на осі ординат клітчатки в певному масштабі інтервал зміни Q. Потім проводимо плавну криву, узагальнюючи сукупність нанесених точок. Після цього криву екстрополіруємо до абсциси, яка відповідає нормованій імовірності перевищень (1%) і визначається шукані витрати.

4.4. Розрахункові витрата і рівень високої води

За розрахункову витрату вибирається більша з двох витрат, отриманих аналітичним і графо-аналітичним способами. Розрахунковий рівень високої води (РРВВ) визначається по, побудованій раніше, кривій загальної витрати Q=f(Н).

 

5. Визначення ширини отвору та прогнозування загального розмиву під мостом.