ПОЛУЧЕНИЕ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ РЕЛЬЕФА И СИТУАЦИИ

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра Промышленного транспорта и геодезии

Курс «Системы автоматизированного проектирования»

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ

Курсовая работа.

Исполнитель – студент гр. 643-У

Иванов В. И.

Руководитель – А.Ю. Лапатин 

Петрозаводск 2015

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ                                                                        
                                                                      3

1 ПОЛУЧЕНИЕ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ РЕЛЬЕФА И СИТУАЦИИ                                                4

   1.1 Импорт исходных точек в окно план                                                                            
                5

   1.2 Нахождение ситуационных точек                                                                           
                       7

   1.3 Установка условных знаков ситуационных точек                                                                       8

   1.4 Построение поверхности в горизонталях участка проектируемой дороги                               9

   1.5 Вывод по разделу                                                                                     
                                       9

2 ПОЛУЧЕНИЕ ПЛАНА УЧАСТКА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ                                             10

   2.1 Проведение структурной линии оси дороги                                                                          
     10

   2.2 Разбивка пикетажа                                                                        
                                                 11

   2.3 Корректировка радиусов углов поворота трассы                                                                       12

   2.4 Выводы по разделу                                                                         
                                               12

3 ПОСТРОЕНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ДОРОГИ                                                                 13

   3.1 Построение продольного профиля и его корректировка                                                           13

   3.2 Корректировка продольного профиля                                                                         
                13

   3.3 Построение поперечных профилей и верха земляного полотна                                               15

   3.4 Выводы по разделу                                                                         
                                               17

4ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЫРАВНИВАНИЯ ЗАДАННОГО УЧАСТКА                                           18

   4.1 Построение линий нулевых работ                                                                           
                     18

   4.2 Расчет объемов выемки, насыпи и баланса земляных работ                                                          20

5. ОЦЕНКА ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ                                                                         
                      22

   5.1 Вывод по разделу                                                                         
                                                  23

6. РАСЧЕТ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ                                                                          
                           24

   6.1 Факторы, влияющие на проектируемую дорожную одежду                                                  24

   6.2 Подбор конструкции дорожной одежды                                                                                      24

   6.3 Расчет по упругому прогибу, по сдвигу, на растяжение при изгибе, на статическую нагрузку, проверка морозоустойчивости, расчет дренирующего слоя по принципу осушения            26

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                                      
                                                                  30

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ                                                                                31

ПРИЛОЖЕНИЕ 1                                                                               
                                                      32

ПРИЛОЖЕНИЕ 2                                                                                                                          
           33

ВВЕДЕНИЕ

В последнее время во всем мире компьютеризация охватила практически все области человеческой деятельности. Становится все больше и больше людей, ежедневно использующих компьютеры для решения сложных производственных задач и автоматизации трудоемких технологических процессов.
Общепризнано, что одним из наиболее перспективных направлений применения вычислительной техники является внедрение систем автоматизированного проектирования (САПР) для разработки новых конструкция и изделий. Постоянно растущий уровень аппаратных средств и совершенствование программного обеспечения влекут за собою бурный переход от традиционных, ручных методов проектирования к новым компьютерным технологиям разработки и выполнения инженерной документации.
«Robur» - это графическая среда, общая для программ «Топоматик Robur – Геодезия», «Топоматик Robur – Автомобильные дороги» и «Топоматик Robur – Железные дороги».

Необходимость разработки «Robur» вызвана следующими факторами:

·  Существующее ядро Robur было написано в 1991-1996 годах, с тех пор кардинально не менялось и не использует в полной мере возможности современных компьютеров.

·  Первые версии Robur работали под DOS, затем под Windows, как приложения Win32. Новый уровень – это активно развиваемая современная платформа .NET.

·  Возросший объем данных потребовал оптимизации базовых алгоритмов.

·  Возросли требования пользователей к интерфейсу программы. Потребовалась более мощная графическая платформа.

·  На старом ядре невозможно в полной мере реализовать вариантное проектирование и командную работу над проектом.

Возможности и преимущества «Robur»:

1.                      Новая графическая среда решает множество известных проблем, особенно по работе с поверхностью и ситуацией;

2.                      Несколько инженеров могут одновременно работать с одним проектом;

3.                      Можно в одном проекте разрабатывать автомобильную и железную дорогу;

4.                      Ничего не потеряется при копировании, пересылке или архивации.

1 ПОЛУЧЕНИЕ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ РЕЛЬЕФА И СИТУАЦИИ

1.1 Импорт исходных точек в окно “план”

 1 Cоздание нового проекта.

1. Запустите программу Robur;

При старте программы открывается окно выбора/создания проекта;

2.Необходимо создать новый проект, для этого щелкните по кнопке Новый. Откроется окно создания нового проекта;

3.  Заполните поля ввода и выберите кнопку ОК.

Рисунок 1.1 – Создание нового проекта.

 После того как вы создали новый проект, появится три рабочих окна План, Профиль, Поперечник.

2. Подготовка исходных данных.

1. Для загрузки съемочных точек выберете элемент меню: Проект – Импортировать – Поверхность;

Рисунок 1.2 – Импортирование поверхности.

2.Откройте папку Координаты и отметки точек, где хранится файл первый.txt (тип файла – текстовой), щелкните два раза по файлу

Запускается мастер импорта точек. На первой станице показан общий вид файла и здесь вы можете указать, с какой строки следует начать импорт.

3.Выберете Импортировать с 1 строки (т.к. данные начинаются с первой строки) и нажмите Далее;

Рисунок 1.4 – Настройка поверхности.

Данные необходимо рассортировать по столбцам. Для этого на этой странице укажите, какой тип разделителя используется в файле.

4.В качестве типа разделителя выберете пробел. Программа разбросает данные в разные графы;

Рисунок 1.5 – Настройка поверхности.

5. Нажмите Далее;

   На последнем шаге нужно указать назначение каждого столбца импортируемого файла.

6. Щелкните по заголовку столбца, из выпадающего меню укажите тип поля (первый столбец – это номер точки, второй – северная координата, третий – восточная координата, четвертый – отметка);

Рисунок 1.6 – Настройка поверхности.

7.Нажмите ОК.

В окне План вы увидите съемочные точки.

Рисунок 1.7 – Съемочные точки поверхности.

Перед дальнейшей работой осуществим анализ рельефных точек на наличие ошибок, таких как дублирование, для этого при помощи элемента меню (Поверхность – Точки – Тестировать) протестируем данные точки, результаты тестирования приведены на рисунке 1.8.

       Рисунок 1.8 -Результаты тестирования рельефных точек

При помощи элемента меню (Поверхность – Точки – Корректировать) удалим дублирующиеся точки.

1.9 – Результаты тестирования рельефных точек

(дублирующиеся точки корректируем)

Найдем необходимые условные знаки при помощи элемента меню (Вид – Условные знаки), после чего найдем заданные точки при помощи элемента меню (Поверхность – Точки – Поиск точек по номеру…) и пометим их соответствующими условными знаками.

                                               Рисунок 2.0– Расположение условных знаков:

1.4 Построение поверхности в горизонталях участка проектируемой дороги

Выбираем Поверхность-Построить.

Рисунок 1.11 – Построение поверхности.

1.5 Выводы по разделу

Таким образом, в процессе выполнения первого раздела были импортированы рельефные точки, расставлены условные знаки и построена поверхность в горизонталях участка проектируемой автомобильной дороги.

2 ПОЛУЧЕНИЕ ПЛАНА УЧАСТКА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ

   2.1 Построение структурной линии оси дороги

Для начала нужно провести ось дороги. Выбираем Поверхность – Структурные линии - Ввести.

Рисунок 2.1 – введение структурной линии.

Далее при помощи пункта 1.2. находим нужную точку, и начинаем вырисовывать ось дороги.

 Рисунок 2.2 – Структурная линия.

Рисунок 2.3 – Ось дороги, кромка и бровка по заданным точкам трассы

2.2Разобьем ось дороги на пикетаж при помощи элемента меню (План – Создать ось из структурной линии). Результаты проделанной работы представлены на рисунке 2.3 (для большей наглядности при помощи элемента меню (Вид – Управляющие элементы…) отключен слой Структурные линии).

2.3 Построение и корректировка радиусов поворота трассы.

Рисунок 2.4 – Ось дороги с вписанными радиусами кривых в плане

2.4 Выводы по разделу

Таким образом, в процессе выполнения второго раздела была построена ось дороги, кромки, бровки и вписаны радиусы кривых в плане.

3 ПОСТРОЕНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ДОРОГИ

3.1 Построение продольного профиля и его корректировка

Построение продольного профиля выполним при помощи элемента меню (Профиль – Создать черный профиль), выбрав при этом во всплывающем окне позиции «Целые пикеты» и «Точки с шагом 50 м». Так же щелкнув правой кнопкой мыши в нижней части экрана вызовем контекстное меню «Менеджер сетки профиля…» и в нем включим отображение отметок и уклонов черного профиля. Результат построения приведен на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Продольный профиль

3.2 Откорректируем продольный профиль по руководящей отметке для этого воспользуемся элементом меню (Профиль – Проектировать по руководящей отметке…) задав во всплывающем окне следующие параметры: шаг проектирования – 250 м, руководящая отметка – 1 м, продольный уклон – 50 ‰.

Рисунок 3.2 – Продольный профиль откорректированный по руководящей отметке

Рисунок 3.4 – Точка для редактирования проектной линии.

3.3 Построение поперечных профилей и верха земляного полотна

Построим поперечные профили при помощи элемента меню (Поперечник – Создать список поперечников) включив в список поперечников «Точки на черном профиле по оси». Для наглядности включим опцию «Показывать фактические данные». Результат построения поперечного профиля на ПК 5+0,0 приведен на рисунке 3.4.

Рисунок 3.5 – Поперечный профиль на ПК 5+0,0

Далее построим верх земляного полотна для этого воспользуемся элементом меню (Поперечник – Создать верх земполотна…), во всплывающем окне выберем «Тип земполотна» – «Без разделительной полосы» и в нем же воспользуемся функцией «Автозаполнение» установив «Категория: 3». Поперечный профиль с верхом земляного полотна на ПК 8+0,0 приведен на рисунке 3.5.

Рисунок 3.6 – Поперечный профиль с верхом земляного полотна на ПК 5+0,0

Для построения левого и правого откосов одновременно на всех поперечниках воспользуемся элементом меню (Поперечник – Применить правило…) указав во всплывающем окне следующие параметры:

1)   «Участок» – «Вся трасса»;

2)   «Предельная высота малой насыпи» – 2 м;

3)   «Предельная высота малой выемки» – 2 м;

4)   «Тип для малой насыпи» – «1»;

5)   «Тип для большой насыпи» – «200»;

6)   «Тип для малой выемки» – «100»;

7)   «Тип для большой выемки» – «300».

Результат построения левого и правого откосов поперечного профиля на ПК 8+0,0 приведен на рисунке 3.6.

Рисунок 3.7 – Левый и правый откос на поперечном профиле на ПК 8+0,0

3.4 Выводы по разделу

Таким образом, в процессе выполнения третьего раздела был построен и откорректирован продольный профиль, а также построены поперечные профили и верх земляного полотна автомобильной дороги.

4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЫРАВНИВАНИЯ ЗАДАННОГО УЧАСТКА

4.1 Построение линий нулевых работ

Перед построением линии нулевых работ импортируем заданные рельефные точки, данный процесс был описан в 1-ом разделе. По заданным точкам (Приложение А) построим площадку для выравнивания с помощью структурных линий. Для этого в элементе меню (Поверхность – Структурные линии – Ввести) начнем ввод структурных линий и при помощи элемента меню (Поверхность – Точки – Поиск точек по номеру…) найдем необходимые точки. Результат построения приведен на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Площадка для выравнивания

Построим поверхность внутри контура площадки для выравнивания при помощи элемента меню (Поверхность – Построить внутри контура), задав при этом максимальную длину ребра 500 м, результат построения приведен на рисунке 4.2 (установлен шаг горизонталей – 0,5 м).

Рисунок 4.2 – Созданная поверхность площадки для выравнивания

Далее построим линии нулевых работ при помощи элемента меню (Ситуация – Рисовать – Линия нулевых работ…) задав при этом во всплывающем окне следующие параметры: «Руководящий уклон» – 0,5 ‰, «Шаг горизонталей» – 0,05 м. Линии нулевых работ на площадке для выравнивания показаны на рисунке 4.3 (для наглядности видимость горизонталей отключена).

Рисунок 4.3 – Линии нулевых работ на площадке для выравнивания

4.2 Расчет объемов выемки, насыпи и баланса земляных работ

Для расчетов суммарного объема выемки, насыпи и баланса земляных работ составим сводную таблицу 4.1 в которую внесем результаты выполнения следующих действий:

1)   на построенных линиях нулевых работ отметим 15 произвольных точек (см. рисунок 4.4) приблизительно на одинаковом расстоянии друг от друга и определим среднюю отметку этих точек;

2)   в каждом из 5-ти размеченных секторов площадки для выравнивания равномерно по площади разместим по 10 точек (см. рисунок 4.4) и определим среднюю отметку этих точек;

3)   в зависимости от средней отметки точек определим вид работ в секторах, обозначив соответственно «В» – выемка или «Н» – насыпь;

4)   при помощи элемента меню (Ситуация – Измерения – Площадь полигона) измерим площадь каждого из 5-ти размеченных секторов площадки для выравнивания;

5)   определим объем выемки или насыпи каждого сектора (в зависимости от сектора).

Площадка для выравнивания с расставленными точками представлена на рисунке 4.4.

Рисунок 4.4 – Площадка для выравнивания с расставленными точками

1.      Зона1  а) S=152410,9 м²                                                                                
                                                 б) Р=1722 м

2.      Зона2  а) S=126971 м²                                                                                
                                                    б) Р=2739,3 м

3.      Зона3  а) S=98712,4 м²                                                                                
                                                   б) Р=1365,8 м

4.      Зона4  а) S=117301,9 м²                                                                                
                                                 б) Р=1726,4 м.

5  ОЦЕНКА ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ

5.1 Факторы влияющие на безаварийное движение транспорта по дороге.

·         Оценка уровня загрузки

 Под уровнем загрузки дороги понимается отношение интенсивности движения, зафиксированной на рассматриваемом участке, к практической пропускной способности этого участка. Практическая пропускная способность представляет собой произведение максимальной практической пропускной способности и итогового коэффициента учитывающего ее изменение.

Итоговый коэффициент изменения пропускной способности представляет собой произведение пятнадцати частных коэффициентов учитывающих влияние различных элементов дороги. На основании данных таблиц частных коэффициентов, автоматически формируется сводная таблица коэффициентов аварийности.

·         Определение расчетной скорости и уровня безопасности движения

Скорость движения заданного типа автомобиля в любой точке продольного профиля определяют в зависимости от используемой передачи и степени открытия дроссельной заслонки.

На основании расчетных характеристик автомобиля и данных продольного профиля программа строит график расчетной скорости движения.

·         Оценка видимости

 В программе Robur Автомобильные дороги начиная с версии 6.2 появилась возможность оценки видимости в продольном профиле.

Данный модуль позволяет производить оценку отдельных геометрических элементов дороги и их различных сочетаний требованиям безопасности движения.

Рассчитаем коэффициент аварийности.

Для этого зайдем в задачи и выберем «Оценка проектных решений».

5.2 Выводы по разделу

Таким образом, в процессе выполнения пятого раздела были выбраны и введены исходные данные для расчета пропускной способности проектируемой автомобильной дороги, а также получена и проанализирована сводная таблица коэффициентов снижения пропускной способности.

6 РАСЧЕТ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

6.1 Факторы, влияющие на проектируемую дорожную одежду

На проектируемую дорожную одежду влияет множество факторов относящихся к исходным данным. В программе Топоматик Robur для расчета дорожной одежды необходимо ввести следующие виды исходных данных: «Общие данные», «Нагрузки», «Конструкция дорожной одежды», «Осушение» (более подробно каждый вид данных описан в подразделе 6.2).

6.2 Подбор конструкции дорожной одежды

Для подбора конструкции дорожной одежды (расчет по ОДН 218.046-01 [4]) при помощи элемента меню (Задачи – Расчет дорожной одежды по ОДН) во всплывающем окне зададим следующие исходные данные:

Во вкладке «Общие данные»:

1 -     район проектирования: Карелия;

2 -     название объекта: Дорога;

3 -     дорожно-климатическая зона: III-1;

4 -     тип местности по увлажнению III;

5 -     тип местности по рельефу: Равнина;

6 -     поправка на влажность: 0,05;

7 -     категория дороги: III;

8 -     количество полос движения: 2;

9 -          номер полосы от обочины: 1;

10 -      тип дорожной одежды: Капитальный;

11 -      заданная надежность: 0,95;

12 -      тип земляного полотна: Насыпь;

13 -      глубина промерзания грунта от поверхности покрытия: 1 м;

14 -      расстояние от низа дорожной одежды до расчетного УГВ: 1,1 м;

15 -      коэффициент уплотнения грунта: 1,01-0,98.

Во вкладке «Нагрузки»:

1 -     группа расчетной нагрузки: А1;

2 -     задать приведенную интенсивность на одну полосу: 2000 авт./сут.;

3 -     срок службы дороги: 15 лет;

4 -     показатель изменения интенсивности: 1,1;

5 -     год, на который задана интенсивность: 10 лет.

Во вкладке «Конструкция дорожной одежды» (слои дорожной одежды приняты согласно заданию на курсовой проект (Приложение А)) добавим следующие слои дорожной одежды:

1-й слой:       асфальтобетон горячий, плотный, тип А, на вязком битуме БНД и БН марки: 40/60, Е=4400 МПа (зададим: минимальная толщина слоя – 5 см, максимальная толщина слоя – 6 см, шаг перебора – 1 см, условная стоимость – 10 единиц);

2-й слой:       асфальтобетон горячий, плотный, тип Б, на вязком битуме БНД и БН марки: 40/60, Е=3200 МПа (зададим: минимальная толщина слоя – 8 см, максимальная толщина слоя – 9 см, шаг перебора – 1 см, условная стоимость – 9 единиц);

3-й слой:       асфальтобетон горячий, пористый, мелкозернистый на вязком битуме БНД и БН марки: 40/60, Е=2800 МПа (зададим: минимальная толщина слоя – 8 см, максимальная толщина слоя – 12 см, шаг перебора – 1 см, условная стоимость – 8 единиц);

4-й слой:       щебень фр. 40-80, E=450 МПа (зададим: минимальная толщина слоя – 20 см, максимальная толщина слоя – 30 см, шаг перебора – 5 см, условная стоимость – 5 единиц);

5-й слой:       песчаные основания, песок крупный, гравелистый фракции 5 % (зададим: минимальная толщина слоя – 40 см, максимальная толщина слоя – 70 см, шаг перебора – 5 см, условная стоимость – 3 единиц);

6-й слой:       грунт связный, супесь пылеватая (зададим: минимальная толщина слоя – 100 см, максимальная толщина слоя – 150 см, шаг перебора – 5 см, условная стоимость – 1 единиц).

Во вкладке «Осушение»:

1 -     способ расчета: Осушения;

2 -     рабочая отметка насыпи 1,5 м;

3 -     уклон низа дренирующего слоя: 20 ‰;

4 -     продольный уклон выше перелома профиля: 10 ‰;

5 -     продольный уклон ниже перелома профиля: 15 ‰;

6 -     коэффициент фильтрации: 5 м/сут.;

7 -     время запаздывания: 6 сут.;

8 -     коэффициент пористости дренирующего слоя: 0,32;

9 -     тип поперечника: Двухскатный;

10 -      длина пути фильтрации: 8 м;

11 -      ширина проезжей части: 10 м.

После ввода вышеуказанных исходных данных при помощи элемента меню (Расчет – Подбор конструкции…) выполним подбор конструкции, отметив галочками во всплывающем окне все предложенные расчеты (всего 6 расчетов, более подробно расчеты описаны в подразделе 6.3). После выполнения программой расчетов в окне «Конструкции дорожной одежды» показано 4048 возможных её вариантов, стоимостью от 536 до 747 условных единиц.

Выделим наименее затратный вариант и нажмем «W Таблица» после чего программа создаст файл «Исходные данные для расчета конструкции дорожной одежды», содержание этого файла представлено в Приложении Б.

6.3 Расчет по упругому прогибу, по сдвигу, на растяжение при изгибе, на статическую нагрузку, проверка морозоустойчивости, расчет дренирующего слоя по принципу осушения

Выделим наименее затратный вариант и нажмем «Отчет…» после чего программа выведет результаты расчетов в следующем виде:

            Результаты расчета

    Район проектирования: карелия

    Название объекта: дорога

Категория дороги - 3.

Дорожно-климатическая зона - III-1

Тип местности по увлажнению - 3

Расстояние от уровня грунтовых вод до низа дорожной одежды  - 1,10  м

Тип дорожной одежды - капитальный

Тип нагрузки: А1(АК10)

        давление на покрытие, P - 0,60 МПа

        расчетный диаметр следа колеса, D - 37,00 см

Требуемый уровень надежности - 0.95

Коэффициент прочности - 1,17

Глубина промерзания грунта в районе проектирования - 1,00 м

Расчетные нагрузки

Группа расчетной нагрузки - A1(АК10)

Диаметр штампа расчетного колеса - 37,000 см

Приведенная интенсивность на год службы T=10 - 2000,000 авт/сут

Приведенная интенсивность на срок службы дорожной одежды T= 15 - 3221,020 авт/сут

Расчетное количество дней в году - 135

Суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки - 3514453,992

Конструкция дорожной одежды

1: h=5,00 см - "Асфальтобетон горячий плотный тип Б на вязком битуме БНД и БН марки: 40/60 E=4400 МПа"

2: h=8,00 см - "Асфальтобетон горячий плотный тип Б на вязком битуме БНД и БН марки: 60/90 E=3200 МПа"

3: h=8,00 см - "Асфальтобетон горячий пористый песчаный на вязком битуме БНД и БН марки: 40/60 E=2800 МПа"

4: h=20,00 см - "Щебень. фр. 40-80 мм легкоуплотн. (известн) с заклинк фракционированным мелким щебнем E=450 МПа"

5: h=55,00 см - "Песчаные основания песок крупный содержание пылевато-глинистой фракции: 5%"

6: h=100,00 см - "Грунт супесь пылеватая"

Расчетные характеристики материалов слоев

Слой 1: Gamma=2400,00, E1=4400,00, E2=1550,00, E3=6000,00, M=6,00, Alpha=5,60, R0=10,00

Слой 2: Gamma=2400,00, E1=3200,00, E2=1100,00, E3=4500,00, M=5,50, Alpha=5,90, R0=9,80

Слой 3: Gamma=2300,00, E1=2800,00, E2=900,00, E3=3600,00, M=4,50, Alpha=6,80, R0=8,30

Слой 4: Gamma=1600,00, E=450,00

Слой 5: Gamma=2000,00, E=130,00, C=0,00300, C_стат=0,00500, Phi=28,00, Phi_стат=34,00

Слой 6: W=0,761, E=36,66, C=0,00300, C_стат=0,01078, Phi=12,00, Phi_стат=34,78

Расчет по упругому прогибу

Минимальный требуемый модуль упругости - 295,54 МПа

E6 = 36,66 Мпа

E5-6 = 89,09 МПа

E4-6 = 160,39 МПа

E3-6 = 252,39 МПа

E2-6 = 377,96 МПа

E1-6 = 489,74 МПа

Общий расчетный модуль упругости - 489,74 МПа

Коэффициент прочности - 1,657

Требуемый коэффициент прочности - 1,170

Прочность обеспечена

Расчет по сдвигу

Давление от колеса на покрытие - 0,600 МПа

Расчет для слоя "Грунт супесь пылеватая"

E6 = 36,66

Толщина слоев - 96,0 см

Средний модуль упругости верхних слоев - 415,63 МПа

Общий модуль упругости нижних слоев - 36,66 МПа

Угол внутреннего трения, градусы - 12,00

Действующее активное напряжение сдвига - 0,00646 МПа

Kd = 1,0

Средняя плотность - 1995,83 кг/куб.м

Предельное активное напряжение сдвига - 0,01631 МПа

Требуемый коэффициент прочности - 1,000

Коэффициент прочности - 2,523

Расчет для слоя "Песчаные основания песок крупный содержание пылевато-глинистой фракции: 5%"

E6 = 36,66

E5-6 = 89,09

Толщина слоев - 41,0 см

Средний модуль упругости верхних слоев - 798,78 МПа

Общий модуль упругости нижних слоев - 89,09 МПа

Угол внутреннего трения, градусы - 28,00

Действующее активное напряжение сдвига - 0,01553 МПа

Kd = 2,0

Средняя плотность - 1990,24 кг/куб.м

Предельное активное напряжение сдвига - 0,01701 МПа

Требуемый коэффициент прочности - 1,000

Коэффициент прочности - 1,095

Прочность обеспечена

Расчет на растяжение при изгибе

Давление от колеса на покрытие - 0,600 МПа

Группа расчетной нагрузки - A1(АК10)

Диаметр штампа расчетного колеса - 37,000 см

Средний модуль упругости верхних слоев - 4514,29 МПа

E6 = 36,66

E5-6 = 89,09

E4-6 = 160,39

Общий модуль упругости нижних слоев - 160,39 МПа

Толщина слоев асфальтобетона - 21,0 см

Растягивающее напряжение в верхнем монолитном слое - 0,752 МПа

Прочность материала при многокр растяж при изгибе - 1,314 МПа

Требуемый коэффициент прочности - 1,000

Коэффициент прочности - 1,748

Прочность обеспечена

Расчет на статическую нагрузку

Давление от колеса на покрытие - 0,600 МПа

Расчет для слоя "Грунт супесь пылеватая"

E6 = 36,66

Толщина слоев - 96,0 см

Средний модуль упругости верхних слоев - 234,375 МПа

Общий модуль упругости нижних слоев - 36,662 МПа

Угол внутреннего трения, градусы - 34,777

Действующее активное напряжение сдвига - 0,00345 МПа

Kd = 1,0

Средняя плотность - 1995,83 кг/куб.м

Предельное активное напряжение сдвига - 0,02408 МПа

Требуемый коэффициент прочности - 1,000

Коэффициент прочности - 6,973

Расчет для слоя "Песчаные основания песок крупный содержание пылевато-глинистой фракции: 5%"

E6 = 36,66

E5-6 = 93,11

Толщина слоев - 41,0 см

Средний модуль упругости верхних слоев - 374,390 МПа

Общий модуль упругости нижних слоев - 93,112 МПа

Угол внутреннего трения, градусы - 34,000

Действующее активное напряжение сдвига - 0,01759 МПа

Kd = 2,0

Средняя плотность - 1990,24 кг/куб.м

Предельное активное напряжение сдвига - 0,02101 МПа

Требуемый коэффициент прочности - 1,000

Коэффициент прочности - 1,194

Прочность обеспечена

Проверка морозоустойчивости

Грунт супесь пылеватая

Номер грунта по пучинистости - 4

Допустимая величина морозного пучения - 4,0 см

Коэф. учит. влияние глубины залегания УГВ - 0,75

Коэф. завис. от степени уплотнения грунта - 1,00

Коэф. учит. влияние гранулометрич. состава - 1,10

Коэф. учит. влияние нагрузки от собств. веса - 1,05

Коэф. завис. от расчетной влажности грунта - 1,16

Средняя величина морозного пучения - 4,0 см

Требуемая толщина дорожной одежды - 92,6 см

Фактическая толщина дорожной одежды - 96,0 см

Морозоустойчивость обеспечена

Расчет дренирующего слоя по принципу осушения

Средний удельный приток воды - 4,00 л/кв.м

Коэффициент "пик" - 1,60

Коэффициент гидрологического запаса - 1,10

Коэффициент снижения притока воды - 1,000

Коэффициент накопл. воды на участ. вогн. проф. - 1,00

Удельный расчетный приток воды - 0,00704 л/кв.м

Толщина дренирующего слоя, насыщенного водой - 27,4 см

Требуемая толщина дренирующего слоя - 40,0 см

Толщина дренирующнго слоя достаточна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы ознакомились с основными алгоритмами подготовки исходных данных необходимых для проектирования Автомобильной дороги. Научились использовать программу Robur для проектирования автомобильной дороги. На основании полученных проектных данных построили план трассы, продольный профиль и его откорректированный вариант и список поперечных профилей. Выполнили выравнивание площадки под автомобильную площадку и рассчитали слои дорожной одежды. Данная программа позволяет автоматизировать следующие виды работ: обработка материалов геодезической съемки, проектирование городских улиц и загородных дорог, подготовка к выносу проекта в натуру, выполнение к контрольно-исполнительной съемке, - что облегчает работу инженера и экономит его время.

 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.       Федотов Г.А. Автоматическое проектирование Автомобильных дорог.

2.       Автоматическое проектирование Автомобильных дорог, под редакцией заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, д-ра техн. наук. проф. Г.А. Федотова и д-ра техн. наук. проф. П.И. Поспелова, МОСКВА 2007

3.       Проектирование оптимальных нежестких дорожных одежд, Тулаева А.Я. , Транспорт, 1977

4.       Системы автоматизированного проектирования: Учебн. пособие для ВУЗов: В 9 кн. Под ред. И.П. Норенкова. - М.: Высш. шк., 1986. - 159 с.

5.       Справочник по САПР/ А.П. Будя, А.Е. Кононюк, К.П. Куценко и др.; Под ред. В.И. Скурихина. - К.: Техника, 1988. - 375 с.

6.       Вермишев Ю.Х. Основы автоматизации проектирования. - М.: Радио и связь, 1988 - 288 с.

7.      Грувер М., Зиммерс Э. САПР и автоматизация производства: Пер. с англ. - М.: Мир, 1987. -   528 с.

8.      Корячко В.П. и др. Теоретические основы САПР: Учебник для ВУЗов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 400 с., ил.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Вариант № 11

Трасса: 206 - 152 - 227 - 171 - 73 - 56 - 8 - 163 - 160 - 252 - 49 - 131

Площадка для выравнивания: 102 - 107 - 164и - 58 - 89 - 102  

Луг : 

Земли заболоченные : 191 - 255 - 182 - 269 - 277 - 191

Забор металлический:

ЛЭП :  234 - 43 - 22 - 227

Вода с осокой : 122 - 272 - 153 - 172 - 191 - 122

Курган: 132 - 64 - 82 - 36 - 124

Яма : 42 - 55 - 96 - 144

Мельница:  300

Фонтан:  84 - 253

Скопление камней: 38 - 234 - 218 - 212

Леса саженые высокоствольные: 245 - 201 - 221 - 244 - 224 - 245

Лес естественный:  110 - 237 - 7 - 234 - 110

Подземные коммуникации:

Колодец: 

Забор каменный: 102 - 89 - 114 - 255 - 227

Скалы останцы:

Камни ориентиры:

Кабельные воздушные линии ЛЭП: 161 - 126 - 144

Кустарники:  140 - 121 - 122 - 140

Паром :

Растительность травяная:    217 - 256 - 255 - 152 - 217

Дорожная одежда:

1 Слой - асфальтобетон горячий, плотный, тип Б, на вязком битуме. Е = 4400 мПа

2 Слой - асфальтобетон горячий, плотный, тип Б,  на вязком битуме. Е = 3200 мПа

3 Слой - асфальтобетон горячий, пористый,  на вязком битуме. Е = 2800 мПа

4 Слой - щебень фракции фр. 40 – 80, Е = 450 мПа

5 Слой - песок крупный содержание пылевато-глинистой фракции: 5%"

6 Слой - грунт связный , супесь пылеватая

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

карелия

дорога

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА КОНСТРУКЦИИ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

Таблица 1

№ Слоя	Наименование	Модули упругости, МПа	Сдвиговые характеристики
Упругий прогиб	Сдвиг	Изгиб	Прочность на растяжение при изгибе, МПа	Угол внутреннего трения, град	Статический угол внутреннего трения, град	Сцепление, МПа	Статическое сцепление, МПа	Плотность, кг/м3	Коэффициент М	Коэффициент a	Влажность
1	Асфальтобетон горячий плотный тип Б на вязком битуме БНД и БН марки: 40/60 E=4400 МПа	4400	1550	6000	10,00	-	-	-	-	2400	6,00	5,60  -
2	Асфальтобетон горячий плотный тип Б на вязком битуме БНД и БН марки: 60/90 E=3200 МПа	3200	1100	4500	9,80	-	-	-	-	2400	5,50	5,90  -
3	Асфальтобетон горячий пористый песчаный на вязком битуме БНД и БН марки: 40/60 E=2800 МПа	2800	900	3600	8,30	-	-	-	-	2300	4,50	6,80  -
4	Щебень. фр. 40-80 мм легкоуплотн. (известн) с заклинк фракционированным мелким щебнем E=450 МПа	450	-	-	-	-	-	-	-	1600	-	-  -
5	Песчаные основания песок крупный содержание пылевато-глинистой фракции: 5%	130	-	-	-	28,00	34,00	0,00300	0,00500	2000	-	-  -
6	Грунт супесь пылеватая	37	-	-	-	12,00	34,78	0,00300	0,01078	-	-	-  0,761

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА

Таблица 2

№ слоя	Наименование	Толщина слоя, см	Показатель прочности	Стоимость, руб/м2
Критерий	Допустимое значение, МПа	Фактическое значение, МПа	К пр
1	Асфальтобетон горячий плотный тип Б на вязком битуме БНД и БН марки: 40/60 E=4400 МПа	5	Упругий прогиб	295,541	489,741	1,657	50,00
2	Асфальтобетон горячий плотный тип Б на вязком битуме БНД и БН марки: 60/90 E=3200 МПа	8					72,00
3	Асфальтобетон горячий пористый песчаный на вязком битуме БНД и БН марки: 40/60 E=2800 МПа	8	Растяжение при изгибе	1,314	0,752	1,748	64,00
4	Щебень. фр. 40-80 мм легкоуплотн. (известн) с заклинк фракционированным мелким щебнем E=450 МПа	20					100,00
5	Песчаные основания песок крупный содержание пылевато-глинистой фракции: 5%	55	Сдвиг	0,01701	0,01553	1,095	165,00
6	Грунт супесь пылеватая	100	Сдвиг	0,01631	0,00646	2,523	100,00

Суммарная толщина слоев:  196см

Общая стоимость:  551,00  руб/м²