Горлівка 2015

1 РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ МІСЬКОЇ ВУЛИЦІ

1.1 Обґрунтування технічних норм проектування проїзної частини вулиці

Величина максимально припустимого поздовжнього схилу вулиці, мінімально припустимі значення радіусів кривих у плані та вертикальних кривих призначаються за нормами ДБН В.2.3 – 5 – 2001 та ДБН 360 – 92. Проектування вулиці полягає в раціональному розташуванні вісі проїзної частини, визначенні кутів повороту в місцях зломів і розбивці горизонтальних кривих. Основні технічні нормативи відповідно до прийнятої класифікації міських вулиць і доріг приймаємо за таблицями 1.1, 1.2 [1].

Розрахункова швидкість – 60 км/год

Найменші радіуси вертикальних кривих: опуклих – 4000м; угнутих – 1000м

Найбільший поздовжній похил - 60‰

Найменші радіуси кривих у плані – 250м

Алгебраїчна різниця схилів – 10 і більше

Ширина полос руху – 3, 75м

Кількість полос руху - 2 – 4шт

Ширина тротуару –2, 25м

Похил проїзної частини і тротуару - 20‰

Похил газонів - 10‰

1.2 Розрахунок пропускної здатності однієї смуги руху

Пропускна здатність смуги руху розраховується за формулою:

(1.1)

де v – швидкість руху, v = 60 км/г = 16, 67 м/с;

t – проміжок часу між моментами гальмування двох автомобілів, що рухаються один за одним, t=0, 7 с;

g = 9, 81 м/с²;

φ – коефіцієнт зчеплення, φ = 0, 3;

i – поздовжній уклон, і = 0;

l – довжина транспортних засобів: для легкових l = 5м, для вантажних l=8м;

s – відстань між автомобілями після зупинки, s = 2м.

Для легкових автомобілів:

авт/год

Для вантажних автомобілів:

авт/год

При визначенні пропускної здатності смуги масового маршрутного транспорту, враховуючи автобуси, слід брати до уваги, що вона обумовлюється пропускною здатністю зупинок.

Пропускну здатність зупинки автобусу визначаємо за формулою:

(1.2)

де Т – увесь час, в ході котрого автобус знаходиться на зупинці, с,

Т = t₁ +t₂ +t₃ + t₄, (1.3)

де t₁ - час гальмування, с;

t₂ - час посадки та висадки пасажирів, с;

t₃ - час на подачу сигналу та закривання дверей, t₃ = 3с;

t₄ – час на звільнення зупинки, с.

(1.4)

де l₃ – “ проміжок безпеки ” між автобусами, l₃ = 10;

b – уповільнення гальмування, b = 1м/с².

(1.5)

де β – коефіцієнт, що враховує частку зайняття автобусу пасажирами, що входять та заходять, β = 0, 2;

λ – місткість автобусу, λ = 60 пасажирів;

t_o – час, що займає один вхідний або вихідний пасажир, t_o = 1, 5с;

К – кількість дверей для входу та виходу, К = 2.

(1.6)

де а – прискорення, а = 1м/с².

Увесь час займання автобусом зупинки

Т = 5 + 9 + 3 + 5 = 22с

Звідси пропускна здатність зупинки для автобуса дорівнює:

При визначенні пропускної здатності смуг проїзної частини треба враховувати, що розрахункова швидкість на перегоні не рівна фактичній швидкості зв’язку по вулиці. Реальна швидкість залежить від затримок транспорту у перехрестя.

Розрахункова пропускна здатність смуги між перехрестями дорівнює:

(1.7)

де α – коефіцієнт зниження пропускної здатності з врахуванням затримок на перехрестях.

(1.8)

де L_n – довжина між перехрестями, що регулюються, L_n= 780 м;

а – середнє прискорення руху з місця, а = 1 м/с²;

b – середнє уповільнення гальмування, b = 1 м/с²;

t_∆ - середня тривалість затримки перед світлофором,

(1.9)

де t_к – тривалість червоної фази, t_к = 15 с;

t_ж - тривалість жовтої фази, t_ж = 5 с,

с.

Для легкового та вантажного руху:

Для маршрутного транспорту коефіцієнт α не визначається.

Таким чином, розрахункова пропускна здатність однієї смуги проїзної частини легкового та вантажного транспорту складає:

N_лег=910∙ 0, 7=637 авт/год;

N_вант=870∙ 0, 7=609 авт/год

1.3 Визначення кількості смуг руху

Визначаємо кількість смуг. Кількість смуг для всіх типів транспорту розраховуємо по формулі:

(1.10)

де А – завдана інтенсивність руху транспорту по вулиці в одному напрямку в годину пік;

N – розрахункова пропускна здатність;

Таким чином, для пропуску легкових автомобілів необхідно:

смуги

для пропуску вантажних автомобілів:

смуги

для пропуску автобусів:

смуги

Пропуск транспорту заданої інтенсивності руху можуть забезпечити дві смуги руху:

n = 0, 71 + 0, 33 + 0, 31 = 1, 35~2

Виходячи зі складу транспортного потоку, приймаємо чотири смуги руху в кожному напрямку.

1.4 Перевірка пропускної здатності магістралі у перехрестя

Пропускна здатність вулиці у перехрестя в перерізі стоп - смуги перевіряється по формулі:

(1.11)

де N_r – пропускна здатність однієї смуги у перехрестя;

t_п – інтервал проїзду перехрестя, t_п = 3 с;

t₃ – тривалість зеленої фази світлофора, t₃ = 30 с;

v_п – швидкість проходження автомобілями перехрестя, v_п = 18 км/г= 5 м/с;

а – прискорення автомобіля, а = 1 м/с²;

Т_ц – тривалість циклу світлофора, Т_ц = 55 с,

N_r = авт/год

Враховуючи необхідність забезпечення лівих та правих поворотів на перехресті, що потребують спеціальних смуг проїзної частини, для визначення пропускної здатності вулиці використовуємо формулу:

(1.12)

де N_р – пропускна здатність вулиці в перерізі стоп – смуги, авт/г;

1, 3 – коефіцієнт, що враховує лівозворотнній та правозворотній рух;

n – кількість смуг, n = 4,

N_р = 1, 3ּ 600(4 - 2) = 1560 авт/год

Для порівняння пропускної здатності в даному випадку приведемо всі задані типи транспорту до легкового автомобіля:

Легкові автомобілі – 450·1=450 авт/год

Вантажні автомобілі – 200·2=400 авт/год

Автобуси – 50·2, 5=125 авт/год

Σ = 975 авт/год

4 смуги N_p =1560 авт/год

Остаточно приймаємо чотири смуг руху.

Таким чином, пропускна здатність вулиці в перерізі стоп – смуги забезпечує проходження транспортного потоку заданої інтенсивності.

1.5 Встановлення ширини проїзної частини

Визначаємо ширину проїзної частини вулиці в кожному напрямку:

B_пч = b∙ n (1.13)

де b – ширина однієї смуги руху, b = 3, 75 м;

n – кількість смуг, n = 5;

Загальна ширина проїзної частини в кожному напрямку дорівнює:

В_пч = 3, 75∙ 4 =15 м.

Отже в двох напрямках 30 м.

1.6 Встановлення ширини тротуару

Ширина ходової частини тротуару дорівнює:

В_т = b∙ n, (1.14)

де b – ширина однієї смуги ходової частини тротуару, b = 0, 75 м;

n – кількість смуг,

(1.15)

де N_п– задана інтенсивність руху пішоходів в кожному напрямку, N_п=6700л.;

1000 – пропускна здатність однієї смуги тротуару.

≈ 6смуг

В = 0, 75ּ 6 = 4, 5 м.

Отже в двох напрямках 9м.

1.7 Встановлення ширини смуг зелених насаджень

Ширина смуги зелених насаджень дорівнює:

В_зн = В - В_пч – В_т, (1.16)

В_зн = 40 – 30 – 9 = 1 м.

1.8 Вибір поперечного профілю

Для зазначених у завданні умов руху обираємо поперечний профіль вулиці з

найбільш поширених типів поперечних профілів за ДБН В. 2.3. - 5 – 2001.

Поперечний профіль проїзної частини приймаємо параболічного обрису. Такий профіль найкраще відповідає вимогам водовідводу, тому що забезпечує швидше стікання води з проїзної частини до лотків і дощових приймальних колодязів.

Будуємо поперечний переріз вулиці в масштабі 1: 200 (рис. 1.1)

2 ПРОЕКТУВАННЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ПЛАНУВАННЯ

2.1 Мета і задачі вертикального планування

Вертикальне планування - це інженерний захід щодо штучної зміни і перетворення існуючого рельєфу місцевості. Основна мета вертикального планування полягає в створенні поверхонь, що задовольняють вимогам забудови й інженерного благоустрою міських територій.

Основними задачами вертикального планування є:

а) організація стоку поверхневих вод із міських територій;

б) забезпечення припустимих уклонів вулиць, площ і перехресть для безпечного і зручного руху транспорту і пішоходів;

в) створення сприятливих умов для розміщення будинків і прокладки підземних інженерних мереж;

г) організація рельєфу при наявності несприятливих фізико-геологічних процесів;

д) надання рельєфу найбільшої архітектурної виразності.

2.2 Схема вертикального планування

Схема вертикального планування розробляється на аркуші А4 в М 1: 5000. Мікрорайон повинен бути розташован паралельно рамкам аркушу.

При упорядкуванні схеми вертикального планування визначають проектні (червоні) відмітки в точках перетину вісей вулиць на перехрестях, у місцях різкої зміни рельєфу по трасі вулиць, проектні поздовжні уклони. Робочі відмітки повинні знаходитись в межах ±0, 5м

На схемі показати напрямок уклону стрілками. Найменший допустимий повздовжній уклон 4‰. Уклони повинні бути цілими.

Схема вертикального планування наведена на рис. 2.1.

2.3 Поздовжній профіль вулиці

Поздовжній профіль проектуємої вулиці будується по плану в горизонталях. На плані в горизонталях проектуємої вулиці встановлюють початок і кінець проектуємої ділянки. Початкова точка приймається за нульовий пікет. Відстань початкової і кінцевої точки 25 – 50м від перехрестя. По вісі розбивається пікетаж, довжина пікетів 50м. Відмітка поверхні землі на пікетах визначається шляхом інтерполяції і заноситься у відповідну графу поздовжнього профілю. За чорними відмітками на поздовжній профіль наносять у відповідному масштабі лінії рельєфу місцевості (чорна лінія). Масштаби приймаються: горизонтальний 1: 2000, вертикальний 1: 200, геологічний 1: 50. Основні вимоги: проектна лінія вісі вулиці повинна проходити в невеликих виїмках; проектну лінію необхідно ув’язати з вертикальним плануванням. Поздовжній уклон не повинен перевищувати припустимих величин (максимальний 40 ‰, мінімальний 4 ‰). В переломи проектної лінії вписують вертикальні криві. На магістралях загальноміського значення вертикальні криві не потрібні при алгебраїчній різниці уклонів 7 ‰ і менше. Нормативні величини найменших радіусів вертикальних кривих для вулиць міського значення: опуклих R_oп=6000 м, увігнутих Rув=1500м.

Побудуємо поздовжній профіль ділянки міської вулиці дод. А.

2.4 Метод проектних горизонталей

Після розробки схеми вертикального планування детальну переробку вертикального планування виконують методом проектних (червоних) горизонталей, що наносяться на геодезичну основу з показаними на ній вулицями, будинками, площадками й іншими елементами.

Червоні горизонталі відрізняються від горизонталей існуючого рельєфу і показують проектуємий рельєф території, тобто поверхню, перетворену з метою планування, забудови і благоустрою. Червоні горизонталі проектуємо з шагом h=0, 2 м

2.4.1 Проробка поперечного профілю вулиці

Рисунок 2.2 – Схема поперечного профілю вулиці

Проектування ВП у червоних горизонталях починають із визначення поперечного профілю вулиць. Як видно з рис 2.2, перевищення вісі вулиці над лотком дорівнює:

h₁ = aּ i_n (2.1)

h₁ = 15∙ 0, 020 = 0, 3 м,

Висоту бортового каменю на вулицях і площах приймають h₂=0, 15 м.

Перевищення газону над бортовим каменем дорівнює:

h₃ = bּ i_газ (2.2)

h₃ = 4, 5∙ 0, 020 = 0, 009 м,

Перевищення тротуару над верхньою частиною газону дорівнює

При симетричному поперечному профілі рівновіддалені від вісі точки мають рівні відмітки.

2.4.2 Визначення зсувів та стрибків

Проектна горизонталь, що проходить по площині вулиці, буде мати зсуви в характерних точках поперечного профілю.

Розміри зсувів визначаються за схемою (рис. 2.2):

Зсуву від вісі вулиці до бордюру:

, (2.4)

.

Стрибок за рахунок бордюру:

(2.5)

.

Зсув від бордюру до бордюри:

(2.6)

.

Відстань між горизонталями:

(2.8)

де h_ш – шаг між горизонталями, h_ш=0, 2 м.

.

2.4.3 Градуювання вулиці

Задачею градуювання є знаходження першої від вісі перехрестя горизонталі. Ця горизонталь повинна бути кратною шагу горизонталей h_ш=0, 2 м.

Рисунок 2.3 – Схема градуювання

h^’=192, 89-192, 80=0, 09 м,

(2.9)

2.4.4 План вертикального планування

План вертикального планування виконується на листі ватману розміром А4 на 4 в масштабі М1: 500.

На плані показують проїзну частину, тротуари, газони, перехрестя з однієї сторони, червону лінію. Вістря горизонталей спрямовано униз по уклону.

План вертикального планування наведений у додатку Б.

3 ВОДОВІДВІД З МІСЬКИХ ТЕРИТОРІЙ

3.1. Принципи проектування міських водостоків

При проектуванні водовідводу в населених пунктах в першу чергу встановлюють напрямок основних водних магістралей. Магістраль зачиненого водостоку влаштовують у напрямку вулиці паралельно забудови.

При поверхневій або відкритій системі воду відводять по лотках або канавах. При закритій системі вода збирається в лотках проїзної частини, стікає у водоприймальні колодязі, що влаштовуються в лотках і потім по трубах підземного водостоку відводиться в тальвеги або водостоки.

Мінімальний ухил лотків 3-5 ‰, мінімальний ухил труб 7 ‰. Швидкість течіі води в трубах повинна бути не менш ніж 0, 75 м/с та не більше 7 м/с

3.2. Розрахункові витрати дощових вод

Елементи водостічної мережі в міських умовах розраховують за методом граничних інтенсивностей. Метод граничних інтенсивностей полягає в тому, що розрахункова інтенсивність дощу приймається відповідною тривалості дощу, рівної часу протікання води від найбільше віддаленої межі басейну до розрахункового перетину. Послідовність розрахунку слідуючи:

Визначаємо розрахункову витрату дощових вод:

(3.1)

де β – коефіцієнт, що враховує заповнення липневої мережі, β =0, 7;

q_r – витрата дощової води:

, (3.2)

деz_mid - середнєзначення коефіцієнтастоку, що залежить від характеристики поверхні стоку і визначається за табл. 3.1 і 3.2[4];

Кровля будівель та споруд 15%,

Асфальтобетонне покриття 20%,

Доріжки та майданчики 20%,

Газони та зелені насадження 45%

A - параметр, визначаємий за формулою:

, (3.3)

деq₂₀ - інтенсивність дощу, л/с на I га для даної місцевості при тривалості зливи 20 хв q₂₀=100 для Правобережжя;

n - показник ступеню, для Правобережжяn = 0, 71

m_r - середня кількість дощів за рік, для ПравобережжяУкраїни - m_r=110;

Р - період однократного перевищення розрахункової інтенсивності дощу, Р = 2;

γ - показник ступеню, для Правобережжя України 1, 54;

F - розрахункова площа стоку, га, (за завданням), F=17, 1 га;

t_r - розрахункова тривалість дощу, хв, що визначається за формулою:

t_r= t_con + t_can + t_p, (3.4)

де t_con - час протікання води до лотка, t_con=10 хв;

t_сап- час протікання води по вуличних лотках до дощоприймальника:

, (3.5)

де 1_саn - довжина ділянок лотків, м;

ν _can - розрахункова швидкість течії на ділянці, м/с;

t_p - час протікання води по трубах до розраховуємого перерізу:

, (3.6)

де l_p - довжина розрахункових ділянок колектора;

ν _р - розрахункова швидкість течії на ділянці, м/с.

хв.

хв.

≈ 20 хв.

л/с

м³/с.

3.3 Встановлення глибини укладки колектора та середнього уклону

Мінімальна глибина укладки колектору визначається по формулі:

H=Z+0, 3, (3.7)

де Z-глибина промерзання, Z=0, 85 м

Н=0, 6+0, 3=0, 9 м

3.4 Підбір діаметру труби колектора

Розраховуємо модуль витрати К:

, (3.8)

м³/с

По значенню К та таб. 6.6 [4] підбираємо діаметр труби колектору, та швидкість води у колекторі: D=0, 7 м; W=22, 68 м/с; К=5, 7 м³/с.

Перевіряємо пропускну здібність для вибраного діаметру труби:

м/с

що входить в припустимі межі: ν _min=0, 75м/с< ν =2, 81м/с< ν _max=7, 0 м/с.

Рисунок 3.1 – схема уклонів колектора

3.4 Лівнеприйомники та смотрові колодязі

)

де h=0, 2м – максимальна висота бортового каменю;

h₁=0, 08м – мінімальна висота бортового каменю;

і₀ =0, 004 – поздовжній уклон лотка;

і – поздовжній уклон вулиці.

Для дільниці з і=0, 002

м

м

L = l₁+l₂ = 20+60 = 80 м

Список літератури

1. Державні будівельні норми України. Споруди транспорту. Вулиці та дороги населених пунктів: ДБН В. 2. 3-5-2001/ Держбуд Укриїни: Введ. 01.10.01. – Київ.: 2001. – 40 с.

2. Державні будівельні норми України. Містобудування. Планування і забудова міських і сільських поселень: ДБН 360-92**/ Держбуд України.

3. Дердавні будівельні норми України. Споруди транспорту. Автомобільні дороги. ДБН В. 2. 3-4-2000. – Чинні від 01.07.2000. – К.: Держбуд України, 2000. – 118 с.

4. Методичні вказівки до виконання курсової роботи на тему ”Проект міської вулиці” 1993 р.

5. Строительные нормы и правила. Канализация. Внешние сети и сооружения: СНиП 2.04.03-85 / Гострой СССР: Введ. 01.01.86. - М.: 1986.- 73 с.

6. Строительные нормы и правила. Строительная климатология и геофизика: СНиП 2.01.07-82 /Госстрой СССР: Введ. 01.01.84. - Г.: 1983. - 136 с.