Построение схемы транспортных связей

Исходя из взаимного расположения заданных грузооборотных пунктов и схемы транспортных связей, выбирают наиболее выгодные направления проектируемых трасс дорог в плане. При этом для узловых точек с несколькими направлениями грузоперевозок наиболее выгодное направление основной магистрали может быть определено графическим методом отыскания равнодействующей многоугольника сил. Далее по ним на карте размещают трассы основной и подъездных дорог, учитывая при этом местные природные условия (рельеф местности, гидрографию, размещение сельскохозяйственных земель, населенных пунктов и существующих дорог, технико-эксплуатационные и экономические требования, предъявляемые к строительству дорог.

Трассы дорог необходимо стремиться проектировать по кратчайшим расстояниям между заданными пунктами, совмещать с существующими дорогами (сохраняемыми на перспективу), границами землепользований, севооборотов, располагать в сухих, незатопляемых местах с равнинным рельефом и прочными грунтами, правильно вписывать в ландшафт местности, по возможности обходить водотоки или пересекать их в наиболее узких местах с удобными подходами. Пересечения проектируемых трасс дорог с существующими должны выполняться под углом не менее 45°, располагаться на прямых участках пересекающихся дорог. Пересечения с водотоками, болотами и другими водными препятствиями необходимо предусматривать в наиболее узких местах. Не следует совмещать трассы дорог с жилыми улицами, занимать под ними ценные земли, прокладывать через государственные заповедники и заказники, зоны, отнесенные к памятникам природы и культуры. При проектировании трасс дорог должны учитываться вопросы охраны природной среды.

Разработанные варианты показывают на карте в виде прямолинейных отрезков, сопряженных между собой. Проектные решения размещения трасс дороги сопоставляются с природоохранными, эксплуатационно-техническими и экономическими требованиями.

По природоохранным требованиям лучшим будет вариант при меньшей длине трассы и площади занимаемых земель под дорогой, которая хорошо вписывается в ландшафт местности, не расчленяет массивы сельхозземель и лесов, сохраняет местный природный ландшафт.

Оценка вариантов размещения трассы дороги в плане

И выбор лучшего решения

Наметив положение трасс дорог на плане, производят их разбивку на отдельные отрезки (титулы). При этом примыкания или пересечения дорог (вне населенных пунктов) обозначаются на карте цифрами или буквами (они будут служить наименованиями отдельных участков дорог).

По запроектированным вариантам дороги (титулам) определяют основные показатели: протяженность, объем перевозимых грузов, интенсивность движения и др. (табл. 1.1).

Таблица 1.1. Основные показатели запроектированных дорог (по вариантам)

Для установления технической категории и технико-экономических параметров проектируемой дороги по вариантам определяют среднесуточную перспективную интенсивность движения автомобилей по каждому титулу дороги за наиболее напряженный период по формуле

                                                      ,                                (1.1)

 (табл. 1.2) устанавливают техническую категорию каждого где N – расчетная интенсивность движения по дороге, авт/сут;

Q – перспективная грузонапряженность дороги (титула), т/год;

f – коэффициент неравномерности перевозок по сезонам (месяцам), 2–3;

k – коэффициент, определяющий повторные, безобъемные и неучтенные перевозки и переезды, 1,2–1,4;

t – число дней сельскохозяйственных перевозок в году (200 дней);

– коэффициент использования пробега автомобиля, 0,6;

– коэффициент использования грузоподъемности автомобиля, 0,8–0,9;

P – средняя грузоподъемность автомобиля, 3–5 т.

На основании полученной интенсивности движения, основных нормативных показателей титула и в целом запроектированной дороги. Они отражаются в табл. 1.1.

Таблица 1.2. Основные технические нормативы для местных дорог

(ТКП 45-3.03-96–2008 (02250) и ТКП 45-3.03-19–2006 (02250)) [1, 2, 5]

Окончание табл. 1.2

Для оценки размещения вариантов трассы дороги в плане определяют и анализируют их эксплуатационно-технические и экономические показатели, рассчитывают экономическую эффективность строительства.

Оценка запроектированных вариантов трассы дороги по эксплуатационно-техническим показателям включает установление их протяженности и извилистости в плане (коэффициент развития трассы), общей площади земель под дорогой, в том числе пахотных и луговых, проектируемого минимального радиуса горизонтальных кривых в плане, максимального продольного уклона местности по трассе, числа пересечений (примыканий) с существующими и проектируемыми дорогами, пересечений водотоков, количества мостов и труб, их длины, условий движения и др.

Эксплуатационно-технические показатели оценки вариантов размещения трассы дорог отражаются в табл. 1.3.

Таблица 1.3. Оценка вариантов по эксплуатационно-техническим

Показателям

Окончание табл. 1.3

В состав определяемых экономических показателей входят капитальные затраты, ежегодные затраты и сбережения, приведенные затраты и срок окупаемости капиталовложений.

Капитальные затраты включают: стоимость строительства дороги, инженерных сооружений (мостов и труб), расходы, связанные с отводом земель под дорогу.

Стоимость строительства дороги определяется по формуле

                                                                         ,                                                                          (1.2)

где L_д – протяженность запроектированной дороги, км;

с₁– стоимость строительства 1 км дороги, руб. (у.е).

Стоимость строительства инженерных сооружений рассчитывается по формуле

                                                            ,                                                                                 (1.3)

где L_c – длина инженерного сооружения (моста, трубы), пог. м;

c₂ – стоимость строительства 1 погонного метра инженерного сооружения, руб. (у.е.).

Затраты, связанные с отводом земель под дорогу (потери сельскохозяйственного производства), находятся по формуле

                                                           ,                                                                              (1.4)

где S_д– площадь сельскохозяйственных земель, отводимая под дорогу, га;

с₃– нормативная стоимость освоения новых земель взамен изымаемых сельскохозяйственных для несельскохозяйственных нужд, руб/га, (у.е/га);

k_n – повышающий коэффициент.

Исходные данные (с₁, c₂) принимаются из табл. 1.4, а показатели с₃ и k_n задаются преподавателем.

Таблица 1.4. Дорожно-транспортные затраты, у.е.

Значения определяемых показателей приводятся в табл. 1.5.

Таблица 1.5. Оценка вариантов по экономическим показателям, руб. (у.е.)

Суммарные капитальные затраты (K_c) рассчитываются по формуле

                          .                                             (1.5)

Ежегодные затраты включают затраты на эксплуатацию дорог (R), затраты на перевозки грузов (P), амортизационные отчисления (А) в связи с эксплуатацией автомобильной дороги и инженерных сооружений (мостов, труб), земельный налог (З_н).

Затраты на эксплуатацию дорог можно определить по формуле

                                            ,                                      (1.6)

где – протяженность i-й запроектированной дороги, км;

r_i  – годовые затраты на содержание и ремонт i-й дороги, руб. (у.е.)/км.

Затраты на перевозки грузов (P) рассчитываются по формуле

                                                        ,                                        (1.7)

где Q_i – вес перевозимых грузов по i-й дороге, титулу, т;

l_i  – расстояние перевозки грузов по i-й дороге, титулу, км;

c_i  – стоимость перевозки 1 т груза по i-му титулу, руб. (у.е.)/т·км.

Амортизационные отчисления в связи с эксплуатацией дороги находятся по формуле

                                    ,                                    (1.8)

где α₁ и α₂– норма амортизационных отчислений на полное восстановление основных фондов;

K₁ и K₂– то же, что и в формулах (1.2) и (1.3).

Земельный налог, ежегодно взымаемый с дорожных организаций за земли, занятые под дорогой, определяется по нормативным ставкам за 1 га по формуле

                                      ,                                      (1.9)

где – площадь земель под дорогой, га;

n_i – нормативная ставка земельного налога за 1 га земель, руб. (у.е.).

Суммарные ежегодные затраты находятся по формуле

                            .                               (1.10)

Суммарные приведенные затраты (З_n) определяются по формуле

                        ,                         (1.11)

где Е_н – нормативный коэффициент эффективности капиталовложений. Для внутрихозяйственных дорог он принимается равным 0,05, для дорог общего пользования – 0,10;

К_с – суммарные капитальные затраты, руб. (у.е.);

С_с – суммарные ежегодные затраты, руб. (у.е.).

При использовании запроектированной автомобильной дороги будут иметь место ежегодные сбережения, включающие сбережения на перевозки грузов (Э₁), эксплуатацию автомобильных дорог (Э₂), дополнительный доход (убытки) вследствие уменьшения (увеличения) площадей сельскохозяйственных земель из-под дорог (Э₃) и сбережения в результате более полного использования автотранспорта в течение года, улучшения культурно-бытовых и административных связей, активизации хозяйственной деятельности (Э₄). Значения перечисленных сбережений можно найти по соответствующей формуле.

Сбережения на перевозку грузов можно рассчитать следующим образом:

                         ,                        (1.12)

где Q_i  – вес перевозимых грузов по i-й дороге, перегону, т;

и – расстояние перевозки грузов по i-й существующей и запроектированной дороге, перегону, км;

c_i – стоимость перевозки 1 т груза по i-й дороге, руб. (у.е.)/т·км.

Экономию (перерасход) на эксплуатацию дорог (Э₂) можно определить по формуле

                             ,                           (1.13)

где и – соответственно протяженность существующих и запроектированных i-х дорог, км;

r_i – то же, что и в формуле (1.6).

Величину экономии (убытка) вследствие уменьшения (увеличения) площадей сельскохозяйственных земель под дорогами (Э₃) определяют как доход (убыток), получаемый как разность площадей под существующими и проектируемыми дорогами по вариантам:

                                     ,                             (1.14)

где S_c и S_n – площади сельскохозяйственных земель под существующими и проектируемыми дорогами, га;

проектное решение, является срок окупаемости капиталовложений D – доход с 1 га сельскохозяйственных земель, руб. (у.е.).

Сбережения, получаемые в результате более полного использования автотранспорта в периоды распутиц, улучшения культурно-бытовых и административных связей, активизации хозяйственной деятельности Э₄, можно условно принять в размере 20–30 % от общей экономии (Э₁) и (Э₂).

Общая годовая экономия на транспортных и других расходах (Э_общ), получаемая в результате использования запроектированной дороги, выражается формулой

                              .                      (1.15)

Окончательным показателем, характеризующим в строительство дорог (лет):

                                 ,                                        (1.16)

где K_c – то же, что и в формуле (1.11);

Э_общ – то же, что и в формуле (1.15).

Лучшим вариантом размещения трассы дороги является тот, который имеет меньший срок окупаемости капитальных затрат.

Для внутрихозяйственных дорог срок окупаемости капиталовложений не должен превышать 20 лет, для дорог общего пользования – 10 лет.

Оценку разработанных вариантов размещения трассы дороги по экономическим показателям с использованием изложенной методики можно выполнить на компьютере по разработанной на кафедре программе.

Определение параметров круговых кривых в плане

И их вписывание

На изломах трассы дороги устанавливают положение углов поворота (α) между продолжением предыдущей и последующей прямой. Величину углов поворота определяют по карте с помощью транспортира (рис. 1.2).

Далее устанавливаются элементы круговой кривой: K – длина кривой, Т – тангенс, Б – биссектриса, Д – домер. Для этого необходимо задаться радиусом. Радиусы круговых кривых назначают в зависимости от категории дороги и местных условий. Малые радиусы ухудшают эксплуатационные показатели дороги, поэтому их проектируют только в исключительных случаях: при сложном рельефе, обходе ценных земель, в пределах населенных пунктов и др.

Минимальное значение радиуса вписываемой кривой (R) принимается с учетом категории проектируемой дороги в соответствии сТКП 45-3.03-19 – 2006 (02250) (табл. 1.2). Однако если позволяют топографические и другие условия, необходимо вписывать круговые кривые с наибольшими радиусами. После уточнения положения трассы на карте, используя специальные таблицы [10] или формулы (1.17–1.20), определяют элементы кривых (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Элементы горизонтальной круговой кривой

Длина круговой кривой (K) рассчитывается по формуле

                   ,                                              (1.17)

где R – радиус круговой кривой, м;

 α– угол поворота, град;

 π – число, приблизительно равное 3,14.

Значение тангенса (T) находится по формуле

                                              ,                                         (1.18)

где R и α – то же, что и в формуле (1.17).

Биссектриса (Б) определяется из выражения

                                        .                               (1.19)

Значение домера (Д)

                                          .                                         (1.20)

Последовательность вписывания горизонтальной кривой состоит в следующем (рис. 1.2):

1. От вершины угла (ВУ) поворота по трассе дороги откладывают вперед и назад величины тангенсов (Т) и определяют положение начала и конца кривой (НК и КК).

2. Строят биссектрису угла, смежного с углом α. Отложив от вершины угла по биссектрисе значение Б, находят середину кривой (СК).

3. Отложив от центра кривой по биссектрисе кривой значение R, получают центр вписываемой горизонтальной кривой О.

4. Принятым радиусом (R) через точки начала (НК), середины (СК) и конца кривой (КК) вписывают горизонтальную кривую.

Определение параметров горизонтальных кривых в плане возможно выполнять с использованием специального программного обеспечения и ПЭВМ. Так, программа «CircPro» (Расчет автодорожных закруглений) предназначена для расчетов основных элементов и детальной разбивки различных типов автомобильно-дорожных закруглений. Модуль программы работает в среде операционной системы Windows 95 и выше.

Мы поможем в написании ваших работ!