1552

Федеральное агентство по образованию

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)

Кафедра проектирования автомобильных дорог

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсовой работы

«Основы проектирования автомобильных дорог»

по дисциплине «Автомобильные дороги»

Составитель А.Г. Малофеев

Омск Издательство СибАДИ

2007

61

УДК 625.72 : 681.5 ББК 39.311

Рецензент канд. техн. наук, доц. кафедры «Строительство и эксплуатация дорог» СибАДИ В.Г. Степанец

Работа одобрена научно-методическим советом специальности 270501 и 270113 в качестве методических указаний для студентов специальности 270201 «Мосты и транспортные тоннели» и 270113 «Механизация и автоматизация строительства».

Методические указания к выполнению курсовой работы «Основы проектирования автомобильных дорог» по дисциплине «Автомобильные дороги» / Сост. А.Г. Малофеев. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2007. – 73 с.

Даны рекомендации по выполнению курсовой работы по основам проектирования автомобильных дорог общего пользования. Подробно описана последовательность назначения категории дороги, расчета основных параметров. Детально рассмотрены вопросы проектирования плана трассы и продольного профиля дороги. Приведены материалы необходимые для проектирования поперечных профилей земляного полотна с использованием типовых проектов, и расчет объемов земляных работ.

Представлен порядок выполнения проектирования продольного профиля и подготовки графической документации.

Использование методических указаний позволяет на практике изучить и освоить методику проектирования автомобильных дорог.

Методические указания будут полезны студентам при выполнении курсовых и дипломных проектов, а также инженерам-проектировщикам при проектировании дорог.

Табл. 31. Ил. 9. Библиогр.: 12 назв.

Составитель А.Г.Малофеев, 2007

62

ВВЕДЕНИЕ

Автомобильная дорога – комплекс инженерных сооружений, предназначенный для экономичной перевозки автомобилями пассажиров и грузов и обеспечивающий круглогодичное, круглосуточное, непрерывное, безопасное и удобное движение легковых автомобилей с расчетными скоростями и грузовых автомобилей с заданными нагрузками. Автомобильная дорога представляет комплекс сооружений, который включает саму дорогу, мостовые переходы, путепроводы на пересечениях с другими автомобильными и железными дорогами, эстакады, автовокзалы, станции по обслуживанию транспортных средств и пассажиров, систему управления дорожным движением.

При строительстве автомобильных дорог и мостовых переходов необходимо учитывать множество факторов, влияющих на такие показатели, как долговечность, удобство, а самое главное – безопасность движения. К таким факторам в первую очередь относятся природные условия (климат, рельеф, растительность, геология, гидрография). Это влияние бывает настолько велико, что при строительстве приходится полностью менять технологический процесс.

Инженеры-мостовики могут в совершенстве: владеть приёмами выбора трассы дороги на подходах к искусственным сооружениям и сбора полевых данных, необходимых для обоснования проектных решений; уметь назначать конструктивные элементы дорог, обеспечивать рациональное сопряжение автомобильных дорог с искусственными сооружениями, обеспечивать удобство, безопасность и экономичность грузовых и пассажирских перевозок; предусматривать широкое использование местных строительных материалов и побочных продуктов промышленности; обладать знаниями методов техникоэкономической оценки и сравнения вариантов проектных решений, позволяющих выбирать наиболее оптимальные решения для заданных конкретных условий.

Курсовая работа по дисциплине «Автомобильные дороги» выполняется с целью закрепления знаний по принципам трассирования по карте и проектирования продольного и поперечного профилей дороги, назначению конструкций дорожной одежды, определению объемов строительных работ.

63

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА ДОРОГИ

Всоответствии с заданием на курсовое проектирование и топографической картой (прил. А) необходимо привести характеристику природных условий района строительства. В зависимости от района устанавливаются исходные данные для проектирования земляного полотна и дорожной одежды. К характеристикам района относятся: географическое положение, экономические условия, климат, рельеф, геология, гидрология, гидрогеология, почвенно-грунтовые условия, растительность.

Характеристики района строительства можно получить из литературных источников (энциклопедий, энциклопедические словарей, справочников, отдельных брошюр и т.д.). По многим областям России можно использовать подборки библиотеки СибАДИ.

Из СНиП 23-01-99 [2] или СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика» необходимо выбрать данные по среднемесячной температуре воздуха, по направлениям скорости и повторяемости ветра. Эти данные оформляются в виде таблиц, дорожноклиматического графика и розы ветров для января и июля.

Следует привести данные по распределению видов и количества осадков по месяцам, глубине промерзания, наибольшей высоте снежного покрова. По СНиП 2.05.02-85 [1] определить дорожноклиматическую зону и подзону района строительства.

Дорожно-климатические характеристики района строительства представить в виде дорожно-климатического графика (прил. Б).

Внижней части графика приводят данные по продолжительности выполнения работ по группам (табл. 1.1).

Вусловном масштабе приводят две розы ветров для июля и января по скорости и повторяемости ветра (прил. В).

Используя топографическую карту к заданию на проектирование, дать характеристику рельефа участка проектирования. Для этого учесть масштаб карты и расстояние между сечениями рельефа по горизонталям (Задание на курсовое проектирование).

Взависимости от уклона поверхности к трудным участкам пересеченной местности относится рельеф, прорезанный часто чередующимися глубокими долинами, с разницей отметок долин и водоразделов более 50 м на расстоянии не свыше 0,5 км, с боковыми глубокими

64

балками и оврагами, с неустойчивыми склонами. К трудным участкам горной местности относятся участки перевалов через горные хребты и участки горных ущелий со сложными, сильноизрезанными или неустойчивыми склонами.

Инженерно-геологические, гидрологические и гидрогеологические условия района строительства берут из географических справочников. Для характеристики грунтовых условий и глубины залегания грунтовых вод используют исходные данные из задания на проектирование.

Задание на проектирование и топографическая карта, дорожноклиматический график, розы ветров, ведомость углов поворота, прямых и кривых, продольный и поперечные профили, таблицу объемов земляных работ помещают в приложение. Графики выполняют на листах формата А4 с использованием графических редакторов.

65

2. НАЗНАЧЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ КАТЕГОРИИ ДОРОГИ. РАСЧЕТ И ОБОСНОВАНИЕ НОРМАТИВОВ

НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Автомобильные дороги на всем протяжении или на отдельных участках подразделяют на категории в зависимости от перспективной (на 20 лет) интенсивности движения согласно [11] табл. 2.1.

Коэффициенты приведения интенсивности движения различных транспортных средств к легковому автомобилю следует принимать по табл. 2.2.

Расчетную интенсивность движения следует принимать суммарно в обоих направлениях на основе данных экономических изысканий. При этом за расчетную надлежит принимать среднегодовую суточную интенсивность движения за последний год перспективного периода, а при наличии данных о часовой интенсивности движения – наибольшую часовую интенсивность, достигаемую (или превышаемую) в течение 50 ч за последний год перспективного периода, выражаемую в единицах, приведенных к легковому автомобилю.

Таблица 2.1

Техническая классификация автомобильных дорог общего пользования

66

Перспективный период при проектировании дорожных одежд следует принимать с учетом межремонтных сроков их службы.

За начальный год расчетного перспективного периода следует принимать год завершения разработки проекта дороги (или самостоятельного участка дороги).

При определении технической категории автомобильной дороги интенсивность движения выражается в приведенных (к легковому автомобилю) единицах в сутки. Для перевода физических автомобилей к приведенным используют коэффициенты приведения (см. табл. 2.2). По полученной интенсивности на перспективный срок принимают категорию дороги и назначают расчетные скорости движения и геометрические параметры при проектировании плана и продольного профиля.

Основные параметры поперечного профиля проезжей части и земляного полотна автомобильных дорог в зависимости от их категории [12] принимают по табл. 2.3.

Таблица 2.2

Коэффициенты приведения различных транспортных средств к легковому автомобилю

1.При промежуточных значениях грузоподъемности транспортных средств коэффициенты приведения следует определять интерполяцией.

2.Коэффициенты приведения для автобусов и специальных автомобилей следует принимать как для базовых автомобилей соответствующей грузоподъемности.

Ширина насыпей автомобильных дорог поверху на длине не менее 10 м от начала и конца мостов, путепроводов должна превышать

67

расстояние между перилами моста, путепровода на 0,5 м в каждую сторону. При необходимости следует производить соответствующее уширение земляного полотна; переход от уширенного земляного полотна к нормативному надлежит выполнять на длине 15 – 25 м.

Таблица 2.3

Параметры элементов поперечного профиля проезжей части и земляного полотна автомобильных дорог

Нормальное условие сцепления шин автомобилей с поверхностью проезжей части обеспечивается на чистой, сухой или увлажненной поверхности, имеющей коэффициент продольного сцепления при

68

скорости 60 км/ч для сухого состояния 0,6, а для увлажненного – в соответствии с табл. 46 [1]: в летнее время года при температуре воздуха 20 °С, относительной влажности 50 %, метеорологической дальности видимости более 500 м, отсутствии ветра и атмосферном давлении 1013 МПа (760 мм рт. ст.).

Расчетные скорости движения для проектирования элементов плана, продольного и поперечного профилей, следует принимать по табл. 2.4.

Таблица 2.4

Расчетные скорости движения, наибольшие продольные уклоны и наименьшие расстояния видимости

1.Наименьшее расстояние видимости для остановки должно обеспечивать видимость любых предметов, имеющих высоту не менее 0,2 м, находящихся на середине полосы движения, с высоты глаз водителя автомобиля 1,2 м от поверхности проезжей части.

2.В горной местности (за исключением мест с абсолютными отметками более 3000 м над уровнем моря) для участков протяженностью до 500 м допускается увеличение наибольших продольных уклонов против норм, приведенных в таблице, но не более чем на 20 ‰.

3.При проектировании в горной местности участков подходов дорог к тоннелям наибольшая допустимая величина продольного уклона не должна превышать 45 ‰ на протяжении 250 м от портала тоннеля.

Проектирование плана и продольного профиля дорог следует производить из условия наименьшего ограничения и изменения скорости, обеспечения безопасности и удобства движения, возможной реконструкции дороги за пределами перспективного периода.

При проектировании дорог следует избегать применения мини-

69

мальных параметров геометрических элементов плана и продольного профиля. Параметры геометрических элементов из условия обеспечения безопасности и удобства движения как правило превышают минимальные в 1,5 – 2 раза.

Для обеспечения плавности движения автомобилей переломы проектной линии в продольном профиле следует сопрягать кривыми.

При назначении элементов плана и продольного профиля в качестве основных параметров следует принимать [1]:

продольные уклоны – не более 30 ‰;

расстояние видимости для остановки автомобиля – не менее

450 м;

радиусы кривых в плане – не менее 3000 м;

радиусы кривых в продольном профиле:

выпуклых – не менее 70000 м; вогнутых – не менее 8000 м;

длины кривых в продольном профиле: выпуклых – не менее 300 м; вогнутых – не менее 100 м.

Радиусы кривых в плане не должны быть меньше значений, определяемых по формулам:

а) минимальный радиус кривой в плане без устройства виража

где V – расчетная скорость, км/ч; – коэффициент поперечной силы, принимаемый равным 0,15 для автомобильных дорог II – V категории; iп – поперечный уклон двускатного поперечного профиля проезжей части, ‰, принимается по табл. 2.5.

Для повышения безопасности и удобств движения на горизонтальных кривых в плане при R ﻛ 2000 м предусматривают устройство виража;

б) минимальный радиус кривой в плане с устройством виража

где iв – уклон виража, ‰.

Поперечные уклоны проезжей части на виражах следует назначать в зависимости от радиусов кривых в плане по табл. 2.6.

70