2062

ОСНОВЫ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДОРОГ

Методические указания к выполнению курсового проекта

для студентов специальности 270205, 190702

Омск • 2007

Федеральное агентство по образованию Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ)

Кафедра проектирования дорог

ОСНОВЫ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДОРОГ

Методические указания к выполнению курсового проекта

для студентов специальности 270205, 190702

Составители: Г.И. Гречнева, О.А. Рычкова

Омск Издательство СибАДИ

2007

Оглавление

1. Характеристика природных условий района строительства дороги……… 4

2.Расчет и обоснование технических нормативов…………………………….... 4

3.Проектирование плана трассы…………………………………………………. 8

3.1.Общие положения……………………………………………………………… 8

3.2. Последовательность проектирования плана трассы………………………… 11

3.3.Оформление плана трассы…………………………………………………….. 15

4.Проектирование продольного профиля автомобильной дороги…………... 16 4.1. Определение отметок поверхности земли…………………………………… 16

4.2. Определение рекомендуемой высоты насыпи ……………………………… 17

4.3.Проектирование проектной линии продольного профиля…………………. 20

4.3.1.Последовательность построения вертикальной кривой методом тангенсов………………………………...................... 24

4.3.2.Основы нанесения проектной линии по методу Н.М. Антонова………………………………………………………….. 25

4.3.3.Последовательность построения проектной линии методом Н. М. Антонова…………………………………………………………. 28

4.4.Последовательность проектирования продольного профиля…………….. 30

4.5.Оформление продольного профиля……………………………..................... 31

5.Проектирование кюветов……………………………………………………….. 34

6.Поперечные профили земляного полотна…………………………………….. 37

7.Искусственные сооружения………………………………………….................. 39

8. Подсчет объемов земляных работ……………………………………………… 39

9.Переходная кривая и вираж………………………………………….................. 42

10.Оформление пояснительной записки………………………………………… 44

Библиографический список……………………………………………………….. 45 Приложения………………………………………………………………………… 47 Приложение 1. План трассы…………………………………………………………. 48

Приложение 2. Основные элементы горизонтальных круговых кривых…………. 49 Приложение 3. Элементы переходных кривых…………………………………..... 53 Приложение 4. Ведомость углов поворота, прямых и кривых………..................... 57 Приложение 5. Элементы вертикальных кривых…………………….…………….. 59 Приложение 6. Поперечные профили конструкции земляного полотна…………. 62 Приложение 7. Ведомость попикетного подсчета объемов земляных работ…….. 64

Приложение 8. Вираж………………………………………………………………... 65 Приложение 9. Продольный профиль…………………………………..................... 67

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА

По литературным источникам (климатические справочники, энциклопедии, обзоры и прочее) следует дать характеристику природных условий района строительства дороги: климат, рельеф, гидрология, почвенно-грунтовые и геологические условия, растительность.

Вразделе «Климат» следует отразить показатели, необходимые при выборе проектных решений, т.е. указать дорожно-климатическую зону, среднегодовые и среднемесячные температуры воздуха, толщину снежного покрова, продолжительность морозного периода, глубину промерзания грунтов, годовое количество осадков и распределение их по сезонам, характерные типы местности по характеру и степени увлажнения, господствующее направление ветров и условия снегонезаносимости дороги.

Вразделе «Рельеф» должна быть дана характеристика рельефа района строительства в целом, а также выделены трудные участки пересеченной или горной местности. К трудным участкам пересеченной местности, согласно [8], относится рельеф, прорезанный часто чередующимися глубокими долинами с разницей отметок долин и водоразделов более 50 м на расстоянии не выше 0,5 км, с глубокими боковыми балками и оврагами, с неустойчивыми склонами. К трудным участкам горной местности относятся участки перевалов через горные хребты и участки горных ущелий. На трудных участках пересеченной и горной местности, а также в случаях пересечения дорогами земель, занятых особо ценными сельскохозяйственными культурами и садами, допускается, при соответствующем технико-экономическом обосновании, снижение расчетных скоростей движения согласно [8, табл. 3].

2. РАСЧЕТ И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ НОРМАТИВОВ

Геометрические элементы автомобильных дорог по способу определения их параметров разделены на две группы: первая – определяемые прямым нормированием и вторая – геометрические элементы, параметры которых могут быть рассчитаны с учетом расчетной скорости, интенсивности движения, требований удобства и

безопасности движения, архитектурно-ландшафтного проектирования и местных условий по формулам, номограммам, графикам.

При назначении параметров элементов плана и продольного профиля в качестве основных параметров рекомендуется принимать для автомобильных дорог обычного типа [8]:

•продольные уклоны – не более 30 ‰;

•расстояние видимости для остановки автомобиля – не менее 450 м;

•радиусы кривых в плане – не менее 1000 м;

•радиусы кривых в продольном профиле:

выпуклых – не менее 10 000 м;

вогнутых – не менее 3 000 м;

•длины кривых в продольном профиле:

выпуклых – не менее 300 м;

вогнутых – не менее 100 м;

•длина кривых в плане – не менее 300 м.

При проектировании дорог следует избегать частого применения минимальных параметров геометрических элементов плана и продольного профиля, используя их только в исключительных случаях, когда по местным условиям проложить трассу дороги можно только с минимальными размерами геометрических элементов. Параметры геометрических элементов из условия обеспечения безопасности и удобства движения, как правило, превышают минимальные в 1,5- 2 раза.

В соответствии с перспективной интенсивностью движения на 20летний период, указанной в задании, по [8, табл. 1] устанавливаем техническую категорию дороги. Анализируя условия рельефа и руководствуясь [8, табл. 3], назначаем расчетную скорость движения одиночного автомобиля Vр, по которой из [8, табл. 10] определяем наибольший (предельный) продольный уклон iпр. Дальше производим расчет основных элементов плана, продольного и поперечного профилей.

Наименьший допустимый радиус, м, горизонтальных кривых в плане без устройства виража определяем расчетом при заданной скорости движения Vр по формуле

где – коэффициент поперечной силы; из условия обеспечения удобства езды пассажиров за расчетное значение можно принять =0,15 [3, табл. 4.1, с. 69]; iпоп – поперечный уклон проезжей части, iпоп= =0,020.

Для повышения безопасности и удобства движения на горизонтальных кривых в плане при радиусе R ≤3000 м для дорог I технической категории и при радиусе R ≤2000 м для дорог II -V технических категорий обычно предусматривают устройство виража, тогда минимальный радиус кривой определяется по формуле

Vр2

Rmin , (2.2) 127 iв

где iв– поперечный уклон проезжей части на вираже, для расчета можно принять iв= 0,06 [7, табл. 8].

Наименьшее расчетное расстояние видимости определяется по двум схемам:

а) поверхности дороги – это расстояние S1 , м, на котором водитель может остановить автомобиль перед препятствием на горизонтальном (iпр=0) участке дороги:

(2.3)

где Vр – расчетная скорость движения, км/ч; КЭ – коэффициент эксплутационного состояния тормозов, КЭ =1,2; lЗ – расстояние безопасности, lЗ = 5...10 м; – коэффициент продольного сцепления шины, зависит от состояния покрытия, в расчетах принято = 0,5 для случая влажного покрытия; iпр – продольный уклон участка дороги; t

– время реакции водителя, t= 1-2 сек.

б) встречного автомобиля – расстояние видимости S2, складывается из суммы остановочных путей двух автомобилей:

но это справедливо только на горизонтальном участке при iпр = 0; в случае, когда автомобили движутся на подъеме или спуске, величина S2 составит

Радиусы вертикальных кривых определяют:

а) радиусы выпуклых кривых – из условия обеспечения видимости дороги по формуле

где h1 – возвышение глаза водителя над поверхностью дороги, h1=1,2 м;

б) радиусы вогнутых кривых – из условия ограничения величины центробежной силы, допустимой по условиям самочувствия пассажиров и перегрузки рессор:

Vр2

где в – величина нарастания центробежного ускорения; при разработке норм на проектирование вертикальных кривых в России принимают в = 0,5- 0,7 м/с2.

В заключение составляют таблицу, в которую заносят данные расчета, а также значения [8, табл. 3, 4, 10]. Для проектирования принимаются наибольшие значения из расчетных и рекомендуемых

[8].

Таблица 2.1

Основные параметры и нормы

10.Наименьшая расчетная

3.ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАНА ТРАССЫ

3.1.Общие положения

Трасса – это положение геометрической оси дороги на местности. Планом трассы называют графическое изображение проекции трассы на горизонтальную плоскость, выполненную в уменьшенном масштабе. Трасса дороги должна удовлетворять требованиям удобного и безопасного движения автомобиля, при этом длина ее