Малофеев А.Г. Методические указания к выполнению курсовой работы Основы проектирования автомобильных дорог по дисциплине Автомобильные дороги - файл n1.doc

Малофеев А.Г. Методические указания к выполнению курсовой работы Основы проектирования автомобильных дорог по дисциплине Автомобильные дороги
скачать (2610.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc2611kb.06.11.2012 22:33скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7

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

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

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 технико-экономической 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.
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА ДОРОГИ
В соответствии 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, дорожно-климатического 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 дорожно-климатическую зону и подзону района строительства.

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

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

В условном 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).

В зависимости 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 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.
Таблица 1.1

Сроки производства дорожно-строительных работ


Группа работ

Наименование работ

Среднесуточная допустимая температура воздуха, оС

0

Сосредоточенные земляные работы, разработка скальных грунтов, устройство слоев оснований одежды из щебня, гравия, шлака и других каменных материалов, работы с применением сборного железобетона. Работы по строительству мостов, труб и сооружений дорожной службы

Ниже 0

I

Устройство слоев одежды из каменных материалов, линейные земляные работы

Не ниже 0

II

Устройство слоев дорожной одежды из грунтов, укрепленных вяжущими или улучшенных скелетными добавками, устройство слоев одежды из шлакобетона, асфальтобетона, цементобетона, черного щебня и смесей, изготовленных в установках

Не ниже

+ 5 весной

и + 10 осенью

III

Устройство слоев дорожной одежды из каменных материалов и грунтов, укрепленных органическими вяжущими, методом смешения на дороге

Не ниже + 10

IV

Устройство поверхностных обработок

Не ниже + 15


Задание на проектирование и топографическая карта, дорожно-климатический 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.


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


#G0Класс

автомобильной дороги

Категория

дороги


Общее количество полос движения

Ширина полосы движения, м

Расчетная интенсивность движения, прив.ед./сут

Доступ

на дорогу

с примыкания в одном уровне

Автомагистраль



4 и более


3,75


Более 14000

Не допускается

Скоростная дорога



4 и более


3,75


Более 14000

Допускается без пересечения прямого направления

Дорога обычного типа (нескоростная дорога)



4 и более

3,75

Более 11000




II

4

3,5

Более 10000

Допускается




2

3,75

Более 6000




III

2

3,5

Более 2000




IV

2

3,0

Более 200




V

1

4,5

Менее 200

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


#G0Типы транспортных средств


Коэффициент приведения




#G0Типы транспортных средств

Коэффициент приведения

Легковые автомобили

1




Мотоциклы и мопеды

0,5

Мотоциклы с коляской

0,75










Грузовые автомобили

грузоподъемностью, т:







Автопоезда грузоподъемностью, т:




2

1,5




12

3,5

6

2




20

4

8

2,5




30

5

14

3




Св. 30

6

Св. 14

3,5










Примечания:

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 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
































#G0Параметры элементов

дорог

Автомагистраль

Скоростная

дорога

Автомобильные дороги

обычного типа (нескоростная

дорога) категории






IB

II

III

IV

V

Общее число полос движения, шт.

4 и более


4 и более


4 и более

4


2


2


2


1


Ширина полосы движения, м

3,75


3,75


3,75


3,5

3,75


3,5


3,0

4,5

Ширина обочины, м

3,75

3,75

3,75

3,0

3,0

2,5

2,0

1,75

Ширина краевой полосы у обочины, м

0,75


0,75


0,75


0,5


0,5


0,5


0,5


-


Ширина укрепленной части обочины, м

2,5


2,5


2,5


2,0


2,0

1,5

1,0


-


Ширина земляного полотна, м

28,5;

36,0; 43,5

28,5;

36,0; 43,5

27,5; 35,0

20,0

13,5

12,0

10,0

8,0

Наименьшая ширина центральной разделительной полосы без дорожных ограждений, м

6,0


6,0


5,0

5,0


-


Наименьшая ширина центральной разделительной полосы с ограждением по оси дороги, м

2 м + ширина ограждения





Ширина краевой полосы безопасности у разделительной полосы, м

1,0






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


#G0Расчетная скорость, км/ч

Наибольший продольный уклон, ‰

Наименьшее расстояние видимости, м

для остановки

встречного автомобиля

150

30

300

-

120

40

250

450

100

50

200

350

80

60

150

250

60

70

85

170

50

80

75

130

40

90

55

110

30

100

45

90

Примечания:

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 минимальных 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]:

выпуклых – не менее 70000 м;

вогнутых – не менее 8000 м;

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

, (2.1)

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

, (2.2)

где iв – уклон виража, ‰.

Поперечные уклоны проезжей части на виражах следует назначать в зависимости от радиусов кривых в плане по табл. 2.6.
Таблица 2.5

Поперечный уклон проезжей части, ‰


Категория дороги

Дорожно-климатические зоны

I

II, III

IV

V

I-а и I-б:

 

 

 

 

а) при двускатном поперечном профиле каждой проезжей части

15

20

25

15

б) при односкатном профиле:

 

 

 

 

первая и вторая полосы от разделительной полосы

15

20

20

15

третья и последующие полосы

20

25

25

20

II - V

15

20

20

15



Таблица 2.6

Поперечный уклон проезжей части на виражах, ‰




Радиусы кривых в плане, м

Основной, наиболее распространенный

В районах

с частым

гололедом


на дорогах I-V категорий


на подъездных дорогах к промышленным предприятиям

От 3000 до 1000 для дорог I категории

20 – 30

-

20 – 30

От 2000 до 1000 для дорог II-V категорий

20 – 30

-

20 – 30

От 1000 до 800

30 – 40

-

30 – 40

« 800 « 700

30 – 40

20

30 – 40

« 700 « 650

40 – 50

20

40

" 650 " 600

50 – 60

20

40

" 600 " 500

60

20 – 30

40

" 500 " 450

60

30– 40

40

" 450 " 400

60

40– 60

40

" 400 и менее

60

60

40

Примечание. Меньшие значения поперечных уклонов на виражах соответствуют большим радиусам кривых, а большие - меньшим.


Поперечные уклоны обочин при двускатном поперечном профиле следует принимать на 10 – 30 % больше поперечных уклонов проезжей части. В зависимости от климатических условий и типа укрепления обочин допускаются величины поперечных уклонов, ‰:

30 – 40 - при укреплении с применением вяжущих;

40 – 60 - при укреплении гравием, щебнем, шлаком или замощении каменными материалами и бетонными плитами;

50 – 60 - при укреплении дернованием или засевом трав.

Расчетное расстояние видимости определяется по двум схемам:

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

+, (2.3)

где КЭ – коэффициент эксплуатационного состояния тормозов, Кэ=1,4; tр – расчетное время реакции водителя, определяемое по табл. 2.7; ? – расстояние безопасности, ? = 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 (внимаем iпр = 0).

Таблица 2.7
  1   2   3   4   5   6   7


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации