Ахраменко Г.В. Проектирование плана и продольного профиля автомобильных дорог - файл n1.doc
Ахраменко Г.В. Проектирование плана и продольного профиля автомобильных дорогскачать (9695.5 kb.)
Доступные файлы (1):
Смотрите также:- Кореневский В.В., Методические указания по проектированию автомобильных дорог (Документ)
- Столяров В.В. Проектирование автодорог с учетом теории риска (часть I) (Документ)
- Соколов М.Л., Трескинский С.А. Изыскания и проектирование автомобильных дорог в горной местности (Документ)
- Ахраменко Г.В., Довгелюк Н.В. Технико - экономические расчеты при проектировании новых и реконструкции существующих автомобильных дорог (Документ)
- Бабков В.Ф., Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог (Часть 2) (Документ)
- Гаврилов Э.В., Гридчин А.М., Ряпухин В.Н. Системное проектирование автомобильных дорог (часть I) (Документ)
- Яцевич И.К., Деркаченко Н.И. Проектирование автомобильных дорог (Документ)
- Антонов Н.М. и др. Проектирование и разбивка вертикальных кривых на автомобильных дорогах (таблица) (Документ)
- Бабков В.Ф., Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог (часть 2) (Документ)
- Васильев А.П., Иванов В.Д. (состав.) Зимнее содержание автомобильных дорог (Документ)
- Бабков В.Ф. Ландшафтное проектирование автомобильных дорог (Документ)
- Гохман В.А., Визгалов В.М., Поляков М.П. Пересечения и примыкания автомобильных дорог (проектирование) (Документ)
n1.doc
СОДЕРЖАНИЕ 1 Общие положения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Обоснование категории автомобильной дороги. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Определение основных технических нормативов . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . проектируемой автомобильной дороги. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1 Определение максимального продольного уклона. . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Определение расчетного расстояния видимости. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 Определение радиусов вертикальных кривых . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4 Определение радиусов кривых в плане . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5 Расчет ширины проезжей части и земляного полотна . . . . . . . . . . . . . 4 Характеристика района проектирования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Проектирование плана трассы автомобильной дороги . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1 Проектирование трассы автомобильной дороги . . . . . . . .. . . . . . . . . . 5.2 Проектирование закругления с симметричными переходными кривыми. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3 Составление ведомости углов поворота, прямых, круговых и переходных кривых. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Проектирование продольного профиля. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1 Составление продольного профиля земли. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2 Определение высотных отметок контрольных точек. . . . . . . . . . . . . . 6.3 Определение рекомендуемых рабочих отметок насыпей. . . . . . . . . . . 6.4 Нанесение проектной линии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.5 Проектирование кюветов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.6 Нанесение геологического профиля. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Проектирование поперечных профилей земляного полотна. . . . . . . . . . 8 Определение объемов земляных работ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Сравнение вариантов автомобильной дороги по технико- эксплуатационным показателям . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 10 Проектирование конструкции дорожной одежды. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 11 Расчет деталей проекта. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1 Проектирование элементов виража в кривых. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Расчет элементов переходной кривой. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Список использованной и рекомендуемой литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . Приложения А Примеры динамических характеристик автомобилей. . . . . . . . . . . . . . Б Технические характеристики автомобилей. . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . В Условные обозначения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Г Ведомость углов поворота, прямых и кривых. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Д Продольный профиль автомобильной дороги. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Е Геометрические размеры ИССО. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ж Таблицы для разбивки вертикальных кривых. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . И Условные обозначения грунтов и горных пород на продольном профиле автомобильных дорог . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . К Типовые поперечные профили земляного полотна . . . . . . .. . . . . . . . . . | 4 5 6 6 7 8 9 9 11 11 12 13 17 20 20 22 25 26 35 35 36 36 39 42 43 43 48 52 53 54 55 59 60 61 62 65 66 |
1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Комплекс вопросов, решаемых при проектировании автомобильных дорог, включает определение трассы на местности, ее положения по отношению к поверхности земли, расчет и конструирование элементов дороги и дорожных сооружений.
Дорогу принято рассматривать в трех проекциях – в плане, продольном и поперечном профилях. При проектировании каждой из этих проекций в большей или меньшей степени необходимо увязать их между собой. В большей степени между собой связано проектирование плана и продольного профиля, в меньшей – плана и поперечного профиля (главным образом, на кривых малых радиусов).
Продольный профиль автомобильной дороги – один из основных элементов проекта. Он в значительной степени определяет транспортно - эксплуатационные качества и капиталовложения в строительство дороги. Проектирование продольного профиля индивидуально, базируется на опыте и интуиции автора проекта. Поэтому для студентов, начинающих осваивать специальные дисциплины, наибольшие затруднения при выполнении курсового проекта №1 "Основы проектирования автомобильных дорог" вызывает проектирование продольного профиля.
Курсовой проект по основам проектирования автомобильных дорог выполняется в такой последовательности:
- на основании расчетной интенсивности движения устанавливается категория автомобильной дороги;
- для принятой категории обосновываются технические нормативы, по которым дорога должна проектироваться;
- на основании анализа рельефа местности и с учетом природных условий района проектирования на карте трассируются два варианта трассы дороги с составлением ведомости углов поворота, прямых и кривых;
- для полученных вариантов проектируются продольные профили с учетом высотных отметок контрольных точек и рекомендуемых рабочих отметок насыпей;
- подбирается конструкция дорожной одежды;
- определяются объемы земляных работ;
- на основании сравнения по эксплуатационно-техническим показателям производится выбор варианта автомобильной дороги;
- по выбранному варианту конструктивно подбираются отверстия малых водопропускных сооружений и проектируются в необходимом количестве поперечные профили земляного полотна;
- выполняется деталь проекта (производится расчет элементов виража или разбивка переходной кривой).
2 ОБОСНОВАНИЕ КАТЕГОРИИ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ Категория автомобильной дороги устанавливается в зависимости от заданной расчетной интенсивности движения механизированных транспортных средств (ед/сут) в обоих направлениях за последний год перспективного периода в соответствии с ТКП[1].
При обосновании категории дорог, проходящих в зоне влияния крупных и крупнейших городов (в пригородных зонах) расчетная интенсивность движения может определяться, как наибольшая часовая интенсивность движения, достигаемая в течение не менее 50 ч за последний год перспективного периода, выражаемая в единицах, приведенных к легковому автомобилю (прив. ед/ч). Значения коэффициентов приведения фактических транспортных единиц к легковому автомобилю в зависимости от грузоподъемности приводится в ТКП [1], а также в таблице 2.1.
Т а б л и ц а 2.1 –
Коэффициенты приведения Типы транспортных средств | Коэффициент приведения Кi |
Легковые автомобили, мотоциклы, микроавтобусы |
1,0 |
Грузовые автомобили грузоподъемностью, т: до 2 включительно св. 2 – 6 ״ ״ 6 – 8 ״ ״ 8 – 14 ״ ״ 14 | 1,3 1,4 1,6 1,8 2,0 |
Автопоезда грузоподъемностью, т: до 12 включительно св. 12 – 20 ״ ״ 20 – 30 ״ ״ 30 |
1,8 2,2 2,7 3,2 |
Автобусы малой вместимости то же средней ״ большой ״ сочлененные | 1,4 2,5 3,0 4,6 |
Расчеты по определению расчетной приведенной интенсивности движения целесообразно производить в табличной форме (таблица 2.2).
На основании полученных данных по таблице 3 [1] устанавливается категория дороги, проходящей в зоне влияния крупных и крупнейших городов (в пригородных зонах).
Т а б л и ц а 2.2 –
Определение расчетной приведенной интенсивности движения
Марка автомобиля | Фактическая интенсивность движения Ni, ед/сут | Коэффициент приведения Кi | Приведенная интенсивность движения Nр, ед/сут |
ВАЗ 2108 | 430 | 1 | 430 |
… | … | … | … |
И т о г о |
|
| . . . |
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ НОРМАТИВОВ ПРОЕКТИРУЕМОЙ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ 3.1 Определение максимального продольного уклона По категории дороги, руководствуясь [1,2], назначают расчетную скорость и определяют наибольший продольный уклон:
, | (3.1) |
где
Dv – динамический фактор автомобиля (Н/Н), определяемый по графикам, приведенным в [9,11], частично они даны в приложении А;
fv – коэффициент сопротивления качению, который рассчитывают по эмпирической формуле [9]
, | (3.2) |
где
fo – коэффициент сопротивления качению при скоростях до 50 км/ч;
fo = 0,01 [4].
Определение величины максимального продольного уклона для каждой заданной марки автомобиля целесообразно производить в табличной форме (таблица 3.1).
Т а б л и ц а 3.1 –
Результаты определения величины максимального продольного уклона Марка автомобиля | Динамический фактор Dv, Н/Н | Коэффициент сопротивления качению fv | Максимальный продольный уклон imax |
ВАЗ 2108 | 0,065 | 0,015 | 0,050 |
… | … | … | … |
На основании полученных результатов устанавливают величину максимального уклона для проектируемой автомобильной дороги.
3.2 Определение расчетного расстояния видимости Существует несколько схем определения расчетного расстояния видимости. Они сведены в три основные группы. По первой группе схем расчетное расстояние видимости определяется из условия остановки автомобиля перед препятствием на горизонтальном участке дороги: Эта схема применяется при определении расчетного расстояния видимости на пересечениях и примыканиях дорог в одном уровне. В этом случае расчетное расстояние видимости определяется как по главной, так и по второстепенной дороге по формуле
, | (3.3) |
где
tр – время реакции водителя и включение тормозов,
tр = 2 с;
? – расчетная скорость движения автомобиля, принимаемая в зависимости от категории пересекающихся или примыкающих дорог, км/ч;
Кэ – коэффициент, учитывающий эффективность срабатывания тормозов;
Кэ = 1,2 – для легковых автомобилей;
Кэ= 1,3 ... 1,4 – для грузовых автомобилей, автопоездов и автобусов [12];
пр – коэффициент продольного сцепления, который зависит от состояния покрытия [12];
i – продольный уклон дороги;
fv – коэффициент сопротивления качению (см. п. 3.1);
lо – расстояние безопасности,
lо = 5 ... 10 м.
Вторая группа схем предусматривает определение расчетного расстояния видимости из условия встречного движения двух автомобилей:
. | (3.4) |
Расчетное расстояние видимости по третьей группе схем определяется из условия возможности объезда препятствия или обгона впередиидущего автомобиля с выездом на полосу встречного движения:
, | (3.5) |
где
l1 – длина автомобиля, м;
?
1 и ?
2 – скорости заднего и переднего автомобилей соответственно, км/ч.
В практике проектирования наиболее часто для определения расчетного расстояния видимости применяется первая и вторая схемы, а третья схема – в основном при разработке мероприятий по организации движения и безопасности движения.
3.3 Определение радиусов вертикальных кривых Вертикальные кривые описываются по квадратной параболе вида
где
Rв – радиус кривизны в начале координат, расположенном в вершине вертикальной кривой.
Минимальные радиусы вертикальных кривых определяют: а) в ы п. у к л ы х – из условий видимости поверхности дорожного покрытия
 | (3.7) |
где
S – расчетное расстояние видимости по первой схеме, т. е.
S =
S1;
d – возвышение глаза водителя легкового автомобиля над поверхностью проезжей части,
d =1,2 м;
б) в о г н у т ы х – из условия ограничения величины центробежной силы. За критерий принимают самочувствие пассажира и перегрузку рессор.
, | (3.8) |
где ? – расчетная скорость движения автомобиля, км/ч;
в – допустимое центробежное ускорение,
в = 0,5 ... 0,7 м/с
2 [11].
Рекомендуемые радиусы вертикальных кривых определяют: а) в ы п. у к л ы х - из условия видимости встречного автомобиля
 |
(3.9) |
где
S – расчетное расстояние видимости по второй схеме, т. е.
S = S2. ;
б) в о г н у т ы х – из условия обеспечения видимости проезжей части в ночное время
 | (3.10) |
где
S – расчетное расстояние видимости по первой схеме, т. е.
S = S1; hф – возвышение центра фары легкового автомобиля над поверхностью проезжей части,
hф = 0,75 м;
– угол рассеивания пучка света фар, = 2
о.
3.4 Определение радиусов кривых в планеМинимальный допустимый радиус кривых в плане определяют по формуле
 | (3.11) |
где
?
– расчетная скорость движения автомобиля, км/ч;
– коэффициент поперечной силы;
iп – поперечный уклон проезжей части в долях единицы, принимается для виража со знаком «плюс», для двускатного поперечного профиля – со знаком «минус».
Вираж, т. е. односкатный поперечный профиль автомобильной дороги, следует устраивать на кривых, имеющих радиус 3000 м для дорог I категории и 2000 м – для остальных.
Коэффициент поперечной силы определяется по формуле
. | (3.12) |
Полученное значение радиусов для двускатного и односкатного поперечных профилей округляют в большую сторону с точностью до 5 м.
3.5 Расчет ширины проезжей части и земляного полотна Количество полос движения принимают в соответствии с установленной категорией дороги, а ширину полос движения определяют по формуле
 | (3.13) |
где
а – ширина кузова автомобиля, м (приложение Б);
d – ширина колеи автомобиля, м (см. приложение Б);
х – зазор безопасности между кузовами автомобилей или автобусов, м;
х = 0,35 + 0,005 ? [10];
у – ширина предохранительной полосы, м;
у = 0,5 + 0,005 ? [10].
Расчет ведут для двух типов автомобилей – легкового и грузового, преобладающих по количеству в составе движения.
Ширина земляного полотна
В  | (3.14) |
где
П – общая ширина полосы движения, м;
с – ширина обочины, м [1, таблица 5].
П = Пл + Пгр.
Значение параметров, полученных расчетом и рекомендуемых ТКП [1], заносят в таблицу 3.2. Для проектирования принимают бульшие значения, для уклонов – меньшие.
Т а б л и ц а 3.2
– Технические нормативы проектируемой дороги Технические нормативы | По расчету | По ТКП | Принято для проектирования |
Приведенная интенсивность движения и категория дороги, ед/сут |
|
| |
Расчетная скорость движения, км/ч |
|
|
|
Количество полос движения, шт. |
|
|
|
Ширина полос движения автомобилей, м: легковых грузовых |
|
|
|
Ширина проезжей части, м |
|
|
|
Ширина обочин, м |
|
|
|
Ширина земляного полотна, м |
|
|
|
Наибольший продольный уклон, о/оо |
|
|
|
Расчетная видимость, м: поверхности дороги (S1) встречного автомобиля (S2) |
|
|
|
Наименьшие радиусы кривых в плане, м: без устройства виража с устройством виража |
|
|
|
Радиусы вертикальных кривых, м: а) выпуклых – минимальный рекомендуемый б) вогнутых – минимальный рекомендуемый |
|
|
|
4 ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ПРОЕКТИРОВАНИЯ По топографической карте и литературным источникам, включая ТКП, СНиП 2.05.02.-85, климатические справочники, энциклопедии и другие, необходимо произвести анализ природных условий района проектирования трассы (климат, рельеф, гидрология, почвенно-грунтовые и геологические условия), существующей местной дорожной сети (автомобильной, железнодорожной, водной) и дать краткие сведения об экономике района.
Этот раздел должен содержать показатели, необходимые при выборе проектных решений; дорожно-климатическая зона, среднегодовая и среднемесячная температура воздуха, толщина снежного покрова, продолжительность морозного периода и т. д.
При анализе рельефа местности района проектирования необходимо дать характеристику рельефа (равнинный, среднехолмистый, пересеченный), указать величины колебания отметок между долинами рек и вершинами водоразделов, определить наличие контурных или высотных препятствий, крупных водотоков на пути укладки трассы.
Следует охарактеризовать условия поверхностного стока с указанием мест устройства малых искусственных сооружений, указать характер растительности и влияние ее на возможные направления трассы, установить вид грунтов и их пригодность для строительства дороги.
На основании характеристики района проектирования необходимо наметить не менее двух вариантов укладки трассы и дать их описание.
5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАНА ТРАССЫ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ 5.1 Проектирование трассы автомобильной дороги При проложении трассы дороги по карте в горизонталях необходимо помнить, что нормируемыми элементами трассы в плане являются наименьшие радиусы кривых, наименьшие параметры переходных кривых и длина прямолинейных участков. Перечисленные нормативы необходимо применять в увязке с ландшафтом местности и друг с другом.
Длину прямолинейных участков трассы назначают исходя из условия недопущения притупления внимания водителей и прогрессирующей усталости при движении по длинным прямым, особенно в условиях монотонного ландшафта. Поэтому прямые участки трассы рекомендуется ограничивать длиной 4–6 км [9].
Следует избегать и очень коротких прямых вставок между кривыми. Водитель должен иметь возможность оценить закругление, принять решение о необходимости изменения режима движения и осуществить это изменение. Длину прямых вставок между односторонними кривыми следует принимать не менее 300–450 м, а между обратными кривыми – не менее 200 м.
Трассирование по карте в горизонталях производится следующим образом. Конечные точки трассы соединяют прямой (воздушная линия) и вдоль этой прямой линии просматривают ситуацию и рельеф. Выясняют контурные (населенные пункты, ценные угодья, озера, болота и т. д.) и высотные (возвышенности, овраги и т. д.) препятствия, которые не позволяют проложить трассу по воздушной линии. Дороги I – III категории следует, как правило, прокладывать в обход населенных пунктов. Расстояние от бровки земляного полотна до линии застройки принимают в соответствии с требованиями [1,4], но не менее 100 м. Для дорог IV категории это расстояние должно быть не менее 50 м.
Перед укладкой трассы определяются контрольные точки, через которые трасса должна пройти. Это места пересечения с железными и автомобильными дорогами, с большими водотоками, седловины хребтов.
Автомобильные дороги I – III категорий пересекаются с железными дорогами всегда в разных уровнях, а дороги IV и V категорий – в отдельных случаях [1]. Выбор типа пересечения автомобильных дорог (в одном или разных уровнях) производится по таблице 5.1.
Т а б л и ц а 5.1 –
К выбору типа пересечения Категория дороги | I–а | I–б, I–в | II | III | IV | V |
I–а | р | р | р | р | р | р |
I–б | р | р | р | р, о | о | о |
I–в | р | р | р | р, о | о | о |
II | р | р | р | р | о | о |
III | р | р | р | р, о | о | о |
IV | p | o | o | o | o | o |
V | p | о | o | o | o | o |
Принятые обозначения: р – пересечения дорог в разных уровнях; о – пересечения дорог в одном уровне. |
Автомобильные дороги III категории пересекаются между собой в одном уровне при суммарной интенсивности движения в узле менее 8000 приведенных автомобилей в сутки.
В курсовом проекте можно условно принять категорию существующей пересекаемой (примыкающей) дороги такую же, что и проектируемой.
Пересечения автомобильных дорог следует располагать на свободных площадках и прямых участках пересекающихся дорог. Пересечения дорог в одном уровне рекомендуется выполнять под прямым углом или углом, близким к нему (не менее 65).
При пересечении автомобильной дороги с железной в одном уровне должна быть обеспечена видимость. Поэтому пересечение железной дороги на участке прохождения ее в выемке неприемлемо.
После укладки трассы измеряют углы поворота в местах изменения направления прямых, в полученные углы вписывают круговые кривые. Для вписывания круговых кривых в плане рекомендуется пользоваться шаблонами круговых кривых. Начало (НКК) и конец (ККК) круговой кривой первоначально фиксируются шаблоном, как точки касания кривой с прямыми (рисунок 5.1).
На закруглениях с радиусами, значения которых менее приведенных в таблице 5.2, следует предусматривать устройство виражей и переходных кривых.
Т а б л и ц а 5.2 –
Значения рекомендуемых радиусов кривых в плане Расчетная скорость, км /ч | 140 | 120 | 100 | 80 | 60 | 40 |
Радиус кривой, м | 3000/– | 2000/– | 2000/– | 2000/– | 1000/600 | –/400 |
В числителе приведены значения для дорог с дорожной одеждой капитального и облегченного типов, в знаменателе – для дорог с дорожной одеждой переходного и низшего типов. |
При устройстве односкатного поперечного профиля (виража) необходимо руководствоваться следующим:
- если расстояние между виражами двух смежных закруглений, направленных в одну сторону, меньше расстояния, проходимого автомобилем с расчетной скоростью за 5 с, на всем протяжении между ними следует назначать односкатный профиль с соответствующими уклонами;
- длина участка круговой кривой, расположенной между переходными кривыми, при новом строительстве должна быть не менее расстояния, преодолеваемого с расчетной скоростью за 2 с.
5.2 Проектирование закругления с симметричными переходными кривыми Схема закругления приведена на рисунке 5.2.
Рисунок 5.2 – Разбивка закругления с симметричными переходными (клотоидными) кривыми
|
 |
Проектирование плана закругления ведут в такой последовательности:
- определяют пикетажное положение вершины угла ПК ВУП;
- транспортиром определяют величину угла поворота. По величине угла поворота и принятому радиусу по таблице 5.3 определяют
К,
Т,
Б,
Д;
- по таблице 5.4 в зависимости от радиуса определяют длину переходной кривой
L; величину угла кривой 2; добавочный тангенс (сдвижку кривой по оси
Х),
t; сдвижку круговой кривой (по оси
Y),
р;
- проверяют возможность разбивки переходной кривой, т. е. соблюдается ли условие 2. Если условие не соблюдается, то необходимо радиус круговой кривой увеличить;
- определяют длину сокращенной (основной) круговой кривой
К0,, т. е. оставшейся части круговой кривой для угла =
– 2 (рисунок 5.2). Величину
К0 можно определить по таблице 5.2 в зависимости от угла и радиуса
R или по формуле
; | (5.1) |
- определяют полную длину закругления
К
; | (5.2) |
- определяют домер по формуле
; | (5.3) |
- определяют пикетажное положение основных точек закругления: начало закругления (НЗ), начало круговой кривой (НКК), конец круговой кривой (ККК), и конец закругления (КЗ).
ПК НЗ – ПК ВУП - (
Т +
t);
ПК НКК – ПК НЗ +
L;
ПК ККК – ПК НЗ +
L +
К0;
ПК КЗ – ПК НЗ + 2
L +
К0.
Т
а б л и ц а 5.3 –
Элементы круговых кривых при R = 1000 м Размеры в метрах
Угол поворота, град | Тангенс Т | Кривая | Домер, Д | Биссектриса, Б | Угол поворота, град | Тангенс, Т | Кривая, К | Домер, Д | Биссектриса, Б |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | 34,92 | 69,81 | 0,03 | 0,61 |
1 | 8,73 | 17,45 | 0 | 0,04 | 5 | 43,66 | 87,23 | 0,06 | 0,95 |
2 | 17,46 | 34,91 | 0 | 0,15 | 6 | 52,41 | 104,72 | 0,10 | 1,37 |
3 | 26,19 | 52,36 | 0,01 | 0,34 | 7 | 61,16 | 122,17 | 0,15 | 1,87 |
Окончание таблицы 5.3 Угол поворота, град | Тангенс, Т | Кривая, К | Домер, Д | Биссектриса Б | Угол поворота, град | Тангенс, Т | Кривая, К | Домер, Д | Биссектриса, Б |
8 | 69,93 | 139,63 | 0,23 | 2,44 | 50 | 466,31 | 872,67 | 59,95 | 103,38 |
9 | 78,70 | 157,08 | 0,32 | 3,09 | 51 | 476,98 | 890,12 | 63,83 | 107,93 |
10 | 87,49 | 174,53 | 0,45 | 3,82 | 52 | 487,73 | 907,57 | 67,90 | 112,60 |
11 | 96,83 | 191,99 | 0,59 | 4,63 | 53 | 498,58 | 925,03 | 72,14 | 117,40 |
12 | 105,10 | 209,44 | 0,77 | 5,51 | 54 | 509,53 | 942,48 | 76,57 | 122,33 |
13 | 113,94 | 226,89 | 0,98 | 6,47 | 55 | 520,57 | 959,93 | 81,20 | 127,38 |
14 | 122,79 | 244,35 | 1,22 | 7,51 | 56 | 531,71 | 977,38 | 86,04 | 132,57 |
15 | 131,65 | 261,80 | 1,51 | 8,63 | 57 | 542,96 | 994,84 | 91,07 | 137,89 |
16 | 140,54 | 279,25 | 1,83 | 9,83 | 58 | 554,31 | 1012,29 | 96,33 | 143,35 |
17 | 149,45 | 296,71 | 2,20 | 11,11 | 59 | 565,77 | 1029,74 | 101,80 | 148,96 |
18 | 158,38 | 314,16 | 2,61 | 12,47 | 60 | 577,35 | 1047,20 | 107,50 | 154,70 |
19 | 167,34 | 331,61 | 3,07 | 13,91 | 61 | 589,05 | 1064,65 | 113,44 | 160,59 |
20 | 176,33 | 349,07 | 3,59 | 15,43 | 62 | 600,86 | 1082,10 | 119,62 | 166,63 |
21 | 185,34 | 366,52 | 4,16 | 17,03 | 63 | 612,80 | 1099,56 | 126,05 | 172,83 |
22 | 194,38 | 383,97 | 4,79 | 18,72 | 64 | 624,87 | 1117,01 | 132,73 | 179,18 |
23 | 203,45 | 401,43 | 5,48 | 20,49 | 65 | 637,07 | 1134,46 | 139,68 | 185,69 |
24 | 212,56 | 418,88 | 6,24 | 22,34 | 66 | 649,41 | 1151,92 | 146,90 | 192,36 |
25 | 221,70 | 436,33 | 7,06 | 24,28 | 67 | 661,89 | 1169,37 | 154,40 | 199,20 |
26 | 230,87 | 453,79 | 7,95 | 26,30 | 68 | 674,51 | 1186,82 | 162,19 | 206,22 |
27 | 240,08 | 471,24 | 8,92 | 28,42 | 69 | 687,28 | 1204,28 | 170,29 | 213,41 |
28 | 249,33 | 488,69 | 9,96 | 30,61 | 70 | 700,21 | 1221,73 | 178,69 | 220,77 |
29 | 258,62 | 506,15 | 11,09 | 32,90 | 71 | 713,29 | 1239,18 | 187,40 | 228,33 |
30 | 267,95 | 523,60 | 12,30 | 35,28 | 72 | 726,54 | 1256,64 | 196,45 | 236,07 |
31 | 277,33 | 541,05 | 13,60 | 37,74 | 73 | 739,96 | 1274,09 | 205,83 | 244,00 |
32 | 286,75 | 558,51 | 14,99 | 40,30 | 74 | 753,55 | 1291,54 | 215,56 | 252,14 |
33 | 296,21 | 575,96 | 16,47 | 42,95 | 75 | 767,33 | 1308,99 | 225,66 | 260,47 |
34 | 305,73 | 593,41 | 18,05 | 45,69 | 76 | 781,29 | 1326,45 | 236,12 | 269,02 |
35 | 315,30 | 610,87 | 19,73 | 48,53 | 77 | 795,44 | 1343,90 | 246,97 | 277,78 |
36 | 324,92 | 628,32 | 21,52 | 51,46 | 78 | 809,78 | 1361,36 | 258,21 | 286,76 |
37 | 334,60 | 645,77 | 23,42 | 54,49 | 79 | 824,34 | 1378,81 | 269,86 | 295,97 |
38 | 334,33 | 663,23 | 25,43 | 57,62 | 80 | 839,10 | 1396,26 | 281,94 | 305,41 |
39 | 354,12 | 680,68 | 27,56 | 60,85 | 81 | 854,08 | 1413,72 | 294,46 | 315,09 |
40 | 363,97 | 698,13 | 29,81 | 64,178 | 82 | 869,29 | 1431,17 | 370,40 | 325,01 |
41 | 373,89 | 715,59 | 32,19 | 67,61 | 83 | 884,73 | 1448,62 | 320,83 | 335,19 |
42 | 383,86 | 733,04 | 34,69 | 71,15 | 84 | 900,40 | 1446,08 | 334,73 | 345,63 |
43 | 393,91 | 750,49 | 37,33 | 74,19 | 85 | 916,33 | 1483,53 | 349,13 | 356,34 |
44 | 404,03 | 767,95 | 40,11 | 78,54 | 86 | 932,52 | 1500,98 | 364,05 | 367,33 |
45 | 414,21 | 785,40 | 43,03 | 82,392 | 87 | 948,97 | 1518,44 | 379,49 | 378,60 |
46 | 424,48 | 802,85 | 46,11 | 68,36 | 88 | 965,69 | 1535,89 | 395,49 | 390,16 |
47 | 434,81 | 820,31 | 49,32 | 90,44 | 89 | 982,70 | 1553,34 | 412,05 | 402,03 |
48 | 445,23 | 837,76 | 52,70 | 94,64 | 90 | 1000 | 1570,90 | 429,20 | 414,21 |
49 | 455,73 | 855,21 | 56,24 | 98,95 | - | - | - | - | - |
Т а б л и ц а 5.4 –
Элементы переходных кривых Радиус круговой кривой, м | К а т е г о р и я д о р о г и |
I -а | I-б, I-в, II, III | IV, V (c дорожной одеждой усовершенствованного типа) | IV, V (с дорожной одеждой переходного и низшего типов) |
Длина переходной кривой L, м | Угол 2 | Добавочный тангенс t, м | Сдвижка р, м | Длина переходной кривой L, м | Угол 2 | Добавочный тангенс t, м | Сдвижка р, м | Длина переходной кривой L, м | Угол 2 | Добавочный тангенс t, м | Сдвижка р, м | Длина переходной кривой L, м | Угол 2 | Добавочный тангенс t, м | Сдвижка р, м |
2000 | 200 | 5о43' | 100,00 | 0,83 | 200 | 5о43' | 100,00 | 0,83 | 100 | 2о52' | 50,00 | 0,21 | – | – | – | – |
1500 | 150 | 5о44' | 75,00 | 0,63 | 150 | 5о44' | 75,00 | 0,63 | 100 | 3о49' | 50,00 | 0,28 | – | – | – | – |
1200 | 160 | 7о38' | 80,00 | 0,89 | 120 | 5о44' | 59,99 | 0,60 | 100 | 4о46' | 50,00 | 0,35 | – | – | – | – |
1000 | 170 | 9о44' | 84,98 | 1,20 | 120 | 6о52' | 59,99 | 0,60 | 100 | 5о44' | 50,00 | 0,42 | – | – | – | – |
800 | 150 | 10о45' | 74,98 | 1,17 | 150 | 10о45' | 74,98 | 1,17 | 100 | 7о10' | 49,99 | 0,52 | – | – | – | – |
600 | – | – | – | – | 170 | 16о14' | 84,94 | 2,01 | 120 | 11о28' | 59,98 | 1,00 | 60 | 5о44' | 29,99 | 0,25 |
500 | – | – | – | – | 130 | 14о54' | 64,96 | 1,41 | 140 | 16о03' | 69,95 | 1,63 | 70 | 8о01' | 34,99 | 0,41 |
400 | – | – | – | – | – | – | – | – | 150 | 21о29' | 74,91 | 2,33 | 90 | 12о53' | 44,98 | 0,83 |
300 | – | – | – | – | – | – | – | – | 130 | 24о50' | 64,89 | 2,34 | 120 | 22о55' | 59,92 | 2,00 |
250 | – | – | – | – | – | – | – | – | 100 | 23о03' | 49,93 | 1,66 | 100 | 23о03' | 49,93 | 1,66 |
200 | – | – | – | – | – | – | – | – | 90 | 25о47' | 44,92 | 1,68 | 90 | 25о47' | 44,92 | 1,68 |
150 | – | – | – | – | – | – | – | – | 80 | 30о33' | 39,90 | 1,78 | 80 | 30о33' | 39,90 | 1,78 |
100 | – | – | – | – | – | – | – | – | 70 | 40о06' | 34,86 | 2,04 | 70 | 40о06' | 34,86 | 2,04 |
60 | – | – | – | – | – | – | – | – | 60 | 57о18' | 29,75 | 2,50 | 60 | 57о18' | 29,75 | 2,50 |
50 | – | – | – | – | – | – | – | – | 50 | 57о18' | 24,79 | 2,08 | – | – | – | – |
30 | – | – | – | – | – | – | – | – | 40 | 76о24' | 19,70 | 2,22 | – | – | – | – |
Таблица 5.3 составлена для радиуса
R = 1000 м. При иной величине радиуса данные в таблице умножают на коэффициент, равный делению принятого радиуса на 1000. Например, для радиуса 600 м данные таблицы умножают на 600/1000 = 0,6, при радиусе 3000 м – на величину 3000/1000 = 3.
5.3 Составление ведомости углов поворота, прямых, круговых и переходных кривыхПосле окончательного выбора направления трассы разбивают пикетаж с помощью измерителя. На плане трассы через каждые 100 м намечают пикеты, а в местах переломов рельефа местности, пересечений с автомобильными и железными дорогами, ручьями, реками – дополнительно и плюсовые точки. Пикеты и плюсы обозначают на трассе штрихами и подписывают. Километры обозначают условным знаком (приложение В).
Рассчитывают пикетажное положение вершин углов поворотов, начала и конца круговых кривых, а также длины прямых.
Пикетажное положение вершин углов поворота, а также конца хода определяют следующим образом (рисунок 5.3).
ПК ВУ1 ПК НХ +
S1;
ПК ВУ2 ПК ВУ1 +
S2 – Д
1;
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ПК ВУ
n ПК ВУ
n-1 +
Sn – Д
n – 1;
ПК КХ

.
Форма ведомости углов поворота, прямых, круговых и переходных кривых и пример ее заполнения приведены в приложении Г.
Правильность составления ведомости контролируется системой проверок:
, | (5.4) |
где
Ко – суммарная длина сокращенных круговых кривых, м;
П – суммарная длина прямолинейных участков трассы, м;
2
L – суммарная длина переходных кривых, м;
Lтр – длина трассы, м;
 | (5.5) |
где
S – суммарное расстояние между вершинами углов поворота трассы, м;
Д – сумма домеров в кривых, м;
 | (5.6) |
где
л – сумма левых углов поворота кривых, град;
пр – сумма правых углов поворота кривых, град;
Ан – начальный азимут линии, град;
Ак – конечный азимут линии, град.
Рисунок 5.3 – Схема к определению пикетажного положения вершин углов
поворота
Направление прямых участков определяют по их румбами, название и величину румба – по значению азимутов линий трассы.
Азимут первой линии
А1 определяют по значению дирекционного угла
ДУ1, который измеряют по карте транспортиром по ходу часовой стрелки между северным направлением вертикальной линии сетки карты и линией трассы:
Азимуты последующих линий трассы
где
Аn – азимут последующей линии;
Аn-1 – азимут предыдущей линии;
? – угол поворота трассы; знак плюс, если угол поворота вправо, знак минус, если влево.
По величинам азимутов легко определить название и величину румбов линий трассы:
азимут линии
А 0 – 90 90 – 180 180 – 270 270 – 360
название румба СВ ЮВ ЮЗ СЗ
величина румба r =
A r
=180 –
A r =
A – 180 r = 360 –
A Проектирование трассы заканчивается составлением плана автомобильной дороги. Чертеж выполняется в масштабе 1:2 000 (рисунок 5.4) в соответствии с требованиями ГОСТ 25.511-83. Условными знаками показывают постоянные и временные реперы в местах их расположения с указанием их номера. На свободном поле размещают схемы закрепления точек трассы и ведомость углов поворота, прямых, круговых и переходных кривых, если эта ведомость не приводится в пояснительной записке.
6 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ 6.1 Составление продольного профиля земли Для построения продольного профиля земли по карте в горизонталях на всех пикетах, переломах местности, в местах пересечения с водотоками, автомобильными и железными дорогами определяют отметки поверхности земли с точностью до 1 см. Если точка находится между горизонталями карты, то ее отметку находят методом интерполяции; если точка находится в пределах замкнутой горизонтали, то ее отметка вычисляется методом экстраполяции (рисунок 6.1).

Рисунок 6.1 – Схема к определению отметок местности по карте
На рисунке 6.1 отметку ПК40 найдем методом интерполяции. Для этого через ПК40 проведем линию наибольшего ската
mn (рисунок 6.1,
а), измерим ее длину (
mn = 90 м) и расстояние
х от нижерасположенной горизонталями с отметкой 140,00 (х = 50 м). Из рисунка 6.1,
а следует, что сечение горизонталями
h = 2,5 м и
h = (
h/
mn)
x = (2,5/90)50 = 1,39 м. Отметка ПК40 будет равна
НПК40 = 140,00 + 1,39 = 141,39 м.
Отметку точки ПК16 найдем методом экстраполяции. На карте измерим по линии наибольшего ската расстояние
сd между ближайшими горизонталями (
сd = 60 м) и расстояние от ПК16 (точка
F) до ближайшей горизонтали (
fd = 30 м). Из рисунка 6.1,
б следует, что
h = (
h/
сd)
fd =(2,5/60)30=1,25 м и отметка ПК16 будет равна
НПК16 =140,00 +1,25 = 141,25 м. Вычисленные отметки поверхности земли по оси трассы заносят в графу “Отметки земли” (см. приложение Д).

Рисунок 5.4 – План автомобильной дороги (южный вариант)
По полученным отметкам на чертеже "Продольный профиль" сплошной тонкой линией строят продольный профиль поверхности земли так, чтобы от этой линии до верха графы 1 ( приложение Д) оставалось не менее 7 см для размещения геологического профиля, а сантиметровая линия миллиметровой бумаги соответствовала отметке, кратной 5 м (например, 90,00; 95,00 и т. д). При этом принимают масштаб: горизонтальный – 1: 5000; вертикальный – 1: 500. Расстояние от наивысшей точки профиля земли до верхней линии рамки должно быть не менее 3 см для размещения необходимых надписей. Параллельно линии поверхности земли на расстоянии
2 см проводят вторую сплошную тонкую линию и соединяют одноименные точки вертикальными прямыми: сплошными основными толщиной 0,6 – 1,0 мм на пикетах и сплошными тонкими на плюсовых точках (см. приложение Д).
6.2 Определение высотных отметок контрольных точек Контрольными точками продольного профиля являются пересечения с железными и автомобильными дорогами, водотоками.
Как указывалось выше (см. п. 5.1), автомобильные дороги I – III категорий пересекаются с железными дорогами в разных уровнях всегда [1], а дороги IV и V категорий – в отдельных случаях [1].
В разных уровнях автомобильные дороги I категории пересекаются с автомобильными дорогами всех категорий, дороги II категории с дорогами II и III категорий, дороги III категории между собою при интенсивности движения на пересечении более 8000 привед.ед./сут [1].
При пересечении дорог в разных уровнях контрольная отметка проектной линии
| (6.1) |
где
Нп – отметка проезжей части по оси пересекаемой автомобильной дороги или головки рельса железной дороги;
Г – габарит автомобильный (5 м для дороги I, II, III категорий и 4,5 м для IV и V категорий) или железнодорожный (5,55 м – для не- электрифицированных и 6,40 м – для электрифицированных дорог);
С – высота пролетного строения путепровода, зависит от длины и конструкции пролетного строения, ориентировочно можно принять в пределах 0,8 – 2,1 м.
Знак "+" в формуле (6.1) принимается в случае, если проектируемая дорога проходит над существующей дорогой, а знак "–" – под существующей.
При пересечении автомобильных дорог в одном уровне контрольная
отметка проектной линии равна отметке проезжей части по оси автомобильной дороги. В случае, если пересекаемая дорога – более низкой категории, можно изменить ее высотное положение путем переустройства ее на подходах к пересечению и назначить контрольную отметку на пересечении по условиям проектирования продольного профиля.
При пересечении автомобильной и железной дорог в одном уровне контрольная отметка проектной линии принимается равной отметке головки рельса железной дороги. Автомобильная дорога на протяжении не менее 2 м от крайнего рельса должна иметь в продольном профиле горизонтальную площадку или вертикальную кривую большого радиуса. Подходы автомобильной дороги к пересечению на протяжении 50 м следует проектировать с продольным уклоном не более 30 ‰.
При пересечении водотоков устраиваются искусственные сооружения. Водотоки бывают постоянные (реки, ручьи) и периодически действующие. Для размещения искусственных сооружений необходимо определить границы водосборных бассейнов и проанализировать все пониженные места продольного профиля земли в пределах бассейна. Границы водосборных бассейнов ограничивают пунктирной линией (см. рисунок 5.1).Тип искусственного сооружения (труба или мост), а также величина его отверстия зависят от расхода воды, притекающей к данному сооружению.
В данном проекте отверстия искусственных сооружений и расчетные уровни воды в зоне сооружения назначаются студентами без расчета по согласованию с руководителем проекта, при этом студент должен принять во внимание следующее: на периодических водотоках и ручьях устраиваются трубы. Типовые трубы бывают круглые одноочковые и многоочковые и прямоугольные. Отверстия круглых труб: 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 1,4; 1,6 и 2,0 м; прямоугольных: 2,0х2,0; 2,0х2,5; 2х3,0 и 2х4,0 м. Круглые трубы отверстиями 0,5 и 0,75 м устанавливаются на съездах и пересечениях; трубы отверстием до 1,00 м применяют при длине трубы до 20 м, а трубы диаметром 1,25 м и более – при длине трубы 20 м и более [8]. Прямоугольные трубы применяют при высоте насыпи до 20 м .
Над трубами контрольная отметка вычисляется по формуле
 | (6.2) |
где
Нз – отметка поверхности земли, м;
d – высота трубы в свету, м (приложение Е, таблицы Е1, Е2 );
– толщина стенки трубы, м (см. приложение Е, таблицы Е1, Е2).
На постоянных водотоках проектируются мосты. Мосты длиной свыше 25 м через большие реки проектируются индивидуально и в данном пособии не рассматриваются. У мостов длиной до 25 м через несудоходные реки контрольная отметка
где
РУВВ– расчетный уровень высокой воды (можно назначить условно на 1 – 2 м выше отметки бровки русла);
Z – расстояние от расчетного уровня воды до низа пролетного строения (0,5 м при отсутствии корчехода и ледохода; 1,0 м – при наличии ледохода и 1,5 м – при наличии корчехода);
C – строительная высота пролетного строения (см. приложение Е, таблица Е3).
Результаты определения контрольных отметок в местах пересечения водотоков рекомендуется свести в табличную форму. Ниже приведена таблица 6.1 с определением контрольных точек в месте размещения малых водопропускных сооружений для южного варианта на рисунке 5.1.
В курсовом проекте можно привести по одному примеру расчета контрольных отметок в месте размещения трубы и моста, для остальных малых водопропускных сооружений сослаться на таблицу 6.1.
Т а б л и ц а 6.1 –
Результаты определения контрольных отметок при пересечении водотоков Размеры в метрах
Место расположения водопропускного сооружения ПК’’+’’ | Тип водопропускного сооружения | Отметка земли НЗ или РУВВ | Высота трубы в свету d | Толщина трубы, ? | Толщина засыпки над трубой | Расстояние от расчетного уровня воды до низа пролетного строения Z | Строительная высота пролетного строения С | Конт- рольная отметка Нпр |
ПК 8+00 | круглая ж.–б. труба 2х1,0 | 134,61 | 1,0 | 0,16 | 0,5 | – | – | 136,27 |
ПК 20+00 |
мост (индивидуальный проект) |
ПК 29+35 | круглая ж.–б. труба 2х1,0 | 141,00 | 1,0 | 0,12 | 0,5 | – | – | 142,12 |
ПК 34+00 | круглая ж.–б. труба 1,0 | 143,75 | 1,0 | 0,12 | 0,5 | – | – | 145,12 |
ПК 39+00 | круглая ж.–б. труба 2х1,0 | 139,87 | 1,0 | 0,12 | 0,5 | – | – | 141,49 |
6.3 Определение рекомендуемых рабочих отметок насыпей Рекомендуемую рабочую отметку насыпи
hр устанавливают из двух условий:
1) по обеспечению снегонезаносимости дороги на открытых участках местности I типа по увлажнению;
2) по обеспечению нормального водно-теплового режима земляного полотна на участках II и III типов местности по увлажнению.
По первому условию
 | (6.4) |
где
hс – толщина снежного покрова, принимаемая по заданию, м;
h – минимальное возвышение бровки земляного полотна над уровнем cнегового покрова, принимается 0,5–1,2 м [1].
По второму условию рабочая отметка насыпи:
а) для участка с необеспеченным стоком при отсутствии грунтовых вод (I и II типы местности)
hр = h1 + hдо – сio, | (6.5) |
где
h1 – допустимое минимальное возвышение низа дорожной одежды над поверхностью земли на местности I и II типов [1, таблица 19];
с – ширина обочины, м [1, таблица 5];
iо – уклон обочины;
hдо– толщина дорожной одежды, ориентировочно можно принять для дорог II категории – 85 см, III категории – 75 см, IV категории – 55 см.
б) для участков с наличием грунтовых вод (III тип местности)
hр = h2 + hдо – сio – hгв, | (6.6) |
где
h2 – допустимое минимальное возвышение низа дорожной одежды над уровнем грунтовых вод (УГВ) на местности III типа увлажнения [1, таблица 19];
h гв – глубина залегания грунтовых вод от поверхности земли, м.
Типы местности по характеру и степени увлажнения приведены в таблице 6.2.
В расчет принимается наибольшая из двух условий рекомендуемая рабочая отметка.
Т а б л и ц а 6.2 –
Типы местности по характеру и степени увлажнения Тип местности | Источники увлажнения | Характерные признаки |
I (сухие места) | Атмосферные осадки | Поверхностный сток обеспечен. Подземные воды не оказывают влияния на увлажнение грунтов. Почвы без признаков заболачивания |
Окончание таблицы 6.2 Тип местности | Источники увлажнения | Характерные признаки |
II (сырые места) | Кратковременно стоящие (до 30 сут) поверхностные воды; атмосферные осадки | Поверхностный сток не обеспечен. Рельеф местности равнинный. Весной и осенью возможен застой воды на поверхности почвы. Подземные воды не оказывают влияния на увлажнение грунтов. Почвы с признаками заболачивания |
III (мокрые места) |
Грунтовые или длительно стоящие (более 30 сут) поверхностные воды; атмосферные осадки | Источники увлажнения оказывают влияние на увлажнение почвы и грунтов независимо от условий поверхностного стока. Почвы заболоченные |