7103
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Р.Х. Измайлов, Д.Ю. Рыбакин
Проектирование автомобильной дороги
Учебно-методическое пособие по практическим занятиям и курсовому проектированию по дисци-
плине «Изыскания и проектирование автомобильных дорог» для обу-
чающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, про-
филь Автомобильные дороги.
Нижний Новгород
2023
УДК
Измайлов Р.Х. Проектирование автомобильной дороги : учебно-
методическое пособие: / Р.Х. Измайлов, Д.Ю.Рыбакин; Нижегородский государственный архитектурно – строительный университет.–
Нижний Новгород: ННГАСУ, 2023.-23 с; – Текст: электронный.
Приведены сведения о составе и порядке выполнения курсового проекта. Рекомендуется использовать в ходе курсового и дипломно-
го проектирования.
Предназначено обучающимся в ННГАСУ для выполнения курсового проекта по направлению подготовки 08.03.01 – Строительство, про-
филь Автомобильные дороги.
© Р.Х.Измайлов, Д.Ю.Рыбакин, 2023 ©ННГАСУ, 2023
|
|
Содержание |
Стр. |
|
|
|
|
1 |
Общие положения |
4 |
|
2 |
Содержание проекта |
4 |
|
3 |
Рекомендуемая последовательность выполнения проекта |
5 |
|
4 |
Указания и рекомендации по проектированию |
5 |
|
|
4.1 |
Характеристики природных условий района проектирования |
5 |
|
4.2 |
Определение технической категории автомобильной дороги |
6 |
|
4.3 |
Обоснование параметров и норм проектирования |
10 |
|
4.4 |
Проектирование вариантов трассы дороги |
14 |
|
4.5 |
Продольный профиль |
16 |
|
4.6 |
Конструкция земляного полотна |
16 |
|
4.7 |
Подсчет объемов земляных работ |
18 |
|
Список использованных источников |
22 |
4
1 Общие положения
Первый курсовой проект "Проектирование автомобильной дороги" предусмотрен образовательной программой направления подготовки 08.03.01 Строительство по профилю Строительство автомобильных дорог, аэродромов, объектов транспортной
Целью курсового проекта является приобретение навыков разработки и оформления проектной документации на строительство автомобильных дорог, в частности, методов камерального трассирования, оценки природных условий дорожного строительства, проектирования продольного профиля, расчёта и назначения отверстий малых искусственных сооружений, определения объёмов строительных работ.
Состав первого курсового проекта определен программой курса "Изыскания и проектирование автомобильных дорог". Проект обобщает знания, полученные студентами по разделу “Основы проектирования дорог” и практических работ, выполненных по этому курсу.
Исходными данными являются:
1.Задание на разработку курсового проекта.
2.Район строительства дороги.
3.Характеристики движения.
4.Грунтово-геологические условия строительства.
5.Карта района проложения дороги с указанием начальной и конечной точек трассы.
Курсовой проект должен быть выполнен в соответствии с заданием и в срок, установленный календарным графиком учебного процесса.
2 Содержание проекта
Впроекте необходимо выполнить следующее:
-дать описание природных характеристик района строительства;
-назначить техническую категорию автомобильной дороги;
-определить нормы проектирования;
-выполнить камеральное трассирование вариантов трассы (не менее двух) между контрольными точками;
-составить ведомость углов поворота, прямых и кривых в плане;
-сравнить и выбрать наиболее рациональный вариант трассы;
-запроектировать продольный профиль по выбранному варианту;
-назначить типовые поперечные профили земляного полотна;
-выполнить подсчёт объёмов земляных и укрепительных работ.
5
3 Рекомендуемая последовательность выполнения проекта
подбор литературы (нормативной и технической);
изучение методических разработок по курсовому проекту;
описание характеристик природных условий района проложения дороги;
определение длины воздушной линии между контрольными точками трассы и построение по ней геоморфологического профиля, расчёт ритма и средней глубины расчленения рельефа;
назначение категории дороги;
определение основных нормативов проектирования;
подготовка карты района проложения
разработка вариантов трассы;
измерение величин углов поворота и занесение этих данных в ведомость;
назначение радиусов горизонтальных круговых и переходных кривых, расчет ведомости углов поворота прямых и кривых по вариантам трассы, разбивка пикетажа, определение строительной длины дороги;
детальная разбивка кривой, и вынос её на чертеж;
сравнение вариантов трассы по основным технико-экономическим показателям и выбор наиболее рационального направления;
составление «черного» продольного профиля по выбранному варианту трассы;
определение контрольных и рекомендуемых отметок;
нанесение и расчет проектной линии согласно рекомендациям методических разработок [1], определение рабочих отметок;
назначение поперечных профилей земляного полотна и проектирование кюветов;
оформление продольного профиля;
попикетный подсчет объемов земляных работ;
оформление пояснительной записки.
4 Указания и рекомендации по проектированию
4.1 Характеристики природных условий района проектирования.
По справочным источникам [2,3,4] устанавливаются характеристики природных условий района проектирования: климатические данные, рельеф, гидрология, почвенно-грунтовые и геологические условия, растительность.
В подразделе «Климат» должны быть отражены показатели необходимые при выборе проектных решений, а именно: дорожно-климатическая зона, среднегодовая и среднемесячная температура воздуха, продолжительность зимнего периода, среднегодовое количество осадков и распределение их по сезонам, высота снегового покрова, глубина промерзания, тип местности по характеру и степени увлажнения, господствующее направление ветров и др.
6
По этим данным строится климатический график, пример которого представлен на рисунке 4.1.
Вподразделе «Рельеф» дается характеристика рельефа района проектирования в целом, а также участка проектирования по карте.
Для оценки рельефа строится геоморфологический продольный профиль земли по воздушной линии, в соответствии с методикой изложенной в [4].
К трудным участкам пересеченной местности относится рельеф, прорезанный часто чередующимися глубокими долинами при средней глубине расчленения 50м и ритме рельефа 0,5км.
«Растительность». Вид и характер растительности учитывается по карте
всоответствии с положением трассы. Растительность также оценивается с точки зрения ограничения видимости на кривых, снегозащитной и декоративной роли на участках дороги.
«Геология». Приводится общая характеристика геологического строения района. Выполняется оценка грунтов с точки зрения их пригодности для возведения земляного полотна. Также необходимо определить в районе проектирования неблагоприятные физико-геологические процессы и явления (осыпи, обвалы, болота, мерзлота, карст и пр.).
Вподразделе «Гидрология и гидрогеология» необходимо привести условия поверхностного стока, распространение и особенности залегания грунтовых вод и др.
4.2 Определение категории автомобильной дороги
Автомобильные дороги общей сети в зависимости от функционального назначения, условий проезда и доступа на них транспортных средств подразделяются на функциональные классы и классы дорог (таблица 4.1, 4.2)
Категория автомобильной дороги на всем протяжении или на отдельных участках назначается в зависимости от расчетной, приведенной к легковому автомобилю, интенсивности движения (таблица 4.3).
Перспективный период (Т) при назначении категории дорог, а также проектировании элементов плана, продольного и поперечных профилей следует принимать равным 20 годам.
Расчётная интенсивность (Np) движения на перспективу определяется по формуле:
Np = N0 (1 + q Т) , авт./сут. |
(4.1) |
где: N0 - интенсивность движения на год ввода дороги в эксплуатацию авт./сут; q - ежегодный прирост интенсивности движения, в долях от единицы.
7
Таблица 4.1 - Функциональная классификация автомобильных дорог.
Функциональный |
Транспортная функция |
Соединяют |
|
класс дороги |
|||
|
|
||
Основные маги- |
- Обеспечивают междуна- |
- Столицу Российской Федерации г. |
|
стральные автомо- |
родные и межрегиональ- |
Москву со столицами иностранных госу- |
|
бильные дороги |
ные транспортные связи, |
дарств; |
|
|
включают непрерывные |
|
|
|
маршруты, обеспечиваю- |
- столицу Российской Федерации г. |
|
|
щие передвижения интен- |
Москву с административными центрами |
|
|
сивных транспортных по- |
субъектов Российской Федерации; |
|
|
токов |
- автомобильные дороги, включенные в |
|
|
|
||
|
|
перечень международных (в соответ- |
|
|
|
ствии с международными соглашениями |
|
|
|
Российской Федерации), между собой |
|
|
|
или являются их частью; |
|
|
|
- автомобильные дороги, являющиеся |
|
|
|
международными транспортными кори- |
|
|
|
дорами, входящих в европейскую (Е) и |
|
|
|
азиатскую (А) дорожную сеть, или явля- |
|
|
|
ются их частью |
|
Второстепенные |
- Обеспечивают основные |
- Административные центры субъектов |
|
магистральные ав- |
межрегиональные транс- |
Российской Федерации, крупные и круп- |
|
томобильные доро- |
портные связи; |
нейшие города между собой; |
|
ги |
- обеспечивают подъезд |
|
|
|
от магистральных авто- |
- магистральные автомобильные дороги с |
|
|
мобильных дорог или го- |
транспортными узлами (морские порты, |
|
|
родов (административных |
речные порты, аэропорты, железнодо- |
|
|
центров субъектов Рос- |
рожные станции и другие транспортные |
|
|
сийской Федерации) к |
объекты), имеющими международное и |
|
|
транспортным узлам, |
федеральное значение |
|
|
имеющим межгосудар- |
|
|
|
ственное и федеральное |
|
|
|
значение |
|
|
Основные распре- |
- Обеспечивают перерас- |
- Магистральные автомобильные дороги |
|
делительные авто- |
пределение транспортных |
между собой; |
|
мобильные дороги |
потоков между маги- |
|
|
|
стральными автомобиль- |
- магистральные автомобильные дороги |
|
|
ными дорогами и автомо- |
с крупными и крупнейшими городами; - |
|
|
бильными дорогами |
крупнейшие города Российской Федера- |
|
|
местного значения; |
ции с обслуживающими их транспорт- |
|
|
- обеспечивают транс- |
ными узлами (морскими и речными пор- |
|
|
портную связь сети маги- |
тами, аэропортами, железнодорожными |
|
|
стральных автомобиль- |
станциями и другими транспортными |
|
|
ных дорог с крупными и |
объектами); |
|
|
крупнейшими городами; |
- магистральные автомобильные дороги |
|
|
|
||
|
- обеспечивают транс- |
с объектами тяготения (в том числе спе- |
|
|
портную связь крупней- |
циального назначения) федерального |
|
|
ших городов Российской |
значения |
8
|
Федерации с обслужива- |
|
|
|
ющими их транспортны- |
|
|
|
ми узлами; |
|
|
|
- обеспечивают транс- |
|
|
|
портную связь маги- |
|
|
|
стральных автомобиль- |
|
|
|
ных дорог с объектами |
|
|
|
тяготения федерального |
|
|
|
значения |
|
|
Распределительные |
- Обеспечивают перерас- |
Российской Федерации, муниципальных |
|
дороги автомо- |
пределение транспортных |
районов, городских округов с транспорт- |
|
бильные регио- |
потоков между маги- |
ными узлами (аэропортами, морскими, |
|
нального значения, |
стральными автомобиль- |
речными портами и другими транспорт- |
|
(распределительные |
ными дорогами и автомо- |
ными объектами) регионального и |
|
автомобильные до- |
бильными дорогами |
межмуниципального значения; |
|
роги*) |
местного значения; |
|
|
|
- обеспечивают связь ма- |
- дорожная сеть общего пользования с |
|
|
гистральных и распреде- |
объектами тяготения (в том числе специ- |
|
|
лительных автомобиль- |
ального назначения) регионального и |
|
|
ных дорог с администра- |
межмуниципального значения |
|
|
тивными центрами субъ- |
|
|
|
ектов Российской Феде- |
|
|
|
рации, с административ- |
|
|
|
ными центрами муници- |
|
|
|
пальных районов, город- |
|
|
|
ских округов; |
|
|
|
- обеспечивают транс- |
|
|
|
портную связь админи- |
|
|
|
стративных центров субъ- |
|
|
|
ектов Российской |
|
|
|
Федерации с администра- |
|
|
|
тивными центрами муни- |
|
|
|
ципальных районов, го- |
|
|
|
родских округов; |
|
|
|
- обеспечивают транс- |
|
|
|
портную связь админи- |
|
|
|
стративных центров субъ- |
|
|
|
ектов Российской Феде- |
|
|
|
рации, муниципальных |
|
|
|
районов, городских окру- |
|
|
|
гов с транспортными уз- |
|
|
|
лами регионального и |
|
|
|
межмуниципального зна- |
|
|
|
чения; |
|
|
|
- обеспечивают подъезд к |
|
|
|
объектам тяготения реги- |
|
|
|
онального и межмуници- |
|
|
|
пального значения |
|
|
Местные автомо- |
Обеспечивают прочие |
– |
|
бильные дороги |
транспортные связи |
||
|
* Для автомобильных дорог с НИД.
9
Таблица 4.2 - Соответствие функционального класса автомобильных дорог классам и категориям автомобильных дорог
Функциональный класс |
Класс автомобильной |
Категория автомо- |
|
дороги |
бильной дороги |
Основные магистральные автомобиль- |
Автомагистраль |
IA |
ные дороги |
Обычная дорога |
II, III |
Второстепенные магистральные авто- |
Скоростная дорога |
IБ |
мобильные дороги |
Обычная дорога |
IB*, II, III |
Основные распределительные автомо- |
Скоростная дорога |
IБ |
бильные дороги |
Обычная дорога |
IB*, II, III |
Распределительные автомобильные |
Обычная дорога |
II, III, IV, IVА-р, IVБ- |
дороги регионального значения (рас- |
|
р |
пределительные автомобильные доро- |
|
|
ги**) |
|
|
Местные автомобильные дороги, |
Обычная дорога |
III, IV, IVА-п, IVБ-п, |
подъезды** |
|
VА, VБ |
* Категорию IВ на второстепенных магистральных и основных распределительных автомобильных дорогах допускается назначать на трудных участках горной местности, при капитальном ремонте и реконструкции.
** Для автомобильных дорог с НИД в соответствии с ГОСТ Р 58818.
Таблица 4.3 - Соответствие расчетной среднесуточной интенсивности движения категории автомобильной дороги
Категория автомобильной |
Расчетная среднесуточная интенсивность дви- |
|
дороги |
жения, приведенных ед./сут |
|
IА, IБ, IВ |
14001 и более |
|
II |
6001-14000 |
|
III |
2001-6000 |
|
IV |
401**-2000 |
|
IVА-р, IVБ-р, IVА-п, IVБ-п, |
В соответствии с ГОСТ Р 58818 |
|
VА, VБ |
||
|
** Для автомобильных дорог с низкой интенсивностью движения в физ. ед./сут. в соответствии с ГОСТ Р 58818.
Таблица 4.4 – Расчетная скорость движения
Категория |
автомо- |
Класс |
Расчетная |
скорость |
бильной дороги |
автомобильной дороги |
движения, км/ч |
||
IА |
|
Автомагистраль |
150/120* |
|
IБ |
|
Скоростная дорога |
120/100 |
|
|
|
|
|
|
IВ |
|
|
120/100 |
|
II |
|
Обычные дороги |
120/100 |
|
III |
|
100/80 |
|
|
|
|
|
||
IV |
|
|
80/60 |
|
*в знаменателе расчетная скорость на трудных участках пересеченной местности.
10
Расчётная интенсивность ( Np) движения на перспективу определяется по формуле:
Np = N0 (1 + q Т) , авт./сут. |
(4.1) |
где: N0 - интенсивность движения на год ввода дороги в эксплуатацию авт./сут; q - ежегодный прирост интенсивности движения, в долях от единицы.
Перспективная интенсивность движения, приведенная к легковому автомобилю (Nпрр), определяется по следующей зависимости:
n |
|
Nпрр = Npi ki , ед./сут |
(4.2) |
i 1 |
|
где: Npi - перспективная интенсивность одного i-го типа транспортного средства, авт./сут;
ki – коэффициент приведения i -го типа транспортного средства к легковому автомобилю определяется по таблице 4.5;
n – количество типов автомобилей в потоке.
4.3 Обоснование параметров и норм проектирования.
Параметры и нормы проектирования автомобильной дороги назначаются по данным, приведенным в [5,6 ], а также в таблице 4.3 , в зависимости от категории дороги и расчетной скорости движения. Некоторые нормы проектирования (радиусы кривых, уклоны, расстояние видимости и пр.) назначаются в зависимости от расчетной скорости движении. Расчетную скорость необходимо назначить с учетом категории дороги и сложности условий для проектирования дороги.
Расчетные скорости для трудных участков дорог допускается применять при проложении трассы дороги по застроенным территориям, лесным массивам, пересеченной местности и ценным сельскохозяйственным землям: садам и огородам, пашне, мелиорированным землям, а также землям с высоким естественным плодородием почв
Все результаты сводятся в таблицу 4.7.