Методика 2009 ОПАД

Федеральное агентство по образованию РФ

Сыктывкарский лесной институт – филиал

ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия им.

С.М. Кирова»

Кафедра «Дорожное, промышленное, гражданское и дорожное строительство»

ПРОЕКТ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ

Методическое пособие к выполнению курсовой работы по дисциплине «Основы проектирования автомобильных дорог» для студентов специальности 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы»

для всех форм обучения

СЫКТЫВКАР 2009

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение…………………………………………………………………...……………..3

1.Исходные данные и содержание курсовой работы…………………….……….….5

2.Проектирование плана, продольного профиля и водоотвода автомобильной дороги…………………………………………………………………………….………8

3.Проектирование плана дороги………………………………………………………21

4.Проектирование продольного профиля…………………………………………….25

5.Проектирование кривого участка дороги ………………………………………….35

6.проектирование водоотводной системы……………………………………………43

7.Требования к видимости на дороге…………………………………………………58

Рекомендуемая литература…………………………………………………………..60

Приложение 1…………………………………………………………………………..61

Приложение 2…………………………………………………………………………..65

2

ВВЕДЕНИЕ

Автомобильная дорога – капитальное сооружение, поэтому проектирование должно быть направлено на достижение высоких эксплуатационных качеств дороги при минимальных строительных затратах. При выборе варианта проектных решений предпочтение необходимо отдавать таким, в которых обеспечивается безопасность движения автомобиля с расчѐтными скоростями и с большим сроком службы элементам дороги, водоотводных и водопропускных сооружений.

Приобретение студентами умения и навыков в изыскании и проектировании автомобильных дорог осуществляется в процессе выполнения ими на Ш курсе курсовой работы и на IV курсе курсового проекта.

Курсовая работа, выполняемая студентами в течении VII семестра, способствует закреплению теоретических знаний и приобретению практических навыков в проектировании продольного и поперечного профиля дороги и водоотводной системы с подсчетом объема земляных работ. В работе определяется так же скорость и времени хода автомашины на запроектированном участке дороги.

К выполнению курсовой работы следует приступать после изучения теоретического курса. Для данной курсовой работы следует изучить по крайней мере главы 1…5, 7, 8, 11

учебника по проектированию дорог [1], главы 2, 3, 4, 6 учебного пособия [2] и главы 1. 4, 6 норм проектирования автомобильных дорог [6].

Следует учитывать, что методические указания не заменяют учебников и другой учебной и справочной литературы, но помогают в самостоятельном выполнении сложных курсовых работ и проектов.

Выполняя курсовую работу, студент должен показать умение самостоятельной творческой работы. Все решения студентом принимаются и обосновываются самостоятельно, а не диктуются преподавателем, однако при этом могут возникнуть трудности в практическом применении теоретических знаний.

Целью методических указаний является систематизация работы студентов над выполнением курсовой работы (проекта), облегчение их работы по подбору необходимых справочных данных, выполнение курсовой работы в должной последовательности с тем,

чтобы она по своему содержанию и объему соответствовала программе.

Дополнение к Государственному образовательному стандарту: основы проектирования автомобильных дорог: подвижной состав, характеристика движения и классификация дорог; правила при трассировании дороги на местности, элементы плана продольного профиля, их взаимное сочетание, типы поперечных профилей земляного

3

полотна, объем земляных работ; сопротивление движению и динамическая характеристика автомобиля, сцепление шин с поверхностью дороги; торможение автомобиля и полная длина тормозного пути; тяговые расчеты автопоездов; движение автомобиля по кривым в плане, переходные кривые, уширение в кривых, виражи,

обеспечение видимости на кривых в плане; ширина проезжей части, обочин, полосы отвода; нормирование продольного уклона, проектирование продольного профиля,

вертикальные кривые, обеспечение видимости на выпуклых кривых; закономерности движения транспортных потоков и пропускная способность дороги; источники увлажнения земляного полотна, зимнее перераспределение влаги и процесс пучинообразования; дорожно-климатическое районирование и типы местности,

требования к возвышению бровки над поверхностью грунта; дорожный водоотвод и малые водопропускные сооружения; пересечения автомобильных дорог; требования к устойчивости земляного полотна и степень уплотнения грунта в земляном полотне;

конструирование дорожной одежды, расчет нежесткой и жесткой дорожной одежды,

ширина земляного полотна; проектирование подходов к мостам и мостовых переходов;

проектирование дорог в районах вечной мерзлоты, заболоченных, овражистых и карстовых районах; проектирование серпантины; оборудование и благоустройство дорог;

проектирование городских улиц; виды проектно-изыскательских работ и организация работ по проектированию дорог.

4

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

2.1 Цель курсовой работы

Целью курсовой работы «Проект автомобильной дороги» является самостоятельное определение студентом основных норм проектирования автомобильной дороги в зависимости от категории дороги типа местности по рельефу, приобретение студентом навыков основных приемов проектирования дороги в плане, продольном и поперечном профилях.

Расчет основных параметров дороги помогает студенту понять принципы назначения нормативов, установленных СНиП 2.05.02–85* Автомобильные дороги [6].

2. 2. Исходные данные для проектирования

Район проектирования.

Расчѐтный автомобиль или данные о движении по проектируемой дороге на перспективу 20 лет.

Параметры трассы дороги (румб первоначального направления; пикетаж,

направления и углы поворота).

Отметки земли по оси дороги (продольный профиль).

Грунты на участке проектируемой дороги (продольный профиль).

План в горизонталях на участке водопропускного сооружения.

Все исходные данные содержатся в задании на курсовое проектирование.

Тему и исходные данные выдаются преподавателем индивидуально каждому студенту.

2.3. Содержание курсовой работы

1.Характеристика района проектирования.

2.Технические требования к проекту. (Категория дороги, ширина проезжей части и обочин, проверка пропускной способности, определение ширины зем.полотна,

предельный продольный уклон, миним.радиусы кривых в плане, миним.параметры переходных кривых, радиусы вертикальных выпуклых и вогнутых кривых, минимальное расстояние видимости проезжей части дороги).

3.Проектирование плана дороги.

4.Проектирование продольного профиля.

4.1.Определение отметок контрольных точек

4.2.Определение руководящей отметки

4.3.Проектирование вертикальных кривых.

5

расчетной формулы. Нельзя заканчивать страницу заголовком, а текст начинать со следующей страницы.

Записка должна быть написана чернилами или распечатана на принтере на листах стандартного формата (210 297 мм). Чистые поля должны быть слева – 2,5 см, справа – 1

см, сверху – 2 см, снизу – 2, 5 см. Номер страницы ставится сверху справа.

Повторяющиеся расчеты целесообразно сводить в таблицы. Большие по объему таблицы (например, ведомости подсчета объема земляных работ) целесообразно выносить в приложения, а в тексте приводить лишь результаты подсчета и ссылку на приложение.

Таблицы оформляются так, как в данных методических указаниях. Колонки желательно нумеровать.

Формулы пишутся отдельной строкой, посередине. Значения входящих в нее обозначений, размерность и нумерация обозначаются так, как в тексте данных методических указаний.

В тексте необходимо ссылаться на литературные источники, откуда взяты формулы,

нормы, расчетные величины и т.д. Ссылка дается в виде цифры в квадратных скобках.

Цифра обозначает номер, под которым указан источник в списке использованной литературы. Список литературы составляется в алфавитном порядке. В списке использованной литературы следует писать: автора, название работы, издательство, год издания, количество страниц.

В тексте не допускаются сокращения слов, кроме установленных стандартами. Не следует применять разговорные термины (например, автомашина, следует – автомобиль).

Все расчеты выполняются в международной системе единиц (СИ).

Пояснительная записка должна начинаться титульным листом, который может быть заменен заполненным бланком задания, затем следуют текст пояснительной записки,

приложения, чертежи, список использованной литературы и оглавление.

Чертежи выполняются на стандартных листах чертежной бумаги (кроме продольных профилей). Необходимо строго соблюдать правила графического оформления,

установленные масштабы, условные обозначения. Все надписи выполняются чертежным шрифтом и располагаются под чертежами.

Пояснительная записка, вместе с чертежами, сливается в брошюру с обложкой из плотной бумаги. На обложке не следует писать цветной тушью, украшать ее рисунками,

виньетками и т.п.

7

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАНА, ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ

ИВОДООТВОДА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ

3.1.Характеристика района проектирования

В этом разделе кратко излагаются по литературным данным природные условия района проектирования. Климатическая характеристика (колебание температуры, число морозных дней, количество осадков, преобладающие направления ветра, глубина промерзания, толщина снежного покрова). Геологическое строение (грунты, естественные местные строительные материалы). Описание рельефа района проектирования. Объем этого раздела не должен превышать 2-3 страниц.

3.2. Ширина проезжей части с обоснованием потребного числа полос движения:

Проезжая часть состоит из полос движения. Ширина полосы движения зависит от ширины кузова расчѐтного автомобиля, его колеи, величины предохранительной полосы между колесом автомобиля и кромкой проезжей части, величины зазора безопасности между кузовом автомобиля и границей полосы для встречного движения.

Ширина каждой полосы определяется из условия встречного и попутного движения двух или трѐх колонн автомобилей, двигающихся с расчѐтной скоростью. Расчѐт ведѐм на типы автомобилей, преобладающих в составе движения:

Характеристики автомобилей (прил.1 [1]):

Ширина проезжей части определяется по формуле:

где b - ширина кузова автомобиля, м;

с - колея автомобиля (расстояние между внешними гранями следа наиболее широко расставленных колес), м;

х - зазор между кузовами встречных автомобилей (зазор безопасности), м;

у- расстояние от внешней грани следа колеса до края проезжей части

(предохранительная полоса), м.

8

V1 и V2 – скорости встречных машин, км/ч.

V1 и V2 – скорости попутных машин, км/ч.

Ведется проверка 3-х условий:

-при встречном движении легкового и грузового автомобилей:

-при встречном движении грузовых автомобилей:

-при встречном движении легковых автомобилей:

Из полученных расчѐтов принимаем максимальное значение с учѐтом округления до точности 0,25:

3.3. Проверка пропускной способности:

Вычисляем приведѐнную интенсивность движения:

N1, N2 – заданная интенсивность отдельных типов автомобилей, авт/сут;

k1, k2 – коэффициенты приведения отдельных типов автомобилей к легковому.

Пропускная способность одной полосы движения:

B – итоговый коэффициент снижения пропускной способности, равный произведению частных коэффициентов β1….β15, отражающих влияние различных элементов дороги на пропускную способность; Принимаем равным 1;

Pmax – максимальная пропускная способность полосы движения, авт/ч; Pmax=2000 авт/ч

– в оба направления для двухполосной дороги.

P Pmax 2000авт / ч

Определяем необходимое число полос движения:

где α – коэффициент перехода от суточной интенсивности к часовой (α=0,1);

9

kпN – приведѐнная интенсивность движения, авт/сут;

ε – коэффициент сезонной неравномерности изменения интенсивности движения, ε =1;

z – расчѐтный коэффициент загрузки дороги движением z=0,2-1,0; P – пропускная способность полосы движения, P=1000 авт/ч;

γ – коэффициент, зависящий от рельефа местности (при равнинном рельефе γ=1,

при пересеченном γ=0,8, при сильно пересеченном γ=0,6).

3.4. Определение ширины земляного полотна с обоснованием ширины обочин:

Ширина земляного полотна складывается из:

где Bз.п. – ширина земляного полотна, м;

Bп – ширина проезжей части, м; a – ширина обочин, м.

Ширину обочин принимаем равной a=3,75 метров для возможного съезда автомобиля с проезжей части, не затрагивая части проезжей и устройство укрепительных полос шириной 0,75 метров с каждой стороны для предупреждения заноса автомобиля при съезде на обочину и предупреждения разрушения кромки проезжей части (по СНиП

2.05.02-85*).

3.5. Предельный продольный уклон

Для определения предельного продольного уклона необходимо воспользоваться динамическими характеристиками расчѐтного автомобиля. Продольный уклон определяем графо-аналитическим методом.

Динамический фактор, выражающий удельную силу тяги автомобиля, которая расходуется на преодоление дорожных сопротивлений:

f – коэффициент сопротивления качению:

10