Изыскания и проектирование автомобильных дорог
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Автомобильные дороги
Издательство:
Инфра-Инженерия
Год издания: 2021
Кол-во страниц: 616
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-9729-0709-0
Артикул: 766689.01.99
Изложены основные теории транспортных потоков и приведены методики расчета движения автомобилей. Особое внимание уделено вопросам проектирования плана, продольного и поперечных профилей автомобильных дорог, а также расчетам дорожных одежд. Рассмотрены вопросы проектирования сооружений дорожного водоотвода, малых водопропускных сооружений, а также основы проектирования пересечений и примыканий автомобильных дорог. Описано ландшафтное проектирование, приведены особенности проектирования автомагистралей, дорог в сложных природных условиях, их обустройства и технических изысканий. Для студентов автомобильно-дорожных специальностей и факультетов высших учебных заведений. Может быть использовано инженерно-техническими работниками дорожных организаций и предприятий.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 23.03.01: Технология транспортных процессов
- ВО - Специалитет
- 23.05.06: Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
. . ,
. .
Учебное пособие
Москва Вологда
«Инфра-Инженерия»
2021
УДК 625.72(075.8) ББК 39.311Я73 Ш34 Р е з е н з е н т ы : канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой автомобильных дорог Белорусско-Российского университета транспорта С. Н. Березовский; канд. техн. наук, директор государственного учреждения «БелдорНИИ» В. К. Шумчик Шведовский, П. В. Ш34 Изыскания и проектирование автомобильных дорог : учебное пособие / П. В. Шведовский, Д. Н. Клебанюк. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2021. – 616 с. : ил., табл. ISBN 978-5-9729-0709-0 Изложены основные теории транспортных потоков и приведены методики расчета движения автомобилей. Особое внимание уделено вопросам проектирования плана, продольного и поперечных профилей автомобильных дорог, а также расчетам дорожных одежд. Рассмотрены вопросы проектирования сооружений дорожного водоотвода, малых водопропускных сооружений, а также основы проектирования пересечений и примыканий автомобильных дорог. Описано ландшафтное проектирование, приведены особенности проектирования автомагистралей, дорог в сложных природных условиях, их обустройства и технических изысканий. Для студентов автомобильно-дорожных специальностей и факультетов высших учебных заведений. Может быть использовано инженерно-техническими работниками дорожных организаций и предприятий. УДК 625.72(075.8) ББК 39.311Я73 ISBN 978-5-9729-0709-0 Шведовский П. В., Клебанюк Д. Н., 2021 Издательство «Инфра-Инженерия», 2021 Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2021
……………………………………………………………………… .... 10 1. .................. 12 1.1. Развитие транспорта и техники дорожного строительства ............................. 12 1.2. Роль автомобильных дорог в транспортной системе народного хозяйства и задачи дорожного строительства.................................................................... 20 1.3. Состояние автомобильных дорог и основы дорожной политики ................... 22 2. ..… ................................................. 25 2.1. Элементы автомобильной дороги ....................................................................... 25 2.2. Техническая классификация автомобильных дорог ......................................... 28 3. ......................................................................... 35 3.1. Характеристика движения по автомобильной дороге ...................................... 35 3.2. Сопротивление движению автомобиля .............................................................. 38 3.3. Основные динамические характеристики автомобиля .................................... 43 3.4. Сцепление шин с поверхностью дороги и аквапланирование ........................ 46 3.5. Особенности движения автомобиля по криволинейному продольному профилю ............................................................................................................... 52 3.6. Особенности торможения автомобиля .............................................................. 54 3.7. Особенности тяговых расчетов автопоездов ..................................................... 58 3.8. Влияние дорожных условий на расход топлива и износ шин ......................... 59 4. ........................ 61 4.1. Характеристики режимов движения потоков автомобилей ............................ 61 4.2. Основные теории транспортных потоков .......................................................... 65 4.3. Расчет пропускной способности дороги ............................................................ 66 4.4. Загрузка дорог движением и пропускная способность полосы движения .............................................................................................................. 71 4.5. Технические условия на проектирование .......................................................... 73 5. . ............................................................ 74 5.1. Элементы плана дороги ....................................................................................... 74 5.2. Особенности движения автомобиля по кривым ............................................... 75 5.3. Особенности назначения радиусов кривых в плане ......................................... 80 5.4. Особенности проектирования переходных кривых .......................................... 82 5.5. Расчеты видимости на дорогах ........................................................................... 85 5.6. Проверки обеспечения видимости на кривых в плане ..................................... 87
6. ...... 89 6.1. Выбор направления трассы ................................................................................. 89 6.2. Влияние местных условий на выбор направления трассы .............................. 92 6.3. Особенности учета снегозаносимости при проложении трассы ..................... 95 6.4. Проложение трассы на склонах, вблизи населенных пунктов и пересечении водотоков .................................................................................... 97 6.5. Обеспечение пространственной плавности трассы ........................................ 101 7. .....................................................................103 7.1. Основные принципы ландшафтного проектирования ................................... 103 7.2. Восприятие водителями дорожных условий и безопасность движения ...... 109 7.3. Оптическое трассирование дорог ..................................................................... 113 7.4. Особенности трассирования дорог в характерных ландшафтах ................... 119 7.4.1. Согласование элементов трассы с ландшафтом .................................. 119 7.4.2. Согласование земляного полотна с ландшафтом ................................ 120 7.4.3. Трассирование в равнинной местности ................................................ 124 7.4.4. Трассирование в холмистой местности ................................................ 130 7.4.5. Трассирование в горной местности ....................................................... 135 7.5. Особенности сочетания элементов в плане и профиле и оценки пространственной плавности дорог ................................................ 137 7.5.1. Геометрия пространственной трассы дороги и обеспечение ее зрительной плавности ............................................................................. 137 7.5.2. Общие правила плавного сочетания элементов дорог в плане и профиле ................................................................................................. 142 7.5.3. Оценка пространственной плавности дороги ...................................... 143 7.5.4. Общие принципы обеспечения пространственной плавности трассы и увязки ее с ландшафтом ...................................................................... 147 7.6. Последовательность ландшафтного проектирования .................................... 148 8. ʱ ..................................................................... 153 8.1. Элементы продольного профиля дороги ......................................................... 153 8.2. Нормирование продольных уклонов ................................................................ 156 8.3. Вертикальные кривые ........................................................................................ 157 8.4. Нанесение проектной линии ............................................................................. 160 8.5. Последовательность проектирования продольного профиля ........................ 161 8.6. Назначение контрольных точек и руководящих рабочих отметок ............... 163 8.7. Определение объемов земляных работ и дальности перевозки грунта ........ 167 9. ..................................................................... 172 9.1. Элементы поперечного профиля дороги ......................................................... 172 9.2. Основные параметры элементов поперечного профиля ................................ 177
9.3. Проектирование виражей .................................................................................. 178 9.4. Расчет ширины проезжей части и обочин ....................................................... 182 9.5. Уширение проезжей части дороги на кривых ................................................. 184 9.6. Параметры поперечных профилей дополнительных и переходно-скоростных полос ....................................................................... 186 9.7. Полоса отвода ..................................................................................................... 187 10. .................................. 190 10.1. Общие требования ............................................................................................ 190 10.2. Поддерживающие и защитные устройства и конструкции ......................... 194 10.3. Требования к грунтам для дорожного строительства .................................. 195 10.4. Требования к плотности и влажности грунтов ............................................. 197 10.5. Дорожно-климатическое районирование ...................................................... 199 10.6. Водно-тепловой режим земляного полотна и способы его регулирования ........................................................................ 204 10.7. Оценка устойчивости земляного полотна ..................................................... 214 10.8. Общие принципы проектирования земляного полотна на слабых грунтах ........................................................................................... 215 10.9. Динамический расчет земляного полотна ..................................................... 216 10.10. Мероприятия по обеспечению стабильности и устойчивости насыпей на слабых грунтах .............................................. 220 11. , ............................................................. 225 11.1. Классификация узлов автомобильных дорог ................................................ 225 11.2. Пересечения и примыкания дорог в одном уровне ...................................... 230 11.3. Назначение норм на проектирование пересечений и примыканий транспортных развязок ................................................................................... 240 11.4. Анализ типичных пересечений в разных уровнях ........................................ 244 11.4.1. Транспортные развязки, имеющие в основе элементы клеверного листа ................................................................................... 244 11.4.2. Транспортные развязки, имеющие в основе элементы кольца……….. ....................................................................................... 247 11.4.3. Транспортные развязки с параллельным расположением право- и левоповоротных съездов ....................................................... 252 11.4.4. Транспортные развязки, на которых пересекающиеся дороги разделяются на отдельные ветви ......................................................... 254 11.4.5. Особенности примыканий и разветвлений автомобильных дорог……. .................................................................. 259 11.5. Пересечения автомобильных дорог с железными дорогами и инженерными коммуникациями ................................................................. 269 11.6. Установление расчетной скорости на транспортных развязках… ............. 271 11.7. Установление основных геометрических элементов транспортных развязок….……….……….……….………. ................................................... 274
11.7.1. Установление поперечного уклона проезжей части на съездах транспортных развязок ...................................................... 274 11.7.2. Определение расчетного расстояния видимости в плане для съездов ............................................................................................. 276 11.7.3. Определение расчетного расстояния видимости в зоне выхода со съезда на основную дорогу .................................... 279 11.7.4. Определение расчетного расстояния боковой видимости и видимости в продольном профиле ................................................... 280 11.7.5. Установление радиусов вертикальных кривых на съездах и разности отметок бровок земполотна пересекающихся дорог ........ 282 11.8. Особенности проектирования транспортных развязок на городских автомобильных магистралях .................................................. 285 12. .................................. 289 12.1. Система дорожного водоотвода ..................................................................... 289 12.2. Общие правила проектирования поверхностного водоотвода .................... 290 12.3. Сооружения поверхностного водоотвода ...................................................... 291 12.4. Расчеты дорожных канав и кюветов .............................................................. 298 12.5. Система отвода подземных вод и ее расчет .................................................. 299 13. . .............................................................................................. 308 13.1. Общие положения ............................................................................................ 308 13.2. Определение расчетных расходов .................................................................. 315 13.3. Расчет отверстий труб ...................................................................................... 317 13.4. Расчет отверстий малых мостов и определение высоты сооружений ........ 319 13.5. Косогорные сооружения поверхностного водоотвода ................................. 322 13.6. Режимы протекания потоков за малыми водопропускными сооружениями. .................................................................. 323 14. ................................................................................. 326 14.1. Конструкции дорожных одежд. ...................................................................... 326 14.2. Виды покрытий ................................................................................................. 328 14.3. Классификация дорожных одежд. .................................................................. 331 14.4. Особенности конструирования дорожных одежд и выбора материалов для них ........................................................................ 334 15. …. ....... 350 15.1. Нагрузки на дорожную одежду…………….………. .................................... 350 15.2. Прочность нежестких дорожных одежд……….…….………. ..................... 352 15.3. Расчет дорожных одежд по допускаемому упругому прогибу… ............... 359 15.4. Расчет на сдвигоустойчивость грунтов земляного полотна и неукрепленных материалов конструктивных слоев дорожных одежд ....... 364
15.5. Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению при растяжении при изгибе ............................. 368 15.6. Расчет сдвигоустойчивости асфальтобетонных слоев дорожной одежды для дорог с движением группы расчетной нагрузки А3 ............... 372 15.7. Расчет устойчивости асфальтобетонных слоев к совместному воздействию транспортной нагрузки и природно-климатических факторов ........................................................... 373 15.8. Проектирование осушения дорожных одежд................................................ 376 15.9. Обеспечение морозоустойчивости дорожной одежды…............................. 379 15.10. Проектирование усиления дорожных одежд .............................................. 380 15.11. Методы расчета дорожных одежд, используемые за рубежом ................. 394 16. ........................................................... 395 16.1. Назначение и классификация жестких одежд ............................................... 395 16.2. Общие требования к жестким дорожным одеждам ...................................... 396 16.3. Конструирование жестких дорожных одежд ................................................ 399 16.4. Основные положения расчета жестких дорожных одежд ........................... 404 16.5. Основные критерии расчета жестких дорожных одежд .............................. 407 17. I ...... 410 17.1. Общие сведения ................................................................................................ 410 17.2. Классификация автомагистралей и особенности их эксплуатации ......... 413 17.3. Пропускная способность и особенности движения по дрогам категории I ..................................................................................... 416 17.4. Особенности назначения технических нормативов ..................................... 422 17.5. Особенности трассирования дорог категории I ............................................ 437 17.6. Особенности конструирования земляного полотна и дорожных одежд .......................................................................................... 438 17.7. Особенности проектирования улично-дорожной сети городов и населенных пунктов ....................................................................................... 445 18. .............................................................................................................. 454 18.1. Общие сведения ................................................................................................ 454 18.2. Дорожные знаки ............................................................................................... 454 18.3. Дорожная разметка ........................................................................................... 458 18.4. Направляющие устройства .............................................................................. 460 18.5. Дорожные ограждения ..................................................................................... 466 18.6. Островки безопасности, искусственные неровности и противоослепляющие экраны ........................................................................ 480 18.7. Освещение автомобильных дорог .................................................................. 483 18.8. Составление схемы обстановки дороги ......................................................... 485
19. ................................. 488 19.1. Общие сведения ................................................................................................ 488 19.2. Проектирование автобусных остановок ........................................................ 488 19.3. Проектирование площадок отдыха ................................................................ 493 19.4. Проектирование размещения автозаправочных станций (АЗС) и станций технического обслуживания (СТО) ............................................ 495 19.5. Велосипедные и пешеходные дорожки, тротуары ....................................... 496 19.6. Организация связи ............................................................................................ 498 20. ................................................................................................. 499 20.1. Общие сведения ................................................................................................ 499 20.2. Инженерно-геодезические изыскания ........................................................... 501 20.2.1. Состав изысканий .................................................................................. 501 20.2.2. Состав и объем инженерно-геодезических изысканий для различных стадий проектирования .............................................. 502 20.2.3. Инженерно-геодезические изыскания в районах развития опасных природных и техногенных процессов ................................. 506 20.2.4. Камеральная обработка материалов инженерно-геодезических изысканий и составление отчета ......................................................... 509 20.3. Инженерно-геологические изыскания ........................................................... 511 20.3.1. Общие сведения ..................................................................................... 511 20.3.2. Особенности изысканий для обоснования инвестирования в строительство дорог ........................................................................... 516 20.3.3. Особенности изысканий для разработки архитектурного и строительного проектов .................................................................... 518 20.3.4. Особенности изысканий в районах распространения специфических грунтов ........................................................................ 520 20.3.5. Изыскания в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов .............................................. 526 20.4. Особенности инженерных изысканий при реконструкции дорог ............... 529 20.4.1. Общие сведения ..................................................................................... 529 20.4.2. Особенности изысканий при проектировании дорог по существующей трассе ...................................................................... 531 20.4.3. Особенности инженерно-гидрометеорологических и инженерногидрологических изысканий проектов автомобильных дорог ......... 533 20.4.4. Особенности инженерно-гидрографических и гидроморфометрических изысканий .................................................. 536 20.4.5. Особенности инженерно-геоэкологических изысканий ................... 538 20.5. Экономические изыскания .............................................................................. 541 20.5.1. Особенности изысканий ...................................................................... 541 20.5.2. Разработка обоснования инвестирования в развитие автомобильных дорог ........................................................ 544
20.6. Особенности современной технологии изысканий автомобильных дорог ..................................................................................... 547 21. ................. 550 21.1. Воздействие автомобильного транспорта на окружающую среду ............. 550 21.1.1. Загрязнение атмосферного воздуха ..................................................... 550 21.1.2. Шумовое загрязнение ........................................................................... 552 21.1.3. Эрозия грунтовых поверхностей ......................................................... 553 21.1.4. Загрязнение воды и почвы ................................................................... 554 21.2. Меры по нейтрализации негативных воздействий автомобильных дорог на окружающую среду ............................................... 554 21.3. Экологический мониторинг и принципы его построения ........................... 561 22. ................................. 564 22.1. Общие сведения ................................................................................................ 564 22.2. Состав и содержание проектной документации ........................................... 566 23. ..................................................................... 577 23.1. Общая характеристика систем автоматизированного проектирования транспортных коммуникаций .......................................................................... 577 24. ....................................... 584 24.1. Особенности транспортного планирования .................................................. 584 24.2. Основные принципы трассирования автомобильных дорог ....................... 585 24.3. Особенности изысканий при трассировании ................................................ 588 24.4. Особенности расчетов пропускной способности и скорости движения .... 591 24.5. Особенности проектирования нежестких дорожных одежд ....................... 594 24.6. Предложения европейских специалистов по оптимизации технических нормативов автомобильных дорог для России и Белоруссии .................... 597 24.7. Приоритетные направления инноваций в проектировании автомобильных дорог ..................................................................................... 597 ....................................................................................................... 600 ............................................. 601 ........................................................................................................... 602
Автомобильные дороги представляют собой сложные инженерные объекты, обеспечивающие возможность безопасного движения потоков автомобилей с высокими скоростями. Современные автомобильные дороги обслуживают массовые грузовые и пассажирские перевозки и являются как местом повседневной работы во- дителей, так и сферой обслуживания пассажиров и туристов. Поэтому к ним предъявляются высокие архитектурно-эстетические требования. При этом строительство дорог должно сопровождаться созданием большого комплекса предприятий, предназначенных для обслуживания водителей и пассажиров (мотели, гостиницы, кемпинги, кафе, рестораны), а также автомобилей (автозаправочные станции (АЗС), станции технического обслуживания (СТО), автомойки и т. п.). Дороги подвержены активному воздействию множества природных факторов и процессов (промерзание и оттаивание, увлажнение и иссушение и т. п.), а также динамических нагрузок от движущегося транспорта. В связи с этим основным требованием, предъявляемым к современным автомобильным дорогам, является обеспечение: - возможности движения потоков транспортных средств с высокими скоростями; - условий, которые обеспечивают безопасность автомобильного движения; - условий, при которых транспортные средства могут реализовать свои динамические качества при нормальном режиме работы двигателя; - всей необходимой информации водителям о дорожных условиях с учетом их психофизиологических особенностей восприятия; - комплекса услуг для обслуживания как водителей и пассажиров, так и транспортных средств. При этом дорожная одежда в течение всего года должна быть прочной, противостоять динамическим нагрузкам, передающимся на нее при движении транспортных средств, быть ровной и нескользкой, устойчивой к активному воздействию многочисленных природных факторов (нагревание солнечными лучами, промерзание и оттаивание, увлажнение выпадающими осадками, грунтовыми водами и водой, притекающей с придорожной полосы и т. п.). В данном учебном пособии описываются методы, пути и особенности выполнения всех требований, предъявляемых к автомобильным дорогам, при оптимизации всех процессов изыскания, проектирования, строительства, эксплуатации и реконструкции автомобильных дорог, с учетом действующих нормативнотехнических документов. Пособие является переработанным и дополненным изданием учебного пособия В. В. Лукша и П. В. Шведовского «Проектирование автомобильных дорог» в трех частях (2004–2005 гг.). Оно также базируется на учебниках