Автомобильные дороги. Курсовое проектирование
Покупка
Новинка
Основная коллекция
Тематика:
Транспортное строительство
Издательство:
Инфра-Инженерия
Автор:
Мытько Леонид Романович
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 304
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Профессиональное образование
ISBN: 978-5-9729-1666-5
Артикул: 843338.01.99
Приведены методические рекомендации выполнения курсовых проектов по теме «Проектирование автомобильной дороги» и «Организация работ по строительству и содержанию автомобильной дороги», изложена методика проектирования элементов дорог, представлены технологические схемы строительства земляного полотна и дорожной одежды, рассмотрены вопросы зимнего содержания автомобильных дорог, изложена последовательность выполнения отдельных разделов курсового проекта, предложена структура пояснительной записки, даны рекомендации по ее оформлению. Для студентов строительных и транспортных направлений подготовки.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 08.03.01: Строительство
- ВО - Магистратура
- 08.04.01: Строительство
- ВО - Специалитет
- 08.05.03: Строительство, эксплуатация, восстановление и техническое прикрытие автомобильных дорог, мостов и тоннелей
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Л. Р. Мытько АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДОРОГИ КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ Учебное пособие Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2024
УДК 625.7/.8(075.8) ББК 39.311.7 М95 Рецензенты: доктор технических наук, главный научный сотрудник ГП «БелдорНИИ» Яромко Вячеслав Николаевич; генеральный директор РУП «Минскавтодор-Центр» Гледко Василий Евгеньевич Мытько, Л. Р. М95 Автомобильные дороги. Курсовое проектирование : учебное пособие / Л. Р. Мытько. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. – 304 с. : ил., табл. ISBN 978-5-9729-1666-5 Приведены методические рекомендации выполнения курсовых проектов по теме «Проектирование автомобильной дороги» и «Организация работ по строительству и содержанию автомобильной дороги», изложена методика проектирования элементов дорог, представлены технологические схемы строительства земляного полотна и дорожной одежды, рассмотрены вопросы зимнего содержания автомобильных дорог, изложена последовательность выполнения отдельных разделов курсового проекта, предложена структура пояснительной записки, даны рекомендации по ее оформлению. Для студентов строительных и транспортных направлений подготовки. УДК 625.7/.8(075.8) ББК 39.311.7 ISBN 978-5-9729-1666-5 Мытько Л. Р., 2024 Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024
СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................. 6 1. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА «ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ» .................... 7 1.1. Структура пояснительной записки курсового проекта «Проектирование автомобильной дороги» .......................................................................................... 7 2. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ ............................................................................... 10 2.1. Основные параметры автомобильных дорог .............................................. 10 2.2. Обоснование требований к основным техническим параметрам автомобильной дороги .......................................................................................... 17 2.3. Определение технической категории автомобильной дороги .................. 19 3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ КРИВЫХ ............................. 21 4. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАКРУГЛЕНИЯ КРУГОВОЙ КРИВОЙ ................. 26 5. ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ .................................. 32 5.1. Система глобального позиционирования GPS ............................................ 32 5.2. Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС .................. 32 5.3. Применение спутниковых систем в дорожной отрасли ............................. 33 5.4. Определение глобальных координат основных точек плана трассы по топографической карте .................................................................................... 34 5.5. Определение глобальных координат основных точек закругления ......... 37 6. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛАНА ТРАССЫ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ .... 39 7. ПРАВИЛА ПОСТОЕНИЯ ЧЕРТЕЖА «ПЛАН ДОРОГИ» ............................... 49 8. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ..................................... 51 8.1. Определение параметров исходной информации ....................................... 52 8.2. Расчет руководящих рабочих отметок и контрольных точек ................... 54 8.3. Правила построения чертежа продольного профиля автомобильной дороги ......................................................................................... 57 8.4. Рекомендации по нанесению варианта проектной линии ......................... 64 9. РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНЫХ КРИВЫХ .............................................................. 70 10. РАСЧЕТ ПИКЕТНОГО ПОЛОЖЕНИЯ КЮВЕТОВ ...................................... 77 11. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ...................... 86 11.1. Основные параметры земляного полотна .................................................. 86 11.2. Обоснование выбора типа поперечного профиля земляного полотна ... 88 11.3. Расчет пикетного положения типов поперечных профилей.................... 92 12. РАСЧЕТ КОНСТРУКТИВНЫХ СЛОЕВ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ .............. 95 12.1. Основные типы дорожных одежд .............................................................. 95 12.2. Конструктивные слои дорожных одежд .................................................... 97 12.3. Параметры расчетного автомобиля .......................................................... 101 12.4. Расчет дорожной одежды по критерию упругого прогиба .................... 102 13. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ ................................................................... 114 13.1. Расчет характеристик малого водотока ................................................... 115 3
13.2. Расчет параметров водопропускной трубы ............................................. 120 14. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА «ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И СОДЕРЖАНИЮ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ» ......................................... 123 14.1. Структура пояснительной записки курсового проекта «Организация работ по строительству и содержанию автомобильной дороги» ................... 123 14.2. Определение числа смен работы .............................................................. 126 15. РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ .................................................... 127 16. РАСЧЕТ РЕСУРСОВ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ ...................................................................................................................... 134 16.1. Состав подготовительных работ ............................................................... 134 16.2. Расчет состава звена для выполнения объемов подготовительных работ ..................................................................................... 141 17. РАСЧЕТ РЕСУРСОВ ПО УСТРОЙСТВУ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ ... 146 17.1. Расчет объемов работ по устройству железобетонных труб ................. 148 17.2. Расчет состава звена по устройству железобетонных труб ................... 149 18. РАСЧЕТ РЕСУРСОВ ПО ВОЗВЕДЕНИЮ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ...... 150 18.1. Разработка графика перемещения земляных масс ................................. 150 18.2. Возведение насыпей и разработка выемок бульдозером ....................... 152 18.3. Расчет состава звена по возведению земляного полотна бульдозером .... 154 18.4. Расчет параметров ярусно-траншейного способа производства работ бульдозером ............................................................................................... 156 18.5. Расчет ресурсов по разработке выемок скрепером ................................. 159 18.6. Расчет состава звена по возведению земляного полотна скрепером .... 160 18.7. Расчет параметров шахматно-гребенчатой схемы производства работ скрепером .................................................................................................. 162 18.8. Расчет ресурсов по производству земляных работ экскаватором ........ 166 18.9. Расчет состава звена по возведению земляного полотна экскаватором ........................................................................................................ 169 18.10. Расчет параметров схемы возведения насыпей экскаваторным звеном ................................................................................................................... 170 18.11. Типовые схемы производства планировочных работ .......................... 173 19. РАСЧЕТ РЕСУРСОВ ПО УСТРОЙСТВУ СЛОЕВ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ ......................................................................................... 176 19.1. Расчет ресурсов и состава звена по устройству дренирующего слоя ..... 176 19.2. Расчет ресурсов и состава звена по устройству двухслойного основания ............................................................................................................. 178 19.3. Расчет ресурсов по и состава звена устройству слоев покрытия .......... 181 19.4. Современные технологии строительства цементобетонных покрытий .............................................................................................................. 186 20. МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО КАЛЕНДАРНОГО ГРАФИКА ПРОИЗВОДСТВА ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ .......... 188 21. СОДЕРЖАНИЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В ЗИМНИЙ ПЕРИОД ГОДА ........................................................................................... 190 4
21.1. Обоснование способов снижения снегозаносимости земляного полотна .......................................................................................................190 21.2. Расчет объемов снегоприноса .................................................................... 191 21.3. Расчет границ снегозаносимых участков ................................................ 194 21.4. Расчет параметров снегозадерживающих устройств ............................. 198 ПРИЛОЖЕНИЕ А.1. Варианты заданий на курсовой проект №1 ..................... 211 ПРИЛОЖЕНИЕ А.2. Фрагмент топографической карты ................................... 213 ПРИЛОЖЕНИЕ А.3. Варианты глобальных координат контрольных точек трассы ............................................................................................................. 214 ПРИЛОЖЕНИЕ А.4. Варианты дренирующего слоя .......................................... 215 ПРИЛОЖЕНИЕ А.5. Варианты слоев основания ................................................ 216 ПРИЛОЖЕНИЕ А.6. Варианты слоев покрытия ................................................. 217 ПРИЛОЖЕНИЕ А.7. Варианты параметров водотока ........................................ 218 ПРИЛОЖЕНИЕ Б.1. Номограмма № 1 для определения общего модуля упругости двухслойной системы ........................................................................... 219 ПРИЛОЖЕНИЕ Б.2. Номограмма № 1 для определения общего модуля упругости двухслойной системы (увеличенный фрагмент) .................. 220 ПРИЛОЖЕНИЕ Б.3. Расчетные значения характеристик грунтов .................... 221 ПРИЛОЖЕНИЕ Б.4. Значения кратковременного модуля упругости асфальтобетонов и эмульсионно-минеральных смесей при расчете конструкции по допускаемому упругому прогибу и по условию сдвигоустойчивости ................................................................................................ 223 ПРИЛОЖЕНИЕ Б.5. Расчетные характеристики слоев из материалов и грунтов, укрепленных вяжущими веществами ................................................. 225 ПРИЛОЖЕНИЕ Б.6. Расчетные характеристики слоев из неукрепленных материалов ............................................................................................................... 227 ПРИЛОЖЕНИЕ В.1. Варианты заданий на курсовой проект №2 ..................... 230 ПРИЛОЖЕНИЕ В.2. Варианты положения вершины углов поворота.............. 231 ПРИЛОЖЕНИЕ В.3. Высота насыпи и глубина выемок на пикетах ................. 232 ПРИЛОЖЕНИЕ Г.1. Типы местности по характеру и степени увлажнения ............................................................................................................... 234 ПРИЛОЖЕНИЕ Г.2. Классификация глинистых грунтов по числу пластичности и содержанию песчаных частиц .................................................... 235 ПРИЛОЖЕНИЕ Д 1. Количество атмосферных осадков .................................... 236 ПРИЛОЖЕНИЕ Е.1. Средняя температура воздуха по декадам и месяцам ..... 258 ПРИЛОЖЕНИЕ Е.2. Даты наступления средних суточных температур воздуха выше определенных пределов ................................................................. 267 ПРИЛОЖЕНИЕ Е.3. Сумма осадков по декадам и месяцам, мм ....................... 272 ПРИЛОЖЕНИЕ Ж.1. Общие требования и правила оформления курсовых проектов (работ) ..................................................................................... 279 ПРИЛОЖЕНИЕ И.1. Максимальные объемы снегоприноса .............................. 295 ПРИЛОЖЕНИЕ К.1. Форма таблицы исходной информации и проектных решений ............................................................................................. 297 ЛИТЕРАТУРА ......................................................................................................... 298 5
ВВЕДЕНИЕ Студенты, обучающиеся по специальностям проектирования и строительства мостов, организации дорожного движения, по направлению экономики дорожного хозяйства, обычно изучают дисциплину «Автомобильные дороги» или «Пути сообщения». Дисциплину «Автомобильные дороги» изучают в двух семестрах. В первом семестре рассматривают раздел дисциплины «Основы проектирования автомобильных дорог», а во втором семестре изучают раздел – «Основы строительства и эксплуатации автомобильных дорог». С целью закрепление теоретических знаний, полученных при изучении учебной дисциплины «Автомобильные дороги» и приобретения навыков самостоятельной работы при решении инженерных задач, связанных с проектированием, строительством и эксплуатацией автомобильных дорог студенты выполняют курсовые проекты по различным разделам дисциплины. В курсовом проекте «Проектирование автомобильной дороги» раздела дисциплины «Основы проектирования автомобильных дорог» приведены сведения об основных элементах автомобильных дорог, о методах проектирования плана трассы, продольного, поперечного профиля, расчета дорожных одежд и водопропускных труб. В курсовом проекте «Организация работ по строительству и содержанию автомобильной дороги» раздела дисциплины «Основы строительства и эксплуатации автомобильных дорог» приведена методика определения объемов земляных работ, дан расчет ресурсов по выполнению подготовительных работ, представлены технологические схемы работы бульдозерного, скреперного, экскаваторного звена, технологии устройства слоев дорожной одежды, построения графика производства работ. Рассмотрены вопросы содержания автомобильных дорог в зимний период года. Приведена методика определения снегозаносимых участков дороги, объемов снегоприноса. Дан расчет параметров и схемы установки снегозащитных устройств. В учебном пособии изложена методика выполнения отдельных разделов курсового проекта, приведена структура пояснительной записки, даны рекомендации по ее оформлению. 6
1. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА «ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ» Исходными данными для проектирования участка автомобильной дороги являются: вариант задания, топографическая карта местности, конструкция дорожной одежды, параметры водотока. Исходные данные приведены в приложении А.1. Задан район строительства автомобильной дороги, начальная интенсивность движения, состав потока (легковые автомобили, грузовые, автопоезда, автобусы), прирост интенсивности движения, марки и типы автомобильного транспорта, грунт земляного полотна. Топографическая карта местности масштаба 1:10 000 представлена в приложении А.2. Глобальные координаты начала, вершин углов поворота и конца трассы даны в приложении А.3. Варианты дренирующего слоя приведены в приложении А.4. Варианты слоя основания представлены в приложении А.5. Варианты слоев покрытия указаны в приложении А.6. Варианты параметров водотока даны в приложении А.7. При проектировании участка автомобильной дороги используют типовые решения поперечных профилей земляного полотна. 1.1. Структура пояснительной записки курсового проекта «Проектирование участка автомобильной дороги» Титульный лист. Задание. Исходные данные. Содержание (с указание страниц разделов и подразделов). Введение. 1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ. Дать краткую природно-климатическую характеристику района. Привести данные о средней температуре воздуха, количестве осадков, грунтовых условий. 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ. Установить техническую категорию автомобильной дороги. Определить расстояние видимости (по первой схеме). Определить рекомендуемый радиус кривой в плане. Таблица 2.1. Технические параметры элементов проектируемой дороги. 3. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛАНА ТРАССЫ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ. 3.1 Нанесение варианта плана трассы. По глобальным координатам (приложение А.3) нанести на карте положение основных точек (начала, углов поворота и конца) трассы. 7
На карте участка местности, увеличенной до масштаба 1:5000 обозначить: трассу дороги, прямые П1, П2, П3, вершины и величину углов поворота, подписать все горизонтали около трассы. 3.2. Расчет радиусов круговых кривых и длин переходных кривых. Дать расчет параметров всех круговых кривых. 3.3 Проектирование закругления малого радиуса. Рисунок 3.1. Элементы закруглений с переходными кривыми. 3.4. Разбивка пикетажа, составление ведомости прямых и кривых. Дать расчет пикетного положения вершин углов поворота, основных точек закруглений, определить дирекционный угол, азимуты и румбы. Рисунок 3.2. Схема к вычислению дирекционного угла. Таблица 3.1. Ведомость углов поворота, прямых и кривых. 3.5. Построение чертежа «План дороги». На чертеже «План дороги» в масштабе 1:5000 указать начало и конец трассы, углы поворота, пикетаж, ситуацию слева и справа от дороги, пересечения с автомобильными дорогами, ручьями, реками, указать расположение водопропускных труб, мостов, разместить на чертеже ведомость углов поворота прямых и кривых, схему привязки основных точек трассы, их глобальные координаты (X и Y). 4. РАСЧЕТ ЭЛЕНЕНТОВ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ. 4.1. Определение отметок поверхности земли по оси трассы. Показать схему определения отметок поверхности земли, дать пример расчета отметок методом интерполирования и экстраполирования. Рисунок 4.1. Схема определения отметок поверхности земли по карте. Расчет остальных отметок дать в табличной форме. Таблица 4.1. Расчет отметок поверхности земли. 4.2. Расчет руководящих рабочих отметок и контрольных точек. Дать расчет руководящей рабочей отметки по обеспечению снегонезаносимости, рассчитать контрольную отметку у труб. 4.3. Нанесение варианта проектной линии. На продольном профиле запроектировать вариант проектной линии. Определить продольные уклоны всех прямых ломаной линии. Рисунок 4.2. Схема определения продольных уклонов. 4.4. Расчет параметров вертикальных кривых. Дать схему расчета всех вертикальных кривых. Определить все параметры и пикетное положение основных точек вертикальных кривых. Рисунок 4.3. Схема расчета вертикальных кривых на ПК. Дать расчет всех отметок проектной линии на прямых и вертикальных кривых. Таблица 4.2. Расчет отметок проектной линии. 5. РАСЧЕТ ПИКЕТНОГО ПОЛОЖЕНИЯ КЮВЕТОВ. Определить глубину кюветов, пикетное положение начала и конца кювета, дать схему расчета всех кюветов. Рисунок 5. Схема расчета кювета на ПК. 6. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА. 8
Дать чертеж принятых типовых поперечных профилей. На чертеже указать пикетное положение всех типов поперечников, дать расчет пикетного положения типов поперечников. 7. КОНСТРУКЦИЯ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ. Дать расчет общего модуля упругости конструкции, представить схему слоев дорожной одежды с указанием толщины и модуля упругости слоев, дать схему расчета двухслойных систем снизу-вверх. Чертеж «Поперечный профиль дорожной одежды». На чертеже указать все слои дорожной одежды и их параметры. 8. РАСЧЕТ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ. Определить пикетное положение всех водопропускных труб на продольном профиле. Определить расчетный расход от ливневых вод. По наибольшему расходу определить диаметр водопропускных труб. Определить теоретическую и практическую длину всех труб, уточнить длину бермы земляного полотна. ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ. В выводах привести все параметры дороги, полученные входе выполнения курсового проекта. Указать категорию дороги, протяженность участка, количество углов поворота и элементы круговых кривых, указать величину продольных уклонов, параметры всех вертикальных кривых, результаты расчета дорожной одежды, месторасположение и диаметр водопропускных труб. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. Привести все источники по мере упоминания, которые были использованы при выполнении курсового проекта с указанием авторов, места и года издания, количество страниц. 9
2. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ 2.1. Основные параметры автомобильных дорог Автомобильная дорога – это комплекс инженерных сооружений, предназначенный для движения с установленными скоростями, нагрузками и габаритами автомобилей и иных наземных транспортных средств, а также земельные участки, предоставленные для размещения объектов, входящих в состав этого сооружения, включающий: – земляное полотно; – дорожную одежду; – водопропускные трубы; – мосты; – путепроводы; – технические средства организации дорожного движения (дорожные знаки, дорожная разметка); – инженерное оборудование и обустройство (дорожные ограждения, сигнальные столбики); – защитные сооружения (снегозащитные и шумозащитные устройства); – объекты дорожного сервиса. Основные элементы автомобильной дороги с двумя полосами движения приведены на (рис. 2.1) [1]. Поперечный профиль автомобильной дороги категорий IА, IБ, IВ с многополосной проезжей частью представлен на (рис. 2.2). На многополосных автомобильных дорогах между проезжими частями встречных направлений для повышения безопасности движения устраивают разделительную полосу. На разделительной полосе для предотвращения разрушения кромки проезжей части предусматривают укрепленные полосы из материала покрытия. На обочине для аварийной остановки автомобилей устраивают остановочные полосы шириной 2,50 м. В отдельных случаях для снижения стоимости строительства и предотвращения разрушения кромки проезжей части на обочинах многополосных автомобильных дорог устраивают укрепленные полосы шириной 0,5 м. из материала покрытия. Автомобильные дороги в зависимости от их значения подразделяют на: [2] а) автомобильные дороги федерального значения; б) автомобильные дороги регионального или межмуниципального значения; в) автомобильные дороги местного значения; г) частные автомобильные дороги. Автомобильные дороги в зависимости от вида разрешенного использования подразделяют на автомобильные дороги общего пользования и автомобильные дороги необщего пользования. 10