Автомобильные дороги. Примеры решения задач
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: 978-5-9729-1888-1
Артикул: 843339.01.99
Приведены варианты задач и примеры их решения по вопросам проектирования элементов автомобильных дорог, расчету ресурсов по организации строительства земляного полотна, устройства слоев дорожной одежды и зимнего содержания автомобильных дорог. 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 ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ Учебное пособие Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2024 1
УДК 625.7/.8 ББК 39.311.7 М95 Р е ц е н з е н т ы : доктор технических наук, главный научный сотрудник ГП «БелдорНИИ» Яромко Вячеслав Николаевич; генеральный директор РУП «Витебскавтодор» Коноплич Адам Адамович Мытько, Л. Р. М95 Автомобильные дороги. Примеры решения задач : учебное пособие / Л. Р. Мытько. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. - 304 с. : ил., табл. ISBN 978-5-9729-1888-1 Приведены варианты задач и примеры их решения по вопросам проектирования элементов автомобильных дорог, расчету ресурсов по организации строительства земляного полотна, устройства слоев дорожной одежды и зимнего содержания автомобильных дорог. Для студентов строительных и транспортных направлений подготовки. УДК 625.7/.8 ББК 39.311.7 ISBN 978-5-9729-1888-1 Мытько Л. Р., 2024 Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 2
СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................. 9 1.РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ .... 10 1.1. Основные элементы автомобильной дороги ........................................... 10 1.2. Решение задачи № 1. Расчет основных элементов автомобильной дороги ............................................................................. 22 1.3. Варианты задач № 1. Расчет основных элементов автомобильной дороги ............................................................................. 26 2. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАКРУГЛЕНИЯ ПО КРУГОВОЙ КРИВОЙ .... 27 2.1. Основные параметры закруглений по круговой кривой ........................ 27 2.2. Решение задачи № 2. Расчет основных точек закругления на автомобильной дороге .......................................................................... 33 2.3. Варианты задач № 2. Расчет основных точек закругления на автомобильной дороге .......................................................................... 35 3. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛАНА ТРАССЫ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ ................................................................................ 3.1. Основные правила проектирования плана трассы ................................. 36 3.2. Пример решения задачи № 3. Расчет элементов плана трассы ............. 45 3.3. Варианты задач № 3. Расчет элементов плана трассы ........................... 50 4. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОЕКТНОЙ ЛИНИИ ......................................... 51 4.1. Расчет руководящих рабочих отметок и назначение контрольных точек ............................................................. 51 4.2. Основные методы нанесения проектной линии ...................................... 52 4.3. Пример решения задачи № 4. Расчет продольных уклонов проектной линии ........................................................................................ 58 4.4. Варианты задач № 4. Расчет продольных уклонов проектной линии .. 62 5. РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНЫХ КРИВЫХ ........................................................ 63 5.1. Варианты расположения вершины вертикальной кривой ..................... 64 5.2. Пример решения задачи № 5. Расчет элементов вертикальных кривых ................................................. 70 5.3. Варианты задач № 5. Расчет элементов вертикальных кривых ............ 73 6. РАСЧЕТ ПИКЕТНОГО ПОЛОЖЕНИЯ КЮВЕТОВ ................................. 74 6.1. Определение пикетного положения начала и конца кювета в выемке ...................................................................................................... 75 6.2. Определение пикетного положения кювета на участке низкой насыпи ............................................................................................ 77 3
6.3. Пример решения задачи № 6. Расчет пикетного положения кювета на участке выемки и низкой насыпи ........................................... 78 6.4. Варианты задач № 6. Расчет пикетного положения кювета на участке выемки и низкой насыпи ........................................................ 81 6.5. Расчет кюветов на участках с продольным уклоном менее 5 Å .......... 82 6.6. Пример решения задачи № 7. Расчет кюветов на участках с продольным уклоном менее 5 Å ........................................................... 84 6.7. Варианты задач № 7. Расчет кюветов на участках с продольным уклоном менее 5 Å ........................................................... 87 6.8. Расчет кюветов на участках выпуклых вертикальных кривых ............. 88 6.9. Пример решения задачи № 8. Расчет кюветов на участках выпуклых вертикальных кривых ............................................................. 89 6.10. Варианты задач № 8. Расчет кюветов на участках выпуклых вертикальных кривых ........................................ 92 6.11. Расчет пикетного положения и типа укрепления кюветов .................. 93 6.12. Задача № 9. Выбор типа укрепления кюветов ...................................... 94 6.13. Варианты задач № 9. Выбор типа укрепления кюветов ...................... 96 7. РАСЧЕТ ПИКЕТНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ТИПОВЫХ ПОПЕРЕЧНЫХ ПРОФИЛЕЙ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ............................ 97 7.1. Типовые поперечные профили насыпей .................................................. 98 7.2. Типовые поперечные профили выемок ................................................. 101 7.3. Расчет пикетного положения типов поперечных профилей ............... 103 7.4. Пример решения задачи № 10. Расчет пикетного положения типов поперечных профилей ............................................................................. 106 7.5. Варианты задач № 10. Расчет пикетного положения типов поперечных профилей ............................................................................. 110 7.6. Пример расчета задачи № 11. Определение типов поперечных профилей земляного полотна ............................................ 111 7.7. Варианты задач № 11. Определение типов поперечных профилей земляного полотна ............................................ 114 8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛОБАЛЬНЫХ КООРДИНАТ ОСНОВНЫХ ТОЧЕК ПЛАНА ТРАССЫ ........................................................ 115 8.1. Система глобального позиционирования GPS ...................................... 115 8.2. Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС ............ 116 8.3. Применение спутниковых систем в дорожной отрасли ....................... 117 8.4. Определение глобальных координат основных точек плана трассы по топографической карте ...................................................................... 118 8.5. Определение глобальных координат основных точек закругления ... 122 8.6. Пример решения задачи № 12. Проектирование плана трассы по глобальным координатам ................................................................... 124 8.7. Варианты задач № 12. Проектирование плана трассы по глобальным координатам ................................................................... 132 4
9. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ ...... 133 9.1. Определение параметров исходной информации ................................. 133 9.2. Пример решения задачи № 13. Проектирование участка автомобильной дороги ............................................................................ 136 9.3. Варианты задач № 13. Проектирование участка дороги ..................... 149 10. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ.............................. 150 10.1. Элементы продольного профиля автомобильной дороги .................. 150 10.2. Построение верхней части чертежа продольного профиля ............... 151 10.3. Заполнение таблицы исходной информации и проектных решений продольного профиля ............................................................ 154 10.4. Пример решения задачи № 14. Построение чертежа продольного профиля участка автомобильной дороги ...................... 160 11. РАСЧЕТ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД .................................................................. 161 11.1. Основные типы дорожных одежд ........................................................ 161 11.2. Конструктивные слои дорожных одежд .............................................. 164 11.3. Параметры расчетного автомобиля ...................................................... 166 11.4. Расчет дорожной одежды по критерию упругого прогиба ................ 168 11.5. Пример решения задачи № 15. Расчет дорожной одежды по критерию упругого прогиба ............................................................. 180 11.6. Варианты задач № 15. Расчет дорожной одежды по величине упругого прогиба .............................................................. 187 12. РАСЧЕТ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ ................................................................ 191 12.1. Характеристики малого водотока ......................................................... 192 12.2. Расчет максимального притока ливневых вод .................................... 193 12.3. Расчет диаметра водопропускной трубы ............................................. 198 12.4. Пример решения задачи № 16. Расчет диаметра водопропускной трубы ......................................................................... 199 12.5. Варианты задач № 16. Расчет параметров водопропускной трубы .. 202 13. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА СМЕН РАБОТЫ.............................................. 203 13.1. Пример решения задачи № 17. Расчет числа смен работы ................ 204 14. РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ .............................................. 205 14.1. Расчет объемов насыпей ........................................................................ 206 14.2. Расчет объемов выемок ......................................................................... 207 14.3. Пример решения задачи № 18. Расчет объемов насыпи и выемок...210 14.4. Варианты задач № 18. Расчет объема насыпи и выемки ................... 215 15. РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ ....................... 216 15.1. Способы производства подготовительных работ ............................... 219 15.2. Расчет ресурсов для выполнения подготовительных работ .............. 220 5
15.3. Пример решения задачи № 19. Расчет ресурсов для выполнения подготовительных работ ........................................... 226 15.4. Варианты задач № 19. Расчет ресурсов для выполнения подготовительных работ .................................................. 231 16. РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ РАБОТ ПО УСТРОЙСТВУ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ ........................................ 232 16.1. Конструкция водопропускных труб ..................................................... 232 16.2. Расчет параметров водопропускной трубы ......................................... 234 16.3. Расчет объемов работ и ресурсов по устройству железобетонных труб ............................................................................ 236 16.4. Пример решения задачи № 20. Расчет объемов и ресурсов по устройству железобетонных труб ................................................... 237 16.5. Варианты задач № 20. Расчет объемов и ресурсов по устройству железобетонных труб ................................................... 241 17. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ УПРОЩЕННОГО ГРАФИКА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗЕМЛЯНЫХ МАСС .................................. 242 17.1. Пример решения задачи № 21. Расчет и построение упрощенного графика распределения земляных масс ...................... 242 17.2. Варианты задач № 21. Расчет и построение упрощенного графика распределения земляных масс ............................................................. 245 18. РАСЧЕТ РЕСУРСОВ ПО ВОЗВЕДЕНИЮ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА БУЛЬДОЗЕРОМ .............................................................................. 246 18.1. Возведение насыпей и разработка выемок бульдозером ................... 246 18.2. Расчет ресурсов по возведению земляного полотна бульдозерным звеном ............................................................................ 247 18.3. Пример решения задачи № 22. Расчет ресурсов по возведению земляного полотна бульдозерным звеном ................ 250 18.4. Варианты задач № 22. Расчет ресурсов по возведению земляного полотна бульдозерным звеном .......................................... 253 18.5. Расчет параметров ярусно-траншейного способа производства работ бульдозером ................................................................................. 254 18.6. Пример решения задачи № 23. Расчет параметров ярусно-траншейного способа производства работ бульдозером ..... 259 18.7. Варианты задач № 23. Расчет параметров ярусно-траншейного способа производства работ бульдозером .......................................... 262 19. РАСЧЕТ РЕСУРСОВ ПО РАЗРАБОТКЕ ВЫЕМОК СКРЕПЕРАМИ .................................................................................. 263 19.1. Возведение земляного полотна скрепером ............................................ 263 19.2. Расчет ресурсов по возведению земляного полотна скреперным звеном ............................................................................... 264 6
19.3. Пример решения задачи № 24. Расчет ресурсов по возведению земляного полотна скреперным звеном .............................................. 268 19.4. Варианты задач № 24. Расчет ресурсов по возведению земляного полотна скреперным звеном .............................................. 272 19.5. Расчет параметров шахматно-гребенчатой схемы производства работ скрепером ............................................................ 273 19.6. Пример решения задачи № 25. Расчет параметров шахматно-гребенчатой схемы производства работ скрепером ........ 276 19.7. Варианты задач № 25. Расчет параметров шахматно-гребенчатой схемы производства работ скрепером ........ 279 20. РАСЧЕТ РЕСУРСОВ ПО ВОЗВЕДЕНИЮ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭКСКАВАТОРОВ ................................................... 280 20.1. Расчет ресурсов по возведению земляного полотна экскаваторным звеном .......................................................................... 281 20.2. Пример решения задачи № 26. Расчет ресурсов по возведению земляного полотна экскаваторным звеном ......................................... 283 20.3. Варианты задач № 26. Расчет ресурсов по возведению земляного полотна экскаваторным звеном ......................................... 287 20.4. Расчет параметров технологической схемы возведения насыпей экскаваторным звеном .......................................................................... 288 20.5. Пример решения задачи № 27. Расчет параметров технологической схемы возведения насыпей экскаваторным звеном .......................................................................... 293 20.6. Варианты задач № 27. Расчет ресурсов по возведению земляного полотна экскаваторным звеном ......................................... 296 21. РАСЧЕТ РЕСУРСОВ ПО УСТРОЙСТВУ СЛОЕВ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ ...................................................................................... 297 21.1. Расчет ресурсов по устройству асфальтобетонного покрытия ......... 297 21.2. Пример решения задачи № 28. Расчет ресурсов по устройству слоя асфальтобетонного покрытия ............................................................... 302 21.3. Расчет ресурсов по устройству подстилающего слоя основания… ............................................................................ ……304 21.4. Пример решения задачи № 29. Расчет ресурсов по устройству подстилающего слоя основания ........................................................... 308 21.5. Расчет ресурсов по устройству слоя основания ................................. 310 21.6. Пример решения задачи № 30. Расчет ресурсов по устройству двухслойного основания ........................................................................ 315 21.7. Варианты задач № 28, 29, 30. Расчет ресурсов по устройству слоев дорожной одежды ........................................................................ 319 22. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ЛИНЕЙНОГО КАЛЕНДАРНОГО ГРАФИКА ПРОИЗВОДСТВА ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ……………………………………320 7
23. РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ СНЕГОПРИНОСА И СНЕГОЗАНОСИМЫХ УЧАСТКОВ НА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГЕ ................................................................... 322 23.1. Расчет объемов снегоприноса ............................................................... 323 23.2. Пример решения задачи № 31. Определение объемов снегоприноса ........................................................................................... 327 23.3. Варианты задач № 31. Расчет объемов снегоприноса ........................ 329 23.4. Расчет границ снегозаносимых участков ............................................ 333 23.5. Пример решения задачи № 32. Расчет границ снегозаносимых участков на автомобильной дороге ...................................................... 338 23.6. Варианты задачи № 32. Расчет границ снегозаносимых участков на автомобильной дороге ...................................................................... 348 23.7. Расчет параметров снегозащитных устройств .................................... 350 23.8. Пример решения задачи № 33. Расчет параметров снегозадерживающих устройств ................................................................ 23.9. Варианты задач № 33. Расчет параметров снегозадерживающих устройств ................................................................ 23.10. Пример решения задач № 34. Построение линейного графика размещения снегозащитных устройств ................................................... 23.11. Варианты задач № 34. Построение линейного графика размещения снегозащитных устройств ......................................................................... ПРИЛОЖЕНИЕ А.1. Номограмма № 1 для определения общего модуля упругости двухслойной системы ............................................................. 351 ПРИЛОЖЕНИЕ А.2. Номограмма № 1 для определения общего модуля упругости двухслойной системы (увеличенный фрагмент) .................. 352 ПРИЛОЖЕНИЕ А.3. Расчетные значения характеристик грунтов ................. 353 ПРИЛОЖЕНИЕ А.4. Значения кратковременного модуля упругости асфальтобетонов и эмульсионно-минеральных смесей при расчете конструкции по допускаемому упругому прогибу и по условию сдвигоустойчивости ................................................................................................ 355 ПРИЛОЖЕНИЕ А.5. Расчетные характеристики слоев из материалов и грунтов, укрепленных вяжущими веществами ................................................. 356 ПРИЛОЖЕНИЕ А.6. Расчетные характеристики слоев из неукрепленных материалов ............................................................................... 358 ПРИЛОЖЕНИЕ Б.1. Максимальные объемы снегоприноса ........................... 360 ПРИЛОЖЕНИЕ Б.2. Район по условиям снегозаносимости автомобильных дорог .............................................................................................. 361 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................... 362 8
ВВЕДЕНИЕ Студенты, обучающиеся по специальностям строительства автомобильных дорог и мостов, организации дорожного движения, по направлению экономики дорожного хозяйства, обычно изучают дисциплину «Автомобильные дороги» или «Пути сообщения». С целью закрепления теоретических знаний, полученных при изучении учебной дисциплины «Автомобильные дороги» и приобретения навыков самостоятельной работы, связанных с проектированием, строительством и эксплуатацией автомобильных дорог, студенты на практических занятиях решают задачи по различным разделам дисциплины. Варианты задач входят в структуру экзаменационных билетов. В разделе дисциплины проектирования автомобильных дорог студенты решают задачи по обоснованию и расчету основных элементов автомобильных дорог, по проектированию плана трассы, продольного, поперечного профиля, расчету дорожных одежд и водопропускных труб. В разделе дисциплины строительства автомобильных дорог студенты решают задачи по определению объемов земляных работ, расчету ресурсов по выполнению подготовительных работ, производят расчет параметров технологических схем работы бульдозерного, скреперного, экскаваторного звена, технологии устройства слоев дорожной одежды. В разделе дисциплины эксплуатации автомобильных дорог студенты решают задачи по определению снегозаносимых участков дороги, объемов снегоприноса, по определению параметров снегозащитных устройств. Основной задачей обучения является научить студентов использовать нормативно-справочную литературу и полученные при изучении данной дисциплины знания для решения конкретных практических задач. В учебном пособии приведены примеры решения задач и варианты заданий по всем разделам изучаемой дисциплины. 9
1. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ 1.1. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ 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. 1.1) [1]. Поперечный профиль автомобильной дороги категорий IА, IБ, IВ с многополосной проезжей частью представлен на (рис. 1.2). 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. 10