Министерство образования Республики Беларусь Белорусский национальный технический университет Факультет транспортных коммуникаций

Министерство образования Республики Беларусь
Белорусский национальный технический университет
Факультет транспортных коммуникаций
Кафедра “Проектирования дорог”
Курсовой проект
на тему
”Основы проектирования автомобильных дорог”
по дисциплине ”Проектирование автомобильных дорог ”
Исполнитель: Назаренко Р.В.
гр. 11403612
Руководитель: Нарыжнов П. В.
Минск-2014
1.ВВЕДЕНИЕ
Автомобильная дорога (АД) – это комплекс линейных и сосредоточенных транспортных
сооружений
с технико-экономическими параметрами, которые
должны обеспечивать
безопасные, экономичные, комфортные условия движения автотранспортных средств с
расчетными скоростями и нагрузками круглый год в течение заданного периода эксплуатации.
Современные автомобильные дороги представляют собой сложные инженерные сооружения.
Они должны обеспечивать возможность движения потоков автомобилей с высокими
скоростями. Их проектируют и строят таким образом, чтобы автомобили могли реализовать
свои динамические качества при нормальном режиме работы двигателя, чтобы на поворотах,
подъемах и спусках автомобилю не грозили занос или опрокидывание. В течение всего года
дорожная
одежда
должна
быть
прочной,
противостоять
динамическим
нагрузкам,
передающимся на нее при движении автомобилей, быть ровной и нескользкой.
Проектирование автомобильных дорог и искусственных сооружений – это процесс
создания проектов строительства, реконструкции, ремонта линейных или сосредоточенных
транспортных
объектов
с
технико-экономическими
параметрами,
которые
должны
обеспечивать выполнение требований, указанных выше. При проектировании решаются задачи
обоснования размеров элементов на основе комплексного учета народнохозяйственного
значения объекта, климатических и транспортных воздействий, реальных технических и
экономических возможностей.
Исходными данными для проектирования автомобильных дорог служат результаты
сбора и обработки геодезической, грунтово-геологической, гидрологической, транспортной,
экономической
и
социальной
информации,
требования
нормативных
документов,
международный уровень и стандарты, научно-технические разработки. Прогрессивные
технологии и материалы.
В данной курсовой работе исходными данными для проектирования автомобильной
дороги служат: карта местности и вариант.
Целью курсовой работы является закрепление принципов обоснования норм на
проектирование автомобильной дороги и развитие первичных навыков трассирования по карте
и проектирования земляного полотна (продольного и поперечного профиля), определения
объемов земляных работ.
Природные и климатические условия
Средняя температура воздуха в январе равна - -7,3 С, в июле –15,6 С. Абсолютная
минимальная температура воздуха составляет -37 С, сумма отрицательных среднемесячных
температур воздуха равна -21,2 С. Среднее число дней с оттепелью за декабрь-февраль- 33.
Средняя месячная влажность наиболее холодного месяца (января) 82% . Средняя максимальная
температура воздуха наиболее теплого месяца (июля) равна 23 С, абсолютная максимальная
температура воздуха – 35 С. Среднемесячная относительная влажность воздуха наиболее
теплого месяца (июля) – 61%. Среднее количество осадков за апрель-декабрь – 443мм.
Количество осадков за год 420-588мм. Средний суточный максимум осадков за год составляет
34мм. Среднее число дней с переходом температуры воздуха через 0 С – 72 дня. Средняя
глубина промерзания грунта - 59см, наибольшая глубина промерзания грунта – 105см.
Средняя высота снежного покрова за зиму 23 см, продолжительность залегания
устойчивого снежного покрова – 102 дня. Дата образования устойчивого снежного покрова –
15.12. Дата схода устойчивого снежного покрова – 25.03. Средняя скорость ветра в январе –
3,6м/с, в июле – 3,8м/c. Количество метелей за год - 15 Количество сильных дождей за год –
15. Количество гололеда за год – 10.
Рельеф Минского района преимущественно равнинный. Из полезных ископаемых есть
строительные и силикатные пески, торф, сапропели.
Леса занимают 40% территории. Леса преимущественно хвойные.
Содержание
1Введение
2.Определение основных технических нормативов автомобильной дороги
2.1.Установление технической категории дороги
2.2.Определение расчётного расстояния видимости
2.3.Определение радиусов вертикальных и горизонтальных кривых
2.3.1.Вертикальные кривые
2.3.2.Горизонтальные кривые
2.4.Расчёт ширины проезжей части и земляного полотна
3.Проектирование закругления малого радиуса
3.1.Проектирование плана закругления
3.2.Проектирование виража и уширения проезжей части
3.3Проектирование отгона виража.
4.Проектирование участка автомобильной дороги
4.1.План трассы автомобильной дороги
4.1.1.Нанесение вариантов плана трассы
4.1.2.Подбор радиусов и переходных кривых закруглений
4.1.3.Пикетаж и составление ведомости прямых и кривых
4.2.Продольный профиль
4.2.1.Нанесение исходной информации
4.2.2.Назначение контрольных и руководящих отметок
4.2.3.Составление вариантов проектной линии
4.2.4.Проектирование кюветов
4.2.5.Нанесение геологического профиля
4.2.6.Оформление чертежа "Продольный профиль"
4.3.Поперечные профили земляного полотна
4.4.Конструкция дорожной одежды
5. Определение объемов работ
5.1.Определение объёмов земляных работ
5.1.1. Определение объемов насыпей
5.1.2. Определение объемов выемок
5.1.3. Определение объемов присыпных обочин
5.1.4. Определение объемов кюветов
5.2.Определение объёмов планировочных и укрепительных работ
6.Заключение
Литература
2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ НОРМАТИВОВ
АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ.
2.1. Установление технической категории автомобильной дороги.
Ориентировочно категория дороги назначается по перспективной интенсивности
движения Nt:
Nt = N0 ( 1 + 0,01 q ) t – 1 = 980 ( 1 + 0,01·7 ) 19 = 3544, авт /сут
(2.1)
где N0 – начальная интенсивность движения, авт/сут;
q – ежегодный прирост интенсивности, % (по заданию 7%);
t – расчетный период (t=20лет).
По полученным результатам интенсивности движения автомобилей определяем категорию
дороги – 3 техническая категория.
2.2. Определение расчетного расстояния видимости
Расчетное расстояние видимости определяют по трем схемам:
1) остановка автомобиля перед препятствием;
2) торможение двух автомобилей, двигающихся навстречу друг другу;
3)обгон легковым автомобилем грузового автомобиля при наличии встречного движения.
По первой схеме расчетное расстояние видимости S1 называют видимостью поверхности
дороги,
S1 = Vp tp / 3,6 + Kэ Vp2 / [254 ( φ1 – i )] + lзб,
где
(2.2)
Vp – расчетная скорость движения автомобиля (км/ч) для дороги принятой технической
категории, принимается по таблице 1.6;
tp – время реакции водителя и включения тормозов, tp = 2,6 с;
Kэ – коэффициент, учитывающий эффективность действия тормозов, величину которого
можно принять равной 1,3 для легковых автомобилей и 1,85 – для остальных;
φ1 = 0,4 – 0,5 – коэффициент продольного сцепления;
i – продольный уклон участка дороги, равный максимально допустимому для принятой
категории дороги;
lзб – зазор безопасности ( lзб = 5м ).
S1 = 100*2,6 / 3,6 + 1,85·1002 / [254 ( 0,45 – 0,12 )] + 5=297,93, м
По второй схеме расчетное расстояние видимости встречного автомобиля равно
S2 = Vp * tp / 1,8 + Kэ * φ1 * Vp2 / 127 / ( φ12 – i2 ) + lзб,
(2.3)
S2 = 100 * 2,6 / 1,8 + 1,85 * 0,45 * 1002 / 127 / ( 0,452 – 0,122 ) + 5=497,93м
По схеме обгона расчетное расстояние видимости вычисляют по формуле:
S3 = V12/ [1,8(V1 – V2)] + Kэ * V1(V1 + V2)/ (127 * φ1) +
+ [Kэ * V22/(254 * φ1) + lзб] * 2V1/(V1 – V2),
(2.4)
S3 = 1002/ [1,8(100 – 42,7)] + 1,85 *100(100 + 42,7)/ (127 * 0,45) + [1,85 * 42,72/(254 *0,45) +
5] * 2*100/(100 – 42,7 ) = 668,88м
где V1 и V2 – скорости движения легкового и грузового автомобилей.
При обгоне легковой автомобиль обгоняет грузовой. Скорость последнего на 30% ниже
конструктивной. Встречный автомобиль (легковой) движется с расчетной скоростью.
Боковую видимость вычисляем по формуле:
Sбок = 2·S1·Vn / Vp, м
(2.5)
где Vn - скорость бегущего пешехода, пересекающего дорогу (Vn = 10км/ч);
Vp – расчетная скорость движения автомобиля для дороги принятой технической
категории;
S1 - расчетное расстояние видимости по первой схеме.
Sбок = 2·297,93·10 / 100=45,58 м
По нормам расчетное расстояние видимости поверхности дороги равно 350, 250, 160,
100 и 60 м для расчетных скоростей 140, 120,0 100, 80 и 60 км/ч соответственно.
Расчетное расстояние видимости по второй схеме не нормируется. Боковая видимость
для дорог I – II категорий 25 м, для III и IV – 15 м.
Полученное значение расчетного расстояния видимости S1 и Sбок сопоставляются с
нормами и для дальнейшего проектирования принимаются большие значения.
2.3. Определение радиусов вертикальных и горизонтальных кривых
2.3.1. Вертикальные кривые
Минимальный радиус вертикальной выпуклой кривой определяют из условия
обеспечения видимости поверхности дороги
Rвып, min  0,5( S1 ) 2 /( h1 
где
h2 ) 2 , м
(2.6)
S1 – расчетное расстояние видимости поверхности дороги;
h1 - высота глаза водителя легкового автомобиля над поверхностью дороги (h1 = 1 м);
h2 – высота неподвижного препятствия (h2 = 0,15 м);
Rвып, min  0,5(297,93) 2 /( 1 
0,15 ) 2 =4790 м
Рекомендуемый радиус вертикальной выпуклой кривой вычисляют по условию
обеспечения безопасного обгона
 0,5S 2 /( h  H ) 2
R
вып, рек
где
3
1
(2.7)
S3 – расчетное расстояние видимости по условию обгона встречного автомобиля,
принятое для проектирования;
Н - высота встречного легкового автомобиля (в курсовом проекте можно принять
Н=1,45 м).
R
вып, рек
 0,5  (668,88) 2 /( 1  1,45 ) 2  46045 м
Минимальный радиус вертикальной вогнутой кривой определяем из условия
недопущения перегрузки рессор
R
вог,min
R
 V 2 /(13a )
вог, min
где
0
(2.8)
 1002 /(13 * 0,6)  1282 м
V - расчетная скорость для принятой категории дороги,
ао - допускаемое центробежное ускорение, ао = 0,5-0,7 м/с .
Рекомендуемый радиус вертикальной вогнутой кривой определяют из условия
обеспечения видимости дороги ночью
R
вог, рек
где
 0,5S 2 /[( h  S sin( a / 2)],
1
ф
1
(2.9)
S1 – принятое расчетное расстояние видимости поверхности дороги;
hф - возвышение центра фары над поверхностью дороги, принимают по приложению 1;
а - угол рассеивания пучка света фар, а = 2°.
R
вог, рек
 0,5(297,93) 2 /[(1,25  297,93 sin( 2 / 2)]  6880 м
Вычисленные значения радиусов округляют с точностью до 5 м в большую сторону,
сопоставляют с нормами. Для дальнейших расчетов принимают большие значения радиусов
вертикальных кривых.
2.3.2. Горизонтальные кривые
Минимальный радиус горизонтальной кривой вычисляют для случаев: односкатного
(вираж) и двухскатного поперечных профилей проезжей части по формуле:
Rмин
Rмин 
где
V2
,

127  (  i)
(2.10)
V2
100 2

 450 м
127  (  in ) 127  (0,125  0,05 )
V - расчетная скорость для дороги принятой категории, км/ч;
μ - коэффициент поперечной силы по условиям удобства пассажиров;
μ=0,2-7,5*10-4 V
(2.11)
μ = 0,2 - 7,5 * 10-4 ·100 = 0,125
i - поперечный уклон проезжей части в долях единицы, принимается для виража со
знаком «плюс», для двухскатного поперечного профиля со знаком «минус».
Rмин 
V2
100 2

 750 м
127  (  in ) 127  (0,125  0,020 )
2.4. Расчет ширины проезжей части и земполотна.
Вначале устанавливаем количество и ширину полос движения, составляющих проезжую
часть дороги. После этого вычисляем ширину проезжей части и дорожного полотна.
Ширина проезжей части на двухполосных дорогах для случая встречного движения
двух грузовых автомобилей или автобусов равна
b  a c  z  z  z
к
где
к
в
к1
(2.12)
к2
ак, ск - ширина кузова и колея грузового автомобиля или автобуса, принимают по
заданию;
ZВ
- зазор безопасности между кузовами встречных автомобилей или автобусов, зависит
от скорости движения встречных автомобилей V1 и V2 ,
zв  0.3  0.1  V1  V2 ;
(2.13)
z в  0.3  0.1  49  49  1,3м
zк1(2) - расстояние от оси следа колеса до края проезжей части,
z к1( 2 )  0.1  0.0075  V1( 2 ) ,
(2.14)
zк1( 2)  0.1  0.0075  49  0,68 м
где
V1 и V2 - скорости движения встречных грузовых автомобилей, км/ч, принимаются
равными максимальной конструктивной для данного автомобиля (автобуса) скорости
уменьшенной на 15-20 %.
b  a c  z  z
к
к
в
к1
z
к2
 1,8  1,65  1,3  0,68  0,68  6,11 м
На двухполосных дорогах ширину проезжей части определяют также и для случая
обгона легковым автомобилем грузового:
a c
a с
k  л
л z z z
b k
а
к1
к2
2
2
где
(2.15)
za - зазор безопасности между кузовами автомобилей при обгоне,
z  0.3  0.0075  V  V
а
где
1
(2.16)
2
V1 и V2 - скорости движения легкового и грузового автомобилей, принимаются
равными: грузового - на 30 % ниже конструктивной, но не выше 70 км/ч; легкового - 80 км/ч на
дорогах IV категории.
z  0.3  0.0075  100  42,7  0,40 м
0
zк1  0.1  0.0075  42,7  0,65
zк 2  0.1  0.0075  42,7  0,65
b
1,8  1,65 1,5  1,35

 0,40  0,65  0,65  4,85 м
2
2
Таблица 2.2. Таблица технических параметров проектируемой дороги.
№
пп
1
2
3
Наименование
технических
показателей
Видимость
поверхности дороги
S1
Расстояние
видимости
встречного
автомобиля S2
Расстояние
видимости при
обгоне S3
Размерность
Получено
по расчетам
По
Нормам
Принято для
проектирования
м
298
100
298
м
498
-
498
м
465
-
465
4
Боковая видимость
Sбок
м
46
5
Минимальный
радиус вертикальной
выпуклой кривой
Rвып,min
м
4790
м
46045
6
Рекомендуемый
радиус вертикальной
выпуклой кривой
не
менее
15
не менее
4000
-
46
4790
46045
R
вып, рек
7
не
Минимальный
радиус вертикальной
вогнутой кривой
R
м
1282
менее
2500
2500
вог,min
Рекомендуемый
радиус вертикальной
вогнутой кривой
м
6880
-
6880
м
450
-
450
10
Минимальный
радиус для
двускатного профиля
Rмин, в
м
750
2000
2000
11
Ширина проезжей
части bmin 2гр.
м
6,1
7,0
7,0
12
Ширина проезжей
части bmin л-г
м
4,85
7,0
7,0
60
60
8
R
вог, рек
9
Минимальный
радиус виража
Rмин, в
13
Уклон i(max)
0
/00
-
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАКРУГЛЕНИЯ МАЛОГО РАДИУСА
3.1. Проектирование плана закругления малого радиуса.
Схема закругления малого радиуса представлена на рис. 3.1
Вычисляем длину переходной кривой
V3
L
, м,
47  J  R
где V - расчетная скорость для дороги принятой категории, км/ч;
- радиус круговой кривой (по заданию);
R
-допускаемая скорость нарастания бокового ускорения, м/с3, принимается равной
J
0,3 для радиусов закруглений 300м и более и 0,4 для радиусов менее 300м, в
обычных
условиях и 0,5; 0,7 в стесненных условиях.
L=1003/47*0,3*410=173м
Полученные значения L сопоставляем с минимальными по нормам проектирования
(табл. 3.1). Для дальнейшего расчета принимаем большее значение длины переходной L=100м.
Т а б л и ц а 3.1
Радиусы
круговых
кривых, м
2000
1800
1500
1200
1000
800
600
500
400
300
250
200
150
I-а
200
180
150
160
170
150
-
Наименьшие длины переходных кривых (м)
для дорог категорий
I-б, I-в,
IV – V с
IV – V с
II, III
дорожной одеждой
дорожной одеждой
усовершенствопереходного типа
ванного типа
200
100
180
100
150
100
120
100
120
100
150
100
170
120
60
130
140
70
150
90
130
120
100
100
90
90
80
80
Рис. 3.1. Элементы закругления с симметричными переходными кривыми
Находим угол β (рис. 3.1), на который уменьшается круговая кривая при вписывании
одной переходной кривой,

L 180

, градусы.
2 R 
Β=(173*180)/2*410*3,14=12о
Проверяем условие возможности разбивки закругления с переходной кривой
  2  ,
где α - угол поворота трассы (по заданию).
40  2 12
Вычисляем длину круговой кривой К0
K  R * * (  2 ) / 180 ,
0
где  - угол поворота трассы в градусах.
Ко=410*3,14*(40-2*12)/180=113,25м
Закругления с переходными кривыми обычно выносят на местность методом
прямоугольных координат X и Y, помещая начало координат в начало первой переходной
кривой (см. т. А на рис. 3.1) и в конец второй (т.Д.).
Координаты переходной кривой
X  S  S 5 /(40 A4 ) , Y  S 3 /(6 A2 )  S 7 /(336 A6 ) ,
где S - расстояние от начала координат до рассматриваемой точки на переходной кривой;
А  LR
- параметр переходной кривой длиною L.
А=√173*410=266,31 м
X=173-1735/(40*266,314)=172,21м
Y=1733/(6*266,312)-1737/(336*266,316)=12,12 м
Дальше определяем смещение t и сдвижку р переходной кривой
t = Xв – R sin β; p = Yв – R (1-cos β),
где Х и Y - координаты конца переходной кривой.
t=172,21-410*sin12=86,36 м
p=12,12-410*(1-cos12)=3,04м
Вычисляют тангенс Т и домер D
Т = (R + р) tg (α/2); D = 2 (T + t) - (2L + К0).
T=(410+3,04)tg(40/2)=150,33м
D=2*(150,33+86,36)-(2*173+113,25)=14,17 м
Пикетное положение основных точек закругления определяем по формулам:
т.А (начало закругления)
НЗ = ВУ – (Т + t);
т.В (начало круговой кривой)
НКК = НЗ + L;
т.С (конец круговой кривой)
ККК = НЗ + L + К0;
т.Д (конец закругления)
КЗ = НЗ + 2L + К0.
НЗ=11030-(150,33+86,36)=107+93,31м
НКК=10793,31+173=109+66,29м
ККК=10793,31+173+113,25=110+79,54м
КЗ=10793,31+2*173+113,25=112+52,52 м
Для выноски круговой кривой (до её середины) вычисляем координаты х и у по
формулам
 x  t  R sin   ( S  L)180 /( R. )

,
 y    R  R cos  ( S  L)180 /( R. )
где S - расстояние от начала закругления до рассматриваемой точки на круговой кривой.
t ,  - смещение и сдвижка.
Координаты вычисляем с шагом 10м. Вычисляем координаты пикетов, находящихся в
пределах закругления. Результаты вычислений сводим в таблице 3.2.
Таблица 3.2
Пункт
№
1
Пикетное
положение
Пикет
Расстояние
Координаты
ПК+
X
0
Y
ПК
107
+
93,31
10793,31
S
0
2
108
0
10800,00
6,69
6,69
0,00
3
108
3,31
10803,31
10,00
10,00
0,00
4
108
13,31
10813,31
20,00
20,00
0,02
5
108
23,31
10823,31
30,00
30,00
0,06
6
108
33,31
10833,31
40,00
40,00
0,15
7
108
43,31
10843,31
50,00
50,00
0,29
8
108
53,31
10853,31
60,00
60,00
0,51
9
108
63,31
10863,31
70,00
69,99
0,81
10
108
73,31
10873,31
80,00
79,98
1,20
11
108
83,31
10883,31
90,00
89,97
1,71
12
108
93,31
10893,31
100,00
99,95
2,35
13
109
0
10900,00
106,69
106,62
2,85
14
109
3,31
10903,31
110,00
109,92
3,13
15
109
13,31
10913,31
120,00
119,88
4,06
16
109
23,31
10923,31
130,00
129,82
5,16
17
109
33,31
10933,31
140,00
139,73
6,44
18
109
43,31
10943,31
150,00
149,62
7,92
19
109
53,31
10953,31
160,00
159,48
9,60
20
109
63,31
10963,31
170,00
169,29
11,51
109
66,29
10966,29
172,98
172,17
22
109
73,31
10973,31
180,00
190,67
12,12
16,53
23
109
83,31
10983,31
190,00
200,31
19,19
24
109
93,31
10993,31
200,00
209,88
22,08
25
110
0
11000,00
206,69
204,80
26
110
3,31
11003,31
210,00
219,38
20,53
25,21
27
110
13,31
11013,31
220,00
228,79
28,57
110
22,91
11022,91
229,60
226,54
27,76
21
28
НЗ
НКК
СЗ
0
Таблица 3.2 - окончание
1
КЗ
112
52,52
11252,52
0
0
0
2
112
42,52
11242,52
-10,00
10,00
0,00
3
112
32,52
11232,52
-20,00
20,00
0,02
4
112
22,52
11222,52
-30,00
30,00
0,06
5
112
12,52
11212,52
-40,00
40,00
0,15
6
112
2,52
11202,52
-50,00
50,00
0,29
7
8
9
10
112
111
111
111
0
92,52
82,52
72,52
11200,00
11192,52
11182,52
11172,52
-52,52
-60,00
-70,00
-80,00
52,52
60,00
69,99
79,98
0,34
0,51
0,81
1,20
11
111
62,52
11162,52
-90,00
89,97
12
13
14
15
111
111
111
111
52,52
42,52
32,52
22,52
11152,52
11142,52
11132,52
11122,52
-100,00
-110,00
-120,00
-130,00
99,95
109,92
119,88
129,82
1,71
2,35
3,13
4,06
16
17
18
19
20
21
ККК
111
111
111
110
110
110
12,52
2,52
0
92,52
82,52
79,54
11112,52
11102,52
11100,00
11092,52
11082,52
11079,54
-140,00
-150,00
-152,52
-160,00
-170,00
-172,98
139,73
149,62
152,11
159,48
169,29
172,17
СЗ
110
110
110
110
110
110
72,52
62,52
52,52
42,52
32,52
22,91
11072,52
11062,52
11052,52
11042,52
11032,52
11022,91
-180,00
-190,00
-200,00
-210,00
-220,00
-229,60
190,67
200,31
209,88
219,38
228,79
226,54
22
23
24
25
26
27
5,16
6,44
7,92
8,32
9,60
11,50
12,12
16,53
19,19
22,08
25,21
28,57
27,76
Расчётные данные сводим в таблицу 3.3.
Таблица 3.3
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Наимено
вание
L

Ko
X
Y
t
р
T
D
НЗ
НКК
ККК
КЗ
Результат
173
12
113,25
172,21
12,12
86,36
3,04
150,33
14,17
107+93,31
109+66,29
110+79,54
112+52,52
Ед.
измерения
м
градусы
м
м
м
м
м
м
м
м
м
м
м
3.2Проектирование поперечного профиля закругления
Элементы поперечного профиля принимаем в соответствии с категорией дороги.
Вираж - односкатный поперечный профиль проезжей части.
Максимальный уклон виража определяется по формуле:
iв = V2/(127*R)- = 1002/(127*410)-0.14= 52‰.
где
V-скорость по Нормам для III категории, км/ч;
R-радиус закругления, м;
-коэффициент поперечной силы, принимается равным 0.14 из условия удобства
пассажиров.
Полученный уклон виража сопоставляем с требованиями Норм. В расчет принимаем
iв=45‰.
3.3Проектирование отгона виража
Дорога III технической категории расположена в Минской области. Закругление трассы
состоит из двух переходных кривых длиною 173м и круговой кривой радиуса 410 м длиною
113,25м. Начало закругления расположено на ПК 107+93,31, конец закругления на ПК
112+52,52. Уклон виража 45‰. Требуется вычислить отметки кромок проезжей части,
укрепительных полос и бровок обочин в начале, конце отгонов виража, на плюсовых точках,
кратных 10м.
Параметры поперечного профиля дороги III технической категории приведены в
таблице 1.3, (в1 = 3.5, а = 2.5, с = 0,5). Принимаем поперечный уклон проезжей части in = 20‰,
обочин - i0 = 40‰.
Решение: Так как iв>in, то отгон виража состоит из двух участков.
На первом участке осуществляем переход от двухскатного поперечного профиля к
односкатному (in = 20‰).
Отгон виража – переход от двускатного поперечного профиля проезжей части к
односкатному. Так как iв > in , то отгон виража состоит из двух участков
Длину первого участка вычисляем по формуле
L1 = в·in/iд = 7*0,02/0,005 = 28 м
где
iдоп = 0.005, b - ширина проезжей части.
Определяем расстояние S1 до точки, в которой радиус кривизны равен 2000м.
S1 = L* R/R1 =173 ∙ 410/2000 = 35,47м.
Если S1<L1 то примем S1 = L1.
Схема отгона виража представлена на рис.3.2.
Рис. 3.2 Схема размещения отгонов виража на закруглении с переходной кривой в
случае, если iв > in : 1 – первый участок первого отгона виража; 2 – второй участок первого
отгона виража; 3 – первый участок второго отгона виража; 4 – второй участок второго отгона
виража.
Пикетное положение начала первого и второго отгона виража
ПК(НО1) = НЗ + S1 – L1 = 10793,31+35,47-28 = 10800,78 м;
ПК(НО2) = КЗ - S1 + L1 = 11525,52-35,47+28 = 11245,05 м.
Пикетное положение конца первого участка первого и второго отгона виража
ПК (КО1) = НЗ + S1 = 10793,31 + 35,47 = 9914,94;
ПК (КО2) = КЗ - S1 =11252,52 – 35,47 = 11217,05.
Первый участок
Таким образом, первый участок первого отгона располагается на протяжении от
ПК 108+ 00,78 до ПК 108+28,78, а первый участок второго отгона на протяжении от
ПК 112+45,05 до ПК 112+17,05.
Рассмотрим первый участок
первого отгона виража от ПК 108+ 00,78 до ПК
108+28,78 и вычислим превышения линий 2, 3, 4, 5, 6, 7 на поперечниках в начале участка,
на ПК 108+00,78 , на ПК 108+10,00, на ПК 108+20,00 относительно оси проезжей части
(относительно линии 1, рис.3.3).
Рис. 3.3. Линии поперечного профиля дорожного полотна
Исходный поперечник №0 (ПК 108+00,78).
Вычисляем относительные отметки линий
h20  0,02  3,5  0,07 м
h30  0,02(3,5  0,5)  0,08 м;
h50  0,07 м;
h60  0,08 м;
h40  0,020  (3,5  0,5  2)  0,12 м
h70  0,08  ( 0,040  2)  0,16 м;
Поперечник №1 (ПК 108+00).
h21  3,5(0,02  0,013)  0,024;
Вычислим отметку линий 3 и 4 исходя из поперечного уклона внешней полосы
проезжей части.
h31  4,0(0,02  0,013)  0,027 м;
h31  6,0(0,02  0,013)  0,041м .
Относительные отметки линий 5, 6 и 7 (внутренние кромки и обочина) на первом
участке отгона виража не изменяются.
Поперечник №2 (ПК 108+20,00).
h22  3,5(0,02  0,027)  0,026
h32  4,0(0,02  0,027)  0,030
h42  6,0(0,02  0,027)  0,045
Поперечник №3 (ПК 108+28,78).
h43  6,0(0,02  0,04)  0,120
Первый участок второго отгона виража (от ПК 112+52,52 до ПК 112+17,05),
№0 (ПК 112+50), №1 (ПК 112+40), №2 (ПК 112+30,00), №3 (ПК 112+20,00), №4 (ПК
112+17,05).
Относительные отметки линий 2, 3, 4, 5, 6 и 7 на первом участке второго отгона
виража вычисляются аналогично.
Второй участок
Рассмотрим второй участок первого отгона виража протяженностью 137,51 м. На нем
односкатный поперечный профиль проезжей части доводится до уклона виража 45‰
вращением вокруг оси дороги. Вычислим дополнительный уклон внешней кромки проезжей
части по формуле (2.20)
i2 = 0,5 ∙ 7,0 ∙ (0,045 – 0,020)/137,51 = 0,00064
Определим относительные отметки линий 2, 3, 4, 5, 6, 7, на поперечниках номер 4-18,
расположенных соответственно на пикетах 108+30,00 - 109+66,29.
Вычисляем относительные отметки на остальных поперечниках. На поперечниках 5-18,
рассчитываем относительные отметки с учётом уширения проезжей части. Уширение проезжей
части начинается на расстоянии Sе от начала переходной кривой. Вычисляется по формуле Sе =
173 ∙ 410/500 = 141,86 м;
Согласно действующим нормам, уширение проезжей части принимается равным 0,25м
для радиуса кривой в плане равного 410м.
Радиус кривой в плане, м
500
400
300
200
150
100
80
Уширение одной полосы, м:
При длине автомобилей и
автопоездов: до 12м
0,25
0,25
0,30
0,40
0,45
0,50
0,60
Более 12м
0,40
0,45
0,55
0,75
1,00
1,50
1,75
Уширение проезжей части на соответствующем поперечнике составит:
e5=4,83*0,25/20=0,006м;
е6=14,83*0,25/20=0,185м;
е7 - е18=20*0,25/20=0,25м.
Второй участок второго отгона виража от ПК 112+17,05 до ПК 110+79,54 рассчитываем
аналогично второму участку первого отгона. Относительные отметки на поперечниках
вычисляем также как и во втором участке первого отгона виража.
Данные о значении относительных отметок первого и второго отгонов виража сводим в
таблицу 3.4.
второй
первый
второй
первый
Положение
поперечника
Отметки
оси проезжей
части
Участок
отгона
Таблица 3.4
Относительные отметки
пикет
плюс
108
108
108
108
108
108
108
108
108
108
108
109
109
109
109
109
109
109
109
00,78
10
20
28,78
30
40
50
60
70
80
90
0
10
20
30
40
50
60
66,29
Внешняя
Внутренняя
кромка
кромка
бровка
проезж. укреп.
проезж. укреп. бровка
часть полоса
часть
полоса
Первый отгон виража
0
-0,070 -0,080 -0,120 -0,070
-0,080 -0,160
9,22
-0,024 -0,027 -0,041 -0,070
-0,080 -0,160
19,22
0,026
0,030
0,045
-0,070
-0,080 -0,160
28,00
0,070
0,080
0,120
-0,070
-0,080 -0,160
29,22
0,070
0,080
0,120
-0,070
-0,080 -0,158
39,22
0,076
0,087
0,130
-0,076
-0,087 -0,165
49,22
0,081
0,093
0,139
-0,081
-0,093 -0,171
59,22
0,086
0,098
0,147
-0,086
-0,098 -0,178
69,22
0,091
0,104
0,156
-0,091
-0,104 -0,184
79,22
0,096
0,110
0,164
-0,096
-0,110 -0,191
89,22
0,101
0,115
0,173
-0,101
-0,115 -0,198
99,22
0,106
0,121
0,182
-0,106
-0,121 -0,204
109,22
0,111
0,127
0,190
-0,111
-0,127 -0,211
119,22
0,116
0,133
0,199
-0,118
-0,135 -0,222
129,22
0,120
0,137
0,206
-0,128
-0,146 -0,227
139,22
0,125
0,143
0,214
-0,145
-0,163 -0,230
149,22
0,130
0,149
0,223
-0,151
-0,167 -0,237
159,22
0,135
0,154
0,231
-0,156
-0,176 -0,243
165,51
0,138
0,158
0,237
-0,160
-0,180 -0,248
45,05
40
30
20
17,05
10
0
90
80
70
60
50
40
Второй отгон виража
0
-0,070 -0,080
5,05
-0,045 -0,051
15,05
0,005
0,006
25,05
0,055
0,063
28,00
0,070
0,080
35,05
0,073
0,083
45,05
0,078
0,089
55,05
0,083
0,095
65,05
0,088
0,101
75,05
0,093
0,106
85,05
0,098
0,112
95,05
0,103
0,118
105,05
0,108
0,123
112
112
112
112
112
112
112
111
111
111
111
111
111
-0,120
-0,077
0,009
0,095
0,120
0,125
0,134
0,143
0,151
0,159
0,168
0,177
0,185
-0,070
-0,070
-0,070
-0,070
-0,070
-0,073
-0,078
-0,083
-0,088
-0,093
-0,098
-0,103
-0,108
-0,080
-0,080
-0,080
-0,080
-0,080
-0,083
-0,089
-0,095
-0,101
-0,106
-0,112
-0,118
-0,123
-0,160
-0,160
-0,160
-0,160
-0,160
-0,162
-0,169
-0,175
-0,182
-0,194
-0,201
-0,208
-0,214
111
111
111
111
110
110
110
30
20
10
0
90
80
79,54
115,05
125,05
135,05
145,05
155,05
165,05
165,51
0,113
0,118
0,123
0,128
0,133
0,138
0,138
0,129
0,135
0,141
0,146
0,152
0,158
0,158
0,194
0,202
0,211
0,219
0,228
0,237
0,237
-0,115
-0,124
-0,142
-0,148
-0,154
-0,160
-0,160
-0,131
-0,141
-0,160
-0,167
-0,173
-0,180
-0,180
-0,221
-0,225
-0,228
-0,234
-0,241
-0,247
-0,248
Вычисляем абсолютные отметки оси дороги, зная параметры проектной линии.
Проектная отметка в начале закругления равна 141,00. Проектная линия имеет продольный
уклон 12‰. По этим данным абсолютные отметки оси проезжей части приведены в таблице
3.4, графе 4.
Абсолютные отметки кромок проезжей части, укрепительной полосы, бровки обочины
получим, прибавляя к отметке оси проезжей части относительные отметки этих линий.
По результатам вычисление абсолютных отметок линий 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7 (рис.3.3)
составляется таблица 3.5 их значений.
Таблица 3.5
Отметка линий
Положение
поперечника
пикет
плюс
108
108
108
108
108
108
108
108
108
108
108
109
109
109
109
109
109
109
109
00,78
10
20
28,78
30
40
50
60
70
80
90
0
10
20
30
40
50
60
66,29
141,09
141,20
141,32
141,43
141,44
141,56
141,68
141,80
141,92
142,04
142,16
142,28
142,40
142,52
142,64
142,76
142,88
143,00
143,08
Внешняя
кромка
проезж.
укреп.
часть
полоса
141,02
141,01
141,176 141,173
141,346
141,35
141,5
141,51
141,51
141,52
141,636 141,647
141,761 141,773
141,886 141,898
142,011 142,024
142,136
142,15
142,261 142,275
142,386 142,401
142,511 142,527
142,636 142,653
142,76
142,777
142,885 142,903
143,01
143,029
143,135 143,154
143,218 143,238
112
112
112
45,05
40
30
146,42
146,36
146,24
146,35
146,315
146,245
Ось
146,34
146,309
146,246
140,97
141,159
141,365
141,55
141,56
141,69
141,819
141,947
142,076
142,204
142,333
142,462
142,59
142,719
142,846
142,974
143,103
143,231
143,317
Внутреняя
кромка
проезж.
укреп.
часть
полоса
141,02
141,01
141,13
141,12
141,25
141,24
141,36
141,35
141,37
141,36
141,484 141,473
141,599 141,587
141,714 141,702
141,829 141,816
141,944
141,93
142,059 142,045
142,174 142,159
142,289 142,273
142,402 142,385
142,512 142,494
142,615 142,597
142,729 142,713
142,844 142,824
142,92
142,9
140,93
141,04
141,16
141,27
141,282
141,395
141,509
141,622
141,736
141,849
141,962
142,076
142,189
142,298
142,413
142,53
142,643
142,757
142,832
146,3
146,283
146,249
146,35
146,29
146,17
146,26
146,2
146,08
бровка
146,34
146,28
146,16
бровка
112
112
112
112
111
111
111
111
111
111
111
111
111
111
110
110
110
20
17,05
10
0
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
90
80
79,54
146,12
146,08
146,00
145,88
145,76
145,64
145,52
145,40
145,28
145,16
145,04
144,92
144,80
144,68
144,56
144,44
144,43
146,175
146,15
146,073
145,958
145,843
145,728
145,613
145,498
145,383
145,268
145,153
145,038
144,923
144,808
144,693
144,578
144,568
146,183
146,16
146,083
145,969
145,855
145,741
145,626
145,512
145,398
145,283
145,169
145,055
144,941
144,826
144,712
144,598
144,588
146,215
146,2
146,125
146,014
145,903
145,791
145,679
145,568
145,457
145,345
145,234
145,122
145,011
144,899
144,788
144,677
144,667
146,05
146,01
145,927
145,802
145,677
145,552
145,427
145,302
145,177
145,052
144,925
144,796
144,658
144,532
144,406
144,28
144,27
146,04
146
145,917
145,791
145,665
145,539
145,414
145,288
145,162
145,037
144,909
144,779
144,64
144,513
144,387
144,26
144,25
145,96
145,92
145,838
145,711
145,585
145,458
145,326
145,199
145,072
144,946
144,819
144,695
144,572
144,446
144,319
144,193
144,182
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ
Проект участка автомобильной дороги включает проектирование плана и продольного
профиля дороги, поперечных профилей земполотна и проезжей части.
4.1. План автомобильной дороги.
Проектирование плана трассы включает:
1) выяснение препятствий трассированию и контрольных точек;
2) проложение вариантов плана трассы;
3) подбор радиусов и длин переходных кривых закруглений;
4) пикетаж и составление ведомости углов поворота, прямых и кривых;
5) составление чертежа "План трассы".
В курсовом проекте исходной информацией для проектирования плана трассы
являются карта местности масштабом 1:25000, начальный и конечный пункты и направления
входа в них, препятствия трассированию.
4.1.1. Проложение вариантов плана трассы
В курсовом проекте рассматриваем два варианта плана трассы. Варианты плана трассы
рекомендуется проектировать методом упругой линии с помощью гибкой линейки с учетом
контрольных точек и препятствий.
Полученное
криволинейное
очертание
плана
трассы
представляет
примерное
положение трассы (предварительный вариант). Для обеспечения возможности выноски этой
трассы на местность кривую заменяют ломаной прямой (рис.4.1).
После этого измеряют углы поворота трассы (α1 , α2 , α3) в местах изменения
направления прямых, расстояние между вершинами углов (П2 , П3), расстояние от начала
(точка А) и конца (точка В) участка трассы до ближайших ВУ, а также биссектрисы
закруглений Б1 , Б2 , Б3 .
Рис. 4.1. Схема замены криволинейного плана трассы ломаным очертанием
4.1.2. Подбор радиусов круговых и длин переходных кривых закруглений
Вписываем в углы поворота закругления таким образом, чтобы новое положение
трассы
примерно
соответствовало
положению
предварительного
варианта
трассы,
выдерживались нормативы плана трассы (радиусы и длины переходных кривых и прямых
вставок), не было накладки соседних закруглений.
Радиус кривых назначаем, не менее рекомендуемого. Ориентировочные радиусы
закруглений определяем по величине биссектрисы Бi и угла поворота αi
RБi  Бi / [ Sec * ( / 2)  1] .
Вычисляем ориентировочные радиусы.
38,82
 800 м
sec(35 / 2)  1
46,10
R12 
 800 м
sec(38 / 2)  1
105
R21 
 607,5 м
sec(72 / 2)  1
17,5
R22 
 1027,58 м
sec(37 / 2)  1
R11 
Длины переходных кривых на закруглениях с радиусами менее рекомендуемых
назначаем в соответствии с табл. 3.1. Вычисляем ориентировочные тангенсы круговых
кривых, принимая сдвижку p = 0,
Ti  Ri  tg ( i / 2)
Вычисляем ориентировочные тангенсы.
T11  800  tg (35 / 2)  252,24 м
Т 12  800  tg (38 / 2)  275,46 м
Т 21  607,5  tg (72 / 2)  372,28 м
Т 22  1027,58  tg (37 / 2)  190,45 м
Принимаем смещение начала закругления равным ti = 0,5 Li .
Проверяем достаточность длин прямых П1 , П2 , П3 для размещения общих тангенсов
Ti  t i . Так, крайние прямые П1 , П3 должны быть не меньше общего тангенса крайних
закруглений, а промежуточные П2 , П3 - суммы общих тангенсов соседних закруглений.
4.1.3. Пикетаж и составление ведомости прямых и кривых
Пикетаж включает нанесение пикетов и плюсовых точек на трассе с помощью
измерителя и установление пикетного положения вершин углов поворота. В курсовом проекте
начало НХ принимают равным нулю.
Пикетное положение (рис. 4.1):
первой вершины - ВУ1 = НХ + П1 ;
ВУ1(1)=0+355=3+55,00
ВУ1 (2)=0+750=7+50,00
второй вершины - ВУ2 = ВУ1 + П2 – Д1 ;
ВУ2(1)=355+990-15,92=13+09,08
ВУ2(2)=750+1050-77,76=17+22,24
конец хода - КХ =∑Пi - ∑Дi .
КХ(1)=355+990+510 -15,92-20,49=18+18,59
КХ(2)=2125-82,66=20+42,34
Далее в курсовом проекте вычисляем магнитные азимуты
ДУ1

ДУ2


Рис. 4.2. Схема к вычислению дирекционного угла и азимута:
1 – вертикальная линия километровой сетки на карте; 2 - нижний край карты; 3 –
направление магнитного меридиана; 4 – направление истинного меридиана.
А1  ДY 1  
где
 - угол между вертикальной линией сетки карты и магнитным меридианом (рис. 4.2),
указан внизу карты местности.
По полученной величине азимута А1 , вычисляют значение магнитных азимутов и
румбов остальных линий. Так, азимут линии
П2
будет
A2  A1  1
Знак «+» принимают, если трасса поворачивает вправо на угол  , и знак «-», если она
поворачивает влево на угол  . По величине азимутов А вычисляют румбы линии по условию:
если 0 ≤ А ≤ 90, то румб равен СВ : А;
если 90 < А ≤ 180, то румб ЮВ : (А - 90);
если 180<A≤270, то румб ЮЗ : (А-180);
если 270  А  360 , то румб СЗ : (А-270).
Далее составляем ведомость углов поворота, прямых и кривых. Таблица 4.1.
Ведомость прямых и кривых (1 вариант).
ВУ
a
№пп
1
НХ
НЗ
лево
право
ПК
+
2
3
4
0
5
0
R
T
t
K
L
Б
Д
6
7
8
9
10
11
12
КЗ
ПК
+
ПК
+
Длина
прямой
Румб
13
14
15
16
17
18
27,76
ВУ1
35
3
55,00
800
252,24
75
338,56
150
38,82
15,92
0
27,76
6
66,32
292,30
ВУ2
38
13
09,08
18
18,59
800
275,46
75
380,43
150
46,10
20,49
9
58,62
16
39,05
179,54
КХ
∑
527,70
718,99
36,41
499,60
Ведомость прямых и кривых (2 вариант).
№пп
1
ВУ
a
лево
право
ПК
+
2
3
4
5
0
0
НХ
ВУ1
ВУ2
КХ
∑
63
7
21
17
20
50,00
22,24
R
T
t
K
L
Б
Д
6
7
8
9
10
11
12
607,5
1027,58
372,28
190,45
60
50
546,8
276
120
100
105
17,5
77,76
4,9
НЗ
КЗ
ПК
+
ПК
+
Длина
прямой
Румб
13
14
15
16
17
18
317,72
ЮВ: 17о
377,27
СВ: 44о
84,55
СВ: 65о
3
14
17,72
81,79
11
19
04,52
57,79
42,34
562,73
822,8
82,66
779,54
Контроль:
-по длине трассы:
КХ-НХ=П+К+L;
1-й вариант
49960+718,99+600=1818,59 м
2-й вариант
779,54+822,8+440=2042,34 м
-по домерам:
2(Т+t)-К-L=Д;
1-й вариант
2*(527,7+150)-718,99-600=36,41 м
2-й вариант
2*(562,73+110)-822,8-440 =82,66 м
Таблица 4.2 Сравнение вариантов трасс
№пп
Наименование показателя
Длина трассы
1
2
3
Еденицы
измерения
Количество пересечений с а/д
Количество пересечений с реками
Величина показателя
1-й вариант
2-й вариант
м
1818,59
2042,34
шт
1
1
шт
0
0
4
Максимальный радиус кривой в плане
м
800
1027,58
5
Минимальный радиус кривой в плане
м
800
607,05
Для дальнейшего проектирования принимаем первый вариант.
4.2.Продольный профиль.
Проектирование продольного профиля включает:
1) нанесение исходной информации;
2) назначение контрольных точек и руководящих отметок;
3) составление вариантов проектной линии;
4) роектирование кюветов.
4.2.1. Нанесение исходной информации.
К исходной информации относятся:
а) план трассы;
б) чёрный профиль по оси трассы;
в) геологическое строение местности по оси дороги.
Продольный профиль
трассы составлен по данным топографической карты.
Обозначены угодья, пересекаемые дороги, водотоки, линии связи и электропередач,
временные репера, положения вершин углов поворота и направления поворота трассы. По
данным ведомости углов поворота, прямых и кривых нанесены элемента плана: прямые,
закругления, указывают номера пикетов и километры.
4.2.2. Назначение контрольных и руководящих отметок
Контрольными точками продольного профиля являются пересечении с железными
и автомобильными дорогами, водотоками.
У труб контрольная отметка равна:
а) по засыпке над трубой (не менее 0,5м)
Нпр = Нч + d + t + 0,5 + Н + (0,5b+c) in,
где Нч - отметка черного профиля;
d - внутренний диаметр круглой трубы или высота прямоугольной;
t - толщина стенки трубы (в курсовом проекте допускается принимать 0,08м для d =
0,8 и 0,1м - для остальных труб);
Н - толщина дорожной одежды (по заданию);
b – ширина проезжей части дорог II – VI категорий или одного направления I
категории;
c – ширина укрепительной полосы;
in – уклон проезжей части.
1)
ПК13+00 Нпр=152,0+1+0,08+0,5+0,42+(0,5*7+0,5)*0,02=154,08 м
Проектную линию (ось проезжей части) следует стремиться проектировать по
обертывающей (в насыпях). Руководящие рабочие отметки hр (минимальные высоты
насыпи) вычисляют:
б) по обеспечению снегонезаносимости дороги на открытых участках
h р  hСН .5%  h  (0,5b  c)in  (a  c)io ,
1
где hCН.5% - высота снега в данной местности с вероятностью превышения 5%
(рекомендуется принимать 0,4-0,5м в Брестской и Гродненской областях,
0,6м - в Гомельской и Минской, 0,6-0,7 - в Витебской и Могилевской);
∆h - запас высоты насыпи над снежным покровом для размещения сбрасываемого
с дороги снега и увеличения скорости снежного потока над дорогой, равный
1,2м – для дорог I-а категории; 1,0м для дорог I-б, I-в категорий; 0,7м - для
II; 0,6м - для III; 0,5м - для IV и V.
в) по обеспечению хорошего водного режима земляного полотна на участках 2-го и
3-го типов местности по увлажнению
h р  H 2 мин  Н д.о  (0,5b  c)  in
2
h р  H 3 мин  Н д.о  (0,5b  с)  in  H o ,
3
где
Нд.о
в, in
– толщина дорожной одежды;
- ширина и поперечный уклон проезжей части;
H 0 - глубина залегания грунтовых вод, 0,8 м.
hр1=0,6+0,6+(0,5*7+0,5)*0,02+(2,5-0,5)*0,04=1,36м
hр2=0,5+0,42+(0,5*7+0,5)*0,02=1,00м
hр3=0,5+0,42+(0,5*7+0,5)*0,02-0,8=0,92м
Т а б л и ц а 3.3
Грунт рабочего слоя
Песок средней крупности, мелкий,
супесь легкая крупная, супесь
легкая
Песок пылеватый, суглинок легкий
Супесь пылеватая, тяжелая
пылеватая, суглинок легкий
пылеватый, тяжелый и тяжелый
пылеватый
Наименьшее возвышение низа дорожной одежды
для типов местности, м
2
3
0,5
0,7
0,6
1,2
0,8
1,9
4.2.3. Составление варианта проектной линии
На листе миллиметровой бумаги формата А1 вычерчиваем черный профиль в
масштабах: горизонтальном 1:5000, вертикальном 1:500.
Проектную линию в курсовом проекте проектируют по обёртывающей.
Рис. 4.4. Схема к нанесению проектной линии
Основные элементы проектной линии( прямые и кривые) рассчитываются по
следующим формулам:
1) для прямых участков:
h  i  R
2) для кривых:
l2
H 
2R
l  iR
4.2.4. Проектирование кюветов
Кюветы необходимо устраивать в выемках, на участках низких насыпей и нулевых
отметок.
Требуемую глубину кюветов (расстояние от бровки обочины до дна кювета)
назначают в зависимости от вида грунта, конструкции дорожной одежды и продольного
уклона. При наличии в дорожной одежде дренирующего слоя глубина кювета должна
быть такой, чтобы низ дренирующего слоя дорожной одежды был выше дна кювета на
0,1 - 0,2м. Толщину дорожной одежды принимают по заданию. При отсутствии
дренирующего слоя глубина кювета должна быть не менее 0,3м в непылеватых песках,
0,6м в супесях непылеватых, 0,8м в суглинках и глинах, 0,9м в пылеватых грунтах.
Минимальный уклон дна кювета - 5‰, в исключительных случаях 3‰.
Проектирование кюветов включает:
1) проектирование продольного профиля дна кювета;
2) назначение укрепления кюветов.
При проектировании продольного профиля дна кювета возможны два случая:
- уклон проектной линии на участке дороги, где необходим кювет не менее 5‰.
- уклон проектной линии менее 5‰.
Расчёт кюветов приведён ниже.
hнк = hк + ∆У=0,62+0,16=0,78
Кювет№1(ПК4+75 – ПК6+86):
1,88  0,78
 75,0 м
1,88  0,41
0,85  0,78
 k  100
 14 м
0,85  0,36
 k  100
Кювет №2(ПК14+08 – ПК16+20):
0,86  0.78
 k  100
 8,3 м
0,86  0,34
1,86  0,78
 k  200
 80,2 м
1,86  0,34
4.2.5. Нанесение геологического профиля
Геологическое строение местности наносят по данным задания ниже линии черного
профиля е масштабе 1:50. Вдоль трассы через 200-300м намечают шурфы глубиной до 2,0м
или скважины (в выемках, у искусственных сооружений). Глубина скважин в выемках
должна дать представление о геологическом строении ниже бровки земляного полотна на
3,0м.
Шурфы на геологическом профиле обозначают в виде колонки шириной 4мм,
скважины - шириной 2мм. У колонки снизу обозначают положение слоя грунта, считая
от поверхности, глубину шурфа. Указывают номера грунтов по трудности разработки в
соответствии с табл. 4.4.
Т а б л и ц а 4.4
Вид грунта
Глина мягко- и тугопластичная
без примесей
То же с примесью щебня, гравия
до 10 %
То же более 10 %
Номер
2а
86
8в
Глина полутвердая
8г
Грунт растительного слоя без
корней кустарника
То же с корнями
Песок без примесей
За
36
7а
Вид грунта
Песок с примесью гравия, гальки до
10 %
То же более 10%
Номер
76
7в
Суглинок мягкопластичный без
примесей (суглинок легкий)
То же с примесью гравия, щебня до
К) % и тугопластичный без примесей
(суглинок тяжелый)
Супесь легкая пылеватая
8а
86
Торф без древесных корней
10а
9а
4.2.6. Оформление чертежа "Продольный профиль"
В курсовом проекте на продольным профиле наносят временные репера (не менее
двух), трубы, мосты и путепроводы по месту их расположения, пересечения с
имеющимися железными и автомобильными дорогами, линиями связи и электропередач,
водоотводные и нагорные канавы в соответствии с условиями обозначениями этих
сооружений. При этом расчетные уровни высокой воды у мостов (РУВВ) и УПВ у труб
принимаются те же, что и при расчете контрольных отметок.
Основную надпись (угловой штамп) располагают в правом нижнем углу.
4.3. Поперечные профили земляного полотна и проезжей части
Поперечные
профили
земляного
полотна
проектируют
одновременно
с
продольным профилем дороги.
В курсовом проекте представлены типовые поперечные профили земляного
полотна в соответствии с рабочими отметками, видом грунта с учетом обеспечения
устойчивости откосов, требований безопасности движения, незаносимости дороги
снегом, минимальной стоимости строительства.
1. Типовые поперечные профили насыпей:
1) низкие насыпи высотой до 2м на дорогах III-IV категорий. Заложение откосов 1
: 3 для дорог I-б, I-в, II-IV категорий.
Поперечные профили низких насыпей на дорогах III - IV категорий (тип 1)
2) высокие насыпи высотой от 2 м до 12м. Крутизна откосов назначается
минимальной по условиям их устойчивости: m1 = 1,5 при мелких и пылеватых песках, m1
= 1,75 - при глинистых грунтах.
Поперечные профили насыпей более 6м по условиям устойчивости откосов (тип 2)
Для повышения устойчивости откоса нижнюю его часть при высоте насыпи более
6м проектируют более пологой (m2 = m1 + 0,25).
2. Типовые поперечные профили выемок.
На открытых участках местности по условиям снегозаносимости дороги мелкие
выемки проектируют раскрытыми или разделанными под насыпь в выемках глубиной до
5м откос выемки отдаляют от дороги путем устройства закюветной полки (кюветрезерва) шириной не менее 3,0м . Заложение откоса, состороны обочины принимаем 1:3
для дорог I-б – IV категорий по условиям безопасности движения аналогично заложения
откосов низких насыпей.
На снегонезаносимых участках выемки глубиной 0-12м проектируют с
заложением откосов 1 : 1,5 по условиям их устойчивости .Такой же поперечный профиль
имеет выемки глубиной 5-12м на снегозаносимых участках местности.
Заложение откосов со стороны обочины принимаем 1 : 3 для дорог I-б – IV
категорий.
Поперечный профиль выемки (тип 3)
4.4. Конструкция дорожной одежды
Дорожная одежда включает покрытие 1, основание 2 и дополнительный слой
основания. При этом, если - грунты земляного полотна - пылеватые, то дополнительный
слой основания является дренирующим и устраивается на всю ширину земляного полотна.
Пример конструкции дорожной одежды с дренирующим слоем:
1 – покрытие; 2 – основание; 3 – дренирующий слой.
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ РАБОТ
5.1. Определение объемов земляных работ
Объемы земляных работ включают объемы насыпей, выемок, присыпных обочин,
кюветов, снимаемого плодородного слоя. Объём земляных работ вычисляем на
протяжении 900 м (ПК0 – ПК9).
Рис. 5.1. Схема к определению объема насыпи и присыпных обочин.
Для принятой конструкции дорожной одежды вычисляем ширину верха
земполотна В, снижение ∆h бровки верха земляного полотна относительно проектной
линии (оси проезжей части). Предварительно определяем разность отметок оси проезжей
части и бровки обочины ∆У, а также разность отметок проектной линии и бровки верха
земполотна (рис. 5.1)
h  Н 1  i3 n  m  Н 1  y;
Н 1  Н  (i n  i3n )  (0.5b  c)  (i 0  i3n )  (a  c) ,
Н – толщина дорожной одежды по оси проезжей части;
i3n – поперечный уклон верха земляного полотна (i3n=0.03);
m – заложение относа насыпи;
in – поперечный уклон проезжей части;
b – ширина проезжей части дорог II – VI категорий или одного направления дороги
I категории;
c – ширина укрепительной полосы;
a – ширина обочины.
Ширина верха земляного по лотна
В = Вп + 2m (∆h - ∆y),
где
Вп – ширина дорожного полотна (расстояние между бровками обочины).
ΔY=0,16м
Н1=0,42-(0,02-0,03)*(0,5*7+0,5)-(0,04-0,03)*(2,5-0,5)=0,44 м
Δh=0,44+0,03*3*0,44+0,16=0,64 м
В=12+2*3*(0,64-0,16)=14,88м
5.1.1. Определение объемов насыпей
Объем насыпи при высоте до 6.0м на участке длиной ℓ равен:
Wн  ( Bh  mh2  0.25  i3n B)  
где
где
m – заложение откоса насыпи;
h – средняя высота земляного полотна в насыпи.
h  0,5  (h1  h2 )  h ,
h1 и h2 – рабочие отметки в начале и конце участка насыпи длиной ℓ;
Объем плодородного слоя толщиною hnc , снимаемого из-под насыпи:
Wnc  ( B  2  m  h)    hnc
Общий объем насыпи
Wно  Wн  Wnc
ПК3+00 – ПК6+00
h=0,5*(2,86+0,36)-0,64=0,97м
Wн=(14,94*0,97+3*0,972+0,25*0,03*14,94)*300=5073м3
Wпс=(14,94+2*3*0,96)*300*0,2=1242м3
Wно=5073+1242=6315м3
5.1.2. Определение объемов выемок
Объем выемки (рис.5.2) протяжением ℓ вычисляют:
W  ( B1h  m1h 2  0.25  i3n B 2 )   ,
(5.10)
где
В1 – ширина выемки по низу (рис. 5.2), вычисляется по формуле (5.11);
iзп – поперечный уклон верха земляного полотна (iзп = 0,03);
h – средняя глубина выемки, вычисляется по формуле (5.12);
m1 – заложение откосов со стороны местности;
В – расстояние между бровками верха земляного полотна (см. рис. 5.1),
вычисляется по формуле (5.2).
B1  B  2  (m  m1 )  (hк  h  y)  2aк ,
где
(5.11)
m – заложение откоса со стороны обочины;
hк , ак – глубина и ширина кювета (кювет – резерва).
h  0,5  (h1  h2 )  У  h,
(5.12)
где
h1 и h2 – рабочие отметки на концах участка выемки длиной ℓ;
∆У – разность отметок проектной линии и бровки обочины, вычисляется по
формуле (5.14);
∆h – расстояние от бровки верха земляного полотна до бровки обочины,
вычисляется по формуле (5.1).
Объем плодородного слоя, снимаемого до разработки грунта выемки на участке
длиною ℓ:
Wnc  ( B1  2  m1  h)  hnc  
(5.13)
Требуется вычислить объем выемки на участке ПК14+72 – ПК15+57. Для
размещения слоев дорожной одежды выемка разрабатывается на глубину, большую
средней рабочей отметки на величину ∆h. На участках ПК14+72 – ПК15+57 средняя
глубина выемки по формуле (5.12):
h  0,5  (h1  h2)  h  0,5  (_____) 0,64 
Ширину низа выемки вычислим по формуле (5.11):
B1  B  2  (m1  m)  (hк  h  У )  2  aк  14,94  2  (1,5  3)  (0,62  0,64  0,16)  2  0,4  17,36 м
Объем выемки на участках ПК14+72 – ПК15+57 вычислим по формуле (5.10):
Wв  ( B1  h  1.5  h 2  0,25  0,03  B 2 ) 100  (17,36  ___  1,5  ___ 2  0,25  0,03 14,88 2 )  85  ___ м 3
Объем плодородного слоя по (5.13):
Wпс  ( B1  2 1,5  h)  hпс  L  (17,36  2 1,5  ____) 0,20  85  ____ м 3
Общий объем выемки на участке ПК1 - ПК4 равен:
Wво  7581  1118  6463 м3
5.1.3. Определение объемов присыпных обочин
В случае насыпей и выемок вычисляют объем присыпных обочин (рис. 4.1)


Wпо  (h01  h02 )  (a  c  mhп )  mhо2  1.5  hо1   ,
2
2
h01  hо  (in  i3n )  (0.5  b  c) ,
где
h02  h01  (iо  i3n )  (а  c  mhп ) ,
где
а и с – ширина обочины и укрепительной полосы;
hо – толщина основания дорожной одежды (рис. 4.1);
hп – толщина покрытия.
ПК3-ПК6
h01=0,14-(0,02-0,03)*(0,5*7+0,5)=0,18м
h02=0,18-(0,04-0,03)*(2,5-0,5+3*0,11)=0,16м
Wпо=((0,16+0,18)*(2,5-0,5+3*0,11)+3*0,162-1,5*0,182))*300=245,04м3
5.1.4. Определение объемов кюветов
В случае выемок вычисляют объемы двух кюветов по формуле:

Wк  2а к  hк 0  (m  m1 )  hк 0
где
2
  ,
hк0 = hк - ∆h + ∆У=0,62-0,64+0,16=0,14;
ак – ширина кювета (кювет – резерва);
hк – глубина кювета (расстояние от бровки до дна кювета);
∆h – снижение бровки верха земляного полотна, определяется по (4.2);
∆У – разность отметок проектной линии и бровки обочины, вычисляется
(3.14);
m, m1 – заложение откосов со стороны обочины и местности;
ℓ - протяжение участка выемки.


Wк  2  0,4  0,14  (3  1,5)  0,14 2  422,5  76,07 м 3
(4.17)
по
4.2. Определение объемов планировочных работ
Площади откосов выемок Ав , насыпей Ан , дна кюветов Адн вычисляются по
формулам:
а) выемка
h h
Ав  2  [ 2  ( 1 2  У )  (1   2 )  hk ]  ;
б) насыпь высотой откоса до 6м
h h
Ан  2   2  ( 1 2  У )  ;
2
2
A  2  ак  ;
дн
в) дно кюветов (кювет-резервов)
где
h1 , h2 – рабочие отметки по концам участка выемки или насыпи длиною ℓ;
∆У – разность отметок оси и бровки, определяется по формуле (3.18);
hк – глубина кювета;
aк – ширина по дну кювета (кювет-резерва);
ℓ1 , ℓ2 , ℓ3 – длины образующих откоса при высоте откоса, равной 1м.
ℓ1 =
где
1 m12
; ℓ2 =
1 m 22
m1 – заложение откоса со стороны обочины;
m2 – заложение откоса со стороны местности.
ПК 14+72 – ПК 15+57
Ав  2 [1,8  (
2
 0,16)  (3,16  1,8)  0,62]  85 
м2
ПК 3+00 – ПК 6+00
ℓ1 =
ℓ2 =
Ан  2 1,803  (
1  3 22  3,16 м
1  1,5 22  1,803 м
2,86  0,36
 0,16)  300  1568,61м 2
2
A  2  0,4  422,5  338 м2
дн
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Курсовой проект по дисциплине «Проектирование автомобильных дорог» был
выполнен в соответствии с методическим указание по выполнению курсового проекта.
Была установлена техническая категория дороги (III техническая категория), определены
расчётные расстояния видимости, радиусы вертикальных и горизонтальных кривых, и
произведён расчёт ширины проезжей части и земляного полотна.
По результатам первого раздела было выполнено проектирование закругления
малого радиуса, которое включило в себя: проектирование плана закругления малого
радиуса, проектирование поперечного профиля закругления, проектирование отгона
виража.
Третий раздел, проектирование участка автомобильной дороги, включил в себя:
план трассы, продольный профиль, конструкция дорожной одежды, также были
выполнены поперечные профили земляного полотна и проезжей части.
По завершению расчётов третьего раздела, используя результаты вычислений
определил объёмы земляных работ и объёмы планировочных работ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Методические указания по выполнению курсового проекта №1 «Основы
проектирования» для студентов специальности 1-70 03 01. – Мн.:БНТУ,2010. -96с.
2. ТКП 45-3.03-19-2006(02250) «Автомобильные дороги. Нормы проектирования»
3. И.К. Яцевич, Н.И. Деркаченко. Методические указания по выполнению
курсового проекта «Основы проектирования» по курсу «Проектирование автомобильных
дорог» для студентов специальности 29.10-«Строительство автомобильных дорог и
аэродромов» Минск-1995г.
4. Краткий автомобильный справочник - М.: Транспорт, 1982.-464с.
5. СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги».М.:1986.
6. В.И. Ксеноходов. Таблицы для клотоидного проектирования и разбивки плана и
профиля автомобильных дорог. Транспорт, 1981г.-432с.