Гречнева Г.И., Рычкова О.А. Основы проектирования дорог. Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 270205, 190702
 Скачать 3.67 Mb.
|
|
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДОРОГ Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 270205, 190702 Омск • 2007 Федеральное агентство по образованию Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Кафедра проектирования дорог ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДОРОГ Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 270205, 190702 Составители: Г.И. Гречнева, О.А. Рычкова Омск Издательство СибАДИ 2007 УДК 625.72 ББК 39.311-04 О75 Рецензент канд. техн. наук, доц. В.В. Голубенко Работа одобрена научно-методическим советом в качестве методических указаний для студентов специальности 270205,190702 Основы проектирования дорог: Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 270205, 190702 / Сост. Г.И. Гречнева, О.А. Рычкова– Омск: Изд-во СибАДИ, 2007.–71 с. Методические указания разработаны для студентов очной и заочной формы обучения факультетов «Автомобильные дороги и мосты», «Автомобильный транспорт», выполняющих курсовую работу по теме «Основы проектирования дорог». Целью курсовой работы является закрепление знаний по расчётам норм на проектирование автомобильных дорог и развитие первичных навыков трассирования по карте и проектирования продольного и поперечного профилей дороги. Курсовая работа выполняется в соответствии с заданием кафедры проектирования дорог и заключается в проектировании участка дороги от пункта А до пункта Б. Табл. 3. Ил. 19. Библиогр.: 22 назв. © Составители Г.И. Гречнева, О.А. Рычкова, 2007 Оглавление
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА По литературным источникам (климатические справочники, энциклопедии, обзоры и прочее) следует дать характеристику природных условий района строительства дороги: климат, рельеф, гидрология, почвенно-грунтовые и геологические условия, растительность. В разделе «Климат» следует отразить показатели, необходимые при выборе проектных решений, т.е. указать дорожно-климатическую зону, среднегодовые и среднемесячные температуры воздуха, толщину снежного покрова, продолжительность морозного периода, глубину промерзания грунтов, годовое количество осадков и распределение их по сезонам, характерные типы местности по характеру и степени увлажнения, господствующее направление ветров и условия снегонезаносимости дороги. В разделе «Рельеф» должна быть дана характеристика рельефа района строительства в целом, а также выделены трудные участки пересеченной или горной местности. К трудным участкам пересеченной местности, согласно [8], относится рельеф, прорезанный часто чередующимися глубокими долинами с разницей отметок долин и водоразделов более 50 м на расстоянии не выше 0,5 км, с глубокими боковыми балками и оврагами, с неустойчивыми склонами. К трудным участкам горной местности относятся участки перевалов через горные хребты и участки горных ущелий. На трудных участках пересеченной и горной местности, а также в случаях пересечения дорогами земель, занятых особо ценными сельскохозяйственными культурами и садами, допускается, при соответствующем технико-экономическом обосновании, снижение расчетных скоростей движения согласно [8, табл. 3]. 2. РАСЧЕТ И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ НОРМАТИВОВ Геометрические элементы автомобильных дорог по способу определения их параметров разделены на две группы: первая – определяемые прямым нормированием и вторая – геометрические элементы, параметры которых могут быть рассчитаны с учетом расчетной скорости, интенсивности движения, требований удобства и безопасности движения, архитектурно-ландшафтного проектирования и местных условий по формулам, номограммам, графикам. При назначении параметров элементов плана и продольного профиля в качестве основных параметров рекомендуется принимать для автомобильных дорог обычного типа [8]: • продольные уклоны – не более 30 ‰; • расстояние видимости для остановки автомобиля – не менее 450 м; • радиусы кривых в плане – не менее 1000 м; • радиусы кривых в продольном профиле: выпуклых – не менее 10 000 м; вогнутых – не менее 3 000 м; • длины кривых в продольном профиле: выпуклых – не менее 300 м; вогнутых – не менее 100 м; • длина кривых в плане – не менее 300 м. При проектировании дорог следует избегать частого применения минимальных параметров геометрических элементов плана и продольного профиля, используя их только в исключительных случаях, когда по местным условиям проложить трассу дороги можно только с минимальными размерами геометрических элементов. Параметры геометрических элементов из условия обеспечения безопасности и удобства движения, как правило, превышают минимальные в 1,5- 2 раза. В соответствии с перспективной интенсивностью движения на 20- летний период, указанной в задании, по [8, табл. 1] устанавливаем техническую категорию дороги. Анализируя условия рельефа и руководствуясь [8, табл. 3], назначаем расчетную скорость движения одиночного автомобиля Vр, по которой из [8, табл. 10] определяем наибольший (предельный) продольный уклон iпр. Дальше производим расчет основных элементов плана, продольного и поперечного профилей. Наименьший допустимый радиус, м, горизонтальных кривых в плане без устройства виража определяем расчетом при заданной скорости движения Vр по формуле  , (2.1)где – коэффициент поперечной силы; из условия обеспечения удобства езды пассажиров за расчетное значение можно принять =0,15 [3, табл. 4.1, с. 69]; iпоп – поперечный уклон проезжей части, iпоп= =0,020. Для повышения безопасности и удобства движения на горизонтальных кривых в плане при радиусе R≤3000 м для дорог I технической категории и при радиусе R ≤2000 м для дорог II -V технических категорий обычно предусматривают устройство виража, тогда минимальный радиус кривой определяется по формуле  , (2.2)где iв– поперечный уклон проезжей части на вираже, для расчета можно принять iв= 0,06 [7, табл. 8]. Наименьшее расчетное расстояние видимости определяется по двум схемам: а) поверхности дороги – это расстояние S1 , м, на котором водитель может остановить автомобиль перед препятствием на горизонтальном (iпр=0) участке дороги:  , (2.3)где Vр – расчетная скорость движения, км/ч; КЭ– коэффициент эксплутационного состояния тормозов, КЭ =1,2; lЗ – расстояние безопасности, lЗ = 5...10 м; – коэффициент продольного сцепления шины, зависит от состояния покрытия, в расчетах принято = 0,5 для случая влажного покрытия; iпр – продольный уклон участка дороги; t – время реакции водителя, t= 1-2 сек. б) встречного автомобиля – расстояние видимости S2, складывается из суммы остановочных путей двух автомобилей:  , (2.4)но это справедливо только на горизонтальном участке при iпр = 0; в случае, когда автомобили движутся на подъеме или спуске, величина S2 составит  . (2.5)Радиусы вертикальных кривых определяют: а) радиусы выпуклых кривых – из условия обеспечения видимости дороги по формуле  , (2.6) где h1– возвышение глаза водителя над поверхностью дороги, h1=1,2 м; б) радиусы вогнутых кривых – из условия ограничения величины центробежной силы, допустимой по условиям самочувствия пассажиров и перегрузки рессор:  , (2.7)где в – величина нарастания центробежного ускорения; при разработке норм на проектирование вертикальных кривых в России принимают в = 0,5- 0,7 м/с2. В заключение составляют таблицу, в которую заносят данные расчета, а также значения [8, табл. 3, 4, 10]. Для проектирования принимаются наибольшие значения из расчетных и рекомендуемых [8]. Таблица 2.1 Основные параметры и нормы
Окончание таблицы 2.1
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАНА ТРАССЫ 3.1. Общие положения Трасса – это положение геометрической оси дороги на местности. Планом трассы называют графическое изображение проекции трассы на горизонтальную плоскость, выполненную в уменьшенном масштабе. Трасса дороги должна удовлетворять требованиям удобного и безопасного движения автомобиля, при этом длина ее должна быть, по возможности, меньшей. Трасса должна огибать рельеф местности так, чтобы ее уклоны были, по возможности, минимальными и при строительстве не требовалось выполнение большого объема земляных работ. В проекте выполняется трассирование по карте в горизонталях методом полигонального трассирования (традиционным методом). Основные положения полигонального метода трассирования: – заданные точки (с направлениями уже построенных участков дороги) соединяют прямой, а вдоль нее просматривают ситуацию и рельеф, при этом намечают участки, где проложение трассы нецелесообразно (пересечение населенных пунктов, болота и озера, крупные склоны, овраги и т.д.); – намечают варианты обхода препятствия (препятствие должно быть внутри угла) и выбирают оптимальный вариант, имеющий минимальную длину, меньшее количество углов поворота и т.д.; – с учетом предыдущих положений трасса принимает вид ломаной линии. Изломы трассы смягчают, вписывая в их углы кривые возможно больших радиусов (3000 м и более), но всегда сумма тангенсов двух смежных кривых не должна быть больше расстояния между вершинами углов. Удлинение дороги, вызванное введением углов поворота, характеризуют коэффициентом развития трассы. Коэффициент развития равен отношению фактической длины запроектированной трассы к длине прямой (воздушной) линии между начальным и конечным пунктами трассы. Каждое изменение направления трассы определяется углом поворота, который измеряют между предыдущим направлением трассы и последующим. Углы поворота последовательно нумеруют вдоль дороги – по ходу трассы. Чтобы запроектированную трассу можно было точно воспроизвести на местности, ее ориентируют относительно сторон света. Для этого вычисляют румбы прямых участков трассы. Различают следующие основные геометрические элементы закругления: угол , радиус R, кривую К, тангенс Т, биссектрису Б, домер Д. Тангенс Т – расстояние от вершины угла до начала кривой: Т=R·tg  . (3.1) Кривая К – расстояние от начала до конца кривой: |
