Инженерный проект строительства автомобильной дороги А-Б

Владимирский Государственный Университет

Кафедра автомобильных дорог

Инженерный проект строительства автомобильной дороги «А-Б».

Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Изыскание и проектирование транспортных сооружений» для студентов V курса специальности 2910 «Автомобильные дороги».

д.э.н., проф. Архипова В.Ф.

Владимир 2000

Содержание

Содержание …………………………………………………………………….. 2

Введение………………………………………………………………………… 3

Общие положения и состав проекта……………………………………………4

1. Обосновывающие материалы инженерного проекта……………………… 4

1.1  Технико – экономическое обоснование строительства дороги…... 4

1.2  Выбор варианта трассы дороги:…………………………………….. 5

1.2.1   Общестроительные показатели……………………………. 6

1.2.2   Технические и транспортно – эксплуатационные показатели……………………………………………………8

1.2.3   Экономические показатели…………………………………11

1.3  Проектирование продольного профиля:…………………………….13

1.3.1   Правила нанесения проектной линии…………………….. 13

1.3.2   Техника нанесения проектной линии по методу Антонова14

1.3.3   Обоснование элементов проектной линии………………...17

1.3.4   Оформление продольного профиля………………………..17

2. Подготовка контрактных материалов к торгам…………………………….18

3. Материалы по отводу и рекультивации земель…………………………… 18

4. Приложения………………………………………………………………….  19

5. Литература…………………………………………………………………… 26

Введение

              Методические указания разработаны на основе образовательного стандарта специальности, рабочей программы и в соответствии с «Рекомендациями по разработке инженерного проекта на строительство, реконструкцию и ремонт автомобильных дорог» с учётом концептуальных разработок по совершенствованию проектного дела в современных условиях, опыта мировой и отечественной практики.

              Методические указания предназначены для выполнения проекта студентами V курса, представляющего завершающий блок в курсе «Изыскания и проектирование транспортных сооружений».

Общие положения и состав проекта

         Основными условиями и задачами инженерного проекта являются:

-     экономическое обоснование строительства дороги;

-     выбор варианта трассы;

-     технические решения и объёмы работ;

-     подготовка тендерной документации для проведения конкурса подряда;

-     разработка материалов и подготовка документов для отвода земель и компенсации по сносу существующих сооружений, насаждений.

Объектом разработки инженерного проекта являются дороги между грузо – и пассажирообразующими пунктами А и Б, необходимость строительства которой необходимо экономически обосновать. Основные технические решения осуществляются после выбора варианта трассы и составления акта выбора земельного участка под строительство дороги.

         Инженерный проект состоит из трёх частей:

-     обосновывающие материалы;

-     контрактные материалы, предназначенные для включения в тендерную документацию; для конкурса подряда и исполнения инженерного проекта;

-     материалов для оформления отвода земель;

Состав проекта:

1.   Расчётно – пояснительная записка объёмом 30-35 с., сопровождающаяся расчётными схемами, чертежами, таблицами, приложениями.

2.   Графическое приложение:

а) план вариантов трассы дороги на карте в горизонталях с разбивкой пикетажа и закруглениями, расстановкой реперов и закрепительных знаков;

б) сокращённые продольные профили с эпюрами скоростей, коэффициентов аварийности (на миллиметровой бумаге);

в) сквозной план водосборных бассейнов по вариантам (калька в масштабе карты);

г) подробный продольный профиль (на миллиметровой бумаге высотой 297 мм, длина – в зависимости от длины трассы).

д) деталь проекта – рабочая документация отдельного сложного сооружения.

1. Обосновывающие материалы инженерного проекта.

1.1. Технико-экономическое обоснование строительства дороги.

     Целью технико-экономического обоснования является выявление общей экономической эффективности инвестиций в строительство дороги [2, 3]. Экономический эффект от инвестиций в дорогу имеет многофакторный характер ввиду широкого круга отраслей народного хозяйства, получающих прибыль в результате улучшения дорожных условий. Этот эффект выявляют расчетом на основе сопоставления условий, возникающих при реализации проекта дороги (именуемых в дальнейшем проектными), с условиями, когда перевозки осуществляются существующими транспортными условиями (именуемыми в дальнейшем существующими условиями).

      Составляющими экономического эффекта являются:

1.Внутритранспортный экономический эффект (снижение единовременных и текущих

затрат, связанных с перевозками, потребность в которых не зависит от решения вопроса об осуществлении капитальных вложений в рассматриваемую дорогу). Он возникает в дорожно-эксплутационном хозяйстве, на автомобильном транспорте, на погрузочно-разгрузочных работах. Его определяют по разности затрат в существующих и проектных условиях, по прибыли предприятий от выполнения дополнительных перевозок в проектных условиях.

       2. Внетранспортный экономический эффект (сокращение потерь и затрат народного хозяйства при выполнении установленного планом объема). Экономический эффект этого направления определяют с использованием цен, себестоимости ресурсов и материалов, от стимулирующего воздействия автомобильных дорог на сферу материального производства, выражающегося в приросте чистой продукции.

        3. Экономический эффект в социальной сфере, сокращение потерь от дорожно-транспортных происшествий, сокращение потерь, связанных со временем пребывания в пути пассажиров при поездках; потери, связанные с ущербом, причиняемым дорогами окружающей среде, или затраты по его предотвращению. Методика расчета составляющих экономического эффекта приведена в [3]. Единовременные и текущие затраты определяют по [3, разд. 4,5]. При этом можно не учитывать капиталовложения в автомобильный транспорт и стоимость оборотных фондов, прибыль хозрасчетных транспортных организаций от дополнительных перевозок.

         Если в результате экономических расчетов окажется, что Е ⊃3; [Ен] или Т < Тн, то инвестиции в строящуюся дорогу экономически обоснованы. При этом следует иметь в виду, что за существующие условия может быть принята автомобильная дорога между пунктами  А и Б, но  ее состояние  не удовлетворяет возросшим требованиям движения, либо дорога вообще отсутствует. В последнем случае за существующие условия принимают движение по грунтовой дороге, направление которой совпадает с воздушной линией.

1.2. ВЫБОР ВАРИАНТА ТРАССЫ ДОРОГИ.

        В настоящее время основным методом выбора оптимального положения дороги является вариантная проработка и выбор наилучшего варианта по целому комплексу показателей: общестроительных, технико-эксплутационных, транспортно-эксплутационных, экономических.

         Варианты плана трассы наносятся на карте по заданным пунктам А, Б и др., в соответствии с техническими требованиями и с учетом рельефа местности. При этом надо стремиться, чтобы они были явно конкурирующими, т.е. один из вариантов приближаться к воздушной линии, а другой нанесен с некоторым развитием с целью уменьшения объема работ или улучшения трассы. Варианты трассы следует тщательно увязать по пикетажу [6].

         На основе вариантов плана строят сокращенные продольные профили. Сокращенные продольные профили вычеркивают в масштабах: горизонтальном 1: 10000, вертикальном 1:1000 с сеткой, включающей строки  (сверху – вниз): ситуационный план (с кривыми) – 2,0 см, пикетные уклоны – 0,5 см, проектные отметки – 1,5 см, черные отметки – 1,5 см, расстояния – 1,0 см. График скоростей в прямом и обратном направлениях, график коэффициентов аварийности вычерчивают сверху. Общая высота продольного профиля не должна превышать 29 см.

         При составление продольного профиля лишь переломные точки по трассе.

         Продольную линию на сокращенном профиле наносят по принципу минимума объема земляных работ. Для участков со средним значением уклона местности i £ iпред назначается обертывающая проектная линия, а для i > iпред – соответственно секущая с i = iпред.

         Вертикальные прямые не доносятся, но проверяется возможность их размещения по формулам:

  K = (i1 – i2)R; Б = ; (1)

         Далее определяют общестроительные, технические, транспортно – эксплуатационные и экономические показатели, по которым сравнивают варианты.

1.2.1. Общестроительные показатели

         Общестроительные показатели определяют по объёмам и стоимости работ по вариантам и оценивают их по общестроительным показателям, по основным конструктивным элементам дороги (земляное полотно, дорожная одежда, искусственные сооружения).

         Земляное полотно.  Для подсчёта объёмов земляных работ в записке приводят типовые поперечные профили, характерные для района проектирования согласно сокращённому профилю и грунтовым условиям. Откосы земляного полотна назначают в соответствии с требованиями [3].

         Подсчёт объёма земляных работ выполняется с использованием ЭВМ или по средней рабочей отметке для характерных участков продольного профиля (обёртывающая проектная линия, секущая с разделением на подучастки с насыпями и выемками) согласно форме (табл. 1).

Таблица 1.

ПК + Рабочие отметки Сумма рабочих отметок Длина Объемы Распределение
Н В Н В Н В БР+Н

Р+Н

В+Н

В+К

0 00 2,00 100 2587 2587
1 00 1,00 3,00 400 12900 12900
5 00 2,75 2,75

         Суммарный объём работ определяется для возведения земляного полотна из боковых резервов (БР-Н); из резервов в насыпь (Р-Н); из выемки в насыпь (В-Н) и из выемок в кавальеры (В-К). Для последней группы необходимо установить расстояние транспортирования. При определении сметной стоимости рекомендуется принимать 5-7 р./м3 (БР-Н) и 6-12 р./м3 для остальных случаев (нижний предел при дальности транспортирования до 100 м, верхний – соответственно при дальности транспортирования 500 м).

         Дорожная одежда. Стоимость дорожной одежды (1м2) определяют по [ ,табл.] умноженных на 10 (10-дефлятор цен 1984г. по сравнению с ценами 2000 года.

                     Искусственные сооружения. Ориентировочно размеры отверстий малых мостов и труб определяются но основании свободного плана бассейнов с применением графиков зависимости расходов и подпоров от площади водосбора и отверстий сооружений [3].

                   Длина средних и больших мостов назначается по приближенной формуле, м

Lм = Вм+a0Bп + 2H + 1,0   (2)

где Вм – ширина реки по межени, м; Вп – ширина поймы, м; Н- высота моста по условиям проектирования, м; a0 - = 0,05 – 0,10 принимается соответственно для широких (более 200 м) и узких пойм (менее 200 м).

         Длину труб определяют ориентировочно по формуле, м

Lтр = В + 2mhn,      (3)

где В – ширина земполотна, м; hн – высота насыпи, м; m – коэффициент крутизны откосов.

         Стоимость принимается из расчета расхода основного материала в деле на единицу длины сооружения для труб – 1800 р/м3, для малых мостов – 2000 р./м3. Затраты на устройство средних и больших мостов составляют около 15000 – 16000 р./м3.

         Общая стоимость строительства дороги устанавливается из расчета, что затраты на подготовительные работы, на обстановку дороги и здания составляют 10 – 25% стоимость основных конструктивов (10% - для дорог 1У – У, 20% - для Ш и 25% - для П технических категорий).

         1.2.2. Технические и транспортно – эксплутационные показатели.

         Технические и транспортно – эксплутационные показатели характеризуют степень обеспечения бесперебойного (с наибольшими возможными скоростями) и безопасного движения. Поэтому при обосновании необходимо сопоставить технические показатели вариантов, значения коэффициентов аварийности, средней скорости движения и общего среднего времени пробега одного автомобиля.

         Технические показатели. Для сравнения вариантов по условиям движения следует определить следующие основные технические показатели трассы:

         - общая длина трассы между заданными начальным и конечным пунктами L, км;

- коэффициент развития трассы для характеристики степени её отклонения от прямой линии, соединяющей заданные пункты трассы (воздушная линия)

Кр= L / L0 ,   (4)

где  L-длина трассы; L0-длина по прямой (воздушная линия);

- средняя величина угла поворота (в радианах):

(rad)cprad / L,  (5)

где årad- сумма всех углов поворота (в радианах);

- средний радиус закругления:

                                      Rcp= åK / årad , (6)

где åК- сумма длины всех кривых трассы;

-     относительная длина трассы с продольными уклонами i £ 30% 0,

с 30% 0 < i < iпр и с i = iпред;

-     условный средний уклон:

в прямом направлении            iпр=å l i / Lпр,     (7)

в обратном направлении         iоб=å l i / Lоб,     (8)

где å li – сумма соответствующих произведений длин и уклонов участков подъёмов; Lпр и Lобр – соответственно общее протяжение участков с подъёмами в прямом и обратном направлениях.

         Транспортно – эксплуатационные показатели.

         К основным транспортно – эксплуатационным показателям относится скорость потока и показатели, характеризующие аварийность вариантов дороги.

         Для построения эпюры скоростей движения потока автомобилей используется расчётная формула, рекомендованная кафедрой проектирования дорог МАДИ: - ТУ [4]:

                                      Vp = tV0 – 0,076aN0y(tp), (9)

где V0 – средняя скорость свободного движения потока, вычисленная с учётом [I, табл.8]; a - коэффициент, зависящий от состава движения: при 10% легковых автомобилей a=0,018, при 20% - a=0,016, при 40% - a=0,013, при 60% - a=0,011 и при 80% - a=0,008; N0 – среднегодовая суточная интенсивность движения на исходный год:

                                      y(tp)=1+ Ptp,  (10)

где Р – значение ежегодного прироста интенсивности движения, а tp=12 нет для линейной зависимости прироста интенсивности движения.

         Для нелинейной зависимости (по закону сложных процентов) расчётным годом принимается при приросте Р=1,01, tp=4-й год; при Р=1,02,  tp=8-й год; при Р=1,03, tp=10-й год; при Р=1,04 – 1,05, tp=11-й год; Р=1,06 – 1,10, tp=12 – 14-й год.

         Параметр t=t1t2t3, где t1 – коэффициент, зависящий от величины продольного уклона на подъёме, принимается согласно табл.2; t2 – коэффициент, учитывающий влияние состава движения, определяется согласно табл. 3; t3 – коэффициент, учитывающий влияние элементов дороги на скорость свободного движения (для некоторых факторов на основании прил.2).

Таблица 2.

Уклон, % 0 20 30 40 50 60 70 80

t1

1,00 0,92 0,84 0,76 0,65 0,56 0,45 0,34

Таблица 3.

Количество легковых автомобилей, % 100 70 50 40 20 10 0

t2

1,00 0,90 0,80 0,78 0,75 0,67 0,62

         Транспортно – эксплуатационные показатели оценивают на основе сопоставления средней скорости движения потока автомобилей и осреднённого времени пробега одного автомобиля.

         С учётом движения в прямом и обратном направлениях средняя скорость потока определяется согласно формуле, км/ч

                            Vср= å(Vili)пр+ å(Vili)обр / 2L ,  (11)

где Vi, li – соответствующие значения скоростей и протяжённость однообразных участков; L – общая длина участка, км.

         Время пробега, ч.

                                               Т=L / Vcp  ,   (12)

         Построение эпюры коэффициентов аварийности.

         Коэффициент аварийности определяется для однообразных участков и характеризуется итоговым коэффициентом аварийности, учитывающим влияние отдельных элементов плана и профиля

                                      Кав1К2К3…К9 , (13)

где К1, К2,…, К9 – отношение количества происшествий на данном участке при той или иной величине элемента плана и профиля к эталонному горизонтальному прямому участку дороги с проезжей частью шириной 7.5 м, 

шероховатым покрытием и укреплёнными обочинами.

         В табл. 4 даны значения элементов плана и профиля для наиболее распространённых сочетаний при обосновании вариантов в объёме курсового проекта.

         Для наглядности в специальной графе на сокращённом профиле строят эпюру итоговых коэффициентов. При проектировании не следует допускать участки, для которых итоговый коэффициент аварийности превышает 15-20 (в дересечанном  рельефе Кав= 25-40).

Таблица 4.

п/п

Учитывающий фактор Значение частных коэффициентов при разных величинах характеристик дорожных условий
1

Интенсивность движения К1, авт/сут

500

0,40

1000

0,50

3000

0,75

5000

1,00

7000

1,30

9000

1,90

2

Ширина проезжей части К2, м.

4,5

2,2

5,5

1,5

6,0

1,35

7,5

1,00

8,5

0,8

и более
3

Ширина обочин К3, м.

0,5

2,2

1,5

1,4

2,0

1,2

3

1,0

и более
4

Продольный уклон К4, %

20

1,0

30

1,39

50

2,5

70

2,8

80

3,0

5

Радиус кривых в плане К5, м.

50

10

100-150

5,4-4

200-300

2,25

400-600

1,6

10000

2000

1,25

20000

1,0

6

Видимость К6, м.

В плане

В профиле

50

3,6

5,0

100

3,0

4,0

150

2,7

3,4

200

2,25

2,5

400

1,2

1,4

500

1,0

1,0

7

Пересечения К7

Разн. В одном уровне при авт./сут

Уров.

0,55 1600

1600

1,5

1600-

3500

2,0

3500-

3000

3,0

5000

4,0

8

Расстояние от населённого пункта К8, м.

200

2,0

200-600

1,5

600-1000

1,2

1000

1,0

9

Состояние покрытия К9

Скользкое с грязью

2,5

Скользкое

2,0

Чистое

сухое

1,3

Шерохов.

1,0

1.2.3 Экономические показатели

         Сравнение вариантов по экономическим показателям делают в том случае, если более дорогой вариант короче дешёвого варианта. В результате сравнения суммарных приведённых затрат лучшим явится тот вариант, у которого на расчётный год окажутся меньшие приведённые затраты.

         Для обоснования принятого варианта  трассы согласно [2] используется критерий суммарных приведённых затрат по формуле

                                                        С=КЕн + Эр  ,  (14)

где К – стоимость варианта, тыс. р.; Ен – нормативный коэффициент экономической эффективности; Эр - =365 NpLS + Эав + Эз = Эвр , (15)

годовые транспортно –эксплуатационные расходы на расчётный год, тыс. р.; Np – среднегодовая суточная интенсивность движения на расчётный год; S – себестоимость перевозок, р./авт.-км; L – протяжённость вариантов, км; Эав – годовые народнохозяйственные потери, связанные с дорожно – транспортными происшествиями (ДТП); Эз – ущерб от изъятия земель.

         Среднюю себестоимость перевозок при наличии данных о средней скорости потока рекомендуется определять по формуле

                                               S=a + bVcp / Vcp ,  (16)

где а = 4,33; b = 0,011 – параметры себестоимости; Vср – средняя скорость движения потока автомобилей.

         Потери от ДТП определяются раздельно для каждого однородного по дорожным условиям участка с последующим суммированием результатов.

         Расчетная формула для определения потерь народного хозяйства от ДТП

Ct = 3,65 * 10-6åLiatiCсрtimti * Nti , (17)

где ati – количество ДТП на 100 млн. авт. – км в t – м году; Cсрti – средняя величина потерь от одного ДТП в t-м году, р.; mti- итоговый коэффициент, учитывающий тяжесть ДТП; Nti – среднегодовая суточная интенсивность движения на участке дороги в t-м году с авт./сут (принимается 12-й год); Li – протяжённость участка дороги с однообразными дорожными условиями, км.

         Количество ДТП определяется выражением

Аti=0,009K2ti – 0,27Kti + 34,5  ,  (18)

где Кti  - итоговый коэффициент аварийности, принятый на основании эпюры Кав; Cсрti – 50000 р.0.

         Учёт влияния дорожных условий, в которых произошло ДТП, оценивается итоговым коэффициентом mti, равным произведению частных коэффициентов: mti=m1m2m3…m, где m1=1,0  при ширине проезжей части b=7-7,1 м; m1=1,23 при b=6,0 м и m1=0,9 при b=15 м; m2=1,0 при ширине обочин а < 2,5 м. и m2=0,85 при а > 2,5; m3=1,0 при i<30%; m3=1,25 при i>30%; m4=1,0 при Rг > 350 м и m4=0,9 при Rг< 350 м; при недостаточной видимости m5=0,7; m6=0,70 при пересечении в разных уровнях; m7=1,6 – при наличии населённых пунктов; m8=1,0 при четырехполосной, m8=1,1 при двухполосной  дороге.

-     Эз – потери от изъятия земель под строительство дороги, зависящие от ценности земель [ ].

-   Эвр – потери, связанные с нахождением пассажиров в пути. При этом потери 1 часа одним пассажиром оцениваются в 20 рублей. Следует отметить, что для более короткого и дешевого варианта экономические расчеты не проводятся. Очевидно выгодным и будет более дешевый и короткий вариант.

     На основании выполненных расчетов рекомендуется составление свободной таблицы технико – экономических показателей вариантов трассы, форма которой приводиться (табл. 5)

Таблица 5

 

Наименование показателей Измеритель Варианты

 

I П
1 2 3 4

 

1. Общестроительные

 

1.1. Общий объем земляных работ

100м3

 

1.2. Сметная стоимость возведения земляного полотна тыс, р

 

1.3. Объем работ по искусственным сооружениям, в том числе:

-     Количество труб

-     Общая длина труб

-     Количество мостов

-     Общая длина мостов

шт.

пог. м

шт.

пог.м

 

1.4. Затраты на устройство искусственных сооружений тыс.р

 

1.5. Затраты на устройство дорожной одежды тыс.р

 

1.6. Прочие затраты тыс.р

 

1.7. Общая стоимость строительства тыс.р

 

1.8. Средняя стоимость на 1 км тыс.р

 

2. Технические и транспортно – эксплуатационные

 

2.1. Общая длина трассы км

 

2.2.Коэффициент развития трассы -

 

2.3. Средняя величина угла поворота рад

 

2.4. Средний радиус закругления М

 

2.5. Относительная длина трассы

-     С продольным уклоном i£30%о

-     С 30%о< iпред

-     C i = iпред

-

-

-

 

2.6. Условный средний уклон

-     В прямом направлении

-     В обратном направлении

%о

%о

 

2.7. Характеристика коэффициента аварийности

-     удельный вес участков с Кав< 15

-     то же с Кав=15 – 25

-     то же с Кав=25

-

-

-

 

2.8. Среднее значение скорости движения Км/ч

 

2.9. Среднее время пробега одного автомобиля ч

 

3. Экономические

 

3.1. Годовые транспортно – эксплуатационные расходы тыс. р

 

3.2. Потери от ДТП на расчетный год Эав

тыс. р

 

3.3. Суммарные приведенные затраты тыс. р

 

1.3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ.

1.3.1. Правила нанесения проектной линии.

         Проектную линию продольного профиля проектируют в виде плавной линии, состоящей из прямолинейных участков и вертикальных кривых.

         Этот процесс включает нанесение проектной линии и вычисление проектных и рабочих отметок по методу Антонова [5]           

         Проектировать нужно с учетом обеспечения:

         а) устойчивости земляного полотна и дорожной одежды в течение круглого года;

         б) наименьшей строительной стоимости дороги;

         в) удобства и безопасности движения автомобилей с наименьшей стоимостью перевозок.

            Отметки проектной линии для вновь проектируемых дорог отнесены к бровке земляного полотна проектируемой дороги.

         Проектную линию наносят по обертывающей и по секущей линии. Проектирование по обертывающей чаще всего применяется в равнинной и слабо пересеченной местности и заключается в том, что проектную линию наносят, следуя основным изгибам поверхности земли, с соблюдением рекомендуемых рабочих отметок, радиусов вертикальных кривых и уклонов не выше максимально – допустимых для дороги данной категории.

         В условиях холмистого, сильнопересеченного рельефа проектная линия наносится по секущей с примерным балансом земли для смежных участков насыпей и выемок. Для обеспечения водоотвода проектную линию в выемке наносят с уклоном не менее 5%о, проектирование горизонтальных участков в выемках не допускается. При этом следует избегать мелких выемок большой протяженности. Такие выемки обычно сырые и снегозаносимые. Нужно избегать резких переходов профиля от одних уклонов к другим, а также применения кривых медого радиусе между длинными прямыми и коротких прямых вставок между смежными кривыми большого протяжения, применения кривых малых радиусов в конце затяжных опусков.

1.3.2. Техника нанесения проектной линии по методу Антонова.

         В настоящее время наибольшее распространение получил метод проектирование проектной линии продольного профиля вертикальными кривыми, сопрягающимися непосредственно друг с другом, или при помощи прямых вставок. Этот метод разработан Н.А. Антоновым (метод Антонова) [5].

         При проектировании проектной линии вертикальными кривыми (метод Антонова) на точно вычерченный профиль местности накладывают прозрачные шаблоны вертикальных кривых разных радиусов, выполненных в масштабе продольного профиля (М гор – 1:5000, Мвер – 1:500), либо определяют главные точки закругления расчетом.

         По примеру шаблона (рис.1) нанесены штрихи с указанием уклонов в тысячных к местам касания прямых. На шаблонах имеются также горизонтальные и вертикальные линии для правильного их ориентирования при работе на миллиметровой бумаге. Участки проектной линии в виде прямых удобно намечать с помощью треугольника уклонов (рис. 2), лучи которого имеют различные уклоны в % от 10 до 100.

         Пользование шаблонами значительно облегчает проектирование проектной линии, так как дает наглядную картину от вписывания того или другого радиуса вертикальной кривой в каждом конкретном случае. Вертикальные прямые имеют восходящие и нисходящие ветви (рис. 3). По восходящей ветви все касательные имеют положительный уклон, а по нисходящей ветви – отрицательный. В точке вертикальной кривой, где восходящая ветвь переходит в нисходящую (на выпуклых кривых) или наоборот (на вогнутых), касательная горизонтальна, и уклон ее равен нулю.

        

20

 

40

 

40

 

0

 

80

 

80

 

100

 

20

 

100

 

40

 

30

 

0

 

10

 

60

 

70

 

10

 

40

 

50

 

30

 

30

 

P = 5000

 

sept : 1:500

for : 1:5000

 

М

 

Лекало для графического

проектирования продольного профиля

 

Рис. 1. Образец шаблонов для проектирования вертикальных кривых

Нанесение прямолинейных участков и вписание вертикальных кривых по шаблонам составляют первый этап проектирования проектной линии. На этом же этапе определяют пикетажное положение и проектные отметки связующих точек. Связующие точки – это точки, но которых имеются геометрические элементы проектной линии: уклоны вертикальных кривых, нулевые точки, переходы выпуклых кривых в вогнутые (или наоборот).

         На втором этапе проектирования вычисляются отметки пикетов и всех промежуточных точек в пределах вертикальной кривой (прил. 3). Для вычисления проектных отметок в пределах вертикальных кривых пользуются таблицами Н.М. Антонова [4], составленными по двум схемам (рис. 4).

 

 1          2           3          5          6           7         8           9            10       11    12    13    14     15     16     17     18      19     20     21

 
В расчетной схеме №1 за начальную точку 0 принято начало вертикальной кривой (слева по ходу), и все расстояния l и превышения h определяются по отношению к этой точке. Этой схемой обычно пользуются при последовательном проектировании слева направо.

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

 
Рис. 2. Треугольник уклонов

б)

 

а)

 

i = 0

 

i = 0

 

Восходящая

ветвь

 

Исходящая

ветвь

 

левая

часть

 

правая

часть

 

правая

часть

 

левая

часть

 

Исходящая

ветвь

 

Восходящая

ветвь

 

Рис.3. Виды вертикальных кривых:

а – выпуклых; б - вогнутых

 


l

 

l

 

O

 

h

 

0

 

l

 

h

 

ln

 

h2

 

Н1

 

№1

 

№2

 


Рис.4. Расчетные схемы №1 и №2

         В расчетной схеме №2 за начало принята вершина вертикальной кривой 0, а все расстояния и превышения определяют по отношению к вершине вертикальной кривой. Схема №2 удобна при проектировании в обе стороны от контрольных (фиксированных) точек, например от мостов, путепроводов и пр.

         1.3.3. Обоснование элементов проектной линии.

В пояснительной записке должно быть дано описание проектной линии по следующей схеме:

1.   Принятый метод проектирования по участкам трассы.

2.   Проложение проектной линии относительно контрольных точек.

3.   Обоснование принятых радиусов вертикальных кривых.

4.   Обоснование проектируемых высоких насыпей и глубоких выемок.

5.   Общая характеристика проектной линии по эксплутационным качествам, предъявляемым к дороге.

6.   Обеспеченность водоотвода в продольном профиле.

1.3.4. Оформление продольного профиля.

         Продольный профиль должен быть вычерчен на миллиметровой бумаге согласно [7]. Продольный профиль вычерчивается в два цвета (черный и красный). Красным цветом оформляют все проектные решения: рабочие отметки, проектную линию, вертикальные кривые и их элементы, проектируемые искусственные сооружения, развернутый план трассы, проектные уклоны, проектные отметки, длины прямых и кривых, километровые знаки, обозначения КН и КК, тип поперечных профилей земляного полотна.  Все остальные данные: линию сетки, линию поверхности земли, грунтовый разрез – наносят черным цветом.

         Рабочие отметки надписываются с точностью до 1 см на расстоянии 0,5 см от проектной линии. На продольном профиле подсчитываются нулевые точки – точки перехода насыпей в выемки (рис. 5).


                                                                       

                  

            hA                                                      XA                                                                                       hn


                                                             l = 100m        

Рис. 5. Схема определения нулевых точек

Все надпрофельные надписи должны быть изображены в условных знаках [7].

         В продольном профиле необходимо указать тип укрепления водоотводных каналов. Во избежание возникновения в канавах разрывающих скоростей предусматривается укрепления дна и откосов при уклонах более 10% в легко разрываемых грунтах – супесях и 25% в более связных грунтах – суглинках. При уклонах от 10 до 30% применяют укрепление: засов трав, одерновку или укрепленные грунты. При уклонах 30 – 50% - мощение камнем, более 50% - перепады, быстротоки.

         Основные результаты разработки проекта:

1.   Протяженность выбранного варианта проектируемой дороги, км;

2.   Сводная ведомость объемов работ;

3.   Стоимость строительства дороги, тыс. руб.;

4.   Стоимость строительства 1 км;

5.   Срок окупаемости инвестиций, мг;

2.   Подготовка контрактных материалов к торгам.

В условиях рыночной экономики строительство дороги осуществляется тебедителем – подрядной организацией, которая выигрывает торги (тендер). Конкурсному отбору предшествует подготовка заказчиком контрактных материалов. В их состав входят:

-     перечень ГОСТов, стандартов, нормативных и рекомендательных документов, типовых проектов, привязанных к условиям данного проекта;

-     требования к качеству работ, материалам, оборудованию;

-     ведомость основных видов работ и перечень основных сооружений;

-     основные чертежи.

3.   Материалы по отводу и рекультивации земель

Для оформления отвода земель, которые окажутся под дорожными сооружениями, а также сосредоточенными грунтовыми резервами, отвода земель во временное пользование и их последующей рекультивации необходимо разработать следующие документы:

-     линейный график постоянного и временного отвода земель; подсчет потребных площадей земель;

-     отвод земель под строительные площадки, временные технологические и объездные дороги;

-     разработка проекта рекультивации временно занимаемых земель;

-     выявление зданий и сооружений, подлежащих сносу и переносу.

4. ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1
Наименование сооружения Единицы измерения

Расход железобетона м8

Круглая железобетонная труба

                             d = 1,0

                             d = 1,5

                             d = 2,0

пог. м

пог. м

пог. м

0,42

0,84

1,38

На 2 оголовка

                             d = 1,0

                             d = 1,5

                             d = 2,0

комплект

комплект

комплект

9,6

16,4

24,0

Малые железобетонные мосты при высоте

                            до 3 м

                            при 3 – 6 м

                            6 м

      

пог. м

пог. м

пог. м

0,48

0,55

0,65

Приложение 2
Учитываемые факторы Значение Учитываемые факторы Значение

Дорожные условия в конце спуска (i>30%о):

Последующий подъем

Горизонтальная кривая

Малый мост

Средний (большой) мост

1,2

0,80

0,85

0,70

Горизонтальные кривые:  600 м

500 м

    R <     400 м

300 м

200 м

100 м

50 м

1,00

0,96

0,92

0,87

0,80

0,70

0,60

Дорожные условия перед подъемом (i > 30%о):

Горизонтальные участки

Спуск

Малый мост

1,1

1,2

0,9

Пересеченные в одном уровне

Населенные пункты

Число полос движения

n=1

n=2

 n=4

0,75

0,80

0,5

1,0

1,2

Ширина проезжей части

(для i £ 20%o):

при           b=4,5 м

                 b=6,0 м

b=7-7,5 м

                 b=14-15 м

0,6

0,7

1,0

1,2

Ширина обочины:

а=3,5

а < 2,5

0,8

0,8

Приложение 3

Свободные таблицы для проектирования вертикальных кривых (R, l, h указаны в метрах)

i, R = 3000 R = 4000 R = 5000 R = 6000 R = 8000 R = 10000

%o

l h l h l h l h l h l h
1 3 0,00 4 0,00 5 0,00 6 0,01 8 0,00 10 0,01
2 6 0,01 8 0,01 10 0,01 12 0,01 16 0,02 20 0,02
3 9 0,01 12 0,02 15 0,02 18 0,03 24 0,04 30 0,04
4 12 0,02 16 0,03 20 0,04 24 0,05 32 0,06 40 0,08
5 15 0,04 20 0,05 25 0,06 30 0,07 40 0,10 50 0,13
6 18 0,05 24 0,07 30 0,09 36 0,11 48 0,14 60 0,18
7 21 0,07 28 0,10 35 0,12 42 0,15 56 0,20 70 0,25
8 24 0,10 32 0,13 40 0,16 48 0,19 64 0,26 80 0,32
9 27 0,12 36 0,16 45 0,20 54 0,24 72 0,32 90 0,40
10 30 0,15 40 0,20 50 0,25 60 0,30 80 0,40 100 0,50
11 33 0,18 44 0,24 55 0,30 66 0,36 88 0,48 110 0,60
12 36 0,22 48 0,29 50 0,36 72 0,43 96 0,58 120 0,72
13 39 0,25 52 0,34 65 0,42 78 0,51 104 0,68 130 0,84
14 42 0,29 56 0,39 70 0,49 84 0,59 112 0,78 140 0,98
15 45 0,34 60 0,45 75 0,56 90 0,67 120 0,90 150 1,12
16 48 0,38 64 0,51 80 0,64 96 0,77 128 1,02 160 1,28
17 51 0,43 68 0,58 85 0,72 102 0,87 136 1,16 170 1,41
18 54 0,49 72 0,65 90 0,81 108 0,97 144 1,30 180 1,65
19 57 0,54 76 0,72 85 0,90 114 0,08 152 1,44 190 1,60
20 60 0,60 80 0,80 100 1,00 120 1,20 160 1,60 200 2,00
21 63 0,66 84 0,88 105 1,10 126 1,32 168 1,76 210 2,20
22 66 0,72 88 0,97 110 1,21 132 1,45 176 1,94 220 2,42
23 69 0,79 92 1,06 115 1,32 138 1,59 184 2,12 230 2,64
24 72 0,86 96 1,15 120 1,44 144 1,73 192 2,30 240 2,88
25 75 0,94 100 1,25 125 1,56 150 1,87 200 2,50 250 3,12
26 78 1,01 104 1,35 130 1,69 156 2,03 208 2,70 260 3,38
27 81 1,09 108 1,46 135 1,82 162 2,19 216 2,92 270 3,64
28 84 1,10 112 1,57 140 1,96 168 2,35 224 3,14 280 3,92
29 87 1,25 116 1,68 145 2,10 174 2,52 232 3,36 290 4,20
30 90 1,35 120 1,80 150 2,25 180 2,70 240 3,60 300 4,50

Продолжение прил. 3

R = 15000 R = 20000 R = 25000 R = 30000 R = 50000 i,
l h l h l h l h l h

%o

15 0,01 20 0,01 25 0,01 30 0,01 50 0,02 1
30 0,03 40 0,04 50 0,05 60 0,06 100 0,10 2
45 0,07 60 0,09 75 0,11 90 0,13 150 0,22 3
60 0,12 80 0,16 100 0,20 120 0,24 200 0,40 4
75 0,19 100 0,25 125 0,31 150 0,38 250 0,63 5
90 0,27 120 0,36 150 0,45 180 0,54 300 0,90 6
105 0,37 140 0,49 175 0,61 210 0,74 350 1,22 7
120 0,48 160 0,64 200 0,80 240 0,96 400 1,60 8
135 0,61 180 0,81 225 1,01 270 1,22 450 2,02 9
150 0,75 200 1,00 250 1,25 300 1,50 500 2,50 10
165 0,91 220 1,21 275 1,51 330 1,82 550 3,02 11
180 1,08 240 1,44 300 1,80 360 2,16 600 3,60 12
195 1,27 260 1,69 325 2,11 390 2,54 650 4,22 13
210 1,47 280 1,96 350 2,45 420 2,94 700 4,90 14
225 1,69 300 2,25 375 2,81 450 3,38 750 5,62 15
240 1,92 320 2,57 400 3,20 480 3,84 800 6,40 16
255 2,17 340 2,89 425 3,61 510 4,34 850 7,22 17
217 2,43 360 3,24 450 4,05 540 4,86 900 8,10 18
285 2,71 380 3,61 475 4,51 570 5,42 950 9,02 19
300 3,00 400 4,00 500 5,00 600 6,00 1000 10,00 20
315 3,31 420 4,41 525 5,51 630 6,62 1050 11,02 21
330 3,63 440 4,84 550 6,05 660 7,26 1100 12,10 22
345 3,97 460 5,29 575 6,61 690 7,94 1150 13,22 23
360 4,32 480 5,76 600 7,20 720 8,64 1200 14,40 24
375 4,69 500 6,25 625 7,81 750 9,38 1250 15,62 25
390 5,07 520 6,76 650 8,45 780 10,14 1300 16,90 26
405 5,47 540 7,29 675 9,11 810 10,94 1350 18,22 27
420 5,88 560 7,84 700 9,80 840 11,76 1400 19,60 28
435 6,31 580 8,41 725 10,51 870 12,62 1450 21,02 29
450 6,75 600 9,00 750 11,25 900 13,50 1500 22,50 30

Продолжение прил. 3

i, R = 3000 R = 4000 R = 5000 R = 6000 R = 8000 R = 10000

%o

l h l h l H l h l h l H
31 93 1,44 124 1,92 155 2,40 186 2,88 248 3,84 310 4,80
32 96 1,54 128 2,05 160 2,56 192 3,08 256 4,10 320 5,12
33 99 1,63 132 2,18 165 2,72 198 3,27 264 4,36 330 5,45
34 102 1,73 136 2,41 170 2,89 204 3,47 272 4,62 340 5,78
35 105 1,84 140 2,45 175 3,06 210 3,68 280 4,90 350 6,12
36 108 1,94 144 2,59 180 3,24 216 3,89 288 5,18 360 6,48
37 111 2,05 148 2,74 185 3,42 222 4,11 296 5,48 370 6,84
38 114 2,17 152 2,89 190 3,61 226 4,33 304 5,78 380 7,22
39 117 2,28 156 3,04 195 3,80 234 4,56 312 6,08 390 7,60
40 120 2,40 160 3,20 200 4,00 240 4,80 320 6,40 400 8,00
41 123 2,52 164 3,36 205 4,20 246 5,04 328 6,72 410 8,40
42 126 2,65 168 3,53 210 4,41 252 5,29 336 7,06 420 8,82
43 129 2,77 172 3,70 215 4,52 258 5,55 344 7,40 430 9,24
44 132 2,91 176 3,87 220 4,84 264 5,81 352 7,74 440 9,68
45 135 3,04 180 4,05 225 5,06 270 6,07 360 8,10 450 10,12
46 138 3,18 184 4,23 230 5,29 276 6,35 368 8,46 460 10,58
47 141 3,32 188 4,42 235 5,52 282 6,66 376 8,84 470 11,04
48 144 3,46 192 4,61 240 5,76 288 6,91 384 9,22 480 11,52
49 147 3,60 196 4,80 245 6,00 294 7,20 392 9,60 490 12,00
50 150 3,75 200 5,00 250 6,25 300 7,50 400 10,00 500 12,50
51 153 3,90 204 5,21 255 6,50 306 7,80 408 10,40 510 13,00
52 156 4,06 208 5,41 260 6,76 312 8,11 416 10,82 520 13,52
53 159 4,22 212 5,61 265 7,02 313 8,42 424 11,24 530 14,04
54 162 4,38 216 5,82 270 7,29 324 8,74 432 11,66 540 14,58
55 165 4,54 220 6,05 275 7,56 330 9,07 440 12,10 550 15,12
56 168 4,70 224 6,27 280 7,84 336 9,40 448 12,54 560 15,68
57 171 4,88 228 6,49 285 8,12 342 9,74 456 13,00 570 16,24
58 174 5,05 232 6,73 290 8,41 348 10,09 464 13,46 580 16,82
59 177 5,22 236 6,96 295 8,70 354 10,44 472 13,92 590 17,40
60 180 5,40 240 7,20 300 9,00 360 10,80 480 14,90 600 18,00
61 183 5,58 244 7,44 305 9,30 366 11,16 488 14,88 610
62 186 5,76 248 7,69 310 9,61 372 11,53 496 15,38 620
63 189 5,95 252 7,94 315 9,92 378 11,90 504 15,88 630
64 192 6,14 256 8,19 320 10,24 384 12,28 512 16,38 640
65 195 6,34 260 8,44 325 10,56 390 12,67 520 16,90 650

Продолжение прил. 3

R = 15000 R = 20000 R = 25000 R = 30000 R = 50000 i,
l h l h l h l h l h

%o

465 7,21 620 9,61 775 12,01 930 14,42 1550 24,02 31
480 7,68 640 10,24 800 12,80 960 15,36 1600 25,60 32
495 8,17 660 10,80 825 13,61 990 16,34 1650 27,22 33
510 8,67 680 11,56 850 14,45 1020 17,34 1700 28,90 34
525 9,19 700 12,25 875 15,31 1050 18,38 1750 30,62 35
540 9,72 720 12,96 900 16,20 1080 19,44 1800 32,44 36
555 10,27 740 13,96 925 17,11 1110 20,54 1850 34,22 37
570 10,83 760 14,44 950 18,05 1140 21,66 1900 36,10 38
585 11,41 780 15,21 975 19,01 1170 22,82 1950 38,02 39
600 12,00 800 16,00 1000 20,00 1200 24,00 2000 40,00 40
615 12,61 820 16,81 1025 21,01 1230 25,22 41
630 13,23 840 17,64 1050 22,05 1260 26,46 42
645 13,87 860 18,49 1075 23,11 1290 27,74 43
660 14,52 880 19,36 1100 24,20 1320 29,04 44
675 15,19 900 20,25 1120 25,31 1350 30,38 45
690 15,87 920 21,16 1150 26,45 1380 31,74 46
705 16,57 940 22,09 1175 27,61 1410 33,14 47
720 17,28 960 23,01 1200 28,80 1440 34,56 48
735 18,01 980 24,01 1225 30,01 1470 36,02 49
750 18,75 1000 25,00 1250 31,25 1500 37,50 50
765 19,51 1020 26,01 1275 32,51 1530 39,02 51
780 20,28 1040 27,04 1300 33,80 1560 40,56
795 21,07 1060 28,09 1325 35,11 1590 42,14
810 21,87 1080 29,17 1350 36,45 1620 44,74
825 22,69 1100 30,25 1375 37,81 1650 45,38
840 23,52 1120 31,36 1400 39,20 1680 47,04
855 24,36 1140 32,49 1425 40,61 1710 48,74
870 25,24 1160 33,64 1450 42,05 1740 50,46
885 26,10 1180 34,81 1475 44,51 1770 52,22
900 27,00 1200 36,00 1500 45,00 1800 54,00

Окончание прил.  3

i R = 3000 R = 4000 R = 5000 R = 6000 R = 8000 R = 10000

%o

l h l h l h l h l h l h
66 198 6,54 264 8,70 330 10,89 396 13,06 528 17,42 660
67 201 6,73 268 8,98 335 11,22 402 13,47 536 17,96 670
68 204 6,94 272 9,25 340 11,56 408 13,87 544 18,50 680 23,12
69 207 7,15 276 9,52 345 11,90 414 14,28 552 19,04 690 23,80
70 210 7,35 280 9,80 350 12,25 420 14,70 560 19,60 700 24,50
71 213 7,56 284 10,08 355 12,60 426 15,12 568 20,16 710 25,20
72 216 7,78 288 10,37 360 12,96 432 15,55 576 20,74 720 25,92
73 219 7,99 292 10,66 365 13,32 438 15,98 584 21,32 730 26,64
74 222 8,20 296 10,95 370 13,69 444 16,42 592 21,90 740 27,38
75 225 8,44 300 11,25 375 14,04 450 16,88 600 22,50 750 28,12
76 228 8,66 304 11,55 380 14,44 456 17,33 608 23,10 760 28,88
77 231 8,89 308 11,86 385 14,82 462 17,79 616 23,72 770 29,64
78 234 9,13 312 12,16 390 15,21 468 18,25 624 24,32 780 30,43
79 237 9,36 316 12,48 395 15,60 474 18,72 632 24,96 790 31,20
80 240 9,60 320 12,80 400 16,00 480 19,20 640 25,60 800 32,00
81 243 9,84 324 13,13 405 16,40 486 19,68 648 26,24 810 32,80
82 246 10,09 328 13,45 410 16,81 492 20,17 656 26,90 820 33,62
83 249 10,33 332 13,77 415 17,22 498 20,66 664 27,56 830 34,44
84 252 10,58 336 14,12 420 17,64 504 21,17 672 28,22 840 35,28
85 255 10,83 340 14,45 425 18,06 510 21,67 680 28,90 850 36,12
86 258 11,09 344 14,79 430 18,49 516 22,18 688 29,58 860 36,98
87 261 11,35 348 15,24 435 18,92 522 22,71 696 30,38 870 37,84
88 264 11,62 352 15,49 440 19,36 528 23,23 704 30,98 880 38,72
89 267 11,88 356 15,84 445 19,80 534 23,76 712 31,68 890 39,60
90 270 12,15 360 16,20 450 20,25 540 24,30 720 32,40 900 40,50
91 273 12,42 364 16,56 455 20,70 546 24,84 728 33,12 910 41,40
92 276 12,70 368 16,93 460 21,16 552 25,39 736 33,86 920 42,32
93 279 12,97 372 17,30 465 21,62 558 25,94 744 34,60 930 43,24
94 283 13,55 376 17,67 470 22,09 564 26,50 752 35,34 940 44,18
95 285 13,53 380 18,05 475 22,56 570 27,08 760 36,10 950 45,12
96 288 13,82 384 18,43 480 23,04 576 27,65 768 36,86 960 46,07
97 291 14,11 388 18,82 485 23,53 582 28,23 776 37,64 970 47,04
98 294 14,41 392 19,21 490 24,01 588 28,81 784 38,42 980 48,02
99 297 14,70 396 19,60 496 24,50 594 29,40 792 39,20 990 49,00
100 300 15,00 400 20,00 500 25,00 600 30,00 800 40,00 1000 50,00

Литература.

1.   СН 202 – 81. Инструкция о составе, порядке разработки, согласовании и утверждении проектно – сметной документации на строительство зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1983. 73 с.

2.   ВСН 21 – 83. Указания по определению экономической эффективности капитальных вложений в строительство и реконструкцию автомобильных дорог Минавтодор РСФСР. М.: Транспорт, 1985.

3.   Справочник инженера – дорожника: Проектирование автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1989.

4.   Лобанов Е.М., Сильянов В.В. и др. Пропускная способность автомобильных дорог. М., 1970.

5.   Антонов Н.М. и др. Проектирование и разбивка вертикальных кривых на автомобильных дорогах (описание и таблицы). М.: Транспорт, 1968. 200 с.

6.   Митин Н.А. Таблицы для разбивки горизонтальных и вертикальных кривых автомобильных дорог. М.: Недра, 1978. 468 с.

7.   ГОСТ – 21.511 – 83. Система проектной документации для строительства: Автомобильные дороги. Земляное полотно и дорожная одежда. Рабочие чертежи. М., 1984. 26 с.

8.   СНиП 2.05.02 – 85 автомобильные дороги. М.: Транспорт, 1985.