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
+a0
Bп
+ 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 + 2
m
hn
, (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)cp
=årad
/ 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
– 0,076aN0
y(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=t1
t2
t3
, 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(Vi
li
)пр
+ å(Vi
li
)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

Кав
=К1
К2
К3
…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 Np
LS + 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 * 10-6
åLi
ati
Cср
ti
mti
* Nti
, (17)

где ati
– количество ДТП на 100 млн. авт. – км в t – м году; Cср
ti
– 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
=0,009K2
ti
– 0,27Kti
+ 34,5 , (18)

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

Учёт влияния дорожных условий, в которых произошло ДТП, оценивается итоговым коэффициентом mti
, равным произведению частных коэффициентов: mti
=m1
m2
m3
…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	e="text-align:center;">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.