СЭД V

Справочная энциклопедия дорожника

V
том

Проектирование автомобильных дорог

Под редакцией заслуженного
деятеля науки и техники РСФСР,
д-ра техн. наук. проф. Г.А. Федотова
и д-ра техн. наук. проф. П.И. Поспелова

МОСКВА 2007

Содержание

 

Справочная энциклопедия содержит необходимые сведения по организации и современной технологии проектно-изыскательских работ - по экономическим, инженерно-геодезическим, инженерно-геологическим, инженерно-гидрометеорологическим изысканиям и современным методам проектирования автомобильных дорог и сооружений на них. В справочную энциклопедию включен специальный раздел, посвященный автоматизированному проектированию автомобильных дорог на уровне современных систем автоматизированного проектирования САПР-АД.

Справочная энциклопедия не заменяет Государственных и Национальных стандартов, строительных норм и правил, ведомственных нормативных документов. Цель ее издания - помочь инженерам и техническим работникам в разработке проектов с использованием современной технологии и методов проектирования автомобильных дорог.

Справочная энциклопедия предназначена для инженерно-технических работников и специалистов дорожного хозяйства, занятых изысканиями и проектированием автомобильных дорог. Она может быть также использована широким кругом руководителей и специалистов-дорожников, преподавателями, студентами старших курсов автомобильно-дорожных вузов и факультетов, техникумов и колледжей.

Коллектив авторов: д-р техн. наук, проф. Г.А. Федотов - гл. 3, 5, 7, 8. 9. 10. 16, 17, 21, 22, 25, 30, 32, 33, разд. 34.2; д-р техн. наук, проф. П.И. Поспелов - гл. 24; канд. техн. наук В.К. Апестин - гл. 13, 14; д-р техн. наук В.Н. Бойков - гл. 26, 27, 28, 29; проф. В.А. Давыдов - гл. 19; д-р техн. наук, проф. В.Д. Казарновский - гл. 11; проф. М.С. Коганзон - гл. 12; д-р техн. наук Э.К. Кузахметова - гл. 1, 2; д-р техн. наук, проф. A.M. Кулижников - гл. 6; инж. Х.К. Миножетдинов - гл. 4; канд. техн. наук Паудяль Сурья Пракаш - гл. 15, 31; проф. В.И. Пуркин - гл. 23, 34 (кроме разд. 34.2): инж. Л.Т. Чертков - гл. 20; инж. С.Э. Шпак - гл. 18: д-р техн. наук. проф. Ю.М. Яковлев - гл. 12.

Разделы, подготовленные совместно, повторены у каждого соавтора.

Рецензенты:

ОАО «Дорожный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт «ГИПРОДОРНИИ»

ОАО «Институт по проектированию и изысканиям автомобильных дорог «Союздорпроект»

Координатор проекта ФГУП «ИНФОРМАВТОДОР»

Руководитель проекта Д.Г. Мепуришвили

Ответственный исполнитель по координации работ И.Н. Фролова

ВВЕДЕНИЕ

Важнейшими задачами экономического развития России являются повышение эффективности инвестиций во всех сферах хозяйственной деятельности и резкое улучшение качества продукции. Высокие требования предъявляются в связи с этим и к автодорожному строительству.

Автомобильные дороги - весьма капиталоемкие и в то же время одни из наиболее рентабельных инженерных сооружений. Проектирование автомобильных дорог должно быть направлено на достижение их высоких транспортно-эксплуатационных качеств при минимуме материалоемкости строительства и строительных затрат. Правильно запроектированная дорога обеспечивает безопасность движения как одиночных автомобилей с расчетными скоростями, так и транспортных потоков с высокими уровнями удобства даже в самые напряженные периоды работы дорог, надежность и долговечность земляного полотна, дорожных одежд, искусственных сооружений и т.д.

При оценке вариантов проектных решений предпочтение отдают не только самым экономичным инженерным решениям, но и чаше всего тем, которые обеспечивают наиболее гармоничное вписывание полотна дорог в окружающий ландшафт и оказывают наименее отрицательное воздействие на окружающую среду. Обязательными элементами проектных решений являются мероприятия по охране окружающей среды, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов.

В настоящем издании: «Проектирование автомобильных дорог: Справочная энциклопедия дорожника. Том V» в основном сохранена оправдавшая себя структура предыдущего издания: «Проектирование автомобильных дорог: Справ. инж.-дор. / Под ред. д-ра техн. наук Г.А. Федотова. - М.: Транспорт, 1989. - 438 с».

Справочная энциклопедия дорожника представлена тремя, логически связанными разделами.

В разделе «Обоснование проектных решений» освещены следующие вопросы:

классификация и нормы проектирования автомобильных дорог;

организация проектно-изыскательского процесса;

современная технология изысканий автомобильных дорог;

обоснование инвестиций в строительство автомобильных дорог;

топографо-геодезическое обоснование проектов;

инженерно-геологическое обоснование проектов;

инженерно-гидрометеорологическое обоснование проектов.

При этом, уделено основное внимание современным технологиям и методам производства изысканий, основанным, прежде всего, на использовании высокопроизводительных методов сбора информации о местности: использованию ГИС-технологий при изысканиях автомобильных дорог и сооружений на них, методам наземной и аэрокосмической цифровой фотограмметрии, системам спутниковой навигации «GPS», методам электронной тахеометрии, наземного лазерного сканирования местности и геофизическим методам инженерно-геологических изысканий.

В разделе «Основные проектные работы» освещены следующие вопросы:

современные методы обоснования геометрических элементов автомобильных дорог:

методы проектирования плана дорог;

принципы проектирования продольного профиля;

основы проектирования земляного полотна;

принципы проектирования нежестких и жестких дорожных одежд;

методы проектирования системы подземного и поверхностного дорожного водоотвода;

принципиальные основы проектирования мостовых переходов;

методы проектирования пересечений и примыканий автомобильных дорог в одном и разных уровнях;

проектирование инженерного обустройства автомобильных дорог;

проектирование реконструкции автомобильных дорог;

проектирование организации строительства.

Особое внимание уделено методам оценки проектных решений по конкурирующим вариантам автомобильных дорог.

Раздел «Автоматизированное проектирование автомобильных дорог» включен в справочную энциклопедию в связи с уже произошедшим в стране переходом на технологию и методы системного автоматизированного проектирования автомобильных дорог и сооружений на них (САПР-АД). Методы проектирования в САПР-АД существенно отличаются от методов традиционного проектирования. Большинство из них построены на использовании принципов оптимизации проектных решений и математического моделирования, реализация которых позволяет существенно снизить материалоемкость и сметную стоимость строительства при одновременно существенном повышении качества принимаемых проектных решений.

ВВЕДЕНИЕ

В связи со сказанным в лом разделе детально освещены следующие вопросы:

ГИС-технологии в проектировании автомобильных дорог;

функциональная структура CAD «Credo» (Минск);

функциональная структура CAD «IndorCAD/Road» (Томск);

методы автоматизированного проектирования плана автомобильных дорог;

методы проектирования оптимального продольного профиля автомобильных дорог;

методы оптимального проектирования земляного полотна;

методы проектирования оптимальных нежестких и жестких дорожных одежд;

математические модели стока талых и ливневых вод с малых водосборов;

проектирование оптимальной системы дорожного поверхностного водоотвода;

математические модели работы водопропускных труб и малых мостов (расчет отверстий);

проектирование оптимальных малых водопропускных сооружений;

математические модели мостовых переходов;

автоматизированное проектирование пересечений и примыканий автомобильных дорог;

методы оценки проектных решений при автоматизированном проектировании автомобильных дорог.

Материалы, излагаемые в справочной энциклопедии инженера-дорожника, существенно обновлены и дополнены по сравнению с изданием справочника инженера-дорожника 1989 года. Авторами Справочной энциклопедии отобраны те новые методы проектирования автомобильных дорог и сооружений на них, которые, по их мнению, являются наиболее целесообразными и полными. Это не исключает возможности использования инженерами-дорожниками и других методов расчета и проектирования, на которые ссылаются авторы.

РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ.
ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ

ГЛАВА 1. КЛАССИФИКАЦИЯ И НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

1.1 Классификация автомобильных дорог

Техническая классификация автомобильных дорог общего пользования (далее - техническая классификация) распространяется на автомобильные дороги общего пользования (далее - автомобильные дороги) при проектировании нового строительства и реконструкции. Это разделение автомобильных дорог по классификационным признакам на классы и категории в целях установления их характеристик, регламентированное Национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р 52398-2005.

Автомобильные дороги по условиям движения и доступа на них транспортных средств разделяют на три класса: автомагистраль, скоростная дорога и дорога обычного типа (нескоростная дорога).

К классу «автомагистраль» относят автомобильные дороги:

имеющие на всем протяжении многополосную проезжую часть с центральной разделительной полосой;

не имеющие пересечений в одном уровне с автомобильными, железными дорогами, трамвайными путями, велосипедными и пешеходными дорожками:

доступ на которые возможен только через пересечения в разных уровнях, устроенных не чаще чем через 5 км друг от друга.

К классу «скоростная дорога» относят автомобильные дороги:

имеющие на всем протяжении многополосную проезжую часть с центральной разделительной полосой;

не имеющие пересечений в одном уровне с автомобильными, железными дорогами, трамвайными путями, велосипедными и пешеходными дорожками:

доступ на которые возможен только через пересечения в разных уровнях и примыкания в одном уровне (без пересечения потоков прямого направления), устроенных не чаше чем через 3 км друг от друга.

К классу «дороги обычного типа» относят автомобильные дороги, не отнесенные к классам «автомагистраль» и «скоростная дорога»:

имеющие единую проезжую часть или с центральной разделительной полосой;

доступ на которые возможен через пересечения и примыкания в разных и одном уровне, расположенные для дорог категорий IB, II, III не чаше чем через 600 м, для дорог категории IV не чаше чем через 100 м, категории V- 50 м друг от друга.

Автомобильные дороги по транспортно-эксплуатационным качествам и потребительским свойствам разделяют на категории в зависимости от:

количества и ширины полос движения;

наличия центральной разделительной полосы;

типа пересечений с автомобильными, железными дорогами, трамвайными путями, велосипедными и пешеходными дорожками;

условий доступа на дорогу с примыканий в одном уровне.

Автомобильные дороги на всем протяжении или на отдельных участках подразделяют на категории согласно табл. 1.1.

Таблица 1.1.

Техническая классификация автомобильных дорог общего пользования

1. Более шести полос допускается только на существующих автомобильных дорогах.

2. На дороге категории II требование к наличию разделительной полосы определяются проектом организации дорожного движения.

3. Три полосы движения только для существующих автомобильных дорог.

4. Пересечение 4-полосной дороги категории II с аналогичной осуществляется в разных уровнях. Другие варианты пересечения дорог категории II с дорогами категорий II и III могут осуществляться как в разных уровнях, так и в одном (при условии светофорного регулирования, "отнесенных" левых поворотов или пересечения кольцевого типа.)

Коэффициенты приведения интенсивности движения различных транспортных средств к легковому автомобилю следует принимать по таблице 1.2.

Таблица 1.2.

Коэффициенты приведения к легковому автомобилю

Примечания: 1. При промежуточных значениях грузоподъемности транспортных средств коэффициенты приведения следует определять интерполяцией.

2. Коэффициенты приведения для автобусов и специальных автомобилей следует принимать как для базовых автомобилей соответствующей грузоподъемности.

3. Коэффициенты приведения для грузовых автомобилей и автопоездов следует увеличивать в 1,2 раза при пересеченной и горной местности.

Автомобильные дороги, соединяющие промышленные или добывающие предприятия, а также строящиеся объекты с дорогами общего пользования, с другими предприятиями или железнодорожными станциями и портами относят к подъездным.

Категорию дороги (при наличии данных) допускается назначать в соответствии с наибольшей перспективной интенсивностью движения или с учетом перспективного периода.

Перспективный период при назначении категории дороги общего пользования (а также при определении ширины полосы отвода, продольного и поперечного профилей) следует принимать равным 20 годам. Подъездные автомобильные дороги следует проектировать на расчетный срок, соответствующий окончанию строительства, и с учетом объема перевозок в период строительства.

За расчетную интенсивность движения следует принимать суточную интенсивность движения в обоих направлениях на последний год перспективного периода, а при наличии данных о часовой интенсивности движения - наибольшую часовую, достигаемую в течение 50 часов в последний год перспективного периода, выраженную в единицах, приведенных к легковому автомобилю.

Данные по интенсивности движения должны включать интенсивность движения для различных дней, периодов и времени суток.

В случаях, когда по расчетной интенсивности требуются не одинаковые категории, в проекте следует принимать более высокую категорию дороги.

Для подъездных дорог расчетную интенсивность определяют по среднемесячной интенсивности наиболее напряженного по перевозке грузов времени года.

1.2. Нормы проектирования автомобильных дорог

Основными нормативными документами на проектирование автомобильных дорог являются: строительные нормы и правила Российской Федерации СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги; ГОСТ 21.001-93 СПДС Система проектной документации в строительстве. Общие положения; ГОСТ 21.101-97 СПДС. Основные требования к проектной и к рабочей документации, разработанные в рамках системы нормативных документов в строительстве; ГОСТ Р 52398-2005. Классификация автомобильных дорог. Основные параметры и требования и ГОСТ Р 52399-2005. Геометрические элементы автомобильных дорог. Указанные нормативные документы распространяются на проектирование вновь строящихся и реконструируемых автомобильных дорог общего пользования и на подъездные дороги; не распространяются - на проектирование временных автомобильных дорог различного назначения (срок службы менее 5 лет); автозимников; в лесозаготовительных, промышленных и сельскохозяйственных предприятиях; в карьерах.

Перечень основных действующих нормативных документов, используемых при проектировании земляного полотна автомобильных дорог, дорожных одежд, водоотвода и искусственных сооружений, а также касающихся проектирования инженерных сооружений в сложных областях строительства, методов испытаний грунтов и материалов, специфики проектирования автомобильных дорог в сложных инженерно-геологических условиях, даны в приложении 1.

Кроме того, в приложении 1 приведены документы, положения которых необходимо соблюдать для восстановления земельных участков, отводимых на период строительства, и для охраны окружающей среды.

В настоящее время существует следующая номенклатура стадий проектирования (и реконструкции) автомобильных дорог, назначаемая в зависимости от полноты информации и требований заказчика;

обоснование инвестиций (ОИ);

технико-экономическое обоснование (ТЭО);

инженерный проект (ИП);

рабочий проект (РП);

проект (П);

рабочая документация (РД).

В условиях рыночной экономики количество стадий проектирования, а значит и состав работ и документация, предопределяются не только категорией дороги, сроками строительства, инженерно-геологическими условиями, проработанностью и полнотой необходимой информации, но и сложностью объекта, объемом и порядком финансирования, техническими возможностями и т.д. Несмотря на указанные обстоятельства, проектирование автомобильных дорог должно вестись в соответствии с перечисленными выше в таблицах нормативными и рекомендательными документами.

Во всех случаях принимаемые в проектах основные технические решения по проложению дороги, по элементам плана, продольного и поперечного профилей, конструкциям дорожных одежд и земляного полотна следует обосновывать разработкой вариантов со сравнением технико-экономических показателей:

стоимости строительства;

затрат на ремонт и содержание;

потерь, связанных с неблагоприятным воздействием на окружающую природную среду, себестоимости перевозок, безопасности движения.

Проект дороги должен содержать весь комплекс конструктивных решений, технологических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасное движение автомобилей со скоростями, предусмотренными СНиП 2.05.02-85 и ГОСТ Р 52399-2005.

1.3. Расчетные скорости, нагрузки и габаритные размеры подвижного состава

Для проектирования элементов плана, продольного и поперечного профилей, а также других элементов дороги необходимо знать расчетную скорость движения автотранспорта.

Под расчетной следует понимать наибольшую возможную скорость движения одиночного автомобиля по условиям устойчивости и безопасности при нормальных условиях погоды и сцепления шин автомобиля с поверхностью проезжей части.

Расчетная скорость (км/час) регламентируется ГОСТ Р 52399-2005 в зависимости от категории и типа дороги (основная расчетная скорость) и в зависимости от сложности участков дороги (допускаемая расчетная скорость).

Основные расчетные и допускаемые скорости движения автомобилей приведены в табл. 1.3.

Таблица 1.3.

Расчетные и допускаемые скорости движения автотранспорта

Примечания: 1. К трудным участкам пересеченной местности относится рельеф, прорезанный часто чередующимися глубокими долинами, с разницей отметок долин и водоразделов более 50 м на расстоянии не свыше 0,5 км, с боковыми глубокими балками и оврагами, с неустойчивыми склонами. К трудным участкам горной местности относятся участки перевалов через горные хребты и участки горных ущелий со сложными сильноизрезанными или неустойчивыми склонами.

2. При наличии вдоль трассы автомобильных дорог капитальных дорогостоящих сооружений и лесных массивов, а также в случаях пересечения дорогами земель, занятых особо ценными сельскохозяйственными культурами и садами, при соответствующем технико-экономическом обосновании допускается принимать расчетные скорости, устанавливаемые табл. 1.3 для трудных участков пересеченной местности.

Расчетные скорости на смежных участках автомобильных дорог не должны отличаться более чем на 20 %.

При разработке проектов реконструкции автомобильных дорог по нормам IБ, IB и II категорий допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании сохранять элементы плана, продольного и поперечного профилей на отдельных участках существующих дорог, если они соответствуют расчетной скорости, установленной для дорог И, III категорий; а по нормам III, IV категорий - соответственно на категорию ниже.

'>

Документ сокращен, так как он очень большой. Для просмотра полной версии этого документа пройдите по ссылке Бесплатный заказ нужного документа