/
Текст
Пособие по проектированию автомобильных до-
рог. Ройзман А. С. Изд-во «Транспорт», 1968 г,,
стр. 1—240.
В пособии изложены примеры: проложения трас-
сы по топографической карте, проектирования земля-
ного полотна в продольном и поперечном профиле,
определения отверстий водопропускных сооружений,
а также конструирования и расчета дорожной
одежды.
Даны примеры проектирования продольного про-
филя в разных условиях рельефа, у искусственных
сооружении, в населенных пунктах, а также приме-
ры расчета отверстий малых водопропускных соору-
жений-мостов и труб, расчета быстротоков, водо-
бойных колодцев и других водоотводных сооружений.
Изложены методы конструирования дорожной одеж-
ды, замены привозных дорожно-строительных мате-
местными, расчета толщины конструктивных
,i£^g^B,''<^4ipеделения расхода материалов для устрой-
ства.. д^зджной одежды. Особое внимание уделено
технике-э^рномическому обоснованию принимаемых
проектцьш решений при выборе направления трассы,
типа Щфдомера водопропускных сооружений и до-
р о жиёЙ? /р'дежды. Дан упрощенный метод те х пик о-
экойомрческого обоснования выбора дорожной одеж-
ды’1 д>-’р а счетом конструкции, количества дорожно-
строительных материалов, определением строитель-
'зЙях и дорожно-транспортных затрат. Приведены при-
меры определения строительной стоимости конкури-
рующих дорожных одежд по укрупненным измерите-
лям и по конструктивным слоям.
Даны необходимые справочные материалы, позво-
ляющие самостоятельно выполнять учебные проекты.
Пособие предназначено для учащихся автомо-
бильно-дорожных техникумов и может быть исполь-
зовано при курсовом и дипломном проектировании в
высших учебных заведениях, а также инженерно-тех-
ническими работниками. Таблиц 81, иллюстраций 63,
библиографий 27.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Согласно учебным планам, учащиеся специальности «Строи-
тельство и содержание автомобильных дорог» автомобйлыю--
дорожных техникумов выполняют проект по курсу «Изыскания
и проектирование автомобильных дорог». При- курсовом И
дипломном проектировании обычно возникают трудности в прак-
тическом применении полученных теоретических знаний. В посо-
бии каждому примеру предшествуют методические указания. На-
ряду с методическими указаниями и примерами в пособие вклю-'
чипы основные справочные материалы из СНиП И-Д.5—62, ин-
струкций и других нормативных источников.
Материал изложен .в соответствии с последовательностью
выполнения проекта. Так, вначале дается продольный профиль,
затем гидравлический расчет отверстий водопропускных соору-
жений с целью установления контрольных отметок для после-
дующего нанесения проектной линии; сравнение вариантов трас-
сы излагается после определения технико-эксплуатационных
показателей дороги в плане, продольном профиле и установле-
ния основных объемов работ. На подробном примере технико-
экономического обоснования вариантов дорожной одежды мож-
но проследить за методикой расчета приведенных затрат, кото-
рая во многом аналогична методике сравнения вариантов про-
ложения трассы; для сравнения вариантов трассы определяют
(нйцестроительиую стоимость дороги, включая искусственные
сооружения^ Учитывая, что курсовой проект выполняют до изу-
чения курса «Сметы», сравнение вариантов в процессе проекти-
рования дается преимущественно по объемам работ, а не в стои-
мостном выражении. Для сравнения вариантов дорожной одеж-
ды по затратам в приложениях приведены справочные данные
о ценах на дорожно-строительные материалы в разных террито-
риальных районах, страны, стоимости транспортных и погру-
зочно-разгрузочных работ, позволяющие ориентировочно опре-
делить строительную стоимость дорожной одежды.
При учебном курсовом и дипломном проектировании не сле-
дует ограничиваться только теми рекомендациями и справоч-
ными материалами, которые приведены в пособии, а с целью
углубленного изучения методов проектирования автомобильных
дорог необходимо дополнительно использовать рекомендуемую
литературу, список которой прилагается к конце пособия.
При разработке пособия были учтены замечания и пожела-
ния профессоров О. В. Андреева, М. И. Кудрявцева, доцентов
В. А. Гохмана, В. Е. Кагановича, инженеров И. Н. Гукова,
Б. И. Каменецкого, Е. И. Миронова, К. И. Репкина, Н. Г. Сквар-
ского, Н. С. Тарабарко, которым автор выражает свою призна-
тельность. Существенную помощь оказал автору рецензент док-
тор техн, наук, профессор В. Ф. Бабков, которому автор выра-
жает глубокую благодарность.
Все замечания по содержанию пособия автор просит сооб-
щать по адресу: Москва, Б-174, Басманный тупик, 6-а, издатель-
ство «Транспорт».
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
• ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДОРОГ
К основным исходным данным для проектирования автомо-
бильной дороги относятся:
материалы подробных технических изысканий, а при учебном
проектировании — топографическая карта в масштабе 1 : 10 000
с горизонталями через 2—2,5 м или 1:25000 с горизонталями
через 5 я, заданная область или климатическая зона района
проектирования, заданные начальный и конечный (в ряде случа-
ев и промежуточные) пункты, предполагаемая интенсивность
движения;
природные условия — рельеф местности, климатическая ха-
рактеристика района проложения трассы, геологопочвенные и
гидрологические условия;
экономическая характеристика района проложения трассы —
категория и основные технические показатели проектируемой
дороги.
Состав проектного задания _
При двухстадийном проектировании проектное задание име-
ет десять разделов: общая часть; технико-экономическое обос-
нование; трасса дороги; земляное полотно и дорожная одежда;
искусственные и специальные инженерные сооружения; здания
п сооружения дорожной и автотранспортной службы; обстановка
и принадлежности дороги; подъездные автомобильные дороги;,
строительные материалы; организация строительства. Очеред-
ность разработки этих разделов должна соответствовать после-
довательности принятия взаимозависимых проектных решений.
Так, невозможно проектировать проектную линию в продольном
профиле, не рассчитав водопропускные сооружения (мосты, тру-
бы); до расчета сооружений нужно вычертить продольный про-
филь поверхности земли по оси проектируемой дороги и уста-
новить расположение пониженных мест рельефа их контуров
II т. д.
Курсовое проектирование выполняют обычно в
такой последовательности:
1. По топографической карте определяют рельеф местности
и устанавливают (по климатическим справочникам, энциклопе-
дии и пр.) климатическую характеристику и другие природные
условия района проложения трассы,
2. На основании заданной перспективной интенсивности
движения автомобилей устанавливают категорию дороги и по
СНиП П-Д.5-62 *, учитывая рельеф местности, выбирают тех-
нические нормативы на проектирование.
3. Между заданными пунктами по топографической карте
намечают варианты трассы и после предварительного их сравне-
ния по технико-эксплуатационным показателям вычерчивают
план трассы.
4. Вычерчивают продольный профиль участка трассы по
отметкам, вычисленным по горизонталям топографической кар-
ты. На профиль наносят геологические разрезы грунтов.
5. Анализируют пониженные места продольного профиля,
выясняя необходимость проектирования водопропускных и водо-
отводных сооружений.
6. Устанавливают исходные данные для определения рас-
четного расхода водотока, типа сооружения и его отверстия.
Обводят на карте контуры водосборных бассейнов, определяют
их площади, уклоны логов и пр.
7. Рассчитывают отверстия водопропускных сооружений.
8. Устанавливают исходные данные для проектирования про-
ектной линии продольного профиля.
9. Наносят на продольный профиль проектную линию.
10. Проектируют водоотвод.
11. Проектируют поперечные профили земляного полотна.
12. Определяют объемы земляных работ и производят рас-
пределение земляных масс.
13. Выбирают тип дорожной одежды и подсчитывают потреб-
ное количество материалов для ее устройства.
14. Составляют основные ведомости производства работ.
15. Составляют пояснительную записку к проекту.
Образец задания на проектирование участка автомобильной
дороги приведен в приложении 1.
Ниже в указанной последовательности дается разработка
двух вариантов участка дороги Сосновка — Андреевка с перспек-
тивной интенсивностью движения, соответствующей III кате-
гории.
Условно принято, что район проложения трассы находится в
Одесской области УССР. Начальный пункт'—районный центр
с. Сосновка, конечный — крупный промышленный пункт с же-
* Строительные нормы и правила часть II раздел Д, глава 5. Автомобиль-
ные дороги обшей сети Союза ССР. Нормы проектирования. Москва 1964.
Здесь и далее ссылки на указанные нормы даны сокращенно: СНиП П-Д.5-62.
6
лспнодорожной станцией Андреевкой. Перспективная интенсив-
ность движения через 20 лет принята 2000 автомобилей в сутки,
через 10 лет (для расчета дорожной одежды) — 1200 автомоби-
ли"! в сутки. Разработку курсового проекта ведут по топографи-
ческой карте масштаба 1: 10000 с сечением горизонталей через
2 и/.
Природные условия
Рельеф местности района проложения дороги класси-
фицируется в соответствии с нормами, установленными Союздор-
цросктом по крутизне склонов и разности отметок. Согласно
данной классификации, равнинный рельеф характеризуется
ровными пространствами, долинами рек с пологими склонами и
широкими, спокойными водоразделами с наибольшими уклонами
поверхности 1:15 и наибольшим колебанием отметок на 1 км
менее 30 м. Пересеченный рельеф характеризуется холми-
стой местностью, прорезанной низинами и водоразделами, глу-
бокими балками и оврагами с наибольшими уклонами поверхно-
сти I : 5 при общей разнице высот точек не свыше 200 м. Гор-
ный рельеф характеризуется ущельями и хребтами, крутыми
склонами и перевалами, для преодоления которых необходимо
развивать трассу. Согласно СНиП П-Д.5-62 к трудным участкам
пересеченной местности относят рельеф, прорезанный часто че-
редующимися глубокими долинами, с разницей отметок долин
и водоразделов более 50 м на расстоянии не более 0,5 км с боко-
выми глубокими балками и оврагами, в отдельных случаях с
неустойчивыми склонами.
Рельеф района дороги, судя по топографической карте, мо-
жет быть отнесен к пересеченному. Этот район представляет
собой возвышенное плато с уклонами на юго-восток, прорезанное
долинами рек Тилигул и Каменка, а также отдельными неболь-
шими оврагами и балками. Наибольшая отметка в данном рай-
оне 204,00, наименьшая — 138,00 м. Трудных участков с указан-
ным выше колебанием отметок нет. В целом рельеф местности
позволяет проектировать земляное полотно с невысокими насы-
пям н.
Но климатическим условиям район относится к
недостаточно увлажненной зоне южной степной части Украины,
ш> карте дорожно-климатического районирования (рис. 1)—к
IV климатической зоне.
Климат района умеренно континентальный. Среднегодовая
температура воздуха 9,6°С. Температура ниже 0°С устанавли-
вается в среднем с 15 декабря и сохраняется до 5 марта —
Ж! дней, выше 5° С — 229 дней в среднем с 31 марта до 15 нояб-
ря !, выше 10° С — 184 дня с 24 апреля по 25 октября. Лето жар-
! Диты необходимы для назначения календарных сроков производства
работ.
. Дорожно-климатическое районирование СССР
I
кос, сухое, среднемесячная температура июля 22, Г С. Из общего
количества годовых осадков 330—350 мм за летние месяцы выпа-
дает 104 мм, наибольшее количество в июне — 43 мм, В осенние
месяцы общее количество осадков нс превышает 84 мм. Зима
мягкая, среднемесячная температура — 2—2,8°С. Самая низкая
температура в феврале месяце —~28°С, Глубина промерзания
грунтов достигает в феврале—102 см. Число дней со снежным
покровом — 33. Снежный покров появляется 10 ноября, сходит
7 марта. Средняя декадная высота снежного покрова 1 5—7 см.
В зимние месяцы преобладает северо-восточное направление вет-
ров (до 20%).
По геологопочвенным и гидрологическим
условиям район проложения дороги сложен четвертичными
отложениями, характерными для причерноморских районов Ук-
раины. Долины рек Тилигул и Каменка позволяют возводить
устойчивое земляное полотно. При трассировании дороги долж-
на быть учтена эрозионная деятельность поверхностных вод, ко-
торая вызвала образование мелких овражков в северо-восточной
части левого берега р. Тилигул. В качестве мероприятий по борь-
бе с ростом этих оврагов необходимо при проектировании пре-
дусмотреть перехват воды с нагорной стороны канавами. Для
проектирования принято, что грунтово-почвенный покров пред-
ставлен лессовидными тяжелыми суглинками.
В соответствии с описанными выше условиями климата и ре-
льефа гидрологические условия мало различаются на всем про-
тяжении проектируемой дороги. Грунтовые воды находятся на
значительной глубине от дневной поверхности.
Большая часть площади района проложения дороги занята
культурными пахотными землями. В северной части расположен
средний смешанный лес гослесфонда Сосновского лесничества.
Имеющийся вблизи с. Сосновка питомник плодовых деревьев
может дать материал для декоративной посадки вдоль проекти-
руемой дороги.
Экономическая характеристика района
проложения трассы
Перспективную интенсивность движения устанавливают на
основе титульных экономических обследований. При учебном
проектировании экономическую характеристику района проложе-
ния трассы дают условно в обоснование заданной перспективной
интенсивности движения.
Участок дороги Сосновка — Андреевка является подъездным
путем к крупному промышленному пункту и железнодорожной
г гашиш, имеющей большое народнохозяйственное значение в
uniHcii транспортной сети республики.
1 Данные используем для назначения отметки земляного полотна и глу-
Сицп,1 ьиюжипия фундаментов зданий и оснований искусственных сооружений.
Основные нормы проектирования автомобильных дорог
Наименование показателя Категория автомобильных дорог
I п III IV V
Перспективная среднесуточная Более 6000— 3000- 1000— хМепее
интенсивность движения в обоих 6000 3000 1000 200 200
направлениях, автомобилей в сут-
ки
150 120 100 80 60
Расчетные скорости движения,
КМ(Ч- 120 100 80 60 40
Ширина проезжей части, м 2X7,5 7,5 7,0 6,0 4,5
Ширина обочин, м 3,75 3,75 2,5 2,0 1,75
Ширина земляного полотна, м 27,5 15 12 10 8
И
более
Наибольшие продольные укло- 30 40 30 60 70
иы, °/ад 40 50 60 70 90
Наименьшая расчетная видп-
мость, jf:
а) поверхности дороги 250 175 140 100 75
175 140 100 75 50
б) встречного автомобиля — 350 280 200 150'J
~— 280 200 150 100
Наименьшие радиусы кривых в 1000 .. 600 400 250 125
плане, м 600 400 250 125 60
Наименьшие радиусы вертикаль-
ных кривых, Ml
а) выпуклых 25000 15000 10000 5000 2500
15000 10000 5000 2500 1000
б) вогнутых 8000 5000 3000 2000 1300
5000 3000 2000 1500 1000
Ф 3 и 3 * О ;с ! Ф
1 tc
Стг ч V д Ф ЕГ
•**н X с § S? Ф
CJ 1—, ка 'ЛНЬ О
О О ф й ф
й S Я ф
ес 5 Сч X Ф
Типы покрытий ь— к пЗ it ф си К W W я 3
•“г*ч СП СП «й й
о О о * о « ь-й
с? ЕС Ф ей ф Сй С?
ь 3 н Й t-H
и о е '> я и - ф
JC И =; ® iu к 2?
Q Ф ф Ф ф Ф ьЯ
Я 1 2 ф £ ерш гегч ерш :одн о и
я £0 ш ,С? ей * ZI |
о о о £
•и Ф Q ф
[ ± R ’—j
П р и меча и и е, В 7 числителе дана норма основная, в знаменате-
ле— для трудных участков пересеиенпсй местности.
В районном центре с. Сосновка 520 дворов, размещен колхоз
«Заря коммунизма» с крупной молочно-животноводческой фер-
мой, маслозавод, мельница, обеспечивающая переработку зерна
д,ля ближайших сел. В селе расположена главная база Соснов-
ского лесничества.
Конечный пункт ст. Андреевка — большой промышленный
пункт с предприятиями пищевой промышленности и крупным
межрайонным элеватором.
Установление категории и технических
показателей дороги
Согласно СНиП П-Д.5-62 [23] среднесуточную или максималь-
ную часовую интенсивность движения принимают при проекти-
ровании элементов плана, продольного и поперечного профилей
е учетом перспективы развития на 20 лет, а при проектировании
дорожных одежд — 5 или 10 лет в зависимости от их конструкции
н возможностей стадийного усиления.
Таблица 2
Дорога Сосновка—Андреевка
Технические показатели проектируемой дороги
Наименование показателя
Значение показателей
Пункты СНиП
1ЬД. 5-62
Интенсивность движения автомобилей
в сутки на перспективу 20 лет , . .
То же [0 лет . . .
Категория дороги ..................
Расчетная скоростъ движения, кДч .
Ширина полосы отвода, м ......
Ширина земляного полотна, м ... .
Количество полос движения..........
Ширина полосы движения, м . . . .
Ширина проезжей части, м...........
Рекомендуемый продольный уклон,
Наибольший продольный уклон, °/00 .
Радиусы кривых, м:
н) г, плане:
рекомендуемые ........
минимальные ................
б) минимальные, вертикальные:
выпуклые ......................
вогнутые ......... .........
Расстояния видимости, м:
ист речного автомобиля.........
поверхности дороги ............
Гао.трнты мостов ................
Рекомендуемый тип покрытия . . .
2000
1200
III
100
22
12
2
3,5
7,0
30
50
3000
400
10000
3000
280
140
2,12
Усовершенствованные капи-
тальные и облегченные, пе-
реходные
В рассматриваемом примере заданная интенсивность движе-
ния на перспективу 20 лет принята в 2000 автомобилей в сутки,
ей соответствует Ш категория дороги.
По сводной таблице основных норм проектирования автомо-
бильных дорог (табл. I) и другим соответствующим пунктам
СНиП П-Д.5-62 составляем ведомость технических показателей
проектируемой дороги (табл. 2).
П ПРОЕКТИРОВАНИЕ
• ПЛАНА ТРАССЫ
Выбор направления дороги по карте
в горизонталях
Направление трассы на местности выбирают на основании
данных технических изысканий. Задача значительно облегчается
при наличии подробной топографической карты крупного мас-
штаба или плана в горизонталях. В этом случае предварительно,
изучают масштаб карты (плана), сечение горизонталей, топогра-
фические знаки, контурные препятствия и проч.
Выбор направления трассы между заданными пунктами зави-
сит от категории дороги, рельефа местности, ситуации (наличия
контурных препятствий), геологопочвенных, гидрологических
и других условий. Общее направление трассы назначают соглас-
но данным задания: начальному, конечному, а иногда и проме-
жуточным пунктам, т. е. так называемым контрольным точкам.
Между контрольными точками трасса должна проходить по
возможно более короткому направлению и при наименьших за-
тратах на сооружение дороги. Направление дороги обычно обо-
сновывают материалами экономических изысканий.
Так как почвенные и гидрологические условия на топографи-
ческой карте учесть нельзя, трассу проектируют в зависимости
от условий рельефа !. В равнинной местности трассу проклады-
вают большими по протяжению прямолинейными участками.
Редкие изломы вызываются обычно обходом препятствий: насе-
ленных пунктов, болот, озер, оврагов и др. В пересеченной
местности трасса становится более извилистой, так как к пре-
пятствиям, указанным для равнинной местности, прибавляются
препятствия рельефа. Отклонения от прямого направления вызы-
ваются стремлением избежать крупных земляных работ и
строительства значительных искусственных сооружений. Для пе-
ресеченной местности всегда имеется несколько возможных реше-
ний проложения трассы, так называемых вариантов; наивыгод-
нейший из них выбирают на основе технико-экономического
сравнения. В горной местности в связи с большой сложностью
1 Подробно методы трассирования автомобильных дорог в разных природ-
ных условиях см. по литературным источникам [I, 4, 5, М].
рельефа трасса получается очень извилистой, особенно на пере-
вальных участках, где приходится развивать линии. Особую роль
при трассировании в горной местности имеют геологические
условия.
При изучении топографической карты рассматривают препят-
ствия, пересекаемые воздушной линией; в зависимости от их ха-
рактера и категории проектируемой дороги решают вопрос о
пересечении или об обходе этих препятствий.
Для оценки крутизны склонов местности по карте и удобства
прокладки трассы с заданным уклоном строят вспомогательный
график крутизны склонов (рис. 2). По вертикальной оси графика
откладывают в произвольном масштабе уклоны, по горизонталь-
ной оси графика — прямолинейные отрезки, соответствующие
расстоянию по карте между двумя смежными горизонталями,
характеризующими данный уклон. Величина этих отрезков (за-
ложений) определится по формуле
(1)
I
где 'I — искомое расстояние между горизонталями;
h — разность отметок двух смежных горизонталей;
i — уклон местности между этими горизонталями;
Л1 — масштаб карты.
Например, при масштабе карты I : 10 000 и сечении горизонталей через 2 м
уклон местности между горизонталями будет 50 % о, или 0,05 при расстоянии
между горизонталями, равном
Z = —— X —— 0,004мм.
0,05] 10000
По карте, учитывая макси-
мально допустимый уклон i-max,
можно наметить ряд вариантов и
паилучшим из них будет тот, ко-
торый меньше отклоняется от воз-
душной линии, т. е. имеет наи-
меньший коэффициент извилисто-
сти и меньший объем земляных
работ. Коэффициентом из-
вилистости трассы назы-
вается отношение фактической
длины трассы к длине между за-
данными пунктами по прямой
(воздушной).
При трассировании между за-
ду) иными контрольными точками
вначале намечают точки, через
которые должна пройти (или
обойти) трасса. Этими точками
трассы могут быть места пересечения больших и средних водото-
ков (исходя из условий наилучшего места перехода), водораз-
дельные участки между вершинами оврагов, переходы болот в
узких местах, обход заповедников, особо полезных угодий, стро-
ений и проч.
Малые и средние мосты через водотоки, а также трубы .под
насыпями можно сооружать как на прямолинейных, так и па
криволинейных участках; они не могут влиять на выбор направ-
ления трассы.
При трассировании следует учесть требования СНиП П-Д.5-62
к проектированию пересечения автомобильных дорог с существу-
ющими железными и автомобильными дорогами. Согласно этим
требованиям пересечения и примыкания автомобильных дорог
следует располагать по возможности на свободных ровных пло-
щадках и на прямых участках пересекающихся или примыкаю-
щих дорог.
Пересечения автомобильных дорог с железными дорогами
проектируют, как правило, вне пределов станций и путей манев-
рового движения, преимущественно на прямых участках пере-
секающихся дорог. Острый угол между пересекающимися доро-
гами в одном уровне не должен быть менее 60°. Пересечения
должны удовлетворять требованиям безопасности и удобства
движения. В сложных условиях выбор типа пересечения
решается на основе технико-экономического сравнения несколь-
ких вариантов.
Согласно СНиП П-Д.5-62 пересечение автомобильных
дорог с автомобильными в разных уровнях, т. е. с уст-
ройством путепровода, назначают, как правило, в следующих
случаях:
а) при пересечении автомобильных дорог I категории с доро-
гами I—V категорий;
б) при пересечении автомобильных дорог II категории с доро-
гами П и Ш категорий;
в) при пересечении автомобильных дорог III категории меж-
ду собой, когда перспективная среднесуточная (годовая) интен-
сивность движения (в сумме для обеих пересекающихся дорог)
более 4000 автомобилей.
Пересечения автомобильных дорог с железными
дорогами в разных уровнях принимают, как правило, в сле-
дующих случаях:
а) при пересечении автомобильных дорог I и II категорий со
всеми железными дорогами;
б) при пересечении железных дорог автомобильными дорога-
ми П1—V категорий, если на последних предусматривают трол-
лейбусное или трамвайное движение, г1 также в случаях пересе-
чения четырех и более главных железнодорожных путей или при
прохождении через пересечение более восьми поездов и автобу-
сов в час;
U
Рис, 3. Характерные хода при трассировании автомобильных дорог
в) при пересечении автомобильных дорог Ш—V категорий с
железными дорогами, проложенными в выемках.
Вариант пересечения в разных условиях можно рекомендо-
вать к разработке учащимися во время курсового или диплом-
ного проектирования, используя учебное пособие А. А. Милашеч-
кин, В. А. Гохман, М. П. Поляков «Узлы автомобильных дорог»
(М_, изд-во «Транспорт», 1966 г.).
При выборе направления трассы следует помнить основные
положения теоретического курса о достоинствах и недостатках
отдельных ходов, в частности, при применении продольного
водораздельного хода (рис, 3, а) получается неболь-
шое количество водопропускных сооружений, обычно небольшие
продольные уклоны, однако при широком (рис. 3, б) водораз-
дельном ходе в равнинной местности может затрудниться водо-
отвод. Поперечный водораздельный ход (рис. 3, в)
вызывает необходимость значительного количества водопропуск-
ных сооружений, значительные продольные уклоны, однако, по-
зволяет хорошо обеспечить водоотвод. Долинный ход
(рис. 3, а), как правило, характерен значительной извилистостью,
небольшими продольными уклонами, необходимостью искусст-
венных сооружений значительных размеров. Косо горный
ход (рис. 3, 5), применяемый в условиях пересеченного релье^
фа местности, обычно не требует больших водопропускных со-
оружений на дороге.
Обход контурных или рельефных препятствий, стремление пе-
ресечь реки или железнодорожные пути под прямым углом (что
весьма желательно) приводит к необходимости проектировать
кривые с разными радиусами.
Чем выше техническая категория дороги, тем меньше должен
ныть коэффициент удлинения трассы, а радиусы кривых — воз-
можно больше.
Проектируя дороги высших категорий I--—III, желательно
обходить населенные пункты. Дороги низших категорий (IV—V)
можно проводить через населенные пункты с целью их благо-
устройства, но в этом случае нужно учитывать требования ин-
струкции по проложению трассы через населенные пункты1.
Установление величины радиусов кривых
и их элементов
Намечая вершины углов поворота трассы, необходимо прове-
рить возможность вписывания радиусов, допускаемых для задан-
ной категории дороги. Радиусы кривых желательно намечать
такой величины, которая обеспечит безопасное движение тран-
спорта с расчетными скоростями без устройства виража, т. е.
более 2000 м.
В первую очередь проверяют возможность вписать кривые с
радиусом, рекомендуемым для всех категорий, т. е. 2000—3000 м.
Для этой цели при помощи транспортира предварительно опре-
деляют величины углов поворота, т. е. внешних углов между
направлениями оси дороги. Затем по таблицам круговых кривых
[16] определяют элементы кривых: тангенсы, биссектрисы, длины
кривых и величины домеров (2Г-/С).
Рис, 4, Схемы определения величины радиуса при известных:
а — биссектрисе Б; б — тангенсе Г
Рассмотрим пример определения величины радиуса R для угла поворота
(вариант) на ПК 33+16 (рис. 4, а). Величина угла, определенная транспор-
тиром а=4б03(У. Вершина угла поворота удалена от заболоченного участка
у оз. Веселое примерно на 150 ж, поэтому величина биссектрисы, данной кри-
вой не должна превышать 100 м. По таблице [16] находим, что при J? =1000 м
и а=46°30/, 5=88,39 м, следовательно, радиус 1000 м вполне приемлем и при
этом тангенс Т=429,63 Л1, кривая К=811,58 м, домер Д=47,68 м. В данном
примере величина радиуса определена по биссектрисе (см. рис. 4, а), но можно
определить ее и по известной величине тангенса (рис. 4, б).
1 Нормы и технические условия проектирования автомобильных дорог,
пролегающих в пределах сельских населенных пунктов Украинской ССР, Го-
сударственный Комитет Совета Министров УССР по делам строительства. Ки-
ев, Госстройнздат УССР, 1959 г.
Пример. Для пересечения железной дороги по нормали (под прямым
углом) намечен угол поворота а = 36° с вершиной (О), удаленной от железно-
дорожной линии на 550 м (см. рис. 4, б). Приняв минимальное расстояние от
конца кривой до головки рельса железнодорожной линии 20 ж, максимальная
величина тангенса 7=550—20 = 530 м. По таблице [16] при радиусе 1000 м
530
и угле п-360 тангенс 7=324,92=^325 .и, переводной коэффициент-—
а радиус R == 1,6X1000= 1600 Л1.
Переходные кривые и виражи
у
КУ
При трассировании следует учитывать требование СНиП
П-Д.5-62, согласно которому на кривых с радиусами меньше
3000 л на дорогах I категории и меньше 2000 м на дорогах дру-
гих категорий для обеспечения безопасного движения автомоби-
лей с наибольшими скоростями необходимо проектировать ви-
ражи с односкатным поперечным профилем.
Уклон виража назначают не менее поперечного уклона по-
крытия на участках с двухскатным профилем и до величины
60%о в зависимости от радиуса кривых и района проложения
дороги.
Радиусы горизонталь-
ных кривых, м . . . более 1000—700 700—600 Менее
1000 600
П о I [ ере чн ы й ук дон
проезжей части на
виражах, %о........ 20—30 30—40 40—60 60
Г"
В районах с частыми туманами и длительными периодами
гололеда максимальный уклон виража принимают 4О°/оо, а в рай-
онах с незначительной длительностью снежного покрова и еди-
ничными случаями гололеда допускается наибольший уклон про-
езжей части на виражах до 1ОО°/оо.
Отгон виража, т. е. переход от двухскатного .профиля к одно-
скатному, осуществляется па протяжении переходной кривой.
Переходные кривые, т. е. кривые переменного радиуса с
постепенным уменьшением от бесконечности (на прямой) до ра-
диуса круговой кривой согласно требованиям СНиП П-Д.5-62
проектируют при радиусах кривых в плане 2000 м и менее для
обеспечения расчетных скоростей движения и плавного входа
а в то и о б ии^<а(^ййу toy -_ *
П^д^^йМе' -кривы е Дож но разбивать по радиоиде, кубиче-
14<ой'лар’аболе и ле^ндскатё':Бернулли. Чаще применяют радио-
пду флй^дафНдуЯ ' Д;
К’Ло^оида (рис. 5) —-кривая, для которой радиус кривизны р
(ибралн^рропорцио^илен длине дуги S, т .е.
Р =
)
где А= У С —параметр кривой;
С-—принятый в практике проектирования в СССР
Рис. 5. Клотоида
параметр переходной кривой.
В конце переходной кривой, ко-
гда ее длина равна I, радиус
кривизны переходной кривой ра-
вен радиусу круговой кривой 7?,
I — } а С = RI.
К
Подробнее с вопросом проек-
тирования переходных кривых
рекомендуется ознакомиться по
книге М. С. Замахаева «Переход-
ные кривые на автомобильных
дорогах» (М., изд-во «Транс-
порт», 1965 г.).
При устройстве переходных кривых (рис. 6) круговая кривая
сохраняется только на протяжении, измеряемом углом а, умень-
шенным на 2|3, т. е. центральный угол круговой кривой будет ра-
вен а—20, где 0 — угол, образованный касательными в начале п
в конце .переходной кривой.
Разбивка .переходных кривых возможна при соблюдении
условия а >2р. Элементы переходных кривых приведены в
табл. 3.
Подробно порядок расчета и разбивки закругления из
круговой и переходных кривых приведен ниже на конкретном
примере.
При прохождении трассы в пределах населенных пунктов, где
скорость движения понижается, можно не проектировать виражи
и переходные кривые.
Сопряженные кривые
На всех углах трассы
устраивают дорожные за-
кругления. Две смежные
кривые, направленные в од-
ну сторону, называются од-
носторонни м и, а нап-
равленные в разные сторо-
ны — обрати ы м и. Для
расположения смежных за-
круглений необходимо неко-
торое минимальное рассто-
яние между вершинами
смежных углов поворота.
Рис. 6. Схема закругления с переход'
ними кривыми:
г — сдвижка кривой; t — сдвижка кри-
вой (добавочный тангенс); НЗ — нача-
ло закругления; КЗ — конец закруг-
ления; ВУ — вершина угла; б---длина
переходной кривой
Элементы переходной кривой
Радиус круговой кривой 2?т м Длина переходной кривой С м Вел н чин л •_ 2,7 Сдвижка t напала кривой (ПО ОСП Л), м Сдвижка г круговой кривой (по оси У), м
30 30 57=18’ 14,86 1,24
.50 35 40’06’ 17,43 1,02
60 40 38=12’ 19,93 1,11
30 45 32=14’ 22,45 1,07
100 50 28=397 24,95 1,08
150 00 22=55’ 29,96 1,01
200 70 20=03' 34,97 1,02
250 80 18=20’ 39,97 1,07
300 90 17=1 Г 44,97 1,12
400 100 1449’ 49,97 1,04
-500 110 12=36’ 54,98 1,01
600 120 11=28’ 59,98 1,00
700 120 9=50’ 59,98 0,86
800 120 8=36’ 59,99 0,75
900 120 7=38’ 59,99 0,66
1000 120 6=52’ 59,99 0,60
1100 100 5=12’ 50,00 0,38
1200 100 4=46 ’ 50,00 0,35
1300 100 4=24’ 50,00 0,32
1400 100 4=06’ 50,00 0,30
1500 100 3=49’ 50,00 0,28
1 (дЯ) 100 3=35' 50,00 0,26
]. 700 100 3=22’ 50,00 0,25
1800 100 3=1 г 50,00 0,24
1900 100 3=0 г 50,00 0,22
2000 100 2=52’ 50,00 0,21
На кривых, направленных в одну сторону, короткая прямая
вставка не рекомендуется, так как на коротком участке меняются
условия движения и конструкция проезжей части. Удобнее такую
вставку устранить, увеличив радиусы сопрягаемых кривых так,
чтобы тангенсы их примыкали друг к другу, или вписать одну
кривую большого радиуса. Для двух односторонних кривых при
применении рекомендуемых радиусов это расстояние должно
быть достаточным для размещения тангенсов этих кривых. При
радиусах, требующих устройства виражей (рис. 7, «), между тан-
генсами соседних кривых, должна быть прямая вставка Пр, в
пределах которой устраивают отгоны виражей, а на среднем уча-
стке, если вставка достаточно длинная, — двухскатный попереч-
ный профиль. Если на кривых разных радиусов устраивают раз-
ные уклоны виражей, переход от одного уклона виража к друго-
му делают в пределах кривой большего радиуса,
.Минимальное расстояние между вершинами смежных углов
r w2
Рис. 7. Сопряжение кривых с прямой вставкой:
а — односторонние кривые; б — обратные кривые
где Т} и Т2 — тангенсы смежных кривых;
h и k — длины участков отгона виража или переходных
кривых (при радиусах, равных 2000 м и менее).
При наличии обратных кривых с центрами, расположенными
в разные стороны по отношению к трассе, (рис. 7, б) и примене-
нии радиусов, требующих устройства виража, желательно, чтобы
длина прямой вставки Пр была как можно большей. Минималь-
ная ее величина должна обеспечить размещение участков отго-
нов виражей.
Разбивка пикетажа
После уточнения положения трассы па топографической кар-
те можно приступить к разбивке пикетажа, установлению поло-
жения плюсовых точек и определению элементов кривых.
В первую очередь при помощи транспортира определяют вели-
чину углов поворота и по таблицам [16] — элементы кривых. При
отсутствии подробных таблиц можно вычислить элементы кри-
вых по формулам:
тангенс
(2)
кривая
биссектриса
домер
(3)
(4)
(5)
где R — принятый радиус, кривой, лг,
а —величина угла поворота, град.
До начала разбивки пикетажа от вершин углов поворота отк-
ладывают величины тангенсов и получают начало и конец круго-
вых кривых. Если по величине радиуса требуются переходные
кривые, то откладывают суммарные величины тангенса Т и до-
полнительного тангенса t (см. рис. 6 и табл. 3).
Положение начала и конца кривых определяют следующим
образом: от начала трассы (нулевого пикета) измеряют расстоя-
ние до первой вершины угла поворота и определяют ее пикетаж-
ное положение, вычитают величину тангенса (или Г-Н) и полу-
чают начало первой кривой; прибавляют длину кривой (К2) и
определяют положение конца первой кривой, прибавив расстоя-
ние до вершины второго угла поворота, получают его пикетажное
положение и так далее. Общую длину трассы определяют, при-
бавляя к пикетажному положению конца последней кривой рас-
стояние до конца трассы (подробнее см. в нижеприведенном кон-
кретном примере).
Пикетные (стометровые) расстояния на прямых участках
и кривых большого радиуса можно нанести циркулем (на
картах масштаба 1:10 000 эти расстояния составляют 10 леи, а
1:25000— 4 мм; на кривых малого радиуса, не высчитывая
хорд, пикеты откладывают в несколько приемов полупикетом или
четвертью пикета. В местах характерных переломов местности
устанавливают плюсовые точки.
Намечаемые варианты трассы характеризуют в .пояснитель-
ной записке. В первую очередь дают описание трассы по воздуш-
ной линии между заданными пунктами и указывают причины
отклонения от нее. Каждый намечаемый вариант описывают
отдельно, при этом обращают внимание на примыкания к началь-
ному и конечному пунктам, на обходы или пересечения встречае-
мых плановых и рельефных контурных препятствий и обосновы-
вают каждый угол поворота и принятый радиус кривых.
Описание вариантов трассы
Рассмотрим конкретный пример выбора направления трассы между насе-
ленными пунктами Сосновка и Андреевка (рис. 8) по карте в масштабе
I : 10 000 с сечением рельефа горизонталями через 2 м.
Воздушная линия между заданными пунктами пересекает оз. Веселое
шириной свыше 150 ж и заболоченный луг на протяжении 500 м, а по правому
склону долины р. Тилигул достигает уклона, превышающего НО%0. Необходи-
мо обойти это препятствие. Рассматриваем варианты проложения трассы по
правому склону долины р. Тилигул и притока к оз. Веселое. Проложение трас-
сы западнее оз. Веселое явно нецелесообразно, так как наряду с пересечением
двух рек необходимо пересекать долину р. Тилигул с очень крутыми склонами,
достигающими 180—22О%о, построить очень высокий мост и выполнить боль-
шие объемы земляных работ. По правому склону р. Тилигул (восточнее оз. Ве-
селое) рассматриваем основной ход водораздельный и в качестве варианта
долинный ход вдоль р. Тилигул.
Основной ход (водораздельный). Беря свое начало у восточной
окраины с. Сосновка трасса проложена поперечно водораздельным ходом в
юго-восточном направлении до ПК 10 +20 (по касательной), где поворачивает
Рис. 8. Варианты трассы на топографической карте
ч
вправо на 56° с радиусом кривой 500 х Данный угол поворота вызван необ-
ходимостью изменения направления трассы к конечному пункту с использова-
нием продольного водораздельного хода.
Применение большего радиуса привело бы к значительному отклонению от
водораздельного хода и к необходимости проектирования дополнительного
водопропускного сооружения (это наглядно видно на рис, 9).
Для обеспечения плавности и безопасности движения на этой кривой пре-
дусмотрены: устройство виража с поперечным уклоном 60 % о, переходные кри-
вые длиной по 100 м (см. табл, 3) и уширение проезжей части на кривой на
ОД м за счет внутренней обочины. Отгон виража и отвод уширения предусмот-
рены в пределах участков переходных кривых.
На протяжении около 900 м трасса проходит через смешанный тонкомер-
ный лес, на ПК 29+50 пересекает перпендикулярно пересыхающий водоток —
р. Каменку. Па ПК 35 + 72 углом 30c30z вправо и радиусом 1000 м трасса
поворачивает на юго-запад к конечному пункту — ст. Андреевка. Применение
на данном углу поворота рекомендуемого радиуса более 2000 м привело бы к
смещению трассы в зону разлива притока к оз. Веселое, пересекаемого трассой
Рис. 9. План трассы И продольный профиль
на ПК 39+35, что вызвало бы необходимость поднятия бровки земляного по-
лотна и значительное увеличение земляных работ.
Па этой кривой безопасность движения обеспечена устройством виража
и переходной кривой длиной 120 At. На ПК 46+28 углом 11°3(У вправо с
радиусом кривой 2000 м направление трассы совмещается с улицей ст, Андреев-
ка, так как данная кривая расположена в зоне населенного пункта переходные
кривые ие предусмотрены (см, ниже табл. 4).
Общая длина трассы но основному ходу — 5090 м. Коэффициент удлине-
ния, равный отношению фактической длины трассы между заданными пунк-
тами к длине по воздушной линии
7-1
5090
4400
= 1,16.
Вариант (долинный). От начального пункта восточной окраины
с. Сосновка трасса с углами поворота влево 89° и вправо 33° проложена в юго-
восточном направлении на правобережный склон р. Тилигул. На ПК 5 приме-
чен радиус 400 м, т, е, минимальный для дороги III категории (см. табл, 2);
больший радиус вызвал бы резкое увеличение продольных уклонов на участке
от П1< 0 по ПК И. На ПК П + 16 также применен радиус 400 м; увеличение
радиуса привело бы к прокладке трассы по очень крутому склону, достигаю-
щему 180°/оо, и к большому объему земляных работ.
Из схемы сопряжения обратных кривых (см, рис. 7, б) видно, что между
вершинами чередующихся кривых должны разместиться тангенсы и переход-
ные кривые. Для принятых радиусов кривых 400 м на ПК 5 и ПК 11 + 16 тан-
генсы соответственно величинам углов поворота равны 393,08 и 118,48 м.
Согласно СНиП П-Д.5-62 (см. табл. 3) длина переходной кривой для ра-
диуса 400 м равна 100 м. Минимальное расстояние между вершинами смеж-
ных углов
Л4- +Л = 393,08 + W) + 100,0 +}}8,48 = 61 j,5б Лг_
Так как общее расстояние между вершинами углов поворота равно
780,71 м, то в пределах прямой вставки, кроме переходных кривых с отгонами
виражей, иа участке протяжением 780,71—611,56 = 169,15 я устраиваем двух-
скатный поперечный профиль проезжей части. При увеличении радиусов кри-
вых, а следовательно и тангенсов, величина прямой вставки Пр не обеспечит
размещения переходных кривых и отгонов виражей, На указанных кривых для
безопасности движения, согласно СНиП, предусмотрено уширение проезжей
части на кривых за счет внутренних обочин на 0,5
На ПК 27 + 20 трасса пересекает пересыхающий водоток — р. Каменку.
На ПК 33+16 углом 46°30' вправо и радиусом кривой 1000 я трасса повора-
чивает на юго-запад к ст. Андреевка. Применение па данном углу поворота
рекомендуемого радиуса более 2000 м также как и на основном ходе привело
бы к смещению трассы в зону разлива притока к оз. Веселое, На ПК 37+65
вариант примыкает рубленым пикетом длиной 130 Я к ПК 39 + 35 основно-
го .хода.
Таким образом, по долинному варианту длина трассы короче на
3935—3765=170 я. Общая длина трассы до ст, Андреевка по даному вариан-
ту 4920 я.
Коэффициент удлинения трассы
Л\==~^-=^- = 1,12.
^возд 4400
Порядок расчета и разбивки
круговой и переходной кривых
Рассмотрим конкретный пример составления ведомости углов поворота,
прямых, переходных и круговых кривых для основного хода трассы с, Со-
сновка — ст. Андреевка.
: От начальной точки (ПК 0) раствором ножек циркуля, равным пикету —
100 м (в нашем примере 10 жж), разбивают линию па участки до вершины
первого угла поворота (угол № 1) и определяют пикетажное положение вер-
шины угла (ПК 10+20).
Согласно измеренному углу поворота трассы rz=56°00z вправо и принятого
радиуса 5=500 м (см. обоснование при описании хода) определяем пикетаж-
ное положение основных точек круговой и переходных кривых (см. рис. 6).
При Z?=500 м длина переходной кривой Z-=110 м (см, табл, 3),
1. Определяем элементы круговой кривой при данном угле поворота
а = 56°00/ и примятом радиусе кривой 5 = 500 м, т. е. находим тангенс
7 = 265,86 м, биссектрису 5=66,28 м и кривую К=488,69 л-t.
2. Проверяем возможность разбивки переходной кривой, т. е. соблюдено
ли условие а 2р (см. рис. 6). По таблице переходных кривых (см. табл. 3)
устанавливаем, что для радиуса 5=500 м уголаОТт = 2(8 = 12°36' < 56°00г и
следовательно, разбивка переходной кривой возможна. Если угол а <
надо увеличить радиус кривой или, что менее желательно, уменьшить длину
переходной кривой,
3, По специальным таблицам переходных кривых [10] или табл, 3 опреде-
ляем расстояние от начала переходной кривой до начала круговой кривой, т. е,
добавочный тангенс t (см. рис. 6) в рассматриваемом примере при 5 = 500 ж,
равен 54,98 ж, величина сдвижки круговой кривой/ = 1,01 ж. Если величина
сдвижки г + 0,015, то принимаем новый радиус круговой кривой 5; = К + г
и определяем новые элементы круговой кривой Т, Б и 5, так как в нашем
случае величина сдвижки = 1,01 м меньше 1% от величины радиуса, радиус
увеличивать не нужно.
4, Определяем длину сокращенной круговой кривой Ki, т. е, оставшейся
части круговой кривой для угла а0=а —2[Д Величина К[ может быть найдена
ио таблицам для разбивки круговых кривых [16] или по формуле
5а °
А157,30°
При а0 = а — 28 = 56°00z — !2Г,35"' = 43°24' и 5 = 500 м соответственно по
таблице Kj = 378,73 м.
5. Определяем полную длину закругления 5г, которая равна сумме со-
кращенной круговой кривой (Ki) и удвоенной длины переходной кри-
вой (2Z), т. е.
К2 = Ki + 2/ = 378,73 + 2 X ИО = 598,73 м.
г
6. Величину домера определяем по разности удвоенной длины 7+7
н полной длины кривой Кг, т. е.
Д = 2(7+ 0 — /<2 = 2(265,86 + 54,98) —598,73 = 42,95 ж.
7, Устанавливаем пикетажное положение начала закругления, начала кру-
говой кривой, конца круговой кривой и конца закругления.
Начало закругления (773) равно вершине угла (ВУ) минус тангенс
(7' + 0 = 265,86 + 54,98 — 320,84 ж, т. е.
НЗ = в У— (Г + 7);
ПК10 + 20 —(ПКЗ + 20,84) = ПК6 + 99,16.
Конец з а к р у г л е н и я (КЗ) равно началу закругления ИЗ плюс пол-
ная длина закругления (К2), т, е.
КЗ = ИЗ + /К;
I1K6 + 99,16 + (ПК5 + 98,73) - ПК12 + 97,89.
Начало круговой кривой (НКК) равно началу закругления (ЯЗ)
плюс длина переходной кривой (Z), т. е.
НКК = НЗ + V,
ПК6 + 99,16 + (ПК1 -К 10) = ПК8 09,16.
Конец круговой кривой (/<КК) равен концу закругления (КЗ) минус дли-
на переходной кривой (Z), т. с.
KKK = K3-Z;
ПК12 + 97,89 — (ПК1 + Ю) = ПКИ +87,89.
Полученные данные заносим в первую строку ведомости прямых и кри-
вых (табл. 4),
Откладывая в обе стороны от вершины угла № 1 полную длину тангенса
Т + Z, т. е. 265,86 + 54,98 = 320,84 л/, получаем положение точек начала закруг-
ления (ЯЗ) и конца закругления (КЗ). В нашем примере пикетажное поло-
жение этих точек соответственно ПК 6+99,16 и ПК 12+97,89; между точками
раствором циркуля разбиваем пикетаж на кривой.
При разбивке пикетажа на равнинной местности, в полевых условиях, раз-
бивку кривых не делают, трассу промеряют по тангенсам и переставляют
шпильку вперед по ленте на величину домера, что соответствует положению
конца закругления. В сложных топографических условиях и косогорной местно-
сти необходимо определить начало и конец кривой на месте и вынести пикеты
на кривую, так как иначе в продольном профиле линия поверхности земли
будет неправильной.
Получив пикетажное значение конца закругления (ПК 12 + 97,89), продол-
жаем с помощью циркуля разбивку пикетов до получения пикетажного зна-
чения вершины угла № 2 (ПК 35 + 72). Повторяем те же операции по вычис-
лению элементов кривых и откладываем на трассе пикетажное положение нача-
ла закругления (ПК 32 + 39,38) и конца закругления (ПК 38+91,86) для угла
поворота № 2. По масштабу откладываем расстояние 8,14 м до полного пике-
та (ПК 39) и продолжаем разбивку до вершины угла № 3 (П1< 46 + 28). От
конца .кривой при угле поворота № 3 (ПК 48 + 28,04) ведем разбивку пикетов
до конца трассы (ПК 5Q + 90).
Расстояние между вершинами углов определяем как раз-
ность_между пикетажным положением вершин плюс домер на предыдущей кри-
вой. Пикетажное положение первого угла основного хода трассы ПК 1020,
второго — ПК 35 + 72, домер на первой кривой Д = 42,95 м. Таким образом, /
расстояние между вершинами первого и второго углов равно 3572,00—1020,00 +
+ 42,95 = 2594,95 л«. Расстояние от начала трассы до вершины первого угла
характеризуется пикетажным положением последнего (ПК 10+20) и состав-
ляет 1020 м (см, табл. 4).
При определении расстояния между вершиной последнего угла и концом
трассы пикетажное положенно конца трассы рассматриваем как вершину угла
и расстояние определяем аналогично вышеприведенному примеру. Так, пике-
тажное положение конца трассы ПК 50+90, последнего (третьего) угла
П1\ 46+28 и домер равен Д=1,34 м, расстояние между его вершиной и кон-
цом трассы равно 5090,00—4628,00 + 1,34 = 463,34 J!t( см, табл, 4).
Длину прямой между смежными углами поворота оп-
ределяем как разность между положениями начала очередной и конца пре-
дыдущей кривой. Длина первого прямого участка от начала трассы основного
26
Таблица 4 Дорога Сосновка—Андреевка Ведомость углов поворота, прямых и круговых кривых j Элементы круговой j Элементы переходных, измененной круговой и полного кривой, j закругления л* пх/ 'иояиёя ИОНОЛ -Xdx #он -натпесГх -00 BHWL'tf
□Xmri’d ИНН -HOHOWSpj 2н
2Г 4100 -иф[ он -tfoxadan i—4
?r 4/ хнаолАйя емжин^з У\Г онэаниг И1ЧНЧ1ГЭЛ. -HllL'OHOtf 04 1—1
СО- 04 1 а О
оГ tq о 00
Угол положение величина вершины I вправо LO
+ влево СО
ПК 04
। ЛэЛЕ? угла поворота 1—1
I
*-r сч
О О С-4 СО О
О СЧ ~1 о
Продолжение табл.
Я ~
s 5
5
, Прямые jt Ld[j лоявхэя хнивби инигП* от С1
ж \9 hoitjX ииениппЬя Хи -ЖМ ЭИНБОЛЭЭЕД L сч
Угол Главные точки закругления конец закруг- ления 1 кз=нз+к* 'F сч
ПК to сч
конец круго- вой кривой ККК-КЗ-1 -Ь to О|
сч
начало круго- вой кривой нкк=нз-н + со CN
ПК 04 СЧ
начало закруг- ления нз= ^ВУ—(Г-н) -ь 1—1 сч
ПК 1 1 о 04
Элементы переходных, изме^ 1 ненной круговой и полного закругления вээий -тиеээид ОТ 1—1
Л' <Е>7“О4-Г) Ъ-Ч?' tlawon' 00
эг о-
IV иинэкj£dx -1?£ ЕПШГГ БВ1ГГОЦ СО г—1
°
о <о со /ООоГЛ • IОЕсОО* ।ОЕоОО’ о о 0 о < U. ООО О О CO о о о 0)<0 0 Г- 'Ф о
2222 co ffl Meo 2222
СП от to ОТ to to =Г f" СП *-f -Ф i-r ф co cn ОТ to СЧ t—i 3437,37 ' 1Л ОТ to ID 1—1 со от СЧ 'ФОО ото со to r-1 to Г-Ч 1781,48 | О СТЭ li
О о о сч о 1— 2554,95 1068,76 463,34 1 5147,05 о о 3 lo 780,71 2206,50 496,51 -'сч' CO СО CD CO o О О со о "О 1 со Ю *04 о Q Ю ,. О й $р j »
ОТ to CO CO >1 « от 5 78,34 77 3 95 58,11 S at q 3 Cl со (S* N -*-< .. со СМ 1 Il li СО " ООО см со о ^42 6 СО Q0 | ^2 —’ OS CM II +1 ~ 11
Ci co гн CO 7 12 37
Q Н OjcOT GO 00 o » 1—1 00 00 t"« CM 78,34 77,35 38,11 SKoO ОО ОО Vbl С75 О ’ j СО СМ [ о О со Сэ
£Г А i~h t>. 00 г-ICO ’Ф ™ j C-J <с> --ю г—1 CQ §
ПЭ у & СЪ о to OQ СЧ r-1 CO to ОТ ОТ to OLG СЧ к at % to to СО Oi toco to Г" to to -ф "Ф ч
О X со О CO co CO чг ts О <O 1 e 0 4 о н О O> *-i 04 о s^gji ОО -Ло от о to о Sg U 04 ц 3 то 2 to^7 со it 1 'to to й°^8 Фгч О - О Ч* V Еч [-7сЗ ° icb: «о 1 Zt .Кос to 04^ О о
5* О to co i-и CO OTOT [ ОТ co ID to GO O) to CO to r- to to -4* сч «2 Q :e co C
toCN J co i 00)00 04 «0 О
ОТ о Di <74 n—i Г- Г-. О to TO i—i to СЧ CD CO C l CD i-ч CO co to т-i CO r—1 X о со
to to CT) CQ c£iM '^Г r—1 , 57,05 { 164,71 650,18 47,51 ZL'IBS [ ЕГ СЭ X « & ’Ч
TT 04 CO COto CQ О Cl 04 co о co CO 04 Ю8 to to 04 о "Ф to co GO CD Ф to co 1101,12 ей 17 *ь, с М i а § с
co GO CM I"- T T CO CM ОТ to О ID to "Ф co to CM to CO 1 £7‘196 0fc‘0E£ 6SlISA 1983,52 | ii Q- Ф a о «а йй* “г >' С? м . Й^Д сч а й)
Начало трассы i r-< Q4 CO Конец трассы Итого 1 Начало варианта го «a » t—1 СЧ co Конец варианта Итого j
хода до начала первой кривой равна пикетажному положению начала закруг-
ления (ПК 6+99,16), т. е. 696,16 м. Пикетажное положение начала второго
закругления — ПК 324-39,38, конца первого закругления — ПК 124-97,89; дли-
на прямой между ними 3239,38—1297,89 — 1941,49 ж (см. табл, 4).
Румб начальной прямой определяем по карте, считая вертикаль-
ный край карты направлением магнитной стрелки (север — юг); при пользо-
вании вертикальными линиями координатной сетки следует учесть склонение,
указанное на карте, Определив начальный румб, румбы последующих прямых
вычисляем по направлению и величине углов поворота.
Рис. 10, Схема к определению румбов направления трассы:
а — одноименные румбы; б — разноименные румбы
Например, начальный румб прямой основного хода ЮВ: 86° (рис, 10, а)
первый угол поворота — вправо 56°, таким образом, румб участка трассы меж-
ду углами поворота № I и 2 будет ЮВ : (86 —56°), т. е. 30°, При начальном
румбе трассы варианта (рис, 10, б) ЮЗ: 10° и угле поворота влево 89°, румб
участка трассы между углами поворота № 1 и 2 будет IOB : (89°—10°), т. е.
ЮВ : 79°.
Если по условиям проложения трассы и величине радиусов не требуется
устройства переходных кривых, табл. 4 значительно упрощается, так как отпа-
дает необходимость в графах 9—21 и 26—27.
Ведомость углов поворота, прямых, переходных и круговых кривых (см.
табл. 4) составляют как по основному направлению, так и по вариантам, при-
чем для каждого в ведомости дается заголовок «Основной ход», «Вариант №»
и т. д. После подсчетов и занесения всех данных в ведомости подводятся по
графам итоги; величин углов поворота влево и вправо (графы 4 и 5), танген-
сов Т (графа 7), дополнительных тангенсов t (графа 11), полной длины закруг-
лений К2 (графа 16), суммы Т 4- t (графа 17), полного домера Д (графа 18),
расстояний между вершинами углов 5 (графа 28) н длин прямых вставок Пр
(графа 29).
В конце ведомости проверяют правильность составления
ведомости углов поворота, прямых, переходных и круговых кривых, исхо-
дя из следующих положений:
1. Сумма прямых вставок ( У Пр) по графе 29, а также переходных и
круговых кривых по графе 16 равна длине трассы. В нашем примере сумма
прямых равна 3437,37 ж, сумма длин переходных и круговых кривых
1652,63 общая сумма длин прямых и кривых — 3437,374-1652,63 = 5090 м,
что и составляет общую длину трассы по основному ходу.
2, Сумма расстояний между вершинами углов (S5) по графе 28 минус
сумма домеров по графе 18 равна длине трассы. Действительно: 5147,05—
—57,05 — 5090 м.
3, Удвоенная сумма тангенсов по графе 17 минус сумма кривых по гра-
фе 16 равна сумме домеров по графе 18, т, с, 2X854,84—1652,63 = 57,05 м.
4, Сумма всех левых углов поворота минус сумма всех правых углов
поворота равна разнице начального и конечного азимутов, т, е.
«лев ^^апр — ^511ач >1зк0м.
В нашем примере ^ялев~ 0 и «пр =" $$3>‘ РУмб начальный ЮВ : 86
или азимут 180°—86° = 94°; румб конечный ЮЗ : 12° или азимут 180°-Н2°=
= 192° и 0°—9 8°=94°—192°.
После всех проверок ведомость скрепляют подписями составителя л про-
веряющего.
Оформление плана трассы
План трассы (рис, 11, вклейка) составляют на отдельных лис-
тах длиной 80 см в рамке высотой 28 елд Расположение трассы
на листах плана принимают с таким расчетом, чтобы верх листа,
по возможности, был обращен на север, а при меридиалыюм нап-
равлении трассы (с юга на север) — на запад, АФасштаб плана
принимают: для равнинной и пересеченной местности 1 : 10 000,
для горной — 1 : 5000.
Трассу на плане наносят сплошной жирной линией. Прямые
участки от кривых отделяют черточками с направлениями конеч-
ного и начального радиусов, на которых указывают пикетажное
положение начала и конца кривой. Тангенсы наносят тонким пун-
ктиром.
На углах поворота при большом их количестве выписывают
только номера, а элементы закруглений, длины прямых (округ-
ленные до 0,1 м) и вычисленные румбы приводят в таблице. Эле-
менты переходных кривых в эту таблицу не выписывают.
Ситуацию на плане трассы показывают по данным топографи-
ческой карты. Ситуационные знаки и надписи наносят парал-
лельно рамке. Пикеты и другие надписи пишут вдоль трассы или
перпендикулярно к ней; рубленые пикеты накладывают с соблю-
дением масштаба. z
Условные обозначения и знаки должны соответствовать дей-
ствующим условным обозначениям.
В начале и конце плана указывают пункты, между которыми
проложена автомобильная дорога и направления существующих
дорог, выходящих за рамку чертежа.
На плане трассы, проложенной в равнинной и слабопересе-
чепной местности, горизонтали показывают только в местах, где
они необходимы для обоснования направления трассы. Если
трасса проложена в сильно пересеченной и в горной местности,
горизонтали показывают па всем ее протяжении. Рекомендуется
наносить горизонтали и увязывать их с отметками пикетов трас-
30
сы предварительно карандашом на кальке, наложенной на план
трассы. Затем горизонтали переводят на план и вторично обво-
дят карандашом с выделением десятых горизонталей.
При пересечении трассы с железными и автомобильными до-
рогами в плане указывают угол и пикетажное положение пересе-
чения. При проходе по улицам населенных пунктов на поле чер-
тежа вычерчивают схематически поперечный профиль улицы с
указанием расстояния до построек; на плане показывают общие
контуры населенных пунктов и отдельные здания, если они под-
лежат сносу.
Закрепление трассы показывают в виде схем и таблиц на
свободных от ситуации местах плана или в отдельной таблице.
Следует показать схемы закрепления начала и конца трассы,
вершин углов поворота к местным постоянным предметам или
специальным закрепительным столбам с указанием расстояний
до них (желательно не более длины ленты, т. е. не более 20 лг).
Закрепление длинных прямых земляными конусами по оси или
деревянными осевыми столбами через 300—500 м показывают в
отдельной таблице (см. рис. 11).
Штамп на плане помещают справа независимо от хода пике-
тажа.
Определение высотных отметок по
горизонталям
При подробных технических изысканиях на местности про-
дольный профиль вычерчивают по данным нивелировочных жур-
налов. При работе с топографической картой (планом) необхо-
димо предварительно определять отметки пикетных и плюсовых
точек путем интерполяции или экстраполяции отметок горизон-
талей. Плюсы назначают во всех точках изменения крутизны
склона, характеризующегося резким изменением густоты гори-
зонталей; на пересечениях железных и автомобильных дорог, ло-
гах суходолов, оврагов, рек и проч.
К примеру па участке варианта между П1< 12 и ПК 13 трасса пересекает
овраг, поэтому здесь намечены плюсовые точки ПК 1'2 + 10 и ПК 12+35 с от-
метками соответственно 144,00 п 146,00. Пониженные точки пересекаемых су-
ходолов на данном участке характеризуются плюсовыми расстояниями
ПК 17+30; ПК 19+50 и т. д.
Определение отметок поверхности земли интерполяцией
или экстраполяцией соседних горизонталей вытекает преж-
де всего из сущности самих горизонталей. В рассматриваемых
чиже примерах высота сечения горизонталей равна 2 м. Это зна-
чит, что рельеф местности условно рассечен параллельными пло-
скостями, расстояние между которыми по перпендикуляру равно
2 л/.. Если известны отметки двух соседних горизонталей, проме-
жуточную отметку можно определить, исходя из подобия тре-
угольников, измерив заложение, т. е. расстояние между горизон-
талями по карте.
0)
Рнс. 12. Схемы к расчету отметок точек методом интерполяции
При расположении пикетной или плюсовой точки между гори-
зонталями ее отметку определяют по интерполяции. Из подобия
треугольников (рис. 12, а) имёем
hh
ИЛИ X —------.
I
(6)
где .г — искомое превышение точки над горизонталью с мень-
шей отметкой, м;
h — высота сечения горизонталей, м\
b — расстояние от точки до горизонтали с меньшей отмет-
кой, мм\
I— расстояние между рассматриваемыми горизонталями по
нормали, мм.
Рассмотрим примеры определения отметок отдельных точек трассы по
основному ходу.
Точка ПК 4 расположена между горизонталями с отметками 200 и 202 Л1
(рнс, 12, б) с расстоянием между ними / = 7 лтм. Высота сечения горизонталей
h = 202—200 = 2 м. Расстояние точки ПК 4 от ближайшей горизонтали с мень-
шей отметкой 6=2 мм, По формуле (6) превышение точки над этой горизон-
талью
2X2 п
-т = —— — 0,5/ м.
Таким образом, отметка точки ПК 4 равна 200 + 0,57 = 200,57 ж, Так как
трасса в приведенном примере проходит перпендикулярно к горизонталям, рас-
стояние I и Ь можно определить по направлению трассы.
Пикетная точка ПК 27 расположена на участке трассы, направление которо-
го отклонено от перпендикуляра к ближайшим горизонталям (рнс. 12, е).
В этом случае расстояния I и Ъ определяют по нормали к этим горизонталям,
так;
при расстоянии 1=10 м, ft = 2 лш й отметке ближайшей меньшей горизон-
тали 144 отметка ПК 27 будет
144_l22LL^ 144,40 м.
' 10
Аналогичным путем определяют отметку точки ПК 46 при расположении
участка трассы и горизонталей, показанном на рис. 12, г.
При отметке ближайшей горизонтали 148 имеем 1=21 мм и ft = 9 лш и от-
метка точки ПК 46 будет
148 ±1X1 = 148,86 я.
1 21
Если точка расположена в пределах замкнутой горизонтали
или за пределами горизонталей, отметку ее определяют экстра-
поляцией.
При расстояниях между горизонталями
ближайшей горизонталью b из подобия
13, а) превышение (или понижение) точки
bh
метке ближайшей горизонта лих == —Если
I и между точкой и
треугольников (рис.
по отношению к от-
близлежащая гори-
зонталь имеет меньшую отметку, для получения отметки искомой
точки величина х вычитается; если отметка этой горизонтали
большая, то величина х прибавляется.
Рассмотрим пример определения отметки точки ПК 22 + 55, расположенной
в пределах горизонтали с отметкой 152,00 м. Расстояние между этой и сосед-
ней (с отметкой 150,00 м) горизонталью 7= 10 мм, а между искомой точкой и
ближайшей горизонталью Z> = 5 мм (рис. 13, б).
5X2
Тогда Х~ = 1,00 М. Так как ближайшая горизонталь (замкнутая)
имеет ббльшую отметку, величину прибавляем и отметка точки ПК 22+55
будет равна 152 + 1 = 153,00 Jt.
Описанный метод определения отметок по горизонталям не
точен, так как основан на предположении прямолинейного изме-
нения высотных точек местности между горизонталями или за их
пределами. Однако для учебных целей и ориентировочных при-
кидок в проектных организациях этот метод вполне преемлем.
Рис. 13, Схемы к расчету отметок точек методом экстраполяции
Отметки дна пересекаемых оврагов и русел постоянных водо-
токов приходится брать ориентировочно, так как по топографиче-
ческим картам невозможно получить их точную величину. Для
установления контура сечения русла постоянных водотоков мож-
но воспользоваться указанными на картах отметками уреза воды
и глубиной водотока. При пересечении трассой суходолов или
пересыхающих водотоков следует особо тщательно определять
отметки пониженных мест, так как они являются исходными дан-
ными для расчета отверстий проектируемых водопропускных со-
оружений.
Определенные по горизонталям пикетные и плюсовые отметки
поверхности земли желательно записывать в ведомости рабочей
тетради.
Вычерчивание продольного профиля
Профиль вычерчивают на миллиметровой бумаге шириной
29 см в рамке высотой 28 см в масштабах: горизонтальный
1 : 5000, т. е. в 1 см — 50 м\ вертикальный 1 : 500, т. е. в 1 см —
5 м\ грунтовой разрез 1 : 50, т. е. в 1 см — 0,5 м, В зависимости
от степени пересеченности местности продольный профиль мож-
но составлять и в других масштабах. Так, горизонтальный мас-
штаб для профиля в горной местности принимают 1 : 2000, а в
равнинной 1 : 10 000. Отношение масштабов горизонтального к
вертикальному во всех случаях принимают 1 : 10.
Построение профиля начинают с сетки. Наименования граф
сетки указаны на продольных .профилях (см. рис.. 11, вклейка).
Графа 1 — развернутый план трассы. Здесь указывают на-
селенные пункты, пересекаемые дороги, водотоки, 1овраги, лес,
болота, пашню, луг и т. д.; стрелками показывают направление
стока поверхностных вод перпендикулярно к горизонталям.
Графа 2 — тип и суммарная толщина конструкции дорожной
одежды в сантиметрах. Графу заполняют после разработки раз-
дела проекта «Выбор типа покрытия».
Графу 3 — грунт и модуль деформации земляного полотна —
заполняют согласно данным грунтового разреза продольного
профиля.
Графу 4 — тип поперечного профиля земляного полотна — за-
полняют после разработки раздела проекта «Земляное полотно»
и вычерчивания характерных поперечных профилей, помещаемых
в приложении к пояснительной записке.
Графа 5 — укрепление кюветов, продольных канав в парал-
лельных резервах (кювет-резервах.) и сбросов воды в понижен-
ные места. Проектирование укреплений только с одной стороны
обозначается буквами Л и ПР, что означает «левый», «правый».
Эту графу заполняют после разработки соответствующих разде-
лов проекта «Проектирование водоотвода» и «Укрепительные ра-
боты».
В графах 6 и 7 показывают уклоны и отметки дна притрассо-
пых резервов и кюветов, не параллельных бровке земляного по-
лотна. Заполняют эти графы после разработки раздела «Проек-
тирование водоотвода».
Графа 8 — уклоны проектной линии в промилле (тысячных)
и длина участков с одноименным уклоном. При проектировании
вертикальных кривых по методу сопрягающихся вертикальных
кривых (2], кроме продольных уклонов, указывают также элемен-
ты проектируемых вертикальных кривых,
В графе 9 показывают проектные отметки бровки земляного
полотна (или отметки низа лотков при подзорном профиле).
Графа 10 — отметки земли по оси проектируемой дороги; их
определяют по горизонталям или выписывают из нивелировоч-
ных журналов.
Графа И — расстояния (при наличии плюсовых точек). Сум-
ма расстояний между пикетами равна 100 м. Исключения могут
быть только в случаях примыкания варианта трассы к основному
ходу или смыкания участков трассы с разных сторон. Такие пи-
кеты называют неполными или рублеными; они могут иметь
длину от 50 до 150 ж. Расположение пикетов на листе продольно-
го профиля должно соответствовать расположению пикетов на
листе плана.
В графе 12 указывают номера углов, величины углов поворо-
та и радиусов переходных кривых, уширения и виражи. Углы по-
воротов в данной графе изображают, как показано на продоль-
ном профиле (см. рис. 11): при повороте вправо — изогнутостью
вверх, при повороте влево — изогнутостью вниз. Указывают так-
же положения начала и конца кривой, т. е. расстояния до бли-
жайшего пикета или плюсовой точки. Например, в продольном
профиле на ПК 354-72 основного хода поворот трассы вправо за-
проектирован под углом 30°3(У, с радиусом кривой 1000 ж и с ве-
личиной тангенса 332,62 .и; при этом начало кривой будет на ПК
32 4-39 и конец кривой на ПК 384-92 (см. табл. 4). На продоль-
ном профиле у начала кривой указано 39, у конца кривой — 92.
Размер граф принимают: 1-й и 12-й —по 20 мм, 9-й и 10-й —
по 15 мм, 7-й, 8-й и 11-й -- по 10 мм, %—6-й — по 5 мм.
При построении продольного профиля первоначально в графе
10 на всех пикетах и плюсах выписывают отметки поверхности
земли. Затем над каждым пикетом и плюсом откладывают орди-
нату в принятом вертикальном масштабе. Для удобства изобра-
жения откладывают нс всю ординату, а только ее верхнюю часть
от какого-либо условного уровня, принятого для нижней лиши)
профиля. Соединяя верхние точки ординат, получают линию
верхиости земли.
Для определения «условного горизонта» (величины срезки)
сопоставляют разницу отметок поверхности земли начала и кон-
ца трассы, высшую и низшую точки. В нашем примере ио трассе
основного хода начальная отметка 186,10 м, конечная 154,00
2*
разность 32,1 м или при вертикальном масштабе в 1 см — 5 м
превышение составит 6,5 см. Отметка высшей точки на ПК
6—204,30 м, низшей на ПК 29 + 50—138,38 м, разность —66 м,
т. е. необходимо иметь бумагу по высоте более 13 см. «Условный
горизонт» назначают так, чтобы чертеж продольного профиля
вместился в пределах бумаги по высоте и над ним оставался за-
пас 5—8 см для надпрофильных надписей, а внизу под линией
поверхности земли — запас в 5—8 см для размещения грунтового
профиля.
При выходе профиля за указанные пределы «условный гори-
зонт» меняют в любой точке, поднимая его вверх, если отметки
профиля имеют подъем и могут выйти за пределы бумаги (см.
рис. 11, смещение линии продольного профиля на ПК 14).
Нежелательно менять «условный горизонт» в местах проек-
тирования по секущей.
Нанесение грунтового профиля
Грунтово-геологический разрез наносят на профиль по дан-
ным геологопочвенных обследований. Разрез характеризуется
шурфами, шурфоскважинами и скважинами, закладываемыми
при технических изысканиях в характерных местах.
Шурфы глубиной 1,0—2,5 м закладывают на всех характер-
ных элементах рельефа (верхняя, средняя и нижняя части скло-
на, плато, понижение) и в местах смены растительного покрова.
Как правило, шурфы следует закладывать не реже чем через
500—700 м. Скважины закладывают: в местах проектирования
искусственных сооружений — до материковых пород, в выемках
на 2 м ниже предполагаемого дна выемки, под высокими насыпя-
ми и т. д. При небольшой глубине до 3—4 л/ предпочтительно за-
кладывать шурфо-скважину.
Для нанесения грунтового профиля вычерчивают линию на
2 см ниже и параллельно профилю поверхности земли.
Шурфы на профиле показывают колонкой шириной 6 мм с
штриховкой каждой геологической разности условными обозначе-
ниями, скважины — шириной 2 мм, Вертикальный масштаб
1 : 50, т. е. в 1 см — 0,5 м, Если глубина скважины не размещает-
ся в пределах грунтового разреза, ее показывают с разрывом (см.
рис. 11, продольный профиль). Между горизонтами прямыми ли-
ниями очерчивают границы грунтов, с указанием их наименова-
ния и категории по трудности разработки. Низ шурфов и сква-
жин соединяют пунктирной линией. Шурфы и скважины нумеру-
ют раздельно и с правой стороны указывают глубины каждого
грунтово-почвенного горизонта от поверхности земли.
При учебном курсовом (или дипломном) проектировании
грунтово-геологический разрез наносят, исходя из почвенно-гео-
логической характеристики района проектирования, согласно за-
данию на проектирование и указаний руководителя проекта.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ОТВЕРСТИИ
||в ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ
* ЧЕРЕЗ ВОДОТОКИ
При пересечении дорогой речных долин, больших и малых во-
дотоков, сухих балок, суходолов с периодически действующими
водотоками проектируют водопропускные сооружения, которые
должны обеспечить непрерывность движения по дороге. К основ-
ным видам водопропускных сооружений относят мосты и т р у-
б ы. Меньшее распространение имеют другие типы сооружений,
пропускающих воду нли непосредственно через тело земляного
полотна — фильтрующие насыпи, — или переливом через
земляное полотно — лотки.
Мосты длиной до 30 м. и трубы относятся к малым водопро-
пускным сооружениям. Площади водосборных бассейнов, как
правило, не превышают нескольких квадратных километров и
редко достигают 100 кл/2.
Для нанесения на продольный профиль проектной линии не-
обходимо в первую очередь рассчитать отверстия водопропуск-
ных сооружений и определить минимальные отметки бровки на-
сыпей у мостов и над трубами. Указанные отметки являются кон-
трольными (фиксированными) отметками проектной линии.
Для рассматриваемого примера расчет отверстий мостов и
труб и определение минимальных (контрольных) отметок бровки
насыпи над ними приведен в данном разделе.
Анализ пониженных мест трассы
Водопропускные сооружения проектируют при наличии водо-
сборного бассейна к пониженному месту (логу) трассы. В ряде
случаев можно обеспечить сброс воды с одного пониженного ме-
ста в другое продольными верховыми водоотводными канавами
(кювет-резервами) или поперечными канавами на водораздель-
ных участках трассы с обеспеченным стоком в обе стороны (рис.
14), Продольный водоотвод из одного пониженного места в дру-
гое возможен при условии при-
менения канав с продольным X
уклоном дна не менее 5%0 и в хХ
исключительных случаях 3°/'оо S
(см. СНиП П-Д. 5-62, п. 4.8).
При проектировании углублен- ^5 ?? f-'W я дж3
пых кюветов, кювет-резер- .2 'С/'уД. С--________________
вов их глубина от поверхности -дДОу/ /
земли не должна быть более X У /
1 —1,5 м. 4
С целью максимального со- ^2-^ i 1
кращения количества водопро- Рис 14 Расположснпе 1расси па
иускных сооружении (мостов,
водоразделе
труб), по горизонталям топографической карты и продольному
профилю выявляют места возможного сброса воды* На водораз-
дельных участках в верхней части продольного профиля (над
проектной линией) стрелками указывают направление сброса;
па участках перепуска воды с одного пониженного места в дру-
гое продольными водоотводными канавами,, положение дна ка-
навы показывают пунктирной линией, а отметки дна канавы,,
величину и направление уклона — соответственно в 7 и 6 графах,
сетки продольного профиля.
На рассматриваемых вариантах трассы участка дороги Сосновка—
Андреевка имеются следующие пониженные места ц водотоки.
1. По основному ходу трассы; на пикетах 19 + 50, 21+20 и 47+35 —сухо-
долы; на ПК 29+50 — пересыхающий водоток р, Каменка; на ПК 39+35 —
приток оз. Веселое; ПК 35 на водоразделе.
2. На долинном варианте трассы; на пикетах 12 + 10, 14+50, 17 + 30„
19 + 50 — суходолы; на ПК 27 + 20 — пересыхающий водоток р. Каменка; на
ПК 37+65 — приток оз. Веселое.
Анализируя указанные пониженные места по продольному профилю и
горизонталям топографической карты, выявляем возможность сброса воды в.
соседние пониженные места продольными верховыми кюветами — резервами с
минимальным уклоном 5%0 с пониженных мест на ПК 17 + 30 к трубе на
ПК 19+50 варианта трассы и с ПК 21+20 основного хода к трубе на
ПК 19+50 (см. рис. 11, продольный профиль), На остальных пониженных,
местах проектировать водопропускные сооружения 1 за исключением
ПК 35, где возможен сброс в обе стороны. В примерах площади водо-
сборных бассейнов малы и, естественно, относятся к категории малых водо-
токов.
Размеры и конструкции водопропускных сооружений зависят
от величины расчетного расхода воды в пересекаемом водотоке,,
наличия местных строительных материалов и некоторых других
факторов. Сооружение должно пропустить б£з повреждения рас-
четные расходы (паводки) от интенсивных дождей (ливней) или
талых вод (от таяния снега).
Определение максимального расхода
от ливневых вод
К дождям ливневого характера принято относить дожди ин-
тенсивностью более 0,5 мм в минуту. Различают два основных
метода определения расхода от ливневых вод; точный метод,,
основанный на определении положения горизонта воды на створе
и построении гидрографа стока на основе решения уравнения ба-
ланса стока, менее точный по упрощенной формуле С о-
юздорнии 1963 г.
Точный метод приведен в «Инструкции по расчету стока с ма-
лых бассейнов (BCIT 63-61)», составленной ЦНИИСом при уча-
стии Союздорнии, Его рекомендуется применять в технических
проектах при расходах воды свыше 50 м3[се&. Точный метод до-
1 Подробнее о продольном водоотводе см. раздел V «Проектирование-
водоотвода».
волы-ю сложный и в практике проектных организаций (напр. Со-
юздорпроект) его применяют с использованием для расчетов
электронно-вычислительных машин.
Разработанная в Союздорнии под руководством проф.
Е. В. Болдакова и проверенная на многочисленных расчетах сто-
ка для реальных бассейнов в Киевском автомобильно-дорожном
институте на электронно-вычислительной машине, упрощенная
формула стока дает вполне удовлетворительные результаты1,
Значения коэффициента ф
Таблица 3
По ЕП|Зуальной харагстс- р истине в одо с то Eta По уклону глав- ного лога По визуальной ха- рактеристике водо- стока По уклону главного лога
рельеф водосбора д г’д' 1 рельеф водосбора 4 К' % 4
Плоский 0,015 I 0,005 Гористый 0,040 22 0,036
9 0,010 24 0,037
3 0,016 26 0,037
4 0,021 28 0,038
0,024 30 0,038
6 0,026 35 0,040
7 0,027 40 0,041
Равнинный 0,025 8 9 0,028 0,029 45 50 0,042 0,043
10 0,030 Горный 0,050 60 0,045
11 0,030 70 0,047
12 0,031 80 0,049
Холмистый 0,033 13 14 15 16 17 18 0,031 0,032 0,032 0,033 0,033 0,034 90 100 НО 120 .130 150 0,051 0,053 0,055 0,056 0,057 0,060
19 0,034
20 0,035
П р и м е ч а н и с. Коэффициент ф разрешается принимать по визуальной
характеристике водосбора лишь при предварительных изысканиях (в поле).
Как правило, коэффициент принимают в зависимости от уклона главного
t) IOj 1.
По упрощенной формуле Союздорнии 1963 г, расход
Q^(h--zYnF4<^ (7)
объем стока в тыс. м3
W=(h-z)Fb (8)
1 Расчет ливневого стока с малых водосбросов, Союздорнии, М., Изд-во,
«Транспорт», 1965.
где Q — максимальный ливневый расход воды, мъ1сек;
ф — морфологический коэффициент;
h — слой ливневого стока для рассматриваемого ливневого
района (см. ниже рис. 15), мм;
z — потеря в объеме ливневого стока, мм;
F — площадь водосборного бассейна, км2;
К — коэффициент, учитывающий шероховатость лога и скло-
нов (см. ниже таблицы 10, 11, 12);
у — коэффициент, учитывающий неравномерность выпаде-
ния осадков (см, ниже табл. 13);
б — коэффициент, учитывающий озерность бассейна (см.,
ниже табл. 14).
Коэффициент ф зависит от уклона главного лога, его
назначают по табл. 5; уклон /л принимают средним (как разница
между отметками водораздела н дном лога у сооружения, делен-
ная на все расстояние). Величину слоя ливневого стока
принимают по табл. 6 в зависимости от климатического ливнево-
го района, категории почв на впитываемость и вероятность пре-
Толщина слоя ливневого стока
Таблица 6
Вероятность превышения (ВП)Г %
3 2 1
№ района Категория почвы Повторяемость паводка 1 раз в
33 года 50 лет 100 лет
сдой hr
f
1 I 32 36 38
11 27 29 33
III 22 25 29
IV 17 19 22
V 0 0 6
1а 1 41 45 49-
II 34 40 45
ш 32 34 40
IV 24 26 ЗГ
V 10 14 18
V1 0 0 5
О Ан* 1 41 44 5й
11 35 39 46
111 30 36 40
IV 17 25 32
V 9 12 17
3 1 35 39 45
и 26 32 -36
III 20 25 30'.
IV 15 20 24-
Примечание, Данные по другим ливневым районам — см. [3]s
вышения расчетных максимальных расходов. Территория СССР
разбита на 14 ливневых районов (рис, 15). Категорию почв
по интенсивности впитывания устанавливают по табл.
7 по типу почвы (или покрытия) и определенному лабораторным
путем механическому составу. В условиях учебного проектирова-
ния тип почвы (грунта) указывается в задании.
Таблица 7
Категория почв по интенсивности впитывания
Почвы и покрытия Категория Почвы и покрытия Категория
Асфальтобетон, влаж- ная промерзшая почва, лед, скала без трещин, 1 Чернозем обычпый п южный, светло-каштано- вые н темно-каштановые
бетон ....... , I почвы, лесс, карбонатные IV
Гл и н а, такйр ы, моще - почвы . т
ные поверхности . . . . Суглинки, подзолы, подзолистые и серые леей 11 Супеси бурые и серо- бурые, пустынно-степные почвы, сероземы супесча- V
пые суглинки, тучные и суглинистые черноземы, ные и песчаные Пескиг гравий, рыхлые
сероземы, суглинистые и глинистые, арктические, тундровые и болотные почвы, сухая песчаная промерзшая почва , . . Ill каменные почвы .. . . . VI
Примечание. В засушливых районах (Астраханские степи, степи
Средней Азии, Монголия и др.) категорию почв можно понижать на единицу,
а в зоне муссонного климата — повышать на единицу.
Расчетную вероятность превышения паводков
(ВП) принимают в зависимости от категории проектируемой до-
роги и вида сооружения:
Мосты на дорогах 1—III категорий ,................
IV—V категорий ................
Трубы па дорогах 1 категории .....................
11—Ill категорий ................
IV—V категорий ..................
ВП
I %
2%
196
2%
3%
Вероятность превышения расчетных паводков выражена пери-
одом повторяемости, показывающим число лет, в течение которых
возможно выпадение ливня данной интенсивности (и соответству-
ющего паводка) один раз. Отсюда период повторяемости 1 :100
,(или 1%) показывает, что вероятность превышения расчетного
расхода на каждые 100 построенных сооружений будет на одном
сооружении в среднем один раз в год.
Величину слоя потерь z на смачивание расти-
тельности принимают равной: для густой травы и редкого
И
Vi
I
о
кустарника — 5 мм, для среднего леса, кустарника — 10 мм, гус-
того леса — 15 мм и для тайги — 20 мм.
Контуры водосборного бассейна находим по карте с горизон-
талями, очерчивая его по водораздельным линиям (рис. 16, а).
Согласно инструкции ВСН 63-61 п. 9 площадь водосборов F, как
правило, определяют ио картам, масштаб которых должен быть
таким, чтобы водосборы при трехстадийном проектировании име-
ли площадь на карте нс менее 5 см'2 для технических проектов и
Рис. 16. План бассейна стока
1 см2 для проектных заданий, а при двухстадийном проектирова-
нии обводимые площади должны быть не менее 5 см2. Пло-
щадь бассейна F может быть определена планиметром,
разбивкой на простейшие легко определимые геометрические
фигуры (рис. 16, б) или подсчетом количества клеток при на-
кладке кальки с контурами бассейнов на миллиметровую бума-
гу. При масштабе карты 1:10000 каждая клетка (1 с.к2')
миллиметровой бумаги составит 0,01 км2 или 100 клеток — 1 км2,
а при масштабе 1:25 000 соответственно 1 клетка — 0,0625 км2
и 16 клеток—1 км2. Значения (Л — г)™ и Fn приведены соот-
ветственно в таблицах 8 и 9.
Для получения величины К необходимо предварительно по
табл. 10 определить коэффициент гидравлической шеро-
ховатости русла тл и по табл. 11 коэффициент гидрав-
лической шероховатости склонов тс. Величина ко-
эффициента К дана в табл. 12.
Значения величины (й—з)";
Л—Z h— z (Л-г)т /z—z (й-г)т h—z (й-г)т ) h—z (л--)га
4 12 15 75 26 222 37 420 48
5 17 16 85 27 240 38 440 49 620
6 21 1.7 98 28 252 39 460 50 640
7 25 18 106 29 270 40 480 51 66 О1
8 31 19 , 118 30 290 41 ' 500 52 670
9 36 20 132 3! 305 42 520 53 690
10 42 21 144 32 320 43 530 54 710
11 47 22 160 33 340 44 540 55 730
12 56 23 174 34 360 45 560 56 750
1.3 61 24 190 35 385 46 580 57 770-
14 68 25 204 36 400 47 600 58 /УО
59 810
60 830
850
Примечание. Интерполяция
производится по линейному закону и в
целых числах.
Таблиц а 9'
Значения величины F"
i
/7Л1 F Рп Л" 1 Л Л"
0,1 0,2 2,2 2,2 4,4 3,8 9,0 6,8 25 1$
0,2 0,3 2,4 2,3 4,6 4,0 9,5 7,0 30 ' 15
0,3 0,4 2,6 2,5 4,8 4,1 10 7,3 35 16
0,5 0,6 2,8 2,6 5,0 4,2 11 7,9 40 17
0,7 0,8 3,0 2,8 5,5 4 „ о 12 8,4 45 18.
1,0 1.0 3,2 3,0 6,0 4,8 13 8,8 50 19
1,2 1,2 3,4 3,1 6, .5 5,2 14 9,3 60 21
1,4 1,4 3,6 3,3 7,0 5,5 15 9,7 70 23-
1,6 1,6 3,8 3,4 7,5 5,8 16 10 80 25-
1,8 1,8 4,0 3,6 8,0 6,1 18 п 90 27
2,0 2,0 4,2 3,7 8.5 6,5 20 12 100 23
Примечадие. Значения расхода следует проверять по натурным дан-
ным; при F> 50 проверка обязательна и должна быть предусмотрена в
программе изысканий.
Коэффициент гидравлической шероховатости русла
Характеристика русла п1л Характеристика рус.1!а !11л
Ровное земляное ложе Извилистое и заросшее ложе Сильно заросшее ложе 25 20 15 Русло в завалах, валу- ны, водокамениые селе- вые патоки То же, при грязекамен- ных селевых потоках . . 10 5
Таблица 11
Коэффициент гидравлической шероховатости склонов
Характеристика поверхности склонов
Растительный покров
весьма редкий или отсутст- вует обычный густой
Коэффициент ш
Невпитывающая поверхность (асфальтобе-
тон) ....................................
Укатанная спланированная поверхность . .
Поверхность, хорошо обработанная вспаш-
кой и боронованием; невспаханная; без кочек;
булыжная мостовая; поверхность в населенном
пункте с застройкой менее 20%............
Грубо обработанная поверхность, кочкова-
тая, глыбы, таежные завалы, а также поверх-
ность в населенных пунктах с застройкой бо-
лее 20%...................................
100
50
30
Таблица 12
Коэффициент, учитывающий шероховатости лога и склонов
Л/гс
ж.ч 100' 50 30 20 15 10 7 | 5 Коэффициент К
50 3,3 2,9 2,2 1,8 1,5 1,2 1,0 0,80
25 2,8. 2,2 1,7 1,4 1,2 1,1 0,00 0.75
20 2,5 1,9 1,6 1,4 1,2 1,0 0,80 0,70
15 2,2 1,7 1.4 1,2 1,1 0,9 0.75 0,65
10 1,7 1,5 1,2 1,0 0,9 0,8 0,70 0,60
5 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,60 0,55
Коэффициент неравномерности ливневых осад-
ков у определяют по табл, 13 при ширине или длине водосборно-
го бассейна Д свыше 5 км, в остальных случаях принимают рав-
ным 1. Величину Д определяют по карте как наибольшее рассто-
яние между границами водосбора. Наличие на водосборном
бассейне естественных озер или водоемов, огражденных капи-
тальными плотинами, учитывают в формуле сФока (7) понижаю-
Таблица 13
Коэффициент неравномерности распределения осадков
Наиоо.зьшая длина (или ширина) водосбора Д, км Дальний Восток, Черноморское побе- режье Кавкааа Сибирь. Европейская пасть СССР, Кавказ, Карпаты Степи и полупустыни
Коэффициент 7
5 1,00 0,99 0,97
10 0,98 0,94 0,82
15 0,92 0,81 0,54
щим коэффициентом б, определяемым по табл. 14 в зависимости
от места расположения озер па бассейне и процента озерности
(процента площади озер от общей площади бассейна). При от-
сутствии озер величину б принимают равной 1.
/ Таблица 14
Коэффициент учета озерности и заболоченности
Заболочен- ность води- Сб<фНОГО бассейн:!. % болот Озерность, %
0 2 6 10 15 20 и более
Коэффициент о
0 3 ю 30 60 100 1,00 0,95 0,87 0,71 0,58 0,47 0,79 0,77 0,72 0,62 0,52 0,43 0,59 0,58 0,56 0,50 0,43 0,36 0,48 0.47 0,45 0,41 0,36 0,3! 0,38 0,38 0,37 0,34 0,30 0,25 0,32 0,31 0,30 0,28 0,26 0,21
Полученный по формуле (7) расход ливневых вод не должен
быть больше полного стока, определяемого по формуле
Q^0,56 (й-д) F.
(91
Определение максимального расхода
от снегового стока
В центральных и северо-восточных частях европейской терри-
тории СССР расход от стока талых вод может оказаться больше
расхода от дождевого стока. Для малых водосборных бассейнов
решающим является не весь сток воды в снеге, который постепен-
но поступает с бассейна в течение нескольких суток, а одно из
наибольших дневных. Наибольшая интенсивность снеготаяния
наступает в 2 ч дня, «пик» паводка запаздывает и проходит
обычно вечером или ночью.
Расход Q (в мДсек) от снегового стока может быть определен
по формуле
) = сн>
4,5 (4+ т)
(10)
где — полный объем суточного стока, тыс. л/3;
т — время, час сдвига «пика» паводка против 2 ч дня, оп-
ределяемое по формуле (в ч)
т = 0,05т/о,
(И)
тп— время стекания водного потока по логу на каждый
километр длины лога (табл. 15), зависящее от вели-
чины расхода Q, среднего уклона лога щ и коэффи-
циента гидравлической шероховатости лога (см.
табл. 10);
Ло — расстояние центра тяжести площади бассейна до
сооружения (в кш); определяют в зависимости от
длины лога и конфигурации бассейна. Так, при
прямоугольном очертании это расстояние примерно
равно половине длины бассейна, т. е. Lo = ~ , при
прямоугольном очертании с основанием у трассы
Ао = -- > при треугольном очертании с вершиной
2L
у трассы Lrj = -у- ;
у — коэффициент, учитывающий неравномерность снего-
таяния, который зависит от ширины пли длины водо-
сбора — Д, но при Д больше 10 км; при Д= 12 км ко-
эффициент у = 0,95, с увеличением Д на каждые 2 км
величина у уменьшается на 0,05 (например, при Д =
—14 км у —0,90);
F — площадь водосборного бассейна, км2;
w — величина стока за 10 ч с 1 км2, определяемая по
табл. 16 в зависимости от принятой вероятности пре-
вышения паводка и снегового района, тыс. м3.
Скорость стекания потока по логу на 1 «лг длины лога
Средний уклон лога
2 3 5 7 15 20 30 40 60 100
<?3 п*’'- CU V ми“
10 37 33 27 24 21 18 16 14 12 11 8
20 32 27 22 20 17 15 14 12 10 9 /
50 25 22 18 16 14 12 11 9 8 7 ' г* 0
100 21 19 15 14 12 10 9 < 8 7 6 г 5
200 18 16 13 11 10 8 7 6 6 5 4
500 14 13 10 9 8 7 6 5 5 4 3
Таблица 16
Объем стока за 10 ч с 1 км-
В и, % Номер района снегового стока вп. % Номер района снегового стоки
1 О 3 4 1 2 3 4
объем , тыс. м э объем w ! тыс* м э
50 25 20 15 7 1 55 44 33 42
20 31 25 19 16 0,2 67 54 40 55
10 37 30 22 25 0J 72 58 43 60
3 44 36 26 30 0,01 87 Г 70 52 80
О 51 41 30 37 0 100 80 60 100
Районы снегового стока:
Район № 1, Северная граница — Каунас, Великие Луки, Мос-
ква, Горький, Казань, Свердловск, Тюмень, Новосибирск, южная
часть Байкала, район Яблонового и Станового хребтов, побере-
жье Охотского моря, Камчатка. Южная граница — Полтава, Лу-
ганск, южная часть Урала, Саяны, Алтай, Хамар-Дабан. Кроме
того, по нормам района № 1 можно временно рассчитывать гор-
ные районы Карпат, Кавказа, Средней Азии.
Район № 2. Северная граница до района № 3. Южная грани-
ца — до границы района № 1. Прибалтика, Ленинград.
Район № 3. К северу от устья р. Мезень и далее к востоку,
примерно, по Северному полярному кругу.
Район № 4. Сальские и Астраханские степи, южная Сибирь.
В граничных районах шириной до 200 км принимаются средние
значения ш.
Сравнив расходы от ливневых и талых вод, за расчетный при-
нимают больший.
Определение расчетного расхода при
аккумуляции воды перед сооружением
Вода, поступающая в единицу времени к водопропускному со-
оружению с водосборного бассейна, частично проходит через со-
оружение, а частично задерживается (аккумулируется) перед
ним, в результате чего перед насыпью образуется пруд, повыша-
ется уровень воды перед сооружением.
Аккумуляцию стока целесообразно учитывать:
а) при устройстве малых искусственных сооружений на рав-
нинных водотоках, имеющих сравнительно широкие разливы вы-
соких вод, развалистые русла и площади водосборного бассейна
до 10—15 км2-
б) при уклонах логов до 0,005;
в) при возможности уменьшения отверстия сооружения за
«чет уменьшения расчетных величин расходов воды на 20%.
Создание пруда перед сооружением может привести к сущест-
венному уменьшению наибольшего расхода воды, проходящей че-
рез сооружение.
По СН 200-62 при нормальных условиях эксплуатации допус-
,кается общее снижение расхода максимально в три раза, т. е.
расчетный расход для сооружения не должен быть меньше чем
-33% от расчетного расхода с водосбора.
Аккумуляцию стока не учитывают:
а) при расчетах отверстий средних и больших мостов;
б) при проходе трассы у населенных пунктов и по ценным
угодьям, затопление которых подпертыми водами половодий не-
допустимо;
в) при узких, сосредоточенных и беспойменных руслах водо-
токов, в том числе и при устройстве труб малых отверстий на ка-
навах с заглубленным руслом;
г) при проектировании железобетонных труб диаметром
0,75 м.
Как правило, расход с учетом аккумуляции воды перед соору-
жением определяют только для ливневого стока.
Расход с учетом аккумуляции воды перед сооружением (в
.м3/сек) определяют по следующей формуле:
=<у[ (12)
X ™ л / .
где Q— расход от ливневых вод, определенный по формуле
(П;
W%p— объем пруда перед сооружением, рекомендуется оп-
ределять по плану в горизонталях; тыс. м3. В простых
случаях можно применять формулу Л. Г. Кушнира
(1963 г.)
irnp = A(»^-cosa, (13)
где Япр — глубина воды перед сооружением, которой следует за-
даться, исходя из возможного затопления, я;
— площадь живого сечения на переходе при глубине
ЯПР, ж2;
Л — коэффициент, зависящий от Япр и ширины разлива
пруда В, принимаемый по табл. 17;
io-—уклон выше сооружения в пределах пруда, % о;
а — угол между трассой и нормалью к водотоку, град;
п —- показатель степени, принимаемый равным 3/4, если
выше сооружения водосбор нс пересекается другой
дорогой, задерживающей сток;. ц — 2/3, если выше со-
оружения водосбор пересекается дорогой; п — х12 —
при пересечении водосбора двумя и более дорогами:
— объем ливневого стока (в тыс. ж3), определяемый по
формуле
W^(h~z)Fr (8)
Обозначения прежние.
Значения коэффициента Л
Г а б л и а а 17
rl J 1 и л (Л>
вн А ВН д вн ВН А
1,00 0,50 0,70 0,42 т 0,45 0,33 0,20 0,20
0,00 0.48 0,65 0,40 0,40 0.31 0,15 0,16
0.85 0,47 0,60 0,39 0,35 ОО CD о о” 0,10 0,12
0,80 0,40 0,55 0.37 0,30 0,05 0,07
0,75 0,44 0,50 0.35 0,25 0,23 0 о
1 •
Табл и и а 18
Значения коэффициента а ч.'Ч ь
ГТ р W-'rp ^пр
л ^л а
0 1.0 0,25 0,65 0,55 0,36 0,80 0,15
0,05 о. 90 i 0,30 0,59 0. ( 0 0,32 0,85 0,12
0,10 0,83 1 0,35 1 0,55 0,65 0,27 0,90 0,07
0,15 0,76 ! 0, -10 ! 0,50 0,70 0,23 0,95 0,04
0,20 0.70 j| if 0,60 0,40 0, /5 0,19 1,0 0
Определив отношение—у—, можно по табл. П 5 установить ве-
/ IV по \ ' 4 ^-ОД Qq k' = сс(2 (в м3/сек)..
личину а — 1 — V Ид / и расчетный рас
Если уменьшение максимального расхода незначительно (при-
мерно менее чем на 20%), от аккумуляции воды перед сооруже-
нием можно отказаться, так как создание водоема перед соору-
жением может потребовать повышения бровки полотна и увели-
чения стоимости земляных работ.
Определение расчетного расхода
и отверстия сооружения через р. Каменку
Рассмотрим конкретный пример определения величины расчетного расхода
для искусственного сооружения через р. Каменку па ПК 29+60 проектируе-
мого участка дороги (см. рис. 11, основной ход). Предварительно определяем
основные исходные данные, необходимые для расчета.
Площадь водосборного бассейна находим по карте в горизонталях, очер-
чивая ее по водораздельным линиям (см. рис, 16, «). Величина площади бас-
сейна + --=1,7 oi2. Длина главного лога, измеренная по оси тальвега (пунктир-
ная линия на бассейне рис. 16, а) в масштабе карты равна + = 2,1 км. Рас-
стояние центра тяжести бассейна до сооружения определяем по плану бассей-
на в зависимости от его конфигурации.
При треугольном очертании бассейна
Средний уклон главного лога
повышенной точкой лога (158,00 л-1)
деленной на длину лога (2,1. км)
определяем по разности отметок между
н местом пересечения водотока (138,38 /и),
г л
158,00— 138,38
2100
- 0,009 = 9"Ai.i-
Уклон лога у сооружения Zo, необходимый для определенна бытовых усло-
вий водотока обычно вычисляют на участке 300 .и (200 м выше и 100 л ниже
сооружения); можно взять и другие расстояния, но с соотношением, примерно
равным 2:1. В нашем случае при отметках точек выше сооружения —
139,30 м и ниже сооружения 138,02 л уклон лога у сооружения
=
139,30 — 138,02
300
— 0,004 -= 4!>,(ill.
Значение морфологического коэффициента при среднем уклоне лога
i.i=009 определяем по таблице (см. табл. 5), имеем ф = (),029. Ливневый район
для большей части Украины — 2 (см. рис. 15); грунт поверхности бассейна,
как п по всей трассе (условно принят)— тяжелый суглинок, который отно-
сится к III категории почв на впитываемость (см. табл. 7). Расчетную вероят-
ность превышения (ВП) наводка для .мостов на дорогах Ш категории
принимаем 1 : 100 или 1%.
В соответствии с указанными исходными данными величину слоя ливне-
вого стока при ВП, равной 1 : 100, имеем h = 40 льч (см. табл, 6). Растительный
покров на бассейне, судя по карте, представляет собой мелкий лес и кустар-
ник, поэтому величину потерь z слоя стока, задержанного растительностью, при-
пзшасм равной 5 мм. Далее по табл. 8 находим (Л — z)m — (40—5 )r/i — 385
и по табл. 9 — -= 1,7г£ = 1,7
Так как русло рассматриваемого водотока представляет ровное земляное
ложе, коэффициент гидравлической шероховатости русла Шп —25 (см.
табл, 10), а коэффициент гидравлической шероховатости невспаханных скло-
нов с редким лесом ш(:—30 (см. табл. И). По данным характеристикам
гидравлической шероховатости находим коэффициент /<=1,7 (см. табл. 12),
51
Коэффициенты у ti 6 в нашем случае равны 1, так как расстояние центр®
тяжести бассейна до сооружения меньше L км, ширина и длина бассейна,
менее 5 км и озер в пределах площади, бассейна ист.
Максимальный ливневый расход определяем по упрощенной формуле (1)
Союздорнии 1963 г.
При вероятности превышения паводка ВП, равной 1 : 100 или 1%, имеем
Q, = ф (Л - ^тВ!1К^ = 0,029 (40 — 5)™ 1,7" X 1,0 =
= 0,029 X 385 X 1,7 X 1,7 X 1,0 = 32,24 м3[сек.
Расход не должен быть больше полного стока
Q1% =- 0,56 (й — г) F-- 0,56 (40 - 5) 1.7 — 33,3 м^сек.
Рассмотрим с н п ж с и н е расход а за счет аккумуляции.
По условиям рельефа местности в районе перехода через водоток созда-
ние пруда перед сооружением без затопления полезных угодий возможно-,
только с отметкой горизонта, не превышающей 140,00 м. Глубина пруда при.
этом ЯПр=1,б2 м, а ширина его 5 = 55 м (см. ниже рис. 18). Уклон лога выше,
сооружения в пределах пруда принимаем ранным 4%о. Площадь живого сече-
ния на переходе при треугольном сечении.
w 44, о
при П77Г " 72—’Т’Г7. ^’^5 п0 табл. 17 коэффициент /1 = 0,35.
ВН 55 X 1, и 2
Объем пруда по формуле (13) будет
I 62 I
Wnn = 0,35 X 44,5 X —— X 1,0 = 6,3 тыс. „и3.
4
Объем ливневого стока по формуле (8)
= (40 — 5) 1,7 X 1 ~ 59,5 тыс. л3.
1 (' 3
При отношении —- %1—. = n i по табл. 18 имеем
59,5
( №пр \’А
““'-nd =0'83-
Расход в сооружении при аккумуляции равен
QaK = aQ = 0,83 X 32,24 = 26,76 м3'сек.
Снижение максимального расхода составило всего 17%.
Таким образом, предусматривать аккумуляцию воды перед сооружением?
в данном случае нецелесообразно, поэтому расчетный расход от ливневых вод
принимаем равным Q = 32,24 м3/сек.
Установив величину расхода от ливневого стока, определяем расход от
снегового стока. В нашем примере при расчете отверстия через водоток в одной
из южных областей Украины (Одесская область) нет необходимости опреде
лять расход от снегового стока — он заведомо будет меньше ливневого. Пока-
жем это на нашем примере.
Расход от снегового стока находим по формуйте (10). В первую очередь,
определяем объем стока. Принимаем условно 1 снеговой район. При вероят-
ности превышения паводка 1 : 100 или 1% объем снегового стока с L км--
в сутки (за 10 ч) равен 55 тыс. лР (см. табл. 16), а со всего бассейна
]}7СН = 55X2=110 тыс. м3 в сутки.
Время стекания водного потока тл на каждый километр лога определяем
по табл. 15, принимая расход Q — 20 м3]сек. (близкий к ранее определенному
ливневому—-32 .ws/c£?«), средний уклон лога i.u = Ю%0 (близкий к 6i=9%0)
для ровного земляного русла (морфологический коэффициент 25) имеем
Тл^П ман[км.
Время сдвига «пика» паводка по формуле (11) при расстоянии центра,
тяжести водосбора до сооружения До = О,7 км
— 0,05тл/.о = 0,05 X 17 X 0,7 — 0,6 ч.
Расход О1 снегового стока
1ГСИ И0 . „ ,
Qpll —----~------— -----------— — а,3 л^;сек.
4,о (4 -и- т) 4,л (4 4- 0,6)
За расчетный принимаем ббльший расход, т. с. от ливневых вод, равный'
Q = 32,24 м?[сек.
Выбор типа сооружения
После того, как определен максимальный расход, необходимо
выбрать тип водопропускного сооружения, исходя из следующих
основных условий: надежность и долговечность сооружения в-
эксплуатации, минимальная стоимость сооружения; обеспечен-
ность водопропускной способности, минимальная высота насыпи;
минимальный срок строительства дороги, наличие необходимых
ресурсов; максимальная унификация размеров и отверстий.
Первостепенное значение имеет надежность и долговечность
сооружения в эксплуатации при минимальной стоимости строи-
тельства.
При проектировании малых сооружений во всех случаях сле-
дует стремиться к устройству труб в первую очередь круглых од-
ноочковых и многоочковых, как наименее трудоемких в строи-
тельстве. При равной пропускной способности трубы обычно де-
шевле мостов и требуют меньше материалов. Трубы имеют еще и
то преимущество, что при их применении сохраняется непрерыв-
ность земляного полотна и повышается безопасность движения
по дороге.
Вот почему в тальвегах с малыми расходами воды желатель-
но укладывать трубы, за исключением тех случаев, когда соору-
жение возводят на болоте или на водотоке с постоянным расхо-
дом воды зимой. На постоянных водотоках трубы можно приме-
нять при отсутствии наледиых явлений, в климатических районах
с январской изотермой не ниже 13° С, т. е. в южных районах
страны. Трубы в эксплуатации предпочтительнее по сравнению с
мостами особенно на участках дороги с вогнутым профилем. При
^аличии ледохода или корчехода применение труб ие допус-
кается.
При пересечении глубоких узких тальвегов и оврагов целесо-
образны напорные трубы, так как значительное повышение гори-
зонта водотока ие вызовет затопления близлежащих населенных,
пунктов и полезных угодий и не приведет к необходимости возве-
.дения высоких насыпей на большом протяжении. При мелких
тальвегах с пологими склонами предпочтительнее безнапорные и
полунапорные трубы, не вызывающие значительного увеличения
высоты насыпи. Подробнее о режимах протекания воды в трубах
сказано ниже при рассмотрении расчета труб.
Мосты проектируют в следующих случаях:
при пересечении периодически действующих водотоков с
большими расходами воды, пропустить которые трубы не могут;
при пересечении оросительных и осушительных каналов.
На водотоках, имеющих постоянный расход даже в зимнее
время при январской изотерме ниже --13°С, тоже рекомендуется
проектировать мосты, так как в случае промерзания водотока до
дна образовавшаяся наледь может закупорить трубу, повредить
или даже разрушить се. На постоянных водотоках и суходолах с
плошадыо водосбора 20 оР и более в дружную весну можно
ожидать ледоход, и в этих случаях необходимы мосты [3].
Если насыпь не достаточно высока для сооружения трубы или
моста на дорогах IV и V категории, применяют лоток. Расход во-
ды через лоток обычно не должен превышать 0,5 м^сек. При
очень малых расходах (меньше 0,25 лР/се«) допускается укладка
под насыпью дороги металлических цельнотянутых и асбоцемент-
ных труб без оголовков.
Для принятия решения о типе сооружения чере£ р. Каменка на ПК 29 + 50
(основной ход) при расчетном расходе’ QIOo=32,24 лб'/сек или Qsn=25,56 ж3/сек
в первую очередь рассматриваем возможность применения трубы. Ориентиро-
вочно определяем пропускную способность напорной трубы диаметром
</=1,5 м при скорости протекания 5 м/сек
ml -v 3,14 X 1 ,о~ X о о о '•’ •
и =w =2-—— -л—ы —’—— 8,8 м'Ч сек,
4 4 '
т. е, расчетный расход может с трудом быть пропущен трехочковой напорной
трубой диаметром 1,5 м или мостом.
В порядке вариантного проектирования приводим расчет отверстия моста
для пересечения водотока р. Каменка. Окончательное же решение относительно
типа моста или трубы может быть принято па основе экономического
сравнения.
Отверстия труб и .малых мостов определяем в зависимости от возможных
схем протекания потока, к тому же отверстия и высота мостов не связаны
между собой определенным соотношением, в то время как для типовых труб
такая связь строго фиксирована. Поэтому расчеты отверстий мостов и труб
рассматриваем раздельно.
Расчет отверстий малых мостов, т. е. при площади водосбор-
ного бассейна менее 100 км2, ведем в основном по схеме, рекомен-
дованной доц. Е. В. Крутецким [1] в такой последовательности;
а) определение бытовой глубины протекания воды в нестес-
ненном русле водотока;
б) установление схемы протекания воды под мостом;
’ Для варианта применения труб расход определен с ВП, равным 2%,
т, с. I : 50.
+4
в) определение величины отверстия моста;
г) уточнение расчетных данных применительно к типовым
размерам искусственных сооружений;
д) назначение высоты насыпи и высоты моста;
е) определение длины моста.
Определение бытовой глубины
в нестесненном русле водотока
Протекание воды под малым мостом, подходы к которому
стесняют водоток, может происходить по схемам свободного
и несвободного истечения (незатоплениого и затоплен-
ного водослива). Отнесение потока к одной из указанных схем
производят на основании сравнения бытово й г л у б и и ы hG),
т. е. глубины нестесненного потока, с полной критиче-
ской глубиной йкр, т. е. глубиной потока в подмостовом
сечении. Поэтому при расчете отверстий мостов необходимо пос-
ле определения величины расчетного расхода установить быто-
вые условия потока — глубину и скорость течения воды по таль-
вегу.
Бытовую глубину обычно определяют последовательным под-
бором положения ГВВ, что является наиболее трудоемкой час-
стью гидравлического расчета отверстия моста. Приводим упро-
щенный метод подбора бытовой глубины потока треугольного-
сечения (рис. 17). Если же русло имеет очертание трапеции или
многоугольника, то предварительно следует изменить попереч-
ное сечение, придав руслу очертание по треугольнику, стороны
которого примерно совпадают с контуром заданного русла.
В порядке первой прикидки бытовую глубину Л б (в м) опре -
деляют по эмпирической формуле
( j 4)
U5)
где 1\ — модуль расхода;
т— параметр, учитывающий значение коэффициента шеро
ховатости русла; в земляных руслах, в хороших уело
виях, частично заиосших, слабо извилистых т-
= 0,55, при засо-
ренных и зарос-
ших водотоках
т = 0,61;
i‘o — уклон лога у со-
оружения;
Q— расчетный расход,
м3/сек;
I — сумма котангенсов углов наклона поперечных склонов
живого сечения, определяемая по формуле
/ С + , (16)
Jjj I * 1<2 —' *0 ^1 ^2
где z‘j и Z2 — уклоны склонов лога.
Уровень воды при глубине наносим на чертеже попереч-
ного сечения водотока (см. рис. 17). Для данной глубины потока
определяем площадь живого сечения о/, смоченный (подводный)
периметр Д и гидравлический радиус R'. 1
Площадь живого сечения (в л?) определяем по формуле
(17)
где htj — бытовая глубина потока, м.
Смоченный периметр % при небольших уклонах поперечных
склонов живого сечения в расчетах принимают равным ширине
разлива водотока. При этом величину смоченного периметра
(в л/) определяют по формуле % = Ih^. При значительной крутизне
склонов живого сечения величина смоченного периметра может
быть определена по формуле
Х=Лб (V 1 -j-ctg3 a4-V ^4-ctg^8), (18)
гидравлический радиус (в лЛ /?=—.
1
При небольших уклонах поперечных склонов живого сечения
(19)
X 2
Бытовую скорость потока (в м/сек) определяют по формуле
Шези
'U0 = Ck/?Z0, (20)
где /0 — уклон лога у сооружения;
R — гидравлический радиус;
С — коэффициент, определяемый по Н. Н. Павловскому,
п
и — русловой коэффициент, определяемый по табл. 19 в за-
висимости от характера ложа водотока;
у — коэффициент степени
при R < 1,0 м, у ^1,5 V п-,
при /?> 1,0 м, у?=г1,ЗУ п.
Коэффициенты шероховатости русла
Значения коэффициентов
Характеристика русла
гг //
У
Искусственные русла
Очень гладкие стены: строганые доски, гладкая цементная штукатурка Гладкая стенка: нестроганные доски, бетонные и чугунные трубы, очень хорошее бетонирование Стенки средней гладкости, среднее бетонирова- ние • • 0,06 0,16 0,28 0.011 0,012 0,014 0,125—0,15® 0,142—0,16 0,154—0,178
Негладкие стенки: хорошая бутовая кладка, по- средственное бетонирование .... 0,46 0,017 0,167—0,200
Грубо отделанные стенки: грубая бутовая клад- ка, булыжная мостовая, каналы, высеченные н скале, плотные земляные стенки в хорошем со стоянии - 0,85 0,020 0,184—0,210
Земляные стенки в обычном состоянии . . . . 1,30 0,025 0,200—0,25®
Естественные русла Естественные земляные русла в очень хороших условиях — чистые, прямые, незаверенные. . . . 1,30 0,025 0,200.
Русла постоянных водотоков равнинного типа (большие и средние, реки) в благоприятных усло- виях ложа. Периодические водотоки при хорошем состоянии поверхности ложа . . 2,00 0,03.3 0,250
Сравнительно чистые русла постоянных равнин- ных водотоков в обычных условиях, извилистые, с некоторыми неправильностями н направлении струи или прямые, но с отмелями или промоинами, Земляные русла периодических водотоков в отно- сительно благоприятных условиях 2,75 0,040 0,258
Русла значительно засоренные, извилистые н ча- стично заросшие. Поймы сравнительно разработан- ные, покрытые травой, кустарником. Периодиче- ские водотоки, засоренные и заросшие 3,75 0,050 0,275
Сравнительно заросшие, неровные, плохо разра- ботанные поймы рек. Галечно-валунные русла гор- ного типа, порожистые участки равнинных рек. Сильно засоренные и извилистые периодические водотоки 5,50 0,067 Г 0,300
Реки и поймы, значительно заросшие (до 25%), с большими промоинами. Русла валунные горного типа . . ... . ..'. — . . .... . 7,00 0,080 0,333
Величина скоростной характеристики W= С V R в зависи-
мости от гидравлического радиуса и шероховатости русла дана
в табл, 20.
Бытовая скорость (в м/сек)
v0 = wVR- (21)
?. 57
Скоростная характеристика
7? Коэффициент шероховатости п
0,012 0,014 0,017 0,020 0^025 0,030 0,033 0,040 0,050
Величина г
0, 10 19,1 15,6 12,0 9,75 7,10 5,54 ! 5,60 4,45 3,36
0,12 21,4 17,6 13,6 11,1 8,14 6,3,6 6,40 5,10 3,86
0,14 23,6 19,5 15.1 12,4 9,15 7,19 7, 15 5,74 4,36
0,16 25,6 21,3 16,6 13,(5 10,1 7,98 7,90 6,32 4,85
0,18 27,8 23,0 17,9 14,8 11,0 8,76 8,60 6,90 6,80
0.20 29,8 24,8 21,6 16,() 12,0 9,54 9,27 7,50 5,75
0,22 31,8 26,4 20,8 /17,1 1 12,9 10,2 9( 95 8,04 6.19
0,24 33,4 27,8 22,0 13,7 10.9 10,(5 8,57 6.62
0,26 35,2 29, 4 23,2 ^9.3 14,5 11,7 11,2 9,12 7,04
0,28 37,0 30,8 24,0 720. 3 15,4 12,3 11,9 9,60 7,47
0,30 38,6 32,3 25,2 211% W, 2 13,1 12,5 10,4 7.88
0,32 40,2 33,6 26,8 22,2 17,0 13,7 13,1 10,7 8,27
0,34 41,8 35,1 27,9 23,2 17,8 14,4 13,7 11,2 8,67
0,35 43,4 36,4 29,0 24,2 18,6 15,0 14,2 11,7 9,05
0,38 44,8 37,6 30,1 25,2 19,3 15,7 14,8 12, 1 9,46
0,40 46,4 39,2 31,2 26,2 20,2 lt>,3 15,4 12,6 9,85
0.45 49.9 42.1 33,8 28,4 21,9 17,9 16.9 13,8 10,8
0,50 53,5 44,0 39,4 30,6 . 23.. 8 19,4 18,1 14,9 11.7
0,55 56,8 -18,0 39,0 32,6 25,6 20,8 19.4 16,0 12,6
0,60 60,2 51,0 41,4 34,8 27,3 22,4 20,6 17,0 13,5
0,65 63,1 57,3 43,6 36,8 29,0 23,8 22,0 18,1 14,3
0,70 66 1 об, 4 45,8 38,7 25,1 23,2 19,2 15,2
0,75 69 3 59,0 48,1 40,6 26,6 24,3 20,2 16,0
0,80 72^4 {>1 н 50,4 42,7 3%,9 28,0 25,4 21,2 16,8
0,85 75.1 64,3 52.6 44,5 3 j j 4 29,4 26.7 22.2 17,7
0,90 78,1 6б, 7 54,8 46,5 37,0 30,8 27,8 23,1 18,4
0,95 80,5 69,0 55,8 48,1 38,5 32,1 28,9 24,1 19,2
1,00 S3,3 71,4 58,8 50,0 40,0 33,3 30,0 2510 20,0
1,10 88.5 75,9 62,6 53', 4 42,8 35,7 32,2 26.8 21,6
1,20 93,6 80,5 66,4 ао,5 45,5 38,0 34,3 28,6 23,0
1,30 98,4 84,5 69,6 □9,4 48,0 40,1 36,3 30,5 24,5
1,40 103,0 88,5 73, 1 62,4 50,5 42,2 38,3 32,1 25,9
1,50 108,0 93,0 77,0 65,5 53,1 44,6 40.3 33,9 27,4
1,60 112,0 96, о 80.0 68,4 55,4 46,6 42,3 35,6 28,8
1,70 116 100 83,0 71.0 57,6 48,6 44,1 37,2 30,1
1,80 121 104 86,1 73,5 60,0 50,5 46,0 38,8 31,5
1, 90 125 108 89,4 76,4 62,4 52,6 48,0 40,5 32,9
2,00 129 111 92,1 78,9 64 т 5 54,4 49,8 42,0 34,2
2,10 133 115 95,4 81,6 66,7 56,5 51,5 43,5 35,6
2,20 137 118 98,1 81,1 68,9 58,4 53,4 45,0 36.8
2,30 141 122 101 81,9 71,1 60,4 55,0 46,8 38,1
2,40 145 125 104 89,1 73,3 62,0 57.0 48,2 39,4
2,50 148 129 106 91,5 75,1 63,8 о8,6 49,7 40.6
2,60 152 132 109 93,6 77,0 65,3 60,3 51,1 42,0
2,70 156 135 112 96,0 79,4 67,4 о2,0 52,6 43,1
2,80 159 138 1.15 98,5 81,4 69,0 63,5 54,2 44,4
2,90 163 141 117 101 83,0 70,9 65,1 55,5 45,6
3,00 166 144 120 ЮЗ 85,1 72,6 66,8 57,0 46,9
Получив значение площади живого сечения со7 и бытовой
скорости Vq при глубине Аб , определяют расход по формуле
(22)
Полученный расход сравнивают с расчетным, и, если он
отличается от расчетного не более чем на 5%, величины бытовой
глубины Ад и бытовой скорости Vo принимают к расчету. Если
разница Q —Q'>0,05Q, задаются новым значением Аб".
Доцент Я. В. Хомяк1 рекомендует следующий упрощенный
метод подбора бытовой глубины, если при первом расчете полу-
ченный расход Q отличается от расчетного больше чем на 5%.
1) задаются произвольно новой величиной Аб и вышеприве-
денным методом определяют расход Q"-,
2) определяют гидравлический показатель русла
SO'- -'8 0" ; (2Д
1g — 1g
3) определяют бытовую глубину протекания воды в
водотока по формуле
1
где Q —расчетный расход;
Q' и Q" — расходы, полученные по значениям /г^ и Аб";
4) по полученной величине Ад производится поверочный
расчет Q.
При определении расхода по полученной таким путем быто-
вой глубине Аб расхождение с величиной расчетного расхода
обычно ие превышает 5%.
В рассматриваемом примере водоток р. Каменка на П1\ 294-50 (основной
ход) имеет живое сечение треугольного очертания. По отметкам, и расстояниям,
указанным па живом сечении водотока (рис. 18), определяем величину уклонов
левого и правого склонов:
С = жотщзов 0.054=540/№
,2 = Я,- Ч, _ 140,0^.138,38_0;065 = 65„
/о 25
J у —L ~ 1 । * до д
z‘i ’ 12 0,054 0,065 ”
1 Я. В. Хомяк. Пдравл1чш розрахунки малих moctIb i дорожник труб..
Видавництво Кдйвського ушверсятсту, 1961.
Модуль расхода при 32,24 м^сек, и уклоне лога у сооружения /=4%о=
— 0,004 согласно формуле (15) имеем
jr^ 32,24 i
/< = ——-— ~5И>/ м":сек.
У 0,004
Приняв параметр для земляного русла в относительно хороших условиях
№0,55, определяем в порядке первого приближения глубину нестесненного
потока h б по формуле(14)
f 511,7
У “0,551/ ——«1,35,^.
у оо, У
Рис. 18. Поперечное се-
чение водотока на ПК
29 + 50 (основной ход)
Площадь живого сечения по формуле (17) равна
« == “ X 33,9 X 1,353 = 30,8 м2.
Гидравлический радиус по формуле (19)
R' = -/3-- = 0,675 м.
При гидравлическом радиусе /?/=0,675 м и коэффициенте шероховатости
Руслан -'0,04 скоростная характеристика W ~ 18,6 (см. табл. 20), При укло-
не лога у сооружения ф = 4° Дю = 0,004 величина V г0 -= У0,004 = 0,063.
Бытовая скорость по формуле (21)
Ug 18,6 X 0,063 = 1,17 м/сек.
Расход, соответствующий бытовой глубине h[y 1,35 м, по формуле (22)
Q' = 30,8 X 1,17 = 36,04 м^сек.
36.04 — 32,24
Так как полученный расход отличается от расчетного на ’ ------
32,24
х 100 12 > 5%} задаемся новой величиной бытовой глубины
— 1,25 м.
Аналогичным путем устанавливаем, что при дайной глубине площадь жи-
вого сечения = 26,4 м2, R’' = 0,62 м, 117^17,5 MjceK, =1,1 м/сек
и расход $" = 29,1 м2!сек. Полученный
29,10
расход отличается от расчетного на
100 « 10 > 5% .
Теперь определяем гидравлический показатель русла х по формуле (23)
__ 1g 36,04 - 1g29,1 1,56- 1,47 3
Х lg 1,35 — 1g 1,25 0,13 — 0,10
по формуле (24) бытовая глубина
, 1 or /32,24А1/з , о
Лб~ ’35(зб,04) ~ ’3 ’
1 g h „=1 g 1,35+1232ДДД83М4 = о, 1 з + J-X.-yX = о, 113.
3 3
Действительно, при бытовой глубине Нв = 1,3 м имеем <л"' = 28,7 м2,
у'" =44,1 м, = 0,65 м, Wm = 18,1 .w/ce/q v'” = 1,14 м'сек
,и Qw — 28,7 X 1,14 = 32,7 м’’:сек, отличающийся от расчетного на
32,70 — 32,24
32,24
X 100 = 1,4 < 5%
Установление схемы протекания воды под
мостом
Под малым мостом вода может протекать по схемам сво-
бодного (незатоплеиного) или несвободного (затоплен-
ного) истечения. На основании сравнения бытовой глубины Л6,
Рис. 19. Схемы протекания воды в русле:
а — до постройки моста; б — после постройки моста по схеме свобод-
ного истечения (незатоплеиного водослива); в —то же, но схеме не-
свободного истечения (затопленного водослива)
т. е. глубины нестесненного потока (рис. 19,а) с полной крити-
ческой глубиной Л1;, т. е. глубиной потока в подмостовом сече-
нии, поток относят к одной из указанных схем.
^Критическую глубину потока (в м) определяют но формуле
“удоп
(25)
где г'доп—допускаемая скорость (при критической глубине),ко-
торой задаются в зависимости от рода грунта или
целесообразного в данных условиях метода укрепле-
ния русла (табл, 21), л/./сек;
а — корректив скорости, обычно равный 1,0—1,1; при
расчетах часто принимают «=1,0;
g —ускорение силы тяжести, равное 9,81 лг/сек2.
Упрощенно критическую глубину определяют по формуле
// 0, 1 Т1ДОП-
Проф. Ю. Н. Дадснковым (см. табл. 21) даны допустимые
средние (в сечении) скорости движения воды для разных грун-
тов и типов укреплений в зависимости от средних глубин потока.
Табличные значения допустимых средних скоростей не интерпо-
лируют. При промежуточных глубинах водотока значения ско-
ростей принимают по бытовой глубине.
Для прямоугольных и широких трапецеидальных русел сред-
няя критическая глубина /щ ср. и полная критическая глубина
йк совпадают или различаются на незначительную величину.
При глубоком трапецеидальном сечении подмостового потока
полную критическую глубину определяют по формуле
2 т
где В1;—ширина потока под мостом по свободной поверхности;
т — коэффициент откоса конусов.
На постоянных водотоках с крутыми склонами русла, где
невозможно применить каменную наброску, допускаемую ско-
рость принимают без укрепления с учетом рода грунта русла.
При невозможности укрепления русла и повышения скорости
против бытовой отверстие моста не рассчитывают, а мост про-
ектируют перекрывающим все зеркало потока при расчетном
расходе; критическая глубина принимается при этом равной
бытовой, т. е. /z:,.=A5.
При Ас, < 1,3/щ имеет место свободное истечение или пеза-
топленный водослив (рис. 19,6); при Ло ^1,3/щ— истечение пс>
свободное или затопленный водослив (см. рис. 19, е).
В нашем примере, приняв укрепление русла в гиде каменной наброска гл
булыжного камня средней крупности размером 10—15 елд при средней глубшю-
потока 1,0 лд т. е, близкой к бытовой — 1,3 л, неразмывающая средняя ско-
рость (по табл. 21) будет Удоп^З.О л;/сек. Глубина потока в сооружении —
критическая глубина по формуле (25)
о. пз
=дшщ_ —q 92 м.
k 9,81
Так как бытовая глубина = 1,3 -V. больше 1,3 Л.к = 1,3 X 0,92= 1,2 м
то принимаем схему несвободного истечения, т. с. затопленный водослив.
Допускаемые средние скорости в естественных руслах
и при укреплениях разных типов
Средняя глубина потока, jt
Грунт тки укрепления ОДО 1,0 2.0 3,0
Допускаемые скорости, At ice t
Малодлсткые глины н су- глинки . 0,35 0,40 0,50
0,46
Сред^еплстмые глины к суглинки 0,70 0,85 0,95 1,10
Плотные глины и суглинки м' Очень плотные глины и 1,00 1,20 1.40 1,50
суглинки 1,40 1,70 1,90 2,10
Лессовые грунты средней плотности (непросадочные) 0.60 0,70 0,80 0,85
Дери плашмя на плотном 0,80 1,20 1,40
основании 1,30
Дерк свежий в стенку Свежие хворостяные по- 1,50 1,80 2,00 2,20
5<рытия и хворостяные крею ления 1,80 2,20 2,50 2,70
Одиночная мостовая кз булыжника размером около 2,2—2,5 3,5-4,0 3,8-4,3
20 см . 3,0—3,5
Двойная мостовая из бю 4,6-5,4
.лыжника 3,1—3,6 3,7-4,3 4,3—5,0
Камеитея наброска из бу- лыжного или рваного камка 1,8—3,15 2,20—3,40 2,50—3,90 2,80—4,20
Кладка из кирпича на це- ментном растворе 1,6 2,0 2,3 2,5
Бутоная кладка из камня, малой прочности па цемент- ном растворе 2,9 3,5 4,0 4,4
То ?кс, из средней лрочнсстн 5,8 7,0 8Д 8,7
Кладка нз клинкера на дю mohthgм раст воре Ш 8,5 9,8 11,0
Деревянные лотки .... Бетон к железобетон с. це- ментной штукатуркой при тщательном Ешпо.чяешщ ра- бот и при марках бетона от <10 до 256 10,0 10,0 12,0 14,0
4,2—7,5 5,0—9,0 5,7—10,0 6,2-11,0
Определение величины отверстия моста
При свободном истечении (см. рис. 19) отверстие
моста (в л*) определяют по формуле
= (27)
6”ло,,
где Q — расчетный расход, м3/сек;
е — коэффициент сжатия потока, возникающего у входа
в сооружении при переформировании стесненного по-
тока; зависит от формы входа в сооружение (формы
устоев) при обычных конусах е —0,9, при устоях с от-
косными крыльями е = 0,85;
^доп — скорость при критической глубине, которая прини-
мается равной допускаемой (см. табл. 21) для укреп-
ленного или неукрепленного подмостового русла,
м/сек.
В этом случае отверстие считается по свободной поверхности
воды в сооружении. При трапецеидальном сечении потока и
опорах с конусами ширину потока по дну определяют по фор-
муле
Ь{ = В —
А ГС J
где т— коэффициент крутизны откоса (обычно тп=1,5).
Глубину потока перед сооружением — подпор Н (в м) опре-
деляют по формуле
2
+ (28)
где —критическая глубина, м;
Ф — коэффициент скорости, зависящий от устройства входа
потока (формы опор) под мостом и при устоях с обыч-
ными конусами и с откосными крыльями <р = 0,9;
—подмостовая скорость, см. формулу (32) ниже, м/сек.
При расчете отверстия по схеме несвободного
истечения (затопленного водослива) глубину потока под
мостом, т. е. критическую глубину принимают равной бытовой.
Расчетная формула для определения величины отверстия будет
Вор = Т - - , (29)
где BGTi — отверстие сооружения по средней линии, т. е. на по-
ловине глубины Лб, м;
h5 — бытовая глубина потока, лц
Одоп — допускаемая скорость под мостом, (см. табл. 21),
м/сек.
Ширина потока по дну (в м) при трапецеидальном сечении
b~Bcr,-~mh6.
Ч|_| ч_/
(30)
Глубина потока перед мостом (в м)
H = +
(31)
Величину скорости потока под мостом ом определяют по фор-
муле (33).
Обычно иа дорогах применяют малые мосты по типовым про-
ектам. Поэтому полученная расчетом величина отверстия округ-
ляется до типового размера 5М, из действующих типовых проек-
тов (табл. 22).
Таблица 22
Основные размеры типовых пролетных строений мостов
Продет в свету, JE Длина пролет- ного строения, я Строительная высота, я Высота балок, м Длина пролет- ного строения, м Высота балок, я
плитных балочных
Балки с каркасной арматурой Унифицированные сборные
(вып. 56 доб., СДП) пролетные строения
7,5 8,66 0,86 0,70 6,0 0,30
10,0 11,36 0,06 0,80
12,5 14,06 1,01 0,85 9,0 0,45 -
15,0 16,76 1,16 1,00
20,0 22,16 1,40 1,25 12,0 0,60 0.90
15,0 0,60 0,90
Балки с натяжением. пучковой
арматуры до бетонирования 18.0 0,75 0,90
(вып. 122, СДП)
10,0 11,36 1.01 0.85 24,0 -— 1,20
12,5 15,0 14,06 16,76 1,01 1,16 0,85 1,00 33,0 1,50
20,0 22,16 1,36 1,20 42,0 2,10
Балки ? предварительно
напряженной арматурои (вып. 123, СДП) Сборные плитные пролетные строения
12,5 14,06 1,15 1,00 (5—04—145 Белгппродор)
15.0 16,76 1,15 1 до 3,0 0,30
20,0 22.16 1.36 1,20
Балки без диафрагм с натяжением арматуры 6,0 0,45
после оенгони раваная
15,0 20,0 16,76 1,10 0,95
22,16 1,40 1,25 1 [
3 — 2070
Уточнение расчетных данных
После нахождения отверстия Вя уточняют расчетные данные.
Скорость в сооружении (в м/сек) определяют ио формулам:
при свободном истечении
= ^доп ~~ , (32)
У
при несвободном истечении
^=^-7- . (33)
’Л
Уточненная глубина воды (в л) в сооружении:
при свободном истечении
v2
Ам =— =0, 102тум,
g
при несвободном истечении нм = об.
Глубину потока перед мостом для уточненных значений кри-
тической глубины и скоростей пересчитывают по формулам (28)
и (31).
Для выбора типа моста и установления количества пролетов
предварительно рассматривают несколько вариантов конструк-
ции, по которым устанавливают высоту и длину моста (см. ниже
табл. 23).
Назначение высоты насыпи и моста
Наименьшую высоту (в м) моста (рис. 20) опре-
деляют по формуле
+ z + (34)
Рис. 20. Схема малого моста
где Н—глубина потока перед мостом, ж;
г — возвышение низа пролетного строения над подпорным
горизонтом, которое иа суходолах, несудоходных и не-
сплавных реках принимают равным 0,5 м, над наивыс-
шим уровнем ледохода — 0,75 м, при наличии корчехо-
да— 1,0 ж;
К — к он ст р у кти вн а я вы-
сота моста от низа
пролетного строения
до проезжей части по
оси моста (см.
табл. 22).
М и и и м а л ь н а я отм е т-
к а бровки земляного
полотна у моста (конт-
рольная отметка) равна сумме
отметки наинизшей точки лога и высоты моста Ям (по оси до-
роги) за вычетом стрелы подъема f дорожного полотна (рис. 21).
Рис. 21. Поперечный разрез дорожного полотна
Длину моста (в ж) в зависимости от его конструкции
определяют по следующим формулам:
при устоях с обратными стенками (рис. 22, а)
£м — В 4"д'-j-2/?-j-2ty, (35)
где В — отверстие моста, ж;
т — коэффициент крутизны откоса конусов;
Ям —высота моста, считая от дна или уровня межени \ м;
— сумма ширин промежуточных опор, я;
р—-расстояние от передней грани устоя до основания кону-
са, принимаемое обычно равным не меиее 0,1 я;
q — расстояние от задней грани устоя до вершины откоса
конуса, принимаемое равным не менее 0,15 ж.
Рис. 22. Схемы моста
При обсыпных опорах (рис. 22, б) сечение под мостом трапе-
цеидальное и длина моста:
при свободном истечении
Д, = В + 2лг(Ям-Ли) + 2а' + 27> (36)
при несвободном истечении
Л„=5ср4-2тЩ,--уН£У + 2?, (37)
\ £ /
где йм —глубина потока под мостом, я;
<7 — расстояние от вершины конуса до начала моста, опре-
деляемое по проекту моста и равное 0,75—1,00 м.
1 Если при нанесении проектной линии высота моста увеличивается, то
длину моста определяют но увеличенной высоте, которая должна быть взята
из продольного профиля.
.’И1
Продольный развез
вариант № 2
Н----------*--------- 18,0Ц
Вариант №3
600
600
^539
7 <я*т«д^ |
Задорная
' станка у4
о
Е ^0 i (••. •.••.•
on. 1 ^"Оп г {j'On з
*
Рис. 23. Варианты моста
В нашем примере при укреплении каменной наброской и допускаемой ско-
рости Одом = 3,0 м!сек, истечение несвободное. Рассмотрим разные варианты
конструкций моста, для которых определим отверстие В, высоты Ям, длину LM
для выяснения оптимального решения,
Вариант № I. Мост с пролетным строением из сборных составных ба-
лок длиной по 7,5 м с каркасной арматурой (выпуск 56, Союздорпроект) на
свайных опорах с обсыпными устоями (рис, 23).
Значения коэффициентов е=0,90 и <р=0,90.
Отверстие моста по формуле (29)
Q 32,24
0,9 X I г 3 X 3,0
= 9,2 м\
глубина потока перед мостом по формуле (31)
Н = /гб + 0,05
^дотт
= 1,3 + 0,5 х
^-.,86 м
0,93
Поскольку мост с конусами, то сечение трапецеидальное и при несвобод-
ном истечении отверстие считается равным средней линии трапеции. Глубина
потока в сооружении АМ = /4Д = 1,3 м. Отверстие по дну при откосах конуса
1 : 1,5' будет ориентировочно равно b-i — Вср— = 9,2 — 1,5 X 1,3 = 7,25
Запас от низа пролетного строения до подпертого уровня воды 2=0,5 м.
Строительная высота моста принята по типовому проекту (см. табл. 22)
/( = 0,7 м. Тогда возвышение бровки полотна над дном укрепленного лотка
будет равно 1,86+0,50-1-0,70=3,06 м. Длина моста поверху равна /м = Ьг +
+ 2m//M -\-2q = 7.25 + 2 X 1,5 X 3,06 + 2 X 1.00 = 17,43 м.
Можно принять двухпролетный мост 2X7,5 м с общей длиной 2X8,66 =
= 17,32 м.
Вариант №2, Мост с применением унифицированных сборных пролет-
ных строений на свайных опорах по типовому проекту (см. рис. 23) при
скорости Ндоп = 3 м[сек, несвободное истечение как и в варианте № 1,
отверстие Вср=9,2 лг, отверстие по дну Д=7,25 м, глубина подпертой воды
//=1,86 л/,
Приняв пролеты с общей длиной плиты по 6,0 м, при строительной высоте
0,3 м минимальная высота насыпи будет 1,86+0,5+0,3=2,66 ли Длина моста
поверху с учетом промежуточных опор 7,25 + 2X1,5X2,66 + 2X0,35+2X1,0=
= 17,93 м.
Необходимо три пролета по 6,0 м с общей длиной моста 18,04 м и
зазорах по 2 см.
Вариант № 3. Мост с плитным пролетным строением па свайных опо-
рах с заборными стенками по типовому проекту Белгипродора 1 (см. рис. 23)
при скорости г»Доп=3 м!сек,, Д; = 0,92 м, несвободное истечение. Коэффициенты
£ = 0,85 и ср = 0,90.
q 32,24 ___q 71 .
Отверстие 13 — - „ — У,/ 1 М.
и, о,э X 1,3 X 3, о
Приняв двухпролетный плитный мост 2X6,0 м, имеем отверстие согласно
типовому проекту 2x5,64= 11,28 м. Подмостовая скорость, уточненная при
данной величине отверстия по формуле (33),
^м = 3;0 X
9,7! о ,
-----= 2.61 мсек,
11,28
глубина воды перед сооружением по формуле (31)
/7 = 1,3X0,05 X
2,612
0,92
— 1,73 м.
При зазоре 2=0,5 м и высоте балки (плиты) Л”=0,45 м минимальная вы-
сота насыпи //м = 1,73+0,50+0,45=2,68 м.
Так как отверстие моста при наличии заборных стенок имеет прямоуголь-
ное очертание, длина моста не зависит от его высоты и равна в нашем примере
по типовому проекту /м = 12,38 м.
Вариант № 4. Мост без укрепления русла с допускаемой скоростью,
равной бытовой ^доп = = 1.14 (см. определение бытовых элементов
водотока), при несвободном истечении /гк = = 1,3 м. Принимаем, как и в
варианте № 1, пролетное строение из сборных составных балок с каркасной
арматурой (выпуск 56, Союздорпроект) на свайных опорах, Коэффициенты е
н <р равны 0,9, а величина отверстия
Вср —
32.24
0,9 X 1.3Х 1,14
= 24,0 м,
1 Типовой проект 5-04-145 «Сооружения на автомобильных дорогах. Же-
лезобетонные сборные плитные мосты на свайных опорах», разработанный
Белгипродором в 1962 г.
глубина воды перед сооружением
Я = 1,3 + 0,05 X
Наименьшая высота насыпи при балке высотой 0,80 я и пролетом в свету
10 я будет
Z4 = 1,38 + 0,50 + 0,80 = 2,68 ж.
Отверстие по дну 24,0—1,5X1,3=22.05 я; длина моста поверху с учетом
промежуточных опор 22,05 + 2X1,5X2,68 + 2x0.35 + 2X1,00 = 32,74 я. Необхо-
димо три пролета по 10 я длиной 3X11,36=34,08 я.
Результаты расчетов сведены в табл, 23, Как следует из данных таблицы,
наиболее рациональным является третий вариант — двухпролетный плитный
мост 2x6,0 я системы Белгипродора на свайных опорах с заборными стенка-
ми, у которого наименьшая из сравниваемых вариантов длина поверху 12,38 м
при наименьшей высоте насыпи — 2,68 л-t. Для данного варианта и определяем
основные контрольные отметки: отметку бровки насыпи у моста и на под-
ходах к нему,
Таблица 23
Сводные данные по вариантам моста
№ варианта 1 Пролетное строение моста Опоры Jf on * 0 Наименьшая высота насы- пи. Длина моста : поверху, м PcjKJlM водотока
1 Сборные сос- тавные балки с каркасной арма- турой, 2x7,5 я Свайные 7,25 3,0 3,06 17,32 Несвобод- ное истече- ние
2 Плитное унифи- цированное, 3x6,0 я То же 7,25 3,0 2,66 18,04 То же
3 Плитное систе- мы Белгипродора, 2X6,0 я Свайные с заборными стенками 11,28 3,0 2,68 12,38 и
4 Сборные сос- тавные балки с каркасной арма- турой, ЗхЮ.лг Свайные 22,05 1,14 2,68 34,08 4 л
При глубине воды перед сооружением И—1,73 я (см, расчет по варианту
№ 3) отметка горизонта подпертой воды ГПВ равна отметке лога (138,38 м)
плюс Я, т. е. 138,38+1,73=140,11 я. Эту величину указывают в продольном
профиле на выноске у сооружения (см. рис, 11).
Прибавив в отметке ГПВ зазор под мостом Z = 0,5 л-t и полную строитель-
ную высоту, включающую высоту балки 0,45 я и толщину покрытия, гидро-
изоляции со сточным треугольником, согласно типовому проекту1 0,11 я,
т. е, 0,45+0,11=0,56 я, получаем отметку верха проезжей части по осн
моста — 140,11 + 0,50 + 0,56 = 141,17 я.
1 Толщина асфальтобетона 5 см, защитного слоя 3 см, гидроизоляции 1 см
и сточного треугольника 1—1,5 см.
Отметку бровки земляного полотна у моста (контрольную отметку’; опре-
деляем вычитанием из отметки по оси величины стрелки f, определяс мой по
формуле (38), В нашем примере при ширине проезжей части 6=7,0 м, обочины
а=2,5 м и их поперечных уклонах соответственно (‘1 = 20%о и /2=4С%0 (см.
рис. 21) стрела выпуклости
~Л 4~аЧ-. (38)
&
т. е. “7X0,024-2,5X0,04=0,17 м.
£
Отметка бровки насыпи равна 141,17—0,17=141,00 м, Минимальная отмет-
ка бровки насыпи на подходах к мосту равна отметке подпорного горизонта
140,11 м плюс требуемое по СНиП П-Д.7-62 превышение бровки над ГПВ
0,50 м, т. е. 140,11+0,50=140,61 м,
В приложении 2 приведен бланк расчета отверстия моста через малый
водоток.
Расчет других мостов на рассматриваемых вариантах трассы произведен
аналогичным методом,-Расчетные данные см. ниже.
Расчет отверстий водопропускных труб
При расчетных расходах водотока до 60—80 м^сек, водопро-
пускные трубы — основной вид малых искусственных сооруже-
ний па автомобильных дорогах. Водопропускные дорожные тру-
бы применяют круглого, прямоугольного, реже овоидальиого се-
чения. Типовые круглые железобетонные трубы имеют отверстие
диаметром 0,75; 1,0; 1,25; 1,5; и 2,0 м. Отверстия прямоугольных
и овоидальиых труб 1,0; 1,25; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0 м.
Согласно СН 200-62 [25] отверстие (и высота в свету) труб
назначают, как правило, ие менее 1,0 м, а при длине трубы свыше
20 м — не менее 1,25 м. Под насыпями иа автомобильных дорогах
II, III, IV и V категорий можно применять трубы отверстием 1,0м
при длине не свыше 30 ж и отверстием 0,75 м при длине не свыше
15 м, а на съездах — отверстием 0,5 м.
Отверстия дорожных труб рассчитывают на пропуск расходов
воды с вероятностью превышения паводка ВП на дорогах I кате-
гории 1 : 100, II и III категорий 1 :50, IV и V категорий 1 :33.
При расчетном расходе менее 0,4 м^сек, принимают без расчета
трубу диаметром 0,75 м при длине ее менее 15 м и диаметром
1,0 м при длине более 15 м.
Как известно, различают режимы протекания воды в трубах:
безнапорный, полунапорный и напорный.
Особенность безнапорного режима — протекание пото-
ка со свободной поверхностью на всем протяжении трубы (рис.
24, а). Над поверхностью воды у входа имеется некоторый зазор.
Труба работает аналогично водосливу с широким порогом. Та-
кие трубы укладывают по уклону (г'о) местности. Если этот
уклон будет меньше критического (табл. 24) в два и более раза,
то надо вводить поправку в подпор, равную ДЯ=/(д- — г0),
где I—длина трубы по подошве насыпи.
Рис. 24. Схема протекания воды в трубах
Полунапорным называется такой режим протекания, при
котором вход затоплен, а труба работает неполным сечением
(рис. 24,6). Глубина воды перед сооружением Н больше 1,2/гт,
где Лт— высота трубы.
Таблица 24 Таблица 2э Критические уклоны для труб Уклоны трения для труб
Отверстие, м Уклоны для труб Круглые трубы Прямоугольные трубы
круглых Диаметр, прямоугольных Уклон тре- ни Я, Отверстие, в м Уклон тре- ния,
1—1,25 1.5—2 3 4 При н всем прот ды перед уклона тр 0,007 0,006 [ а п о р н о л яженкн тр; входом // ения (та 0,009 1,00 0,008 1.25 0,007 1,50 0,006 2,00 I режиме вход зат /ба работает полны 1,4 Лт. Уклон тру бл. 25). 0.035 0,026 0,021 0,015 ь оплен (р м сеченг бы долж 2,50 3.00 2,00 : 5,(41 1 )Ис. 24, в [ем. Глу? ен быть С, 011 0,008 0.005 0,095 ) и на мгна во- меньше
Если уклон трубы zT>/w, то труба не будет работать полным
сечением. При уклоне трубы для преодоления трения и
сохранения пропускной способности необходимо увеличить вели-
чину напора на величину
ДЯ=П(/та-/т),
где I — длина трубы;
Д.,— уклон трения (см. табл. 25);
ZT — уклон трубы (уклон лога у сооружения Д).
Отверстия труб можно определить по приведенным в реко-
мендуемой литературе [5, 14] формулам или по таблицам про-
пускной способности труб.
В табл. 26 даны пропускные способности одноочковых круг-
лых труб разных типовых диаметров d, величины подпоров, т. е.
глубин воды перед сооружением И, и скоростей в сооружении v.
Значения Н и v даны для пропуска расчетного расхода, указан-
ного в первой и последней колонках. При применении двухочко-
вых или многоочковых труб значения И и v определяют для со-
ответственно уменьшенного расхода. Например, при двухочковой
трубе расчетный расход делится на 2, при трехочковой — на 3
и т. д.
В табл. 27 даны пропускные способности прямоугольных труб
разной высоты отверстием в 1 .и и соответствующие величины
подпоров И и скоростей и. При увеличении отверстия трубы рас-
четный расход делят на соответствующую величину.
При подборе отверстий труб скорость v желательно прини-
мать не более 6 м/сек, так как на выходе за трубой скорость уве-
личивается в 1,4—1,5 раза.
Рис. 25. Типы оголовков труб
Величины подпоров и скоростей зависят от типа оголовков
трубы. Различают необтекаемые—1 тип, к которым отно-
сят портальные (рис. 25, а), раструбные (рис. 25,6), воротнико-
вые (рис. 25, в), и обтекаемые — II тип (рис. 25, г). Пор-
тальные оголовки применяют только при малых диаметрах труб
0,75 .л и 0,50 м (на съездах). При диаметрах труб 1,0 м и более
применяют раструбные, воротниковые или обтекаемые оголовки,
последние преимущественно для обеспечения напорного режима.
7 " <г . - Л Пропускная способность круглых железобетонных труб (в м3/сек) Та блица 26
Су Ы- U,/U .73 а= 1,U я 1 1 d=\ ,25 я а= 1,5 я d = 2,0 я
о й — Тип входного оголовка Cv
и 9. 1 1 II I II I II 1 II < k О
flj £ н ?> Н V н н 2? н V н V Н н w н И о я ” Дн
0,4 0,61 1,7 0,55 1,6 0,51 1,6 0,51 1,5 0,47 1,5 0,48 1,5 0,42 1,5 0,45 1,5 0,38 1 5 1 0 4
0,60,79 1,9 0.70 1,8 0,64 1,8 0,62 1,7 0,57 1,7 0,60 1,7 0,56 1,7 0,55 1,6 0 49 1 6 0,6 0 8
0,8 1,0и 2,9 0,82 2,0 0,76 2,0 0,73 1,8 0,67 1,8 0,69 1,8 0,64 1.8 0,67 1,7 0,61 1 7
0,91,17 . -* 3,1 0,88 2,0 0,81 2,0 0,76 1,9 0,71 1,9 0,74 1,8 0,68 1,8 0,69 0,73 1,8 0,65 1 8 0,9 1,0
1,01,33 3,5 0,94 2,1 0,86 2,1 0,82 1,9 0,75 1 9 0,78 1,9 0,72 1,9 1,8 0.68 1,8
1,1 1,51 3,8 1.00 2,2 0,91 2,2 0,86 2,0 0,79 2,0 0,82 1,9 0,76 1,9 0,72 1,9 0,72 1,9 1,1 1,2 1 4
1/2 1,72 4,2 1,06 2,3 0,96 2,3 0,91 2,1 0,84 2,1 0,87 2,0 0,80 2,0 0,81 1,9 0,75 1,9
1,4 2,19 4,9 1,17 2,5 1,06 2,5 1,00 2,2 0,92 2,2 0,93 2,1 0,87 2,1 0,89 2,0 0,82 2,0
1,6 2,69 5,6 1,37 1,59 3,4 1,14 2,6 1,09 2,3 1,00 2,3 1,00 2,2 0,93 2,2 0,93 2,1 0,87 2,1 1 6
J ,0 3,7 1,23 2,6 1,16 2,4 1,07 2.4 1,08 2,2 1,00 2,2 0,99 2.1 0,92 2,1 1 8
2,0 1,80 4,1 1,32 2,7 1,26 2,5 1,13 2,5 1,15 2,3 1,07 2,3 1,05 2,2 0,97 2,2 2,0
2, z 2,04 4,6 1,47 2,8 1,33 2,6 1,21 2.6 1,21 2,4 1,12 2.4 1,11 2,2 1,02 2,2 2 2
2,5 2,47 5,1 1,58 3,2 1,43 2,8 1,31 2,8 1,30 2,5 1,20 2,5 1,19 2,3 1,10 2.3 2,5
о,и 1,82 3,8 1,86 3,8 1,45 2,9 1,47 2,7 1,33 2,7 1,30 2,4 1,21 2,4 3,0 3,5 4,0
3,5 4,0 Л тк 2,14 2,47 4,5 5,1 2,24 2, G6 4,6 5,2 1,60 1,84 3,1 3,2 1,63 1,75 2,9 3,1 1,48 1,60 2,9 3,1 1.41 1.53 2,6 2,7 1,31 1,43 2,6 2.7
’X , 1 2,87 5,7 3,26 5,9 1,98 3,7 2,07 4,2 1,71 3,2 1,65 2,8 1,53 2,8 4,5
5,0 5 -"1 I Г J 2,17 4,0 2,38 4,6 1,83 3,3 1,75 2,9 1,61 2,9 5,0
2,37 4,5 2,67 5,0 1,95 3,4 1,86 3,0 1,71 3,0 0,0
6,0 2,58 4,8 2,99 о,а 2,09 3,6 1,97 3,1 1,79 3,1 6,0
6 5 2,82 5,2 3,32' 5,9 2,27 3,7 2,06 3,2 1,88 3,2 6,5
7 G 3,09 5,7 2,40 4,0 2,16 3,3 1,97 3,3 7,9
7,5 3,34 6,1 2,52 4,2 2,26 3,4 2,07 3,4 7,5
8,0 1 2.64 4,5 2,34 3,6 2,08 3,6 8,0
8 5 1 2,79 4,8 2,38 3,6 2,18 3,6 8,5
9,0 2.93 5,1 2,06 4,6 2,29 3,7 9,0
3,10 5,4 2,86 4,9 2,36 3,7 9,5
3,29 5,6 3,07 5.1 2,44 3,8 10
3,68 6,2 3,46 5,6 2,62 3,9 И
3,83 6,1 2,74 4,0 12
2,96 4,1 13
3,10 4,4 14
3,28 4,7 15
3,40 5,0 16
3,60 5,4 17
3,80 5,7 18
4,04 6,0 19
п р и м е ч а ч и я: I. Ого; ювки т руб: 1 — пеоб текаем ые пор тальные (при t/=0,75 ж) 4 раструбные (при ? лг);
И - — обтекаемые. 2. Выше черты да иные для расиста при безнапорном режиме с запасом па выходе у4 высоты трубы, jo не более
0,2 5 м; ниже черты—при чрезвычайных условиях эксплуатации, т. е. при полунапорном режиме и 1 типе оголовка или
напорном I 11 тиле оголовка.
3. Высота Н дана в м, скорость v в Л1/ сек.
Пропускная способность прямоугольных
Высота
Расход Q на 1 лог. лс, А 1,00 1,40 1,80 2,00 2.20 2,® 2,60
Н я Н v Н v Н v Н v Н v Н V
3,0 1,51 3,0 1,52 3,1 - " —
3,5 1,69 3,3 1,69 3,3 1,69 3,3
4,0 1,90 4,0 1,86 3,4 1,84 3,4
4,5 2,14 4,5 2,00 3,5 2,00 3,5
5,0 2,41 5,0 2,20 3,7 2,14 3,6
5,5 2,71 5.5 2,40 3,9 2,30 3,8
6.0 3,03 6,0 2,60 4,3 2,44 3.9 2,44 3,9
6,5 3,39 6,5 2,72 4.6 2,58 4,0 2,58 4,0
7,0 3,77 7,0 2,90 5,1 2,70 4,1 2,70 4,1 2.70 4,1
7,5 4,21 7,5 3,20 5,6 2,85 4,2 2,85 4,2 2,85 4,2 2,85 4,2
8,0 4,65 8,0 3,40 5,7 2,98 4,3 2,98 4,3 2,98 4,3 2,98 4,3 2,98 4,3
9,0 5,63 9,0 3,95 6,4 3,28 5,0 3,22 4,4 3,22 4’,4 3,22 4,4 3,22 4,4
10 6,71 10 4,45 7,2 3,5а 5,5 3,46 4,6 3,46 4,6 3,46 4,6 3,46 4,6
И 7,92 И 5,15 7,8 3,91 6,1 3,71. 5,5 3,68 4.7 3,68 4,7 3,68 4,7
12 9,25 12 5,95 8,6 4,32 6,7 4,09 6,0 ,3,88 5,4 3,88 4,9 3,88 4,9
13 6,60 9,2 4,75 7,2 4,39 6,5 4,16 5,9 4,10 5,0 4,10 5,0
14 7,35 Ю 5,22 7,8 4,75 7,0 4,49 5>4 4,32 5,8 4,30 5,2
15 8,20 10 5,74 8,3 5.22 7,5 4,82 6,8 4,60 6,2 4,52 5,3
16 9,00 II 6,27 8,9 5,66 8,0 5,19 7,3 4,90 6,7 4,73 6,1
17 10,0 н 6,85 9,5 6,14 8,5 5,68 7,7 5,24 7,1 5,00 6,5
18 11,012 7,45 10 6,64 9,0 5,98 8,2 5,58 7,5 5.30 6,9
19 12,0 13 8,00 Ю 7,16 9,5 6,41 8,6 5,93 7,9 5,60 7,3
20 8,80 11 7,71 10 6,86 9,1 6,32 8,3 5,93 7,7
21 9,50 12 8,30 10 7-38 9,5 6,73 8.7 6,28 8.1
22 10,3 12 8,91 11 7,87 ю 7,14 9,1 6,63 8.5
23 9,54 11 8,40 ц 7,57 9,6 7,00 8,8
24 10,2 12 8,95 И 8,05 10 7,40 9,2
25 10,912 9,50 и 8,52 10 7,80 9,6
26 8,21 10
27 8,66 10
28
29
30
Примечание. Расходы Q даны на 1 пог. м отверстия
Скорости v — в м/сек, высота подпора Я — в м. При высоте
рут в следующем столбце слева. Выше черты все данные при
текания при запасе на выходе */е высоты трубы, но не более
труб с обтекаемыми оголовками (в
трубы, М Расход Q на 1 пог. м, мъ)сек
2,80 3,00 3,20 зло 3,60 3,80 4,00
Н 3,22 3,46 3,68 08 н V н н V н V н V н г»
4,4 4,6 4,7 4J) 3,68 3,88 4,10 4,7 4,9 5,0 4,10 4,30 4,52 4,70 4,90 5,08 5,29 5,46 5,64 5,86 6,10 6,36 6,63 6,92 7,20 7,50 7,83 8,15 5,0 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,8 5.9 6,9 7,2 7,5 7,8 8,1 8,4 8,8 9,1 9.4 4.30 4.52 4,70 5,2 5,3 5,4 4,52 4,70 4,90 5,3 5,4 5,6 4,90 5,08 5,29 5,5 5,6 5,7 5,29 5,46 5,7 5.8 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 9,0 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
4,10 4,30 4,52 4,70 4.90 5,13 5,38 5,66 5,96 6,26 6,58 6,92 7,28 7,65 8,00 8.40 8,85 9,25 5,0 5,2 5,3 5,4 5,5 6,4 6,8 7,1 7,5 7,9 8,2 8,6 8,9 9,3 9,6 10 10 11
4,30 4,52 4.70 4,90 5,08 5,29 5,51 5,77 6,06 6,34 (5,65 6,96 7,28 7,60 7,95 8,32 8,80 5,2 5,3 5,4 а, 5 5,6 57 6,7 7,0 7,3 7,6 8,0 8,3 8,6 9,0 9,3 9,6 10
4,90 5,08 5,29 5,46 5,64 5,75 5,97 6,26 6,44 6,70 6,95 7,22 7,50 7,80 5,5 5,6 5,7 5,8 5,9 6,5 6,8 7,2 7,3 7,6 7,9 8,2 8,5 8,8
5,08 5,29 5,46 5,64 5.70 5,90. 6,10 6,31 6,54 7,76 7,00 7,26 7,51 5,6 5,7 5,8 5,9 6,0 6,1 6,6 6,7 7.2 7,5 7,8 8,1 8.3
5,46 5,64 5,70 5,90 6,06 6,25 6,45 6.66 6,86 7,10 7,32 5,8 5,9 6,0 6,1 6,3 6,6 6,8 7,1 7,4 7,6 7,8
5,64 5,70 5,90 6,06 6,25 6.40 6,60 6,80 7,00 7,20 5.9 6,0 6,1 6,3 6,6 6,5 6,7 7,0 7,2 7,5
при высоте трубы от обреза фундамента до низа перекрытия,
трубы более 1,0 м недостающие в столбцах свеоху данные бе-
мемяют при расчете отверстия по безнапорному режиму про-
0,5 лц ниже черты — для расчета при чрезвычайных условиях
эксплуатации.
Рис. 26. Схема расчета возвышения бровки насыпи при трубе
Трубы с безнапорным режимом проектируют при поло-
гих склонах водотоков, когда повышение уровня воды перед
сооружением может вызвать необходимость поднятия бровки
насыпи на значительном протяжении участка дороги. При пере-
сечении водотоков с крутыми склонами, оврагов проектируют
напорные трубы с обтекаемыми оголовками или трубы пря-
моугольного сечения (табл, 27).
Число очков круглых труб не ограничено и определяется эко-
номической целесообразностью. Обычно более 4~5 очков у круг-
лых труб назначать не выгодно и лучше переходить на прямо-
угольные трубы или мосты.
При расходе более 15 л*3/св/с экономически целесообразнее
прямоугольные трубы или мосты.
Для выбора типа и отверстия трубы сравнивают разные
варианты по наименьшей высоте насыпи, длине трубы или по
стоимости.
Наименьшую высоту насыпи или величину отметки
бровки над трубой (контрольную отметку) определяют в
зависимости от режима протекания воды через нее. При безна-
порном режиме (рис, 26, а) отметка бровки насыпи равна от-
метке лога плюс сумма величин высоты отверстия (йт) или диа-
метра трубы, толщины плиты или звена (б) и минимального
превышения бровки (засыпки над трубой), принимаемого А рав-
ным 0,5—0,6 м (см. рис. 26,«).
Hmln ~ 4“ $ ’ Ь Д •
(39)
При напорном и полунапорпом режимах (рис. 26,6) отметка
бровки насыпи равна отметке подпорного горизонта ГПВ плюс
минимальное превышение бровки 1,0 м.
Рассмотрим примеры подбора сечения и размеров труб для проектируе-
мых вариантов трассы Сосновка — Андреевка. Расчетные расходы определим
методом, аналогичным описанному при расчете отверстия моста; единственное
отличие — применение вероятности превышения паводка (ВП) 2%, или 1:50
вместо 1 : 100 при расчете моста.
Пример. Подберем сечение и размеры трубы на ПК 12+10 для про-
пуска расхода Q—14,6 м3/сек (см. ниже табл. 30) при уклоне лога у сооруже-
ния io=15%o или 0,015. Аккумуляцию воды перед сооружением не нужно
учитывать б связи с наличием очень крутых склонов (оврага) и большого
уклона лога.
Рассмотрим возможные варианты при разных режимах протекания воды
в трубе. Для сравнения вариантов определим минимальную высоту насыпи
Днао и примерную длину трубы по подошве насыпи L = В + 2ш//нас,
где В—-ширина земляного полотна, в нашем случае будет 12,0 м, а т — коэф-
фициент крутизны откоса, условно равен 1,5.
При безнапорном режиме (см. рис. 24, а), применяя необтекае-
мые оголовки (1 тип), расход Q = 14,G Л13/сек может быть пропущен пятью
очками диаметром по 1,5 м при расходе на одно очко 14,6: 5 — 3 л3/сек с глу-
биной воды перед сооружением Н- 1,47 м/сек, скоростью в трубе ц = 2,7 м/сек,
или же тремя очками по 14,6:3 — 5 мР/сек, диаметром 2,0 м при /7=1,75 м
и v =2,9 м/сек (все данные берем выше черты в табл. 26).
Минимальная высота насыпи, согласно формуле (39), в первом случае долж-
на быть равна 1,5+0,14 + 0,6=2,24 м, где 0,14 м— толщина звена трубы при
d=l,5 м (см. табл. 28), а 0,6 м—наименьшая засыпка над трубой, требуемая
для размещения дорожной одежды. Длина трубы при этом ориентировочно
равна 12,0 + 2x1,5x2,24 = 18,72 м. Во втором случае при (1 = 2 jw, минимальная
высота насыпи будет 2,0 + 0,16 + 0,6=2,76 м, а длина 12,0 + 2x1,5X2,76—20,28 м.
При прямоугольном сечении трубы (см. табл. 27) расход Q -14,6 м?/сек
можно пропустить отверстием 14,6: 7,5 = 2 м, с высотой—2,4 м и при глубине
воды перед сооружением И=2,85 м со скоростью о =4,2 м/сек. Приняв типо-
вую сборную прямоугольную трубу отверстием 2,0 м, высотой 2,5 м с членен-
ными звеньями с толщиной ригеля (плиты) 6 = 0,17 м (табл. 28), получим
минимальную высоту насыпи 2,5+0,17 + 0,60 = 3,27 м, а длину 12,0 + 2X1,5Х
ХЗ,27=21,8 м.
Таблица 28
Основные размеры типовых унифицированных труб
Отверстие, л-£ Круглые трубы, я Г Отверстие, я Прямоугольные трубы, я
Высота насыпи Толщина звеиа, ст Длина оголовка, Высота насыпи Толщина ригеля Длина оголовка, М
0,75 До 1,35 0,08 — 2,0 До 5,0 0,17 Входного 3,83
1,00 До 4,0 4,1— 7,0 ' 0,10 0,12 1,78 5,1—10,0 10,1—20,0 0,23 0,32 Выходного 3,00
1,25 До 4,0 4,1—8,0 8,1—20,0 0,12 0,14 0,18 2,26 2,5 До 5,0 5.1—10,0 10,1—20,0 0,20 0,26 0,37 Входного 3,83 Выходного 3,00
1,50 До 4,5 4,6—9,0 9,1—20,0 0,14 0,16 0,22 2,74 3,0 До 5,0 5,1—10,0 10,1-20,0 0,22 0,29 0,38 Входного 3,83 Выходного 3,83
2,00 До 5,0 5,1—9,0 9,1—20,0 0,16 0,20 0,24 3,66 4,0 До 5,0 5,1-10,0 10,1—20,0 0,28 0,30 0,40 Входного 3,83 Выходного 3,83
Поправка глубины перед сооружением не требуется, так как уклон трубы,
равный 15°/оо, больше критического —/It = 6~-8%0 (см. табл. 23).
При полунапор ном режиме (см. рис, 24, б) значения Н и v
берем по табл, 26 ниже черты при необтекаемых (I типа) оголовках. Расход
14,6 мъ/сек может быть пропущен трехочковой трубой диаметром 1,5 Л1
при //=2,38 м, п = 4,6 м/сек и минимальной высоте насыпи 2,38+1,00 = 3,38 ж,
минимальное превышение бровки над ГПВ принимаем— 1,0 ж; длина трубы
12,0+2x1,5x3,38=22,14 м. Можно принять двухочковую трубу диаметром
2,0 м при Н=2,26 м и v =3,4 м/сек,
При напорном режиме (см. рис. 24, в), приняв обтекаемые оголовки
(II тип), расход 14,6 л^/сек может быть пропущен; двухочковой трубой диа-
метром d— 1,5 м при // = 2,52 м н п=4,2 м/сек пли прямоугольной отверстием
14,6 : 10=1,5 м, высотой 2 м при //=3,46 ж и п = 4,6 м/сек.
Данные сводим в табл. 29, пользуясь которой выбираем оптимальное
решение. По условиям рельефа местности — пересечение оврага со значитель-
ной величиной расхода, — предпочтение даем сборной железобетонной прямо-
угольной трубе с члененными звеньями и отверстием 2,0 м (см. типовой проект
унифицированных труб № 180/1). При отметке лога — 144,00 м и глубине воды
перед сооружением //=2,85 м (табл. 30) горизонт подпертой воды ГПВ =
= 144,00 + 2,85= 146,85 м, который нужно указывать в продольном профиле на
выноске у сооружения (см. рис, II).
Т а б л п ц а 29
Расчетные данные по вариантам труб
Режим потока Тип оголовка Круглые трубы Прямо- угольные трубы, м Глубина воды I 1 перед трубой | I Н, At | Скорость т/, Минимальная вы- I сота насыпи, | Д/нпы трубы, л/
Диаметр, -И а £ о Отверстие Высота ; трубы*; ।
Безнапорный Необтекаемый . 1,5 О ——, — 1,47 2,7 2,24 18,7
То же 2.0 3 — —— 1,75 2,9 2,76 2+3
Обтекаемый . . -— 2,0 2,4 2,85 4,2 3,27 21,8
Полунапорный Необтекаемый . 1,5 3 2,38 4,6 3,38 22,1
То же 2,0 2 -—. — 2,26 3.4 3,26 21,8
Напорный Обтекаемый . . 1,5 2 2,52 4,2 3,66*23,0
То же 1,5 2,0 8,46 4,6 4,46 25,4
Минимальная отметка бровки насыпи над трубой (контрольная отметка)
равна отметке лога (144,00 ж) плюс минимальная высота насыпи — 3,27 ж
(см. определение высоты при подборе труб безнапорного режима), т. е.
144,00+3,27= 147,27 ж. Длину трубы определяем по формулам:
при насыпи высотой до 6 ж
^0,5£+ 1,5 (/Дас —^/)
1 + 1,5;
при насыпи высотой более 6 м
°>54.+ ni -L 2/И;
1 — 1,5; 1
0,5В - 1,5+ l,75(/4nc-rf)
1 + 1,75; '
(41)
-j-/n-j-2A4,
здесь В — ширина земляного полотна и в нашем случае равна 12 л*;
Яяас—высота насыпи; по продольному профилю в рассматриваемом
примере Я= 12,46 л: (см. рис. 11);
d — диаметр или высота трубы, равная 2,5 лг,
i — уклон трубы, который практически можно принять равным укло-
ну местности— 15%0;
т — толщина стенки оголовка — 0,35 Ai;
М—длина раструбного оголовка; так, при 6=2 м длина входного
3,83 м, а выходного 3,0 я (см. табл. 28).
'Гак как высота насыпи на ПК 12+10 более 6 м, длину трубы по лотку
определяем по формуле (41)
_ °’5 х ^5 + 1,75(12,46 — 2,50) 1
1 + 1,75 X 0,015 '
. 0.5 X 12—1,5 + 1,75(12,46 — 2,50) , л Qr , Q Q гп
j-------.———!—ха——’ -< J- о,35 -г- 3,8о -И 3,00 50 м.
1 1 — 1,75x0,015
Длину трубы можно также определить по упрощенной формуле
L = В + 2 X 1,5 (Янае - d - й), (42)
где б — толщина плиты или звена трубы (см. табл. 28).
Расчет отверстий на других пониженных местах1, рассмат-
риваемых вариантов участка дороги Сосновка — Андреевка не
приводим, так как ход расчета аналогичен изложенному выше.
Все исходные данные расчета и по проектируемым сооруже-
ниям заносят в ведомости (таблицы 30 и 31).
Особенности расчета отверстий мостов через
большой водоток
Место перехода через большой водоток, т. е. с площадью
водосборного бассейна более 100 хм;2, выбирают на стадии трас-
сирования вариантов трассы, обеспечивая наиболее удачное раз-
мещение моста и подходов к нему в соответствии с технико-эко-
номическими требованиями [6, 14]. Исходными для выбора места
перехода являются, как правило, данные гидрометрических работ
в натуре. При учебном проектировании метод расчета зависит от
исходных данных, указанных в задании.
К примеру, для определения отверстия методом матема-
тической статистики в задании должны быть даны наи-
высшие годовые уровни воды (по условным данным водомерного
поста) не менее чем за 15—20 лет. Вероятность превышения па-
водка устанавливают в соответствии с требованиями СН 200-62.
При заданном живом сечении и расчетном горизонте величина
отверстия большого моста может быть определена по методу
гидравлических эквивалентов или морфолог и-
ческих характеристик. В последнее время все шире
применяется метод проф. О. В. Андреева, основанный на бала ч-
с е наносов.
1 См. прплож. 3. Пример заполнения бланка расчета отверстия трубы.
QO
ГО
Таблица 30
Дорога Сосновка—Андреевка
Ведомость расчетных данных искусственных сооружений
№ пи. Местополо- жение Отметка пониженной 1 точки, м I Род и название водотока Площадь бассейна | 1 Категория грунта | ио впитываемости J Ливневой район | i Снеговой район Вероятность нревъь | шения иаводка[ % ] Расчетные данные
Слой стока йл ММ Слой снегового стока Я СНз Слой/задержанный растительностью Z, ММ Длина тальвега £, км Уклоны лога, Коэффициенты
километр ПК Ч'
средний г'л сооружен ния М у тл .. тс. к - ... 1 J—м со
Основной ход
1 2 19 50 151,00 Суходол 0,05 Ш 11 - “ Безрасчет-
на}
2 3 29 50 138,38 Река Каменка 1,70 ш 11 — 1 40 5 2,1 9 4 0,029 25 30 1.7 1 1
3 4 39 35 139,50 Приток оз. Веселое 0,88 ш II — I 40 ‘—- 5 1,7 6 5 0,026 25 30 1,7 1 1
4 5 47 35 146,00 Суходол 0,58 ш II —• 2 36 —— 10 0,6 12 10 0,031 25 20 1,4 1 1
Вариант
1 2 12 10 144,00 То же 1,00 Ш II 2 36 —— 10 0,6 70 15 0,047 25 20 1.4 1 1
2 2 14 50 140,30 Я 0,20 Ш 11 2 36 1 10 0,5 68 10 0,047 25 20 1,4 1 1
3 2 19 50 140,50 я 0.30 III 11 1.^— 2 36 10 0,4 22 10 0,035 25 20 1,4 1 1
4 3 27 20 138,80 Река 1,80 III II 1 40 1— им о 2,2 9 4- 0,029 25 30 1,7 I 1
Каменка
Расчетные данные
Раскол* се £ •о □5 о Ф р
м'^-{
о ей а? td о а р- и сз ° « с и И я о
к tn <и Д S 'о н
t. о >Q о
. ОО1 СУ to £
Вид сооружения
Род укрепления
Продолжение табл. 30
-- ГИ1
Отметка, Л£
Уклон лотка, горизонта подпер- той воды (ГПБ) । i углубленного русла (лотка) 1 бровки насыпи (минимальная)
сю
Основной ход
1 Кцхгчая железобетонная 1,0 Одиночное мощение)- 151,65 152,59 1 Ло * па шебне
, «,4 - 130 1 14 Ткёлезобето.шый сборный 2X5,6 2,61 Каменная наброска из — 140,11 - 141,00 2 32,..4 - 1 ,3U ‘•11 тпь,й „..„„Uli мост среднего оулыжнпка С Пролетами по 6 м на сван- размером 10 з5 см
пых опорах с заборными
3 15 00 - 0 80 0 89 "тГжё, однопролетный с 5,6 3.12 Бетонные ..литы на 5 141,10 - 141,99 , 1 железобетон- 2x1.5 2,70 “Уже Ю ММ ~ '«,24
ная труба
Вариант
, и рП __ __ прямоугольная железобе- 2,0 4,20 „ Ь 146,85 — 147,27
тонная тру о а „ „„ 10 141 77 142 42 9 2 92 — — — Круглая железобетонная 1,0 2,70 и И1,и
труба 2 до Ю 141,83140,20142,83
- 1"36 1~8 Железобетонный сборный 2x5,6 2,64 Каменная наброска из - 440,С9 - 140,97 4 34,1Ь ’ двххпролетный плитный мост среднего булыжника
с пролетами по 6 м на свай- размером 10—1о см
пых операх с заборными
‘ стенками ।
' Сосншенл Пробрил
to to и й J * *_> го « ¥ Рч > 1 32,24 15,00 OS'S О о >—ь СЧ ся сл о to ОО 1— со Th ОО
Сн га £ to о 32 to а и о Оч КЗ 152,60 141,64 142,45 ОО СО ;0 Ю ю <55 to СЛ т-Н Th
Отметки! СО [-4 151,65 140,11 141,11 1 147,47 146,85 141,77 со О: QO о о 3 & - to
*3 to О о русла лотка 151,00 138,38 139,50 146,00 144,СО 140,30 о о ю QO о оо со о
Я" ‘VJOHQIfEl HW L и тоннажны on МИКОЯН E,LO3l<ig 1,60 3,26 2,95 LZ‘Z ’Г* СО <• со сс
№ оц RiiHLir улДЦ ISlfV 16,7 1 j 20,0 50,0 ОО о ! СП
Ведомость проектируемых труб и мостов cL о г 2 со листов 1ШИ1Т 15РШГОН 12,4 1 3 6,4 1 1 1 л
№ для т?н гяпиуспс! 1 1 2X6,0 О to j J о 1 ? О1
ir ДОэаэ а эихэЛоядо 1,0 j 2x5,6 5,6 Pl о <• Ю Pl 1.5 2x5,6С
Материал н род сооружения Основной ход Круглая железобетон- ная труба Железобетонный сбор- ный плитный мост на свайных опорах с забор- ными стенками То же Круглая двухочковая железобетонная труба Вариант Сборная железобетон- ная прямоугольная труба с члененными звеньями Круглая железобетон- ная труба То же Железобетонный сбор- ный плитный мост на г 15 га га o’ о 3 Нч О Мн га ф
о S zo a - сП о оЗ н ЙЗ о Суходол Река Каменка i Приток оз. Ве- селое Суходол Суходол (овраг) Суходол га ь * о р 1 р к О си Н
г О ф о 4 1 о 50 35 35 10 50 О о ю си
2^ и Й <и 29 39 Ь- т—1 14 1 OJ
,с—н 14 О Т|ЯИ>] со ю сч 04 с? № S _ to to О О
84 с 04 со г < 0-1 со
В рассматриваемых вариантах трассы нет перехода через
большой водоток, поэтому приводим примеры расчета отверстия
по условным данным.
При определении рабочей площади и отверстия моста по ме-
тоду морфологических характеристик вначале оп-
ределяют рабочую площадь под мостом (в м2) для пропуска
расчетного расхода по формуле
= - т (а^лН-Л^м), (43)
— Л)
где т — коэффициент изменения бытовых условий рус-
ла реки при стеснении пойм насыпями на под-
ходах; М. Ф. Срибпый рекомендовал назна-
чать; при слабых илистых грунтах т = 0,95,
при суглинистых среднеразмываемых т = 0,90,
при прочных глинистых и галечных т = 0,85;
ц— коэффициент сжатия потока под мостом [14];
Л~0,1 —относительная часть длины моста, занимаемая
промежуточными опорами;
Й — площадь живого сечения в пределах главного
русла, ш2;
й1, (х>2 — площади живого сечения в пределах левой и
правой пойм, ж2;
Ki, Хг — гидравлические эквиваленты левой и правой
пойм, определяемые отношением скоростей или
скоростных характеристик
' Г1 1 . „ ЩЫХ
I-~~, A L> = —;
(44)
/2Рб, «,,«2—-коэффициенты шероховатости главного русла
и пойм (см. табл. 19);
Ярб, Н\, Н2— средние глубины главного русла и пойм, оп-
ределяемые делением площадей русла и пойм
на соответствующую ширину потока по зерка-
лу, м
(о — площадь живого сечения, м2\
В — ширина потока по зеркалу, м.
Длину моста между конусами, включая промежуточные опо-
ры, определяют графически путем набора полученной по формуле
(43) рабочей площади.
Ориентировочно отверстие моста (в м) может быть определе-
но по формуле
(45)
где Р— допускаемый коэффициент размыва [14];
Нм—Нрв — средняя глубина под мостом в бытовых условиях,
приблизительно равная средней глубине в глав-
ном русле.
Площадь участка щ м2 .
Ширина по зеркалу В, м . .
Средняя глубина 7/Сп, лг . .
Величина Н'^ ..........
Коэффициент шероховатости
Коэффициент гидравлической
валентности К ....
Рабочая площадь под мостом
Левая лайма Г лавное русло П равая пойма
И * № 147,50 285,75 310,00
- 90 60 150
• %• ч 1,64 4,76 2,07
► А 1,38 2,82 1,63
п . , 0,040 0,033 0,040
экви- 0,39 .——. 0,49
£> м2 —г 480,31 1^1 1
Рассмотрим конкретный пример определения отверстия моста через реку,
живое сечение которого приведено на рис. 27; отметки ГМВ—130,00 и
ГВВ —134,00 м; русловые коэффициенты главного русла реки при хорошем
состоянии поверхности без местных углублений прй = 0,033 (см. табл. 19)
и пойменных частей в относительно хороших условиях (частично заросших,
слабоизвнл истых)
72^-/22 = 0,040.
075 2 75
Средняя
глудила, л?
Площаоь,
37,50
11 000
f
170,00
Рис. 27, Живое сечение большого водотока:
1. По отметкам отдельных точек живого сечения (см. рис. 27) и отметке
ГВВ определяем глубины главного русла н пойменных частей речной долины.
2. По средним глубинам и расстояниям определяем площади простейших
геометрических фигур, а затем суммарную площадь главного русла реки Q
(в пределах меженного горизонта) и площади пойменных частей сщ и од
(за пределами разлива ГМВ).
В нашем примере площадь главного русла Й = 285,75 м2 (см. рис. 27),
левой поймы И1 - 147,50 м2 и правой поймы «2=310,00 м2.
3. Определяем средние глубины русловой Нр6 и пойменных частей реки
Mi п Hz и соответствующие скоростные характеристики;
о 984 7б
в главном русле —-------------- —---!—- = 4,76 М;
5рб 60
4,762/’ = F 4,762 = 2,82;
„ u r_z __ £oi 147,50
в левой паиме ~— = 1,0^ М,
Bi 90
1,64^ = ГГ 1,643= 1,38;
г, ш2 310,00 Q П7
б правой пойме 772 = --------- • =z,U/ М,
В 2 150
2,07^ 2,072 = 1(б3.
4. Определяем значение гидравлических эквивалентов для пойменных час-
тей водотока по формуле (44)
для левой поймы
0,0333 X 1,38
0,040 х 2,82
= 0,39;
для правой поймы
)=олзз2<убз =
0,40x2,82
5, Определяем рабочую площадь под мостом, приняв значение коэффи-
циента т при суглинистых средпепазмываемых грунтах равным 0,9, а коэффи-
циента сжатия потока ц —0,93 [14] под мостом при ледоходе, не совпадающем
с расчетным горизонтом, и предполагаемом пролете моста 15 м. Подставляем
полученное значение в формулу (43);
0,93(1—0,1)
(285,75 + 0,39 X 147,504-0,49 X 310,00) =
= 534,79
6. Отверстие моста определяем по формуле (45) при глубине под мостом
в бытовых условиях, приблизительно равных средней глубине в главном
русле; в нашем случае Нм Ц}.^ = 4,76 я и коэффициент размыва [14]
при фундаментах мелкого заложения Р=1,35.
В = —зМх2— 84 At
1,35 х 4,76
7. Определяем отметку пастила моста по формуле (34)
Н = Нвв 4- г х К = 134,00 4- 1,00 4- 1,15 = 136,15 м,
где HjB —отметка расчетного горизонта высокой воды; в рассматриваемом
примере /7ВЕ — 134,00 (см. рис. 27);
2 — просвет между горизонтом высокой воды и низом пролетного
строения, принимаемый равным 1—2 м на несудоходных реках и
более 3,5 м на судоходных реках; в нашем случае г= 1,00 М’,
К—конструктивная высота пролетного строения моста (см. табл. 22);
при пролете в свету 15 я имеем К = 1,15 лк
8. Определяем длину моста и количество пролетов. Длину моста опре-
деляем прибавлением к отверстию величины заложения конусов у береговых
опор (устоев)
/_м = В + 2mhy,
r/ie В — отверстие моста, В = 84 я;
т — коэффициент заложения откосов конусов, принимаемый равным 1,5;
/iy — средняя высота устоя; определяется по разности отметки настила
(136,15 л) и примерной отметки поверхности земли в месте предпо-
лагаемого устройства устоев (130,70 м), т. е. 136,15—130,70 =
= 5 45 = 5 5 я
Отсюда /.м — 84 -|- 2 X 1,5 X 5,5 = 100,5 М.
Так как полная длина пролетного строения при пролете в свету 15 м рав-
на 16,76 м (см, табл. 22), то количество пролетов будет 100,5:16,76=6.
Итак, принимаем шестпчролетный сборный железобетонный мост проле-
тами, в свету 15 л? на железобетонных свайных опорах.
Для расчета отверстия моста по балансу
наносов1 О. В. Андреев рекомендует следующую упрощенную
схему расчета. Вначале определяем распределение расходе! меж-
ду руслом п поймой при расчетном уровне
(46)
где Q=^MCy Н — общий расход водотока при заданном рас-
четном горизонте;
Qp6 —' Н')рб — расход в русловой части водотока.
Приняв R~^H и у = У„ имеем Сl-'/f— Vh = —— ,
п п
Используя данные вышеприведенного примера
значения соС Н для русла, левой и правой пойм:
(см. рис. 27), определяем
Левая пойма Русло Правая пойма
Площадь участка w, .-и3 147,50 285,75 310,00
Средняя глубина Нср, м 1 ,(54 4,76 2,07
.Величина 1,38 2,82 1,63
Коэффициент шероховатости п . . 0,040 0,033 0,040
п Л- ^'3 Величина — п 31,5 85,5 40,7
СУ'Н 5088,75 24431,63 12617,00
..... • 42137,38 —
1 Подробнее см. Е. В. Болдаков, Переходы через водотоки. М. Изд-во
«Транспорт», 1965 г. п Справочник инженера-дорожника. Том «Проектирование
мостов и труб». М., изд-во «Транспорт», 1964 г.
Таким образом,
Q _ 285,75 X 85,5 + 147,5 X 34,5+ 310,00 X 40,7
Qps 285,75 x85,5
42137,38 72
24431,63 ’
Затем задаемся предельной глубиной размыва /грм.
При реальном проектировании в проектных организациях предельной глу-
биной размыва задаются, исходя из геологических и производственных усло-
вий. При учебном проектировании глубина размыва Лрм может быть получена
Лрм ~ где Арб — средняя глубина русловой части реки, а Р— коэф-
фициент размыва [14].
В рассматриваемом примере при средней глубине Яг, 6 = 4,76 м и фундамен-
тах мелкого заложения коэффициент размыва Р— 1,35, т, е. глубина после раз-
мыва //рм=-' 1,35 х 4,76=6,43 м.
Вычисляем необходимое отверстие моста с учетом промежуточных опор
(Л=0,1) по формуле
гласного русла в нашем примере, равная 60 .и
где 2?рб—бытовая ширина
(см. рис. 27);
-^—- = 1,72 (см. выше);
Орб
т. е. близкое к отверстию, полученному по методу морфологических харак-
теристик.
Приведенные выше методы определения отверстия моста базируются па
полученные по эмпирическим формулам рабочие площади под мостом и, есте-
ственно, не могут дать величину расхода, скорости потока и расчетного гори-
зонта при заданной повторяемости паводка. Для получения расчетного рас-
хода с учетом заданной повторяемости паводка при отсутствии данных вод-
постов можно воспользоваться эмпирическими формулами и таблицами,
приведенными в литературе [6, 14].
Укрепление откосов и русел искусственных
сооружений
При проектировании земляного полотна намечают тип укреп-
ления откосов насыпей, выемок, водоотводных канав и подмо-
стового русла. Тип укрепления зависит, в частности, от физико-
механических свойств грунта, высоты насыпей и глубины вые-
мок, характера водотоков и скоростей протекания воды.
Типы укрепления подходов, русла и конусов искусственных
сооружений нужно назначать с учетом расчетной скорости водо-
тока, продолжительности стояния воды, уровня и характера ледо-
хода. Особенно тщательно должно быть укреплено русло на
выходе из трубы, так как выходящий поток обладает значитсль-
ними скоростями и, растекаясь, может вызвать подмыв оголовка
и звеньев трубы. Скорость за сооружением увеличивается против
скорости в трубе примерно в 1,5 раза.
Длина укреплений I от конца трубы зависит от глубины раз-
мыва за укреплением. По исследованиям О. В. Андреева при
длине укрепления /=5Ь глубина размыва йр = 0,5 Я, а при отсут-
ствии укрепления йр = 2Я, где b — отверстие сооружения, Н —
глубина потока перед сооружением. Практически длину укрепле-
ния I принимают равной до 3—4Ь. Укрепление на входе в соору-
жение назначают конструктивно, обычно принимают длину укре-
пления равной 0,4/ (здесь / — длина выходного укрепления), а
тип укрепления назначают по скорости, равной скорости в трубе.
Для предотвращения размыва откоса насыпи в пределах воз-
можного влияния скоростей течения укрепляют мощением или
бетонными плитами. Верховой откос укрепляют на высоту
Я + 0,25 я, но не менее /ц 4-0,25 я (где h\ — высота до верха кор-
дона, м) и на ширине, равной Ьх 4-2 я (где /ц— ширина потока
на входе в оголовок, я). У выходного оголовка откосы насыпи
укрепляют на высоту /г2 + 0,25 я (здесь h2 — высота до верха
кордона выходного оголовка, ж).
Тип укрепления зависит от скорости воды и от имеющихся в
районе проектирования материалов. Так, при наличии на месте
камня предусматривают укрепление у входного оголовка —
одиночное мощение на щебне; у выходного —в зависимо-
сти от величины максимальной скорости vmnx в зоне растекания;
при л)1К<3,5 лУсек —двойное мощение на щебне; при
п?п.аЛ>3,5 м!сек — двойное мощение на щебне, политым цемент-
ным раствором (в количестве 0,15 я3 цементного раствора на 1 м~
мощения). При отсутствии местного камня укрепляют монолит-
ным бетоном обычно марки 200 или сборными бетонными пли-
тами толщиной 8 см у входного и 8—12 см у выходного оголовка;
плиты укладывают по щебеночной подготовке слоем 10 см. Вы-
борка из типового проекта1 объемов укрепительных работ у
круглых и прямоугольных труб дана в табл. 32.
Как указано выше, при расчете отверстий мостов сначала
задаются типом укрепления и в соответствии с этим получают
допускаемую скорость потока в сооружении. Объем укрепитель-
ных работ у мостов слагается из площадей укрепления русла
(если таковое предусмотрено гидравлическим расчетом), кону-
сов и откосов. Площадь укрепления русла (в ш2) может быть
ориентировочно определена по формуле
Д,= в(лх2,5г>,1+2,5), (48)
1 Типовой проект унифицированных сборных водопропускных труб для
железных и автомобильных дорог общей сети и пр о мыт ленных предприятий
«Укрепление русел, конусов и откосов насыпи», разработан Главтранспроектом
в 1961 г.
Таблица 32
Объемы укрепительных работ у труб
Отверстие трубы, Л£ Укрепление мощением7*. Укрепление сборными бетонными плитами
Объемы работ на трубу
Площадь одиночного мощения, Л£а Площадь двойного мощения, Каменная наброска, -5^ Общая пло- щадь укреп- ления, „и- Каменная наброска, л<3
0,75 29 21,3 1,2 41,5
— — — —
1,0 35 41 3,6 79 3,6 8,9
50 64 8,9 . 114
2x1,0 42 50 й 94 5
57 72 10,1 128 10,1
1,25 44 50 4,4 94 4,4
51 77 10 128 W
2X1,25 53 63 6,1 116 6,1
59 88 11,4 148 П,4
1,5 _J>3_ , 64 64 6,1 117 6,1
120 14,5 184 14,5
2X1,5 64 81 8,4 143 8,4
74 138 16,5 216 16,5
2,0 68 85 7.8 163 7,8 17,8
66 170 — 236
2x2,0 84 111 10,9 20,4 206 10,9 20,4.
79 199 283
3,0 — —— —
75 292 24,5 366 24,5
..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................._ ||Ц,„, , t „. _ ,Ци1>.^^..:.. ы-[.—->wr]l1|1J...-^.-JI ••1irv limi-.. --1..--..и.. i
Продолжение табл. 32
Отверстие трубы, Л£ Укрепление мощением Укрепление сборными бетонными плитами
Объемы работ на трубу
Площадь одиночного мощения, м- Площадь ДВОЙНОГО мощения, Каменная наброска, ,=и3 Общая пло- щадь укреп- ления, Каменная наброска,
2X3,0 — —- — 1
96 351 28,5 450 28,5
4,0 — — 1 " —
82 361 27,7 445 27,7
2X4,0 —— —— —— -—- 32,9
109 449 32,9 561
Примечание В числителе указаны объемы работ для круглых труб,
d знаменателе— для прямоугольных,
где В — отверстие моста с учетом ширины промежуточных опор,
а при обсыпных устоях — отверстие по дну, ,и;
Г — габарит моста, м;
пм — полученная при расчете подмостовая скорость, м/сек.
Согласно СН 200-62 [25], откосы конусов обсыпных устоев,
береговых опор железобетонных рамных и свайных эстакадных
мостов, а также откосы конусов всех мостов в пределах подтоп-
ления должны иметь откосы не круче 1 : 1,5 и укрепления на всю
высоту бетонными плитами или камнем.
Площадь поверхности конусов S (в м2) при обсыпных устоях
и крутизне откосов 1 : 1,5 может быть определена по формуле
5==-(Д+'-)г+(й_2г)/;
A? —075-J-
где В — радиус кривизны нижней части конуса, м;
г — радиус кривизны верхней части конуса, равный 0,75 ж;
//нас— высота насыпи у береговой опоры моста, м; ,
I — длина образующей, м\
если
т = 1,5, то /=ЯвасИ1 + 1,52--= 1,80Янас;
В — ширина земляного полотна, м.
и>1эог1дп11 нкцяэив)!
с-
энннол.ау 91ЧН(]оу9
О)
с
о»
CD
CM
QO
й2г ч>ина1яои aonnoatf
Ю
СЧ
га
!=f
ни
JJ
О
to
«I
X
4J>
&
O-
о
о
ЬЙ
4>
к
x
X
2
о
Ф
О
'Q
О
Е
•с
д£
ф
х
CJ
#г?:?/7Г Чч^оа киц1?и
-DiOdH S.LOOdOM^ BBJlJ.3b3Ed
о
о
да
зг *вин
-ЭЖА(100Э А ИИГЧЭВП TU03HQ
ЬЯ‘ ч<шпги
SNHHOLay эннсЗо9Э
7г ‘stuodaaiQ
-2Г ЧЧ1ИЬ'Ц
э1чнпо±эо OHifdogg
Л* *1ЯХ1|]ГЦ
Л"
EHDOdgsH BURHeiMini
гЛ
эннахпои эоньани^о
'Т^-'^Г-ГТЯНГ’
CU
<г
Л'
ЭИНЭШ01Ч оояуоахг
с?г
эинашогс лэоннониьо
Л'
эинаГпотч аоньопи^О
Ф
р
да
43
t;
4J
t*
X
X
4>
Л.
'S*
со GO
гч [
со со 1 СО
с?
см
ю cz> t*^4
Р)
1 т—— см
со
со 1
о j ! 1
м<
О
ю со
со
о СП
Pl л *u
^г со
со
о 1
О1 j !
см
со
А
СО QO со
О
0-1
о
I г сО
1 1 о
со 1 1
о 1 1 1
о о
V»
1 13 со
О1
1 со *—и г-
см СО см
о •££) ю
Г Г?1 см СО см
** *
т—4 со С4^ см
ю L-C**
о со <*
ю
sx^ ю
см см
GO
СМ
со
к Наименование сооружения Основной ход Круглая железобетонная труба Железобетонный сборный плитный мост . . . . Железобетонный сборный плитный мост . . . . Двухочковая железобе- тонная труба Итого. . ,
о с £ S Ф о £ -Ь О О to LO Ю LO СО СО
ПК СП СИ СП т—* СМ СО
С
<
Продолженпе табл. 33
s;r Ччлигш опшюхад onudoyg о
'эинэтон aoHijostf и СП
‘ЭЦИЭТЛСЖ OOjIhOIJUVQ
sjr ЧЯ1И1Ш ORiiHOiag анндофэ осы
*эинэ1тк)и эонноиигд Отк
1Елэос1двн ееппэке}!
'HlKlfU йичшюхау эн11(1(>9э о
5;г ’оинотлоя эонцояд’ Ри
sJt' 'ЭИНЗТПО^ ООНкОЯИ^О
*1Ч11ОН ВИНЕН -aj.odu чхэоИоиэ венюьэе^ О О О Ф сч аэ ю Ф CS! CN 1
зг 4вин -эжлсТосю Л ишчэен июэнд О "Ф СО Ф* ’’ф со ф1 со СЧ -ф О1 сч т—* 1
tv* 'йиюб^ято СО О Ю ю - lQ сч 1
1 Наименование сооружения i Вариант Прямоугольная железобел тонная труба Круглая железобетонная труба . . Круглая железобетонная труба Железобетонный сборный плитный мое? ... . > * Си о
1 гинэ? ' -OLI01 + О О О О *—< ю ю сч
КОЬ* 3OW 1 ПК С7Ч -ф1 О 1>- '-Н — сч
и •* д' 1—« <?4 СО Ф1
1—4 ЕЙ 90 «3
g
си о hG Н-И ГО О
t£ = _ Ф
X 5 °
и 5 си о н-1~ pH с X е( О а> Н*ч О & (U о н—- 3 и »—i 2 'о к о 05 2 >Q РР X X о <3^
Имеем
^_3,14(0,75 + 1,5Янас + 0,75)
2
-Ь(В-2хО,75)Х1,8О//11ас;
таким образом, площадь поверхности конуса у моста может быть
определена по формуле
5=0,90Янас(4,3//нас+ 25 + 1,7). (49)
Кроме конусов укрепляют откосы насыпи, примыкающие к
конусам на длину 2-—3 м на ту же высоту.
Рассмотрим пример определения объема укрепительных работ у моста
отверстием £+11,28 м через р, Каменка на ПК 29 + 50. Гидравлическим рас-
четом (см. выше) предусмотрено укрепление русла каменной наброской из
среднего булыжника размером 10—15 см, При подмостовой скорости
t'M=2.61 м/сек, габарите моста Г-9, т. е. ширине 9 м (согласно СНиП П-Д.5-62),
приняв отверстие моста с учетом промежуточной опоры равным 11,6 м, по
формуле (48) площадь укрепления русла будет
Яр - 11,6 (9 + 2,5 X 2,61 + 2,5) = 208,8 м'~.
Так как мост проектируем с заборными стенками, конуса ие предусмотре-
ны. Откосы необходимо укрепить мощением до уровня ГПВ + 0,25 м; в па-
шем примере отметка ГПВ — 140,11 м (см. рис, 11), отметка поверхности
земли у береговой опоры (по интерполяции) — 138,70 лд
Таким образом, высота укрепления /г = 140,11 — 138,70 + 0,25-Л,66 м.
При крутизне откосов 1: 1,5, т. е. №1,5, длина образующей может быть
определена по формуле
I = h У1 + т? = h У1 + 1,52 « 1,80/i.
Предусмотрев укрепление в среднем по 2,5 м с каждой стороны, общую
площадь укрепления откосов получим
+отк = 4 х 2,5 X 1,80 X 1,66 = 30,0
Вычисленные объемы укрепительных работ у мостов и труб
вносим в ведомость укрепительных работ у искусственных со-
оружений (табл. 33),
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
I V. ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ
Исходные данные для нанесения проектной
линии
К числу основных исходных данных, необходимых для нане-
сения проектцой линии на продольном профиле, относятся: мак-
симально допустимый продольный уклон; минимальные радиусы
вертикальных выпуклых и вогнутых кривых; контрольные (фик-
снрованные) отметки; руководящая (рекомендуемая) рабочая
отметка.
Данные о максимально допустимом продольном уклоне и ми-
нимальных радиусах вертикальных кривых принимают в соответ-
ствии с категорией проектируемой дороги (см. табл. I).
К контрольным относятся отметки:
а) бровок насыпей около мостов;
б) бровок земляного полотна над трубами;
в) настилов путепроводов при пересечении железных и авто-
мобильных дорог в разных уровнях, определяемые из условий
соблюдения габаритных размеров и размещения конструктив-
ной высоты пролетного строения путепровода;
г) головок рельсов и оси проезжей части железных и авто-
мобильных дорог (пересекаемых в одном уровне) более высокой
категории, чем проектируемая дорога;
д) оси дорожных покрытий в населенных пунктах;
е) въездов во дворы и входов в строения.
Ниже отметок контрольных точек, а в трех последних случаях,
указанных в пунктах «г», «д» и «е», и выше их, нельзя наносить
проектную линию; исключением является случай заглубления
русла.
В нашем примере основные контрольные отметки проектной линии — от-
метки бровки земляного полотна на искусственных сооружениях (см. табл. 30)
н отметки в начале (с. Сосновка) и в конце трассы (ст. Андреевка).
Среди исходных данных для проектирования земляного по-
лотна в продольном профиле очень важное значение имеет пра-
вильный выбор величины рекомендуемой рабочей отметки.
Определение величины рекомендуемой
рабочей отметки
При проектировании продольного профиля в равнинной и сла-
бохолмистой местности в первую очередь следует обеспечить
оптимальные условия для последующей эксплуатации дороги.
Этим целям лучше всего отвечают насыпи с достаточным воз-
вышением бровки земляного полотна. Рекомендуемую рабочую
отметку насыпи назначают в зависимости от почвенно-грунтовых,
гидрологических и климатических условий. Возвышение бровки
над поверхностью земли должно быть достаточным для обеспе-
чения просыхания грунта земляного полотна в климатических
условиях района проложения дороги.
Главными факторами, влияющими на величину рекомендуе-
мой рабочей отметки, являются: тип местности по характеру и
степени увлажнения поверхностными и грунтовыми водами; кли-
матическая зона; род грунта; средняя многолетняя толщина
снежного покрова; предполагаемая толщина дорожной одежды;
категория дороги.
Последний фактор в значительной степени влияет на откло-
нения от рекомендуемой рабочей отметки. Чем выше категория
дороги, тем большими могут быть отклонения (в большую сто-
рону).
Различают следующие типы местности по характеру и степе-
ни увлажнения:
1-й тип—-сухие места без избыточного увлажнения (поверх*
костный сток обеспечен);
2-й тип —сырые места с избыточным увлажнением в от-
дельные периоды года;
3-й тип — мокрые места с постоянным избыточным увлаж-
нением. ,
Климатическую зону определяют по карте дорожно-климати-
ческого районирования территории СССР (см. рис. 1).
Минимальную высоту насыпей определяют с учетом требова-
ний: 1) минимального допустимого превышения дна корыта над
поверхностью земли и над расчетным уровнем грунтовых и по-
верхностных вод; 2) предохранения дороги от заносов и удобства
снегоборьбы. Из этих двух определений в расчет принимается
большая высота. При проектировании дороги на местности 1-го
типа высота насыпи должна быть не менее толщины дорожной
одежды, с расположением низа дорожной одежды не ниже по-
верхности земли с обеспечением надежного отвода воды от зем-
ляного полотна и основания проезжей части.
Возвышение низа дорожной одежды над расчетным уровнем
грунтовых вод или длительно стоящих (более 20 суток) поверх-
ностных вод на сырых и мокрых участках, т. е. 2-го и 3-го типов
местности, не должно быть менее указанного в таблицах 34 и 35.
Таблица 34
Наименьшее возвышение низа дорожной одежды над расчетным уровнем
грунтовых вод или уровнем длительного (более 20 суток)
стояния поверхностных вод
Грунт земляного полотна или естественный грунт Наименьшее возвышение низа дорожной одежды в наиболее низком месте попереч- ного профиля изд уровнем воды, я
II зона Ш зона IV зона V зона
Пески средние и мелкие, супеси легкие 0,7 0,6 0,5 0,4
Пески пылеватые, супеси тяже- лые 1,2 0,8 0,8 0,7
Супеси пылеватые, супеси тя- желые пылеватые, суглинки лег- кие, суглинки легкие пылеватые, суглинки тяжелые пылеватые . . . 1.9 1,7 1,4 1,3
Суглинки тяжелые, глины пыле- ватые, глины песчанистые, глины жирные. , , 1,9 1,4 1,1 1,0
Табл и ц а 35
Наименьшее возвышение низа дорожной одежды над поверхностью земли
на участках с необеспеченным поверхностным стоком
Грунт земляного полотна
Наименьшее нозньтшенис низа дорожной
одежды в наиболее низком месте
поперечного профиля, лг
Н зона III зона IV зо^а V зона
Пески средние и мелкие, супеси легкие 0.50 0,40 0,30 0,20
Пески пылеватые, супеси тяже- лые 0. СО 0,50 0,40 0,30
Супеси пылеватые, супеси тя- желые пылеватые, су глинки легкие, суглинки легкие пылеватые, су- глинки тяжелые пылеватые .... 0.80 0,60 0,50 0,40
Суглинки тяжелые, глины пыле7 ватые, глины песчанистые н гл пн пт жирные 0,70 0,60 0,40 0,40-
Расчетный уровень грунтовых вод принимают на верхней линии
высшей зоны оглееиия почвогрунтов или высшему установленно-
му уровню грунтовых вод, когда последний превышает горизонт
оглееиия.
При учебном проектировании по топографическим картам
глубину залегания грунтовых вод и другие данные о гидрологи-
ческих и дорожно-климатических условиях района проложения
трассы указывают в задании или условно принимают по данным
энциклопедического словаря.
При установлении величины руководящей рабочей отметки
необходимо знать толщину дорожной одежды, которой предва-
рительно можно задаться, используя данные таблиц 42 и 43.
Проектная линия в разных условиях
рельефа
Продольный профиль проектируют в виде плавной линии, со-
стоящей из прямолинейных участков и вертикальных кривых.
Проектирование продольного профиля заключается в нанесении
проектной линии и вычислении проектных и рабочих отметок.
Проектировать нужно с учетом обеспечения:
а) устойчивости земляного полотна и дорожной одежды в те-
чение круглого года при любых изменениях температуры и по-
годных условий;
б) наименьшей строительной стоимости дороги;
в) удобства и безопасности движения автомобилей с наимень-
шей стоимостью перевозок.
Обеспечение всех этих условий представляет сложную задачу
и требует комплексного решения. Положение проектной линий
находят, рассматривая наиболее рациональные варианты. Ввиду
большого разнообразия природных условий нельзя дать заранее
установленные решения по проектированию продольного про-
филя.
Отметки проектной линии — это обычно отметки бровки зем-
ляного полотна проектируемой дороги. При проектировании под-
зорного или бортового профиля (в населенных пунктах или на
промышленных площадках) проектные отметки относят к дну
лотка. При проектировании реконструкции дорог и при проекти-
ровании городских дорог проектная отметка относится к оси
дороги.
На продольный профиль можно наносить проектную линию
по обертывающей и по секущей. Во всех случаях
проектирования нужно добиваться, чтобы дорога вписывалась в
местность; необходимо также, по возможности, избегать устрой-
ства высоких насыпей и глубоких выемок, особо для дорог низ-
ших технических категорий (IV, V).
Проектирование по обертывающей заключается в том, что
проектную линию наносят, следуя основным изгибам поверхности
земли, с соблюдением рекомендуемых рабочих отметок и укло-
нов, но нс выше максимально допустимых для дороги данной
категории. Такое земляное полотно будет наиболее устойчиво
под действием местных природных факторов и потребует мини-
мума земляных работ. Кроме того, проектированием по оберты-
вающей создаются наиболее благоприятные условия для меха-
низированного возведения земляного полотна. Метод проектиро-
вания по обертывающей применим только в особо благоприятных
грунтовых и гидрологических условиях (например, в южных
степных районах). Для дорог низших категорий (IV и V) в этих
условиях проектную линию следует вести в насыпях высотой
0,3—0,5 м.
При проектировании по обертывающей отклонение проектной
линии от рекомендуемой рабочей отметки допускают:
1) в местах пересечения с железными дорогами в одном уров-
не, где, согласно требованиям СНиП П-Д.5-62, проектная линия
должна пройти горизонтально на уровне головок рельса, а длина
.горизонтальной площадки должна быть такой, чтобы расстояние
от крайнего рельса до начала вертикальной кривой, сопрягаю-
щей площадку со смежным уклоном, было не менее 10 м при
расположении переезда в насыпи и 20 ж — в выемке;
2) в местах пересечения с автомобильной дорогой высшей
категории в одном уровне. Проектная линия пересекающей доро-
ги должна быть проведена с продольным уклоном, равным попе-
речному уклону проезжей части пересекаемой дороги; при этом
должна быть обеспечена видимость поверхности дороги по уста-
новленным нормам и в соответствии с категориями пересекаю-
щихся дорог (см. табл. 1);
3) на участках местности, изрезанной оврагами, ложбинами,
небольшими возвышениями;
4) на подходах к искусственным сооружениям;
5) при пересечении влажных и заболоченных впадин, где для
предохранения полотна от грунтовых и поверхностных вод про-
ектируют повышенную насыпь.
В условиях равнинного и слабохолмистого
рельефа проектирование по обертывающей в сочетании с
трассированием в плане и вписыванием в элементы рельефа по-
зволяет получить хорошо осушаемое земляное полотно. При таком
проектировании лишь на сравнительно коротких участках для
смягчения продольного уклона и уменьшения объема земляных
работ земляное полотно проектируют в выемках.
В равнинной местности с затяжными площадками, при пере-
сечении болот, имеющих поверхность, близкую к горизонтальной,
проектную линию наносят горизонтально, а рабочую отметку
назначают с учетом предохранения полотна от действия воды
(см. табл. 35). При нулевых отметках и малых насыпях длинные
горизонтальные участки проектировать не рекомендуется.
Когда уклоны поверхности земли не превосходят назначенных
предельных для данной дороги, проектную линию можно нано-
сить параллельно поверхности земли, вписываясь в рельеф мест-
ности. По возможности следует избегать в продольном профиле
частых переломов проектной линии, т. е. не проектировать пило-
образный профиль, Наилучшим является продольный профиль с
пологими, достаточно длинными уклонами. Расстояние между
переломами проектной линии продольного профиля называют
шагом проектирования.
В пересеченной местности плавность проектной
линии обеспечивают выбором такого шага проектирования, кото-
рый позволяет разместить тангенсы чередующихся вертикальных
кривых с радиусами не менее минимальных, установленных тре-
бованиями СНиП П-Д.5-62 для категории проектируемой дороги
(см. табл. 1). При наличии косогорности, которая может быть
установлена по горизонталям топографической карты (если трас-
са проходит параллельно или под углом к густорасположенным
горизонталям), положение проектной линии, рабочие отметки
определяют по поперечникам обычно с приблизительным равен-
ством объемов полувыемки и полунасыпи (рис. 28). Можно также
определять и по равенству их площадей.
В условиях холмистого, сильно пересеченного рельефа более
рационально наносить проектную линию по секущей, т. е,
чередующимися выемками и насыпями. При проектировании по
секущей взаимное расположение насыпей и выемок устанавли-
вают из условий наилучшего распределения земляных масс,
устойчивости земляного полотна, а также с учетом наиболее
100
эффективного производства строительных работ. Так как при
равных рабочих отметках площадь поперечного сечения выемки
значительно превышает площадь сечения насыпи (рис. 29), про-
ектную линию необходимо нанести вначале ориентировочно так,
чтобы при оценке на глаз пло-
щадь участка выемки в про-
дольном профиле была при-
мерно на 25—30% меньше
площади чередующейся на-
сыпи. Объемы насыпей и вые-
мок будут примерно равнове-
лики. Ориентировочно их объе-
мы можно вычислить по при-
ложению 14.
Для обеспечения водоотво-
да проектную линию в выемке
наносят с уклоном не менее
5%0 (лучше не менее !()%□),
проектирование горизонталь-
ных участков в выемках не до-
Рис. 28, Поперечный разрыв гю.чувы-
емки п полунасыпи па косогоре
пускается. Не рекомендуется перепускать воду из кюветов пли
кюветов-резервов насыпи по кюветам выемки, за исключением
коротких выемок длиной до 100 мм. На уклонах перед выемкой
желательно предусмотреть водосборные канавы.
Нужно избегать резких переломов профиля от одних уклонов
к другим, а также применения кривых малого радиуса между
длинными прямыми и коротких прямых вставок между смежны-
ми кривыми большого протяжения. Применение кривых малых
радиусов в конце затяжных спусков, нс следует допускать.
В горной и пересеченной местности на уча-
стках кривых в плане с малыми радиусами наибольшие продоль-
Рпс. 29. Поперечные разрезы насыпи и выемки при одинако-
вых рабочих отметках
ные уклоны уменьшают по сравнению с нормами (см. табл. 2).
Уменьшение наибольших продольных уклонов принимают соглас-
но СНиП П-Д.5-62 при радиусах кривых менее 50 м.
При проектировании в горной местности серпантин сле-
дует придерживаться норм СНиП П-Д.5-62, допуская наиболь-
шие продольные уклоны в пределах серпантин при расчетной
скорости 30 км/ч — 30 % о, 20 км/ч — 35 % 0 и при 15 км/ч — 40 % 0-
При современной механизации земляных работ к увеличению-
продольных уклонов против норм следует прибегать в исключи-
тельных случаях и при надлежащем технико-экономическом обо-
сновании. Для ясно выраженного грузового направления нужно
применять меньшие подъемы.
На дорогах в горной местности при затяжных продольных,
уклонах величиной более 60 % о через каждые 2—3 км предусмат-
ривают места для остановки автомобилей в виде площадок иля
участков дороги с уменьшенными продольными уклонами (до-
2О%о и менее). Участки или площадки для остановок распола-
гают у источников воды и в живописных местах.
Проектная линия на пересечении
водотоков
Согласно СНиП П-Д.5-62 малые и средние мосты, а также
трубы под насыпями разрешается располагать при любых соче-
таниях элементов профиля и плана.
При проектировании участков дорог со сложными дорого-
стоящими искусственными сооружениями (мосты, путепроводы^
виадуки, эстакады и т. п.) места расположения сооружений и
проложение дороги на местности выбирают на основе технико-
экономического сравнения вариантов. Продольные уклоны на.
мостах, у которых проезжая часть такая же как на дорогах,
могут быть назначены те же, какие приняты для данной катего-
рии дороги; исключение представляют деревянные настилы, про-
дольный уклон на которых следует ограничивать 2О°/оо при про-
дольной укладке досок и 30 % о при поперечной укладке (СП
200-62, п. 8).
Для обеспечения плавности проектной линии при проектиро-
вании малых водопропускных сооружений могут быть использо-
ваны следующие примеры нанесения проектной линии у мостов
п над трубами. Пример нанесенной проектной линии над мостом
в виде горизонтального участка, длина которого должна быть
не менее длины моста, суммы тангенсов вертикальных кривых и
двойного минимального расстояния от моста до конца вертикаль-
ных кривых — 20 м, а также примеры расположения мостов на
продольных уклонах приведены на рис. 30.
Над трубами (рис. 31) расположение проектной линии может
быть любое, главное в данном случае — соблюдение требуемой
минимальной отметки бровки насыпи (контрольной отметки).
102
Рис, 30. Примеры нанесенной проектной линии у малых мостов
(для наглядности вертикальные кривые нс вписаны)
При очень пологих склонах лога (см. рис, 31) для понижения
бровки насыпи трубу рекомендуется заглубить, если уклон лею
ниже сооружения позволит отвести воду по водоотводной кана-
ве. Величина заглубления определяется условиями проектирова-
* ния продольного профиля, но должна быть не более половины
высоты трубы.
Отметки бровки насыпей у мостов и над трубами определя-
ют расчетом (см. раздел III) и они являются контрольными
(фиксированными) точками при нанесении проектной линии.
Положение проектной линии па подходах к искусственным
сооружениям должно обеспечивать их пезатопляемость. На пой-
мах высоту насыпи назначают с учетом уровня подпертого го-
ризонта. На больших реках, где при паводках заливаются боль-
шие пространства и возможно образование волны, отметку бровки
насыпи следует назначать из расчета возвышения над уровнем
волны. На судоходных реках возвышение принимается от рас-
четного судоходного горизонта с обеспечением подмостового
- габарита в зависимости от класса внутреннего водного пути в
“соответствии с Нормами проектирования подмостовых габаритов
на судоходных и сплавных реках и основными требованиями к
Рис. 31. Примеры нанесенной проектной липин над трубами (для на-
глядности вертикальные кривые не вписаны)
расположению мостов (НСП 103-52). Возвышение проезжей ча-
сти над подходами неизбежно, так как иначе насыпи получились
бы очень высокими. Для плавности въезда на мост уклон подхо-
дов принимают не более 30%о, а между концом подъема и нача-
лом моста вводят горизонтальную площадку, достаточную для
размещения тангенсов вертикальных кривых.
При пересечении дорог в разных уровнях высота насыпи у
путепроводов и отметка его проезжей части определяется высо-
той габарита, установленного для пересекаемой дороги, и кон-
структивной высоты пролетного строения.
Согласно СНиП П-Д.7-62 «Мосты и трубы. Нормы проек-
тирования», высота габарита в зависимости от материала и типа
подвижного состава при пересечениях принимается на железной
дороге 6,5—7,0 м, автомобильной — 4,5, на скотопрогонах--
2,5 м.
Проектирование вертикальных кривых
Для обеспечения плавности движения и видимости в продоль-
ном профиле на переломах проектной линии необходимо предус-
матривать вертикальные кривые. Согласно СНиП П-Д.5-62, вер-
тикальные кривые должны вписываться в местах переломов про-
104
Рис. 32. Вертикальные кривые
«ектной линии в продольном профиле при алгебраической
разности уклонов 5°/оо и более па дорогах I, II и III категорий и
10 % о и более на дорогах IV и V категорий.
С целью повышения плавности движения, радиусы вертикаль-
ных кривых нужно принимать возможно большими. Минималь-
ные размеры радиусов вертикальных выпуклых и вогнутых кри-
вых для разных категорий приведены в табл. 1. При малой
разности сопрягаемых уклонов величины вертикальных радиусов
кривых нужно увеличивать с таким расчетом, чтобы длины вер-
тикальных кривых были не менее 20 м, а величины биссектрисы —
не менее 5 см.
Элементы вертикальных кривых определяют (в м) по специ-
альным таблицам или формулам:
тангенс
(50)
длина кривой
биссектриса
2/? ’
где У — принятый радиус вертикальной кривой, м;
М——алгебраическая разность уклонов, выраженных в
тысячных.
Уклоны на подъемах считают со знаком плюс, а на спусках —
__ со знаком минус. При одноименных уклонах проектной линии
алгебраическая разность на спусках (рис. 32, а) и подъемах
105
(рис, 32,6) равна разности смежных уклонов, т, е. в первом слу-
чае —?!—(—f2)=^—1\, во втором случае о—При
разноименных уклонах алгебраическая разность их
для вогнутых (рис, 32, в) и выпуклых (рис. 32, г) кривых равна
сумме смежных уклонов проектной линии.
Упрощенно, без таблиц, длина вертикальной кривой может быть опреде-
лена произведением числа тысяч в величине радиуса на число тысячных в
алгебраической разности уклонов.
Рассмотрим пример, Проектная линия запроектирована на подъем
с уклоном н = 35%о и на спуск с уклоном ц=15%0 (см. рис. 32, г), так как
уклоны разноименные, алгебраическая разность уклонов равна й— (—г2) =
-•-й + й=0г035—(—0,015) = 0,050. Необходимо определить длину вертикаль-
ной кривой, вписанной с радиусом R = 5000 л.
По формулам (50) и (51) имеем
' z, '
к = 2Г; R = 2R - - - - R {(л — ь) =-- 5000 X 0,050 = 250 .и;
действительно, произведение чисел тысяч равно длине вертикальной кривой,
г. е. 5X50 = 250 м.
В настоящее время применяют два метода проектирования
продольного профиля, которые заключаются в нанесении:
I) сопрягающихся прямых участков проектной линии с после-
дующим вписыванием в их переломы вертикальных кривых п
вычислением поправок к рабочим отметкам, найденным по тан-
генсам;
2) вертикальных кривых, сопрягающихся друг с другом или
имеющих прямые вставки, при этом сразу вычисляют отметки
проектной линии (метод, опубликованный И. М. Антоновым [2]).
В связи с резким увеличением (в 2,5 раза) минимальных
радиусов вертикальных кривых (СНиП П-Д.5-62) первый метод
имеет ограниченное применение — только в равнинной, реже в
слабохолмистой местности. Второй метод начали применять по-
чти во всех проектных организациях.
При проектировании по тангенсам (касатель-
ным) вертикальные кривые в продольном профиле не разбива-
ют, а проектные отметки и уклоны вычисляют для тангенсов
вертикальных кривых без учета устройства вертикальных кри-
вых.
На продольном профиле проектируемые вертикальные кривые
указывают условными знаками (см. рис. 11); длину горизонталь-
ной линии этого знака вычерчивают в масштабе соответственно'
величине тангенса (в обе стороны от оси вертикальной кривой),
а перпендикуляры по концам горизонтальной линии — длиной
5 ям. Около условного знака (дужки) выписывают величины
радиуса, тангенса и биссектрисы.
Вписывание на переломах проектной линии вертикальных
кривых сказывается на величине рабочих отметок: в насыпях на
выпуклых кривых рабочая отметка уменьшается на величину
106
биссектрисы (см. рис. 32, п), а в выемках, наоборот, увеличи-
вается; на вогнутых кривых в насыпях отметка увеличивается
(см. рис. 32, s), в выемках уменьшается.
На профиле первоначальную рабочую отметку берут в скоб-
ки, исправленную же отметку пишут рядом без скобок (см. ниже
рис. 39).
При проектировании проектной линии рекомендуемыми рабо-
чими отметками, а также ранее вычисленными контрольными
(фиксированными) отметками следует учитывать изменения в
рабочих отметках от вписаиия вертикальных кривых. Это яв-
ляется одним из недостатков проектирования вертикальных кри-
вых по тангенсам, который может быть устранен при проектиро-
вании их по методу, изложенному инж. Н. М. Антоновым [2].
При проектировании по такому методу.
проектную линию наносят не по тангенсам, а непосредственно
по вертикальным кривым;
в графе «Проектные отметки» пишут истинные отметки зем-
ляного полотна;
в графе «Проектные уклоны» в условных обозначениях (см.
рис. 11) показывают вертикальные кривые; уклоны обозначают
только в точках сопряжения вертикальных кривых с прямыми
участками профиля и в точках изменения радиусов кривых;
над профилем выписывают один ряд истинных рабочих отме-
ток, так же как и на прямых участках профиля,
Суш,ность метода заключается в том, что вместо проектиро-
вания положения тангенсов и вписывания в них вертикальных
кривых в продольном профиле непосредственно проектируют по-
ложение вертикальных кривых. В таблицах [2] приведены рас-
стояния и превышения всех точек вертикальных кривых относи-
тельно условной точки кривой, принятой за начало координат, а
также уклон касательных, проведенных к этим точкам, для ра-
диусов от 200 до 50 000 м.
Рис, 33. Образец шаблона
для проектирования вер*
тикальной кривой при
радиусе 10 000 м
Для облегчения проектирования применяют специальные ша-
блоны (рис. 33), представляющие собой очертания вертикальных
кривых разных радиусов, вырезанные из целлулоида или плекси-
гласа в масштабе профиля. Нй периметре шаблонов штрихами
с цифрами отмечены точки, в которых касательные имеют ука-
занные уклоны. Для ориентирования на шаблонах проведены
горизонтальная и вертикальная линии. Инж. И. А. Боровковым
(Союздорпроект) созданы шаблоны, которые облегчают проекти-
рование вертикальных кривых. Инж. И. Н. Гуковым (Киевский
филиал Союздорпроекта) разработан комплект лекал (7 шт.) ра-
i.~0
Рис. 34. Виды вертикальных кривых:
а — выпуклая; б — вогнутая
диусом от 500 до 50 000 м, изготовление которых несложно —
фотографической контактной печатью на пленке. Пользование
шаблонами значительно облегчает проектирование, так как по
шаблону не только видно какой участок вертикальной кривой
надо использовать в каждом конкретном случае, но и легко на-
значить величины продольных уклонов для прямых участков про-
ектной линии, сопрягающихся с кривой.
Вертикальные кривые имеют восходящие и нисходящие вет-
ви (рис. 34). По восходящей ветви все касательные имеют поло-
жительный уклон, а по нисходящей ветви — отрицательный.
В точке вертикальной кривой, где восходящая ветвь переходит
в нисходящую (па выпуклых кривых) или наоборот (на вогну-
тых)— касательная горизонтальна и уклон ее равны нулю,
Ь'хвма. № /
Схема N-2
Рис, 35, Расчетные схемы
Для удобства проектирования таблицы, опубликованные
Н. ЛА. Антоновым [2], составлены по двум схемам (рис. 35).
В расчетной схеме № 1 за начало координат принято начало
вертикальной кривой (слева по ходу), и все расстояния I и пре-
вышения h определяют по отношению к этой точке. В расчетной
схеме № 2 за начало координат принята вершина вертикальной
кривой, касательная которой горизонтальна, а все расстояния и
превышения определяют по отношению к вершине вертикальной
кривой.
Любые вертикальные кривые можно рассчитать как по схеме
№ 1, так и по схеме № 2, Расчетной схемой № 1 обычно пользу-
108
ются при последовательном проектировании слева направо. Схе-
ма № 2 удобна при проектировании в обе стороны от контроль-
ных (фиксированных) точек, например от мостов, путепроводов
и прочее. Схема № 2 при проектировании более удобна, так как
имеет малые цифровые обозначения расстояний I и превышений
й, что облегчает расчет вертикальных кривых.
На первом этапе проектирования определяют об-
щее начертание проектной линии без детального подсчета всех
промежуточных отметок. По известным в начальной точке — пи-
кетажному положению (расстоянию от ближайшего меньшего
пикета), высотной отметке и наклону касательной (продольному
уклону) — определяют пикетажное положение и высотную отмет-
ку вертикальной кривой в ее конце или в другой характерной
точке.
Для решения этих задач по обеим расчетным схемам состав-
лены сокращенные таблицы [2]. При этом нужно иметь в виду
следующее:
а) при использовании расчетной схемы № 1 — все точки, рас-
положенные выше начала координат кривой, имеют положитель-
ные превышения, а расположенные ниже — отрицательные; для
определения расстояний между точками с заданным уклоном,
расположенными в левой половине кривой, следует пользоваться
левым столбцом (/л), а если точки расположены в правой поло-
вине кривой — правым столбцом (Zu);
б) при использовании расчетной схемы № 2 —выпуклые
кривые имеют отрицательные превышения, а вогнутые — поло-
жительные. Расстояния точек (/), расположенных в левой поло-
вине кривой, считаются со знаком минус, а в правой —со знаком
плюс.
При отсутствии таблиц Н, М. Антонова все основные точки
вертикальной кривой могут быть вычислены по сводной таблице
координат, составленной И. Н. Гуковым (по схеме № 2) для
радиусов от 1000 до 20 000 я и уклонов точек от 1 до 80 %0 (см.
приложение 4).
На втором этапе проектирования вычисляют высотные
отметки пикетов и всех промежуточных точек, расположенных в
пределах вертикальной кривой. Для решения этих задач более
целесообразна расчетная схема № 2, по которой составлены по-
дробные таблицы [2].
Исходные данные к примеру нанесения
проектной линии
Разберем примеры нанесения проектной линии па рассматриваемых вари-
антах участка дороги Сосновка—-Андреевка, В соответствии с приведенными
исходными данными (см. табл. 2) участок дороги П1 категории проектируется
в одной из южных областей Украины в IV климатической зоне. По условиям
рельефа (см. на- вклейке рис. 11, продольный профиль) поверхностный сток
обеспечен на всем протяжении участка, и по характеру и степени увлажнения
район проложения трассы может быть отнесен к I типу местности.
irKUhrH»и и:1<н ।
Согласно СНиП П-Д.5-62 для Ill категории в условиях, соответствующих
рельефу раойна проектирования, максимально допустимый продольный ук-
лон— 50%0, минимальные радиусы вертикальных кривых: выпуклых —
10 000 м, вогнутых — 3000 м. Обеспеченный водоотвод поверхностных вод
(I тип местности), IV климатическая зона, отсутствие по условиям задания
вблизи от дневной поверхности земли грунтовых вод, а также отсутствие снеж-
ного покрова определенной толщины (южная область) исключают учет этих
факторов при назначении величины рекомендуемой рабочей отметки. Принятая
рекомендуемая рабочая отметка, равная 0,5—0,6 я, соответствует условию пре-
вышения предполагаемой толщины дорожной одежды — 0,4 я (см. ниже
табл.60).
Контрольными или фиксированными отметками при нанесении проектной
линии на данном участке могут быть только точки примыкания в начальном
и конечном пунктах трассы, а также отметки бровки насыпей над проектируе-
мыми трубами и у мостов (см. табл, 31).
Пример нанесения проектной линии по
обертывающей
Проектную линию наносят таким образом, чтобы с учетом величины бис-
сектрис вертикальных кривых при проектировании их по касательным размеры
рабочих отметок незначительно отличались от величины рекомендуемой рабо-
чей отметки.
При проектировании по обертывающей проектную линию наносят так:
к отметке поверхности земли прибавляют рекомендуемую рабочую отметку п
получают проектную отметку на данном пикете или плюсовой точке; на сле-
дующем пикете таким же способом получают следующую отметку проектной
линии. По превышению (разности отметок) и расстоянию между двумя смеж-
ными отметками проектной линия определяют величину уклона в тысячных.
При проектировании по обертывающей полученный уклон проектной линии
не должен превышать максимального допустимого для данной категории. Для
этой цели последующую проектную отметку округляют с таким расчетом, что-
бы разность отметок делилась на расстояние с точностью до 1/1000, При про-
ектировании участками длиной, кратной 100 я, второй десятичный знак проект-
ных отметок должен быть одинаковым для всех участков.
Пример. На ПК 0 основного хода отметка поверхности земли 186,10
опа же проектная, так как в точке примыкания к существующей, улице насе-
ленного пункта (с. Сосновка) отметка бровки является фиксированной —
контрольной. На ПК 1 проектная отметка равна 190,094-0,40=190,49 я, Одна-
ко, если взять разницу 190,49—186,10 = 4,39 ,и и разделить ее на расстояние
100 Jt, то уклон получится 0,0439; уклон же должен выражаться в целых ты-
сячных; значит отметку проектной линии на ПК 1 нужно округлить до
величины 190,50 м, тогда уклон будет равен (190,50—186,10) : 100=0,044
или 44 % о-
В графе 8 продольного профиля делается такая запись 44/100, т. е. над
чертой, показывающей направление уклона, указывают величину уклона в
тысячных, а под чертой — расстояние, на которое этот уклон распространяется.
При одинаковой величине уклонов на соседних участках шаг проектирования
увеличивается, и над линией, показывающей направление уклона, указывает
величину уклона, а под линией — общую длину участка, на котором данный
уклон распространяется.
Пример, На участке от ПК И до ПК 17+56 (см. рис, II) показан
общий уклон 50%о, а длина участка, на котором данный уклон распростра-
няется — 656 я.
Каждую последующую проектную отметку определяем путем добавления
нлп уменьшения превышения над предыдущей точкой, т. е.
Н2 = Нг + И, (53)
НО
где /7г-—искомая отметка;
Л/1—предыдущая отметка;
i—проектный уклон ( + на подъеме, —на спуске);
I — расстояние между точками 7/2 и Н[.
Например, отметка на ПК 11 /71=^190,40 м, уклон д=5О%о, расстояние до
следующей точки ПК 12 /==100 м, превышение iZ = 0,05 X 100 = 5,00
Отметка на ПК 12 будет 190,40—5,00=185,40 м (принят знак минус, так как
данный участок запроектирован на спуске).
Действительно, на ПК Г2 проектная отметка 185,40 м, на ПК 13 — 180,40 .«
и т. д, Разность отметок на каждые 100 м составляет; 185,40—180,40 = 5,00 м;
180,40—175,40=5,00 м и т. д. Общее превышение отметок на данном участке
190,40—157,60 = 32,80 м; средний уклон составит 32,80 : 656=0,050 или 5О%о-
В продольном профиле записывают так; 50/656,
При наличии промежуточных плюсовых точек их проектные отметки опре-
деляют по запроектированному на участке общему уклону и расстояниям
между точками,
Пример. На участке между ПК 12 и ПК 13 варианта (см, рис. 11) за-
проектирован уклон 5О%о. Для того, чтобы получить отметки на промежуточ-
ных плюсовых точках — ПК 12+10 и ПК 12+35, находим превышения, равные
произведению расстояний на уклон [см. формулу (53)]. Так, для промежуточной
точки ПК 12+10 превышение составит 10X0,050 = 0,50 м и проектная отметка
этой точки равна разнице (проектная линия на данном участке запроектирована
под уклон) между отметкой предыдущей Пикетной точки 156,96 м и превыше-
нием 0,50 м, т. е, 156,96—0,50= 156,46 л-t.
На промежуточной плюсовой точке (ПК 12+35), удаленной от предыду-
щей на 35—10=25 м с превышением 25x0,050=1,25 м, отметка соответственно
будет равна 156,46--1,25= 155,21 ли
Пример нанесения проектной линии
по секущей
На участках, где линия поверхности земли имеет уклоны, превышающие
максимально допустимые для данной категории дороги, проектную линию
наносят по секущей. Например, па участке от ПК 7 + 99 до ПК 13 + 86 (см.
рис, II) на протяжении 587 м нанесена проектная линия с максимально
допустимым продольным уклоном 50%о. Проектную отметку на ПК 8 приняли
,176,96 ж, на ПК 13 + 86 задались отметкой 147,66 м. При разности отметок
176,96—147,66 = 29,30 м и расстоянии 586 м (от ПК 8) уклон получается
29,30/586 равным 0,050.
Для проверки объемов чередующихся выемок и насыпей следует пред-
варительно установить величину рабочих отметок па всем участке проектиро-
вания проектной линии по секущей. Для этого по уклону проектной линии и
по расстояниям между отдельными точками определяют величины превышения
и вычисляют проектные отметки на всех промежуточных точках, как это
было выше, По полученным проектным отметкам и имеющимся отметкам
поверхности земли продольного профиля, подсчитывают величины рабочих
отметок, которые равны разности проектных отметок и отметок поверхности
земли на каждой переломной точке продольного профиля. При положительной
величине рабочая отметка представляет собой высоту насыпи в данном сече-
нии, и ее надписывают над проектной линией. При отрицательной величине
рабочая отметка характеризует глубину выемки, и ее пишут под проектной
линией.
В процессе нанесения проектной линии по секущей решаются следующие
частные задачи.
1. Определение места выхода на поверхность проект-
ной линии,... имеющей заданный продольный уклон i
(рис. 36), Вначале определяют продольный уклон Zo поверхности грунта на
участке, где, судя по продольному профилю, проектная линия выходит на
поверхность. Затем вычисляют фиктивную отметку h на продолжении этого
111
ь,
уклона в точке А, откуда начинается подъем. Прибавляя к этой отметке руко-
водящую рабочую отметку (или потребное возвышение низа дорожной одеж-
ды по оси корыта) в точке В, определяем протяжение участка с подъемом по
формуле
h 4- Н
i ~ h
(54)
Пример. Два участка продольного профиля протяженностью 300 я с
отметками поверхности земли, указанными на рис, 36, необходимо определить
место выхода па поверхность проектной линии с уклоном £ = 60% о-
Рис. 36, Схема к
нию положения
линии, имеющей
продольный
□пределе-
проектной
заданный
уклон
Рис. 37. Схема к определе-
нию положения точки пере-
хода из выемки в насыпь
Участок, на котором предполагается выход проектной линии на поверх-
ность, имеет уклон
172,80 - 171,32
100
— 0,015 или 15%0
Фиктивная отметка на продолжении этого уклона в точке А равна
й= 172.32—(0,015x200) —156,00 = 12,32 ж.
При руководящей отметке /7=0,50 м протяжение участка с заданным ук-
лоном г = бО%о по формуле (54)
Л = ДД32+Д^ж285
0,060 — 0,015
2, Нахождение точки перехода из выемки в насыпь
или наоборот (рис. 37). Место отметки 0,00 определяют как расстояние
до ближайшего пикета (или плюсовой точки) на профиле и вычисляют ана-
литически,
П р и м е р. Отметка проектной линии 0,00 находится между пикетами
10 и 11 (см. рис, 11). Рабочая отметка на ПК 10 /гЛеЕ = 2,04 м, а на ПК 11
Йар^О.Эб м. Расстояние между пикетами 7=100 Обозначим расстояние
от точки пересечения проектной линии и линии поверхности земли до левой
рабочей отметки /1лев через Из подобия треугольников имеем
-лев
л
(55)
Подставляя цифровые значения, получим
-- —-—= м.
2,04 4- 0,%'
На продольном профиле от точки пересечения делаем пунктирную сноску
и в конце ее указываем расстояния до ближайших пикетных или плюсовых
точек. В нашем случае слева записываем цифру 68 — расстояние до ближай-
шего пикета слева, т. с, до ПК 10 и справа 32—расстояние до ПК И.
Примеры нанесения проектной линии
с вписыванием вертикальной кривой
Рассмотрим примеры и а не сен ня проектной линии на участке от ПК I До
ПК 11 (см. рис, 11 основной ход) с вписаиием вертикальной кри-
вой радиусом Д = 10 000 м по касательным (тангенсам) и по таблицам, опуб-
ликованным Н, М. Антоновым [2].
Для вычисления элементов вертикальной кривой по
касательным принимаем в начальном участке трассы уклон 44%0 п с
ПК 7 максимально допустимый продольный уклон — 50%q. Заведомо большие
рабочие отметки проектируем с учетом последующего их уменьшения при впи-
санин вертикальной кривой.
Дано: прямолинейные отрезки с уклонами 44 % о и 5О%о запроектированы,
как показано на рис. 38, а. Отметки вычислены по принятым уклонам мето-
дом, приведенным выше,
Задача решается в два приема, Вначале определяют точку пересечения
прямолинейных отрезков, а затем — положение вершины вертикальной кривой
(последнее необходимо при разбивке вертикальной кривой по таблицам [2]),
Для определения точки пересечения прямолинейных отрезков (уклонов)
вычисляем отметку проекции прямолинейного отрезка с уклоном 50%о на ПК 5,
а именно 210,40 м (отметка на ПК 7 см, рис. 38, а) плюс превышение
0,05X200=10,00 м, т, е. 210,40 + 0,050x200 = 220,40 м (рис. 38, б).
Так как отметка прямолинейного отрезка с уклоном 44 % о на том же ПК 5
равна 208,10 д-i, определяем их разность
Л = 220,40 — 208,10 = 12,30 ш
(с равным успехом вычисления можно было бы начать на ПК 7, спроектиро-
вав на пего уклон 44 % о),
Далее находимДочку пересечения уклонов по формуле
h 12,30 12,30 1О1 ,
X — ------ = —— --------==---1~ 131 М,
1. — I, 0,044 - (—0,050) 0,094
где % — расстояние от ПК 5 до точки пересечения уклонов, м.
Для определения х при разноименных уклонах (см< рис. 38, б) берут
•сумму уклонов, при одноименных уклонах— разность.
Пикетажное положение точки пересечения М будет: ПК 54 131 =ПК 6 + 31,
На продольном профиле полученное расстояние переломной проектной
липни от ближайших пикетных или плюсовых точек показывают пунктирной
линией (см, рис. 38, б). Отметка точки перелома равна отметке на ПК 7 плюс
превышение переломной точки, т. е. 210,40 + 0,05x69=213,85 м, или отметка
ПК 5 плюс превышение точки пересечения, т, е, 208,10 + 0,044X131=213,85 м.
Для определения величины рабочей отметки в точке перелома необходимо
предварительно.получить отметку поверхности земли по вычисленному рас-
стоянию и уклону поверхности земли между ПК 6 н ПК 7:
ИЗ
L
Рис. 38. Данные для вычисления кривой в точке пересечения уклонов
1OS'0 Sr 6 0‘06 1
Рис. 39. Вертикальная кривая, запроектированная по касательным
1852748500
При расстоянии от ПК 7, равном 69 м, отметка поверхности земли будет
.203,05 + 69X0,012 = 203,88 л1. Так как отметка вычислена аналитическим путем,
по интерполяции, ее берут в скобки.
Рабочая отметка в точке перелома на ПК 6 + 31 будет 213,85—203,88=
= 9,97 иг.
Пример проектирования в ерти калькой выпукло й
^кривой на переломной точке ПК 6 + 31 (рнс. 39). Принимаем радиус кривой
/?=10 000 м. Алгебраическая разность уклонов 0,044—(—0,050) =0,094. При
..данном радиусе и алгебраической разности уклонов по таблице [16]
7 = 468,96 я и 5=10,99 ,и.
По формулам (50) и (52) имеем ориентировочно
10 000-^^-^470 м, Б—------------ = 11,04 м.
2 2 X 10 000
Рабочая отметка на ПК 6 + 31 будет равна 9,97—10,99=1,02 я, т. е, глу-
бина выемки 1,02 м (см. рис. 39).
Однако рабочие отметки изменятся также па пикетных и плюсовых точ-
ках. расположенных в пределах проектируемой вертикальной кривой. В нашем
примере такими топками являются ПК 2—ПК 10; ПК 2 расположен в 39 я
от напала вертикальной кривой, п изменение его рабочей отметки будет очень
незначительно (0,07 л-t), а ПК 6 удален от начала вертикальной кривой па
469—31 =438 я. Определяем для ПК 6 величину
Рабочая отметка будет равна 8,20—9,59 = —1,39 .м, т. е. глубина выем-
ки 1,39 иг.
На ПК Ю, удаленном от конца кривой на 469—369 = 100 м,
100-
2 X 10 000
= 0,50 м
н исправленная отметка будет равна 3,59—0,50=3,09 я.
Рабочие отметки 8,20 гг 3,59 .и указывают в скобках, а исправленные—
1,39 и 3,09 м — за скобками.
Аналогичным путем определяем проектные н рабочие отметки на осталь-
ных промежуточных точках.
При величине тангенса 7 = 470 я пикетажное положение начала верти-
кальной кривой
ПК6 + 31 — 470 =- ПК1 + 61,
конца вертикальной кривой
11К6 + 31 +470 = ПК11 +01.
Над проектной линией дужкой длиной, равной двум тангенсам, указываем
положение и вид выпуклой кривой (кривизной вверх — выпуклые, вниз—во-
гнутые). В начале дужки пишем 61, в конце—01—плюсовые расстояния от
-ближайшего меньшего пикета (см. рнс. 39).
Вычисление элементов вертикальной кривой
-с использованием таблиц [2]
Рассмотрим Пример расчета вертикальной кривой с использованием таб-
шшц [2] без применения шаблонов при наличии на продольном профиле пред-
варительно нанесенной проектной линией, с подсчетом проектных отметок на
115
к
4
Рис, 40, Вертикальная кривая, запроектированная по таблицам [2]
переломах проектных уклонов, В нашем примере необходимо вписать выпук-
лую вертикальную кривую радиусом /?=10 ООО м при уклонах касательных к
кривой по восходящей ветви 44%0 и нисходящей -ветви 5О%о (рис. 40) при
пересечении проектных уклонов на ПК 6 + 31 с проектной отметкой 213,85 л»
(см. пример расчета кривой по касательным).
П р и м с р 1. Вычисляем элементы вертикальной крипом по расчетной схеме
№ 1 в следующем порядке:
К По таблицам [2] для уклона касательной к кривой 44 % о находим рас-
стояние от начала координат /Пв = 159 м и превышение над началом коорди-
нат /г=8,28 м, для уклона касательной к кривой 50%0 /цр'= 1098 м и /г~5,50 щ.
2. Определяем расстояние между началом и концом вертикальной кривой
(длину кривой) 1098—159 = 939 м.
3, Определяем пикетажное положение начала и конца вертикальной icpu-
вой — 939:2 = 470 м. Имеем начало кривой ПК 6 + 31—470=ПК 1+61 и конец
кривой ПК 1+61+939 = ПК Н.
4. Определяем положение начала координат (точка Л), Для этого от
ПК 1 + 61 начала кривой отнимаем расстояние 159 м, взятое из таблицы для
уклона касательной к кривой 44%о, имеем ПК 1+61—159 = ПК 0+02, Схему
см. на рис. 40.
5. Определяем проектную отметку начала вертикальной кривой на
ПК 1+61. Для этого, интерполируя по уклону касательной, получаем превы-
шение 0,044X61=2,68 м, прибавляем к проектной отметке па ПК 1 и получаем
проектную отметку начала кривой па ПК 1+61, т. е, 190,50+2,68=193,18 ла
(см, рис. 40).
6. Определяем проектную отметку начала координат на ПК 0 + 02. От про-
ектной отметки начала вертикальной кривой, равной 193,18 м, отнимаем превы-
шение й = 8,28 м, взятое из таблицы для уклона касательной к кривой 44°/00;
имеем 193,18—8,28= 184,90 м,
7. Определяем проектную отметку конца вертикальной кривой ПК 11;
к проектной отметке начала координат 184,90 м прибавляем А = 5,50 м, взятое
из таблиц для уклона касательной к кривой 5О%о; имеем 184,90 + 5,50 = 190,40 ж
(см. рис. 40).
Определение всех остальных проектных отметок пикетов, расположенных в
пределах вертикальной кривой, дано в следующем примере по расчетной
схеме № 2.
Прим е р 2, Вычисляем элементы вертикальной кривой по расчетной схе-
ме № 2. Для этого в первую очередь определяем положение вершины кривой,
по отношению к точке пересечения уклонов по формуле
О=Л1-+±А±/1. (56)
116
-иль
Обозначения см, рис. 41, правила знаков — на рис. 42, Для рассматривае-
мого примера имеет место первая схема рис. 42.
Последовательность расчета такова:
1. По таблицам [2] расчетной схемы № 2 или прил, 4 для уклона каса-
тельной к кривой 44%о находим Л=400 д/, //j =9,68 л, а для уклона касатель-
ной— 50%0 находим /а=499 м, hs= 12,46 At.
2. Определяем по формуле (56) положение вершины кривой по отноше-
нию к точке пересечения уклонов
(ПК 6+31, см. пример расчета по
касательным)
440 + 499
.2
+ 440 = ПК6 +- 01.
' О = ПК6 + 31 -
3. Определяем пикетажное по-
ложение начала и конца вертикаль-
ной кривой. В нашем случае h распо-
ложено в левой половине кривой, по-
этому берем знак минус; /2 — в пра-
во.!, берем знак плюс.
Имеем начало кривой 0—6,
ПК 6 + 01 —440 = ПК 1+61; конец
кривой О + бг, ПК 6 + 01+499 = ПК 11.
Рис. 41. Схема к расчету элемен-
тов кривой:
В — вершина кривой; Af —точка
пересечения уклонов
4. Определяем проектную отметку начала вертикальной кривой по интер-
поляции так же, как н при расчете по схеме № 1. Проектная отметка их
ПК 1+61 будет 193,18 М.
5. Определяем проектную отметку начала координат, т. с. вершины вер-
тикальной кривой — точки О (см, рис. 35, схема 2). К проектной отметке
начала вертикальной кривой ПК 1 + 61, равной 193,18 л* прибавляем /zt = 9,68 лц
т, е, 193,18+9,68=202,86 я.
3$ член
формулы
Расположение кривой
2^ член
формулы
Рис. 42. Схема элементов I и h к формуле (56)
йж-н
6, Определяем проектную отметку конца вертикальной кривой. От проект-
ной отметки начала координат (О точки) /202,86 я отнимаем й2= 12,46 я,
т. с. 202,86—12,46= 190,40 я.
7. Определяем проектные отметки на пикетах, расположенных в пределах
вертикальной кривой. В нашем случае ПК 2—10 вычисляем расстояния от
пикетов до начала координат (точки О); ПК 6+01—ПК 5=101 я, ПК 6-1-01—
—ПК 4 = 201 м и т. д.;
по расстояниям из таблицы [2], по расчетной схеме № 2 для радиуса
10 000 м находим соответствующие им превышения; так, для расстояния 101 я
/z = 0,5I м, а для расстояния 201 я /1 = 2,02 я и т. д.;
вычисляем проектные отметки пикетов; так, па ПК 5—202,86—0,51 =
= 202,35 я, на ПК 4 202,86—2,02 = 200,84 лт и т. д.
Аналогичным путем вычисляем отметки остальных промежуточных точек.
Для наглядности расчет сводим в табл, 36. На рис. 40 дан участок про-
дольного профиля (по основному ходу) с вертикальной кривой, запроектиро-
ванной по таблицам [2],
Таблица 36
Элементы вертикальной кривой по расчетной схеме № 2
Мсстопо.'Юукешгс! (пикет л пн юс) Рлсстопиие от вершины КРИВОМ lt .41 Превькпопие вершины кривой над точкой /г, .V Отметки, -if
Вершина кривой 64 01 0 0 20-2,86
5-00 101 0,51 202,35
4-1-00 201 2.02 200,84
з+со .301 4,53 I98.33
2 00 401 8,04 194,82
Начало кривой 1+61 440 9,68 193,18
7-1-00 99 0,49 202,37
8+00 199 1,98 2С0,88
94-00 299 4,47 198,39
10+00 399 7,96 194,90
Конец кривой п+со 499 12,46 190,40
Рассмотрим пример нанесения проектной линии с нисходящей ветвью
вогнутой кривой на участке ПК 17—ПК 19 + 50 (основной ход).
Приняв над трубой горизонтальный участок (6=0) с проектной отметкой,
близкой к контрольной — 152,60 лг на примыкании к участку с максимально
принятым уклоном £==50%0, проектируем нисходящую вогнутую вертикальную
кривую (рис. 43, а). В данном случае целесообразно применить расчетную
схему К/ 2. Значения 1\ и fi} при уклоне it=50%0 и принятом радиусе
/?=4000 м по приложению 4 или таблицам [2] имеем G =200 я, /4 = 5,00 м,
а при i2=O%o, соответственно, /2=0 и й3=0. При расчетах по схеме № 2, как
указано выше, расстояния до точек, расположенных в левой половине кривой,
считаем со знаком минус, а для точек, расположенных в правой половине,—
со знаком плюс.
В нашем примере Zi=—200 м, /2=0. Расстояние между точками /2=
— 200 — 0 = — 200 лг. Приняв примыкание к горизонтальному участку на
ПК 19 + 56 (см, рис. 43, а), пикетажное положение начала кривой ПК 19 + 56—
—200 = ПК 17 + 56, при /Z[=+5,00 мг отметка точки начала кривой 152,60 +
+ 3,00 = 157,60 „и. Превышение й прибавляем, так как кривая — вогнутая, Про-
118
веряем правильность определения отметки в начале кривой по уклону м=50%&
и расстоянию 56 м от ПК 17. Действительно, при проектной отметке 160,40 м па
ПК 17 (см. рис, 43, а) на ПК 17 + 56 отметка равна 160,40—0,05X56=157,60 м.
На участке ПК 14 — ПК 15 (вариант) запроектирована нисходящая вер-
тикальная кривая при продольных уклонах ц=50%0, ^ = 7%о и радиусе
Д = 3000 м (рис. 43, б).
По приложению 4 и таблицам [2] имеем /1=—150 я, + = 3,75 м и /а = —21 ,и,
й2 = 0,07 м (см. рис, 43, б). Расстояния /- п /2 принимаем со знаком минус,
так как кривая расположена слева от вершины кривой (точки О). Расстояние
между точками — длина кривой — Д == — 21—(— 150) = 129 м, превышение
/2=0,07—3,75 = —3,68 м.
При расчете по схеме № 1 по таблицам [2] имеем /,=89 м, 11^0,79 м
п i2 = 218 я, йг=—9,47 .и; отсюда 1~1{—/<> = 218—-89 = 129 я и й= — 9,47—
— (—5,79) =3,68 я. При пикетажном положении начала кривой ПК 13+86-
(см. рис. 43, б), конец кривой будет ПК 13 +86+129 = ПК 15 + 15, а проектная
отметка на данной точке будет ниже на 3,68 м, т. е, 147,66—3,68=143,98 м-
Для получения проектной отметки на ПК 14+50 (место положения тру-
бы), удаленной от начала координат на 1515—1450 + 21 = 86 я, находим по
таблице [2] соответствующее этому расстоянию при радиусе Д = 3000 м превы-
шение 1,23 я, отсюда 1,23—0,07=1,16 м. Таким образом, отметка на ПК 14 + 50
равна 143,98+ 1,16 = 145,14 м (см. рис. 43, б),
Проектную отметку па ПК 14, удаленную от начала координат на рас/
стоянии .1= 1515—1400 + 21 = 136 Я, определяем по превышению при радиусе-
Д = 3000 м (см. таблицу [2]) в 3,09 я. К отметке конца кривой (143,98 м) при-
бавляем превышение й = 3,09—0,07 = 3,02 л-i. Проектная отметка на ПК 14 равна
143,98 + 3,02=147,00 ж.
Аналогичным путем определяем проектную отметку на ПК 15.
Рис. 43. Схема расчета нисходящей ветви вертикальной кривою
5
При проектировании участков вертикальных кривых с разными радиусами
при помощи соответствующих шаблонов или путем подбора определяем вели-
чину уклона (наклона касательной) н точке примыкания кривых, затем по
уклонам и радиусам аналогично вышеописанным примерам определяем рас-
стояния и превышения h.
Рассмотрим пример проектирования нисходящей и восходящей вогнутых
кривых (см. рис. П) при радиусе на нисходящей кривой А = 15000 м, с укло-
нами й= — 31 %о, J2= —5%о и при радиусе А = 4000 м с уклонами t'i = — 5%0,
iz= +20%0, т, е. уклон на примыкании кривых принят 5%о. В данном случае
удобнее проектировать по схеме № 2 («из середины») для привязки к фикси-
рованной (контрольной) отметке на ПК 29+50.
По приложению 4 пли таблицам [2] находим:
При К — 15000 м и i1 =
h —
при А’ —. 4000 м и =
А =.
31 %0, ^—465 м, превышение ^7,21 м
5 % t), U —— 75 Я /ь—0,19 At
5 % о. А =— 20 я /д-АО, 05 At
й20%0, А=+ 80 м й2—0,80 Ж»
Первая кривая — вогнутая нисходящая. Расстояние между точками или
длина кривой равна 12 — А = — 75 — (— 465) — 390 щ, превышение + — =
— 0,19 — 7,21 ——7,02 я, пикетажное положение точки примыкания кри-
вых ПК 25+?0+390=ПК 29+60 (см. рис. II). Проектная отметка 148,61 —
—7.02 = 141,59 я.
Вторая кривая (радиусом А —4000 м) —вогнутая с нисходящей (и —
== —5%о) н восходящей (4 = +20%0) ветвями. Длина кривой К = А + /э=20 +
+ 80—100 л/ и пикетажное положение конца данной кривой ПК 29+60+100
= П1\ 30+60. Превышение + — hY = 0,8() — 0,05 = 0,75 ид а отметка точки
ПК 30 + 60 будет 141,59 + 0,75 = [42,34 я. Аналогично определяют промежуточ-
ные отметки.
Часто бывает целесообразнее наносить проектную линию по к а с а т е л fa-
il ы м с последующим оформлением продольного профиля по образцу, опубли-
кованному М. М. Антоновым [2], Рассмотрим пример проектирования по каса-
тельным на участке между ПК 15 и ПК 19 (см, рнс. 11, вариант).
В сопряжении спуска и подъема, имеющих соответственно уклоны
7 и 1%о, запроектированные по тангенсам, необходимо вписать вертикальную
кривую радиуса 5000 я (рис, 44, а).
Определяем алгебраическую разность сопрягаемых уклонов 4 — А — I
(— 7)=8%о- Находим по приложению 4 пли ио таблицам [2] вертикальных
кривых длину кривой Д=40 я, соответствующую уклону 8%0 и радиусу
А—5000 м.
При отсутствии таблиц длину вертикальной кривой легко определить про-
изведением числа тысяч в величине радиуса на число тысячных в алгебраиче-
ской разности уклонов. В нашем примере при А = 5 тыс. Л1 и алгебраической
разности уклонов 8 тысячных, длина вертикальной кривой А = 5Х8 = 4О я.
Определяем пикетажное положение начала и конца кривой
40
ЯК = ПК 17+ 00 — — = ПК 16 + 80;
2
КК = ИК16 + 80 + 40 -= ПК17 + 20.
На дужке, обозначаемой вогнутой кривой (см. рис, 44, а), указываем
плюсовые расстояния до начала (80 л() и конца (20 щ) кривой. При проекти-
ровании ио тангенсам определяем величину биссектрисы
f
20s
2 X 5000
0,04 я
н так как кривая вогнутая, величину рабочей отметки 0,92 я на ПК 17 уве-
личиваем на размер биссектрисы, т. е. 0,92 + 0,04 = 0,96 я. В скобках указывают
старую рабочую отметку (0,92 я), за скобками пишут исправленную—0,96 м.
120
При оформлении кривой по методу, опубликованному [2] Н. М, Антоновым
(рис. 44, б), интерполируем отметки начала и конца кривой (в нашем примере
отметка НК будет 143,38—0,007X80=142,82 м, а отметка К7( будет
142,78—0,001X80=142,70 м) п вычисляем проектную высотную отметку кри-
вой на ПК 17.
По Приложению 4 или по таблицам [2] при К = 5000 м п уклоне 7%г,
/ = 35 м и h—0,12 л-t. Таким образом, ПК 17 удалей от вершины кривой
(точки О) на 35—20=15 м и соответствующее этой величине I превышение
составит й=0,02 ж.
Отметка па ПК 17 равна отметке начала координат (точки О)
142,82—0,12=142,70 м плюс превышение /г = 0,02 м, т. е. 142,70 + 0,02= 142,72 м.
В графе 8 «Уклоны и вертикальные кривые» указываем величину радиуса
(5000 м), длину кривой (40 м) плюсовые расстояния до начала и конца вср-
(. тикальной кривой, а также положение нуля координат — вершины кривой
(см, рис. 44, б).
Условные обозначения вертикальных кривых, вычисленных по таблицам [2],
см, на рис.- 46.
Пример нанесения проектной линии при
подзорном профиле
В населенных пунктах при продольных уклонах, обеспечивающих хороший
водоотвод (более 5 % о), часто проектируют подзорный поперечный профиль
(рис. 45). В продольном профиле проектные отметки относят к пониженной
точке дна подзора. Проектную линию по дну лотка подзора проектируют с
таким расчетом, чтобы дно корыта укрепления лотка размещалось в естествен-
ном, плотном (не насыпном) грунте. Переход от нормального поперечного про-
филя (с обочинами) к подзорному (см. рнс. 45) указывают на продольном
профиле (в графе 9) двумя проектными отметками; из которых одна является
отметкой бровки земляного полотна при нормальном профиле, другая — от-
меткой дна подзора или пониженной точки борта.
Рассмотрим пример определения отметки дна подзора на ПК 49 участка
дороги с подзорным профилем, запроектированным в пределах населенного
пункта с. Андреевка при продольном уклоне 22%о.
Как следует из рис. 45, при отметке бровки па ПК 49 149,79 м (см.
рис. II, продольный профиль), уклоне обочины 4О%о и ширине ее 2,5 м
(III категория дороги), отметка кромки проезжей части равна 149,79 + 0,04Х
Х2,50= 149,89 м, а отметка оси проезжей части при ширине ее 7,0 м и попе-
речном уклоне 20%о (см, «Выбор типа дорожной одежды») равна 149,89 +
+ 0,02 X ~ = 149,96 м.
&
Рис, 45, Схема к определению отметки лотка подзора
При применении подзорного профиля ширину проезжей части увеличивают
на 1 м, в нашем случае она будет равна 7,00 +1,00 = 8,00 м, а половина ее
8,00:2=4,00 лг при уклоне 20%о, отметка дна подзора будет равна 149,96—
—0,02x4,00 = 149,88 м (см. рис. 45). На продольном профиле в графе 9 у
149,79
ПК 49 указываем обе отметки бровки и лотка т~—т •
149,88
Краткое описание проектной линии
В описании проектной линии продольного профиля указывают участки,
запроектированные по обертывающей, с рекомендуемой рабочей отметкой и
причины отклонения от этих отметок. По участкам с «секущей» проектировкой
указывают принятые продольные уклоны, максимальные размеры рабочих
отметок в чередующихся выемках и насыпях и в ряде случаев их ориентиро-
вочные объемы. В рассматриваемом памп примере запроектированные про-
ектные линии могут быть кратко охарактеризованы следующим образом.
Основной ход. В точке примыкания ПК 0 к существующему покры-
тию принята контрольная отметка 186,10 От ПК 0 до ПК 2 проектная линия
нанесена по обертывающей с рекомендуемой рабочей отметкой 0,6 м, От ПК 2
до ПК И линия нанесена по секущей чередующимися выемками и насыпями с
максимально допустимым уклоном для дорог III категории 50%0. Выемка
глубиной до 1,5 м запроектирована раскрытой и в условиях южной области на
водораздельном участке (см. рис. 11, продольный профиль) опасность снего-
заносимости ее исключается. От ПК II до ПК 49 проектная линия запроекти-
рована по обертывающей с отклонениями от рекомендуемой рабочей отметки
на местных понижениях и у подходов к искусственным сооружениям, где про-
ектные отметки близки к контрольным. Отклонения от рекомендуемой рабочей
отметки вызваны также вписыванием вертикальных кривых с минимально
допустимыми радиусами, Наибольшая высота насыпи на данном участке на
ПК 29+50 у моста 3,26 м. В пределах ст. Андреевка от ПК 49 до конца трас-
сы — ПК 50 + 90, где продольный уклон достигает 22%0, запроектирован под-
зорный профиль. Отметки проектной линии отнесены к лотку подзора.
На ПК 49 в месте перехода от нормального (с обочинами) к подзорному
профилю указаны две проектные отметки (см. рис. II), из которых одна отно-
сятся к бровке (149,79 м), другая к отметке лотка подзора (149,88 л*).
На примыкания к пристанционной площади ст. Андреевка принята конт-
рольная отметка — 154,06 м.
122
Вариант, Примыкая к началу трассы основного хода с контрольной
.отметкой 186,10 ж, проектная лилия нанесена до ПК 17 по секущей чередующи-
мися выемками и насыпями с максимально допустимым продольным уклоном
50%о. Максимальная глубина выемки на ПК о достигает 4,15 я, наибольшая
высота насыпи на ПК 12+10 у запроектированной прямоугольной трубы —
12,46 лк
Из рассмотренных вариантов нанесения проектной линии на этом участке-
данный вариант оказался наиболее экономичным с примерно равными объе-
мами земляных масс в выемках п насыпях при минимальной дальности возки.
От ПК 17 до точки примыкания к основному ходу ПК 37 + 65 проектная линия
нанесена по обертывающей с отклонениями от рекомендуемой рабочей отметин
на местных понижениях, в местах проектирования искусственных сооружений-
'Отклонения также вызваны вертикальными кривыми,
Наибольшая высота насыпи у моста на ПК 374-65 составляет 2,95 м.
Оформление продольного профиля
В проектных организациях продольный профиль составляют
'на миллиметровой бумаге в карандаше (черновик), с которой
снимают копию на кальку, являющуюся подлинником.
При учебном проектировании вычерченный на миллиметро-
вой бумаге продольный профиль—-основной технический доку-
мент проекта.
Все линии построения (непроектные) продольного профиля:
ординаты продольного профиля, линия поверхности земли, грун-
товой разрез, линия сетки,—-вычерчивают карандашной тонкой
линией или черной тушью (по указанию руководителя проекта),
проектная линия и все линии других проектных данных—-жир-
ной (или красной тушью).
Размеры (по высоте) цифр отметок земли по оси на пикетах,
по бровке земляного полотна на переломах обычно составляют
3 мм, всех промежуточных — 2 мм; цифр километража—-5 л,гщ,
рабочих отметок—-2 мм.
При большой густоте плюсовые отметки располагают в шах-
матном порядке в промежутках между пикетными отметками или
делают выноски.
Проектные и рабочие отметки продольного профиля при про-
ектировании новых дорог (при целине) относятся к бровке зем-
ляного полотна, а для дорог с бортами или подзорами- —к пони-
женной точке у борта или дна подзора. Рабочие отметки с точ-
ностью до 1 см надписывают на расстоянии 0,5 см от проектной
.линии.
'Отметки земли по оси, полученные интерполяцией, заключа-
ют в скобки.-
Пикетаж на продольном профиле дают нарастающим числом
с нумерацией между километрами от 0 до 9.
На коротких участках можно давать нумерацию пикетажа
сквозную.
Все надпрофильные надписи: искусственные сооружения, ре-
пера, съезды и переезды, нагорные канавы, водосбросы должны
быть изображены в условных знаках (рис, 46). У проектируемых
План линии
'S S3 р
ТуЬлеым пакет;
ишрры бюш ука-
зывают номера
пикетов
йрибаа при.
угле поборота
блебо Рокее
Прибоя при
реле поборото
влебо менее
с о
Километр по
существующему
километражу
со
ф
11
Километр по
проектируемо-
му километра
жу
. Юссктириемое
•сскуогспбенное
сооружение
Искусственные
Ж.Ъ.м до 20___
fk 175' -89 .
Существующее
искусственное
сооружение
сооружения
Ж.д.т отд. 2.5
П( foT+7f
fре конструкция)
Рсконструириемое
искусственное
сооружение
Существующее искусст-
венное сооружение, наме-
ренное к 'разборке
Мост ы
Яеребянные
мосты
Кипи/пилшю
мосты молле и с
В а лонным пролетным
строением
Мосты с щер-
мони с ездой
поберу, у
Мосты с дер-
мами с ездой
понизу
Прочный мост
с ездой понизу
Мрачный мост
с ездой пиВерйу
Путепровод
Ш13 проектируемой
дорогой
Путепровод
под пересекаемой
дорогой
Труды
Обойди ясная
~прщю копитат,
кого типи
и другие Водопропускные сооружения
То же, круг- То же, нряма-
лая угольная
Лоток
Фильтрующая
насыпь
Прямоугольная
деревянная труба
Треугольная
д гребя ниш я труда
П^ПЁБЗЗ-
ПизоВиа под-
порная стена
Подавр нык стены
ДЖйа Tzzzz^za^
Те pro Вау под- 'ПизоВая одеВаю-
порная стена щоя стена
ле-ттт.
Верхобая одеВаю
щоя стена
Рис. 46, Условные обозначения,
неперы
Рп 7-537211
Рп В-563217
ИПб+оо1лё5о 21
Вертикальные кривы?
Выпуклая вертикальная кривая с Вос-
ходящей и нисходящей Ветвями
Автомобильные съезды
Съезд влево на
'зон, при длине
лъезоо 71-аводе
£/ПОГОНЫ.
I I
'-Ч
Съезд влррво,
тип съезои
Надлера, 1-Ъ
Вправо
Выпуклая кривая с нисходящей
ветвью
т юооо
Железнодорожные переезды
Сопряжение на ПК +оом выпуклой
Вертикальной кривой радиуса 1000дм
с Выпуклой кривой 6000м
Неохрите-
мый лызсезд но
+2/ н
Охро.няс-мый
переезд на
+83 М
Вогнутая Вертикальная кривая с ни-
• сходящей и Восходящей ветвями
Вогнутая кривая с нисходящей
ветвью
Водоотвод
Сброс
воды влево
А -pppc
воды вправо
Вогнутая кривая с Восходящей
бе.твы-о
/\ s - -СШай? к-150
ьЖ-бООЖ К‘25О
Переход на РВ+Юм выпуклей кривой
радиуса 6000м / вогнутую кривую
радиуса 300дм на уклоне двум
Раздернутый план трассы
й/1-59г\225.
Дорожная одежда
Проектируемая
______ Сущестдующая
Грунты дляПюзведения земляного
полотна
Тип поперечного профиля земляного полотна
Укрепление кюдетоЬ
ДррЗо
(Ъ
си
£
си
£
С,
£О.
9э
со
Qj
с*
У__клоны
Проектируемые
Сущест8ующие
У к л о н ы
IЦ«Ц№ >
Проектируемые
Существующие
Дтметки
по оси проезжей части
Отметки оси существующей дороги при
реконструкции
Интерполированные отметки земли
(по проезжей части)
Расстояния
Пикеты
Прямые и кривые
Километры
Пашня
Пашня
У г. б. \/Д 205
у/ j
/ _. 'J "
Пуг
юс
10
PS
74
15
К
ДОМ V7V£M1 *к«жв11ЯЖГA4JL4U ¥"ш
—300 ^|/4гЬ.
гили(«вдпгжшгнйma 14ИЧ>!>< г,
йСуглинок
~5
у
00 7
12
В
?7
' &з
55'
$ Cxj C\j _ Lr> co
wo. § §§ ig §2
CTi ^4.1 LO (*5 SO
ьс Qi
№ §3
<]
4
л/°;г —~-
Уг-/5°да'; Р-100
18
J___
530
19
ЮЗ 1°Ю'
12
С- ь
7SP
РП-1-119'888
.1
С)
Сз
Сз
П Ь/
а т ы и
Уг,В
Сдг
По8.Юм
•тггт т~т । ч ч ч*г
/7 (/г
<7 с ш н £ [
ч
150
#7
'Л215 Уг.в.
Пуг ' Пашня
175
Су г л инок
_ моренный уг д
Дер, мост 1~31,2
ПК 580-59 .
О
Ш /У
вес 6
пинок
моренный
£ ;77 <7
/77 (7 Н
ы й из притр о с сотого р е з е р 8 а
Пш-35 ТшЯП^Пип-Зб g?l%
дороги (образец оформления)
водопропускных сооружений (мостов, труб) указывают положе-
ние ГПВ или ГВВ. В конце профиля помещают штамп. Образец
штампа при курсовом проектировании в автомобильно-дорожных
техникумах приведен на рис, 11 (продольный профиль варианта
дороги).
Оформление продольного профиля при ре-
конструкции дороги, В отличие от продольного профиля
нового участка дороги на профиле дают проектные отметки,
отнесенные ие к бровке земляного полотна, а к оси дороги
(рис. 47),
Такой профиль вычерчивают в тех случаях, когда существую-
щую дорожную одежду используют при проектировании новой
одежды.
Линию поверхности земли наносят пунктиром, ось существую-
щей дороги — тонкой черной линией, а проектную — жирной
черной или красной при вычерчивании продольного профиля
в туши,
Указания по составлению продольного профиля вновь про-
ектируемой дороги относятся и к составлению профиля рекон-
струируемой дороги.
При вычерчивании продольного профиля в два цвета (черный
и красный) красным цветом оформляют рабочие отметки, про-
ектную линию, вертикальные кривые и их элементы, искусствен-
ные сооружения, развернутый план трассы, проектные уклоны,
проектные отметки, длины прямых и кривых, километровые зна-
ки, проектные отметки кюветов и их уклоны, обозначения НК и
КК, тип принятых поперечных профилей земляного полотна; все
остальные данные наносят черным цветом.
V ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООТВОДА
в
Земляное полотно должно быть так запроектировано, чтобы
исключалась всякая возможность поступления к нему воды,
а попавшая в виде осадков или капиллярного поднятия грунто-
вых вод могла быть немедленно удалена. Совокупность соору-
жений по сбору, задержанию и отводу воды от полотна и про-
пуску ее через полотно составляет систему дорожного
водоотвода.
Дорожный водоотвод делят на продольный и попе-
речный. К продольным водоотводным сооружениям относят
кюветы, кювет-резервы, нагорные канавы, забанкетные канавы,
водозащитные планировки (бермы, банкеты, отсыпки). К попе-
речным водоотводам относят перепускные трубы, водоотводные
канавы к поглощающим колодцам, испарительным бассейнам
и др.
Продольный водоотвод — кюветы, кювет-
резервы, нагорные канавы
К наиболее распространенным видам продольных водоотвод-
ных сооружений относят к ю в е т ы и кювет-резервы (уши-
ренные кюветы).
Кюветы (нли лотки) устраивают с обеих сторон земляного
полотнами нулевых профилях и в выемках. Глубину кювета при-
нимают без гидравлического расчета, а 1по конструктивным сооб-
ражениям в зависимости от рода грунтов: в супесчаных —0,6 м,
в, суглинистых — 0,8—1,0 м, в глинистых — до 1,25 м. Нормаль-
ная ширина по дну — 0,4 м. Крутизна откосов принимается
1 : 1,5, Г: 3.
Для дорог высших категорий (I—III) рекомендуется земляное
полотно устраивать без кюветов, т. е. при возвышении бровки зем-
ляного полотна над поверхностью земли — 0,5—0,6 м и выше.
В равнинной местности, согласно инструкции ВСН 97-63 [12]
при высоте насыпи менее 2 м продольные водоотводные канавы
необходимо проектировать из условия пропуска всей поступаю-
щей воды. Глубину канав необходимо назначать с таким расче-
том, чтобы расстояние от дна канавы до низа дренажных уст-
ройств,' отводящих воду ст основания проезжей части, было не
менее 20 см. Профиль продольного водоотвода должен быть
увязан с отметками русла водотоков у искусственных сооруже-
нии или мест, куда выпускается вода.
Если грунта кюветов не хватает для возведения насыпи, про-
ектируют уширенные кюветы, т. е. кювет-резервы при
превышении бровки насыпи над дном резерва менее 4 м, а при
большем превышении — резервы с оставлением естественных
берм шириной не менее 2 м. Из резервов воду отводят так же,
как из боковых канав. Если резерв заканчивается, не доходя до
пониженного места, то дальше воду отводят специальной ка-
навой.
Пример определения размеров кювет-резервов приведен в
разделе «Проектирование земляного полотна в поперечном про-
филе». Продольный уклон дна боковых канав назначают рав-
ным продольному уклону бровки земляного полотна, В случаях
перепуска воды из одного пониженного места в другое или, когда
уклон бровки земляного полотна менее 3%о, проектируют углуб-
ленные кюветы (кювет-резервы). Пример проектирования
углубленного кювет-резерва приведен ниже.
Боковые* канавы (кюветы, кювет-резервы) должны иметь
продольные уклоны не менее 5°/о'о, а в исключительных слу-
чаях— 3%о. Участки, на которых не могут быть обеспечены тре-
буемые уклоны для канав, должны быть отнесены по условиям
увлажнения ко 2-му типу местности н на них следует возводить
насыпи высотой с учетом данных табл. 35. На участках с песча-
ными и другими хорошо дренирующими грунтами в IV—-V клн-
5-2870 129
матических зонах можно сохранить условия для 1-го типа мест-
ности и бровку насыпи не повышать.
Особое внимание следует уделить проектированию кюветов
в выемках, В водораздельной точке глубину канавы можно на-
чинать с 0,25 м. Уклон дна канавы в выемках должен, быть не
менее 5—1О%о. Воду из кюветов (кювет-резервов) насыпей не
разрешается пропускать через выемку за исключением коротких
выемок длиной не более 100 ж. До начала выемки желательно
вывести боковые канавы в стороны путем устройства сбросов,
указываемых на продольном профиле стрелками.
Боковые канавы из выемки .выводят в резервы или в сторону
со сведением дна канав на поверхность земли, Как правило,
воспрещается выводить в боковые канавы воду из каких-либо
других канав дорожного водоотвода, в особенности из нагорных
и осушительных.
На затяжных спусках во избе.жаиие переполнения кюветов
через каждые 400—-500 м при трапецеидальном сечении и не
более чем через 150—250 м при треугольном следует проектиро-
вать -отвод в сторону с выводом' дна на поверхность земли, а при
наличии косогорности — перепускные трубы.
В разделе «Гидравлические расчеты отверстий искусственных сооружений
через водотоки» при анализе пониженных мест на рассматриваемых вариантах
трассы указывалось на сброс воды с пониженных точек ПК 21+20 (основной
ход) и ПК 17+30 (вариант) к проектируемым трубам на ПК [9 + 50 продоль-
ными водоотводными канавами с уклонами 5%о- На продольных профилях
(см. рис. II, вклейка) эти продольные водоотводные канавы указаны пунктир-
ными линиями.
Отметки дна канавы вычисляют так же, как и отметки проектной линии —
по расстоянию и принятому уклону. Так, на участке от ПК 17 + 30 до ПК 19 + 50
запроектирована продольная водоотводная канава длиной 220 м с укло-
ном 5%о. Приняв на пониженной точке ПК 17+30 за исходную отметку по-
верхности земли 141,30 л/ (см. рис. И), получим отметку дна на ПК 18, уда-
ленном на 70 м, равной 141,30—0,005 Х70 = 140,95 м, а на ПК 19, удаленном
от ПК 18 на 100 м, 140,95—0,005X100=140,45 м и на ПК 19+50 на понижен-
ной точке у лотка проектируемой трубы [40,45—0,005X50 = 140,20 м. По усло-
виям проектирования труба заглублена па 0,30 м, о чем указано на продоль-
ном профиле, Уклон дна канавы и отметки показаны соответственно в 6-й
и 7-й графах продольного профиля.
На участках, где проектная линия запроектирована в невысоких насыпях
с продольным уклоном менее 3%о, дну верхового кювета (кювет-резерва) для
обеспечения водоотвода необходимо придать минимально допустимый про-
дольный уклон 3—5%о.
Рассмотрим пример проектирования углубленного кювет-резерва на уча-
стке от ПК 33 до ПК 37+54 (вариант), где запроектирован горизонтальный
участок насыпи высотой 0,6—0,8 м (рис. 48). Начиная углубленный кювет-
резерв с ПК 33 с отметкой дна, равной отметке поверхности земли (141,82 -«),
и продольным уклоном дна 4%о, получим отметки дна на ПК 34 — ПК 37 и
н ПК 37 + 30 соответственно равными [41,42; 141,02; 140,62; [40,22; 140,10 м.
Для определения длины этой водоотводной канавы необходимо предвари-
тельно определить расстояние от ПК 37+30 до точка выхода канавы на по-
верхность земли по формуле
k
х = ------- ,
й — h
где й — уклон поверхности земли на участкеот ПК 37+30 до ПК 37+65,
141,11 — 139,50 АМ1
равный-------------~ = 0,046 или 46°/00;
Зи
1'й — уклон дна канавы, в нашем случае 12=0,004 или 4%0;
h—глубина водоотводной канавы на ПК 37 + 30, равная 141,11 —140,10 =
= 1,01 м.
с*ч kr> см JO hf? V-,- СМ*
СУЗ С/Д; £
уу 3 51
30 35
33
ЗЬ 35
36 37
Рис. 48, Продольный профиль с углубленной водо-
отводной канавой на участке от ПК 33 до ПК 37+54
(вариант трассы)
Отсюда
1,01
= 24
0,046—0,004
общая длина углубленного кювет-резерва на данном участке от ПК 33 равна
ПК37 + 30 — ПК33 + 24 = 3730 — ЗЗСО +- 24 = 454 м.
Отметку дна канавы на ПК 37+54 определяем интерполяцией по расстоя-
нию и уклону; в нашем примере она равна отметке на ПК 37+30 140,10 минус
превышение 17= 0,004 х 24 ss О,10 лг,т. е. 140,10—0,10=140,00 щ (см. рис. 48),
Нагорные канавы предназначены для 'перехвата и от-
вода поверхностных вод на косогорах. Сечение нагорной канавы
рассчитыв-ают по расходу воды, .притекающей к ней. Однако
ширину по дну и глубину потока назначают не менее 0,5 м,
а продольный уклон дна — не менее 3—5%0. Крутизна откосов
1 : 1,5. Как было указано выше, выпуск воды из нагорных канав
в кюветы не допускается. Дно нагорных канав с уклоном
"более 2О°/оО, особенно на участках выпуска воды, укрепляют.
Вид укрепления зависит от предполагаемой скорости воды.
5*
При отсутствии кавальеров нагорную канаву располагают на
расстоянии не менее 5 лг от наружной бровки выемки или 2 м
от подошвы насыпи.
При малых уклонах косогора в каждом конкретном случае
в зависимости от количества воды решают вопрос об устройстве
или увеличении сечения нагорной водоотводной канавы (кюве-
та). В горной местности при большом притоке воды иногда про-
ектируют две или более нагорные канавы.
На косогорах с уклоном от 1 : 10 до 1:5 резерв заклады-
вают с нагорной стороны и он может служить нагорной канавой,
перехватывающей воду, стекающую с косогора. Дну резерва в
этом случае придают поперечный уклон в сторону косогора не
менее 20% о, а продольный — не менее 3—5%0.
Рассмотрим пример гидравлического расчета нагорной канавы на участке
ПК 6 — ПК Н варианта трассы (см. рис. II, продольный профиль).
Исходные данные. Площадь водосборного бассейна Л = 0,Ю км2,
грунт — плотный тяжелый суглинок, категория почвы на впитываемость—III
(см. табл. 7), редкий кустарник с 2=5 мм, средний уклон лога ы = 6 % о, морфо-
логический коэффициент ф=0,026 (см. табл. 5), грубо обработанная вспашкой
поверхность с тс = 20 (см. табл. II), коэффициент К= 1,4 (см, табл. 12), слой
ливневого стока /г = 28 мм (см. табл. 6). Величина (h — z)™ — (28—5)m = 174
(см. табл. 8), Fn ~ 0,10" = 0,2 (см. табл. 9).
Последовательность расчета;
1. По формуле (7) определяем величину расхода
Q = 0,0262(28 — 5)т0,1й х 1,4 = 0,026 X 174 X 0,2 х 1,4 = 1,27 м3[сек.
Проверяем по формуле полного стока (9)
Q = о,56 (28 — 5)0,1 = 1,29 м^сек.
За расчетный принимаем меньший Q=I,27 м3}сек.
2. Приняв допускаемую скорость для плотного суглинистого грунта
Удоп=1,2 MjceK (см. табл. 21), определяем необходимую площадь сечения ка-
навы, пользуясь формулой
О 1,27
ы = ------ —---------- — 1,06 м2,
ЧдОП 1,2
3. Определяем глубину потока в канаве при трапециевидном сечении по
формуле
— b + Д/~ Ь- Д- 4/пс»
2m
(57)
Предварительно задавшись шириной канавы по дну 6 = 0,5 м и коэффици-
ентом крутизны откоса т= 1,5, получим глубину потока
—0,50-|-V~0,5^ + 4Х 1,5 X 1,06
= 0,69 м.
Полную глубину нагорной канавы принимают на 0,25 м больше глубины
потока, т, е. 0,69+0,25=0,94 м или округленно 1 м,
132
4, Определяем величину уклона дна канавы, обеспечивающего проте
какие воды с допускаемой скоростью, по формуле
2 2
CV? ~~ W-
(58)
Предварительно* определяем смоченный периметр х> который при трапе-
циевидном сечении равен
(59)
а при
т = 1,5; 7 == b -У 3,61 И. (60)
В нагнем примере у_ = 0,50 -|- 3,61 X 0,69 = 2,69 м .
Гидравлический радиус при площади сечения потока и = 1,06 я2 по фор-
муле (19)
Я = 221 = 0,35 м.
2,96
При коэффициенте шероховатости для канав, заметно заросших травой в
сравнительно плохих условиях, л=0,030 (см. табл. 19) и гидравлическом ра-
диусе /?=0,35 Л1 скоростная характеристика w=l4,7 Mjcetz (см. табл. 20).
Требуемый уклон дна канавы по формуле (58)
1,2“ хх 0,007 или 7%о-
1473 /ис
t
Гидравлические расчеты канав при разных исходных данных подробно
изложены в литературе [5, 7, 14].
Поперечный водоотвод — канавы,
поглощающие колодцы, испарительные
бассейны
Основными типовыми случаями устройства поперечных
(- водоотводных канав являются:
а) отвод воды из бессточных впадин с устройством трубы под
полотном (рис. 49, а) .и без устройства трубы (рис. 49,6);
Рис. 49. Схемы отвода воды из бессточной впадины
1Н|:< IiIPI'Ii ' ' '• tn|i||
б) сброс воды в сторону от земляного полотна из продоль-
ных водоотводных канав на затяжных спусках или с понижен-
ных мест на водоразделах (см. рис. Г4);
в) отвод воды в весьма ровных местностях в ближайшие по-
нижения рельефа к поглощающим колодцам или испарительным
бассейнам;
г) подвод воды и отвод по канавам при заглублении труб
(рис. 50).
Размеры поперечного сечения канав назначают по гидравли-
ческому расчету, однако, глубина рекомендуется не менее 0,5 я,
а ширина по дну — не менее 0,4 м. Трассу канав прокладывают
Рис. 50. Схема подвода и отвода воды по канавам при за-
глублении трубы
по возможности по прямой. Повороты делают по дугам круга
радиусами не менее 10—12 я. Примыкание канав к водотокам
должно быть тоже плавным — по круговым кривым радиусами
больше ширины канавы поверху в 10—20 раз.
Если отвод поверхностных вод по условиям рельефа не может
быть обеспечен, а на глубине до 3—5 я залегает водопроницае-
мый грунт, разрешается устройство поглощающих колод-
цев диаметром 0,7 я или прямоугольного сечения до 1X1 я,
заполненных хорошо дренирующим материалом (щебень, гра-
вий, крупнозернистый песок и пр.).
При залегании водопроницаемых грунтов на глубине более
3—5 я допускается (см. § 17 ВСН 97-63) в 4—5 я от подошвы
насыпи устройство бессточных резервов — испарительных
бассейнов с поперечными перемычками, устраиваемыми для
преграждения продольного течения воды и скопления ее в мест-
ных блюдцеобразных понижениях.
Каждый бассейн назначают объемом примерно 200—300 м3
и глубиной не более 2 я. Заполнение его должно быть не более
50% общей глубины, чтобы уровень воды в бассейне был на
0,6—1,0 я ниже бровки полотна и ниже дна боковых канав.
В рассматриваемом примере проектирования участка дороги Сосновка —
Андреевка по условиям рельефа нет необходимости в поглощающих колодцах
и испарительных бассейнов.
Поперечные водоотводные канавы запроектированы для сброса воды с
пониженного места на ПК 35 (основной ход), а также в качестве водоподво-
дящей и водоотводящей канав у трубы на ПК 19 + 50 (вариант), заглублен-
ной на 0,30 м.
С верховой стороны длину водолодводящей канавы
принимают, как лравило, в лределах полосы отвода (10—20 л*),
а отводящей—с низовой стороны, на длину с таким расче-
том, чтобы при минимальном продольном уклоне 0,003 (в исклю-
чительных случаях 0,002) дно канавы постепенно сошло на
уровень дна тальвега (см. рис. 50).
Минимальную длину отводящей канавы определяют по формуле:
h _____ h
iT—iK iy — 0,003
(6П
где h — глубина врезки русла; в нашем примере /i = 0,3 м;
ir — уклон лотка трубы, обычно равный уклону лога у сооружения;
шем примере =0,010;
i1(—уклон отводящей канавы, принимаем равным 0,003.
Г ____ 0,3 __ ЛО
Отсюда А-отв-—-----~----щтт——'io М.
0,010 — 0,003
в на-
Водоподводящие лотки, перепады,
быстротоки, водобойные колодцы
В пересеченной и горной местностях при значи-
тельных уклонах водные потоки обычно подводят к малым мос-
там и трубам с помощью искусственных русел в виде односту-
пенчатых и многоступенчатых перепадов, лотков-быстротоков,
гасителей-водобойных колодцев, водобойных стенок и пр. Сопря-
жение подводящего русла с лотком искусственного сооружения
должно быть соответствующим образом увязано.
При значительных уклонах дна водоотводных канав н водо-
подводящих лотков следует предусмотреть их укрепление. Тип
укрепления устанавливают по данным гидравлического расчета
в соответствии с допускаемыми неразмывающими средними ско-
ростями движения воды (см. табл. 21).
Во избежание возникновения в канаве размывающих скорос-
тей предусматривают укрепление дна и откосов при уклонах бо-
лее 10°/оо в легко размываемых грунтах легких супесях, лёссах и
25%о в более связных грунтах легких пылеватых суглинках, тя-
желых супесях. При уклонах от 10 до 30%о применяют укрепле-
ние одерновкой, при 30—50 °/оо—мощение, более 5О%о — пере-
пады. При больших уклонах русла устраивают в виде каменных,
бетонных лотков-быстротоков.
Одерновку плашмя и в стенку применяют для укрепления от-
косов и дна при ширине канавы по дну более 1 м. При ширине
менее 1 м дно укрепляют щебнем, крупным гравием, доменным
шлаком. В качестве укрепления применяют также грунт, обрабо-
танный битумом, глинобетон и пр.
Перепады проектируют с уступами из каменной кладки
-или бетона. Высоту перепадов, как правило, назначают не более
0,5 — 0,6 м. Если перепад по высоте больше 0,5—0,6 м, требуется
устройство водобойных колодцев для гашения энергии струи. При
устройстве перепадов равномерный режим течения воды в русле
изменяется. Перед перепадом и после перепадов на некоторой
длине наблюдается неравномерное движение воды. Гидравличе-
ские расчеты перепадов и гасителей энергии ниже перепадов при-
ведены в литературе [7, 5].
Количество перепадов на участках трассы в кюветах с про-
дольным уклоном более 40—5О%0 может быть определено сле-
дующим путем:
определяем расстояние между уступами (рис. 51) по формуле
ц — й
(62)
где h — высота перепада, м;
й — продольный уклон дна канавы без устройства пере-
падов;
i2 —уклон между уступами при устройстве перепадов, при-
нимаемый равным 20°/оо и более.
Количество перепадов п определяем делением длины участка
L, на котором предусмотрено устройство перепадов, на расстоя-
ние между ними I.
п=~ .
I
В пашем случае проектируется устройство перепадов в водоподводящей
канаве от нагорной канавы к лотку-быстротоку (расчет быстротока см. ниже),
а также в кюветах выемки от ПК 7 до ПК 12 (см. рис. 11, продольный про-
филь). Рассмотрим пример определения количества перепадов на участке
выемки от ПК 8 до ПК 11 с уклоном ц = 5О%о, приняв высоту уступов по
0,6 31 и уклон между уступами 1*2=20% 0, расстояние между уступами по
формуле (62)
, 0,6
/=--------------= 20 At.
0,05 — 0,02
_ 300 1К
Количество перепадов П~Всего перепадов на этом участке
выемки в обоих кюветах 2x15 = 30.
Аналогичным путем определяем количество перепадов на остальных участ-
ках проектируемой выемки с уклонами 4О%о и более.
На протяжении 0,5—-1 м вы-
Рис. 51. Схема перепадов
ше и 1,5—2 м ниже перепада
предусматривают укрепления. Тип
укрепления зависит от высоты пе-
репада, категории дороги, имею-
щихся материалов (камень, хво-
рост, каменная сухая кладка или
на растворе, бетой). На участке
от ПК 5 до ПК 7, где уклон дна
кювета (бровки) менее 4О%0, пре-
дусмотрено укрепление в виде
щебневания дна с толщиной слоя
щебня 10 см (см. рис. 11, про-
дольный профиль).
5
Быстротоком называется русло с уклоном дна более кри-
тического. Гидравлический расчет быстротока сводится к расчету
входной части, лотка быстротока и водобойной части (гасителя)
с выходным участком. Чаще всего быстротоки применяют при
больших уклонах (более 50%0) на малых расстояниях, как отво-
дящие или подводящие русла у искусственных сооружений, как
водосбросное сооружение для отвода воды из нагорных и других
канав к водопропускному сооружению.
Лоток быстротока устраивают из материалов, выдерживаю-
щих большие скорости воды, например, из бетона. Поперечное
'сечение лотка обычно прямоугольное и реже трапецеидальное с
заложением откосов круче чем 1:1.
, При расчете лотка-быстротока в первую очередь оп-
ределяют нормальную и конечную глубины потока. Определяя
нормальную глубину потока в лотке быстротока необходимо учи-
тывать влияние аэрации на коэффициент шероховатости с учетом
аэрации на коэффициент шероховатости п. По данным А. А. Не-
чипоровича, коэффициент шероховатости с учетом аэрации пото-
ка равен
да — ап, (63)
где сс — коэффициент аэрации, принимаемый в зависимости от
уклона лотка I
i.......... 0.1—0,2 0,2—0,4 0,4—0,6
а....... 1,33 1,33—2,00 2,00—3,33
При расчете принимается, что глубина на входе равна крити-
ческой глубине hK. Если критическая глубина более, чем вдвое
отличается от нормальной глубины hG быстротока, глубина на
изгибе /гизг = (0,7-ч-0,8)/zK.
Порядок расчета рассмотрим на конкретном примере расчета лотка-быст-
ротока для отвода воды из нагорной канавы в овраг к проектируемой прямо-
угольной трубе на ПК 12+10 (вариант трассы см. рис. 11, продольный про-
филь). Расход поступающей к быстротоку воды Q — 1,27 мг[сек (см. расчет
нагорной канавы).
Исходные данные. Быстроток располагается на уклоне % — 0,50
(рис. 52); скорость в конце быстротока обычно ограничена, удоп = 6,0 лг/се/с.
Рис. 52. Схе.ма быстротока;
я —без гасителя энергии; б — с водобойным колодцем
Лоток проектируем бетонный с цементной штукатуркой, коэффициент шеро-
ховатости п=0,012 (см. табл. 19). По Нечипоровячу при уклоне быстротока
i=0,50 коэффициент аэрации а=2,5 или коэффициент шероховатости с учетом
коэффициента аэрации по формуле (63) ria = 2,5X0,012=0,03. Длина быстро-
тока Д = 11 л1. Входная часть предусмотрена в виде водослива с широким
порогом с плавным входом. Сопряжение нагорной канавы с быстротоком
осуществляется простым раструбом длиной 5 м.
Последовательность расчета.
1. Определяем скоростную характеристику потока (модуль скорости)
м/сек.
РЧ Ио,50
2. По таблице скоростных характеристик (см. табл. 20) 1Г=-8,5 м/сек. и
при коэффициенте шероховатости с учетом коэффициента аэрации гга = 0,03
соответствует величине гидравлического радиуса /?=0,17 м.
3. Считая, что гидравлический радиус примерно равен нормальной глуби-
не потока на быстротоке 7?=/zo, определяем ширину быстротока
—= —- ^1,25 м
RvAOn 0,17 X 6
4. Проверяем правильность допущения К — h0. При найденной ширине
й = 1,25 м, глубине потока йо=О,17 м смоченный периметр при прямоугольном
сечении лотка у = 1,25 + 2 X 0,17 = 1,59 м, площадь сечения <и=1,25Х
0,17 = 0,21 м2 и гидравлический радиус А? = 0,21 ; 1,59 =0,13 м.
По таблице скоростных характеристик (см, табл. 20) при -R = 0,13_ и
ч —0,03 имеем 1Г=6,76 м/сек, а скорость по формуле (21) V = W |/i =
~ 6,761/"о,5О == 4,98 м/сек, расход Q = 0,21 X 4,98= 1,05 м^/сек,
отличающийся от расчетного (1,27) больше чем на 5%.
5. Методом подбора задаемся глубиной потока Ло = 0,19 м и вышеука-
занным методом определяем величину расхода. Действительно: X = 1,25 + 2 X
0,19=1,63 <»= 1,2 5x0,19 =0,24 jwa; R = 0,24 : 1,63 « 0,15 м; W =
= 7,6 м/сек (см. табл. 20); скорость о = 7,б]А),50 = 5,37 м/сек и расход
Q = 0,24 X 5,37 = 1,29 м3/сек, отличающийся от расчетного всего на 1,6%,
г. е. менее допустимых 5%.
6. Определяем критическую глубину в лотке быстротока
= 0,49 м.
Коэффициент а принимаем равным 1,1.
7. Определяем глубину потока на изгибе (см. рис. 52). Так как
й() < (0,5 ~ 0,6) hKr то глубина потока на изгибе йизг == 0,75/Zk = 0.75Х
0,49 = 0,37 м, площадь сечения «изг = 1,25 X 0,37 = 0,46 скорость па
изгибе
Q 1.27 Оте / .
г?и31. = х— =... =2,16 At/сек.
ш[гзг 0,46
Этой скорости соответствует тип укрепления входного участка быстро-
тока в виде мощения камнем 20 см (см. табл. 21) на слое щебня толщиной не
менее 10 см.
8. Определяем длину кривой спада (см. рис. 52) на участке между /гИзг
и Яо по приближенной формуле проф. В. И. Чарпомского
1 ___
''СП . (Г \ ’
*0 V tfjcp
где i0 — уклон быстротока, в нашем примере io=O,5O или 5ОО%о;
Эо — удельная энергия для сечения с нормальной глубиной,
(65)
Л-0,19 4-
1, 1 X 1,27s
2 X 9,81x0,242
— 1,75 м,
Э-л — удельная энергия для сечения с критической глубиной
(66)
Л=Л37+
2 X 9,81 X 0,462
= 0,80
я.
При /1К площадь сечения «к = 1,25 X 0,37 = 0,46 м'<
Для получения среднего уклона трения (7\г)ср на участке между сече-
ниями с критической и нормальными глубинами
определяем величину /ц? для критической глубины по
формуле
Q3
и для нормальной глубины
Предварительно для определения значения U7K (см. табл. 20) устанав-
ливаем величину гидравлического радиуса при критической глубине
J^^_±25j£0^==JM6_^0>23 м;
к Хк 1,25 + 2 x 0,37 1,99
при А\. = 0,23 м и п = 0,03 имеем Т7К = 10,6 MjCeK (см. табл. 20), а уклон
трения по формуле (67)
--------------= 0,068.
0,462 X 10,63
Для нормального потока при W0=7,6 м/сек (см. выше и п. 5) уклон трения
' 1.273
0,24й X 7,62
, 0,068 + 0,483 п 07:-
средний уклон трения (/ц?)СР = ---—----------•— v,z /О.
2
Таким образом, длина кривой спада по формуле (64) равна
1,75 — 0,80
0,500— 0,275
= 4,22 я.
Так как длина кривой спада /сП меньше длины быстротока /б, равного
11 м, на остальном протяжении лотка устанавливается нормальная глубина й0
и в конце быстротока h = Ло = 0,19 м (см. рис. 52).
Если lca > Iq, tq глубина в конце быстротока определяется подбором с
использованием уравнения неравномерного движения потока. Подробно этот
вопрос излагается в литературе [5, 7, 14].
Приняв бытовую глубину за лотком быстротока /16=0,7 определяем
сопряженную глубину (в я) подпертого прыжка по формуле
(69)
В нашем случае /10 = 7гК011 = 0,19 м; « = 1,1; Лб = 0,7 м. Имеем
2 X 1,1 X 1,27V 1
9,81 X 1,253 \0,19
Так как сопряженная глубина прыжка больше бытовой глубины
7iK0H]>/i6, т. е. 0,96 > 0,70, то необходим гаситель энергии.
Гасители энергии могут быть в виде водобойного колодца, во-
добойной стенки или комбинированного водобойного колодца.
Гидравлический расчет водобойного колодца (рнс. 52, б) сводится к опре-
делению его глубины и длины.
Глубину колодца d определяют по формуле
tf
d == о/гкон — (70)
где о — коэффициент, равный 1,05—1,1, принимаем о = 1,05;
\-он — сопряженная глубина подпертого прыжка, в нашем примере
\он = °>96
h6 — бытовая глубина ,ftf> =0,7 м.
Имеем d 1,05 X 0,96 — 0,7 = 0,3 м.
Длину колодца (/кол) принимают равной длине гидравлического прыж-
ка (/и), которую определяют по формуле Н. Н. Павловского
/п — 2,о (1,9/гкон ^кон)?
(71)
при Акои = 0,96 м и /г){ОН = =~- 0,19 л«, длина гидравлического прыж-
ка /п = 2,5 (1,9 X 0,96 — 0,19) = 4,08 принимаем округленно длину ко-
лодца 4,5 м.
Выходную часть укрепляем бетонными или железобетонными плитами на
величину 3/гб = ЗХ 11,7 = 2,1 м, округленно 2,0 м.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
В ПОПЕРЕЧНОМ ПРОФИЛЕ
И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ
ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
Основными формами земляного полотна являются насыпи,
выемки, полунасыпи-полувыемки. В зависимости от высоты насы-
пи бывают:
а) низкие (высотой до 0,6 м), возводимые за счет боковых и
уширенных канав (кювет-резервов);
B'B'IV! :• i.hj
б) средней высоты (0,6—2,0 м), возводимые из боковых ре-
зервов;
в) высокие .(2—12 м), возводимые из грунта выемок или сос-
редоточенных резервов (грунтовых карьеров);
г) очень высокие (12 м и более), возводимые по индивидуаль-
ным проектам.
Земляное полотно
Земляное полотно проектируют и возводят, руководствуясь
[12] типовыми поперечными профилями (рисунки 53—55).
По индивидуальным проектам земляное полотно сооружают
в следующих случаях:
при высоте насыпей и глубине выемок более 12 лг;
при проектировании насыпей на слабых грунтах, на поймах
рек, староречий, озер и на болотах глубиной более 4 м или при
меньшей глубине, когда не предусматривается выторфовывание
болот;
при расположении земляного полотна на оползневых скло-
нах;
при пересечении насыпями крутых и глубоких балок и ов-
рагов;
при разработке выемок в неблагоприятных гидрогеологиче-
ских условиях, а также при разработе выемок взрывами на вы-
брос или с применением гидромеханизации;
при других неблагоприятных геологических и гидрологических
условиях (карстовых явлениях, обвалах, снежных лавинах и пр.).
Согласно СНиП П-Д.5-62 откосы насыпей, возводимых из бо-
ковых резервов при высоте насыпей на дорогах I—III категории
до 1,5 м и на дорогах IV—V категории до 1 м, принимают, как
правило, не круче 1 : 3 .(см. рис. 53, щ б, а); при высоте насыпи
до 6 м — 1 : 1,5 (см. рис. 53, в); до 12 м в верхней части высо-
той до 6 ж— 1 : 1,5, в нижней части 1 : 1,75 (см. рис. 53, д, е).
Для обеспечения незаносимости дороги снегом и песком насыпи
высотой до 1,5 м проектируют с более пологими откосами 1 : 4'—
1 : 6.
Крутизну откосов выемок глубиной до 12 м принимают: в гли-
нах, суглинках, супесях и песках однородного напластования —
1 Д,5; в лёссах от 1 :0,1 до 1 : 1,5, в крупнообломочных (щебе-
ночных, гравелистых и др.) от 1 : 1 до 1 : 1,5; в слабовыветренных
скальных породах 1 :0,2; в прочих скальных породах от 1 : 0,2 до
1 : 1,5 (см. рис. 55). Для устойчивости откосов в глубоких выем-
ках (глубже 6 лг) устраивают полки шириной не менее 3 м, рас-
полагаемые в зависимости от напластований грунтов и выхода
грунтовых вод, но не более чем через 6 м, по высоте. В выемках
глубиной до 1 м из условия незаносимости снегом и песком до-
пускают откосы крутизной 1 :4—1 :6; целесообразно также в
Рис. 53. Типовые поперечные профили земляного полотна в насыпях для
дорог /—III категории:
а — насыпь высотой до 0,6 м с треугольными лотками; б —то же, с трапе-
цеидальными кюветами; в — дта.сыпь высотой до 6 м из привозного грунта;
г —насыпь высотой до 1,5 м с резервом; д — насыпь высотой от 6 до 12 м
из привозного грунта, е— насыпь высотой от 6 до 12 м с резервом
Рис. 54. Типовые поперечные профили земляного полотна на косо-
горах с крутизной 1 : 10 до 1 : 5:
а— насыпь с устройством резерва (поверхность косогора перед
отсыпкой насыпи разрыхляют); б — насыпь с нагорной канавой;
в — вариант устройства канавы
I
Рис. 55. Типовые поперечные профили земляного полотна в
выемках:
а — раскрытая выемка глубиной до 1 лг б —выемка глуби-
ной до 1 м, разделенная под насыпь; в — выемка глубиной
от 1 до 12 м в однородных глинистых и песчаных грунтах
при отсутствии' косогорпости; г — выемка глубиной от I до
12 м в легко выветривающихся скальных грунтах; д— вы-
емка на косогоре крутизной более 1 : 5; е — выемка в неод-
нородных пластах грунтов;
/—рыхлый грунт; 2— сильно выветрившаяся скала; 3 — слабо вы-
ветрившаяся скала
этом случае предусматривать раскрытые выемки (см. рис. 55, а)
или выемки, разделанные под насыпь (см. рис. 55, б).
Крутизну откосов боковых канав и резервов назначают в за-
висимости от вида грунта равной 1 : 1,5 и менее, а в скальных
грунтах от 1 :0,1 до 1 : 1.
При крутизне косогоров от 1 : 10 до 1:5 кювет-резерв распо-
лагают с нагорной стороны (см. рис. 54, а), уступы шириной
1,5 — 3,0 м проектируют при крутизне косогора 1:5 (см. рис.
54, б). -
Устойчивость насыпей на крутых косогорах обеспечивают уст-
ройством подпорных стен или контрбанкетов из камня.
из
15,0-30,0
Рис. 56, Типовые поперечные профили дорог в населенных пунктах
сельского значения:
а — при бортовом профиле; б — при подзорном профиле; е —в невысо-
ких насыпях с укрепленными обочинами и откосами; г — с устройством
кюветов;
Кл — расстояние между красными линиями; Т — тротуар; Пч— проез-
жая часть; Вд — велосипедная дорожка; Уо — укрепленная обочина
При проектировании автомобильных дорог, пролегающих в
пределах сельских населенных пунктов на территории УССР,
применяют типовые проекты по НиТУ1, утвержденным Госстро-
ем УССР 2 июня 1959 г. Образцы типовых профилей в сельских
населенных пунктах при разной ширине улиц (между красными
линиями застройки домов) приведены на рис. 56.
1 Нормы и технические условия проектирования автомобильных дорог,
пролегающих в пределах сельских населенных пунктов Украинской ССР. Киев,
Госстройиздат, 1959.
В рассматриваемых вариантах участка дороги Сосновка—Андреевка при-
няты следующие типы земляного полотна:
I тип — насыпь высотой до 1,5 м с откосами 1:3 с односторонним
кювет-резервом (см, рис. 53, е);
II дип — насыпь высотой от 1,5 до 6 м с откосами 1 : 1,5;
Ш* тип —насыпь высотой от 6 до 12 м, с переменной крутизной отко-
сов— в верхней частя на 6 Л1 —1 ; 1,5, а в нижней 1 : 1,75 (см.
рис. 53, (?);
IV тип — выемка глубиной от 1 до 6 м с откосами 1 : 1,5 (см. рис. 55, в);
V тип — раскрытая выемка со средней глубиной до 1 м (см. рис. 55, а);
VI тип — подзорный профиль в населенном пункте (см. рис. 56, б).
В проектное задание включают только нетиповые поперечные
профили земляного полотна, в остальных случаях делают ссылку
на действующие типовые проекты (Типовые поперечные профи-
ли). На продольных профилях (см. рис. II) в графе 4 указаны
границы применения соответствующих типов земляного полотна.
Размеры резерва при примерно одинаковых рабочих отмет-
ках и продольных уклонах проектной линии (не менее 3°/оо) > не
требующих проектирования углубленных резервов, могут быть
определены по упрощенным формулам:
ширина поверху = J21L X (72)
ширина понизу Ло ° (73)
где wo — площадь сечения насыпи, возводимой из грунта резер-
ва, без учета поправки на уплотнение н переуплотне-
ние; при разных рабочих отметках и углубленных ре-
зервах (о, определяют по балансу земляных масс
Трез=Унао Среднее сечение насыпи определяют по
объему грунта на данном участке и его длине Z, т. е.
при двухсторонних резервах «у — -1/кя- , а при одно-
.2 £
у
сторонних резервах <оо = *ас ;
hQ — средняя глубина резерва от поверхности земли;
т— коэффициент крутизны откоса.
В отдельных случаях, исходя из ширины полосы отвода и
ширины подошвы насыпи, по фактической ширине резервов по-
верху и глубине определяют объем грунта, который может быть
получен из резервов для возведения насыпи; если этого грунта
не хватает, закладывают сосредоточенные резервы,
ь*
Пример (рис. 57). Исходные данные: ширина земляного полотна — 12 м,
высота насыпи — 0,6 м, глубина кювет-резерва— 0,4 м от поверхности земли,
коэффициент крутизны откосов т=3, кювет-резерв проектируем односторонний
с расчетом последующей рекультивации земли и возврата колхозам.
Площадь сечения насыпи:
12 + 12 + 2 X 3 X 0,6 . , п с п л с Q
<й0 =------!---------X 0,6 — 7 X 0,4^5,48 ш2;
2
ширина резерва поверху по формуле (72)
ii = “^ + 3X0,4==14,9
0,4
ширина резерва понизу
= JLiL „-3 х 0,4=12,5 м.
у °Л
В Украинской республике установлена следующая максимальная ширина
полосы отвода в зависимости от категории дорог:
для дорог I технической категории — 39 Л4, 11 — 28 м, 111 — 22 м,
[V и V— 18 м. После окончания строительства, реконструкции дорог, земли,
занятые дорожными органами is подлежащие возвращению первоначальным
Рис. 57, Схема для определения ширины одностороннего кювст-резсрва при
насыпи с рекомендуемой рабочей отметкой Н=0,6 м
землепользователям, должны быть в состоянии, пригодном для сельскохозяй-
ственного использования, а земли гослесфонда — в состоянии, пригодном под
посадку леса.
В пашем примере при ширине полосы отвода для III категории, равной
22 м, она подлежит возврату колхозам (после рекультивации земли на участ-
ках земляного полотна с рекомендуемой рабочей отметкой насыпи) , полоса
8,5 X 1000 n qh
земли шириной 12+2X3X0,6+14,9—22,0=8,5 At или —ттт-----= 0,оо га
10 0W
на 1 км.
По данным плана трассы и продольного профиля, составляют
ведомость постоянно занимаемых земель (табл. 37). При учеб-
ном проектировании по условным обозначениям топографической
карты устанавливают границы отдельных угодий (лесов, лугов,
выгонов и пр.) остальные участки при благоприятных рельефных
условиях считают пахотными. Площадь занимаемых угодий или
лесных насаждений определяют, умножая длину каждого из них
на установленную для проектируемой категории ширину поло-
сы отвода. Все данные заносят в ведомость (в га), для чего
полученные площади (в м2) делят на 10 000. Ведомость прове-
ряют, сличая общую площадь полосы отвода с суммой площадей
отдельных угодий (см. проверку к табл, 37).
При проектировании трассы на косогорных участках и при
реконструкции дороги иа всех характерных пикетах и плюсах,
где имеется профиль существующей дороги, строят поперечные
профили местности и существующей дороги и на них наносят
проектную линию. На чертежах поперечников надписывают от-
146
Отметки поверх-
нести земли
PtiCC!TK№HU2
! Отметки поверх-
но ста земли
Расстояния
Нп-88,50 м т Ы
Н^67,25м
O“dS^j £>
Ча
Co
sp
Пр ос лтная линия
Суш, естЬуюш^ш
/ поперечник
г_ Л * I II I II h^aJip WMA^MtUW^HfeVMI
едобедед
5,0
ISO
Нп^2*,30м № 124 + 18
63^26,(?м2
^5 £4 (=5a iTj Cfc <t t>7 >* C^tCT сёл b$ t-ч^ tx ^4 ^-a
SO 2,5 3,0 Сэ с'У 7.0 7,0 3,0 \3,0 13.0
s*- 40
№110 + 15
Нп-507,20м
СДИ~ 140 м2 |
5^>
[Отметки поверх-
ности земли
Расстояния 20,0 30,0
и Ж W70
Нц *1171,Ям
&)#= 16,0 м2
СЗД = 48,Ом2
16,0 м2
55
$
g
i>
ъ
^Отметки поверх-
} нести земли
! Расстояния
,il apyH(T1
.Г^1
25,0
Рис. 58. Поперечные профили:
а — при реконструкции дороги с сохранением оси; б — то же, при
смещении оси; s —насыпи на косогоре; г — полувыемка-полунасьшь с
подпорной стеной в неустойчивом делювии;
Нп — про^тная отметка; Н3— интерполированная отметка поверхно-
сти земли; оя ~ площадь сечения насыпи; со ц —площадь сечения вы-
емки; (i)nc —площадь сечения подпорной стены
Ведомость постоянно
Пикет И плюс № CJ Лесные
о о о й £ Лес строительный
Й Наименование области,
н (U от до V ы района и землепользователей я - к л S
© 6 Сч о О ь Ld
Сн С as О
Одесская область, Сос- нов ский район
1 0 0+27, 27 Сосновский сельсовет, 22 - ' • 1
0+27 0+63] 36 колхоз «Заря коммунпз- 22 — ‘ 1
0+63 9+50 887 ма» 22 —— Ж —— '
1,2 9+50 11+40 190 99 М Л—Г — -- s J
1140 Итого по колхозу «За- t, 1
ря коммунизма» j
9 11+40 19+20 780 Гослесфонд Сосновско- 99 — 1,00 —-—
2,3 19+20 24у -80 560 го лесничества 22 ——
3 24+80 26- 1-15 135 Андреевский сельсовет, 22 —— m
3,4 26+15 38+80 1265 колхоз им. Лепина 22 —
4,5 38+ 80 42 320 22 m
5 42 47+90 590 22 Ь— — — -ь —
2870 Итого по колхозу —— ——— — F1-_
им. Ленина ।
5,6 47+90 50+90 300 Земли поселка Андреев- 30 —— — г™
ка
Всего \ —— — 1,00
(1140+780+2870) 22+300x30
11 поверка; --------—— ---------—
1 10000
=+,00+0,70-7-
Составил:
метки, расстояния и размеры площадей сечения, насыпей, вые-
мок, каменной кладки подпорных стен, дренажей и прочих уст-
ройств. Это необходимо для подсчета объемов работ и потреб-
ности в материалах.
Поперечные профили вычерчивают в масштабе 1 : 100—
1 ; 200. Примеры с нанесенной проектной линией в разных усло-
виях местности приведены на рис. 58.
Укрепление откосов земляного полотна
Выбор типа укрепления откосов земляного полотна зависит
от рода грунта откосов, их высоты и местных климатических ус-
ловий. Не укрепляют откосы насыпей и выемок (табл. 38) с вы-
148
занимаемых земель
Таблица 37
Дорога Сосновка — Андреевка
насаждения, га * Угодья, га
Лес дровяной 1 сады огороды пашня Луг ВЫГОН усадьбы неудобные земли
густой средний редкий 1 — , .. . . ... 1 кустарник • 1 вырубка заливной суходоль- ный
* 0,20 1 ! II ММ 1111 0,04 4—1“^' Mil 0,04 1,97 0.22 1 1 ' 1 II 1 1 1 М 1 ММ I 0,06
шт 1 0,20 0,50 1 0,21 0,05 0,10 0,04 ь МММ 2,23 1,23 0.15 2,62 0.65 0,17 0,29 0,40 0,64 1 М 1 м 0,06
— 0,50 0,21 0,05 0,10 — 1 4,65 0,46 0,40 0,64 — 0,90
—— 0,70 S 0,21 0,05 0,10 0,04 — 6,88 0,46 0,40 0,64 * 0,96
0,21+0,05+0,10+0,044-6,88+0,46+0,404-0,64+0,96=11,44 га
Проверил:
сотой откоса менее 1 м, а также выемок глубиной до 4 м при су-
глинистых и глинистых грунтах. Откосы насыпей, находящихся в
благоприятных климатических условиях и возведенных из грун-
тов резервов, тоже обычно не укрепляют, так как они сами быст-
ро зарастают.
В местностях с сильными летними дождями (ливнями) отко-
сы всех'насыпей, в особенности отсыпанных из лессовидных
грунтов, нужно укреплять засевом трав. Если грунты земляного
полотна не способны обеспечить нормальное произрастание трав
(чистый песок, щебенистые грунты) или быстро выветриваются и
осыпаются, то откосы плакируют, т. е. предварительно отсы-
-пают по откосу небольшой слой растительного грунта толщиной
10—20 см.
Высокие насыпи и глубокие выемки укрепляют ярусами: в
верхней части легкое укрепление, а в нижней — более сильное.
Нижнюю часть откосов высоких насыпей засаживают кустарни-
ками.
Таблица 38
Укрепление земляных сооружений
Грунт откоса Высота откоса насыпи, м Высота откоса выемки, ас
1-2 2—4 более 4 1—2 2—4 более 4
Рекомендуемые способы укрепления
Пылеватые и мелкозерни- стые пески Одерновка сплошь
Супеси, мел- кие супеси, пылеватые грунты Засев травой Одерновка в клетку и засев травой Одерновка сплошь г Одерновка в клетку и засев травой Одерновка
Суглинистые и глинистые грунты Засев травой Одерновка сплошь Не требу- ется Одерновка в клетку и засев травой
Площадь откосов вычисляют как произведение длины откоса,
----------------------------------------------------------
т. е. образующей /, определяемой по формуле l=Hcv Д-т2 ,
на расстояние L. Величину Янас на участках, подлежащих укреп-
лению, можно найти, используя ведомость попикетного подсчета
объемов земляных масс (см. ниже табл. 40); подсчет не обяза-
тельно производить попикетно, можно па участках с примерно
равными рабочими отметками объединить и определить для них
среднюю величину Яср; т — коэффициент крутизны откоса.
В рассматриваемых примерах проектирования участка дороги Сосновка —
Андреевка по основному ходу нет участков земляного полотна, требующих
укрепления откосов. На участке варианта трассы (см..рис. 11) запроектиро-
вана выемка глубиной, достигающей 4,15 м (средняя глубина 2,6 лс), °т ПК И
до ПК 15 насыпь выше 1 м, в пределах оврага у трубы достигая 12,46 м.
В табл. 39 дана ведомость укрепительных работ на указанном участке.
Остальные участки укреплению не подлежат, так как земляное полотно пред-
полагается возвести из грунта резервов в благоприятных климатических ус-
ловиях.
Определение объемов земляных работ
После нанесения на продольный профиль проектной линии,
проектирования земляного полотна и водоотвода необходимо
подсчитать объемы земляных работ. Объемы насыпей или вые-
мок могут быть определены по формулам, специальным табли-
150
Таблица 39
Дорога Сосновка — Андреевка
Ведомость работ по укреплению откосов земляного полотна
ЛК -J- Рабочие отметки! м Средняя рабочая отметка ^СР = 2 м Длина образую- щей м Расстояние, я Виды принятых укреплений, я2 Примечание
насыпи выемки засев трав одер- новка сплошь
11 12 12+10 0,96 6,96 12,46 3,96 9,71 10,84 7,2 7,3+36* 7,5 7,3+36**
12+35 9,21 ——— 9,8
6,59 12,0
13 3,96 '—— 4,0 7,3
14+50 4,04 * 3,0 5, о
15 1,93 —
100 10 720 73 111 *) В нижней части на высоту
25 183 335 ?7=-6 М- принята крутизна откоса 1:1,75 (см. зна- менатель), верх- ней 1:1,5 (см. числитель) ** Засев трав
65 475 306 предусмотрен в верхней части от-
150 1095 — - коса на высоту 4 м от бровки
50 275
Итого 2821 752
цам, номограммам и графикам. Объем земляного полотна под-
считывают на всем протяжении проектируемого участка, исклю-
чая отверстия мостов, превышающих 4 м.
Объемы насыпей или выемок по формулам могут быть опре-
делены- по полусумме площадей поперечного сечения полотна
или по средней площади сечения полотна, соответствующей вели-
чине средней рабочей отметки
V А _ i (74)
2 6
ИЛИ
L, (75)
J X*
где н Я2 — смежные рабочие отметки на пикетах или на
промежуточных (плюсовых) точках,’ взятые из
продольного профиля, м\
77^—коэффициент крутизны откоса;
L — длина участка между рассматриваемыми сечения-
ми земляного полотна, м.
Для облегчения подсчетов объемов земляных работ разрабо-
таны таблицы1. Таблицы дают возмойВгость определить объемы
земляного полотна при рабочих отметках, изменяющихся для на-
сыпей и выемок через 0,02 м. В объемы выемок включены объе-
мы кюветов глубиной 0,3 я. При иной глубине (0,4; 0,6; 0,8 лг)
даны поправки AQ.
В приложении 14 даны пикетные объемы насыпей и выемок
при ширине земляного полотна 10 и 12 м.
Для получения объемов земляных масс при ширине земляно-
го полотна, не соответствующей, можно вводить поправку по
формуле
(76)
где Ai — требуемая ширина земляного полотна, м;
Д2 — то же, в приложении 14, м.
Пример подсчета объемов земляных работ на участке от ПК 0
до ПК 5 (вариант трассы) приведен в табл. 40.
Как указано выше, мосты отверстием 4 м и более из объема
исключают. Предварительно устанавливают пикетажное положе-
ние начала и конца моста и интерполяцией по продольному про-
филю — соответствующие высоты насыпей. В ведомости подсчета
объемов (см. табл. 40) приведен пример подсчета объемов
моста длиной 12 м на ПК 27 + 20 с расположением начала моста
па ПК 27 + 14 и конца моста на ПК 27+26.
Если на местности уклоны косогора превышают 1ОО°/оо, объе-
мы земляных работ подсчитывают по формулам отдельно для
насыпей (полунасыпей) и отдельно для выемок (полувыемок)
или по таблицам 11 и 12 Н. А. Митина. В пересеченной местно-
сти с переменной крутизной поперечного уклона косогора объем
может быть определен по формуле
К = А. (77)
При подсчете объемов по формулам все данные о площадях
заносят в таблицу в 7, 8 и 9 колонки (см. табл. 40); при отсут-
ствии косогорности эти колонки из таблицы можно исключить.
Для определения площадей при любом профиле местности по-
перечные сечения земляного полотна разбивают на простейшие
геометрические фигуры.
Поправки иа разность смежных рабочих отметок учитывают
только в том случае, когда они превышают 1 м, а длина участка
более 50 м. Величину поправки на разность смежных рабочих
отметок определяют по формуле
дг (//| Д+ f 784
12 ’ '
1 Н. А. Митин. Таблицы для подсчета объемов земляного полотна авто-
мобильных дорог. М., пзд-во «Транспорта, 1967.
/ ‘ V,. _;>fc!!* ?4Si ;-1 *,. L. .. - 2. - З^^НЙЯМ J ’ t ' ^\ ... Таблица 40 Ведомость нопикетного подсчета земляных работ Распреде- ление земляных масс . 04 О . 00 г- •С5 о г4 О ОО с- о Ю »- о i—; О ю о i ot * ot Оь ® Ж * СО Щ со
Исправленные объемы» мя ммиэна е- со- оо О' I I J I О' т— ю 00 1 1 J 1 1- 04 >— СО 00
ИП1ЧЭЕЯ g? ~ 1 1 1 i 1- о ю
Поправки, я на разность смежных рабочих отметок 1 1 1 S 1 £ 2 1
на устрой- ство про- езжей части О Ь- << т—1 Г-1 7—1 О оо оо оос^оою 7 i i i
Объем, _us и^шэтча I ! I । S § а § с— оо
1Ш1ЧЗЕН о СО ю i 1 1 1 о Oi — ! 1 1 1 О г- 1—1 о
Площадь поперечного сечения, лг1 ввнГаЦэ 1 1 1 1 1 1 1 1
ИЗПЧЭ1ЧЯ 1 l i 11111
ишчэен 11111111
jr ^hhboiddbj; о О О -Ф' о о о о о 1-0 Ю 1О о о о
" зг ‘яохэто xiihopad чхэонеи^ Ю о OJ 1 1 । 2- । 5 Z- 1
Сумма рабочих отметок, я ОО СО О ио “с— ОО 00 со О Ь' о ' СО О 1—' со о 04 Ot О СО О-
Рабочие отметкц, л£ иикэтча со Ю го о | j | о СО О 1— 04 о го ^t1 СО
миноги 0 0.98 1,11 1,65 0 1 “
ПК о О *tC О ю ’Ю _ [_ (М _j_ со Ю^С о т-1 04 153
1 1 ф “ ф и 3 CJ
Г— ! Ф д Ч Q К СС
’О | U ф fiT
г -J- 1 с,.' ь? ;"j Сц ф с:
СО
дол же ии
Исправленные объемы, л’’1 ижпн
иннэпн
Поправки, -if на ра^писть смежных рабочих отметок
на устрой- ство про- езжей ча с г и 1
Объем, л(3 им нэни
ИUNони
Площадь поперечного 1 сечения. .чй | BSH^ado
иянэня
ищчэвн
iv ♦аинкахэзЕД
J ?Г 1Я0£ЭК10 XHkO^ed ЧХЭОИЕВ^
? g
4 О ()J 5!
>?О - '
о Я £
о
$
Q
$
Ф
К
ЦШЧЭ1Ш
1 где т — коэффициент крутизны откоса;
i //1 и Н2~ смежные рабочие отметки, /г,
| L — длина участка, м.
f Эту поправку (приложение 15) во всех случаях прибавляют
| к подсчитанным объемам насыпей или выемок. При подсчете
J объемов земляных масс нужно также учитывать поправку к
| табличным значениям на устройство корыта.
J Формулы (74) и (75) составлены в предположении, что по-
| верхность земляного полотна горизонтальна. Так как в действи-
| дельности она не горизонтальна, то к объемам, определенным по
I 'таблицам (17], необходимо прибавить объем сточной призмы и
I вычесть объем корыта, т. е. учесть следующую поправку:
| ДУ^(/л0-л;0)£, ; (79)
•Ж/ V
ж
г 2 *
A
i где лг0 = аого (а0-4-&о) + ~— — площадь сечения призмы АВСА
Г 4
| (рис. 59), щ2;
f K0=’bhn — плохцадь abcfdar м2.
Рис. 59. Поперечное сечение земляного полотна при устройстве
корыта
7 Величины этих поправок для насыпи и выемки одинаковы, но
4 имеют различные знаки. Если т0>к0, то объем насыпи должен
i . быть увеличен, а объем выемки уменьшен. При /и0<к0 поправка
J должна быть вычтена из объема насыпи и прибавлена к объему
) выемки.
j Рассмотрим определение величины поправки на устройство корыта глуби-
J ной 0,40 м при ширине проезжей части 7 м, ширине обочины 2,5 м, поперечном
1 уклоне проезжей части 20 % о и обочин 40 %о.
Сечение сточной призмы
j 7 о2 X 0 02
С т0 2,5 х 0,04(2,5 -Н 7,0) + —----= Е19
I Площадь сечения корыта
I ,
. «о = 7,0 X 0,40 - 2,80 яс.
Величина поправки к объему земляных работ по формуле (79) для участка
длиной 100 м составит:
(1,19 — 2,80) 100 = — 161 д/3.
Полученный по таблице объем насыпи на каждом пикете должен быть
уменьшен на 161 щ3, а в выемках увеличен на столько же. При другой длине
участка поправка пропорционально изменяется.
В последней графе ведомости указывают распределение земляных масс
(см. табл. 40). Если насыпь возводится из грунта резерва, в числителе указы-
вают объем вывозимого грунта с индексом Д в знаменателе — дальность воз-
ки; объем грунта, перевозимого в насыпь из выемки, указывают против соот-
ветствующей насыпи с индексом (в числителе) и расчетная дальность возки
в знаменателе. При вывозке грунта из выемки в кавальер применяют ин-
декс Лк. Расстояние возки округляют по группам до 20, 50, 100, 200 м; 0,5, 1
и 2 км и т. д.
В ведомости (см. табл. 40) но каждому километру подводят итоги, кото-
рые затем переносят в покилометровую ведомость объемов земляных работ.
Объемы насыпей и выемок (графы 14 и 15) называют профильной куба-
турой. Сумму объемов насыпей и кавальеров (или выемок и резервов)
называют оплачиваемыми земляными работам и.
В рассматриваемых примерах вычисленные объемы земляных работ ока-
зались равными по основному ходу насыпей 44 932 лг3, выемок 10 418 лг3, а по
варианту — насыпей 65 415 м3, выемок 39 399 м3. Так как весь грунт из выемок
проектируем использовать для отсыпки насыпей (без кавальеров), объем опла-
чиваемых земляных работ фактически равен объемам насыпей, т. е. по основ-
ному ходу — 44 932 Л!3, по варианту 65 415 м3.
\7Ц СРАВНЕНИЕ
VII. ВАРИАНТОВ ДОРОГИ
После проектирования дороги в плане и продольном профиле
и установления основных объемов работ, представляется возмож-
ность сравнить конкурирующие варианты трассы.
Показатели, учитываемые при сравнении и оценке вариантов,
могут быть разделены на следующие три группы:
[.Эксплуатационно-технические показатели.
К ним относятся:
а) общая длина трассы (Л), коэффициент
удлинения трассы К.
(80)
где L — фактическая длина трассы, км;
£возд — длина по прямой, км;
б) плавность трассы, которая характеризуется количест-
вом углов поворота п, средней величиной угла поворота
град,
(81)
средней и минимальной величиной радиуса. Средний радиус оп-
ределяют по формуле
S/< X 57,3
(82)
где ЕД — сумма длин кривых, м;
Еа— сумма углов поворота;
в) пологость трассы, определяемая величиной приня-
того при проектировании максимального продольного уклона imax
и общей длиной участков, на которых этот уклон принят;
г) б е з о п а с н о с т ь движения, характеризуемая обеспе-
ченностью видимости в плане и продольном профиле, количеством
пересечений автомобильных и железных дорог в одном уровне
и т. п.;
д) бесперебойность движения, характеризуемая отсут-
ствием или наличием пересечений дорог в одном уровне, количе-
ством переправ через реки, обходом или проездом через населен-
ные пункты;
е) устойчивость трассы, характеризуемая протяженно-
стью участков трассы по болотам, по неустойчивым участкам с
осыпями, оползнями, подверженным пучинообразованию и т. н.
Весьма важными характеристиками, определяющими стои-
мость эксплуатации автотранспорта, являются средняя скорость
движения, затрата времени для проезда по каждому варианту в
прямом и обратном направлениях, а также расход горючего.
Методики определения скоростей движения автомобилей в
зависимости от элементов продольного профиля разработаны
Н. Ф. Хорошиловым, К. А. Хавкиным
2. Э к о н о м и ч е с к и е показатели. К ним относятся ос-
новные объемы работ по устройству земляного полотна, искусст-
венных сооружений, дорожной одежды, а также приведенные
затраты на строительство, дорожно-транспортные расходы с уче-
том срока отдаленности затрат (см. раздел «Выбор типа дорож-
ной одежды»).
3, Показатели, характеризующие условия
строительства. Они включают данные о трудоемкости ра-
бот, потребности в рабочей силе, транспортных средствах и до-
рожных машинах.
Варианты оценивают по совокупности вышеуказанных пока-
зателей.
Рассмотрим пример сравнения основного хода (водораздельного) и вари-
анта (долинного хода) участка дороги Сосновка — Андреевка. Сравнение мож-
но произвести в пределах участков между точками примыкания конкурирую-
щих вариантов — в нашем примере по основному ходу от ПК 0 до ПК 39+ 35,
т. с. протяжением 3935 м и по варианту от ПК О до ПК 37+65 (точки примы-
кания к основному ходу) —протяжением 3765 м или по всей длине трассы.
Так как длина варианта составляет значительный процент (около 78%) от
. общей длины трассы по основному ходу, сравниваем варианты по всей длине
Трассы между заданными пунктами Сосновкой и Андреевкой.
Для сравнения вариантов по эксилу атаднонно-техн ическпм
показателям по ведомости углов поворота, прямых и кривых (см. табл. 4) и
продольным профилям (см. рис. П) определяем основные показатели трассы.
1 Н. Ф. Хорошилов. Временные указания для оценки трассы автомо-
бильных дорог по скорости движения автомобиля. М., Дориздат, 1950.
К. А^Хавкин. Исследование влияния вертикальных кривых на скорость
движения автомобиля в связи с проектированием элементов продольного про-
филя автомобильных дорог. Труды КАДИ, сб. 3, Киев, Укргостехиздат, 1957.
Основной ход (водораздельный):
средняя величина угла поворота
а _ 56° + 30°30z + U°30z __32°4(У•
ср п 3
средний радиус
_ S^57’y (378,73 + 412,48 + 401,42)57,3°
с₽~ у а 43°24' + 23с38'+ 1Г30' ~
Вариант (долинный ход):
средняя величина угла поворота
89° + 33° + 4СЛ30' + 11°30' л
%=----------- - 1-------------— 45 ;
4
средний радиус
_ (521,39 + 130,40 + 691,73 + 401,42) 57,3°
ср— 74°41'+ 18°4Г + 39°38'+ Н°30'
Рассматриваемые варианты трассы можно сопоставить по
данным табл. 41, составленной на основе анализа плана и про-
дольного профиля.
Экономическим показателем на данной стадии выполнения
проекта будут служить объемы оплачиваемых земляных работ
(всего и на 1 км), а также количество водопропускных сооруже-
ний (мостов и труб).
По приведенным затратам на столь короткий участок трассы
с отсутствием переходов через большие водотоки, сравнение ва-
риантов не доказательно и излагается ниже при технико-эконо-
мическом сравнении дорожных одежд. При заметной разнице в
длине вариантов решающими в стоимости явятся затраты на со-
оружение дорожной одежды.
Как следует из табл. 41, по протяженности предпочтение
имеет долинный ход (короче на 0,2 км), по плавности трассы и
количеству пересекаемых водотоков преимущества имеет основ-
ной (водораздельный) ход.
Безопасность движения, устойчивость трассы обоих вариантов
трассы равноценны, так как имеют обеспеченную видимость в
плане и продольном профиле и проходят по устойчивым участ-
кам, нс подверженным оползням, пучинообразованию и прочее.
С точки зрения бесперебойности движения имеет преимущество
основной ход, у которого меньше пересечений с полевыми дорога-
ми в одном уровне.
По объемам работ явное преимущество за основным ходом,
где значительно меньше объем оплачиваемых земляных работ к
искусственных сооружений (труб).
Анализируя данные (см. табл. 41), видим, что преимущество
имеет основной ход (водораздельный), который и подлежит
дальнейшей разработке.
Таблица 41
Эксплуатационно-технические показатели и основные объемы работ
Наименование показателя
Преимуигес'г ни
Основной ход Вариант »х
(водораздель- ный ) (долинный ход) основп ход Л сс
4 Эксплуатационно-технические показатели
.£ • «а л* X < У, i i *: 4 ч ’ 4 У Длина трассы, км Коэффициент удлинения Количество углов поворота .... Средняя величина угла поворота, грае) Средний радиус поворота, м . . . Минимальный радиус поворота, м Обеспеченность видимости в плане Количество пересечений в одном уровне Максимальный уклон, примененный при проектировании, %о Общая длина участков, на которых применен максимальный уклон к об- шей протяженности трассы, % . . . Обеспеченность видимости в профи- ле Количество пересекаемых водотоков Протяжение участков, проходящих й пределах населенных пунктов, км Протяжение участков, не благопри- ятных для устойчивости земляного ^олотна, км 5,1 1,14 3 3240' 870 500 Обеспечена 9 50 12,9 Обеспечена 4 0,2 4,9 1,12 4 45° 098 400 Обеспечена 3 50 12,0 Обеспечена 6 0,2 ) 1 т 1/ -г л ! н -к л у 4+1 Ш II 1 11 4- 11 | II ||
Основные объемы работ 1.
> Оплачиваемые земляные работы, ж3: всего на 1 км Количество мостов; всего, штДгоа. м на I км, пог. Л1 Количество труб: всего, шт/ног. м на I км, пог. м ....... . . 44 9,32 8 827 о 65415 13 295 2 -ь .1»! 1
18,8 3,7 3 18,8 3,8 <) :1 + -
1 51,7 10,2 133,5 27,7 J- 1 —
*
УШ.
КОНСТРУИРОВАНИЕ
ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ
Типы дорожной одежды назначают в зависимости от техни-
ческой категории дороги, интенсивности, состава и расчетной ско-
рости движения, климатических условий района проектирования
дороги, грунтовых и гидрологических условий, наличия и свойств
местных дорожно-строительных материалов, возможной степени
механизации и общей трудоемкости работ, срока возмещения пер-
воначальных затрат.
Конструирование дорожной одежды заключает-
ся в выборе материалов для отдельных слоев, назначении коли-
чества слоев, определении их толщины, а также в правильном
назначении изолирующих и дренажных устройств,
Выбор типа дорожной одежды
Во всех случаях нужно отдавать предпочтение конструкциям,
позволяющим максимально механизировать строительство. При
этом должны быть предусмотрены наименьшая стоимость одеж-
ды и минимальные затраты труда на строительство и содержание
дороги. Например, в районах с влажным климатом и неустойчи-
выми погодными условиями обработка способом смешения на
дороге нецелесообразна; в данных условиях покрытия и основа-
ния лучше устраивать из предварительно обработанных мате-
риалов.
В сборнике «Типовые проекты сооружений на автомобильных
дорогах» [26] конструктивные слои дорожной одежды указаны
в зависимости от модуля деформации применяемых строительных
материалов и грунта основания. В табл. 42 дана выборка [26]
рекомендуемых типов покрытий и оснований для разных катего-
рий дороге указанием толщин отдельных слоев; меньшие толщи-
ны покрытия нужны при интенсивности движения, приближаю-
щейся к нижнему пределу, установленному для данной категории,
большие — при интенсивности, приближающейся к верхнему пре-
делу (без интерполяции); большие значения толщины основа-
ния— для менее прочных материалов, меньшие — для прочных;
толщину подстилающего слоя в .порядке первого приближения
можно принять по табл. 43 и затем проверить расчетом.
Согласно сборнику [26], на дорогах III категории могут быть
применены I—X типы покрытий.
В районе проектируемого участка дороги имеются только карьер извест-
ковой дресвы (жерствы) в 2 км от ст. Андреевка и песчаные, карьеры
в 5 км от ст. Сосновка. На ст. Ширяково в 20 км от ст. Андреевка имеется
асфальтобетонный завод. Гранит прочностью более 1000 кГ/смР привозят по
железной дороге за 500 км. Битум поступает по железной дороге на АБЗ
ст. Ширяково и может также сливаться во временное бнтумохраштлнщс ямного
типа на ст. Андреевка, при этом среднее расстояние перевозки на строящийся
160
участок дороги составит 3 км. Другие фондируемые материалы (цемент, лес,
металл) тоже поступают по железной дороге.
Учитывая заданную интенсивность движения (1200 автомобилей в сутки),
климэтические условия (южная область) и обеспеченность строительными ма-
териалами, рассматриваем в порядке технико-экономического сравнения сле-
дующие типы покрытий: тип VII — щебеночное, построенное по способу про-
пятки толщиной 8 см, с поверхностной обработкой и более капитальное —
тип III, однослойное, асфальтобетонное покрытие толщиной 5 см на щебеноч-
ном основании с розливом битума 2,5 л/л£2. В обоих случаях подстилающий
слой принимаем из дресвы.
В порядке первого приближения размеры конструктивных слоев дорожной
одежды можно принять по сборнику [26] или по таблицам 42 и 43. Например,
для покрытия типа III: слой толщиной 5 см из среднезернистого асфальтобе-
' на с поверхностной обработкой;, слой толщиной 26 см из гранитного щебня
марки [ или 2 при модуле деформации 1300 кГ[см2 с розливом битума в коли-
честве 2,5 л/м?-, подстилающий слой из дресвы толщиной 10 см. Для покрытия
типа VII:
щебеночный слой толщиной 8 см с пропиткой битумом и поверхно-
стной обработкой; щебеночный слой толщиной 18 см; подстилающий слой из
дресвы толщиной 10 см.
С целью удешевления дорожной одежды в первую очередь рассматриваем
возможность уменьшения слоя основания из привозного камня, имеющего
значительную стоимость, за счет увеличения толщины подстилающего слоя из
местных материалов — дресвы.
Расчет толщины дорожной одежды
f Размеры конструктивных слоев устанавливают расчетом, ос-
нованным на допускаемых деформациях с учетом давления и
площади передачи давления колес расчетного автомобиля, при-
водимой к площади равновеликого круга; для нежестких дорож-
ных одежд учитывают интенсивность движения. Расчет произво-
дится по специальной инструкции [11].
Пример расчета жесткой (цементобетонной) дорожной одеж-
ды приведен в книге О. В. Андреева и др. «Проектирование ав-
томобильных дорог» (изд-во «Транспорт», 1966 г.).
При конструировании нежестких дорожных одежд рекомен-
дуется соблюдать следующие основные требования:
а) расчетный (требуемый) эквивалентный модуль деформа-
ции принятой дорожной одежды должен быть не ниже величин,
приведенных в табл. 44 и инструкции [11];
б) отношение модулей деформации двух смежных конструк-
тивных слоев не должно превышать 2,5—3,0;
в) нижние слои должны быть из менее прочных, но более де-
гтевых материалов;
г) модули деформации верхнего слоя основания не должны
быть ниже:
при однослойном асфальтобетонном покрытии 1000 кГ{см2\
при двухслойном асфальтобетонном покрытии 800 к,Г!см2;
при усовершенствованных облегченных типах покрытий
700 кГ/сй2;
д) минимальные конструктивные толщины слоев из разных
материалов рекомендуется принимать согласно табл. 45.
.S-2870 [61
|ЯЛ rri h • "
Рекомендуемые типы покрытий и
№ Th jia Тип покрытия Тодт КрЫ нерхш] слой дина тю- ГИЯ, см Й НИЖНИГ СЖ)й j Г”~- - д, Категория покрытия щебеш hO|l 6 4 J4E10C С ИТ>МОМ бичу, с. 6 Миничи [Тропит- на глу- t 8 iJibHbW т р g щебеночное с роздн- к волг битума в ко/щче- 5 стве 2,5 . £ 1-1 К 1
1 II III IV V VI ( с с VII с к н Усове ршенст во ванные капитальные Ц с ме нтоб е тонне е: однослойное двухслойное Двухслойное асфаль- тобетонное Однослойное асфаль- тобетонное с поверх- ностной обработкой Черное щебеночное (с укладкой в горячем состоянии) с поверх- ностной обработкой Усовершенствованные облегченные Черное щебеночное (с укладкой в холодном состоянии) с поверх- юстной обработкой Черное щебеночное с укладкой в холодном остоянии) с верхним лоем из холодного ас- фальтобетона Щебеночное, постро- нное методом пропит- и (битумом), с поверх-, остной обработкой -О СО' ю to С; сс- ст; КЛ оо о to W сс <х оо с; cs с» -с w Lo-.o-.o М [ — —.... О 1 СП СЛ кТ чС? — , , 1 1 1 1 I j ; । j j , । I II III г п III 1 И ш 11 III Ill II 11 ш III III I 111 IV Ш 1 III HI IV 1 Цементобетонное по Дресвы, шлака, щебня, а лающего слоя ориентире; - — 34—43 29- 391 — 33-42 - 25—37 21 31 - 22-35, — 26—42 — 27—32 25—42 — — 26—3] ' - 27—46 — 29-37 — 24—39 — 25—3/! 25—40 — — 25—37 21—34 — — 22—35 >0—40 — — 20—37 8—34 - - 18—35 8—40 — : - 18—42 - | - ' - I
Т а 6 л и ц а 42
оснований автомобильных дорог
основавви
шебеночно-гравийное гаи щебеночао-шлако- вое с верхним слоем щебеночного основании ГОЛЩИтЮЙ й ЩЯ, про- j 1И 'Г Л i i наго б п ту Л10 и па глубину, СА£ щебспочно-гравийное пли шлаковое с роз- нив ом бктума 2, i) ,?;.us щебеночное тщщшшп 8 с,н с пропиткой би- пжш ни щебне раз- мером 70—120 /cif о о н нот гц}о тощ* on щебеночное толщиной 8 см на щебне разме- ром 70—120 .к.и грявийиое с uepxnu^i слое-м черного гравия ТОЛЩИНОЙ б ГфЕтГО- товленного в установке гравийное, обрабатан- ное битумсш на глу- бину 6 см смешением на дороге грунтовое, обработан- ное цементом щебеночное иди шла- ковое & о =с —ч et сч
4 6 8
конструктивных слоев осповат-шй, глг.
крытнс устраивают на подстилающем слое, из песка, гравийно-песчаной смеси,
также на слое грунта, обработанного цементом или битумом. Толщина нодсти-
вочпо определяется по табл. 43.
1 26—42 34 -—45 29—46 34—45 26—42 1.8—20 16—18 29—48 31—43 25—38
21 Л-34 — 26—40 21—34 —~~ 28—40 27—35 24—37 22— —35 —
—• -» 28--46 -— 31—48 28—14 16—18 31—48 — — — , 1
25—41 — — 30—45 25—41 —- 32—43 25-39 ы_
— ——. Ч— —гГ —— 28—41 ,—1-п • — 24— —29 —-*
— - 33—48 30—43 — — - -—— |«- 1
— '- — 29—46 26—42 — 1 - -
—•—- — и 29—46 ,25—41 — — 31—43 —— 25—39 _ к 1
— ——- 26—40 21—34 f 27—36 24—37 —— А-
— —-— — 24—48 20—41 24—48 23—43 25—45 26—38 20— —37 1— ‘ *£|
— 22—40 18—34 — 22—40 23—36 23-38 24—39 18— -35 1-гт
— — -•—. - — - ——, ——— 24—28 14— —17 14— —19
" 22—38 18—34 22—40 23—39 24—40 18— —42 22— -42
- - —. . .. —* 25—18 — - >
—••- — •- — — — —-. —— — 24—40 18— —37 -
- % 12— -18 14— —20
to типа Тип покрытия / Толщина ПО' крытия, см Категория покрытия Типы
щебеночное с пропит- кой битумом на глу- бину, см щебеночное с розли- вом битуиа в коли- честве 2,5
верхний слой 1-тИЖНИЙ слой
4 6 8
Минимальные толщины
VIII IX X XI XII— ,-ХШ XIV XV XVI — XVIII XIX Гравийное, построен- ное методом смешения на дороге, с поверхност- ной обработкой Двухслойное изгрунт- асфальта Однослойное из грунт- асфальта Переходные Г рунтовое, обработан- ное битумом, с двойкой поверхностной обработ- кой Щебеночное с двой- ной поверхностной об- работкой и без обработ- ки Мостовая из булыж- ного или колотого кам- ня Грунтовое, обработан- ное цементом, с двой- ной поверхностной об- работкой Гравийное серповид- ного профиля в полукорыте пли корыте Низшие Грунтовое, улучшен- ное щебнем, шлаком, гравием, дресвой, пес- чано-глинистой опти- мальной смесью 6 4 6 4 8 14—29 14—18 12 10—25 20—30 20—25 4 8—24 12—28 IV III ш IV IV— —V IV— —V IV— —V IV V IV, V V Пс песче НИЯ s» * г , & к г f j . J о 1 II II н £ § ; Ui 1 : - § S 1 । , о — — 1 111 1 = Д II N 1 XIV TH лщины 4
Продолжение табл. 42
оснований
> г 4 1 1 4 # г i i У щебеночно-гравийное или щебеночно-шлако- вое с верхним слоем щебеночного основания толщиной 8 СЛ£, пропи- танного битумом на глубину, t?Jf щебеночно-гравийное или шлаковое с роз- ливом битума 2,5 л/м7 ф - Щ X л тумом на щебне раз- мером 70—120 леи цементобетонное щебеночное толщиной 8 см на щебне разме- ром 70—120 мм гравийное с верхним слоем черного гравия толщиной 6 с ас, приго- товленного в установке гравийное, обработан- ное битумом на глу- бину 6 <?лг смешением на дороге грунтовое, обработан- ное дементом щебеночное или щла- новое гравийное
щебеночное тол X с о CL. п и ад
4 б 8
д
t
'конструктивных слоев основании, г;.ч
у —. , „— —
i
-- . — — ~1 17—
—25
1г
у
ж М —— —te 12—27 ten*
а ^м«»ч —.— 24—40 » —-
* — — — —— — — 24—34 1 - -*-
«ъ — — “— — ———" ———" —— — — —
пов устраивают на подстилающем слое из песка, дресвы, ракушки, гравийнсг
которых определяются по табл* 43 [26] в зависимости от грунта и типа увлаж-
Табл и ц а 43
Минимальные толщины песчаного подстилающего слоя
Тешы увлажнения местности
Подстилающие грпгш земляного полотна избы- ГЮрМШШ- нгдоста-
и видов покрытий точное ное точное
(Н) (UI) (VI)
Толщина нодстилающцсо (до-
полнительного) сдоя, см
Для дорог I, И п III категорий
Под цемепгобстонное покрытие
Мелкие пески ...... 15 10
Супесь мелкая 20 15 10
Суглинки тяжелые, глины 30 20 -ь -ьг iD
Пылеватые суглинки и пылеватые грунты . . . 50 40 20
Под нежесткие покрытия
Мелкие пески 10 0 0
Супесь мелкая ....... 20 15 10
Суглинки тяжелые п глины 30 20 15
Пылеватые суглинки и пылеватые грунты . * . 35 25 20
Для дорог IV и V категорий
Мел кин песок 10- 10 0
Супесь мелкая 15 12 10
Суглинки тяжелые п глины 25 20 1Л
Пылеватые суглинки и пылеватые грунты . . . 30 20 15
Примечание. При использовании подстилающего слоя из других ма-
териалов (щебня, дресвы, металлургического шлака, ракушки п up.) толщину
слоя можно определить по сборнику типовых проектов [26].
Т а б л и ц а 44
Минимальные требуемые модули деформаций
Категория дороги Типы покрытии
YCOBCpUlftirCTBOnrHIHhte капитальные усовершенствован- ные облегченные переходные
Модуль деформации, /сГ/с/Е-
1 11 III IV V 700 600 500 650 600 500 380 300 300
i’
I
T а б л и u a 45
Наименьшие толщины слоев дорожной одежды
Материал
Толщина слоя,
с Hi
Асфальтобетон, укладываемый в горячем или теплом состоя-
нии:
однослойный .............................................
двухслойный .........................................
Холодный асфальте- и дегтебетон.........................
Щебеночные, гравийные материалы и грунты, обработанные
вяжущими в установках............................... • • >
Щебеночные, обработанные по способу пропитки.............
Щебеночные и гравийные материалы, обработанные вяжущими
по способу смешения на дороге............................
Грунты, укрепленные органическими вяжущими по способу
смешения на дороге.......................................
Грунты, обработанные цементом или известью . ............
Щебеночные и гравийные материалы, не обработанные вяжу-
щими:
на песке ................................................
на прочном (каменном или укрепленном вяжущим грунте)
основании:
для щебня...........................................
для гравийного материала ..........................
4
7
2
4
4—7
5
6
10
Примечание. Толщина конструктивного слоя должна быть во всяком
случае не меньше, чем 1,5 размера наиболее крупной фракции, применяемого
в слое минерального материала.
Рассмотрим пример расчета нежесткой дорожной одежды типа III, рас-
четная схема и конструктивный чертеж которого приведены па рнс. 60.
Исходные данные для расчета:
1) климатическая зона района проложения трассы — IV;
2) тип местности по характеру и степени увлажнения — 1;
3) грунты — тяжелый суглинок;
4) полотно возведено в насыпи согласно техническим условиям;
5) перспективная интенсивность движения на 10-й год эксплуатации —
1200 автомобилей в сутки, из них: МАЗ-500 — 3%, ЗИЛ-130 — 20%, ГАЗ-53Ф —
50%, ГАЗ-51Ж — 22%; автобусы ЛАЗ-695Б — 5%;
Рис. 60. Пример дорожной одежды:
а —расчетная схема; б — конструкция;
7 — подстилающий слой из дресвы; 2 — щебеночное основание с розливом
битума в количестве 2,5 3 — среднезерннстый асфальтобетон с по-
верхностной обработкой
6) тип проектируемого покрытия — слой среднезернистого асфальтобетона
толщиной 5 см на щебеночном основании толщиной 20 см с розливом бнтгма
2,5 л/м с подстилающим слоем из дресвы.
Минимальная толщина щебеночного основания с розливом битума 2,5 л/мл’
при однослойно.м асфальтобетонном покрытии — 26 см (см. табл. 42). Учи-
тывая, что щебень привозной, толщину уменьшаем до 20 см за счет увеличе-
ния толщины подстилающего слоя из местного материала — дресвы.
Требуется определить толщину подстилающего слоя.
Последовательность расчета:
I. Определяем интенсивность движения по маркам автомобилей;
МАЗ-500 1200x0,03= 36 автомобилей в сутки
ЗИЛ-130 1200X0,20 = 240 >
ГАЗ-53Ф 1200X0.50 = 600 »
ГАЗ-51Ж 1200X0,22=264 »
ЛАЗ-695Б 1200X0,05= 60 »
Итого 1200 автомобилей в сутки
2. Приводим интенсивность смешанного движения к расчетной Л'р, т. е.
К числу расчетных автомобилей Н-13, пользуясь графиком (рнс. 61) следую-
щим образом. Из точки на горизонтальной оси, соответствующей числу авто-
Рис. 61. График для приведения заданной интенсивности движения к рас-
четной НИЗ
мобилей той или иной марки (например, ГАЗ-53Ф — 600 автомобилей
в сутки), проводим вертикальную линию до пересечения с наклонной
прямой, соответствующей автомобилю заданной марки. Из этой точки прово-
дим горизонтальную линию до пересечения с наклонной прямой, соответствую-
щей расчетному автомобилю Н-13, Полученную точку пересечения вертикальной
линией сносим на горизонтальную ось, где читаем эквивалентное количество
]68
расчетных автомобилей, в данном примере — 50. По приведенному графику
(см. рис. 61) находим — 36 автомобилей МАЗ-500 соответствуют 80; 240 авто-
мобилей ЗИЛ-130 соответствуют 55; 600 автомобилей ГАЗ-53Ф— 50; 264 авто-
мобиля ГАЗ-51Ж—13 и 60 автомобилей (автобусов) ЛАЗ-695Б — 20 расчет-
цы?,; автомобилям Н-13.
Общая перспективная интенсивность движения, приведенная к расчетному
автомобилю Н-13, составит:
/^ = 80 + 55+50+13+20=218 автомобилей в сутки.
3. Определяем требуемый модуль деформации по формуле
+p=V Y-<0>5+0,65Ig-eVp) р., (83>
%
тле Р —удельное давление на поверхность дорожной одежды по площади кон-
такта колеса расчетного автомобиля, для Н-13; в нашем примере;
Р = 5 кГ1см2;
X— допускаемая относительная деформация (табл. 46), в нашем примере
, Х = 0,035;
у — коэффициент, учитывающий повторяемость нагрузок в зависимости от
количества полос движения: при двухполоспом у=1, однополосном
у=2, четырехполосном ? = 0,45-ч-0,о0;
Ар — приведенная к расчетному автомобилю интенсивность движения
(jVp = 2I8 автомобилей в сутки);
ц.ъ — коэффициент запаса на неоднородность условия работы дорожной
одежды, принимаемый: для одежд с капитальными покрытиями
р = 1,2, с усовершенствованными облегченными покрытиями р = 1,1, с
переходными покрытиями ц=1,0. В нашем примере р= 1,2;
\ Таблица 46
Допускаемая относительная деформация
.Категория Л ОрОГ Тип покрытия Наименование покрытия Допуска- емая деформа- ция
1—11—111 Усовершенствованные Асфальтобетонные 0,035'
1II—1V капитальные Усовершенствованные Щебень, гравий, обработан- 0,040
IV—V облегченные Переходные ные вязким вяжущим Гравий, обработанный жид- ким вяжущим Щебеночные, а также мости- 0,045 0,050
вые из булыжного и колотого камня Грунтовые, укрепленные це- ментом Гравийные, а также из грун- та, обработанного жидким би- тумом или дегтем 0,040 0,060
Имеем
X —(0,540,651g 218) 1,2---543 кГ/см-.
п 2 0,035. v 1 7 1
Для упрощения расчета £тр на оси ординат графика (рис. 61) дана вели-
чина коэффициента повторности А—0,5 + 0,65 1g у Ар.
Модули деформации грунтоз
1 У14 из [Г Л л м | отметках и । выемках
1 В ШК'ЫШГХ, С0“ 1 ответствующих! СНиП j
в нулевых отметках и | | j
e*j Щ С- СО к С5 |в насыпях, со- о тветствткпних СНиП -г
•—я Й1 "ч-1 Й о л Р-Н отметках н £ 'S 0) S а < о
i в насыпях, со- i атветстнтющих СНиП
1 I ! | в нулейЫК i f отмотках н i о "Я а
в насыпях, CGQTBCTCT- вующнх СНиП
220—250 160—Ю0 150—180 140—180 0Ц“98 051—06 051—001 OS 1—031 1 НН
240—260 190—220 190—220 160—190 о о о о СМ т—* т 1 Т—1 fill о о о ю СО СС О[ О О о IQ X Q я' Q 7 7 7 7 О О О О VT см с ч *—
О О о А о О СО О со С\ 1— [ ! I 1 о О О О Ь IQ СО OJ г—« 1 1 1—1 г-ч 100—140 90—120 75—9(7 I I 1 [
to О 0'0 О-I о о о С1 ОН г— 1—1 1111 о о о о о о UO СО О1 з—1 1— 140-170 120—1.40 110-130 90—120 | 130—160 100—130 90—120 85—110
150—170 : 120—150 110-140 ! 100—120 80-110 65—80 1 ••— 1 1 L 1 М 1
170—220 150—180 140—160 120—150 1.0 tO IQ IQ Ю 04 О 7 7 7 । О О О Q СС О о> со 120—150 90—120 85—110 80—90
120—150 90—120 80—110 75—90 i 08—09 нн
150—200 120—160 110—150 90—110 О о iQ O'Q О 1— ОС СО 1 ! 1 1 О О 1С о О.1 fjO S N 115-140 75-95 70— 90 60-75
< [Д СП и < Й к и < К С
1—1 сы со
о
с
Принимаем минимально допустимый для III категории при усовершенствован-
ных покрытиях капитального типа — £'тр=560 (см. табл. 44).
4. По табл. 47 определяем модуль деформации грунта земляного полотка
при I типе местности . по увлажнению, IV климатической зоне и тяжелом
суглинке, относящемся согласно табл. 48 к группе грунтов В. Получаем:
— 160 кГ/см2.
Т а б л и ц а 48
Группа грунтов
Г рунт Грушщ Грунт Г руппа
Супесок легкий и оптималь- на я смесь А Легкий и тяжелый суглинок, глина в
Песок; пылеватый, супесь тя- желая * . . * 1 Б 1 Супесь пылеватая и тяже- лая пылеватая, суглинок легкий, пылеватый и тя- желый пылеватый . . . г
Таблица 49
Значения модулей деформации материалов, принимаемых независимо
от условий увлажнения
Ma т epiuL'E
Модуль Л, лТ/сл:2
Асфальтобетонное (дегтебетонное) покрытие из зер-
нистых смесей, подобранных и уплотненных в соответ-
ствии с ТП (меньшие значения для мелкозернистых сме-
сей, большие — крупнозернистых)....................
Песчаный асфальтобетон...........................
Грунтасфальт (при наличии на эксплуатируемых
асфальтобетонных покрытиях мелкой сетки трещин зна-
чение Е снижается на 50%)...................... .
Щебеночная смесь с подобранным составом, приготов-
ленная в установках с применением щебня каменных по-
род 1-й и 2-й марок и вязкого битума и отвечающая тре-
бованиям ТП .......................................
Покрытие и основание из щебня, вновь изготовленного
из каменных пород 1-й и 2-й марок или из кислых метал-
лургических шлаков, устроенные по принципу заклинки
То же, но при обработке битумом или дегтем в уста-
новке щебня 1-й и 2-й марок и его укладке nt> принципу
заклинки значение повышается до...................
То же, ио при обработке щебня твердых каменных по-
род пропиткой значение Е повышается до...........
Мостовая из булыжного Или колотого камня высотой
.16—18 с.и . . . ................................
Пакеляж высотой не менее 16 с.и
2600—3000
2400
1800
2000—2200
1300
2200
2000
1500_(700
1700—1900
Продолжение табл. 4&
Материал
Модуль Е, кГ!с.м"
Основание из основных, однородных по качеству ме-
таллургических шлаков с подбором гранулометрического
состава и применением искусственной шлаковой или есте-
ственной доменной муки (находящейся в отвалах) . .
Основание из основных, неоднородных по качеству
металлургических шлаков без подбора гранулометриче-
ского состава .......... ................ ..... .
Усовершенствованная мостовая из брусчатки или мо-
заики ...........................................
SCO—1200
600—700
2500—2800
Примечания.: 1. Для мостовых из булыжного камня и пакеляжа
большие значения Е соответствуют случаю применения каменных пород или
кислых металлургических шлаков 1-й и 2-й марок, меньшие — каменных по-
род — 3-п марки.
2, Для основания из основных, однородных по качеству металлургических
шлаков с подбором гранулометрического состава большие значения £ соот-
ветствуют случаю применения искусственной шлаковой муки, меньшие —
естественной доменной муки.
Таблиц а 50
Местные материалы, применяемые для устройства оснований
Материал Модуль деформации, кГ]сл1-
при обеспеченном водоотводе & в условиях нзбыточ- ц но го увлажнении
Мостовые или пакеляж из каменных пород: 4-й марки .......... . 1200 800
5-й марки 800 —
Дресва (жерства), топочный шлак высококаллорнйных углей, хорошо обожженная однородная горелая по- рода и кирпичный щебень 5С0—600 350—450
Ракушка, болотная руда, мергель, топочный шлак бурых углей .... 250—400 200—250
5. По таблицам 49 и 50 находим модули деформаций для конструктивных
слоев дорожной одежды:
среднезерннстый асфальтобетон................. 3000 кГ/г.и-
щебень, обработанный битумом.................. 2000 »
щебень из каменных пород марки 2 ............. 1300 ?>
дресва (жерства)............................... 600 >
6. Эквивалентный модуль деформации многослойной дорожной одежды
определяем последовательно, сверху вниз (или снизу вверх) от слоя к слою
(см. рнс. 60, а). Пользуясь номограммой (рнс. 62), последовательно определяем
172
Рис, 62, Номограмма для расчета дорожной одежды. Цифрами на кривых
дано отношение £э1;п : £i
эквивалентные модули деформации на поверхности конструктивных слоев л
толщину подстилающего слоя (при необходимости можно пользоваться дан-
ными таблиц 51 и 52).
Таблица 51
Значения модулей деформации песков
Крупность песка 1Чодуль деформации, кГ/см*
ври отсыпке полотна нз песков слоем не менее йк+0,5 м при укладке песка в корыте
Крупнозернистый . 400—450 350—400
Среднезерн петый 350—400 250—300
Мелкозернистый 300—350 150—200
Примечание. Большие значения модулей относят к IV и V климати-
ческим зонам, меньшие — к II—III. Высота капиллярного поднятия для круп-
нозернистых песков равна [0—15 см, для среднезернистых — 15—25 см и для
мелкозернистых — 25—40 см.
Т а б л и ц а 52'
Ориентировочные значений модулей деформации грунтов, гравийных
и грунто-щебеночных материалов, укрепленных органическими
или минеральными вяжущими
Обработанный материал Количества вяжущего, процент от веса минеральной части
1) 8 10 12 14—15
Модуль деформации, кГ!{см"2
Супесь средпезеринстап оптималь- ного состава Супесь мелкая оптимального соста-* ва, суглинок карбонатный Пылеватый грунт и пылеватый су- глинок Чернозем (суглинок, тяжелый суг- линок и пылеватый суглинок) . . . . Щебеночная н гравийная смеси оп- тимального состава, обработанные це- ментом 700 000 800 900 700 1 —
1200 800 1400
500 8С0
1000 ООО 1200 700 700
400 *ч— 600 800 600 900 700 Ч 200
юсо 1800 800 2000 1000
Примечания: I. В числителе даны значения Е для материалов,
укрепленных медленно густеющим жидким битумом пли каменноугольным дег-
тем; в знаменателе — портландцементом не ниже марки 400.
2. Значения Е для грунтов соответствуют 1I1--V климатическим зонам
при обеспеченном водоотводе.
Для получения величины эквивалентного модуля на
ного слоя, обработанного вяжущими на толщину 2 см
h
поверхности щебеноч-
в количестве 2,5 л/м2,.
предварительно определяем отношение -ур где h—толщина слоя, в данном
случае средпезернпстого асфальтобетона п равная 5 см, a D — диаметр круга,
эквивалентного площади отпечатка колеса расчетного автомобиля; при расчет-
ном автомобиле Н-13 имеем D=34 см. Получаем
Л = _2_=о,15.
D 34
Затем определяем отношечше эквивалентного модуля верха дорожной
г гг
/,г Э
одежды £ экв к модулю деформации слоя асфальтобетона £4, т. е. ~~ 1
(см. рис. 60, о). В нашем случае
Еэкв = = 560 кГем\ = кГ':см? и
J л и 1 IJ г z d .«
,,,г
_^=Л2_ = О,187^О,19.
£4 3000
I
И, наконец, по номограмме (см. рис. 62) по абсциссе 0,15 п точке ла кри-
вой 0,19 находим величину отношения эквивалентного модуля на поверхности
нижележащих слоев £экв (в данном случае па поверхности щебеночного
основания, обработанного битумом) к модулю деформации вышележащего
(асфальтобетонного) слоя F4.
е"’
-ЛШ—0 16 откуда
£4
Д* = 0,16Е4 = 0,16 X 3000 -- 480 кГ;см2.
3 М5
Аналогичным путем определяем эквивалентные модули деформации на
нижележащих слоях дорожной одежды. Так, на поверхности слоя основания
из щебня, не обработанного битумом, при толщине вышележащего слоя
щебня Л3 —2 см, обработанного битумом, н модуле деформации его
Ез—2000 кГ1см2 (см. рис. 60, а) имеем
=-1^0 06;
D 34
о"'
. 480 р
Е3 2000 ~ '
На номограмме по абсциссе 0,06 и точке на кривой 0,24 ордината
тг
Е
~22Lz=Q 23 т. е. эквивалентный модуль на поверхности слоя щебал. не обра-
за-
ботанного битумом
е’кв - 0,23£3 - 0,23 X 2000 - 460 кГ/смЕ
При толщине щебеночного слоя, не обработанного битумом, равного 18 см
и модуле деформации Е2 = 1300 кГ/см2 (см. рис. 60, а) соответственно
Л3
D
18 „ ^экв 460
— •= 0,оЗ и----- =-------
34 Е2 1300
= 0,35.
Эквивалентный модуль деформации нижележащего подстилающего слоя
из дресвы £экв определяем по полученному из номограммы отношению
— - 0,185, т. е. Д' = 0,185 X 1300 = 240 кГ/сщХ
Для определения толщины подстилающего слоя с модулем деформации
Д—600 кГ[см2 при модуле деформации грунта АГо=16О кГ/смг предварительно
составляем отношения
«ь.
En 160
—- =--------_ 0,266 и
Ег 600
экв
240
----= 0,40,
600
затем
пл номограмме (см. рис. 62) по ординате 0,266 и точке на кривой 0,40 находим
Лц
1 абсциссу-—--=0,41-. Таким образом, толщине подстилающего слоя из Дресвы
Д
; - // j =- 0,44 X 34 ~ 15 см (см. рис. 60, б).
; _ Аналогично расчетом определяем размеры конструктивных слоев дорожной
। одежды типа VII и получаем следующую конструкцию:
первый слой — щебеночный, обработанный битумом на глубину 8 с.«, с
поверхностной обработкой;
второй слой — щебеночное основание толщиной 12 см;
третий слой — подстилающий из дресвы толщиной 16 см.
Технико-экономическое обоснование
вариантов дорожной одежды
Конкурирующие варианты дорожной одежды сравнивают по
-суммам затрат, приведенным к концу нормативного срока оку-
паемости капиталовложений. Согласно типовой методике
определения экономической эффективности капиталовложений,
разработанной Академией наук СССР \ нормативный срок оку-
паемости должен быть не более 3—7 лет, а для отдельны?: отрас-
лей (транспорт, энергетика) не более 10 лет.
Примем для расчетов предельный нормативный срок— 10 лет.
Сумму приведенных затрат (в руб.) определяют по формуле
Ю 10 10
C = /< + V4+ v T + yjI, (84)
1 1 1
где К — капитальные затраты на строительство данного вари-
анта дорожной одежды или дороги в целом при сравне-
нии вариантов дорог, руб.;
ю
V
ДД — сумма дорожных расходов за нормативный срок оку-
1 паемости — 10 лет, руб.;
w
\ Т—сумма транспортных расходов за этот же срок, руб.;
1
ю
П—затраты на приобретение подвижного состава, которы-
1 ми обычно можно пренебречь, так как они составляют
незначительную долю от общей суммы приведенных
затрат.
Капитальные затраты на строительство дорож-
ной одежды (К) определяют по сметной стоимости или по
укрупненным показателям. При курсовом проектировании
можно определять стоимость дорожной одежды по укрупнен-
ным показателям (см. приложение 5), а при д и пл о м но м — по
затратам, вычисленным по конструктивным слоям с учетом за-
данных дальностей возки материалов (полуфабрикатов) и терри-
ториального района. Пример определения стоимости сравнивае-
мых дорожных одежд приведен ниже.
1 Типовая методика определения экономической эффективности капиталь-
ных вложений и новой техники в . народном хозяйстве СССР. М., Госпдан-
издат, I960.
Годовые дорожные расходы можно определять по
формуле 1.
(85)
где а — ежегодная доля затрат на восстановление и переустрой-
ство элементов дороги — реновационные отчисления (см.
прилож. 7);
б —ежегодные дорожно-эксплуатационные расходы на теку-
щий ремонт и содержание элементов дороги (см. при-
лож. 8).
. Для установления значений а и б необходимо предварительно
определить среднюю интенсивность движения за 10
лет, т. е. по интенсивности 5-го года эксплуатации дороги
(86)
где И1 — первоначальная интенсивность движения на 1 год экс-
плуатации, автомобилей в сутки;
Ию — то же., перспективная на 10 лет эксплуатации.
Определяя суммы приведенных затрат, учитывают фактор
времени. Все затраты приводят к исходному году путем умноже-
ние на Ко — коэффициент отдаления затрат
(87)
где Е— отраслевой нормативный коэффициент эффективности,
принимаемый для транспортных сооружений равным
0,10;
/ — количество лет после года ввода дороги в эксплуатацию.
Величина Ко при разных сроках отдаления затрат:
t ......
........
t.......
1 2 3 4 5 6
1,00 0,909 0,827 0,751 0,683 0,621
7 8 9 10
0,565 0,513 0,467 0,424
Ю
В /<0=6,76
fc. 1
В табл. 53 даны коэффициенты Ко, т и Кот при разных про-
центах ежегодного роста интенсивности (от 5 до 10%). Коэффи-
циент т показывает, во сколько раз интенсивность данного года
возрастает по сравнению с интенсивностью первого года эксплуа-
тации. Пользуясь данной таблицей, можно для 10-го года экс-
плуатации при принятом росте интенсивности на 7% по величине
’ В. А. Гох м а н. Руководство по экономическому сравнению вариантов
автомобильных дорог п дорожных одежд и определению эффективности капи-
таловложений. Саратов, изд-е СПИ, 1966.
Значения коэффициентов Ко и Кот
Таблица 53
Год эксплуа- тации Коэффи> ц l ie нт отдаления затрат, Ежегодный рост интенсивности, %
о 6 7 8 9 10
т т т т т Л'о т т Ло т т А'о т т /<о ш
5-ып 10-ый 0,683 0, 124 1,20 1,45 0.82 0,61 1,24 1,54 0.84 0,65 1.28 1,63 0,87 0.69 1 32 1,72 0,90 о, 73 1,36 1,81 0,93 0.77 1,40 1.90 0,96 0,81
28'0 = 1 -6,76 2 =-8,00 8,26 8,51 8,77 9,03 9,28
т=1,63 определить величину интенсивности движения 1-го года
эксплуатации необходимой для определения средней интен-
сивности Иср
Затем, получив по формуле (86) величину Иср, по приложе-
ниям 7 и 8 определяем среднегодовые дорожные расходы на 1 км
дороги йор и бср за 10 лет, включая исходный год.
Сумма приведенных годовых дорожных расходов составит
ю
2Д=6,76(аср+^,р); (88)
1
10
Vj<0=6,76 (см. табл. 53).
1
Сумму приведенных транспортных расходов за 10 лет опре-
деляют по формуле
10 10
= (89)
1 1
где 71 — транспортные расходы в первый год эксплуатации
дороги, руб.;
ю
К^п— коэффициент, учитывающий отдаленность затрат,
рост интенсивности движения па 10-ый год
эксплуатации дороги (см. табл. 53);
H=Q,SZ, (90)
ч
где Qi — грузонапряженность на 1-ый год эксплуатации, т;
S — средняя себестоимость перевозок 1 ткм в зависимости от
типов дорожных покрытий, приведенная в табл. 54;
Таблица 54
Себестоимость перевозок в зависимости от типов покрытий
(транспортная составляющая)
Покрытие • ь Себестоимость 1 руб* Покрытие Себестоимость I ткм, руб.
Асфальтобетонное . . . 0,040 Щебеночное и гравийное 0,055—0,060
Цементобетонное . . . & Черное щебеночное и черное гравийное . • . 0. С42 0,048—0,054 Черное грунтовое . . * Грунтовое улучшенное Естественная грунтовая дорога * , . *.. *. . 0,050—0,055 0,07—0,08 0,08—0,12
I — расстояние перевозок, принимаемое равным 1 км;
Q=^(qr)fftN,
где q — средняя загрузка автомобиля, т;
г —процент грузооборота, выполняемого данным автомоби-
лем (% разных марок автомобилей);
Я[ —интенсивность движения в первый год эксплуатации до-
роги, автомобилей в сутки;
N — количество дней перевозок в год, округленно равное 360,
q = Tар,
где Г — грузоподъемность автомобиля, т;
а — коэффициент использования грузоподъемности, в сред-
нем равный 0,7^г
р — коэффициент использования пробега, в спеднем равный
0,80.
Таким образом, среднюю загрузку автомобиля можно упро-
щенно определить по формуле
7 = 0,6Г,
а грузонапряженность на 1-ый год эксплуатации
Q, = ^fi^rr)H,N. (91)
Рассмотрим конкретный пример технико-экономического срав-
нения наших вариантов дорожных покрытий типов Ш-Б и VII-H.
Пример экономического сравнения
вариантов дорожной одежды
Исходные данные:
1) дорога Ш категории с интенсивностью движения па десятый год экс-
плуатации 1200 автомобилей в сутки;
2) для сравнения намечено два варианта дорожных покрытий:
однослойное асфальтобетонное (тип Ш-Б) и щебеночное, обработанное
пропиткой битумом (тип VII-H).
3) согласно принятым конструкциям на основе укрупненных показателей
стоимость I км асфальтобетонного дорожного покрытия—41 тыс. руб.,
а стоимость 1 км щебеночного, обработанного битумом — 32 тыс, руб. (см.
приложение 5);
4) ежегодный рост интенсивности движения — 7%;
5) состав движения такой же, как в примере расчета дорожной одежды.
По табл. 53 определяем коэффициент увеличения интенсивности движения
на 10-й год эксплуатации дороги — /п10-= 1,63.
Затем определяем интенсивность движения в первый год эксплуатации
г, Ию 1200 .
/7,=—^- = ——— = 740 автомобилей в сутки.
т10 1,63
Средняя интенсивность движения (на 5-й год) будет
,, И1 4- /71(1 740 4- 1200 п7г. . П,1П _
И =- —i------1— =------------= 970 1000 автомооилеи
ср 2 2
в сутки.
По приложениям 7 н 8 определяем ежегодные дорожные расходы
«ср н (в руб.):
— £ZCp -|- GCp
асфальтобетонное покрытие 600
черное щебеночное покрытие 1500
бср
900
1200
1500
2700
Сумма приведенных дорожных расходов за 10 лет на 1 км дороги, при
коэффициенте отдаления затрат за 10 лет
10
Ко = 6,76 (см. таил. 53) будет:
I
для асфальтобетонного покрытия
ю
^41 — 6,76 X 1500 Х I - Ю 140 руб.,
1
для черного щебеночного покрытия
Ю
У Д3 = 6,76 х 2700 х I = 18 252 руб.
1
Затем определяем грузонапряженность на I-й год эксплуатации при соста-
ве движения МАЗ-500 грузоподъемностью 7,5 т — 3%, ЗИЛ-130 (4,0 т) —20%,
ГАЗ-53Ф (3,5 т) - 50%, ГАЗ-51Ж (2,5 т) — 22%:
=0,6 2 (гг) И^ = 0,6 (7,5 X 0,03 4 4,0 X 0,20 + 3,5 X 0,5 +
4- 2,5 X 0,22) X 740 X 360 = 530 669 г.
Транспортные расходы в I-й год эксплуатации при себестоимости перево-
зок на асфальтобетонном покрытии $1 = 0,040 руб./not и на черном щебеноч-
ном покрытии $2 = 0,048 руб./ткм (см. табл. 54) составят:
для асфальтобетонного покрытия
Л =$!$!/ = 530 669 X 0,040 X 1 -21 227 руб.,
.для черного щебеночного покрытия
Т2 = Q.S.I = 530 669 X 0,048 X I = 25 472 руб.
Сумма приведенных годовых транспортных расходов при ежегодном росте
интенсивности движения 7% и 2Кош = 8,51 (см. табл. 53) будет:
для асфальтобетонного покрытия , -
10
= 2 = 2i227 X 8,51 = 180 642 руб.,
1
для черного щебеночного покрытия
10
V 72 = 72 2 = 25 472 X 8,51 - 216 767 руб .
1
Полная сумма затрат на асфальтобетонное покрытие
10 10
Cj = А\ + У + У Л = 41 000+ 10 140 + 180 642 = 231 782 руб.,
Лвиы ^ЭОВ!
1 1
для черного щебеночного покрытия
10 10
С. = Д2 + У Д. + У +> - 32 000 + 18 252 + 216 767 - 267 019 руб.
1 1
Так как Ci<C2, то^еледонательно, выгоднее вариант с асфальтобетонным
покрытием.
Определяем величину экономии за 10 лет по сравнению с другим вариан-
том; 267 019—231 782 = 35 237 руб. на каждый километр дороги.
Определение расхода строительных
материалов
Расход строительных материалов для устройства дорожной одежды мо-
жет быть определен по Сборнику типовых проектов дорожных сооружений [26]
или аналитическим путем по конструктивным слоям с учетом коэффициентов
разрыхления материалов (табл. 55) и их объемных весов (табл. 56). Приведем
пример определения расхода материалов на I км дорожной одежды.
Размер конструктивных слоев с асфальтобетонным покрытием типа Ш-Б
'Принимаем согласно вышеприведенному расчету. Для удобства расчет потреб-
ности материалов на 1 км сводим в табл. 57.
Согласно табл. 58 примерный расход материалов для изготовления 100 т
среднезернистого асфальтобетона составляет; щебня фракционного 27,5 к1,
песка' 18,5 м3, битума вязкого 8,3 т и минерального порошка 24,0 г;
.всего на I км для приготовления 857,5 т (см. табл. 57) необходимо:
857,5
фракционного щебня X 27,5 = 8,075X27,5 = 236 •+,
Т а о л и ц a OS
Коэффициент разрыхления для строительных материалов
Кьэффи- Коэффи-
Материал циепт Материал ЦМ.С'НТ
Песок 1,10 Цементобетон 1,02
Щебень для оснований и по- Щебень для черных покры-
крытий ....... . 1,32 тпй при пропитке .. . . 1,40-
Гравийный материал . . . 1,24 Щебень для черных покры-
Камень для мощения . . . 1Ц0 тий методом смешения на
дороге 1,25
Таблиц а 56
Объемный вес полуфабрикатов и материалов
Полуфабрикат или материал Объемный вес, Полуфабрикат или материал Объем и Mil нес,
Полуфабрикаты Ас ф а л ьт обето н холодны й и мелкозернистый, груитоасфальт . . . 2.32 Материалы Щебень из камня те ер- дых пород То же, мягких t j -ч L L kU* со
То же, крупнозернистый
и среднезерпистый . . 2,45 Гравий 1,60—1 ДЮ'
То же, крупнозернистый незаполненный . * ♦ 2,40 Песок I,50—1,65
Грунт, укрепленный вя- 2,001 2,40 Шашка каменная . . . 1,’5—-1,7
жущимп материалами Цементобетон , . , \ Дерн 1,35
песка 8,575X18,5 = 159 м?\ вязкого битума 8,575x8,3 = 71,2 т, минерального по-
рошка 8,575x24,0 = 205,8 т.
По определенным размерам конструктивных слоев с черным щебе-
ночным покрытием тина VII-H расчет потребности материалов на>
1 км сводим в табл. 59.
Определение общей площади
дорожного покрытия
Для определения потребности материалов для устройства дорожной одеж-
ды на всем протяжении трассы необходимо предварительно определить общую
площадь проезжей части, включая уширение ее на кривых с радиусом.
R> 700 м, а также на съездах и переездах на устройство переход но-скорост-
ных полос движения.
В пашем примере требуется уширение проезжей части на кривой с радиу-
сом Д = 500 м па участке от ПК 64-99 до ПК 124-98 на величину Л& = 0,5 м,
а также на съезде на ПК 384-70, где предусматривается устройство переходно-
скоростной полосы. Определение площади переходно-скоростной полосы см. в-
разделе «Обстановка и принадлежности дороги».
В пределах основной кривой па протяжении 378,73 м (см. табл. 4) уши-
ренная проезжая часть должна иметь полную ширину &+А& = 7,04-0,5 = 7,5 м,
а отвод уширения (постепенное уширение) должен располагаться на длине-
отгона виража и переходной кривой Д = НО м).
Общая площадь уширения на кривой может быть определена по формуле
ДА = Дй + /), (92)
уде Д5 — величина уширения;
I — длина переходной кривой, я;
X —длина круговой кривой (см. табл. 4), .и.
(Уширение проезжей части па кривых зависит от величины радиуса:
при А — 550 -ь 700, Д5 —0,4 л; при А = 500 н- 450, Д6 —0,5nt;
при А’ 400 — 250 я, = 0,6 Л1 и при А — 200 — 150 м, Д£ = 0,75 ж).
При общей длине круговой кривой Ki = 378,73 ж, длине переходной кри-
зом /=110 м и величине уширения Д& = 0,5 я, площадь уширения проезжей
части па кривой по формуле (92)
ДА = 0,5 (378,73 -|- 110,00) = 244 л/А
Общая площадь покрытия с учетом уширения на кривой, переходно-скорост-
ной полосы и уширения проезжей части на 1 я в ст. Андреевка равна
4900 x 7+190X 8 +244+ 725 = 36 789 м~, в том числе 36 064 я2 со средяезсрнпс-
тым асфальтобетонным покрытием и 725 ли с крупнозернистым.
Таблица 57
Расход материалов на 1 /он дороги с однослойным асфальтобетонным
покрытием типа III-Б
Наименование конструктивного слоя и материала Толщина СЛОЯ, С ЛЕ Объем л конструк- ции. Коэффи- циент раз- рыхлекия, К? ! Потребный, объем, Л£3 Объемный вес, t/ji3 । Вес, т
I. Подстилающий ел о и: 1 А 150 1.30 1,32 195 1,45 1.70 282
дрСсВо , , * . И. .Щебеночное розливом битума 2, щебень .... ***** ь основание 5 л/^:- J D 20 .1050 200 1365 264 1974 442
+* Л Ь I 1400 1848 3094 2,50
Ull-ipi и Zd К1111 - IIL Однослойное асфальтобе- тонное покрытие: средиезеряистьш асфальта- 50 50 18,6 122,5
бетон . . . ' 1\\ Поверхностная £< а: каменная мелочь битум вязкий . f обработ- 20 350 350 14.2 2,45 1,7 857,5 24.2
100 170 0 1,28
8,95
П р и м
4 км (т. е.
счание. В числителе показано на
7000 я2).
1000 м2.
знаменателе — на
Расход материалов для полуфабрикатов (на 100 т продукции)
Полуфабрикат Расход материалов
щебень ФРИКЦИОН- НЫЙ, Л£3 лесок, м3 1 1 битум 1 вязкий, л:3 минераль- ный поро- шок, т цемент, ? 1
Черный щебень 64,0 —- 2,6 . .
Крупнозернистый асфальтобетон . . 58,0 9,9 6,0 —-- ——
Среднезернистый асфальтобетон . . 27,5 18,5 8,3 24,0 ’
Цементобетон 43,0 19,0 " — 14,5-
Табл и ц а 5Т
Расход материалов на 1 км дороги с покрытием типа VII-H
Наименование конструктивного слоя и материала Толщина слоя, с ..и Объем конст- рукции, м3 Коэффициент разрыхления, яр Потребный । объем, л£3 1 Объемны?! вес, О И
1. Подстилающий слой: 16 12 160 1.3 1,32 208 15 45 1,70 302
дресва 11. Черное щебеночное покрытие с пропиткой на глубину 8 см: щебень фракционный щебень фракционный с пропиткой 1120 120 1456 158 2111 269
840 80 1106 112 I883 190
битумом 8 56'0 1,40 784 •“—- 1330
битум — — ——' 70,7
III. Поверхностная обработка: щебень (каменная мелочь) . . . битум вязкий 1,5 14.1 1,7 24
98,7 169 1.28
8,96
Примечание. В числителе показано на 1000 м2, в знаменателе —
на 1 км (т. е. 7000 м2).
Указанные данные вносим в ведомость устройства дорожной одежды
(табл. 60).
Общее количество строительных материалов для устройства дорожной
одежды определяем произведением расхода материалов на 1000 м2 на число
тысяч, в пашем случае на 36,8.
Результаты подсчета сведены в табл. 61.
Дорога Сосновка — Андреевка
Ведомость устройства дорожной одежды
Кплометр -- - — Участки с однородным покрытием Конструкция дорожной одежды Тип Ширина покры- j TH я, я I Площадь ушире- j ния на кривой, ж21 Обшая площадь дорожной одеж- ды»
от до общее протя- жение учасг- к а, длина мостов, я длина участка с однородным покрытием, л-г :
ПК + ПК -1-
1—5 0 49 00 4200 18,8 4900 Однослойное ас- Ш-Б 7,0 244 35269'"
фальтобетоппое пок- рытие толщиной 5 см на щебеночном осно-
5—6 49 00 50 so 190 — 190 вапии слоем 20 см с Ш-Б 8,0 —— 1520
розливом битума‘2,5 л на 1 м2 н подстила- ющем слое из дрес- вы толщиной 15 см
Итог о: ^1 1 — 244 36789
Составил Проверил
* Включая площадь переходно-скоростной полосы — 725 л*2.
Т а б л и ц а 61
Дорога Сосновка-—-Андреевка
Расход строительных материалов для строительства дорожной одежды
Материал Измеритель Количество
на 1000 л£2 всего
Дресва для подстилающего слоя и 209 7689
дрен а жных воронок Щебень для основания: м?
фракция 25—70 мм 252 9271
то же, 10—25 мм Щебень для асфальтобетонного по- н 12 441
крытпя, фракция 3—25 мм .... Песок для асфальтобетонного покры- л 34 1251
тия 23 846
Щебень для поверхностной обработки Минеральный порошок для асфальте?- я 24 883
бетонного покрытия Вязкий битум для основания, покры- m 29,5 1085
тип и поверхностной обработки , . я 14,1 518,7
Жидкий битум для покрытия . ; . Вода, для основания и иодстилающе- * 0.8 29,4
го слоя 9,6 353,2
‘'Дерн для дренажных воронок * > . Составил Проверил 77 2833
Определение ориентировочной стоимости
дорожной одежды
Ориентировочная стоимость 1 км дорожной одежды по кон-
структивным элементам может быть определена по формуле 1
К = S Р W (5ф.к + 5Ж.Д + 5,д 4- Sn.p) = 2 Р ш, (93)
где Р — коэффициент, учитывающий стоимость производства
работ (см. приложение 9);
W— расход каждого материала на I км дорожной одежды,
лг3 или т;
Зф. к — себестоимость единицы (1 м3 или 1 т) материалов:
стоимость в карьере Зф.к; затраты на перевозку по же-
лезной дороге — 5Ж. д; то же, по автомобильной доро-
ге— 5а. д; то же, на погрузочно-разгрузочные работы —
Зп. р (см. в приложениях 10—13), руб.
Стоимость полуфабрикатов франко-база на 100 т продукции
(черного щебня, асфальтобетона, цементобетона и др.) опреде-
ляют по формуле
СФ=Р,+ Д U7(S,b.«+Si,,J4-S,.,+S,1.P), (94}
где Р| —постоянная величина затрат на приготовление I т полу-
фабриката на базе или заводе, принимаемая для круп-
нозернистого асфальтобетона и черного щебня 2,33 руб.?
для средне- и мелкозернистого асфальтобетона 2,56 руб.,
для цементобетона 2,2 руб.
Остальные обозначения прежние.
Затраты на транспортные работы учитывают для материалов
по их доставке из карьера на базу. Расходы исходных материа-
лов па 100 т полуфабриката-— см. в табл. 58.
При подсчете стоимости битума и цемента стоимость желез-
нодорожных перевозок не учитывают. При подсчете стоимости би-
тума франко-строительная площадка для пропитки, смешения па-
дороге и подгрунтовки стоимость погрузочно-разгрузочных работ
тоже не учитывают; для поверхностной обработки стоимость би-
тума франко-строительная площадка равна стоимости его фран-
ко-завод.
Рассмотрим примеры определения ориентировочной стоимости на 1 клг
дорожной одежды типа Ш-Б и VH-H по объемам материалов, приведенным и
таблицах 67 и 59. Асфальтобетонный завод размещен у л: слез но до рижной
станции Таиюхово в 20 км от трассы.
Определим стоимость 1 км асфальтобетонного покрытия типа Ш-Б...
Вначале определим стоимость полуфабрикатов по формуле (94). в нашем
случае среднезериистого асфальтобетона, которого на 1 км необходимо
bc>t',5 т (см. табл. 57). Расчет стоимости 100 т асфальтобетонной смеси сводим
1 В. Е. Каганович. Технико-экономическое обоснование внрпантод
трассы автомобильных дорог. Изд-е СпбАДИ, Омск, 1964.
табл. 62. Битум, цемент, минеральный порошок показывают только в тоннах;
по веси материалов и полуфабрикатов (в тоннах) определяют затраты на
транспортные и погрузочно-разгрузочные работы.
Постоянную величину затрат на приготовление 1 г асфальтобетона на
АБЗ принимаем Pj = 2,56 руб. Затем определяем, стоимость 1 км дорожной
одежды с учетом стоимости материалов, полуфабрикатов и затрат на произ-
водство работ и накладных расходов (Р) согласно прилож. 9. Б связи с даль-
ностью возки щебня по железной дороге на расстояние 500 км упитываем
коэффициент 0,95. Расчет приведен в табл. 63.
Табл и и а 62
> Расчет стоимости 100 т асфальтобетонной смеси
Количество Стоимость материя fOB, руб.
Матерна л ГП Отпускная пеиа Тариф тто Ж СЛЁЗНО fl дороге Тралспор- i тирование автомоби- । I лямп Погргзоч- нп-разгру- зочное ра- боты д О
1 ИМИ — » •Щебень фракционный . . 27,5 39.9 2,50 68,75 3,8 151,62 — 0,36 14,36 2.34,73
Песок 18,5 27,8 0,45 0,60 0,29 33,06
8,32 16,68 8,06
Минеральный nopoiHai; —— 24,0 4,7 112,80 3,8 91,20 — _ 1.15 25,76 229,76
Битум вязкий 8,3 22,4 4 00 219,12
185,92 г 32.20
Итог о: 375,79 242,82 16.68 81,38 716,67
Примечание. В числителе указаны цепы за
единицу материала (см.
приложения 11 и 12) п
пр иле ж. 10) пли затраты на транспортирование (см.
погрузочно-разгрузочные работы (см. прилож. 13) на единицу материала (I м3
Общая отпускная стоимость 100 т срсдпезернистого асфальтобетона
Сф — Pj 4-Б U' j (S(j,b7;.р-S)K.j,.~ySз_.д;4*Sn.yi ) =2,56X 100 + 716,67 = 972,67 руб. или
972,67
•отпускная цена —— =9,73 руб. за 1 т.
1 00
Аналогичным путем определяем стоимость I км черной щебеночной дорож-
ной одежды типа V1I-H. Расчет приведен в табл. 64.
Как следует из приведенных расчетов, ориентировочная стоимость дорож-
ных одежд по конструктивным слоям с учетом фактических дальностей возки
.материалов незначительно отличается от ориентировочной стоимости по
укрупненным измерителям (см. приложение 5). По нашим расчетам стоимость
асфальтобетонного покрытия 43,8 тыс. руб., по укрупненным измерителям
минимальная стоимость 41,0 тыс. руб., а черное щебеночное покрытие —
соответственно 35,1 и 32,0 тыс. руб.
e Т а б л и ц а 63 Расчет стоимости 1 к .и дорожной одежды типа Ш-Б по конструктивным слоям Стоимость материалов, руб, । — ... _ _ 'ОЛСГ 'l?OIfO OJOHSU J.MXd -кэном Ч1ЭСЖ -И010 ISBTrTQQ чП СО о? О О Ю L- —< ОО j ОС о 1 то ,-1 43 837
w у ’инеоа и.г1ооия11лв1Г 1паи11пффбоу{ 1.ГЗ 1.0 1-0 | j СО о> О <Р о
-13d oaiairoaeH -odu ен j,L’dxr.’e хноипиффео)! со Г- О го | 00 О1 со
1 Общая г- о СО <О 1-н О г- о СМ С7> М-1 чП г- о. г- ю О О) ь- о ф о '-О 00 СО Ю О 0-1 Оэ т-1 1304,2
Погрузочно- разгру- 1 зрчные работы ю чО о" 1105,4 I 0.36+0,30-=0,66 2042,0 : 4,00 74,4 1 ] 0.20 ю о ₽ t- Т— ч 112,2 4,00 ос 0^
и S X св 03 О СЧ £ о о 23 св н 0,45 888,3 3,80+0,35=4.15 О о *ф 1 ОО 1 i—i сы 994,7 4,15 705,5
г Отпускная | цена I 1.50 1 3270,0 2,50 4620,0 22,4 416,6 1 9,73 8343,5 2,50 250,0 22,4 200,7
1 Количество - , _.1 ь ’ф *ф & и0 О О v>. о - Ь' СГ> О Q0 т—1 со *-< Ю GO GO
GO р • in GO <O 1 i О i CO co 1 1 О 1
Материал 1. Подстилающий слой дресва - . . II. Щебеночное основание с розливом битума 2,5 л1м^. щебень битум вязкий III. Однослойное асфальто- бетонное покрытие: средпезернистый ас- фальтобетон .... IV. Поверхностная обработ- ка: щебень битум вязкий Итого:
Примечание. В числителе указаны цены за единицу материала (см. прнлож, 10) или затраты на транспортиро-
вание (см. приложения 11 и 12) и погрузочно-разгрузочные работы (см. прилож. 13) на единицу материала (на 1 лг3 или 1 т).
Расчет стоимости 1 гм дорожной одежды с черным щебеночным покрытием
типа VII-H
Конструктивный слой и материал Количество Стоимость материала, руб. р Полная стоимость
т Отпускная цена Транспортные работы По груз ОЧНО- 1 разгрузочные работы . Общая 1 ।
Подстилающий слой 16 см:
дресва 1456 2111 1,5 0.45 0,56 4316 1,31 5 654
2184 950 4,15 1182 0,66
Черное щебеночное по- крытие с пропиткой на глубину 8 см:
щебень 1Я 90 3213 2,5 20180
4725 13334 2121
вязкий битум . . . 70,7 22,4 1585
1585 1,35 0,95 27914
Поверхностная обра- 21765
ботка:
каменная мелочь 4 . 99 169 2,5 4,15 0.66 1061
248 701 112
вязкий битум . . . 8,96 22,4 201
201 1262 1,30 0,95 1 559
Итого...} i 35127
П р и м ечание. В числителе указаны цены за единицу материала (см.
прилож. 10) или затраты на транспортирование (см. приложения И и 12)
и погрузочно-разгрузочные работы (см. прилож. 13) на единицу материала
(на I м3 или I г).
X ОБСТАНОВКА
• И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ДОРОГИ
При проектировании автомобильной дороги должны быть так-
же разработаны такие вопросы, как пересечения и примыкания
автомобильных дорог, устройство переходно-скоростных полос
проезжей части, декоративное и снегозащитное озеленение, об-
становка пути, устройство тротуаров и велосипедных дорожек
- и т. п.
Пересечения и примыкания дорог
Пересечения и примыкания автомобильных дорог проектируют
в соответствии с требованиями ТУ ВСН 103-64 Выше в разделе
«Проектирование плана трассы» дан перечень случаев проекти-
рования пересечений автомобильных и железных дорог в разных
уровнях. Дорожную развязку в разных уровнях проектируют в
качестве детали к проекту при курсовом (и дипломном) проекти-
ровании. Пересечения в одном уровне в целях уменьшения по-
мех от местного движения и для повышения безопасности дви-
жения должно быть минимальным на дорогах I—III категорий.
Так, на дорогах I и II категорий не чаще чем через 5 км, а на
дорогах III категории — не чаще чем через 2 км. Местные дороги
в этих случаях должны быть отведены к местам запроектирован-
ных пересечений, съездов и въездов с использованием для этих
целей тракторных и объездных путей.
Пересекающиеся в одном уровне дороги пересекают также
кюветы и резервы, поэтому для пропуска воды должна быть за-
проектирована труба. Для уменьшения длины трубу назначают
за пределами уширения земляного полотна.
Таблиц а 65
Дорога Сосновка — Андреевка
Ведомость съездов и переездов
| и/ц Километр I 4- Назначение съезда или переезда Угол Пересе- 1 чения с осью 1 съезда иля се-1 реездаг град 1 о ч—: О к- н-Ц |_ Тин съезда I Примечание
1 2 3 1 4 5 9 38 48 70 90 Пересечение грунтовой ДОРОГИ Ответвление дороги V категории к совхозу «Величи» Пересечение с улицей ст. Андреевка 90 90 90 in- IV* IP [И 1--пересечение грун- товой дорогой с пере- пускной трубой Н 1 —гъезд на дорогу V категории с перепуск- ной трубой IV г—съезд на мест- ные проезды в населен- ных пунктах с перепуск- ной трубой
Проверил Составил
Во избежание загрязнения проезжей части основной дороги
на съездах и въездах предусматривают покрытие из материалов,
1 Технические указания по проектированию пересечений и примыканий
авто.мобильных дорог, ВСН 103-64, изд-е Оргтрансстроя, М., 1964.
способствующих очистке колес автомобилей от грязи, и снижению
их скорости; протяжение покрытия — 50 м при песчаных и супес-
чаных грунтах, 100 м при остальных видах грунта на подходах к
основной дороге I, II и III категорий pi 25 м на подходах к доро-
гам IV и V категорий. Местные полевые дороги, предназначен-
ные для проезда автомобилей без выезда на сооружаемые дороги
I—Ш категорий, и пути прогона скота отводят под ближайшие
искусственные сооружения.
Съезды и переезды в одном уровне проектируют, как правило,
под прямым углом. Косые примыкания или пересечения, т. е. под
углом не менее 45°, можно проектировать лишь для дорог кате-
гории III с III, IV с IV, V с V.
На проектируемом участке дороги Сосновка — Андреевка есть два пере-
езда с трубами диаметром d = я типа Шт на полевую дорогу на ПК 9
и типа 1VT па пересекающую улицу в ст. Андреевка па ПК 48 + 90, а также —
один съезд к совхозу Белнчп тип IIт на ПК 38 + 70. Типы съездов и переездов
приняты, согласно типовому проекту Союздорпроекта (табл. 65).
На продольном профиле проектируемые съезды и переезды
наносят условными обозначениями (см. рис. 46),
Переходно-скоростные полосы
проезжей части
Для организации нормального движения автомобилей, повы-
шения безопасности и удобства движения, увеличения пропускной
способности и снижения общего времени, затрачиваемого авто-
мобилями, на узлах пересечения и примыкания дорог, съездах и
въездах как для правых, так и для левых поворотов на дорогах
I—II категорий (а при 100 и более съезжающих автомобилей в
сутки и на дорогах III категории) необходимы переходно-скоро-
стные полосы проезжей части для обеспечения торможения после
выхода из общего потока автомобилей, движущихся по основным
полосам движения, или их разгона перед въездом в общий поток.
Дополнительные полосы нужны также в местах остановок авто-
бусов п троллейбусов, стоянок автомобилей, площадок отдыха,
расположения бензозаправочных колонок.
Ширима переходно-скоростных полос должна составлять не
менее 3,5 м для дорог I, II и III категорий и не менее 3,0 .tt для
дорог IV—V категории. Переходно-скоростные полосы отделяют
от основной проезжей части на дорогах II категории раздели-
тельной полосой шириной 75 см, устраиваемой без возвышения я
отличающейся по цвету от проезжей части основной дороги, а на
дорогах III категории — маркировочной линией. Размеры пере-
ходно-скоростных полос движения приведены в табл. 66 и пока-
' заны на рис. 63; покрытия дополнительных полос для торможения
„ и разгона рекомендуется устраивать с большей шероховатостью
поверхности, чем поверхность проезжей части основных полос.
Длина переходно-скоростных полос проезжей части
Категории дорог Величины изменеаня скоростей движения, КМ[Ч Продоль- ные укло- ни, %0 Полосы разгона, ьн Полосы торможения, м
Длина полосы полной ширины, X Длина отвода уширения, Длина полосы полной ширины, X Д.;шт1п отвода уширения, Q JIII
1—11 50—80 —40 120 50 150 50
—20 130 50 100 50
0 150 50 75 50
+ 20 170 50 55 50
+ 40 200 50 40 50
ш 40- 60 —40 80 50 100 50
—20 90 50 75 50
0 100 50 50 50
+20 по 50 40 50
+40 ю 04 т—1 50 30 50
I t | I
Рис. 63. Схемы переходнегскоростных полос проезжей части
„(в плайе) для торможения п разгона;
а-—отделение полос маркировочной линией; 6—отделение полос
островком;
1 ? о
1 — маркировочная линия; 2 — островок
В рассматриваемом примере пер сходно-скоростная полоса проезжей части
предусмотрена па съезде на ПК 38 + 70. Размеры полосы: ширина 3,5 лд длина
полосы разгона при продольном уклоне 0%р (ем. рнс. И, продольный про-
филь) 150 м, из которых длина полосы полной ширины Sp = 100 м и длина
отвода уширения 5ш = 50 м, длина полосы торможения 100 ле, длина полосы
полной ширины ц отвода уширения S1U по 50 м (см. табл. ’ 66).
Площадь полосы разгона 3,5 X 100-J-X 50 = 437,5 М~, полосы
торможения —’ 3,5 X 50-)—— X 50 = 287,5 М1. Общая площадь
переходно-скоростной полосы 437,5 + 287,5 = 725 м2. На указанном участке пре-
дусмотрена укладка крупнозернистого асфальтобетона.
192
Декоративное и снегозащитное озеленение
При проектировании автомобильной дороги предусматривают
соответствующее оформление и озеленение с учетом природных,
хозяйственных, исторических и культурных особенностей районов
проложения дороги. Основное внимание уделяют зеленым насаж-
дениям в виде рядовых (аллейных), групповых и смешанных по-
садок.
Многорядные зеленые насаждения являются также снегоза-
щитными. Типы таких насаждений устанавливают в соответствии
с почвенно-климатическими условиями района проложения доро-
ги. Ширину полос определяют в зависимости от расчетной снего-
заноснмости и местных лесорастительных условий.
Таблица 67
Ведомость декоративного и снегозащитного озеленения
i : Километр Участок о ф н к Декоративное озеле- нение, штук саженцев Снегозащитное озеле- нение, ШТ, Временная снегозащита, шт.
от HK-h № ПК -н ОДНО р 51 д- 1юе двухряд- ное саженцев кустов
1 0 1 0+27 27 . 22 — —
1 0+27 04-63 36 - ’— 14* ’—— -—-
I ОН-63 ; 9 + 50 887 710 — ...
1 ,2 94-50 1-1-40 190 — -- 76* —
2—5 194-20,47 + 90 2870 —. - 2296 • .
5., 6 4-7+90'50+90 300 120 — ' — "
И т О г о 4310 120 ЗИ8 ' -— —
* Посадка с одной стороны.
Сводка. Для двухрядной посадки на протяжении 4010 м нужно
3118 саженцев, а для однорядной на протяжении 300 м — 120.
Составил
Проверил
Озеленение не должно препятствовать видимости на кривых,
на переездах через железные дороги, па подъездах к мостам, в
выемках. Должна быть обеспечена видимость всех дорожных
.знаков на требуемых расстояниях.
Декоративное однорядное или двухрядное озеленение предус-
матривают на участках дороги, где отсутствуют лесные насаж-
дения. При однорядной аллейной посадке на 1 кж требуется 400
саженцев, при двухрядной — 800.
“ На снегозаносимых участках следует проектировать снегоза-
щитную посадку. В среднем можно планировать 9—12 рядов по-
садки. С полевой стороны располагают живую изгородь из колю-
чих кустарников высотой м, а за ней па расстоянии 2 м — вто-
рую полосу кустарников высотой 1,5—2,0 ж. Со стороны дороги;
снегозащитную полосу окаймляют живой изгородью из кустарни-
ков или плодовых деревьев. Расстояние между рядами делают
1,0—-1,25 м, между деревьями в рядах— 1,0 для кустарников,
расстояние между рядами — 0,75—1,0 м, а в рядах — 0,3 лк
В нашем случае снегозащитная посадка не предусмотрена. Проектируем
двухрядную аллейную посадку из плодовых деревьев (яблонь) до иаселсныон?
пункта с расчетом по 800 саженцев на 1 км и однорядную по 400 па I км в
пределах ст. Андреевка. На участках от ПК ОТ-27 до ПК 0 + 63 п от П1\ 9 + 5+
до ПК II+40, где слева имеется сад п лес, посадку деревьев предусматриваем-
с одной стороны. Ведомость декоративного или снегозащитного озеленения
составляют по установленной форме (табл. 67).
Дорожные знаки
К обстановке и принадлежностям дорог относят сигнальнып-
и путевые дорожные знаки, которые расстанавливают в соответ-
ствии с ГОСТ 2965—60. Дорожные знаки, как правило, нужно
располагать на присыпных бермах за пределами обочины, а при
необходимости размещения па обочине должно быть учтено тре-
бование СНиП П-Д. 5-62, т. е. чтобы крайние, выступающие 13-
сторону дороги, их части были расположены не ближе 1,75 м от
кромки проезжей части.
При составлении ведомости обстановки пути (табл. 68) учи-
тывают требования действующего ГОСТа.
Та блп н а 68-
Дорога Сосновка — Ан Просека
Ведомость обстановка пути
Месторасполо- жение Предупреждающие знаки, шт. i Воспрещающие :шакщ| ШТ. I Указательные знаки, шт. Нутовне згшгещ шт. ’1 m 1+9 0 [) 1+ ШД а 0 (1 L 9 НО Р К । “ V? + S ° 2 гз '? * Д’ Q Д О и 2
! железно,чо- 1 рожпые перс- 1 крегтки
от НК + до ПК + 1 здаки плано- вых показате- лей । знаки про- ! фплъпых 1 показателей i ! указатели | отвciвкения I дороги i ! . 1 8-0 г-н -.д £ г3 —। • tin.1.М Ш<т.[ ди шшгшггп 1 1
1 о+оо 10 ЩТ — - 1 — - 2 1 1 1 16
Г т Z 1 с-рсо 20+00 I —— - — 1 6
3 20 + 00 зо+со —— — — — — м 1 16
д L 30+00 40-I-C0 —— 2 —— — —— X 1 — I л 2-1-
D 40 + 0q 50-1- 90 —— — "— _ 1 8
Итого — д А — 3 —— 2 - в 70
Сводка. Километровых столбов — 5, путевых и сигнальных знаков — 9,;.
оградительных столбиков — 70.
Составил
Проверил-
На проектируемом участке дороги Сосновка — Андреевка предусмотрена
•установка пяти километровых столбов, двух указателей населенных пунктов,
трех указательных знаков ответвлений на переезде на ПК 9 и на съезде па
ПК 38+70, а также два предупреждающих знака на пересекаемой второсте-
пенной дороге на переезде ПК 9 (см. табл. 68).
Ограждения
Ограждения устанавливают на дорогах всех категорий на на-
сыпям высотой более 2 м, а также независимо от высоты насыпей
при прохождении дороги вдоль косогоров с поперечным уклоном
более 1 : 5, через топкие болота, над оврагами, над дорожными
трубами, на. подходах к мостам п путепроводам на сопряжениях
пересекающихся дорог.
Согласно СНиП П-Д.5-62 при высоте насыпей свыше 2 м на
прямых участках предусматривают установку тумб через 50 м
друг ст друга с обеих сторон земляного полотна. При той же вы-
соте насыпей в зависимости от величин радиусов кривых прини-
мают следующие расстояния между столбиками или тумбами,
устанавливаемыми с внешней стороны закругления:
при радиусах 1500 м п более ....................25 щ
от 1000 м до 1500 щ...................20 „
от 400 м до 1000 м...................15 „
от 60 м до 400 щ...................10 „
менее 60 м............................ 5 „
Расстояния между тумбами, расположенными с внутренней
стороны закругления, следует принимать в два раза большими,
чем с внешней. На участках кривых минимальных радиусов при
высоте насыпей более 3 м с наружной стороны кривой предусмат-
ривают ограждения из железобетонных брусьев криволинейного
очертания. Ограждения такого типа или парапеты устраивают
также на подходах к мостам, путепроводам в особоопасных мес-
тах дороги и на вертикальных вогнутых кривых, сопрягающих
встречные уклоны в 4О%о и более при высоте насыпей свыше 4 л*.
В нашем примере отсутствуют насыпи выше 2 л. На ПК 3 (см. рис. 11,
вклепка) высота насыпи достигает 2,56 лс, однако средняя высота на данном
участке менее 2 м. Здесь предусмотрена установка тумб над трубами: 6 штук'
у трубы на ПК 19 + 50 и 8 на ПК 47 + 35: по 16 (т. е. по 4 с каждой стороны)
у мостов на ПК 29 + 50 и 39 + 35; 16 у переезда на ПК 9 и кроме того 8 на
съезде у ПК 38+70 (см, табл. 68),
X СОСТАВЛЕНИЕ СВОДНОЙ ВЕДОМОСТИ
• ОБЪЕМОВ РАБОТ
На основании вычисленных объемов работ составляют свод-
ную ведомость (табл, 69), которой завершается выполнение учеб-
ного курсового проекта. В производственных условиях и при дип-
ломном проектировании ведомость служит исходным материалом
била' составления сметы.
Дорога Сосновка — Андреевка
Сводная ведомость объемов работ по строительству дороги
Наименование работ Измери- тель Количество Примечание
I. Подготовительные работы
Восстановление трассы...........
Оформление полосы отвода . . .
Рубка леса .................. .
Корчевка пней............ . . .
Рубка кустарника............. .
II. Земляное полотно
Возведение земляного полотна
бульдозерами при средней дальности
возки 50 м . . . ... . . . . . . .
То же, скреперами при дальности
возки 200 м ......................
То же, скреперами при дальности
возки 500 м . . .................
Рекультивизация земель, подлежа-
щих возврату колхозам . . . . , .
Устройство корыта ... . . . . .
Укрепительные работы
Одиночное мощение . ............
Двойное мощение.................
Сборные бетонные плиты . . . . .
Каменная наброска ..............
Одерновка сплошь................
Засев трав .....................
III. Искусственные сооружения
Сборный железобетонный плитный
мост 2X5,6 м......................
То же, 1X5,6 м.............. .
Круглая железобетонная труба диа-
метром d=I,0 м . .................
То же. двухочковая диаметром
2X1,5 м ..........................
IV. Проезжая часть
Однослойное асфальтобетонное по-
крытие толщиной 5 см на щебеночном
основании 20 см с розливом битума
2,5 л!м? на дресвяном подстилающем
слое толщиной 15 см...............
Тротуары асфальтобетонные 3 см на
слое дресвы 10 см (2x2,25x190 м)
Отмостка на подзорах............
КМ я га л 5,1 4,9 1,95 2,05 0.05 190 м трассы проходит по на- селенному пункту
мА 34 514
•> 5 421
я 4 997
га 2,4
?7 14 715
51,0
п 40,8
эт 279,2
.н3 220,8
752
Я 2821
шт. 1
пог, м 12,4 I
я 6.4 I
я 16.7 2
35,0
Л/2 36 789 В населенном'
н 850 пункте Андреевка-
250
Продолжение табл. 69
Наименование работ Измери- тели Количество Примечание
Продольные лотки для отвода воды с проезжей части (при i>30%0) . . V. Обстановка дороги Установка дорожных знаков,- километровых . . . . указательных и предупреждаю- щих . Озеленение. Декоративная посадка: двухрядная . . . , . однорядная . . - . Установка оградительных столбиков Устройство съездов с перепускной трубой: типа Нт » Шг » IV1’ Грибки для отдыха ...... . пог, я шт, я пог. м шт, л шт. V ч и л 1800 о 9 401ft ЗИ8 300 120 70 1 2 2 9 ПК 9—ПК 18 1
Составил
Проверил
TSZ3 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Л1. ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
В ТЕХНИКУМАХ
Цель курсового проекта. Цель курсового проекта
приобретение учащимися знаний и навыков в разработке реше-
ний по проектированию дороги, а также закрепление знаний по-
пройденным разделам курса «Изыскания и проектирование авто-
мобильных дорог».
Содержание курсового проекта и его разра-
ботка. Содержание проекта характеризуется перечнем разра-
батываемых вопросов в соответствии с заданием (см. прилож. I).
Учитывая объем работы по выполнению проекта и бюджет вре-
мени учащегося, разрабатываемый участок дороги не должен
.быть длиннее 4—5 км. Рекомендуется для проектирования уча-
стка дороги между заданными пунктами по одной карте при
одинаковых природных условиях и заданной интенсивности дви-
жения выдавать задания двум учащимся для параллельной
Детальной разработки двух конкурирующих вариантов трассы с
-систематическим сравнением их по мере разработки. Повероч-
й1ый расчет и определение исходных данных для технико-эконо-
мического сравнения вариантов дорожной одежды также следу-
ет поручать обоим учащимся (по одному варианту каждому).
Для привития навыков контроля и ответственности за приня-
тые проектные решения, желательно в процессе курсового проек-
тирования учащимися, разрабатывающими проект участка доро-
ги, осуществлять взаимоконтроль составляемых ведомостей, рас-
четов отверстий искусственных сооружений и т. п. с последующей
подписью указанных проектных документов. Такой метод органи-
зации проектирования приближает к условиям проектирования в
проектных организациях.
Руководство курсовым проектированием.
Проектированием руководит преподаватель (ведущий курс) пу-
тем консультаций по отдельным разделам проекта с систематиче-
ским контролем и процентовкой хода выполнения проекта.
Главная задача — обеспечение планомерного выполнения
проекта.
Оформлен и е р а с ч е т и о - п о я с н п т е л ь и о й зап и с-
ки и графической части п р о е к т а. Параллельно с вы-
полнением проекта нужно составить черновую пояснительную
записку, в которой кроме материалов расчета давать краткое из-
ложение обоснований, принимаемых проектных решений. Нали-
чие черновой записки обеспечит составление чистовой расчетно-
пояснительной записки без особых затруднений. Учащиеся, не
составляющие черновую записку, сталкиваются со значительны-
ми затруднениями при оформлении проекта. Чистовая записка
-оформляются обязательно чернилами на одной стороне листа
стандартной бумаги с оставлением полей шириной 20 мм.
В записке должны быть обоснованы все принятые проектные
решения. Записку пишут обычно не от первого липа — «запроек-
тировано», «предусмотрено» и т. д. При ссылке па литературу,
'Официальные нормы, инструкции, справочные материалы и др.
нужно указывать автора, название, город и издательство и год
издания. Записка должна быть максимально иллюстрирована
схемами, чертежами, аккуратно выполненными карандашом или
чернилами.
Последовательность изложения записки должна соответство-
вать схеме, указанной в задании, В приводимых ведомостях-, где
это возможно, нужно давать сводки, облегчающие составление
сводней ведомости объемов работ. Текст записки должен быть
увязан пояснениями с графической частью проекта, соответст-
вующими ссылками на план трассы, продольный профиль, типо-
вые поперечные профили и т. п.
При составлений пояснительной записки в последова-
тельности, указанной в разделе пособия, отражают по разделам
такие вопросы:
Раздел I «Об щ не да и и ыо. Зада и не и история
вопрос а». Здесь указывают наименование заданных начальной,
198
конечной и промежуточных пунктов, расчетную интенсивность
движения, преобладающий тип машин, расчетную скорость дви-
жения, т. е. кратко изложить суть задания на проектирование.
, При описании района пролегания трассы отражают такие-
; данные.
{ Административно-хозяйственная характерн-
J стика территории, по которой проходит дорога (область,.
Й район): населенные пункты вблизи трассы, их особенности (го-
U род, село, количество дворов, наличие почтовых контор, радио-
| станций, аэродромов и т. п.), промышленность района (заводы,,
у фабрики, карьеры промышленного значения, мельницы и др.),.
| сельское, хозяйство (колхозы, совхозы), что производят, объем
| продукции. Лссиыс массивы, разработка леса. Водные ресурсы..
| Проходящие через район проложения трассы железнодорожные,.
I водные пути сообщения, автомобильные дороги. Увязка проекти-
| руемой дороги с общей транспортной сетью района. Цель по-
f стройки дороги.
I Топографические и климатические условия,
характер рельефа (равнинный, пересеченный и т. п.), наибольшие-
и наименьшие отметки местности в районе проложения трассы.,
наибольшие и наименьшие отметки по трассе, колебания зиаче-
' ът;й поперечного уклона местности по трассе, краткую ситуацпон-
| iiyio характеристику, наличие лесов, кустарников, оврагов, балок
I и прочее, а также климатические условия района проложения-
| трассы; климатическая зона; среднее количество осадков за год,.
| колебания температуры (среднегодовая, максимальная, мшни-
| мальная); снежный покров (длительность, толщина); глубина-
f промерзания грунта; преобладающее направление ветров (от-
i дельно в зимние месяцы) и число дней с температурой более
i . 10°с-
f Топографические условия описывают па основе изучения при-
| .ложенной к заданию топографической карты, а климатические-
В условия — по данным местной метеорологической станции; при
! отсутствии таковой можно воспользоваться энциклопедией, клп-
| патологическим справочником и т. п. материалами.
! Геолого-почвенные условия описывают, учитывая
| возможный для данных условий грунтовый разрез продольного-
| профиля и указанные на нем шурфы и скважины. Указывают ха-
I рактср основных грунтов, мощность отдельных слоев, глубину’
I , грунтовых вод, наличие оползней, сплывов, заболоченных участ-
I ков и т. п.
f Раздел II «План трасс ы». В этом разделе в первую-
! -очередь описывают направление трассы по прямой и причины ее
отклонения, если таковое имеет место. Подробно описывают па-
: правление обоих вариантов трассы, уделив особое внимание обос-
- /новацию углов поворота, принятых радиусов кривых и намечас-
| щым мероприятиям для обеспечения безопасности движения. Та-
। кое обоснование должно быть дано только при применении
радиусов, меньше рекомендуемых (2000—5000 лг), и особенно
минимальных радиусов.
При описании направления трассы нужно увязать его с на-
чальным, промежуточными и конечным населенными пунктами, а
при описании вариантов (на отдельных участках) указать причи-
ны их назначения, принципиальное отличие трассы по вариантам
от соответствующего участка основного хода (например, избе-
жать пересечения железной дороги, обойти овраг, пересечь по
нормали реки и т. п.). После описания вариантов трассы поме-
щают выкопировку из карты с указанием основного хода и вариан-
тов, масштаба карты, сечения горизонталей и стрелки с-евер — юг.
Раздел III «Продольный п р о ф и л ь». Вначале здесь
кратко описывают линию поверхности земли в продольном про-
филе, особо выделяя характерные изменения рельефа — подъемы,
спуски, равнинные участки с затрудненным водоотводом, пересе-
каемые водотоки, овраги. Затем дают краткое описание к ведо-
мости исходных данных для проектирования проектной линии
продольного профиля, уделив особое внимание обоснованию ве-
личины руководящей рабочей отметки. Описывают проектную
линию с обоснованием причин применения обертывающей и се-
кущей проектировки, принятых продольных уклонов и т, д. Пос-
ле описания этого раздела прилагают продольный профиль.
Раздел IV «Земляное п о л о т н о». В этом разделе
должны быть обоснованы принятые типовые поперечные профили
с вычерчиванием характерных профилей в масштабе I : 50—
1 : 100. Каждому поперечному профилю присваивают номер типа
земляного полотна, который заносят в графу 4 сетки продольного
профиля с указанием границ его применения. Дают описание
мероприятий по проектированию водоотвода, устройству перепа-
дов, укреплению откосов земляного полотна с обоснованием при-
нятого типа укрепления. В этом же разделе должны быть краткие
пояснения к ведомости попикетного подсчета объема земляных
масс и ведомости распределения их.
Раздел V «Искусственные с о о р у ж е н и я». В пер-
вую очередь, на основании анализа пониженных мест, дают обос-
нование принятых проектных решений о проектировании водо-
пропускных сооружений, с приложением выкопировки плана во-
досборных бассейнов, на которых указывают их площади, длину
.логов, средние уклоны логов и расстояния от центра тяжести
бассейна до сооружения. Бассейны должны быть увязаны с пике-
тажем трассы и ориентированы относительно стран света. В этом
же разделе приводят полный гидравлический расчет отверстий
моста и трубы. Данные по остальным сооружен и я ,м сводят в ве-
домость (см. табл. 31).
Раздел VI «Строительные материал ы». Дают
краткое описание месторождения (расположение относительно
трассы, условия разработки, вывозки, запасы), обоснование вы-
.200
бора месторождения для разработки, условий доставки материа-
лов к месту строительства.
Раздел VII «Проезжая часть». Выбор типа дорож-
ной одежды обосновывают технико-экономическим сравнением на
основе детального расчета толщин дорожной одежды, определе-
ния потребного количества строительных материалов, строитель-
ной стоимости и величины дорожно-транспортных затрат.
Раздел VIII «С л у ж е б н ы е здания». При проектиро-
вании зданий обслуживания движения и службы эксплуатации
дороги дают обоснование их необходимости, выбора местораспо-
ложения, применяемого типа комплекса и т. п.
Раздел IX «Прочие сооружения и оборудова-
ние дороги». В этом разделе излагают краткие пояснения к
ведомостям декоративного и снегозащитного озеленения с ука-
занием причин применения однорядной или двухрядной декора-
тивных посадок, схем снегозащитных посадок, пород деревьев
и др. В ведомости обстановки пути приводят расчет потребности
оградительных устройств и обоснования предусмотренного в ве-
домости количества дорожных сигнальных и путевых знаков.
К ведомости съездов и переездов дают обоснование принятых ти-
пов (с перепускной, без перепускной трубы), местоположения,
причин применения пересечения в разных уровнях или в одном.
Раздел X «Организация с т р о и т е л ь с т в а». Дают
краткие соображения о методах организации работ (применения
поточного, последовательного или другого метода), степени ме-
ханизации, о необходимых сроках выполнения работ, необходи-
мых ресурсах и т. д.
Законченный курсовой проект брошюруют, нумеруя все лис-
ты, указав в оглавлении номера страниц размещения отдельных
разделов. В конце проекта помещают список использованной
литературы.
ПРИЛОЖЕНИЯ:
Приложение 1.
ПРИМЕРНЫЙ ТЕКСТ ЗАДАНИЯ
НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Задание
на курсовой проект по курсу
«Изыскания и проектирование автомобильных дорог»
Учащемуся......................... курса .... группы ....
Тов..............................
I. Содержание задания.
Разработать проект участка автомобильной дороги ...................
Разработать деталь к проекту ......................................
[I. Исходные данные для проектирования.
Учебная топографическая карта в масштабе...........с горизонталями
через.........м.
Дорога проектируется в . ........................области.
Расчетная интенсивность движения на дороге с учетом перспективы на
ближайшие...........лет равна.....................автомобилей в сутки,
в том числе грузовых (в %) типа . . . типа............, типа . . . . ,
легковых типа.........., автобусов типа.........
Грунты на участке проектируемой дороги ..... ............... .... .
Строительные материалы . ..........................................
Особые условия.....................................................
Ш. В курсовом проекте разрабатываются и в расчетно-пояснительной за-
писке излагаются вопросы:
1. Характеристика природных условий и экономики района строительства
дороги по литературным источникам.
2. Установление категории дороги и основных технических нормативов.
3. Проектирование вариантов трассы дороги на карте.
4. Вычерчивание продольного профиля по отметкам, полученным по
топографической карте.
5. Расчет отверстий искусственных сооружений (не менее двух).
6. Проектирование продольного профиля.
7. Проектирование водоотвода.
8. Проектирование поперечных профилей земляного полотна.
9. Определение объемов укрепительных работ.
10. Определение объемов земляных работ по таблицам пли номограммам,
а на косогорпых участках —по поперечникам.
11. Технико-экономическое сравнение вариантов трассы.
12. Проектирование дородной одежды. Поверочный расчет. Выбор конст-
рукции по технико-экономическим показателям.
13. Определение объемов работ по строительству дорожной одежды п по-
требных материалов.
14. Составление ведомостей.
15. Разработка конструктивной детали (но заданию руководителя).
IV. Перечень графического материала:
1. Карта с нанесенными вариантами трассы и таблицей элементов углов',
поворота.
2. Продольный профиль дороги.
3. Поперечные профили земляного полотна и конструкции проезжен части.
V. Расчетно-пояснительная записка (пишется чернилами от руки на стан-
дартных листах писчей бумаги).
Текст записки, топографическая карта (пли выкопировка из нее) и черте-
жи, выполненные на миллиметровой бумаге, сшиваются в одну пачку, из ко-
торой делается следующая заглавная надпись:
Управление учебных заведений
/Министерства автомобильного транспорта и шоссейных дорог
, ..................................автсмобплы-го-дорожпый техникум
Проект участка автомобильной дороги ............. ...............
» * * f * * | a >.**Vd«*№pt*v*vv*v*v***t а * г
Курсовой проект по курсу «Изыскания и проектирование автомобильных
дорог».
Выполнил учащийся...................курса .... группы..........
отделения.......................................
Руководитель проекта..............................
VI. Срок сдачи курсового проекта............................ . „
VII. Дата выдачи задания учащемуся .......................196 . . г..
Руководитель проекта ...........................
Задание к исполнению принял ....................
« . . »................196 .. г.
Праложение 2.
ПРИМЕР ЗАПОЛНЕНИЯ БЛАНКА РАСЧЕТА
ОТВЕРСТИЯ МАЛОГО МОСТА
Автомобильная дорога..............
Участок Сосновка — А ндреевка
Расчет отверстия № 2
(ливневой сток)
на км 3 пк 294-50 через р. Каменку
I. П р и н я т о по расчету:
1) тип сооружения — железобетонный сборный плитный мост;
2) отверстие —2x5,6 лг;
3) скорость воды в сооружении —2,61 м/сек;
4) уклон лотка (подмостового русла)—4%0;
5) тип укрепления подмостового русла —коэиешшя наброска аз среднего
булыжника размером 10—15 см;
6) отметка ГПВ перед сооружением—140,11 лц
7) отметка бровки насыпи (минимальная, принятая) —141,00 At;
8) отметка бровки существующей дороги.......................м;
9) отметка дна лога (углубленного русла) по осн перехода—.138,38 м.
II, Данные для расчета
1, Заданная вероятность превышения (ВП) —1%,
2. Площадь бассейна—1,70 км2.
3. Морфологическая характеристика бассейна:
длина главного лога (от сооружения до водораздела) £ — 2,1 tut;
средний уклон главного лога ^л=9%0 (определять, как средний между
водоразделом и дном лога у сооружения);
рельеф: плоский, равнинный, холмистый, гористый, горный (ненужное
зачеркнуть);
геоморфологический коэффициент ф = 0,029 (см, табл. 5);
коэффициент гидравлической шероховатости русла тл=25 (см,
табл. 10);
коэффициент гидравлической шероховатости склонов тс=30 (см.
табл. 11);
коэффициент, учитывающий шероховатость лога и склонов К=1,7 (см.
табл. 12);
озерность в % от площади бассейна ................................
коэффициент оз ер но ст и б= I (см. табл. 14);
4. Гидрологическая характеристика:
ливневой район II (см. рис,15);
наименование почво-грунтов и категория их по впитыванию—тяжелый
суглинок— III (см, табл. 7);
слой стока h — 40 мм (см. табл. 6);
время стока ^=30 лшн;
растительный покров, залесенность —мелкий кустарник-,
величина слоя стока, задерживаемого растительностью—7=5 мм;
коэффициент неравномерности выпадения осадков—у=1 (учитывается
при длине или ширине бассейна 5 км и более, см. табл. 13).
5. Данные о существующих искусственных сооружениях и их распо-
ложение.
III. Определение расхода воды
I. Расход без учета аккумуляции Q — ф (/?• — Z)niFnKb = 0,029 (40 — 5)m X
X 1,7 X 1,7Х I = 6,020X385 X1 ,7Х 1,7 х 1,0 = 32,2 м3[сек. Подученный рас-
ход не должен превышать расхода по формуле полного стока Q = 0,56 (h —
—Z) F = 0,56 (40 — 5) 1,7 — 33,3 м^сек.
Примечание. Из двух расходов принимают меньший. Принятый
расход (Q) сравнивают с расходом смешанного стока. Отверстие соору-
жения определяют по большему расходу.
/ Жтр \
объем стока с бассейна W = (Л—Z) F*( = (40 — 5) 1,7 X 1 = 59,5 тыс. лР;
уклон лога перед сооружением 4 = 4%0 (по длине разлива пруда, по не
менее 200 м);
объем пруда (И7пр в тыс. ж3), как правило, следует определять по плану
(карте) в горизонтах, при отсутствии последних можно пользоваться формулой
lFn0 — -4“ ------ cos ос,
где ЯПр—наибольшая глубина у сооружения, л-t;
<о—площадь живого сечения на переходе при глубине Я1:р, ж2;
А —коэффициент, зг.висящий от Япр w и ширины разлива В (прини-
мается ко табл. 17).
Продольный профиль по оси перехода и угол пересечения его с нормалью
к водотоку а = 90°.
(Сюда помещается чертеж
живого сечения водотока)
Отметки
Расстояния..............................................................
Подбор объема пруда (l^up) и расхода (Qa) при различной глубине
пруда (Нир).
Отмотка ГПВ. я Наиболь- шая глу- бина У соору- жения лс Площадь жи- вого сечения со иа переходе при лса Шири- на раз- лива В, я ^пр - cos X >0 Объем пруда по формуле WZilp = — Асо X ы X COS ctr Л£3 Расчетный расход по формуле Q - л (Х^у \ IF )
(Пример заполнения) V
140,00 1,62 44,5 55 0,4 6300 26,8
Так как расход уменьшился всего на
— 100 =
Q J
—17% , аккумуляцию не учитываем и за расчетный расход принимаем
32,2 лдЧсек. '
1V. О п р е д е л е и и е бытовой г л у б и н ы и с к о р о с т и
потока
По живому сечению перехода при треугольном 1 русле сумма обратных
уклонов склонов лога
У1 . 1'2 .. = - 30 -______ , ____ 25 _______. = зз g
Ь71 — Яо Я2 — Яо 140,00— 138,38 140,00 — 138,38
Здесь Яо —отметка самой пониженной точки лога 138,38 м, a HL и Я2 — отмет-
ки точек слева и справа, равные 140,00 м. Расстояния между точками слева и
справа соответственно равны Ц =30 м и 12=25 ж.
При бытовой глубине /го = 1,30 м и соответствующем ей горизонте с от-
меткой 139,68 Л1, гидравлические элементы потока будут следующие;
площадь живого сечения
Ш ~ х 33,9 х 1,302 = 28,7 -X;
! Если русло имеет очертание трапеции или многоугольника, то руслу
придают очертание по треугольнику, стороны (контуры) которого примерно
совпадают с контуром русла.
подводный периметр
X = fhC) = 33,9 X 1,3 - 44,1 ж;
гидравлический радиус
= 0,65 л.
По формуле Шези средняя бытовая скорость потока в и ест еснеп по»
русле
- С V = IV у ф = 18,1 V 0?004 = 1,14 л<сек.
Значения коэффициента шероховатости при частично заросшем русле (по
табл. 19) п = 0,04. Соответствующая гидравлическому радиусу /?=б,Йо щ и
коэффициенту шероховатости п = 0,04 скоростная характеристика IV'= 18,1 (см.
табл. 20).
Расход водотока, соответствующий принятым бытовой глубине и бытовой'
скорости,
Q = wL( = 28,7 X 1,14 - 32,70 .
Получений расход Q = 32,7 лР/се/с отличается от расчетного
QP - Q
Qp = 32,24 Ji-'jceK на ———-
Qp
(32,24— 32,70)
100 = ~ ю .-ы ЮО -1.4 < 5Х .
Бытовая глубина /х —1,30 м и соответствующий ей горизонт с отметкой’
139,68 м принимаются за действительные.
V. Пр едв а р н те л ьп ы й выбор типа сооружен и я
При величине максимального расхода Qp = 32,24 м'^-сек ц установлен-
ных бытовых условиях протекания воды могут быть рассмотрены следующие'
варианты типа сооружения;
железобетонный сборный мост на опорах с заборными стоиками;
железобетонный сборный мост на свайных опорах.
VI. Расчет отверстия
Допуская среднюю скорость в сооружения пДО!Т — 3,0 ш/сек: соответст-
венно предполагаемому укреплению дна русла в виде каменной наброски из;
камня средней крупности (см. табл. 21), определяем соответствующую его
скорости глубину воды в сооружении (критическую глубину)
^2
h = = о, 102у‘ = 0,102 х 3,0^ 0,92 м-
£ и * * * * *
так как 1,3/гк-р = 1.3 Х0,92 = 1, Юмсньше (случай II) бытовой глубины пото-
ка в нестесненном русле — 1,30 М, то отверстие рассчитываем как затоп*
ленный (случай II) водослив с широким порогом. При постоянном водотоке
отверстие рассчитывают, как правило, по схеме затопленного водослива.
Величину отверстия сооружения определяем по формуле;
При незатопленном водосливе
(случай I)
£QP
в = =.............• м
££Г
ДОГГ
При затопленном водосливе
(случай II)
Qp 32,24 _q
e^6u,ioir 0,85X1,3X3,0
Здесь расчетный расход QP — 32,24 мКсек, ускорение силы тяжести
,,o' = 9,S[ уд/делс2; при устоях с заборными стенками коэффициент сжатия струи
2 (1,85, допущенная средняя скорость з сооружении идоп = <3,00 М;’сек,
Округляем величину отверстия моста до типового размера (по сборникам
типовых проектов или по табл. 22), приняв двухпролстный сборный плитный
мост 2X5.64 л Белгнпродора с отверстием
Вокр - 2 ><5,64 = 11,28 м.
Средняя скорость в сооружении при принятом отверстии:
(случай I)
(случай II)
В 9,7
1 “ и тпп -— 3,0 X
. t доп '4 11,28
-: 2,6.1 м-'сак.
1 I
Глубина воды в сооружении при скорости с-\м = 2,61 м[сек:
Ji*, = —-— = 0,1 Ойс’м ..., м , 74 = 1 , 1»0 м-
S
Глубина воды перс;:, сооружением:
______2,61-1______
2 X 0,81 X ОЛГ
1,73 щ,
Коэффициент скорости при устоях с откосными крыльями ф = 0,9.
Отметка горизонта подпертой воды перед сооружением ГП В будет
138,38X 1,73= 140,11 .я. VII.
VII. Определение высоты моста
Принимаем конструкцию моста — железобетонное сборное пролетное стро-
ение на свайных опорах с заборными стенками.
Высота моста Лгм — /7 + Z 4- k ~ 1,73 4- 0,50 4- 0,56 =2,79 м. Здесь
глубина воды перед сооружением 77=1,73 ж; возвышение низа пролетного
строения над подпорным горизонтом 2 = 050 лг; конструктивная высота моста
•от низа пролетного строения до проезжей части па оси моста, согласно типово-
му проекту k = 0,454-0,11 = 0,56 м (асфальтобетон 5 см, защитный слой 3 см,
гидроизоляция 1 см, сточный треугольник 1 — 1,5 см, всего II см}.
Таким образом, минимальная отметка насыпи (проезжен части) по оси
моста панна отметке лога 138,38 м плюс высота моста •= 2,79 м, т. е.
138,38 Ч 2,79 = 141,17.W.
Минимальная отметка бровки земляного полотна у моста равна отметке
пастила места по осп 141,17 л; минус величина превышения оси проезжей части
полотна. над бровкой
/== + ai. = XT X 0,02 + 2,5 X 0,04 = 0,17 м.
т. е. 141,17—0,17=141,00 м.
Ширина проезжей части s — 7,0 м, Ширина обочины а=2,50 м. Поперечный
уклон проезжей части i} = 0,02; поперечный уклон обочин G=0,04.
Минимальная отметка бровки насыпи на подходах к мосту равна отметке
подпорного горизонта 140,11 м плюс требуемое по ТУ превышение бровки над
ГПВ, равное 0,50 м, т, е. 140,11+0,50 = 140,61 м (контрольная отметка проект-
ной линии).
VIII. Определение уклона лотка под мостом
При проектировании укрепления лотка под мостом (преимущественно на
суходолах) продольный уклон его, обеспечивающий предусмотренную расчет-
ную скорость воды в сооружении
СЬ?
м
Площадь живого сечения водотока в пределах моста условно прпнимае?.5
равной = ДокрЛм =- • м-.
Смоченный периметр = Вокр + 2ЛМ = м.
- г> м
I идрдвлпчсскни радиус =-............. лг.
7л
Скоростная характеристика №м=...................(см. табл. 20).
Коэффициент шероховатости (по табл. 19) при лотке, укрепленном . . .
равен п —............
IX. Определение дли и ы м оста
Длина моста:
при устоях с обратными
стенками
= В + 2/т! + ~У| d + 0,50 — • л£
при обсыпных береговых опорах
(с конусами)
Дм = В + 2m — —')+ У ^ +
2 / x5ta^
+ 2q =...... м.
Отверстие моста В= .... м.
Коэффициент заложения откоса конусов т= ....
Высота моста, считая от дна или уровня межени, .........л?
(принимают по продольному профилю фактическую высоту моста — рабочую
отметку),
Глубина потока под мостом/?лт= .... м.
Сумма ширины промежуточных опор 2И= . ... м.
Расстояние от теоретической вершины конуса до начала моста по проекту
<?= . . . м (может иметь как положительное, так и отрицательнее значение,
но обычно <7 = 0,75 м).
В нашем случае длина моста по типовому проекту £м = [2,4 м.
Расчет произвел
Расчет проверил
ПРИМЕР ЗАПОЛНЕНИЯ БЛАНКА
РАСЧЕТА ОТВЕРСТИЯ ТРУБЫ
Автомобильная дорога
Участок Сосновка — Андреевка
Расчет отверстия №4
(Ливневой сток)
на км 5, ПК 47 + 35
I. Принято по расчету
I. Труба круглая железобетонная двухочковая.
2. Отверстие ^=1,5X2.
3. Скорость воды в сооружении — 2,7 MjceK.
4. Уклон лотка—10%о.
5. Тип укрепления русла — бетон н ы е и л п т ы и а щ е б и е.
6. Отметка подпорного горизонта перед входом в трубу ГПВ (с учетом
поправки па уклон лога) — 147,47 м.
7. Минимальная отметка бровки насыпи, отнесенная к входному оголовку
трубы — 148,24 м.
8. Отметка дна лога (углубленного русла) по оси перехода — 146,00 м.
II. Данные для расчета
1. Заданная вероятность превышения паводка (ВП)—1:50 или 2%.
2. Площадь бассейна А=0,58 км2.
3. Морфологическая характеристика бассейна:
длина главного лога L=0,6 ?сл;
средний уклон главного лога /л=[2%0;
рельеф — равнинный:
геоморфологический коэффициент ф = 0,031;
коэффициент гидравлической шероховатости русла — шл=25 (си,
табл. 10);
коэффициент гидравлической шероховатости склонов — /7гс —20 (см,
табл. II);
коэффициент, учитывающий шероховатость лога и склонов — 1,4
(см. табл. 12);
озерность в % от площади бассейна — ..., коэффициент • 6= I (см.
табл.14).
4. Гидрологическая характеристика:
ливневой район II (см. рис. 15);
наименование почво-груитов и категория по впитыванию — тяжелый су-
глинок— III (см. табл. 7);
слой стока h = 36 мм (см. табл. 6);
время стока 1 = 30 мин;
растительный покров, залесенность — лес средней густоты;
величина слоя стока, задерживаемого растительностью Z=10 мм;
коэффициент неравномерности выпадения осадков у=] (см. табл. 13)..
Ш. Определение расхода воды
I. Расход без учета аккумуляции Q=^(Л — 031 (36-~10)гЛХ
Х0.58« X 1,4 = 0,031 X 222 X 0,08 X 1,4 Х1 = 5,56 мд j сек.
Полученный расход не должен превышать расхода по формуле полного
стока
Q =0,56 (ft ~ Z) Г = 0,56 (36 — 10) X 0,58 = 8,44 м^/сек.
Из двух расходов принимается меньший Q— 5,56 _н3/«ж.
2. Расход с учетом аккумуляции
объем стока с бассейна IV = (Л — Z) /щ;
уклон лога перед сооружением Ф = 10%о;
объем пруда !FIrp -= Aw т~- cos т — • • ,
^1}
где Я11р — наибольшая глубина у сооружения, м\
со—площадь живого сечения на переходе при глубине пруда, .и2;
А — коэффициент, зависящий от Яир, w п ширины разлива В (см,
табл. 17).
Продол ь н ый пр о ф и л ь н о осп п е р е х о да
(Сюда помещается чертеж
живого сечения водотока)
Отметки........................................................ • *
Расстояния....................................................... .
Подбор объема пруда (И%1П) п расхода (QA) при различной глубине пру-
да (//пр)
Отмет- ка ГПВ, м Наибольшая глубина у сооружения Хгр’ м Площадь жи- вого сечения ш на переходе при Ы;! Ширина разлива В, м л/1ф -cos а i it Объел! пруда Хщ -А “ * X COS '7 Расчетный расход Q — Q / w ир А \ IT J м^сек
Аккумуляция не учитывается в рассматриваемом примере, так как суходол
расположен в населенном пункте.
IV. Расчет отверстия трубы
Определяем по таблицам пропускных способностей труб (см. таблицы 26
и 27) при расчетном расходе Q = 5,56 мд/сек. тип трубы.
Принимаем двухочковую круглую трубу d=l,5 м при глубине подпертой
воды перед сооружением //=1,47 м с отметкой ГПВ 146,00+1.47=147.47 .ч к
скорости протекания воды в трубе и = 2,7 м/сек.
Так как глубина воды перед сооружением Я=147 м меньше (данные взя-
1 ы выше черты — случай I) 1,2 высоты (диаметра) трубы—1,2X1,5=1,80 м,
то имеет место безнапорный режим протекания воды в трубе, и минимальная
отметка бровки насыпи, отнесенная к входному оголовку трубы, равна:
Случай I (при безнапорном
режиме)
Отметка лога 146,00 я плюс сумма
величин высоты (диаметра) трубы
1.50 м, толщины плиты (звена) —0,14 м
(см. табл, 28) и минимального превы-
шения бровки — 0,60 м, т. е. 146,00+
+ 1,50+0,14+0,60=148,24 я.
Случай II (при полунапорном
и напорном режимах)
Отметка горизонта подпертой воды
перед сооружением ГПВ плюс требуе-
мое минимальное превышение бровки
1,0 я, т. е.........+1,00=... я.
Фактически принятая отметка бровки при нанесении проектной линии —
148,27 я.
Отметка дна русла по оси перехода 146,00 л:; отметка дна лотка по оси
перехода 146,00 м. Для принятого углубления трубы на /+ = .., м требуется
устройство водоотводной канавы, длина которой при уклоне дна тальвега ниже
сооружения <2=...%о и допускаемом уклоне водоотводной канавы = % 0 будет
ДС
Площадь сечения отводной канавы у сооружения ...
V. Определение длины трубы
При ширине земляного полотна В = 12 м, крутизне откосов насыпи 1 ; 1,5,
высоте насыпи (разности отметки бровки по продольному профилю и лотка
трубы) Ян=2,27 м, диаметре или высоте трубы d = 1,50 л, уклоне трубы (прак-
тически, уклоне лога у сооружения) rl0 = 0,01 и толщине стенки оголовка, взятой
по проекту т=0,35 .щ длина трубы без оголовков равна
0,5В + 1,5(ЯН—d)
1,0+ 1.5 ф
, 0,5Д + 1,5(/-/н —rf)
' 1,0— 1,5ф
-|~ щ ==:.
0,5 X 12+ 1,5(2,27—1,5)
1,0-ф 1,5 X 0,01
0,5 X 12 + 1,5(2,27— 1.5)
1,0-1,5x0,01
+ 0,35=14,67 м.
Полученную длину округляем из расчета числа звеньев 15 по 1,0 щ Для
двухочковой трубы 2Х 15 = 30 м.
Общая длина трубы с двумя оголовками длиной до 44 = 2,74 (см. табл. 28)
7Tp = L + 2М = 15,00 + 2 X 2,74 = 20,48 м.
Расчет произвел
Расчет проверил
1
Сводная таблица функции частных координат (Z и Л) точек^окружностей радиусом R—-1000—20 000 м
для увязки вертикальных|.кривых
Укло- /?= 1000 #^1500 7?=2000 7?=3000 7?=4000 Я=5000 7?=6000 7?=8С00 7?= 10000 J?=15000 7?=20000 УклО'
। ны,
%0 1 А 1 А 1 А 1 h I А 1 А 1 А 1 А 1 А 1 А 1 А %0
I 1 0,00 1 0,00 2 0,00 3 0,00 4 0,00 5 0,00 6 0,01 7 0,01 1 10 0,01 15 0,01 4 20 0,01 г
2 2 0,00 3 0,00 4 0,00 6 0,01 8 0,01 10 0,01 12 0,01 1'6 0,02 20 0,02 30 0,03 40 0,04 . 2
3 3 0,00 4 0,01 6 0,01 9 0,01 12 0,02 15 0,02 18 0,03 24 0,04 30 0,04 45 .0,07 60 0,09 - 3
4 4 0,01 6 0,01 8 0,02 12 0,02 16 0,03 20 0,04 24 0,05 32 0,06 40 0,08 и) 0,12 : 80 0,16 - 4 -
3 5 0,01 7 0,02 10 0,03 15 0,04 20 0,05 25 0,06 30 0,07 40 0,10 50 0,13 75 0,19 100 0,25 5;
6 6 0,02 9 0,03 12 0,04 18 0,05 24 0,07 30 0,09 36 0,11 48 0,14 £0 0,18 90 0,27 120 0,36 6
7 7 0,02 10 0,03 14 0,(5 21 0.07 28 0,10 35 0,12 42 0,15 56 0,20 70 0,25 105 0,37 140 0,49 7'
8 8 0,03 12 0,05 16 0,06 24 0,10 32 0,13 40 0,16 48 0,19 64 0,26 80 0,32 120 0,48 160 0,64 .. 8
9 9 0,04 13 0,06 18 0,08 27 0.12 36 0,16 45 0,20 54 0,24 72 0,33 90 0,41 135 0.61 180 0,81 9
Ю 10 0,05 15 0,08 20 0,10 30 0,15 40 0,20 50 0,25 60 0,30 80 0,40 100 0,50 150 0,75 200 1,00 10.:’
11 11 0,06 16 0,09 22 0,12 33 0,18 44 0,24 55 0.30 66 0,36 88 0,48 110 0,61 165 0,91 220 1,21 11'
12 12 0,07 18 0,11 24 0,14 3b 0,22 48 0,29 60 0,36 72 0,43 96 0,58 120 0,72 180 1,08 240' 1,44 12-
13 13 0,08 19 0,12 26 0,17 39 0,25 52 0,34 65 0,42 78 0,50 104 0,68 130 0,84 195 1,27 260 1,69 13
14 14 0,10 21 0,15 28 0,20 42 0,29 56 0,39 70 0,49 84 0,59 112 0,79 140 0,98 210 1,47 280 1,96 14
15 15 0,11 22 0,16 30 0,22 45 0,34 60 0,45 75 0,56 90 0,68 120 0,90 150 1,12 225 1,69 300 2,25 15
16 16 0,13 24 0,19 32 0,26 48 0,38 64 0,51 80 0,64 96 0,77 128 1,03 160 1,28 240 1,92 320 2,56 16
17 17 0,14 25 0,21 34 0,29 51 0,43 68 0,58 85 0,72 102 0,87 13b 1,15 170 1,44 255 2,17 340 2,89 17
18 18 0,16 27 0.24 36 0,32 54 0,49 72 0,65 90 0,81 108 0,97 144 1,30 180 1,62 270 2,43 360 3,24 18
19 19 0,18 28 0,26 38 0,3b 57 0,54 76 0.72 95 0,90 114 1,08 152 1,44 190 1,81 285 2.71 380 3,61 19
20 20 0,20 30 0,30 40 0,40 60 0.60 80 0,80 100 1,00 120 1,20 160 1,60 200 2,00 300 3,00 400 4,00 20
21 21 0,22 31 0,32 42 0,44 63 0,66 84 0,88 105 1.10 126 1,32 168 1,76 210 2,20 315 3,31 420 4,41 21
22 22 0,24 33 0,36 44 0,48 66 0,72 88 0,97 110 1,21 132 1,45 176 1,93 220 2,42 330 3,63 440 4,84 22
23 23 0,26 34 0,39 46 0,53 69 0,79 92 1,06 115 1,32 138 1,59 184 2,12 230 2,64 345 3.97 460 5,29 23
24 24 0,29 36 0,43 48 0,58 72 0,86 96 1,15 .120 1,44 144 1,73 192 2,30 240 2,88 360 4,32 480 5,76 24
25 25 0,31 37 0,4(1 50 0,63 75 0,94 100 1,25 125 1,56 150 ],88 200 2,50 250 3,13 375 4.С9 500 6,25 25
26 26 0,34 39 0,51 52 0,68 78 1,01 104 1,35 130 1,69 * 156 2,03 208 2,70 260 3,38 390 5,07 520 6,76 26
27 27 0,36 40 0,53 54 0,73 81 1,09 108 1,46 135 1,82 162 2,19 216 2,92 270 3,65 405 5,47 540 7,29 27
28 28 0,39 42 0,59 56 0,78 84 1,18 112 1,57 140 1,96 168 2,35 224 3, 14 280 3,92 420 5,88 560 7,84 28
29 29 0,42 43 0,62 58 0,84 87 1,26 116 1,68 145 2,10 174 2,52 232 3,36 290 4,20 435 5,31 580 8,41 29
30 30 0,45 45 0,68 60 0,90 90 1,35 120 1,80 150 2,25 180 2,70 240 3,60 300 4,50 450 6,75 600 9,00 30
31 31 0,48 46 0,71 62' 0,96 93 1,44 124 1,92 1155 2,40 186 2,88 248 3.84 310 4,87 "465 7,2'1 620 9,61 31
32 32 0,51 48 0,77 64 1,02 96 1,54 128 2,05 ‘160 2,56 192 3,07 256 4,10 320 5,12 480 7,68 640 10,24 32
33 33 0,54 49 0,80 66 1,09 99 1,63 132 2,18 165 2,72 198 3,27 264 4,36 330 5,45 495 8,17 660 10,89 33
34 34 0,58 51 0,87 68 1,16 102 1,73 136 2,31 170 2,89 204 3.47 272 4,63 340 5,78 510 8,67 680 11,56 34
35 35 0,61 52 0,90 70 1,23 105 1,84 140 2,45 175 3,06 210 3,64 280 4,90 350 6,13 525 9,20 7С0 12,25 35
36 36 0,65 54 0,97 72 1,30 108 1,94 •144 2,59 180 3,24 216 3,89 288 5,19 360 6,48 54 0 9,73 720 12,96 36
37 37 0,68 55 1,01 74 1,37 111 2,05 148 2,74 185 3,42 222 4,11 296 5,48 370 6,85 555 10,27 739 13,66 37
38 38 0,72 57 1 ,С8 76 1,45 114 2,17 152 2,89 190 3,61 228 4,33 304 5,78 380 7,22 570 10,83 759 14,41 38
39 39 0,76 58 1,12 78 1,52 117 2,28 156 3,04 195 3,80 234 4-, 56 312 6,09 390 7,61 585 11,41 779 15.18 39
40 40 0,80 60 1,20 80 1,60 120 2,40 1С0 3,20 200 4,00 240 4,80 320 6,40 400 8,00 600 12,01 799 15,97 40
41 41 0,84 61 1,24 82 1,68 123 2,52 164 3,36 205 4,20 246 5,05 328 6,73 410 8,41 614 12,57 819 16,78 41
42 42 0,88 63 1,32 84 1,76 126 2,65 168 3,53 210 4,41 252 5,30 336 7,06 420 8,82 629 13,19 839 17,61 42
43 43 0,92 64 1,37 86 1.85 129 2,77 172 3,70 215 4,62 258 5,55 344 7,40 430 9,25 644 14,83 859 18,46 43
44 44 0,97 66 1,45 88 1,94 132 2,91 176 3,87 220 4,84 264. 5,81 352 7,75 440 9,68 659 14,48 879 19,33 44
45 45 1,01 67 1,50 90 2,03 135 3,04 180 4,05 225 5,07 270 6.08 ЗьО 8,10 450 10,13 674 15,15 899 20,22 45
46 46 1,06 69 1,58 92 2,12 138 3,18 184 4,23 230 5,29 276 6,35 368 8,47 460 10,58 689 15,83 919 21,13 46
47 47 1,11 70 1,63 94 2,21 141 3,32 188 4,42 235 5,53 282 6,63 376 8,84 470 11,05 704 16,53 939 22,06 47
48 48 1,15 72 1 ,73 95 2,31 144 3,46 192 4,61 240 5,76 288 6,92 384 9,22 480 11,53 719 17,24 959 23,01 48
49 49 1,20 73 1 ,78 98 2,40 147 3,60 196 4,80 245 6,00 294 7,21 392 9,61 489 11,96 734 17,97 979 23,98 49
50 50 1,25 75 1,88 100 2,50 150 3,75 200 5,00 250 6,25 300 7,51 4С0 10,00 499 12,46 749 18,71 999 24,98 50
51 51 ] ,30 76 1,93 102 2,60 153 3,90 204 5,21 255 6,51 306 7,81 407 10,36 509 12,96 7(: 4 19,47 — -— 51
52 1,35 78 2,03 104 2,71 156 4,06 208 5,41 260 6,76 312 8.12 415 10,77 519 13,48 779 20,24 -—- 52
53 53 1,41 79 2,08 106 2,81 159 4,22 212 5,62 265 7,0'2 318 8,43 423 11,19 529 14,00 794 21,03 • — 53
54 54 1,46 81 2,19 108 2,91 162 4,38 216 5,84 270 7,30 324 8,75 431 11.62 539 14,54 809 21,83 Ь • 54
55 55 1,51 82 2,24 ПО 3,03 165 4,54 220 6,06 275 7,57 330 9,08 439 12.05 549 15,08 824 22.65 55
Продолжение приложения
Ю Ь- 00 О Or- СМ СО -ч? iQ
LQ lQ lQ lQ UG CO О CO Ю О
e^oooOr-'CMco’^iotccsooGiO
£ cc cc ь r- c** o. o- go
GO CO CO GO GO
ООООООООООЭ
О iQ’-H ОО )О СО LQ о СО СО GO CQ СО СО lO GO СО СО GO^lOOlOCM0>OOGOOO(M^GO СОО^ОЮ^ЮСМС^СОО^ЮСМСО*^
СМ СЧ СО СО LQ ю ю ю >.Ь<СООООООг-1'—‘СМСМСО^^Ю 1—it-ч,—!(МСМО]СМСМСМСМСМСМСЧ
[> lQ CO 0} Ni^C'lO GO Ю CM О GO
01 о lq io о аж о □ w 01 о
lQ LQ i.Q lQ >jQ Ю to Ю IO LO Ю ю ю Ю Ю
CM СЧ CM СОЮ > о CO GO CM GO О J>- lQ
©4fCOC4(DQiCia)CQOOClS(N0 —
СОСОСО'Ф’^Ю^ШФСО^^СОСОа
О
?|
lO^b-CQOJiO^bCOOJ
co lQ IO 0 h> C>> CO CO
CQCOCOCOCOCOCOCOCQCO
LC’-’bCOOJiO^bCO^tO^CsCCOi
05001—।'——‘(NCOCO^'ttOsOsOCs^
Ю CO CM iQ ю ю ю г- о —
СОг-1^ЮОСЧ1-ОСОг-<Ю
t^GOGOCOGOOOOOO
О Ю О Tt
GOOOQtDQ
CM CM CM CM CM
О О 'Ф
О О 1—< г- см
со со СО СО со
CCQObw^QTTOQ
CMuOJ>.OCM^coC}'—‘СО
С0ЮЮСОС^С^Г-С^СОСО
О СО ю со о М ю ю м
МСООСММЮМО’—'СО
М М Ю iO Ю Ю lQ lQ Ю Ю
МЮМСООСМЮМОСО
^CMco^cOMGOOi—< см
СОСОСОСОСОСОСОСОММ
Ю CM GO OOQIC'S М
COMuOLQMMGOCftO'—<
смсмсмсмсмсмсмсмсосо
М 1-0 м СО О со М Л-О м
СО GO СО СО СТ) о О О О
M co ССМ о со см с? ю см
iO<DsOb-GOGOGiO)Or-i
ON'XO^O^C.MOO о
OlQ LQO^'O'O О
ЮЬ.С0ОО1-<СМС0^Ю
)О ио Ю LQ U (О sD 0 с
N гн uoQ LQ S тЖ S С1Ж О
GO — IO GO CM i.Q О CM Ю о co LQ 0>
о 1—<1—< CM CO CM CO CO lQ uO lQ
OicOCOTt’’^ 1Л1О00Ь ь соосэо
СОСОСОСОСОСОСОСОСОСОССССООСОСО
CL’ CN О ОМ О Q О -‘ ОЮ
'чСО’Ч^Ь.ОСОгССО^-i^QOi—‘ММ
OOOOQQOOOOOr-‘1—‘ СМ СМ СМ
Ю Ю М М М GO СО
см см см см см см см
' 1Q О СО М г-i Ю О
О О О О О ‘ 1—<
см сч см со со со со со
м М М Ю о о 'СОЮМОСО^ОМ
Ю М 0> СМ 'Ю (О' О •“ СО ^ооо со ю
юююмммммсосооосооое^
С0СЛСОМ'—‘lOOMGQCOGOMC^lO"'
СОМЮмОО^СОМСОМСПьОСММ
МММММ1-|0ЮЮ'-О1-О1-О1-ОЮЮЮ
СММ^ОООСММЮСООСЧМЮСОО
СО СО СО СОМ М М М м ю ю LQuO ЮЮ
ScOS*i<GOkQG>0Y-iO)4t”-‘NijO^
СМсОМЮЮМОООт— ^СОМЮСООО
CQCOCOCOCOCOCOCOMMMMMMM
C^OCMCOlOCCGOOi—|JMM)OMGOO
ОООООООО,— —I’-Hi—IJ—‘*"1СМ
СОгОг^СОЮСМС^ММСМОМЮСО^—<
1—«СМССООМЮЮЮМСОСООО'—‘СМ
СМ см СМ СМ см СМ см СМ СМ см (М см со со со
COt^’GOOO'—‘CMCO^iOCOJM-GOOO
COt^GOQjOi— CKOOiQ'OS'iOOiO
о О Ь Н О Ь N S ь s ОО
Ориентировочная стоимость 1 км дорожной одежды
Тип дорожной одежды Кате- гория дороги Стои- мость К, тыс. руб- Тип дорожной одежды Кате- гория дороги Стои- мость Kt тыс, руб-
Цементобетон II—III 64—52 Усовершенствованные
облегченные .... IV 22
Асфальтобетон .... 11—III 56—41
Переходные ..... IV 19—20
Усовершенствованные
облегченные .... ш ' 32 То же V 15—16
Приложение 6
Ориентировочная стоимость 1 пог. м постоянного среднего моста
Средняя выси а । подмостового пространства, Стоимость 1 пог. ж моста, тыс. руб. Средняя высота подмостового пространства, Стоимость 1 пог. jt моста, ТЬ[С. руб.
простые фундаменты сложные фундаменты простые фундаменты сложные фундаменты
4 0,65 —- 13 1,15 1,60
(> 0,75 1,05 15 1,25 1,75
9 0,80 1,25 17 1,40 1,90
И 1,00 1,40 22 — 2,40
ДЛИНОЙ
II р я и е ч а п и я:
перехода в пределах
1. Протяжение подходов определяется
пойм за вычетом длины мостов.
‘2. Стоимость строительства подходов определяется по средневзве-
шенной глубине характерных участков пойм.
3. При другой ширине земляного полотна и глубине затопления стои-
мость определяется по интерполяции,
4. Средняя высота подмостового пространства определяется деле-
нием площади подмостового пространства на длину моста.
Ежегодные отчисления на восстановление и переустройство
дорожной одежды на 1 км дороги
Интенсивность лвтщ^сния, автомоби-
лей в сутки
Покрытие 500 и менее 1000 2000 шо 5000 и более
Отчисления а. т Ы-2. руб.
Цементобетоииое, брусчатая и мозаико- вая мостовые па капитальном основа- нии , 0,5 0,(5 0,7 0,8
Асфальтобетонное 0,5 0,6 0,7 0,9 1.1
Мостовая из булыжного п колотого кам- ня 1,0 1,5 2,0 2,5 4,0
Черное щебеночное ели гравийное . . . 1,0 1,5 2,5 3,5 4,5
Щебеночное и гравийное 2,0 3,0 4,0 5.0 6,0
Грунтовое улучшенное ТО - — —
Грунтовое профилированное 1,2 — г •—
Прилож&ние 8
Ежегодные дорожно-эксллуатацнонные расходы иа I км дороги
Интенсивность движения, автомоби-
лей в сутки
Покрытие 500 и иенее 1000 2000 3000 5000 и более
Расходы б, тЫс- руб.
Цемептобетоппое, брусчатая и мозаико- вая мостовые на капитальном основа- нии 0,6 0.7 0,8 1,0
Асфальтобетонное 0,8 0,9 1,0 1,2 1,5
Черное щебеночное иля гравийное . . . 1,0 1,2 1,4 1,6 2,0
Мостовая из булыжного и колотого кам- ня 1,2 1,4 1,6 1.8 2,0
Щебеночное н гравийное 1.5 2,0 2,5 з.о 3,5
Грунтовое улучшенное . , . 0,7 —‘ ' 1 1
Грунтовое профилированное 0,8 | — - —
Коэффициент перехода от стоимости материалов
к общей стоимости устройства|дорожной одежды
Элемент сооружения дорожной одежды
Улучшение грунтовых дорог добавками песка, гравий-
ного материала, а также устройство основании из гра-
вийных материалов ....................................
Устройство песчаниго подстилающего слоя...............
Укрепление грунтов;
1 битумом...........................................
цементом........................................
Устройство щебеночных и гравийных оснований и покры-
тий:
при толщине 10 см...............................
при толщине 15 „................................
при толщине 25 „................................
Устройство мостовых из колотого камня..................
Устройство поверхностных обработок................ .
Пропитка покрытий вяжущими материалам!).'
облегченная ....................................
глубокая ............................ ..........
Устройство черных щебеночных покрытий:
методом смешения на дороге ..........................
методом смешения в установке....................
Устройство асфальтобетонных покрытий;
из крупнозернистого материала . .....................
из средне- и мелкозернистого материала..........
из холодного асфальтобетона .................
из грунтасфальта................................
Устройство цементобетонных покрытия;
толщиной 14—15 см....................................
толщиной 24 см..................................
основании ......................................
Коэффициент
Р
1,31
1,23
1,05
1,75
1,40
1,.36
1,32
1,87
1,30
1,38
1,35
1,33
1,30
1,28
1,27
1,23
1,32
1,35
1,30
1,22
Примечания: 1. При перевозке материалов автотранспортом
свыше 25 км. вводить коэффициент 0,97.
2. При перевозке материалов по железной дороге на расстояние ^до
200—300 км необходимо значение Р принимать с коэффициентом 0,97 и
на расстояние 300—1000 км соответственно 0,95.
to
co
Отпускные цены на местные материалы
(по расценкам сборника № 17 ЕРЕР)
7Л а те риал Изме- ритель ОбъвхМ- ный вес, Цена по территориальным районам, руб,
Камень лг> 1,7 1 — — — ~6, 9’ AL JL 4 5 ю 13 u is ig п 19 20 1,84 1>2° 4'30 о,9о 2,98 2,71 2,51 1,89 2,00 1,96 2,27
Щебень рядовой Щебснь фракциони- рованный и клпнец Ка дю иная мелочь 5— 15 мм и » я 1,6 1,45 1,45 ^А-11^.12» 18 3 4 5_ 10 13 14 15 16 17 19 20 - 2,37 2-30 2,57 2,0 3,87 3,75 3,28 3,03 1,30 2,58 3,03 ЬАА.А.]2’ ]8 AL 3 4 5 10 13 14 15 16 17 19 20 2,8х. 2,31 6,60 2,о0 2,82 2,60 4,25 4,12 3,61 ,3,36 1,43 2,95 3,33 1, 6, 9, 1Е, 12, 18 _J2_ 3 4 5 10 13 14 15 16 17 19 20 2,9о 2,42 6,90 2,о0 2,95 2,70 4,45 4,31 3,77 3,51 1,50 3,08 3,48
Каменная мелочь и клинец для поверх- ностной обработки 1,45 ~6, 9; П’ 12, L AL AL 4 L ‘° ]3 14 15 16 17 19 20 3,65 2,42 6,90 2,50 З.ь5 2,70 4,45 4,31 3,77 3,51 1,50 3,82 4,18
Гравий рядовой 1,6 —L ^А_§ AL __4. 5 6 9_ JO 11 19 13 14^J5_ 16 17 18 19 20 ~,й! 1,39 1,60 1,47 2,28 1,48 1,44 1,о4 1,38 1,43 1,64 1,58 1,40 1,19 0,60 1,43 1,52 1,65
Гравийный материал
до 75 мм
Гравий фракциони-
рованный
Гравийная оптималь-
ная смесь
Песок для дорож-
ных одежд
Битум нефтяной до-
рожный (вязкий)
Битум нефтяной до-
рожный (жидкий)
Портландцемент:
М 200
М 300
М 400
М 500
Минеральный поро-
шок
Асфальт холод-
ный
S и 1,75
1 J5
W
п 1,8
т
м
ль1 1,5
т
т
т
1 2 3 4 5 6 7, 8 9 Ю 11 12' 13 14 15 16, 17 18 19 20
0?48 0/ЙОб 0?59 (\23 0,52 0,69 0,50 0.40 0,62 0,740,57 0,60 0,37 0,32 0,64 0,46 0,63
1, 2> 4, 6—9, 11, 12, 18 3 5, 20 10 13 14 15 16 17 18
' 1,59 1J34 1,90 1,15 1,91 1,81 1,61 1,37 0,60 1,75
1, 9, 11, 12, 18, 19 Ю 13 14_ 15 16 17 20
1,23 1,00 1,66 1,58 1,40 1,20 0,60 1,53
1, 6—12, 18, 19 2 3 4 5, 15 13 14 16 17 20
0,40 0,39 0,50 0,45 0,51 0,62 0,47 0,55 0,60 0,47
1, 3, 6, И, 16 2, 5, 14, 15
23,0 26,0
1, 3, 6, И, 16 2, 5, 14, 15
22,0 25,0
4, 7, 13 8—10 12, 17 18___19 20
~ 22,4 21,0 22,5 28,1 31,0 35,5
4, 7, 13 8—10 12, 17 13___19 20
21,4~ 20,0 21,5 26,1 28,0 31,9
1,3,4,7,9,10 2,6,8,11,12 5,13,14,15,16,17,18 19,20
8,80 9,90 10,60 12,20
11,10 13,80 12,90 14,50
12,70 15,40 14,50 16,10
1 4,30 15.40 16,10 17,70
1—1 ! 6—20 5
4,70 14,50
1—20
5,80
Примечания: 1, В числителе дан номер территориального района, в знаменателе - отпускные цены на еди-
"'"% Отпуск'не №»“ "» материалы "Р""«™ Франкц-каръер за исключением цен на битум и цемент, который
J2 для всех районов принят франко-вагон станция назначения.
Тарифы на железнодорожные перевозки при повагонной отправке
_______________ (в руб, за 1 т груза)
Материал Расстояние перевозки, ягдг
48—510 5П— 800 801—1100 1101—1400 1401—2000 2001—а ко
Битум 2,2 2,4 3,2 4,3 5 6 7,6
Цемент Щебень, песок, 3,0 3,2 '1,3 5,6 8,7 13,8
камень, гравий 3,8 г 4,5 7,8 11,4 14,9 22,1
П рилржение 12
Тарифы на автомобильные перевозки
_____(за 1 т груза I-го класса) _
Расстояние перевозки, км Цена за перевозку, руб. Расстояние перевозки, км Цена за перевозку,
1 0,25 17 1,04
2 0,30 18 1,08
3 0,35 19 1,12
4- 0,40 20 1,16
а 0,45 21—25 1,25
6 0,50 26—30 1,45
7 0*55 31—35 1,65
<8 0,60 36—40 1,85
9 0,65 41 —45 2,03
10 0,70 46—50 2,20
И 0,75 51—60 2,45
12 0,80 61—70 2,70
13 0,85 71—80 2,95
14 0,90 81—90 3,20'
15 0,95 91 — 100 3,40
16 1,00
За каждый километр свыше 100 км добавляется 3,4 коп. за 1 там
П риложение 13
Сметные цены на погрузочно-разгрузочные работы
(в руб, за 1 т груза)
Материал Железнодорожные перевозки Автомобильные перевозки
Погрузка Разгрузка Погрузка Разгрузка
Битум 4,00 1,76 1 -35
Гравий 0,14 0,21 0,12 ♦ 0,15
Известь 0,37 0,37 0,32 0,30
Камень 0,32 0,59 0,16 0,40
Песок 0,16 0,15 0,14 0,15
Щебень 0,16 0,20 0,15 0,15
Цемент 0,74 0,64 0,36
Минеральный порошок 0,54 0,61 0,54 0,40
Асфальтобетон, цементобетон, чер-
ный щебень 1 * 1 0,20
Таблицы для подсчета земляных работ
/Л, Объем ня 100 лог. Jf, J£a Т/i Ч/72ф л; Объем пэ 100 пог. лг, JC3 771 + 1 Объем на 100 лог, лг, 7Л+7/3# л Объем на 100 пог. лс, ха
Объем 100 пог. м насыпи при ширине полотна 12,0 я,
откосах 1:3 и высоте от 0 до I я
0,00 0 0,54 346 1,05 . 713 1,59 1144
03 18 57 366 08 . ' 736 62 1169
Об 36 11 758
09 55 0,60 387 . 14 782 1,65 1194
12 73 63 407 17 805 С8 1220
66 429 i 71 1245
0,15 92 i 69 450 1,20 828 74 1271
18 ИО ; 72 471 23 851 77 1297
21 129 I 26 875
24 148 1 0,75 492 29 899 ’ 1,80 1323
О у 167 78 514 32 923 83 1349
81 535 86 1376
0,30 . 187 84 557 1,35 947 89 1402
33 206 ; 87 579 38 971 92 1428
36 226 ; 41 995
39 245 0,90 501 я. 1020 1,95 1455
42 265 93 623 47 .1044 98 1479
1 96 645 2,00 1509
0,45 285 99 667 1,50 1069
48 305 1 1,02 690 53 . 1094
51 325 1 56 ' 1118
Объем 1С0 пог. я насыпи при ширине полотна 12,0 я,
откосах 1 : 1,5 и высоте от 0 до 8 я
0,00 0 0,60 374 1,20 . 774 ’ 1,80 1202
03 18 G3 393 23 795 83 1224
06 36 66 412 26 816 86 1246
09 54 69 432 29 836 89 1268
12 72 72 451 32 857 92 1290
0,15 91 0,75 471 1,35 879 1,95 1313
18 109 78 491 38 899 S8 1335
21 128 81 511 . 41 921 2,01 1357
24 146 84 530 44 942 04 1380
27 165 87 550 . 47 963 07 1403
0.30 183 0,90 570 1,50 984 2,10 1425
33 202 93 590 5,3 ' 1(106 13 1448
36 221 96 611 56 1027 16 1471
39 240 99 631 59 1049 19 1494
42 259 1,02 651 62 1070 22 1517
0,45 278 1,05 671 1,65 1092 2,25 1540
48 297 08 692 68 1114 28 1563
51 316 И 712 71 1136 31 1586
54 335 14 733 74 1158 34 1609
57 354 17 753 77 1179 37 1633
17. Ми тип Н. А, Таблицы для подсчета объемов земляного полотна
автомобильных дорог. М., Изд-во «Транспорт», 1967.
18. Митурский С. Н. Строительные расходы на автодорожном тран-
спорте. М., Автотрансиздат, 1963.
19. Ройзман А. С. Пособие по курсовому проектированию автомобиль-
ных дорог (издание второе). ДА., Автотрансиздат, 1962.
20. Ройзман А. С. Методическое руководство по курсовому проекти-
рованию. Изд. Республиканского заочного автодорожного техникума,
Киев, 1962.
21. Справочник инженера-дорожника. Том «Проектирование автомобильных
дорог» под ред. проф. А. К. Бируля, М., Автотрансиздат, 1958.
22. Справочное пособие начальникам изыскательских партии, М., Авто-
трансиздат, 1962.
23. Строительные нормы и правила. Автомобильные дороги общей сети
Союза ССР. Нормы проектирования СНиП П-Д.5-62. М., Стройиздат, 1964.
24. Технические указания по проектированию пересечений и примыканий
автомобильных дорог. ВСН 103-64, М., 1964.
25. Технические условии проектирования железнодорожных, автодорожных
и городских мостов и труб. СН 200-62, МЛ, Трансжелдориздат, 1962.
26. Типовые проекты сооружений на автомобильных дорогах. Выв. 14, /VI.,
Автотрансиздат, 1959.
27. Щербакова Р. Н. Определение строительной стоимости дорожных
одежд. Омск, изд. СибАДИ, 1963.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие ............ -..................................... 3
1. Исходные данные проектирования дорог ...................... 5
Состав проектного задания................................... Г)
Природные условия ............................................ 7
Экономическая характеристика района проложения трассы .... 9
Установление категории и технических показателей дороги ... . И
И. Проектирование плана трассы ............................... 12
Выбор направления дороги по карте в горизонталях...........'. 12
Установление величины радиусов кривых и их элементов..........Hi
Переходные кривые и виражи...................................17
Сопряженные кривые...........................................18
Разбивка пикетажа . .........................................20
Описание вариантов трассы ................................... 21
Порядок расчета и разбивки круговой и переходной кривых ... 25
Оформление плана трассы .....................................30
Определение высотных отметок но горизонталям..................31
Вычерчивание продольного профиля.............................34
Нанесение грунтового профиля ................................35
111. Гидравлические расчеты отверстий искусственных сооружений
через водотоки ................................................37
Анализ пониженных мест трассы.................................37
Определение максимального расхода от ливневых вод............38
Определение максимального расхода от снегового стока .........47
Определение расчетного расхода при аккумуляции воды перед со-
оружением .................................................. 49
Определение расчетного расхода и отверстия сооружения через
pL Каменку ..................................................51
Выбор тина сооружения.........................................53
Определение бытовом глубины в нестесненном русле водотока ... 55
Установление схемы протекания воды под. мостом................61
Определение величины отверстия моста........................ 64
Уточнение расчетных данных ...................................66
Назначение высоты насыпи л моста..............................66
Cro,
f
Расчет отверстии водопропускных труб.......................... 71
Особенности расчета отверстий мостов через большой водоток ... 81
Укрепление откосов и русел искусственных сооружений........... 89
IV. Проектирование продольного профиля.......................... 93
Исходные данные для нанесения проектной линии................. 93
Определение величины рекомендуемой рабочей отметки............ 96
Проектная линия в разных условиях рельефа .................... 98
Проектная линия на пересечении водотоков......................102'
Проектирование вертикальных кривых ......................... 104
Исходные данные к примеру нанесения проектной линии ..... 109'
Пример нанесения проектной липни по обертывающей..............ПО
Пример нанесения проектной линии по секущей...................Ill
Примеры нанесения проектной липин с вписыванием вертикальной
кривой ......................................................113
Вычисление элементов вертикальной кривой с использованием таб-
лиц [2] .....................................................115
Пример нанесения проектной линии при подзорном профиле .... 121
Краткое описание проектной линии ............................. 122
Оформление продольного профиля..........................123
V. Проектирование водоотвода...................................128
Продольный водоотвод — кюветы, кювет-резервы, нагорные канавы 129
Поперечный водоотвод-—канавы, поглощающие колодцы, испари-
тельные бассейны.............................................133
Водоподводящне лотки, перепады, быстротоки, водобойные колодцы 135-
VI. Проектирование земляного полотна в поперечном профиле и
определение объемов земляных работ..................... 140
Земляное полотно..............................................141
Укрепление откосов земляного полотна ............. ........... 148
Определение объемов земляных работ......................150-
VII. Сравнение вариантов дороги..................................156
VIH, Конструирование дорожной одежды....................... 160
Выбор типа дорожной одежды..............................160
Расчет толщины дорожной одежды..........................161
Техиико-экоиомпческое обоснование вариантов дорожной одежды 176-
Прнмер экономического сравнения вариантов дорожной одежды . . ШУ
Определение расхода строительных материалов................ . 181
Определение ориентировочной стоимости дорожной одежды ..... 186
IX. Обстановка и принадлежности дороги....................... , 189
Пересечения и примыкания дорог.................................190
Переходно-скоростные полосы проезжей части . ..............191
Декоративное и снегозащитное озеленение........................193
Дорожные знаки ................................................194
Ограждения ....................................................195>
X. Составление сводной ведомости объемов работ..................195
XI. Методические указания по выполнению курсового проекта в тех-
никумах ......................................................... 197
Приложения;
Приложение 1. Примерный текст задания на курсовой проект . . 202
Приложение 2. Пример заполнения бланка расчета отверстия ма-
лого моста ................................................ 203
Приложение 3. Пример заполнения бланка расчета отверстия
трубы .....................................................209
Приложение 4. Сводная таблица функции частных координат
(/ и h) точек окружностей радиусом /?= 1000-^20 000 м для увяз-
ки вертикальных кривых.....................................212
Приложение 5. Ориентировочная стоимость 1 кл дорожной одежды 215
Приложение 6. Ориентировочная стоимость 1 пог. м постоянного
среднего моста . . .................................... 215
Приложение 7. Ежегодные отчисления на восстановление и пере-
устройство дорожной одежды на I км дороги..................216
Приложение 8. Ежегодные дорожно-эксплуатационные расходы
на 1 км дороги . ..........................................216
Приложение 9. Коэффициент перехода от стоимости материалов
к общей стоимости устройства дорожной одежды ...... . 217
Приложение 10. Отпускные цены на местные материалы...........218
Приложение 11. Тарифы ла железнодорожные перевозки при вагон-
ной отправке . ............................................220
Приложение 12. Тарифы на автомобильные перевозки..............220
Приложение 13. Сметные цепы на погрузо-разгрузочные работы . , 220
Приложение 14. Таблицы для подсчета земляных работ...........221
Приложение 15. Призматоидальиые поправки на 100 пог. м насыпи
или выемки с откосами 1:1.5 при разности отметок —/7,
от 1,0 д;> 7 м . . -.........................................233
Литература .............................................. 235