Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Северо-Кавказский государственный технический университет»

Методические указания

к практическим работам по дисциплине

«Транспортно-эксплуатационные качества дорог и городских улиц»

для студентов специальности

190601.65 «Автомобили и автомобильное хозяйство»

Ставрополь

2011

М етодические указания к практическим работам по дисциплине «Транспортно-эксплуатационные качества дорог и городских улиц» предназначены для студентов специальности 190601.65 «Автомобили и автомобильное хозяйство» и составлены в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и основной образовательной программы подготовки.

Составители: к. э. н., доцент Павленко В. М.

ст. преподаватель Яксанов О. В.

Рецензент: к. т. н., доцент Бабич А. Г.

СОДЕРЖАНИЕ

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 1. Описание экономической характеристики и природных условий района проектирования ……	4
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 2. Установление технической категории дороги и назначение расчетной скорости движения автомобилей….................................................................................................	11
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 3. Обоснование продольных уклонов дороги для смешанного транспортного потока….................................	16
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 4. Определение минимальных расстояний видимости…………………………………………………..	23
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 5. Определение минимальных радиусов кривых в плане и продольном профиле……………………………….	28
ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………..	35

Практическая работа 1 описание экономической характеристики и природных условий района проектирования Теоретическая часть

1. Экономическая характеристика

Экономическая характеристика района проложения трассы включает в себя: краткую характеристику развития народного хозяйства района тяготения; развитие транспорта и дорожной сети на рассматриваемой территории; обоснование роли проектируемого участка автомобильной дороги в общей работе сети дорог района.

Указанные сведения принимаются по энциклопедиям [9, 10].

2. Природные условия

Природные условия существенно влияют на выбор направления, дороги и конструкцию отдельных ее элементов. Природные условия определяют число, размеры и конструкцию дорожных сооружений, влияют на объемы дорожно-транспортных работ и общую стоимость дороги. К местным природным (геофизическим) условиям, оказывающим влияние на проектирование, строительство и эксплуатацию автомобильных дорог, относятся: климат, рельеф, растительность и почвы, инженерно-геологические, грунтовые, гидрологические и гидрогеологические условия. Все эти факторы находятся во взаимосвязи друг с другом, ослабляя или усиливая их действие.

Климатические условия особенно большое влияние климатические условия оказывают на условия эксплуатации дорог, а также на количество и режим поверхностных вод, высоту стояния подземных вод, количество, интенсивность и форму атмосферных осадков, водно-тепловой режим земляного полотна, продолжительность строительного сезона.

Климатические условия характеризуются амплитудой и быстротой колебания температуры, максимумами и минимумами температуры, осадками и испарением, направлением и скоростью ветров (рисунок 1.1), мощностью снегового покрова, глубиной промерзания, числом дней в году с метелями, гололедом, оттепелями, туманами и т. д. Все перечисленные данные принимаются по климатическим справочникам, энциклопедиям и СНиПам [9 – 10]. По климатическим условиям территория РФ делится на пять дорожно-климатических зон (Приложение А).

Рисунок 1.1 – Роза ветров: изменение динамики направления ветра в январе и в июле. Цифры на графике показывают долю ветреных дней, % общего числа ветреных дней за период

Для сопоставления климатических условий района проложения дороги в отдельные периоды года строят график климатических характеристик (рисунок 1.2), на котором отмечают годовое изменение температуры, количество выпадающих осадков, глубину промерзания и высоту снегового покрова и другие характеристики, которые могут оказаться полезными при конструировании элементов дороги и при организации строительства.

Рельеф местности определяет величину применяемых при выборе трассы продольных уклонов, обусловливает необходимость обхода возвышенных или пониженных мест, развитие линии по склону. От рельефа зависит количество воды, поступающей к трубам и малым мостам. От экспозиции выбранного для трассы склона зависит водно-тепловой режим земляного полотна. Особенности рельефа сказываются на выборе способов производства земляных работ и месторасположении вариантов трассы. В процессе эксплуатации дороги условия рельефа отражаются на стоимости автомобильных перевозок.

Рисунок 1.2 – График климатических характеристик района проложения дороги: 1 – осадки дождевые; 2 – осадки снеговые; 3 – периоды распутицы на грунтовых дорогах; 4 – температура; 5 продолжительность светового периода дня; 6 – высота снегового покрова; 7 – глубина промерзания; 8 – период производства земляных работ и устройства оснований; 9 – постройка малых мостов и труб; 10 – постройка асфальтобетонных покрытий; 11 – постройка облегченных усовершенствованных покрытий; 12 – постройка цементобетонных покрытий; 13 – разработка притрассовых карьеров.

Изучением и описанием форм земной поверхности занимается специальная наука – геоморфология.

Основные элементы рельефа можно классифицировать следующим образом:

– равнины – участки суши со слабо расчлененным рельефом, отличающиеся сравнительно малыми колебаниями относительных, высот отдельных точек. При общей ровности поверхности, в отдельных местах возможны местные повышения или понижения (холмы, котловины, овраги и балки);

– холмы – возвышенности, не превышающие 200 м над уровнем их подошвы, плавно переходящие в равнину;

– горы – более высокие возвышенности, обладающие резко очерченной подошвой. Переходя одна в другую горные возвышенности вытянутой формы образуют горные хребты;

Применительно к проектированию дорог могут быть выделены пять категорий рельефа по сложности трассирования (таблица 1.1).

Таблица 1.1 – Классификация рельефа по сложности трассирования

Категория сложности	Наименование рельефа	Характеристика рельефа
1	Равнинный	Равнинный с широкими водоразделами, пологими склонами речных долин
2	Слабохолмистый	Местность с отдельными невысокими холмами и котловинами, пологими водоразделами, расчлененная редкими оврагами и балками
3	Сильно пересеченный	Сильно холмистая местность с пересеченным рельефом, узкими извилистыми водоразделами и большим числом лощин и оврагов. Предгорья и нижние части склонов го. Места с густо расположенными сопками
4	Гористый	Склоны гор и предгорий с сильно расчлененным рельефом, узкими ущельями и долинами горных рек, большой крутизной склонов и русел водотоков
5	Горный	Чередующиеся хребты, извилистые горные ущелья с очень крутыми обрывистыми, сильно изрезанными горными склонами. Перевальные участки гонных хребтов

Почвенно-грунтовые условия также учитываются при выборе направления трассы. Почва или растительный слой грунта оценивается с точки зрения использования его для укрепления откосов земляного полотна и восстановления (рекультивации) нарушенных в процессе строительства земель. Заболоченные и засоленные участки местности, участки с сыпучими песками обычно обходятся, если это не вызывает значительного удлинения трассы.

От вида грунта зависят величина возвышения бровки земляного полотна и глубина водоотводных канав. При проектировании конструкции дорожной одежды учитывается модуль упругости грунта. От вида грунта зависят трудность его разработки в процессе строительства, условия пучинообразования и размыва водой откосов земляного полотна и водоотводных сооружений. Грунты являются материалом для постройки земляного полотна и влияют на установление формы и размеров земляного, полотна.

В таблице 1.2 приведены основные показатели этих грунтов по данным лабораторных проб и характеристики их теплопроводности, необходимые для расчета морозозащитных противопучинных слоев дорожной конструкции.

Таблица 1.2 – Основные показатели грунтов

Показатели	Пески мелко-зернистые пылеватые	Пески средне- и разно-зернистые	Глины мягко-пластичные	Суглинки легкие пылеватые
Плотность γ, т/м^3	1,50	1,60	1,68	1,55
Естественная влажность W, %	20	20	26,2	27,3
Угол внутреннего трения φ, град	27	32	17	19
Сцепление с, МПа	-	-	0,015	0,018
Коэффициент фильтрации К1, м/сут	4,1-4,8	8,6-10,0	-	-
Температура льдообразования tл, °С	0,6	0,4	1,6	0,8
Коэффициент теплопроводности мерзлого грунта λ, Вт/(м∙°С)	2,76	3,16	2,79	2,20

Растительность. Отдельные виды растительности встречаются только при определенных сочетаниях местных условий, что используется при проектировании дорог, например при дешифрировании аэрофотоснимков.

Древесно-кустарниковая растительность, встречающаяся в районе проложения трассы, оценивается прежде всего с точки зрения пригодности для строительных целей, а также применения для снегозащитного и декоративного озеленения.

Инженерно-геологические условия района проложения трассы обусловливают геологическое строение местности, степень устойчивости горных пород в основании и вблизи земляного полотна, образование угрожающих полотну оползней, осыпей, обвалов, степень трудности разработки грунтов для постройки дороги, наличие или отсутствие местных дорожно-строительных материалов (камня, песка, гравия), которым следует отдавать предпочтение перед привозными материалами.

Гидрологические и гидрогеологические условия характеризуются количеством выпадающих осадков, условиями стока и испарения воды, толщиной снегового покрова и интенсивностью весеннего таяния, глубиной залегания грунтовых вод и особенностями их режимов, режимов рек и ручьев.

Гидрологические условия (условия увлажнения поверхностными водами) определяют количество и величину водопропускных сооружений, систему и конструкцию водоотводных сооружений, влияют на форму и размеры земляного полотна.

Гидрогеологические условия (условия увлажнения грунтовыми подами) определяют количество и размеры дренажных сооружений.