Справочник содержит необходимые сведения по организации и технологии проектно-изыскательских работ — по экономическим, топографо-геодезическим, инженерно-геологическим, инженерно-гидрометеорологическим изысканиям и основным методам проектирования автомобильных дорог и сооружений на них. Впервые в справочник включен специальный раздел, посвященный автоматизированному проектированию автомобильных дорог на уровне отечественной системы САПР-АД. Справочник не заменяет технических условий, строительных норм и ведомственных нормативных документов. Цель его издания — помочь инженерам и техникам в разработке проектов с использованием современной технологии и методов проектирования автомобильных дорог. Справочник предназначен для инженеров и техников, занятых изысканиями и проектированием автомобильных дорог. Он может быть использован и студентами старших курсов автомобильно-дорожных институтов и факультетов.

Справочник инженера-дорожника подготовили: д-р техн. наук Г.А. Федотов — гл 1 (кроме п. 12), 7, 8, п. 9 1—9 3, гл. 10, п 16.4, 16.5, 16.7, 16.8, п 24.3, 24.4, гл 27; канд. техн. наук М.А. Григорьев — п. 1.2, гл 2, 22, 23 п 24.1, 24.2; д-р техн. наук В.И. Федоров — гл 3 и 5; инж. В.Т. Корнюхов и инж А.А. Лучшев — гл 4; инж. В.С. Смирнов — гл 6, д-р техн. наук В.Ф. Бабков — п. 9.4—9.9, гл 21; д-р техн. наук В.Д. Казарновский — гл. 11; канд. техн. наук Ю.М. Яковлев — гл 12; канд. техн. наук В.К. Апестин — гл. 13; д-р техн. наук И.А. Медников — гл. 14; проф О.В. Андреев — гл 15, и 16.1 — 16.3, 16.6, 16.9; канд. техн. наук В.А. Федотов — гл 17, 28, 29; канд. техн. наук В.П. Залуга — гл. 18; инж В.И. Хорольский — гл. 19; канд. техн. наук В.И. Пуркин — гл 20 и 30; канд. техн. наук Б.М. Наумов — гл 25, 26.

Предисловие

Раздел первый. Обоснование проектных решений

Глава 1. Классификация и нормы проектирования автомобильных дорог
1.1. Классификация автомобильных дорог
1.2. Нормы проектирования
1.3. Расчетные скорости, нагрузки и габаритные размеры подвижного состава
1.4. Мероприятия по охране окружающей среды

Глава 2. Организация проектирования автомобильных дорог
2.1. Стадии проектирования
2.2. Организация проектно-изыскательских работ
2.3. Типовые технологические схемы выполнения проектно-изыскательских работ
2.4. Согласование проектных решений
2.6. Состав проектной документации
2.6. Оформление проектной документации

Глава 3. Современная технология изыскательских работ
3.1. Особенности изысканий автомобильных дорог
3.2. Номенклатура карт
3.3. Современное изыскательское измерительное оборудование
3.4. Обоснование зоны варьирования конкурирующих вариантов трассы
3.5. Цифровое и математическое моделирование рельефа, ситуации и геологического строения местности
3.6. Методы построения цифровых моделей местности

Глава 4. Экономическое обоснование строительства автомобильных дорог
4.1. Схема развития сети автомобильных дорог
4.2. Технико-экономическое обоснование
4.3. Проект строительства

Глава 5. Топографо-геодезическое обоснование проектов
5.1. Геодезические опорные сети
5.2. Планово-высотное обоснование аэроизысканий
5.3. Съемка топографических планов и построение цифровых моделей местности, Оформление результатов изысканий
5.4. Вынос трассы автомобильных дорог в натуру

Глава 6. Инженерно-геологическое обоснование проектов
6.1. Современные технические средства, применяемые при инженерно-геологических изысканиях
6.2. Инженерно-геологические изыскания на полосе варьирования при выборе оптимального варианта трассы
6.3. Инженерно-геологические изыскания по выбранному варианту трассы
6.4. Изыскания под отдельные транспортные сооружения н на участках со сложными условиями
6.5. Поиски и разведка строительных материалов для дорожной одежды и грунтов для земляного полотна
6.6. Лабораторные испытания и полевые методы исследования физико-механических свойств грунтов и материалов
6.7. Камеральная обработка и представляемые материалы

Глава 7. Инженерно-гидрометеорологическое обоснование проектов
7.1. Состав инженерно-гидрометеорологических обоснований проектов
7.2. Состав и технология инженерно-гидрометеорологических изысканий 
7.3. Морфометрические работы
7.4. Гидрометрические работы
7.5. Методика гидрологических расчетов

Раздел второй. Основные проектные работы

Глава 8. Обоснование требований к геометрическим элементам автомобильных дорог
8.1. Элементы плана автомобильных дорог
8.2. Элементы поперечных профилей
8.3. Элементы продольного профиля
8.4. Ширина проезжей части и земляного полотна
8.5. Остановочные, укрепленные полосы и бордюры
8.6. Поперечные уклоны элементов дороги
8.7. Нормы проектирования плана и продольного профиля
8.8. Переходные кривые
8.9. Виражи
8.10. Уширение проезжей части на кривых
8.11. Серпантины
8.12. Мосты и трубы
8.13. Тоннели

Глава 9. План автомобильных дорог. Принципы ландшафтного проектирования
9.1. Выбор направлении трассы
9.2. Элементы клотоидной трассы
9.3. Принципы трассировании
9.4. Цели и задачи ландшафтного проектирования
9.6. Согласование элементов трассы с ландшафтом
9.6. Особенности проложения трассы в характерных ландшафтах
9.7. Согласование земляного полотна с ландшафтом
9.8. Правила обеспечения пространственной плавности и ясности трассы
9.9. Использование перспективных изображений моделей для контроля плавности трассы

Глава 10. Проектирование продольного профиля автомобильных дорог
10.1. Принципы проектирования продольного профиля
10.2. Критерии оптимальности
10.3. Техника проектирования продольного профиля без применения ЭВМ

Глава 11. Проектирование земляного полотна
11.1. Элементы земляного полотна и общие требования к земляному полотну
11.2. Грунты для сооружения земляного полотна
11.3. Природные условия, учитываемые при проектировании земляного полотна
11.4. Учет водно-теплового режима при проектировании верхней части земляного полотна 
11.5. Поперечные профили земляного полотна в обычных условиях
11.6. Проектирование насыпей на слабых основаниях
11.7. Проверка устойчивости откосов при проектировании высоких насыпей и глубоких выемок
11.8. Земляное полотно на склонах

Глава 12. Проектирование нежестких дорожных одежд
12.1. Общие сведения о дорожных одеждах
12.2. Принципы проектирования нежестких дорожных одежд
12.3. Расчет нежестких дорожных одежд по допускаемому упругому прогибу
12.4. Расчет дорожных одежд по сдвигу в подстилающем грунте и малосвязных материалах конструктивных слоев. Расчет асфальтобетонных слоев по сдвигу
12.5. Расчет конструктивных слоев из монолитных материалов на растягивающие напряжения при изгибе
12.6. Расчет морозоустойчивости и осушения верха земляного полотна и дорожной одежды
12.7. Расчетные характеристики грунтов и материалов слоев дорожных одежд нежесткого типа
12.8. Проектирование усиления дорожных одежд нежесткого типа на существующих дорогах

Глава 13. Конструкции и основные положения расчета жестких дорожных одежд
13.1. Область применения. Основные виды покрытий
13.2. Общие требования к жестким дорожным одеждам, Основные принципы конструирования
13.3. Конструирование бетонных покрытий
13.4. Основные положения расчета цементобетонных покрытий по условию трещиностойкости

Глава 14. Особенности расчета жестких дорожных одежд
14.1. Напряжения в цементобетонном покрытии от внешней нагрузки
14.2. Определение разрушающей нагрузки для плит цементобетонного покрытия
14.3. Определение напряжений в цементобетонном покрытии по прогибам, измеренным в натуре
14.4. Определение эквивалентного модуля упругости и коэффициента поперечной деформации многослойного основания под жестким дорожным покрытием 
14.5. Температурные напряжения
14.6. Устойчивость плит бетонных дорожных покрытий при повышении температуры
14.7. Прочность при усилении жестких покрытий
14.8. Устойчивость против выпирания асфальтобетонного слоя на цементобетонном основании
14.9. Устойчивость положения плиты со свободными краями при нагрузке от транспортных средств

Глава 15. Проектирование поверхностного и подземного дорожного водоотвода
15.1. Система поверхностного и подземного дорожного водоотвода
15.2. Нормы допускаемых скоростей течения воды
15.3. Определение объемов и расходов ливневых и талых вод с малых водосборов
15.4. Гидравлический расчет дорожных канав
15.5. Гидравлический расчет отверстий малых мостов и труб
15.6. Косогорные сооружения поверхностного водоотвода
15.7. Укрепление русел за сооружениями
15.8. Расчет дренажа

Глава 16. Проектирование мостовых переходов
16.1. Основные сведения о проектировании переходов через большие водотоки
16.2. Морфометрические расчеты
16.3. Прогноз природных деформаций русел
16.4. Расчет срезок пойменных берегов подмостовых русел и отверстий мостов
16.5. Расчет общего размыва
16.6. Расчет местного размыва у опор мостов
16.7. Расчет подпора на мостовых переходах
16.8. Расчет размывов коммуникаций у мостовых переходов
16.9. Проектирование подходов, регуляционных и укрепительных сооружений

Глава 17. Пересечения и примыкания автомобильных дорог
17.1. Общие положения и требования по проектированию пересечений и примыканий дорог в одном уровне
17.2. Пересечения и примыкания дорог в разных уровнях
17.3. Схемы транспортных развязок как комбинации соединительных рамп между пересекающимися дорогами
17.4. Учет факторов, влияющих на безопасность движения
17.5. Технико-экономическая оценка проектных решений транспортных развязок
17.6. Пересечения автомобильных дорог с железными дорогами

Глава 18. Инженерное обустройство автомобильных дорог
18.1. Обслуживание дорожного движения
18.2. Дорожные знаки
18.3. Дорожная разметка
18.4. Направляющие устройства
18.5. Дорожные ограждения
18.6. Освещение автомобильных дорог
18.7. Составление схемы обстановки дороги

Глава 19. Проектирование Организации строительства
19.1. Цели и задачи проекта организации строительства
19.2. Строительный генеральный план
19.3. Календарный план строительства
19.4. Механизация дорожного строительства
19.5. Машины для земляных работ
19.6. Машины для уплотнения грунтов и материалов дорожных одежд
19.7. Определение потребности в основных строительных машинах, транспортных средствах и трудовых ресурсах

Глава 20. Оценка проектных решений при проектировании автомобильных дорог
20.1. Система показателей для оценки проектных решений
20.2. Определение пропускной способности дороги и коэффициента загрузки движением
20.3. Расчет средней скорости движения транспортного потока
20.4. Расчет максимальной скорости движения одиночного автомобиля
20.5. Определение степени загрязнения придорожной полосы соединениями свинца

Глава 21. Оценка безопасности движения при проектировании дорог и их реконструкции
21.1. Влияние дорожных условий на безопасность движения
21.2. Оценки относительной опасности участков дороги и выявление опасных мест методом коэффициентов аварийности
21.3. Выявление опасных мест методом коэффициентов безопасности
21.4. Оценка обеспеченности безопасности движения на пересечениях в одном уровне
21.5. Оценка безопасности движения на пересечениях в разных уровнях

Раздел третий. Автоматизированное проектирование автомобильных дорог

Глава 22. Структура и функционирование САПР-АД
22.1. Принципы создания и функционирования САПР-АД
22.2. Структура САПР-АД
22.3. Характеристика обеспечения подсистем

Глава 23. Автоматизированное проектирование плана автомобильных дорог
23.1. Метод «опорных элементов»
23.2. Метод «аппроксимации последовательности точек»

Глава 24. Автоматизированное проектирование продольного профиля автомобильных дорог
24.1. Метод «опорных точек» 
24.2. Метод «проекции градиента»
24.3. Метод «граничных итераций»
24.4. Исходная информация и результаты расчета по программе «Пола-2»

Глава 25. Автоматизированное проектирование оптимальных дорожных одежд нежесткого типа
25.1. Оптимизационный метод проектирования дорожных одежд нежесткого типа
25.2. Технология автоматизированного проектирования дорожных одежд

Глава 26. Автоматизированное проектирование малых водопропускных сооружений
26.1. Структура и функциональная взаимосвязь программного и информационного обеспечения ТЛП-3
26.2. Постановка задач об автоматизированном проектировании оптимальных водопропускных труб
26.3. Критерий оптимальности и математическая модель оптимизационной задачи
26.4. Комплексный автоматизированный метод проектирования оптимальных водопропускных труб
26.5. Технология автоматизированного проектирования водопропускных труб

Глава 27. Автоматизированное проектирование мостовых переходов
27.1. Принципы автоматизированного проектирования мостовых переходов
27.2. Универсальный метод расчета гидрологических характеристик
27.3. Исходная информация и результаты расчета по программе «Гима-2»
27.4. Комплексный расчет деформаций русел и свободной поверхности потока на мостовых переходах
27.5. Исходная информация и результаты расчета по программе «Гидрам-3»
27.6. Детальный расчет уширений русел на мостовых переходах
27.7. Исходная информация и результаты расчета по программе «Рур-1»

Глава 28. Автоматизированное проектирование пересечений и примыканий автомобильных дорог в разных уровнях
28.1. Общие задачи расчета соединительных рамп в плане
28.2. Соединительные рампы с одним центром постоянной кривизны
28.3. Левоповоротные рампы в виде петли с несколькими центрами постоянной кривизны
28.4. Правоповоротные рампы с двумя и тремя центрами постоянной кривизны

Глава 29. Проектирование участков ответвлений и примыканий и продольного профиля на соединительных рампах
29.1. Переходные кривые на сопряженных с дорогами участках соединительных рамп
29.2. Планово-высотное решение участков ответвлений и примыканий соединительных рамп
29.3. Определение проектной линии продольного профиля на левоповоротных петлях
29.4. Программное решение частных и комплексных задач

Глава 30. Оценка проектных решений при автоматизированном проектировании автомобильных дорог
30.1. Программы для оценки проектных решений
30.2. Технико-экономическое сравнение вариантов автомобильных дорог и мостовых переходов

Предметный указатель

Предисловие

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

Автомобильные дороги — весьма капиталоемкие и в то же время наиболее рентабельные сооружения. Проектирование дорог должно быть направлено на достижение их высоких транспортно-эксплуатационных качеств при минимуме строительных затрат и материалоемкости строительства. Правильно запроектированная дорога обеспечивает безопасность движения как одиночных автомобилей с расчетными скоростями, так и транспортных потоков с высокими уровнями удобства даже в самые напряженные периоды работы дорог. Увеличение надежности и сроков службы земляного полотна, дорожных одежд и искусственных сооружений обеспечивается при высокой эффективности капитальных вложений в строительство автомобильных дорог.

При выборе вариантов проектных решений предпочтение отдают таким инженерным решениям, которые предусматривают наилучшее сочетание элементов дороги с ландшафтом и оказывают наименьшее отрицательное воздействие на окружающую природную среду. Обязательным элементом проектов являются мероприятия по охране окружающей среды, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов.

Структура настоящего Справочника инженера-дорожника («Проектирование автомобильных дорог») по сравнению с предыдущими изданиями претерпела существенные изменения. Справочник представлен тремя разделами.

В разделе «Обоснование проектных решений» содержатся общие сведения о классификации автомобильных дорог, нормах проектирования и современной организации и технологии проектно-изыскательских работ с ориентацией прежде всего на системное автоматизированное проектирование автомобильных дорог и сооружений на них. Содержатся необходимые сведения о современной технологии и методах изысканий: экономических, топографо-геодезических, инженерно-геологических и инженерно-гидрометеорологических. При этом основное внимание уделено высокопроизводительным методам сбора исходной информации для обоснования наилучших проектных решений на полосе варьирования конкурирующих вариантов трассы: аэрометодам, методам наземной стереофотограмметрии электронной тахеометрии и геофизическим методами разведки.

В разделе «Основные проектные работы» в достаточной степени подробно рассмотрены современные методы обоснования геометрических элементов автомобильных дорог, методы проектирования плана, продольного профиля, земляного полотна, нежестких и жестких дорожных одежд, дорожного водоотвода, мостовых переходов, пересечений и примыканий автомобильных дорог в одном и разных уровнях, инженерного обустройства дорог, городских дорог и организации строительства. Особое внимание уделено методам оценки проектных решений при сравнении конкурирующих вариантов, включая детальную оценку безопасности движения при проектировании новых и реконструкции автомобильных дорог.

В связи с созданием в СССР и вводом в промышленную эксплуатацию Системы автоматизированного проектирования автомобильных дорог и сооружений на них (САПР-АД) в справочник впервые включен новый раздел «Автоматизированное проектирование автомобильных дорог». В этом разделе представлена необходимая информация о структуре и функционировании отечественной САПР-АД и принципиально новых методах автоматизированного проектирования элементов автомобильных дорог с использованием ЭВМ, реализующих принципы оптимизации проектных решений и математического моделирования и позволяющих существенно снизить стоимость и материалоемкость строительства при одновременном резком повышении качества проектируемых объектов. Это касается прежде всего методов проектирования плана автомобильных дорог, оптимального продольного профиля, дорожных одежд, малых водопропускных сооружений, мостовых переходов, пересечений и примыканий автомобильных дорог в разных уровнях и оценки проектных решений.

Материалы, излагаемые в справочнике, в значительной степени обновлены по сравнению с изданием Справочника инженера-дорожника 1977 г. Это обусловлено прежде всего установлением новой стадийности проектирования автомобильных дорог, а также выходом в свет новых нормативных документов - СНиП 1.02.01-85, СНиП 2.05.02-85, СНиП 2.05.03-84, СНиП 2.01.14-83, ВСН 46-85 и т. д.

Как известно, целый ряд инженерных расчетов может быть выполнен различными методами. Авторами справочника отобраны те методы, которые, по их мнению, являются наиболее целесообразными и полными. Это не исключает возможности использования инженерами-дорожниками других методов расчета и проектирования.