Проектирование автомобильных дорог (стр. 6 из 15)

– для оси: Н₀ = h₀;

– для внешней кромки:

;

– для внешней бровки земляного полотна:

.

Продольные уклоны, с которыми поднимается в пределах отгона вираж:

– внешняя кромка проезжей части:

; (71)

– внешняя бровка земляного полотна:

; (72)

– ось проезжей части:

. (73)

4. Вся длина отгона виража L_отг делится на несколько равных участков по 10 – 20 м, для каждого сечения определяются превышения характерных точек поперечного профиля (бровок земляного полотна, кромок проезжей части и оси дороги) относительно нулевого сечения.

5. Расчеты оформляются в табличном виде. Результаты подсчета превышений над уровнем бровок заносятся в таблицу 9, а результаты подсчета абсолютных характерных точек отгона виража – в таблицу 10.

Таблица 9 – Расчет превышений над уровнем бровки

Номера сечений	Пикет, +	Расстояние от начала отгона виража, м	Превышение над уровнем бровки, м
			внешняя		ось	внутренняя
			бровка	кромка		кромка	бровка

Таблица 10 – Расчет абсолютных отметок отгона виража

Номера сечений	Пикет, +	Отметка бровки без учета виража (абсолютная), м	Абсолютные отметки точек, м					Величина уширения проезжей части
			внешняя		ось	внутренняя
			бровка	кромка		кромка	бровка

Примечание: при устройстве отгона виража на дорогах I технической категории вращение следует вести не вокруг внутренней кромки проезжей части, а вокруг оси дороги.

Рисунок 8 – Схема отгона виража

План отгона виража вычерчивается на листе ватмана. Вначале строится переходная кривая на оси дороги, равная длине отгона виража, она делится на n равных участков. На каждом сечении в соответствии с расчетами строятся поперечные профили. Для наглядности масштаб поперечных измерений принимают произвольно. Рядом с планом отгона виража располагается продольный профиль характерных точек отгона виража.

3.4.3 Проектирование уширения проезжей части на кривых

При движении по кривой автомобилю требуется большая ширина проезжей части, чем при движении на прямолинейном участке дороги. Величину необходимого уширения проезжей части на кривых рассчитывают по формуле:

, (74)

гдеl₁ – длина автомобиля, м;

R – радиус кривой в плане, м;

V – расчетная скорость движения автомобиля для данной категории дороги, км/ч.

При повороте автомобиля каждое колесо его движется по самостоятельной траектории, в результате чего ширина занимаемой автомобилем: полосы проезжей части увеличивается. Чтобы условия движения по кривой были аналогичны условиям движения на прямом участке, проезжую часть на кривых малых радиусов необходимо уширять.

СНиП 2.05.02-85 предусматривает при радиусах кривых в плане менее 1000 м, уширение проезжей части с внутренней стороны за счет обочин, с тем чтобы ширина обочин была не менее 1,5 м для дорог I и II категорий и не менее 1 м для дорог остальных категорий [13, табл. 9].

Отгон уширения устраивают в пределах переходных кривых.

3.5 Проектирование дороги в продольном профиле

Продольный профиль представляет собой изображение в уменьшенном масштабе проекции дороги на вертикальную поверхность, проходящую через её ось [1, 3, 4].

Места, где поверхность дороги в результате срезки грунта расположена ниже поверхности земли, называют выемками, а участки, где дорога проходит выше поверхности земли, по искусственно насыпанному грунту, насыпями. Разница между отметкой поверхности земли и отметкой бровки дороги, определяющая высоту насыпи или глубину выемки, называется рабочей отметкой.

На продольном профиле отображают:

– линию поверхности земли (или оси дороги) до постройки (черная линия);

– линию отметок земли по оси дороги (проектная или красная линия);

– разрез грунтовой толщи по оси дороги, показывающий чередование и мощность отдельных напластований;

– около проектной линии выписывают рабочие отметки: выше – высоту насыпи; ниже – глубину выемки в метрах;

– уклоны проектной линии (продольный уклон не должен превышать максимально допустимого для дорог данной категории);

– развёрнутый план трассы;

– типы поперечных профилей для участков автомобильной дороги;

– значения и пикетажное положение элементов вертикальных кривых;

– значения элементов и пикетажное положение кривых в плане;

– уклоны, расстояния, высотные отметки и типы укрепления правого и левого кюветов.

Для наглядности продольного профиля вертикальные расстояния (отметки) откладывают в большем масштабе, чем горизонтальные. Для дорог, проходящих в равнинной местности, принят вертикальный масштаб 1:500 (5 м в 1 см) и горизонтальный масштаб 1:5000 (50 м в 1 см). При вычерчивании продольного профиля применяют условные обозначения [1, рисунок II.8].

Тонкую линию на продольном профиле, соединяющую отметки поверхности земли, называют линией поверхности земли или черной линией. Более жирную линию, соответствующую отметкам бровки дороги, называют проектной.

На продольном профиле ниже линии поверхности земли на 2 см и параллельно ей наносят грунтовый профиль, на котором выписывают наименование грунтов, а в шурфах и буровых скважинах при помощи условных обозначений показывают виды грунтов и их консистенцию [1, рисунок II. 9]. При составлении грунтового профиля принимают вертикальный масштаб 1:50 (50 см в 1 см).

Установление положения полотна дороги в продольном профиле по отношению к поверхности земли называется проектированием продольного профиля, или нанесением проектной линии.

При нанесении проектной линии необходимо обеспечить:

– плавность пути и допускаемую величину продольных уклонов, позволяющие автомобилям развивать высокие скорости;

– отвод воды от земляного полотна и осушение полосы отвода;

– прохождение дороги через контрольные точки, имеющие заданные высотные отметки — примыкания к существующим дорогам в начале и конце трассы, пересечения с дорогами более высоких категорий и с железными дорогами, отметки проезжей части мостов, отметки полотна над уровнем высоких вод в затопляемых местностях и др.;

– удобство механизированного выполнения земляных работ.

Проектирование дороги в продольном профиле осуществляется в следующей последовательности:

– вычерчивается продольный профиль поверхности земли по оси дороги. Высота каждого пикета определяется по условному продольному профилю земли, заданному в задании к курсовому проекту методом интерполяции;

– на «черном» профиле наносятся также: грунтовый профиль, положение уровня грунтовых вод в шурфах и скважинах, расчетные горизонты воды у проектируемых мостов и труб (величину отверстий труб и мостов студенты в данном проекте принимают ориентировочно, без расчета), отметка головки рельсов пересекаемых железных дорог и отметки оси дорожной одежды пересекаемых автомобильных дорог;

– для данных грунтовых условий и с учетом снегозаносимости дороги устанавливается величина руководящей рабочей отметки насыпи;

– определяются наименьшие допустимые отметки проектной линии у каждого отдельного моста, путепровода, водопропускной трубы и т. д. (контрольные точки);

– наносится проектная линия, отнесенная к оси проезжей части, с учетом максимального и минимального уклона, в точках ее перелома вписываются вертикальные кривые;

– вычисляются и записываются на продольном профиле: проектные отметки (красные отметки), рабочие отметки, пикетажное положение точек перехода насыпи в выемку (нулевых точек);

– проектируется водоотвод из кюветов, резервов и нагорных канав.

Проектная линия может наноситься по обертывающей, что обусловливает расположение дороги в насыпи, либо по секущей, когда имеет место чередование насыпей и выемок. Выбор того или иного метода нанесения проектной линии определяется технической категорией дороги и совокупностью местных природных условий.

При проектировании продольного профиля дороги следует придерживаться рекомендуемой рабочей отметки насыпи, которая устанавливает возвышение поверхности покрытия дорожной одежды над поверхностью земли или расчетным горизонтом воды. Этот горизонт зависит, прежде всего, от климатической зоны, которая определяется по карте дорожно-климатического районирования, [12] и грунтовых условий (СНиП 2.05.02-85 таблица 21) [13].

Уровень грунтовых вод и другие гидрологические данные в курсовом проекте можно принимать по указанию руководителя. Толщину дорожной одежды можно принять ориентировочно 0,4 – 0,6 м.

При значительной глубине залегания грунтовых вод величина руководящей рабочей отметки назначается из условий снегонезаносимости дороги. Следует принимать возвышение бровки земляного полотна насыпи над расчетным уровнем снежного покрова не менее:

– 1,2 м для дорог I технической категории,

– 0,7 – для дорог II технической категории,

– 0,6 – для дорог III технической категории,

– 0,5 – для дорог IV технической категории,

– 0,4 – для дорог V технической категории.

В зависимости от типа местности по характеру увлажнения определяют величину рекомендуемой рабочей отметки: