Основные элементы автомобильной дороги (СЛАЙД 17) представляют собой совокупность прямых, кривых участков и уклонов, характеризующих дорогу в продольном и поперечном профиле.
Рис. 1. Элементы конструкции автомобильной дороги:
а — схема участка дороги, б — кювет треугольного сечения, в — поперечное сечение откоса, г — сооружение из боковых резервов, д — поперечное сечение дороги в выемке, е — отсыпка грунта в кавальер, ж — поперечное сечение дороги на косогоре; 1 — откос насыпи, 2, 12, 17 — насыпи, 3 —дорожное покрытие, 4 — поверхность материкового грунта, 5 — обочина, 6 — дно кювета, 7 — внешний откос кювета, 8 — бровка кювета, 9 — бровка насыпи, 10 — резерв, // — берма, 13 — поверхность косогора до разработки, 14 — напорная канава, 15 — кавальер, 16,18 — подпорные стенки; Н : L — заложение откоса
Трассой дороги называют ее ось на земной поверхности. Трасса имеет повороты, подъемы и спуски, включает в себя прямые и кривые участки. Выбирают трассу, учитывая требования удобного и безопасного движения автомобилей с заданными скоростями.
Это лучшая геодезическая утилита для Автокада! Acadtopoplan
Естественные преграды (овраги, горы, реки) заставляют увеличивать длину дороги, прокладывая ее в доступном для строительства месте. Трасса дороги рассматривается в двух проекциях. Проекция на вертикальную плоскость представляет продольный профиль, а проекция на горизонтальную плоскость — план трассы.
Продольный профиль характеризует крутизну дороги на каждом участке. Естественные уклоны местности могут превышать допускаемые для дорог. В этом случае часть грунта срезается.
Выбор продольного профиля дороги оказывает большое влияние на безопасность движения, скорость и производительность автомобиля. Поэтому при строительстве дорог необходимо соблюдать технические нормы, которые устанавливают величины наибольших уклонов и определяют условия сопряжения профиля на переломах. Кроме того, учитывают .все условия для создания плавного и безопасного движения при минимальной стоимости строительства. Трассу дороги для лучшей ориентации делят на километры и стометровые участки, называемые пикетами.
План дороги представляет собой проекцию дороги со всеми сооружениями, расположенными на дорожной полосе, на горизонтальную плоскость.
План дороги определяет ширину ее конструктивных элементов, длину прямых и скругленных участков, радиусы кривых, углы между прямыми участками.
Поперечный профиль дороги (СЛАЙД 18) —разрез дороги в направлении, перпендикулярном ее оси, представляет собой линии, ограничивающие земляное полотно и дорожную одежду. Элементы конструкции автомобильной дороги показывают на ее поперечном профиле.
В выемках земляное полотно располагается ниже поверхности земли. Грунт из выемки укладывают в соседнюю насыпь или перемещают в боковые отвалы, называемые кавальерами. При малых поперечных уклонах местности кавальеры расположены с обеих сторон полотна дороги.
Проезжая часть дороги предназначена для движения транспортных средств. Ширина проезжей части зависит от количества полос движения и ширины каждой полосы, а количество полос в свою очередь определяется расчетной интенсивностью и составом транспорта. Потребность в нескольких полосах движения в одну сторону может возникнуть также независимо от интенсивности движения, например, когда в общем потоке перемещаются машины, значительно отличающиеся по скорости от основного транспорта.
Системы автоматического нивелирования Trimble 3D в дорожном строительстве: установка и работа
На первой стадии строительства или при малой интенсивности движения ограничиваются одной полосой движения для двух направлений. В этом случае разъезд и обгон транспорта осуществляются путем выезда на обочину. Скорости движения в этом случае уменьшаются. При узком полотне в горных условиях разъезд и обгон происходят на специально устраиваемых разъездах. Разъезды представляют собой уширения дорожного полотна и проезжей части.
Рис. 2. Типовые поперечные профили автомобильных дорог: а — I категории на раздельном земляном полотне, 6 — 1 категории на одном земляном полотне, в —II категории, г—III категории, д — IV категории, е — V категории; А — ширина земляного полотна, Б — ширина дорожной одежды проезжей части, В — ширина полосы отвода; 1 — обочина, 2 — кювет, 3 — дорога для гужевого и гусеничного транспорта, 4 — велосипедная дорожка, 5 — тротуар, 6 — снегозащитные лесонасаждения, 7 — линия связи и место для прокладки кабелей и линий электропередач
При интенсивном движении и потоке, в котором транспортные средства движутся с различными скоростями, строят дороги с двумя и тремя полосами движения в каждом направлении. Для безопасности соседние полосы со встречным движением отделяются для устранения выезда машин на другую полосу.
Проезжую часть уширяют при радиусах кривых в плане 1000 м и менее за счет внутренней обочины. Однако ширина обочины не должна быть менее 1,5 м для дорог I, II и III категорий и 1 м — для дорог остальных категорий. При меньшей ширине обочин уширяют земляное полотно.
На кривых участках видимость в плане дороги ограничена. Препятствиями в данном случае могут быть лес, кустарник, сады, непосредственно прилегающие к полотну дороги с внутренней стороны кривой; здания и сооружения; откосы выемки; крутой косогор с внутренней стороны кривой.
Видимость улучшают сносом строений, рубкой деревьев или разработкой откосов, близко подступающих к дорожному полотну.
Обочины примыкают к проезжей части. Их используют для временной стоянки транспорта. В случае отсутствия покрытия на дороге проезжая часть и обочины составляют одно целое.
Дорожное полото — это проезжая часть плюс обочины. Оно ограничено с обеих сторон откосами земляного полотна. Бровкой дорожного полотна называют линии пересечения поверхности обочины с поверхностью откоса. При наличии обочин из грунта бровка дорожного полотна является бровкой земляного полотна. Расстояние между бровками называют шириной земляного полотна.
Водоотводные канавы расположены за пределами дорожного полотна. В боковых канавах, а также в выемках различают внешний и внутренний откосы. Внутренний откос прилегает к обочине.
На дорогах с интенсивным движением устраивают несколько проезжих частей с разделительной полосой между ними.
Пешеходные дорожки (тротуары) расположены за пределами земляного полотна или на обочине.
Вблизи городов и промышленных центров развито велосипедное движение. Для повышения его безопасности выделяются велосипедные дорожки. При интенсивном велосипедном движении велодорожки располагают независимо от автомобильной дороги.
За пределами земляного полотна расположены дороги для гусеничного и гужевого транспорта, велосипедная дорожка, тротуар, древонасаждения и др.
Перелом образуется пересечением двух соседних прямых участков продольного профиля, имеющих разные уклоны. Переломы делятся на выпуклые и вогнутые. Они препятствуют движению автомобиля и поэтому их смягчают. Резкое изменение траектории движения автомобиля на переломе нарушает плавность движения.
Продольный уклон дороги может совпадать с кривой в плане, имеющей малый радиус. В этом случае условия движения автомобиля усложняются. Уклон проезжей части на кривых зависит от продольного и поперечного уклонов. Уклон на виражах способствует скольжению остановившегося, медленно движущегося или тормозимого транспорта на скользком покрытии.
Исходя из этого, норму наибольшего допускаемого продольного уклона на кривых, указанную в табл. 1, уменьшают согласно табл. 3.
Вертикальные кривые на переломах продольного профиля устраивают в том случае, если разность продольного уклона сопрягаемых прямых 0,5% и более на дорогах I и II категорий, 1% и более — III категории, 2% и более — IV и V категорий.
Искусственные сооружения устраивают в местах пересечения автомобильной дорогой рек, оврагов, балок, других дорог, чтобы предотвратить переувлажнение земляного полотна и обеспечить прокладку трассы дороги в труднодоступном для строительства месте. При увеличении влажности свойства грунта резко изменяются, уменьшается его способность сопротивляться нагрузкам.
Поверхностную воду отводят, устраивая канавы. В них собирается вода с покрытия дороги и прилегающей местности и отводится в пониженные места.
Земляное полотно увлажняется также подземными грунтовыми водами. Для понижения и отвода грунтовых вод применяют дренаж, который представляет собой сеть уложенных под землей труб или каменных набросок с крупными пустотами.
При значительных уклонах земной поверхности быстро текущий поток легко размывает поверхностные слои грунтов. В этих условиях делают короткие канавы с перепадами между ними. На каждом уступе предусматривают водобойный колодец, который при интенсивном поверхностном стоке быстро заполняется водой.
Система закрытых водоотводов для пропуска поверхностных вод на городских улицах называется ливнесточной канализацией. В канализацию вода поступает через решетчатую крышку на покрытии дороги.
Большую часть водопропускных сооружений на дорогах (до 96%) составляют трубы, которые укладывают поперек дороги в нижней части насыпи. При укладке труб насыпь делают непрерывной.
При пересечении дорогой рек и других дорог устраивают пропускные сооружения — мосты значительной длины и высоты.
Требования к эксплуатационному состоянию автомобильных дорог и улиц, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения, приведены в ГОСТ 50597-93.
Этот стандарт подразделяет автомобильные дороги, дороги и улицы городов и других населенных пунктов на три группы (по их транспортно-эксплуатационным характеристикам):
группа А — автомобильные дороги с интенсивностью движения более 3000 авт/сут, в городах и населенных пунктах — магистральные дороги скоростного движения, магистральные улицы общегородского значения непрерывного движения;
группа Б — автомобильные дороги с интенсивностью движения от 1000 до 3000 авт/сут; в городах и населенных пунктах — магистральные дороги регулируемого движения, магистральные улицы общегородского значения регулируемого движения и районного значения;
группа В — автомобильные дороги с интенсивностью движения менее 1000 авт/сут; в городах и населенных пунктах — улицы и дороги местного значения.
В случае, когда эксплуатационное состояние дорог и улиц не отвечает требованиям указанного стандарта, на них должны быть введены временные ограничения, обеспечивающие безопасность движения, вплоть до полного запрещения движения.
Проезжая часть дорог и улиц городов и других населенных пунктов, покрытия тротуаров, пешеходных и велосипедных дорожек, посадочных площадок остановочных пунктов, а также поверхность разделительных полос, обочин и откосов земляного полотна должны быть чистыми, без посторонних предметов, не имеющих отношения к их обустройству.
Покрытие проезжей части не должно иметь просадок, выбоин, иных повреждений, затрудняющих движение транспортных средств с разрешенной Правилами дорожного движения скоростью.
Предельные размеры отдельных просадок, выбоин и т.п. не должны превышать по длине 15,0 см, ширине 80,0 см и глубине 5,0 см.
Не допускается отклонение крышки люка относительно уровня покрытия более 2,0 см.
Разрушенные крышки и решетки должны быть немедленно ограждены и обозначены соответствующими дорожными знаками. Их замена должна быть проведена в течение не более 3 часов.
Опасные для движения участки автомобильных дорог, улиц и дорог городов и других населенных пунктов, в том числе проходящие по мостам и путепроводам, должны быть оборудованы ограждениями в соответствии с ГОСТ 25804, ГОСТ 23457, СНиП 2.05.02 и СНиП 2.05.03.
Поврежденные элементы ограждений подлежат восстановлению или замене в течение 5 суток после обнаружения дефектов.
Отдельные бортовые камни подлежат замене, если их открытая поверхность имеет разрушения более чем на 20% площади или на поверхности имеются сколы глубиной более 3,0 см.
Источник: studopedia.ru
Элементы земляного полотна и типовые поперечные профили
Земляное полотно представляет собой сооружение, предназначенное для размещения конструктивных слоев дорожной одежды и других элементов дороги (рис. 2.4).
В земляном полотне обычно рассматриваются его верхняя часть (рабочий слой), основания насыпи и выемки, устройства для поверхностного водоотвода, дренирующие сооружения, защитные гидротехнические сооружения. Верхней частью считается слой уплотненного грунта толщиной не менее 1,5 м от поверхности покрытия проезжей части.
Основание насыпи представляет собой массив грунта в условиях естественного залегания, располагающийся ниже насыпного слоя, а при малых насыпях — ниже границы рабочего слоя.
При устройстве дренирующего слоя его возвышение над расчетным уровнем грунтовых и поверхностных вод, над поверхностью земли в откосах насыпи, а также над расчетным уровнем воды в кюветах должно быть не менее 0,2 м.
Бровка земляного полотна — линия пересечения плоскости откоса и поверхности земполотна в месте их сооружения.
Кромка проезжей части — линия, отделяющая проезжую часть от обочины.
Обочина — боковая полоса земляного полотна с каждой его стороны между бровкой и кромкой, необходимая для предохранения краев (кромок) от разрушения, а также для размещения остановочных полос, барьерного и тросового ограждения, средств сигнализации и других устройств, обеспечивающих безопасность движения. Обочины могут быть грунтовые или укрепленные различными материалами. Ширина обочин зависит от категории дороги.
По своему назначению обочины по ширине подразделяются:
• на краевую укрепительную полосу, служащую упором для дорожной одежды проезжей части дороги, устраиваемую, как правило, совместно с проезжей частью при строительстве (реконструкции) дороги или самостоятельно на обочинах и разделительных полосах при ее ремонте;
• остановочную полосу, предназначенную для вынужденной остановки автомобилей. К ней относятся также специально устраиваемые на обочине или выносном участке для этой же цели остановочные площадки;
• прибровочную полосу шириной 0,5 м (0,75 м при наличии оградительных устройств), служащую переходной зоной от обочины к откосу.
Укрепление обочин выполняют для повышения пропускной способности автомобильных дорог, а также для удобства и безопасности движения.
В неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях укреплением обочин защищают земляное полотно от просачивания поверхностных вод, предохраняют проезжую часть дороги от разрушения и загрязнения.
Откос представляет собой наклонную поверхность, которая ограничивает искусственное земляное сооружение или склоны естественного рельефа.
Ширина земляного полотна — расстояние между бровками; нормируется в зависимости от категории дороги.
Подошвой насыпи является нижняя поверхность насыпи, опирающаяся на подстилающий грунт.
Заложение откоса — горизонтальная проекция откоса. Наклон его к горизонту, т.е. его крутизна, выражается отношением высоты откоса к его горизонтальному заложению; при этом высота откоса условно принимается за единицу.
Полоса отвода — территория вдоль дороги, представляемая в установленном порядке для размещения соответствующих конструктивных элементов автомобильной дороги и ее сооружений, а также необходимые для содержания и использования указанных элементов здания, сооружения, защитные и декоративные насаждения и устройства.
Придорожные полосы — участки земли, прилегающие с обеих сторон к постоянной полосе отвода, создающие нормальные условия эксплуатации автомобильных дорог и их сохранность, обеспечивающие требования безопасности населения. В границах этих участков устанавливается особый режим использования придорожных полос, включая строительство зданий и сооружений, ограничение хозяйственной деятельности, установку рекламных щитов и плакатов, не имеющих отношения к безопасности движения.
Различают постоянную полосу отвода (рис. 2.5), границы которой располагаются на расстоянии 1 м от нижней части откосов земляного полотна (слева и справа), и временную.
Постоянная полоса отвода предназначена для размещения дороги и ее сооружений и нормируется в зависимости от категории дороги. Временная полоса отвода служит для размещения боковых кювет-резервов, временного складирования дорожно-строительных материалов и конструкций, маневрирования машин и механизмов в процессе строительства, размещения валов почвенно-растительного грунта. В состав земли автомобильных дорог входят полосы отвода, а также земельные участки, относящиеся к землям транспорта, предоставляемые в установленном порядке для размещения на них объектов, необходимых для осуществления дорожной деятельности.
Прочность и устойчивость земляного полотна обеспечиваются:
• соблюдением проектных геометрических параметров;
• отводом поверхностных вод и отводом влаги из-под конструкции дорожной одежды;
• необходимым возвышением бровки земляного полотна над уровнем грунтовых и поверхностных вод;
• возведением земляного полотна из устойчивых грунтов с послойным уплотнением до требуемого значения;
• назначением оптимальной крутизны откосов насыпей и выемок с предохранением их поверхности от оползания, водной и ветровой эрозии.
От устойчивости и прочности земляного полотна в значительной степени зависят эксплуатационные показатели и срок службы дорожной одежды.
В устойчивости земляного полотна большую роль играет регулирование его водно-теплового режима, под которым понимается комплекс инженерных мероприятий: обеспечение поверхностного водоотвода; возвышение низа конструкции дорожной одежды над расчетным уровнем грунтовых вод; использование грунтов, не склонных к льдообразованию или увеличению объема при насыщении водой; надлежащее уплотнение грунтов; устройство дренажей и различных прослоек в теле насыпи.
На косогорах устойчивость земляного полотна связана с правильной врезкой его в склон рельефа, устройством дренажей глубокого заложения, подпорных стен и других инженерных сооружений.
Конструкции земляного полотна могут быть типовыми и индивидуальными (рис. 2.6).
Индивидуальные поперечные профили земляного полотна разрабатываются при неблагоприятных инженерно-геологических и гидрологических условиях:
• насыпи высотой более 12 м;
• выемки глубиной более 12 м;
• болота глубже 4 м;
• глубокие балки и овраги;
• избыточно засоленные грунты и такыры;
• при использовании средств гидромеханизации;
• при использовании буровзрывных методов.
Насыпи высотой до 2 м устраиваются из привозных грунтов с заложением откосов 1:4, что обеспечивает безопасный съезд автомобилей с дороги при экстренных обстоятельствах. При устройстве земляного полотна высотой до 2 м из боковых кювет-резервов откосы принимаются также с уклоном 1:4, а дну резервов придается поперечный уклон 20. 30 % в сторону от дороги, так как ограждающие конструкции при этой высоте не предусматриваются.
Геометрическая форма и конструкция земляного полотна должны способствовать незаносимости его снегом и песком. Снегозаносимость обеспечивается назначением пологих откосов насыпей и выемок (от 1:4 до 1:6), возвышением бровки земляного полотна на 0,4. 0,6 м над поверхностью снегового покрова (в данной местности при расчетной вероятности превышения 5 %), ограждением дороги зелеными насаждениями и снегозащитными устройствами. В лучших условиях по снегозаносимости находятся участки трассы, проложенные вдоль господствующих в зимнее время ветров.
Земляное полотно должно обеспечивать требуемую безопасность автомобильного движения, сохранять проектные очертания в течение заданного срока службы: предупреждать образование размывов, просадок и морозного пучения свыше расчетных значений (рис. 2.7), обеспечивать достаточную прочность грунтов верхней части земляного полотна в расчетный период года; гармонично сочетаться с окружающим ландшафтом; облегчать применение комплексного механизированного способа возведения и содержания.
На грунты земляного полотна воздействуют нагрузки от проезжающих транспортных средств и дорожной одежды; погодно-климатические факторы, которые вызывают процессы увлажнения-высыхания и замерзания-оттаивания, что изменяет свойства грунтов. Значительные напряжения от проезжающих автомобилей возникают в верхней части насыпей до глубины 0,6. 1,0 м от поверхности покрытия.
Из-за хаотичного накопления влаги при процессах замораживания-оттаивания может происходить неравномерное поднятие и опускание поверхности земляного полотна, что приводит к образованию деформаций дорожной одежды.
Прочность земляного полотна во многом зависит от технологических параметров, основным из которых является обеспечение необходимой степени уплотнения грунтов, а также от рационального расположения в его теле различных грунтов. Более прочные грунты целесообразно помещать в верхнюю часть насыпи. Земляное полотно в своем объеме должно быть однородным по физическому состоянию грунтов. Повышение его однородности приводит к повышению надежности в период эксплуатации.
Источник: industrial-wood.ru