Проектирование продольного профиля в разных условиях рельефа

Задача проектирования продольного профиля сводится к на несению проектной линии, обеспечивающей плавное безопасное движение автомобилей с высокой скоростью при наименьшей строительной стоимости дороги и стоимости перевозок. Нанесение проектной линии представляет собой сложную задачу, при решении которой учитываются не только условия движения автомобилей, но также топографические, почвенно-грунтовые, гидрологические и другие природные условия района предложения трассы.

Различают два метода проектирования: по обертывающей и по секущей (рис 2). При проектировании по обертывающей проектную линию наносят, следуя основным изгибам земной поверхности с соблюдением рекомендуемых рабочих отметок. Такой метод проектирования дает минимум земляных работ в сочетании с трассированием в плане и вписыванием дороги в элементы рельефа, позволяет получить хорошо осушаемую, не подверженное снегозаносам, устойчивое земляное полотно.

Проектирование по обертывающей возможно в условиях равнинного и слабохолмистого рельефа, в особо благоприятных грунтовых и гидрологических условиях (например, в южных степных районах). При проектировании по обертывающей отклонение от рекомендуемой рабочей отметки допускают:

Рис. 2. Схема проложения проектной линии на продольном профиле:

1 - по обертывающей; 2 - по секущей.

1. В местах пересечения с железными дорогами в одном уровне, где, согласно требованиям СНиП, проектная линия должна пройти горизонтальной площадкой с отметкой уровня головок рельса, а длина горизонтальной площадки должна быть такова, чтобы расстояние от крайнего рельса до начала вертикальной кривой, сопрягающей площадку со смежным уклоном, было не менее 10 м при расположении переезда и насыпи и 20 м в выемке.

2. В местах пересечения с автомобильной дорогой высшей категории в одном уровне. Проектная линия пересекающей дороги должна быть проведена с продольным уклоном, равным поперечному уклону проезжей части пересекаемой дороги. При этом должна быть обеспечена видимость дороги по установленным нормам и в соответствии с категориями пересекающихся дорог.

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 проек­тируются насыпи с повышенной бровкой.

По возможности следует избегать в продольном профиле частых переломов проектной линии, т. е. не проектировать пилообразный профиль.

В равнинной местности с затяжными площадками болот, имеющих поверхность, близкую к горизонтальной, проектную линию наносят горизонтально, а рабочею отметку назначают с учетом предохранения воды (см. табл. 2).

При нулевых отметках и малых насыпях длинные горизонтальные участки проектировать не рекомендуется.

При пересеченном рельефе местности проектная линия, запроектированная по обертывающей, дает неспокойный профиль. Плавность проектной линии достигается выбором такого шага проектирования, который обеспечивает размещение чередующихся вертикальных кривых с радиусом не менее минимальных, установленных для категории проектной дороги.

В условиях холмистого, сильно пересеченного рельефа более рационально наносить проектную линию по секущей, т. е. чередующимися выемками и насыпями. При этом внимание проектировщика должно быть направлено на выполнение следующих требований:

1. Взаимное расположение насыпей и выемок устанавливают из условий наилучшего распределения земляных масс, устойчивости земляного полотна с учетом наиболее эффективного производства строительных работ, создания лучших эксплуатационных условий дороги. При равных рабочих отметках площадь поперечного сечения выемки значительно превышает сечение насыпи (рис. 3)

2. Поверхностный водоотвод должен быть повсеместно обеспечен. Проектную линию в выемках необходимо располагать с уклоном не менее 5%, а лучше - 10% и более. Проектирование горизонтальных участков в выемках не допускается.

Рис. 3. Поперечные разрезы насыпи и выемки при одинаковых рабочих отметках.

Не разрешается перепускать воду из кюветов или резервов насыпи по кюветам выемки.

На косогорных участках необходимо предусмотреть отвод стекающих нагорных вод нагорными канавами.

3. Проектная линия в выемке не должна проходить по неустойчивым или водоносным грунтам, так как в этих случаях требуется устраивать дренажи, а иногда даже заменять неустойчивые грунты в основании под проезжей частью.

4. В затяжных выемках, на крутых уклонах и при размываемых грунтах следует предусмотреть меры по укреплению кюветах от размыва.

5. Следует избегать проектирования мелких выемок значительной протяженности, подвергающих снегозаносимости, особенно в северных районах.

Учитывая, что земляное полотно в выемке хуже, чем насыпь, поддается просушке, зимой заносится снегом, более подвержено действию поверхностных и грунтовых вод, необходимо стремиться довести количество выемок до минимума.

При современной механизации земляных работ к увеличению продольных уклонов против норм следует прибегать в исключительных случаях и при надлежащем технико-экономическом обосновании. Если движение имеет ясно выраженное грузовое направление, следует применять меньшие подъемы.

На дорогах в горной местности при затяжных продольных уклонах величиной более 60% через каждые 2 - 3 км предусматривают места для остановки автомобилей в виде участков с уменьшенными продольными уклонами (до 20% и менее) или специальных площадок. Участки или площадки для остановок автомобилей располагают у источников воды и в живописных местах.