2.3 Продольный профиль дороги

Продольным профилем называют графическое изо­бражение сечения дороги вертикальной плоскостью, проходящей через ее ось. Чертеж продольного профиля является основным техническим документом проекта дороги. Его вычерчивают в строгом соответствии с уста­новленными правилами на листе миллиметровой бумаги шириной 29 см в рамке шириной 27 см и длиной до 1 м.

Трассу на чертеже продольного профиля изображают в виде проектной (красной) линии, которая для новой дороги соответствует положению линии бров­ки земляного полотна, а для реконструируемой - линии оси. Линию естественной поверхности земли по оси до­роги на чертеже продольного профиля иногда называют черным профилем. Проектную линию вычерчивают в два раза толще линии поверхности земли. Черный профиль наносят на чертеж продольного профиля по данным нивелирования трассы. При проектировании несложных объектов продольный профиль дороги может быть со­ставлен по крупномасштабному плану (1: 10000 и круп­нее) с горизонталями. Положение проектной линии получают в результате проектирования трассы в про­дольном профиле. При этом выявляется крутизна подъемов и спусков на дороге (продольные уклоны), а также расположение насыпей и выемок.

Если проектная линия проходит над черным профи­лем, земляное полотно дороги представляет собой на­сыпь, если под ним - выемку. Разность между отмет­ками проектной и черной линии на одной вертикали называют рабочей отметкой. Если дорога проходит в насыпи, рабочие отметки подписывают выше проектной линии, если в выемке - ниже ее.

Проектирование дороги осущест­вляют одновременно на плане и в продольном профиле. В процессе проектирования производят взаимную увяз­ку и корректировку всех элементов плана и профиля. При этом соблюдают основные требования, которые сво­дятся к обеспечению безопасности и плавности движения по дороге с расчетными скоростями, а также наимень­шего объема земляных работ, устойчивости и долговеч­ности земляного полотна и дорожной одежды. Безопас­ность и плавность движения при проектировании продольного профиля обеспечивают правильным назначе­нием величин радиусов вертикальных кривых, соответ­ствующим выбором крутизны спусков и подъемов, их последовательностью, учетом всех местных условии. Устойчивость и долговечность земляного полотна обес­печивают соответствующим назначением высоты насы­пей и глубины выемок в зависимости от рельефа, гидро­логических, гидрогеологических и других условий, а также выполнением эксплуатационных требований (за­щита дороги от грунтовых и поверхностных вод, от снежных и песчаных заносов и др.).

Исходными данными для проектирования дороги в продольном профиле являются: категория дороги, определяющая её основные технические нормативы (наибольшие допускаемые продольные уклоны, радиусы выпуклых и вогнутых вертикальных кривых, шаг проектирования и т.д.); ведомость черных отметок, рекомендуемые рабочие отметки, отметки контрольных точек; гидрогеологические условия по трассе дороги и др.

Основные требования к проектированию.

1. Продольные уклоны. Чтобы вписать дорогу в рельеф местности, ее проектируют в продольном профиле в виде подъемов, спусков и (реже) горизонтально. Крутизна подъемов и спусков характеризуется продольным уклоном. Уклон – это тангенс угла, который образуется отрезком наклонной прямой и горизонтальной проекцией этого отрезка – заложением l. Иными словами, уклон i – отношение вертикальной проекции h отрезка прямой к его заложению

i = h : l = tgα.

В дорожном деле как поперечные, так и продольные уклоны принято выражать в виде десятичной или простой дроби, в % или в тысячных долях – ‰.

2. Рекомендуемую, или руководящую рабочую отметку земляного полотна, т. е. требуемую высоту насыпи, принимают по техническим условиям и рассчитывают с учетом характера увлажнения местности, дорожно-климатической зоны и качества грунтов.

3. Наименьшие радиусы вертикальных выпуклых и вогнутых кривых регламентируются строительными нормами. Радиусы выпуклых кривых должны быть не менее: для дорог IV категории – 5000 (2500; 1000) м; для дорог V категории – 2500 (1000; 600) м; наименьшие радиусы вогнутых кривых соответственно не менее 2000 (1500; 1000) и 1500 (1000; 600) м. В исключительно трудных случаях радиусы вогнутых кривых допускается уменьшать в 2, а в горных районах – в 3 раза.

4. Расстояние между вершинами разноименных переломов проектной линии – шаг проектирования – на равнинной местности для дорог IV категории должно быть не менее 150 м, для V – 100 м. В горной местности он может быть короче – до 50 м.

5. Расчетная видимость поверхности дороги должна быть не менее: для дорог IV категории 100 (75, 50) м, для V – 75 (50, 40) м. Видимость встречного автомобиля должна быть соответственно в 2 раза больше.

6. Отметки контрольных точек – высотные отметки проезжей части мостов, бровки земляного полотна над трубами, а так же элементов пересекаемых дорог. Положение проектной линии должно быть увязано с этими отметками.

7. Ведомость черных отметок, т.е. отметок поверхности земли на пикетах и плюсовых точках по трассе дороги. Плюсовые точки – это места изломов черного профиля между пикетами, в том числе точки пересечения трассы с тальвегами и водораздельными линиями. Их учитывают для более точного определения объемов земляных работ. Ведомость черных отметок получают нивелированием трассы. С некоторым приближением она может быть составлена также по крупномасштабной карте с горизонталями (1:5000...1:10000).

Продольный профиль дороги проектируют в тесной связи с планом трассы. При этом стремятся к наименьшему ограничению скорости, обеспечению безопасности движения, удобству водоотвода и к наилучшей защите дороги от снежных и песчаных заносов.