4. План автомобильной дороги.

Для любого объекта строительства в первую очередь разрабатывается план. Основными масштабами для разработки плана автодорожной трассы являются 1:2000 и 1:5000, при реконструкции а/д – 1:1000, для городских улиц – 1:500, Для предварительного технико-экономического обоснования план может быть выполнен в масштабах 1:10000 и 1:25000.

Вся трасса разбивается на пикеты по 100 метров.

Трасса состоит из прямых вставок и закруглений (горизонтальных круговых кривых)

План и продольный профиль дороги: а) трасса дороги в том виде, как она выглядела бы на карте;    б) та же трас­са   схематически перенесенная на продольный профиль  (так называемый «условный план» трассы)

Элементы круговой кривой

Д ля разбивки кривых в плане необходимо знать величину угла поворота α, зависящую от местныъх условий, и величину радиуса R, которую принимают в зависимости от категории дороги.

Длина кривой

Расстояние от вершины угла поворота до начала НК или конца КК кривой называется тангенсом и равно:

Величина домера Д=2Т – К .

Расстояние от угла поворота до середины кривой (биссектрисы):

Предельные R и уклоны можно принимать только в сложных случаях, а в остальных – 3000 м или 2100 (тогда не требуются виражи и переходные кривые). При кривых менее 2100 м устраивается виражи, т.е. придают поверхности дороги односкатный профиль с уклоном к центру кривой . Односкатный профиль делают на всем протяжении основной круговой кривой.

Вираж должен сохраняться на всем протяжении радиальной кривой. Переход от двухскатного профиля к односкатному или увеличение поперечных уклонов поверхности проезжей части с односкатным профилем должны осуществляться до начала радиальной кривой на участках переходных кривых,

Плавный, постепенный переход от двухскатного поперечного профиля к односкатному называют отгоном виража.

5. Продольный и поперечный профили земляного полотна.

Как правило по очереди вторым разрабатывается продольный профиль – это проекция автомобильной дороги и всех сооружений на вертикальную поверхность, параллельную продольной оси дороги.

Вычерчивается в масштабах: основной – 1:5000, вертикальный в 10 раз крупнее – 1:500, для грунтового разреза – 1:50.

Перед началом прокладки проектной линии:

• Выбираются предельно допустимые минимальные радиусы кривых (выпуклых и вогнутых и максимально допустимые уклоны)

• Тип проектного профиля (принцип проектирования)

Принцип проектирования по секущей применяется в пересеченной местности для дорог высоких категорий. Объем насыпи примерно равен объему выемки.

Принцип проектирования по обертыванию – основной в равнинной местности и для дорог различных категорий.

h_р – рабочая отметка, превышение отметки дороги над поверхностью земли.

h_{руководящее} – это то значение рабочей отметки (т.е. высоты насыпи), которое должно выдерживаться на всем протяжении характерного участка дороги, максимальная, выбранная для данного участка по трем критериям:

1. условие снегонезаносимости (для 1-го типа местности)

2. превышение дорожной одежды над уровнем кратковременно стоящих вод (для 2-го типа местности)

3. превышение дорожной одежды над уровнем грунтовых вод (для 3-го типа местности)

Вся страна делится на 5 дорожно-климатических зон по условиям увлажнения грунтов: 1) зона вечной мерзлоты; 2) зона избыточного увлажнения; 3) зона переменного увлажнения; 4) зона недостаточного увлажнения; 5) засушливая зона.

В пределах каждой зоны можно выделить три типа местности:

1) сухие места – хорошо обеспечен сток

2) влажные места

3) сырые места.

Чертеж продольного профиля по существу состоит из двух частей: сетки с двенадцатью горизонтальными графами, в которых приведены цифровые данные полевых и проектных работ, и верхней графической части, которая изображае1 вертикальный разрез дороги вдоль ее оси.

Линию поверхности земли вычерчивают по отметкам, полученным в результате инструментальных съемок при изысканиях. Эта линия характеризует рельеф местности по трассе дороги.

Проектная линия характеризует продольный профиль пороги по бровке земляного полотна. Ее вычерчивают по вычисленным проектным отметкам. Разность между проектной отметкой и отметкой поверхности земли на одном поперечнике называется рабочей отметкой; она показывает высоту насыпи или глубину выемки.

При прохождении проектной линии выше линии поверхности земли земляное полотно возводят в насыпи, рабочие отметки подписывают над проектной линией. При прохождении ее ниже линии поверхности земли земляное полотно устраивают в выемке.

В соответствии с требованиями стандарта на продольный профиль наносятся следующие элементы

-графа пикетов и расстояний (шириной 1 см); заполняется в тех случаях, когда на пикете есть плюсовые точки; -графа черных отметок (1,5 м); в нее заносятся отметки (высоты) всех пикетных и плюсовых точек Н₀, Н₁ ... Н_п, лежащих на пересечении поверхности земли вертикальной поверхностью, проведенной через ось дороги; -графа красных отметок (1,5 см), в которую заносятся отметки бровок дорожного полотна; -графа уклонов красной (проектной) линии (1,0 см); в нее заносятся значения продольных уклонов от перелома до перелома красной линии в вертикальной плоскости. Запись осуществляется в виде дроби, у которой числитель - величина продольного уклона данного элемента красной линии (т. е. отношение разности высот двух крайних точек к расстоянию между этими точками), а знаменатель - расстояние. Красные отметки всех промежуточных точек отыскивают из уравнения

где i- величина продольного уклона для данного элемента красной линии; Н₁ - красная отметка первой точки (известная); Н₂ - красная отметка второй точки (искомая); L- расстояние между точками, м; -ординаты точек, откладываемые в соответствии с черными и красными отметками начиная от оси абсцисс, условная отметка которой избрана с таким расчетом, чтобы ординаты не были слишком растянуты; -черная линия, соединяющая верхние точки ординат соответственно черным отметкам; -красная линия, соединяющая верхние точки ординат соответственно красным отметкам; -рабочие отметки, представляющие собой алгебраическую разность между красными и черными отметками; если эта разность положительная, то рабочие отметки соответствуют высоте насыпи и выписываются над красной линией; если разность отрицательная, то рабочие отметки соответствуют глубине выемки и выписываются под красной линией; -условный план трассы с указанием расположения всех прямых и кривых участков и характеризующих их данных; этот план, условно вытянутый в одну прямую линию, размещается несколько ниже графы пикетов.

Кроме перечисленных элементов, на продольном профиле обычно помещают: - сведения об искусственных сооружениях; - ситуацию местности (в пределах по 50 м от оси дороги в каждую сторону); - почвенно-грунтовую характеристику; данные о кюветах и типе проезжей части.

Поперечный профиль – это проекция автомобильной дороги и всех сооружений на вертикальную плоскость, перпендикулярную продольной оси дороги. На рисунке – поперечный профиль автомобильной дороги III категории.

Одним из основных элементов поперечного профиля дороги является земляное полотно. Земляное полотно - сооружение, на котором расположена проезжая часть дороги.

П роезжая часть, предназначенная для движения автомобилей, как правило, имеет дорожную одежду, устраиваемую из различных строительных материалов. Верхний слой дорожной одежды, находящийся непосредственно под воздействием колес автомобилей, называется дорожным покрытием. По сторонам проезжей части размещаются обочины, повышающие прочность края дорожной одежды и обеспечивающие безопасность движения.

В зависимости от рельефа местности земляное полотно устраивают в уровне поверхности земли, в насыпи (см. рис. 2) или в выемке (рис. 3).

Кроме насыпей и выемок, земляное полоню включает в себя боковые канавы (кюветы) для осушения дороги и отвода от нее воды и резервы - неглубокие выработки вдоль дороги, из которых был взят грунт для отсыпки насыпи. Боковые резервы, так же как и кюветы, являются средством водоотвода.

Линии, отделяющие проезжую часть от обочин, называются кромками проезжей част. Расстояние между кромками проезжей части определяет ширину проезжей части дороги. Линии, отделяющие обочины от внутренних откосов земляного полотна, называются бровками земляного полотна: соответственно расстояние между бровками земляного полотна называют шириной земляного полотна. Высота насыпи или глубина выемки определяется расстоянием от бровки земляного полотна до поверхности земли на оси дороги.

Крутизна откосов должна обеспечивать устойчивость земляного полотна и способствовать обеспечению безопасности движения. Крутизна откосов характеризуется отношением высоты откоса к его горизонтальной проекции - заложению.