7. Проектирование продольного профиля автомобильной дороги

7.1. Элементы продольного профиля дороги

Продольным профилем дороги называют развернутую в плоскости чертежа проек­цию оси дороги на вертикальную плоскость. Продольный профиль характеризует крутизну отдельных участков дороги, измеряемую продольным уклоном, и расположение ее проезжей части относительно поверхности земли. Продольный уклон является одной из важнейших характеристик транспортных качеств автомобильной дороги.

Естественные уклоны местности часто превышают допустимые для эффективного ис­пользования автомобилей. В таких случаях уклон дороги делают более пологим, чем уклон поверхности земли, срезая часть грунта на подъемах на возвышенность или, наоборот, под­сыпая его, например, в местах перехода через пониженные участки рельефа.

51 г 3 * 5 6 7 8 9

Рис. 7.1. Расположение дороги в продольном профиле: I - дорога в «нулевых» отметках; II - в насыпи; III - в выемке

Рис. 7.2. Рабочая отметка земляного полотна: а - в выемке; б - в насыпи

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. При высоте насыпей менее 1 м говорят, что дорога проходит в «нулевых» отметках. Из-за устройства насыпей и выемок отметки дороги не совпадают с отметками поверхности земли (рис. 7.1). Разница между отметкой поверхности земли по оси дороги и отметкой бровки дороги, определяющая высоту насыпи или глубину выемки, называется рабочей отметкой (рис. 7.2).

Переломы продольного профиля, образующиеся при изменении уклона, вызывают ряд неудобств для движения:

1. выпуклые места на дороге ограничивают видимость расположенного впереди участка дороги;

2. на переломах, имеющих сравнительно малый радиус кривизны, при высоких скоро­стях движения возникает опасность потери управляемости автомобилем в связи с разгрузкой передней оси;

3. на вогнутых переломах из-за внезапного изменения направления движения возни­кает толчок, неприятный для пассажиров и перегружающий подвеску автомобиля.

   Puc. 7.3. Вертикальные кривые: 1 - выпуклая; 2 - вогнутая

   

   Рисунок 7.4. Продольный профиль автомобильной дороги (образец оформления)

Поэтому переломы продольного профиля смягчают введением сопрягающих верти­кальных кривых (рис. 7.3). На рис. 7.3 пунктиром показаны смягчаемые переломы продоль­ного профиля. Цифры в скобках характеризуют рабочие отметки, которые были бы при от­сутствии вертикальных кривых, цифры без скобок - фактические отметки. Графическое изображение продольного профиля является одним из основных проектных документов, на основе которых строится дорога. Образец оформления продольного профиля показан на рис. 7.4.

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, показан­ные на рис. 7.5.

Рис 7.5. Основные условные обозначения на продольных профилях: 1 - вертикальные кривые (а - выпуклая кривая с нисходящей ветвью; в - вогнутая кривая с восходящей ветвью; в - переход нисходящей ветви выпуклой кривой в восходящую ветвь вогнутой кривой); 2 - репер 7 с отметкой 537,211; 3 - съезды с дороги (а - влево по типовому проекту На в 98 м от начала пикет; б - пере­сечение с другой дорогой в 60 м от начала пикета); 4 - железнодорожные переезды (а - неохраня­емый, в 27 м от начала пикета; б - охраняемый переезд: цифры над флажками указывают катего­рию переезда); 5 - километровый знак; 6 - мосты и трубы (а - железобетонный мост или путе­провод; б - круглая труба диаметром 1,5 м; в - прямоугольная труба); 7 - водоотводные канавы (а - нагорная канава; б - сброс воды вправо; в - то же влево); 8 - обозначение плюсовых точек;

1. - двухпроводная линия связи

На горных дорогах, где продольный профиль характеризуется частыми изменениями уклонов поверхности земли и дороги и значительной разностью отметок на участках не­большой протяженности, принимаются более крупные масштабы: вертикальный 1:200, гори­зонтальный 1:2000.

Тонкую линию на продольном профиле, соединяющую отметки поверхности земли, называют линией поверхности земли, или черной линией. Линию, соответствующую отмет­кам бровки дороги, называют проектной. Она изображается на продольном профиле в 2 раза большей толщины, чем линия поверхности земли.

На продольном профиле ниже линии поверхности земли на 2 см и параллельно ей наносят грунтовый профиль в вертикальном масштабе 1:50 (50 см в 1 см), на котором выпи­сывают наименования грунтов, а в шурфах и буровых скважинах при помощи условных обо­значений показывают влажность и консистенцию грунтов (рис. 7.6).

Торфы и сапропели изображают на профиле на всем участке их залегания и на всю выявленную глубину условными обозначениями.

Рис. 7.6. Условные обозначения на грунтовых профилях: а - буровая скважина №5 глубиной 8,1 м (оглеение на глубине 1,6 м, грунтовая вода 20.10.85 на глубине 3,5 м); б - шурф № 57; в - шурф № 50, углубленный скважиной (верхняя граница вечномерзлого грунта 20.10.85 на глубине 0,8 м, нижняя - на 8,5 м); г - зондировочная скважина № 47 глубиной 0,9 м; д - точка № 22 сейсмического зондирования; е - точка № 8 статического зондирования; ж - точка № 12 электродинамического зондирования; з - маловлажные песчаные или твердые или полутвердые глинистые грунты; и - влажные песчаные или тугопластичные глинистые грунты; к - влажные песчаные или мягко­пластичные глинистые грунты; л - водонасыщенные песчаные или текучепластичные и водона­сыщенные глинистые грунты при коэффициенте увлажнения 1,2 по сравнению с оптимальной влажностью