7.5. Последовательность проектирования продольного профиля

В общем случае рекомендуется следующая последовательность проектирования продольного профиля.

1. Обозначаются контрольные высотные точки и устанавливаются необходимые возвы­шения низа дорожной одежды на разных участках в зависимости от грунтовых и гидрологи­ческих условий.

2. Предварительно намечается положение проектной линии. При проложении проектной линии по секущей следует стремиться к компенсации объемов смежных насыпей и выемок. Так как при равных значениях рабочих отметок поперечное сечение выемки получается большим, чем сечение насыпи, необходимо располагать проектную линию таким образом, чтобы площадь участков выемок на продольном профиле была на 25-30% меньше площади насыпей. Рабочие отметки не должны превышать более чем на 20-30 см минимальные от­метки, требуемые по местным грунтовым и гидрологическим условиям.

Намечая положение проектной линии, следует избегать частых ее переломов, соответ­ствующих микрорельефу местности и не следует искусственно вводить длинные участки с постоянным уклоном, для устройства которых потребовалось бы выполнение излишних земляных работ.

3. Для окончательного нанесения проектной линии в настоящее время наибольшее рас­пространение получил метод проектирования продольного профиля вертикальными кри­выми, сопрягающимися непосредственно друг с другом или при помощи прямых вставок ручным расчетом, или на ЭВМ - аналитический, или с помощью шаблонов - графоанали­тический. Реже используют метод нанесения проектной линии сопрягающимися прямыми участками проектной линии с последующим вписыванием в их переломы вертикальных кри­вых и вычислением поправок к рабочим отметкам, найденным по тангенсам - метод тан­генсов;

4. Второй этап проектирования заключается в точной взаимной увязке концов элемен­тов проектной линии - определении координат вершин всех вертикальных кривых, точек со­пряжения смежных криволинейных и прямолинейных участков, уклонов, прямых, сопрягаю­щих вертикальные кривые, и др. Расчеты ведут последовательно переходя от одного эле­мента к другому, используя вспомогательные таблицы.

В сложных условиях рельефа при чередующихся больших выемках и насыпях для нахождения лучшего положения проектной линии сравнивают несколько вариантов проект­ной линии из нескольких взаимно сопрягающихся элементов.

При проектировании без шаблонов прямыми участками, наметив начерно положение проектной линии, вычисляют проектные отметки на переломах продольного профиля и уточняют уклоны, изменяя рабочие отметки таким образом, чтобы уклон проектной линии выражался в целых тысячных. Увязав уклоны и отметки на переломах проектной линии, определяют промежуточные проектные и рабочие отметки и вписывают вертикальные кри­вые. Если получающиеся рабочие отметки неудачны и, например, в промежуточных точках не соблюдается необходимое возвышение низа дорожной одежды над уровнем источников увлажнения или дорога на значительной протяженности проходит в мелкой выемке, изме­няют продольный уклон и начальные рабочие отметки.

В процессе нанесения проектной линии приходится решать следующие частные за­дачи.

При проектировании малых и средних искусственных сооружений для обеспе­чения плавности проектной линии используют следующие приемы.

1. Расположение моста на продольном уклоне (рис. 7.12а). Если тип покрытия на мо­сту такой же, как и на подходах, то максимальный продольный уклон моста должен быть та­ким же, как и на подходах. При устройстве деревянных настилов продольный уклон проез­жей части моста не должен превышать 20%о при продольной укладке досок и 30%о - при по­перечной. Малые мосты, расположенные на участках с большими продольными уклонами, иногда смещают к одному из берегов долины, устраивая искусственное русло водотока. Участок с продольным уклоном, на котором расположен мост, должен быть продолжен на некоторое расстояние по обе стороны моста.

Рис. 7.12. Примеры нанесения проектной линии у малых мостов при различных типах проектной линии в продольном профиле

2. Расположение моста на вертикальной кривой, позволяющее устранить переломы проектной линии около моста, неизбежные при устройстве моста на горизонтальной пло­щадке (рис. 7.126).

3. Углубление русла под мостом. Необходимость в таком решении появляется при пе­ресечении слабо выраженных тальвегов в равнинной местности, в которых бытовая глубина протекания воды не превышает 20-30 см. Весь расход или большая его часть пропускается под мостом в канаве. Для углубления русла необходимо, чтобы уклон у лога давал возмож­ность придать канаве такой продольный уклон, при котором русло не заиливалось бы, а ка­наву можно было бы вывести на поверхность вблизи моста.

4. Снижение рабочей отметки искусственных сооружений. Это решение достигается увеличением отверстия моста, что обеспечивает уменьшение расчетной скорости и глубины протекания воды, а также высоты подпертого горизонта, или заменой одной трубы большого диаметра несколькими меньшими трубами, имеющими равную суммарную пропускную спо­собность.

При проектировании насыпей на переходах через узкие и глубокие овраги рабочая от­метка в месте устройства искусственного сооружения, определяемая по соображениям ра­венства объемов насыпей и выемок, обычно оказывается больше, чем минимальная высота насыпи, необходимая из условия пропуска высоких вод. Поскольку высокие мосты устраи­вают с конусами и длина их по настилу значительно возрастает с увеличением высоты, на переходах через узкие и глубокие овраги наиболее целесообразно укладывать трубы, если

отсутствует опасность их закупоривания селевыми выносами или предметами, приносимы­ми ливневым стоком. Примеры таких технических решений приведены на рис. 7.13.

Рис. 7.13. Примеры нанесения проектной линии над трубами при различных типах проектной ли­нии в продольном профиле

На пересечениях через большие судоходные реки возвышение проезжей части моста над подходами неизбежно, так как иначе насыпи получились бы очень высокими. В этом случае проектная линия должна обеспечивать плавность въезда на мост. Для этого уклон подходов к мосту принимают не более 30%о, а между концом подъема и началом моста вво­дят горизонтальную площадку, достаточную для размещения тангенсов вертикальных кри­вых. На больших мостах с пойменными пролетами дополнительное возвышение, необходи­мое для судоходной части, может быть достигнуто устройством пойменных пролетов на продольном уклоне.

Положение проектной линии должно обеспечивать также непрерывность продольного отвода воды по боковым канавам и резервам. На всей протяженности каждого участка ка­навы - от водораздела до выхода к искусственному сооружению или до места сброса воды из канав - необходимо, чтобы уклон канавы был направлен в одну сторону. Он должен быть достаточен для свободного стока воды без застоев. Для этого дорожным канавам, зараста­ющим травой и работающим лишь периодически, следует придавать уклон не менее 5%о. Только в исключительных случаях, при особенно трудных для водоотвода равнинных усло­виях, допускается снижение продольного уклона до 3%о. Необходимо использовать каждую возможность отвода воды из канав в пониженные места в сторону от дороги, устраивая в соответствующих местах отводные русла с уклоном не менее 2%о.

На отдельных коротких горизонтальных площадках, главным образом на водоразде­лах, для отвода воды можно предусматривать углубленные боковые канавы, не параллель­ные бровке дороги и имеющие минимальный уклон, необходимый для стока воды. По мере удаления от водораздела глубина канав увеличивается. Поэтому следует избегать дополни­тельного углубления канав более чем на 0,6 м сверх их нормальной глубины, принятой по грунтовым и гидрологическим условиям, так как даже при заложении откосов 1:1,5 канава глубиной 1,0-1,2 м имеет ширину поверху 3,5-4,0 м.

При значительном поперечном уклоне местности во избежание переполнения верхо­вой придорожной канавы в пониженных местах продольного профиля периодически уста­навливают безрасчетные трубы для перепуска воды из верховой канавы в низовую. Жела­тельно, чтобы отвод воды от боковых канав в сторону или в искусственное сооружение осу­ществлялся не реже чем через 500 м.