§ II 1.8. Исправление продольного профиля

ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ДОРОГ

Необходимость исправления продольного профиля дорог при реконструкции может требоваться в нескольких случаях: на зани­женных участках, с которых не обеспечен отвод воды и на кото­рых наблюдаются пучины (см. § III.7); на участках обертывающе­го профиля с необеспеченной видимостью в пересеченной местно­сти; для смягчения крутых подъемов и спусков или улучшения условий движения на таких участках; для обеспечения плавности дороги в продольном профиле при неудобных для современного автомобильного движения с высокими скоростями частых пило­образных переломах продольного профиля, вызванных малым шагом проектирования, даже в случаях обеспеченной видимости и допустимых продольных уклонов.

Первые два случая часто наблюдаются на дорогах, построен­ных в 30—40-е годы. Объясняется это действовавшими в то время правилами проектирования дорог по обертывающей проектной линии, а иногда и несоблюдением строительными организациями проектной документации при выполнении земляных работ отряда­ми бульдозеров или скреперов по постоянной технологической схеме. Обычно последнее приводит к занижению высоты насыпей и использованию слишком малых, не соответствующих категории дороги радиусов вертикальных кривых. Видимость дороги в про­дольном профиле оказывается ниже нормативной или соответству­ет минимальным значениям, допускаемым техническими усло­виями.

Каждый участок потери видимости в понижении за переломом продольного профиля является местом потенциальной опасности для движения. Водитель приближающегося автомобиля не имеет возможности заблаговременно увидеть повреждение покрытия или препятствие на своем пути. Статистические данные о дорожно- транспортных происшествиях свидетельствуют о значительной

опасности участков с необеспечен­ной видимостью в продольном профиле [3]. Основной причиной происшествий являются обгоны автомобилей в верхней части подъемов в условиях недостаточ­ной видимости, приводящие к столкновению со встречными ав­томобилями.

Рис. III.19. Схема выравнивания по­крытия на вертикальной кривой:

/ — основание; 2 — покрытие; 3 — утолще­ние покрытия; 4 — продольный профиль поверхности покрытия

Необходимость устранения участков недостаточной видимо­сти вытекает и из экономических

соображений, так как на них скорость транспортного потока сни­жается. По данным США для дорог с расчетной скоростью движе­ния 100 км/ч при 20% грузовых автомобилей в составе потока существует следующая зависимость между обеспеченностью види­мости S в продольном профиле и пропускной способностью доро­ги Р:

80

55

20

92

60

66

40

80

*545о, % от общего протя­жения 0

Р, % 100

Примечание. S₄₅₀ — длина участка дороги с видимостью менее 450 м.

При небольших продольных уклонах местности оптимальный способ исправления продольного профиля заключается в измене­нии радиусов вертикальных кривых со срезкой выпуклых кривых и подъемкой вогнутых или общее выравнивание продольного про­филя с устройством постоянного уклона однородной величины.

Однако такое решение может быть реализовано на значитель­ном протяжении дороги только при заниженном земляном полот­не и тонкослойных изношенных дорожных одеждах, ценность ко­торых как конструкции, воспринимающей нагрузку, весьма неве­лика. При выравнивании пилообразного продольного профиля с относительно малыми колебаниями отметок покрытий от осред- няющей прямой или кривой более целесообразной представляется подсыпка пониженных участков, чем разборка возвышений (рис. III.19).

Минимальным обязательным объемом работ по исправлению продольного профиля следует считать только срезку его выпуклых переломов с обеспечением видимости встречного автомобиля исхо­дя из средней скорости транспортного потока, т. е. допуская неко­торое снижение видимости по сравнению с требованиями при про­ектировании новых дорог. Для дорог II категории это вынужден­ное ухудшение технических параметров дороги не будет препятствовать впоследствии коренному улучшению дороги путем ее перевода в категорию автомобильных магистралей с устройст­вом разделительной полосы и самостоятельных проезжих частей для встречных потоков движения. Как известно, в таких случаях

А*

расчет ведут на видимость проезжей части, в 2 раза меньшую, чем видимость встречного автомобиля.

При невозможности полного закрытия дороги с устройством объезда работы по срезке выпуклых бугров, ограничивающих видимость дороги, ведут по половинам ширины дороги, переводя движение в одну сторону на обрез. В случаях невозможности это­го вводят регулируемое поочередное движение в одну сторону или даже строят новую дорогу.

Возможность исправления продольного профиля описанным способом ограничивается величиной срезки 0,6—0,8 м. При пони­жении проезжей части более чем на 1 м уже не обеспечивается безопасность движения по половине проезжей части.

Возможность увеличения радиусов вогнутых кривых обычно бывает ограничена из-за сложности подъемки мостов, расположен­ных на пониженных участках продольного профиля. На старых дорогах через малые периодически действующие водотоки в боль­шинстве случаев строились мосты. Повышение мостов крайне затруднительно из-за сложности выполнения работ, связанных с подъемкой пролетных строений и наращиванием опор. При до­статочно широких мостах капитальных типов увеличение радиусов вогнутых вертикальных кривых приходится откладывать на дли­тельное время до перестройки мостов. При узких мостах, малых радиусах вертикальных кривых и при малых расходах водотока легче бывает заменить мост на многоочковую трубу из сборных звеньев. В таких местах необходимо в соответствии с требования­ми СНиП П-Д.5-72 уширять проезжую часть из расчета 1 м на каждую полосу движения. Можно, предусмотрев в проекте увели­чение радиусов вогнутых вертикальных кривых, выполнять эту работу поэтапно в процессе последующих капитальных ремонтов.

На пересечениях относительно узких долин с крутыми склона­ми наиболее радикальный способ исправления опасных и неудоб­ных спусков в долину — постройка виадука на высоких опорах, пе­ресекающего долину в одном уровне с ее краями. Технико-эконо­мический анализ показывает, что сокращение пути пробега, увеличение скорости автомобилей и снижение числа происшествий по сравнению с существующей дорогой окупает постройку виадука в очень короткие сроки.

Примером осуществленной таким образом реконструкции слу­жит участок дороги в Латвийской ССР (рис. III.20). Существую­щая дорога опускалась несколькими кривыми в долину ручья, имея большие продольные уклоны. Участок дороги отличался вы­сокой аварийностью, особенно в периоды гололеда, частые в этом районе.

Были разработаны два варианта реконструкции: спрямление участка с постройкой высокого балочного моста; максимальное использование трассы существующей дороги.

Осуществленный эстакадный вариант, расположенный на укло­не 8%о, имеет большие преимущества с точки зрения автомобиль­ного транспорта. Благодаря плавности трассы движение автомо-

Пакеты	1 1 г —■ч | 1 1 1 1 г—" 2 3 4 5 6 7 8 9 W 77 72 ГЗ
Уклоны,\%0; верти­кальные кравые%м	§			V ■ ~ R = 70000 У 4 *
	R = 50000 ■ V
горазонтальные кип вые м	R=7000, 1=200, a=J	\5*2V		rY-ii«t,nt o-?nnn Г - ООП
Развернутый план трассы	° ° Лрг ° О ЛеС О		о //О оЕ-. off о.	_z	rt О О I t И л il о Лес 0 .. . Луг
	~уг—о' лес ° о р- ° i ° —				лес” °V " - луг" О V '1

— ——!_° ^ "*

Рис. III.20. Варианты исправления трассы опасного участка на пересечении до­лины ручья:

а —план вариантов трассы; б — продольный профиль принятого варианта; в —продоль* ный профиль отклоненного варианта; / — принятый вариант; 2 — отклоненный вариант, 3 — существующая лоппгя

Уклоны. %*;§cpmu -

кальные кривые, м bisooo^

горазонтальные

кривые, м

Развернутый план трассы

0)

Пакеты

ос=3 *43*, R= Ю00, i=W0

7г

	ч	R =70000
	■о

а=35°2Р К=800

"5"

Нёс

Лес к

билей происходит с высокими скоростями, с моста открывается красивый вид на долину ручья. У въезда на мост с низовой сто­роны построена смотровая площадка. Несомненный интерес пред­ставляет и второй вариант, трасса которого, состоящая из доста­точно удачного сочетания вертикальных и горизонтальных кривых, сравнительно мало отклоняется от существующей дороги. Макси­мальная высота насыпи достигает 20 м.

При дальнейшем возрастании интенсивности движения, когда возникнет потребность в постройке второй проезжей части и раз­делительной полосы, можно не строить второй высокой эстакады, а, используя построенную для одностороннего движения, проло­жить новую проезжую часть по второму варианту, что существен­но снизит стоимость строительства.

Короткие участки крутых подъемов, на которых возникают за­торы движения из-за невозможности для тяжелых грузовых авто­мобилей и автопоездов преодолевать их с высокой скоростью, же­лательно перестраивать, уменьшая величину уклона до 30, макси­мум 40%о.

Длинные затяжные подъемы и спуски на перпендикулярных пересечениях одной прямой широких долин, которые на некоторых магистральных дорогах юга СССР, построенных в начале 50-х го­дов, имеют протяжение до нескольких километров, не поддаются столь легкому исправлению. Условия движения по ним можно было бы улучшить только путем постройки нового участка дороги с развитием ее трассы по склонам долины, что потребовало бы не только отказа от большого участка дороги, но и строительства нового моста, длина которого на таких переходах обычно дости­гает нескольких десятков метров.

На затяжных крутых подъемах обычно устанавливается дви­жение автомобилей с постоянной скоростью 15—20 км/ч (рис. II 1.21). В этом медленно тянущемся потоке легковые автомобили лишены возможности реализовать имеющийся у них запас мощ­ности, а попытки -обгона при недостаточной видимости становят­ся причиной дорожно-транспортных происшествий. Наиболее до­ступный и оправдавший себя способ улучшения условий движения на затяжных подъемах — уширение проезжей части с устройством дополнительной полосы для движения тяжелых грузовых автомо­билей и автопоездов в сторону подъема. Выделение из транзитно­го потока группы медленно движущихся автомобилей изменяет ха­рактер кривой распределения потока автомобилей по скорости. Средняя скорость транспортного потока возрастает до 30—40 км/ч, а количество автомобилей, движущихся с высокими скоростями, увеличивается.

Планировочные решения дополнительных полос должны преду­сматривать обязательное включение переходно-скоростных участ­ков, на которых происходил бы выход грузовых автомобилей из смешанного потока и их последующее включение в него после пре­одоления подъема. Для этого дополнительные полосы должны начинаться не менее чем за 50—100 м до начала подъема.

1 ► 4 •
			fr
		f		... ,.e>ft.	. ,2
	• ft	ft		4 ft	’• iJ
•	ftft 1	ft		ft

о гоо т боо воо woo

расстояние от начала подъема, м

Рис. 111.21. Скорости движения оди­ночных автомобилей на затяжном подъеме с уклоном 50%о:

1 — легковые автомобили; 2 — грузовые автомобили общим весом ие менее 8 тс; 3 — грузовые автомобили общим весом бо­лее 11 тс

Рис. 111.22. Дополнительные полосы на подъемах:

а — схематический продольный профиль; б — план дороги со схемой разметки про­езжей части;

1 — знак «левый ряд для обгона»; 2 — ука­затель изменения числа рядов; 3 — знак «Остановка запрещена»; 4 — вершина подъема

70 с

§00 f

%J0

Длину дополнительной полосы за подъемом для удобного и бе­зопасного слияния потоков автомобилей, едущих по дополнитель­ной и основной полосе, принимают в зависимости от интенсивно­сти движения в часы пик:

Интенсивность движения

на подъем, авт/ч .... до 200 300 400 500 и более

Протяжение полосы за подъемом, м 100 150 200 350

Дополнительная полоса работает эффективно лишь при нали­чии на проезжей части разметки, отделяющей сплошной линией полосу встречного движения под уклон и пунктиром полосу для движения более быстрых автомобилей (рис. III.22). Необходимо устанавливать дополнительные знаки, указывающие назначение каждой из полос, например: «Левый ряд для обгона».

Наиболее целесообразным расположением дополнительной полосы является устройство ее на уширяемом земляном полотне параллельно основной проезжей части. В отдельных случаях, ког­да земляное полотно трудно уширить, может быть рассмотрен вариант самостоятельного трассирования дополнительной полосы для медленных автомобилей как дороги для одностороннего дви­жения. В исключительно стесненных условиях возможно устрой­ство дополнительной полосы за счет обочины с оборудованием в отдельных местах, где это позволяет рельеф, остановочных пло­щадок для неисправных автомобилей. В принципе возможно по­лучить место для устройства дополнительной полосы в выемках путем перехода на отвод воды при помощи подземных водостоков с засыпкой боковой канавы и установки у кромки уширенной про­езжей части бортового камня с водоприемниками.

Рассматривая способы улучшения дорог на затяжных подъе­мах, необходимо предусматривать устройство «тормозных» или «аварийных съездов» для постепенной остановки автомобилей, у которых испортились тормоза (рис. III.23). По данным НИИАТа

58% дорожно-транспортных про­исшествий, вызванных неисправ­ностью автомобилей, составляют случаи, связанные с полным от­казом тормозов. На затяжных крутых спусках эти происшествия, как правило, имеют тяжелые по­следствия. Аварийные съезды представляют собой тупик, про­должающий направление повер­нувшей дороги или примыкающий к дороге под острым углом и иду­щий на подъем с уклоном не ме­нее 100°/оо- Планировка их зави­сит от рельефа местности. Води­тель автомобиля, у которого ис­порчены тормоза, но исправно ру­левое управление,,направляет ав­томобиль в тупик, при движении по которому постепенно гасится кинематическая энергия скатыва­ющегося под уклон автомобиля. В конце тупика должен быть уст­роен участок повышенного сопро­тивления качению из вспаханного грунта, песчаной или гравийной засыпки. Зимой в снежных райо­нах торможение осуществляется снеговым покровом.

Рис. II 1.23. Типы тормозных съездов:

а, б — примеры решений в плане; в — про­дольный профиль съезда;

1—тормозной путь; 2 — основная дорога

Ч

2g

Требуемую длину тормозного съезда можно найти, приравни­вая живую силу автомобиля в момент входа на съезд к сопро­тивлению движения на подъем:

(Ш-4)

где — скорость автомобиля в начале тормозного съезда, м/с; / — сопро­тивление качению на разных участках; i—продольный уклон разных участков съезда; I — длина съезда.

V

о

L =

(/ср + *ср)

Построенные в СССР тормозные съезды имеют твердую по­верхность (fcp = 0,03). Поэтому остановка автомобилей обеспечи­вается за счет влияния продольного уклона. В Англии пошли по другому пути. Тормозные съезды устраивают в виде расположен­ных около дороги площадок, засыпанных слоем естественного ока­танного гравия или шарообразного искусственного каменного ма­териала типа керамзита толщиной 30—45 см (/_Ср=0,45).

Если исходить из среднего коэффициента сопротивления каче­нию и среднего продольного уклона, то длина рабочей части съезда