Інструкційна картка для самостійного опрацювання навчального матеріалу

з дисципліни : основи проектування доріг місцевого значення

1. Тема: Тема 5 Проектування доріг у повздовжньому профілі.

2. Студент повинен знати такі терміни, матеріали, поняття:

• Проектна лінія …

• Земляне полотно …

• Деформація полотна …

• Елементи вертикальної кривої …

3. Студент повинен вміти вільно володіти матеріалом, аналізувати, порівнювати, робити причинно-наслідкові зв'язки, застосовувати знання і вміння на практиці.

4. Дидактичні посібники: література в бібліотеці.

5. Література:

• Ганьшин В.Н., Хренов Л.С. Таблицьі для разбивки кругових и переходньк кривих. - Л.: Недра, 1985.

• Кузнецов Г.А., Мисенев В.С., Дудко В.Ф. и др. Дороги местного значення. - Агропромиздат, 1986.

• Лютий Я.Л. КазьмирП.Г. Проектування доріг місцевого значення. Методичні вказівки. - Львів, 1992.

• Маслов А.В. Геодезия. - Л.: Недра, 1986.

• Могилевський С.Т., Войтенко С.П. Геодезія. - Донецьк, 2003.

• Першай Л.К. Методические указания по вьшолнению расчетно-графических работ по дисциплине "Проетирование и строительство дорог местного значення". - Харьков, 1990.

• Першай Л.К., Козазенко Л.М. Проектування автомобільних доріг місцевого значення. - Харків, 2003.

6. Запитання для самостійного опрацювання:

• Повздовжній профіль дороги

• Основні вимоги до проектування доріг

• Методи проектування

• Послідовність проектування

• Вертикальні криві.

• Контрольні точки повздовжнього профілю.

• Шаг проектування .

• Нахил траси дороги .

• Чорні, червоні і робочі

відмітки .

• Методика складання повздовжнього профілю .

7. Методичні вказівки: консультація викладача : вівторок 13 -15

8. Вид контролю: письмовий.

9. Запитання для перевірки:

• Від чого залежить характеристика руху ?

• Які два випадки можливі при розміщенні проектної лінії відносно лінії поверхні землі ?

• Як визначають елементи вертикальної кривої ?

10. Підсумки опрацювання: залік

Підготував викладач: ____________ Корнєва С.П.

1. Повздовжній профіль дороги

2. Основні вимоги до проектування доріг

3. Методи проектування

4. Послідовність проектування

5. Вертикальні криві.

6. Контрольні точки повздовжнього профілю.

7. Шаг проектування .

8. Нахил траси дороги .

9. Чорні, червоні і робочі відмітки .

10. Методика складання повздовжнього профілю .

1. Повздовжній профіль дороги

2. Основні вимоги до проектування доріг

3. Методи проектування

4. Послідовність проектування

Одним з найважливіших елементів повздовжнього профілю є проектна лінія. Вона визначає положення дорожнього полотна відносно поверхні землі, повздовжній ухил дороги на кожному відтинку, переломи дорожнього полотна по вертикалі.

Положення проектної лінії задається контрольними відмітками. Це задані відмітки початку і кінця траси, відмітки поверхні інженерних споруд, які перетинає дорога і зміна яких неможлива або не бажана. Такими точками є відмітки залізничної колії, відмітки осі проїжджої частини автомобільних доріг вищих технічних категорій, поверхні вулиць, які перетинає дана дорога, поверхні моста.

Відмітка краю земляного полотна над водопропускними та іншими штучними спорудами, а також: мінімальні відмітки країв земляного полотна на поймах річок при перетині боліт є своєрідними контрольними відмітками.

Положення проектної лінії між: контрольними відмітками вибирається з таким розрахунком, щоб забезпечити стійкість земляного полотна, можливість і безпеку руху автомобілів з заданими швидкостями, мінімум земляних робіт.

Земляне полотно є основою для дорожнього одягу - найважливішого і найбільш коштовного елементу дороги. Деформація полотна (зміна форми і розмірів) призводить до появи нерівності проїжджої частини, руйнування дорожнього одягу. Тому земляне полотно повинно бути стійким, тобто не піддаватись деформації від навантажень транспорту, дії води, вітру, зміни температур.

Стійкість земляного полотна в значній мірі залежить від вологості ґрунту. Зволожений грунт втрачає в'язкість, що може призвести до деформації земляного полотна і руйнування дорожнього покриття. Щоб запобігти цьому, необхідно забезпечити добрі умови відведення води від земляного полотна та його осушення. Цим вимогам найкраще відповідає насип. З насипу швидко, не проникаючи в грунт земляного полотна, стікає вода, яка попадає на дорожнє полотно зверху під час дощу.

При достатній висоті насипу в верхній шар ґрунту земляного полотна, на якому лежить дорожній одяг, не попадає і ґрунтова вода. Отже, щоб запобігти попаданню води в грунт земляного полотна треба, щоб висота насипу була не менша певної величини. Висота насипу (висота піднесення бровки над поверхнею землі), яка є достатньою для того, щоб не допустити перезволоження ґрунту земляного полотна, називається рекомендованою або ведучою робочою відміткою.

Величина рекомендованої робочої відмітки визначається за БНІПом і залежить від таких трьох факторів:

• типом місцевості за характером зволоження;

• характеру ґрунту;

• дорожньо-кліматичної зони.

За характером і ступенем зволоження поверхневими та ґрунтовими водами виділяють три типи місцевості:

I тип - сухі місця без надмірного зволоження;

II тип - сирі місця з надмірним зволоженням в окремі періоди року;

III тип - сирі місця з постійним надмірним зволоженням.

Усі ґрунти в тій чи іншій мірі мають властивість вбирати не тільки поверхневу воду, а й піднімати знизу вверх через найдрібніші пори — капіляри. Більшу здатність до капілярного насичення водою мають важкі ґрунти і меншу легші - піщані та суглинкові.

Небезпека зволоження земляного полотна в значній мірі залежить від кількості опадів, рівня стояння підґрунтових вод, ступеня вологості повітря. Той самий грунт у різних кліматичних умовах може мати різні властивості. Для врахування цих особливостей розроблено кваліфікацію дорожніх і ґрунтово-кліматичних умов. За цією класифікацією територія України потрапляє в II, III, IV кліматичні зони.

II зона - охоплює територію надмірного зволоження; По лінії: Суми, Київ, Львів і зона Карпат.

3. зона змішаного зволоження; По лінії Запоріжжя, Кишинів

4. зона - зона недостатнього зволоження; Південніше III-І зони.

Виходячи з типу місцевості, кліматичної зони та характеру ґрунту, рекомендована робоча відмітка тієї чи іншої ділянки траси дороги визначається з таблиць, які подаються в «Будівельних нормах і правилах». Піднесення краю земляного полотна над поверхнею землі на висоту рекомендованої робочої відмітки потрібне для того, щоб запобігти насиченню ґрунту полотна водою.

Висота насипу має значення також: для захисту дороги від снігових, а в деяких районах і піщаних завалів. Встановлено, що найбільше наносяться снігом неглибокі виїмки (глибиною до 200 см), нульові місця і невисокі насипи - висотою 40-60 см. Тому поруч із застосуванням інших засобів боротьби з снігозаносами (встановлення щитів, посадки снігозахисних лісосмуг) раціональним засобом є підвищення земляного полотна на висоту не менше півтори висоти снігового покриву.

В тих випадках, коли край земляного полотна не можна або недоцільно піднімати до визначеної висоти, влаштовують дренаж;, щоб понизити рівень ґрунтових вод, або влаштовують ізолюючі прошарки з шлаків, крупнозернистих пісків , які порушують капіляри і затримують доступ ґрунтових вод до поверхні земляного полотна.

Якщо земляне полотно перетинає постійно діючі водотоки, то бровка його повинна підвищуватись над високим (розрахунковим) горизонтом води не менше, як на 50 см.

Умови і безпека руху залежить, перш за все, від таких характеристик повздовжнього профілю:

• величини повздовжнього профілю;

• наявності затяжних ухилів максимально допустимої величини;

• наявності вертикальних кривих.

Чим менший повздовжній ухил, тим кращі умови руху автомобілів. Проте горизонтальне положення проектної лінії практично не можливе, бо це призвело б до непомірно великих обсягів робіт. З метою зменшення земляних робіт доцільно збільшувати ухили проектної лінії.

При підйомі по ухилу автомобіль затрачає додаткову енергію порівняно з рухом по горизонтальній площині; якщо цей ухил більший 40°, то при русі автомобіля в зворотному напрямку така ж кількість енергії економиться. Якщо ж при спуску з ухилу доводиться гальмувати, то додаткова енергія, затрачена при підйомі, вже не компенсується.

Горизонтальне положення дорожнього полотна небажане з точки зору відведення води від дороги. В такому разі не забезпечується швидке стікання води по канавах в понижені місця, вода в канавах застоюється і виникає загроза потрапляння її в грунт земляного полотна. Тому рекомендованими є повздовжні ухили в межах від 10 до 40°. Залежно від умов можуть бути відхилення як в бік їх зменшення, так і збільшення. В усіх випадках повздовжній ухил не повинен бути більшим максимально допустимого від даної категорії дороги.

Максимальні повздовжні ухили визначені БНІПом. Наприклад, для доріг V категорії максимальний допустимий повздовжній ухил становить 70, а в особливо складних умовах - не більше 100.%

Горизонтальні ділянки на повздовжньому профілі не допускаються у виїмках. З метою забезпечення доброго водовідведення на горизонтальних ділянках і на невисоких насипах повздовжні ухили повинні бути не меншими 5-10%.

Не рекомендуються горизонтальні ділянки дороги на чорноземах, глинистих, суглинкових грунтах, бо на них часто застоюється вода. Повздовжній ухил на всій довжині ділянки дороги від вододілу і до водопропускної споруди повинен мати однойменний ухил.

З переліченими двома вимогами вступає всупереч третя - мінімум земляних робіт. Чим вищий насип, тим створюються кращі умови для просихання грунту, але в той же час буде більшим об'єм земляних робіт.

Зменшення повздовжнього ухилу потребує високих насипів. Глибоких виїмок. А це знову ж таки веде до збільшення об'єму земляних робіт. Але ж земляні роботи займають 20-25% вартості будівництва дороги і з цим не можна не рахуватись.

При вирішенні цих суперечностей в кожному випадку треба зважувати можливість цих вимог до даних умов. Для вищих категорій доріг створюються кращі умови руху, хоч це і вимагає більших об'ємів земляних робіт.

При проектуванні доріг місцевого значення, особливо сільських доріг, потрібно так наносити проектну лінію, щоб дорога вписувалась в рельєф і уникнути високих насипів і глибоких виїмок.