Визначення керівної робочої відмітки земполотна і контрольних точок для проектування червоної лінії поздовжнього профілю

За рельєфом місцевості, інженерно-геологічними умовами, характером зволоження та ступенем стікання води місцевість поділяється на три типи:

1-й – сухі ділянки, на яких поверхневі і ґрунтові води не впливають на зволоження верхніх шарів ґрунту (поверхневий водовідвід забезпечений);

2-й – вологі ділянки, на яких можливе короткочасне (до 30 діб) затоплення поверхневими водами (поверхневий водовідвід утруднений), але ґрунтові води не впливають на зволоження верхніх шарів ґрунту;

3-й – мокрі ділянки з постійним надмірним зволоженням і тривалим (понад 30 діб) затопленням як поверхневими (поверхневий водовідвід надзвичайно утруднений), так і підтопленням ґрунтовими водами.

Рекомендована робоча відмітка насипу, якої належить дотримуватись при проектуванні поздовжнього профілю дороги, встановлюється по найменшому підвищенню поверхні покриття над рівнем ґрунтової і поверхневої води на сухих, мокрих і сирих ділянках траси  і найменшому підвищенню брівки насипу над розрахунковим рівнем снігового покриву.

Відповідно приймається за розрахункову керівну робочу відмітку та відмітка, що має більше значення, яке отримане при розрахунку за першою та другою умовами. За умови встановлення найменшого підвищенню поверхні покриття над рівнем ґрунтової і поверхневої води величину рекомендованої робочої відмітки h_р у залежності від типу місцевості за характером зволоження розраховують за формулами:

• для 1-го типу місцевості (сухі ділянки)

  hр = hд.о;

  (1)

• для 2-го типу місцевості (вологі ділянки)

  hр = hзем + hд.о;

  (2)

• для 3-го типу місцевості (мокрі ділянки)

hр = Hв + hв + hд.о;

(3)

або

hр= hв – Hгр.в + hд.о;

(4)

де h_д.о – товщина дорожнього одягу,h_зем –підвищення поверхні покриття над поверхнею землі на ділянках із забезпеченим поверхневим водовідводом або над рівнем короткотривалого (менше 30 діб) затоплення поверхневими водами (табл. 3.1), H_в – глибина верховодки або тривалого підтоплення (більше 30 діб) поверхневими водами (0,5 м, згідно з завданням), h_в – підвищення поверхні покриття над рівнем ґрунтових вод або тривалого затоплення (понад 30 діб) поверхневими водами (табл. 3.1), H_гр.в – розрахункова глибина залягання ґрунтових вод (1,2 м, згідно з завданням). Таблиця 1.3 відповідає таблиця 6.1 ДБН В.2.3-4:2015.

Таблиця 1.3

Найменші підвищення поверхні покриття над розрахунковим рівнем води

Ґрунт верхньої частини земляного полотна (робочого шару)	Дорожньо-кліматична зона, м
	І	ІІ	ІІІ
Пісок – крупний, середньої крупності та мілкий	1,1 0,9	0,9 0,7	0,75 0,55
Пісок пилуватий, супісок піщанистий	1,5 1,2	1,2 1,0	1,1 0,8
Суглинок піщанистий, глина	2,2 1,6	1,8 1,4	1,5 1,1
Супісок пилуватий, суглинок пилуватий	2,4 1,8	2,1 1,5	1,8 1,3
Примітка. Над рискою подані значення підвищення поверхні покриття над рівнем ґрунтових вод або тривалого затоплення (понад 30 діб) поверхневими водами (hв), під рискою – те саме над поверхнею землі на ділянках із забезпеченим поверхневим водовідводом або над рівнем короткотривалого (менше 30 діб) затоплення поверхневими водами (hзем).

За умови снігонезаносимості:

_­h­_р­_­­ = h­­_с­ + h­_п+ (b_узб - b_у.с)×i_узб + ­­­(b_см.р+ b_у.с)×i_п.ч. (5)

де h– висота снігонезаносимого насипу, м;

h_с – розрахункова висота снігового покриву в місці, де споруджується насип, з ймовірністю перевищення 5 %, 0,5 м;

h_п – підвищення брівки насипу над розрахунковим рівнем снігового покриву, яке необхідне для його незанесення снігом, 0,6 м.

Підвищення брівки насипу (h_n) над розрахунковим рівнем снігового покриву необхідно призначати не менше ніж (ДБН В2.3-4:2015 п.6.4.11):

1,0 м – для доріг I категорії;

0,7 м – -"- -"- II категорії;

0,6 м – -"- -"- III -"-;

0,5 м – -"- -"- IV -"-;

0,4 м – -"- -"- V -"-.

b­_см.р­ = 3,75 м, b­_узб­= 3,75 м, b­_{укр.см ­}= 0,5м _­­­ – ширина смуги руху, узбіччя і укріплюючої смуги (для III категорії дороги)

i­_пр.ч­ = 25 ‰– ухил проїзної частини , 50 ‰– ухил узбіччя.

Гідравлічний розрахунок водоперепускних споруд

Максимальна витрата води від зливного стоку для малих мостів і труб № труби Водозбірна площа, км.кв Довжина улоговини, км Похил,؉ Кt агод α ϕ Qз 1  0,2 0,2 20   4,21 1,24 0,55  0,84 8,05 2 0,4 0.4 20 1,95 0,71  15,76 3  0,4  0,4   15 1,95   0,71  15,76 4  1,2  1,2  20 1 0,53   6,03 5  0,3  0,3  15  2,57  0,76  15,51

Труба №1- ПК5+00

Труба №2- ПК8+25

Труба №3- ПК13+00

Труба №4- ПК17+70

Труба №5- ПК26+00

№ труби Водозбірна площа, км.кв К агод α ϕ W 1  0.2 0.2 0,82 0,7  0,84 8,05 2 0.4 0.4  0,82 0,7  0,71 15,46 3  0.4  0.4  0,82 0,7   0,71 15,46 4  1.2  1.2 0,82 0,7  0,53  6,03 5  0.3  0.4  0,82 0,7   0,76 15,51 Загальний об'єм стоку зливових вод, W, (м3)

W=60000×

Максимальна витрата талих вод, Qсн, (м3)
№ труби	F	К0	hp	n	δ1	δ2	Qсн
1	0.2	0,013	0,3	0,25	1	1	0,00074
2	0.4	0,013	0,3	0,25	1	1	0,0014
3	0.4	0,013	0,3	0,25	1	1	0,0014
4	1.2	0,013	0,3	0,25	1	1	0,0038
5	0.3	0,013	0,3	0,25	1	1	0,0011

Q = × δ_1­× δ₂

За розрахункові приймаємо витрати від злив, так як вони більші за витрати від сніготанення для всіх труб.

За витратою Q_p6підбираємо труби, що буде працювати у безпірному режимі з конічним вхідним кільцем діаметром d, глибина води перед трубою H, і швидкість на виході з труби V.

Довжина труб, l, м
№ труби	B, м	m	Hнас	hтруб	ітруб	n	l
1	8	1,5	2.09	1,20	0,016	0,35	11,03
2	8	1,5	3,9	1,20	0.019	0,35	14,03
3	8	1,5	3,6	1,20	0,019	0,35	15,56
4	8	1,5	4,12	1,50	0,18	0,35	16,22
5	8	1,5	1,9	1,50	0,014	0,35	9,55

l = × , м

Визначаємо довжини труб з оголовками для кожної труби:

Довжина труб з оголовками, L, м
№ труби	l, м	μ, м	L, м
1	11,03	1,78	14,59
2	14,03	1,78	17,59
3	15,56	1,78	19,12
4	16,22	2,26	20,74
5	9,55	2,26	14,07

L­_­ = l + 2×μ, м

Конструкцію і розміри укріплення вхідного і вихідного оголовків приймаємо по типовому проекту «Укріплення русел і відкосів насипів біля водо перепускних труб»

Опис поздовжнього профілю основного варіанту

Горизонтальний масштаб поздовжнього профілю приймають 1:5000, вертикальний - 1:500, для грунтів - 1:50.

У гірській місцевості горизонтальний масштаб приймають 1:2000, вертикальний - 1 :200.

Проектну лінію, робочі відмітки, запроектовані штучні споруди, розгорнутий план траси, тип прийнятих поперечних профілів земляного полотна, лінії та дані графа 3 -11 , а також пікети, криві та кілометри в графі 14 наносять червоним кольором, усе інше - чорним.

Потім викреслюють чорний профіль поверхні землі, віднесений до осі дороги. Для цього в графу 12 із карти виписують відмітки на пікетах і плюсових точках, тобто тих, які розташовані на водозбірних і водороздільних лініях, на дні ярів, біля урізу річок і струмків, на бровці земляного полотна існуючих доріг, головках рейок залізниць тощо.

Встановивши відмітку умовного горизонту, вгору від неї (у масштабі 1:500) відкладають ординати, що дорівнюють чорній відмітці кожної точки мінус відмітка умовного горизонту.

Згідно з даними щодо грунтів, типу місцевості за зволоженням і залежно від дорожньо - кліматичної зони встановлюють перевищення бровки земляного полотна над поверхнею землі, високим горизонтом rрунтових вод або розрахунковим горизонтом поверхневих вод.

Перевищення бровки земляного полотна можна визначити за даними табл. 3.2, віднявши від табличних даних товщину дорожнього покриття (0,4...0,5 м).

Потім визначають відмітки проектної (червоної) лінії біля шляхопроводів, мостів, водопропускних труб, тощо.

При пересіченні доріг у різних рівнях висоту насипу біля шляхопроводу та відмітку його проїзної частини визначають залежно від габариту та конструктивної висоти прольотної споруди.

Висоту габариту приймають: для залізниць -7м; для автомобільним доріг - 5м; худобопрогонів - 2,5 м.

На підходах до малих мостів і дорожніх труб висота брівки земляного полотна має перевищувати розрахунковий (прийнятий) горизонт води з урахуванням підпору не менше 0,5 м при безнапірному режимі роботи споруди, та де менша 1,0 м - при напірному чи напівнапірному peжимі.

Перед нанесенням проектної лінії намічають контрольні відмітки:

-брівки насипів біля штучних споруд;

-головки рейок залізниць;

-осі проїззної частини в населених пунктах;

-осі автомобільних доріг, з якими вони пересікаються в різних рівнях.

Після цього помічають положення проектної лінії, користуючись шаблонами. При прокладанні проектної лінії слід намагатися компенсувати об'єми суміжних насипів та виїмок.

Проектну лінію наносять вище поверхні землі на величину керівної робочої відмітки по можливості паралельно до неї. Такий метод нанесення проектної лінії називають проектуванням за обвідною.

Прокладання ділянок у виїмках потрібно зводити до мінімальної довжини.

Для забезпечення поверхневого стоку води проектну лінію у виїмках слід наносити з похилом на менше 5‰.

Проектування горизонтальних ділянок, а також використання угнутих вертикальних кривих у виїмках не допускається.

Необхідно, щоб проектна лінія автомобільної дороги, яка перетинає в одному рівні залізницю, була горизонтальною на рівні головок рейок. Довжина горизонтальної площадки в зоні залізничного проїзду має бути щонайменше 2 м від крайньої рейки.

Підходи автомобільноЇ дороги до перетину протягом 50 м слід проектувати з поздовжнім похилом щонайбільше 30‰.

Вертикальні відстані від проводів повітряних телефонних та телеграфних ліній до проїзної частини в місцях перетину з автомобільними дорогами мають перевищувати 5,5 м (у теплі пори року).