1552

фиксированными точками. Шаг проектирования следует назначать не менее 300 – 400 м.

6.Соединяют отмеченные соседние точки между собой. Получают предварительный эскизный продольный профиль, представленный

ввиде ломаной линии.

7.Вычисляют уклоны отдельных участков ломаной линии в промилле:

H1 H2

l

где Н1 – отметка первой (начальной) точки ломаной, м; Н2 – отметка последующей точки, м; l – расстояние между точками (длина), м.

Полученные значения уклонов округляют до целых промилле и пересчитывают отметки точек. Значения уклонов записываются карандашом в графу (рис. 4.1) «Проектные отметки. Уклоны, ‰, вертикальные кривые», при этом учитывают знак уклона. Принято восходящие уклоны отмечать знаком «+», нисходящие – знаком «–».

8. Уклоны проектной линии не должны превышать предельные допустимые для данной расчетной скорости (категории дороги) (табл. 4.3).

Если полученные расчетом уклоны превышают допустимые, то производят корректировку продольных уклонов ломаной линии, доводя уклон до требуемого значения. При этом желательно увеличивать отметку низких точек либо устраивать выемку на высокой точке.

9.Вычисляют проектные отметки на каждом пикете, начиная с ПК 0. Поскольку уклон отдельного участка постоянный, то и проектные отметки в пределах этой прямой будут изменяться от одного пикета к другому на равную величину превышения.

В пределах другой прямой, имеющей свой уклон, изменение отметок будет зависеть от уклона этой линии. Результаты вычислений карандашом заносят в графу «Проектные отметки. Отметки оси дороги». Результаты записывают с точностью до 1 см.

10.В каждой точке перелома продольного профиля (независимо от ве-

где R – радиус вертикальной кривой, м; i1 и i2 - уклоны сопрягаемых линий с учетом знака, ‰.

91

Таблица 4.3

Наибольшие продольные уклоны проектной линии и минимальные радиусы кривых

Примечания:

1.В случаях необходимости резкого изменения направления дорог II - V категорий в горных условиях допускается устройство серпантин.

2.В особо трудных условиях горной местности (за исключением мест с абсолютными отметками более 3000 м над уровнем моря) для участков протяженностью до 500 м при соответствующем обосновании допускается увеличение наибольших продольных уклонов против норм (см. табл. 4.2), но не более чем на

20 %.

3.При проектировании в горной и пересеченной местностях проезжей части дорог I категории раздельно для направления на подъем и на спуск продольные уклоны для направлений спусков допускается увеличивать по сравнению с уклонами для движения на подъем, но не более чем на 20 %.

Тангенс вертикальной кривой

Биссектриса вертикальной кривой:

11. Откладывая от точки перелома (вершины) влево и вправо величину тангенса Т, получаем пикетажное значение начала и конца вертикальной кривой. Следует учитывать, что минимальная длина вогнутой кривой не может быть меньше 100 м, а выпуклой кривой – 300 м. Если условие не выполняется, то необходимо увеличить радиусы вертикальных кривых.

При этом необходимо контролировать условие сопряжения двух смежных кривых:

92

где Т1 и Т2 – тангенсы смежных вертикальных кривых; l – расстояние между вершинами смежных кривых.

12. После вписывания вертикальных кривых необходимо пересчитать отметки проезжей части в пределах вертикальных кривых.

Если вписана выпуклая вертикальная кривая, отметки проектной линии будут меньше, чем по ломаной на величину у:

где х – расстояние от начала (конца) вертикальной кривой до рассматриваемой точки, м; R – радиус вертикальной кривой, м.

На равных расстояниях от начала и конца вертикальной кривой поправки равны. Поэтому от записанных в графе «Проектные отметки. Отметки оси дороги» вычитают поправки и получают окончательные проектные отметки в пределах вертикальной кривой. Начальная и конечная точки кривой соответствуют отметкам, полученным по ломаной линии.

Для вогнутых кривых поправка вводится со знаком «+»:

Вычисления производят для точек начала, конца вертикальной кривой, точек пикетов в пределах вертикальной кривой.

13. На вертикальных кривых (вогнутых и выпуклых) находят точки с нулевым уклоном. Она расположена от начала кривой на расстоянии с, м:

где R – радиус вертикальной кривой, м; i – уклоны линий перед началом вертикальной кривой, ‰.

14. В графе «Проектные отметки. Уклоны, ‰, вертикальные кривые» вертикальной чертой на всю высоту графы отмечают начало и конец вертикальных кривых (рис. 4.3).

Отмечают вертикальной стрелкой точку нулевых уклонов и ее расстояние в м от ближайшего по ходу пикетажа пикета в целых м. Если сопрягаются две кривые, то указывается уклон проектной линии в точке сопряжения.

Если между вертикальными кривыми расположены прямые, то проектная линия показывается диагональю в сторону повышения от-

93

где НПР – проектная отметка (в графе «Проектные отметки. Отметки оси дороги»); НЗ – отметка поверхности земли («Фактические данные. Отметки земли»).

Если разность положительная, то имеем насыпь, если отрицательная – выемку.

Рабочие отметки с точностью до 0,01 м надписываются на чертеже продольного профиля в 0,5 см от проектной линии. Выемки – над проектной линией, насыпи – под проектной линией.

18. Находят точки «нулевых работ» 0 – перехода насыпи в выем-

Рис. 4.4. Схема к нахождению точки «нулевых работ»

грунтового разреза.

19. Выполняют привязку к про-

ектной линии вертикальных кривых. Для этого от проектной линии до грунтового разреза проводят вертикальную красную линию.

20. На грунтовом разрезе с учетом масштаба по вертикали – грунты, отмечают геологические выработки (скважины и шурфы). На гео-

94

логических выработках показывают границы (по заданию на проектирование) видов грунтов [5].

Расстояние между горными выработками назначается на равнинных участках через 300 – 500 м. Скважины следует располагать там, где запроектированы трубы или мосты. Глубина скважин у труб – 5,0 м, у мостов – не менее 10,0 м. На участках насыпей более 3,0 м следует заложить шурфы, чтобы определить прочность естественных грунтов ненарушенной структуры.

Скважины обозначаются параллельными вертикальными линиями шириной 2 мм. Вверху (у устья скважины справа) указывается порядковый номер (Скв 1, Скв 2 и т.д). Внизу скважины указывается глубина (5,0). По высоте скважины указывают границы грунтов с указанием глубины в м и глубину залегания грунтовых вод ГГВ (горизонт грунтовых вод) в осенние месяцы с указанием даты замера.

Шурфы показывают колонкой шириной 6 мм с указанием границ разновидностей грунтов. Вверху указывают номер шурфа (Ш1), внизу

– глубину. Шурфы устраивают глубиной до 2,0 м, отмечают границы грунтов. Шурфы устраивают не ниже уровня грунтовых вод.

21. Консистенция грунтов определяется по табл. 4.4 в зависимости от показателя текучести IL [6]:

где We – естественная влажность грунта, %; WР – влажность грунта на границе раскатывания, %; WТ – влажность грунта на границе текучести, %.

95

Значение естественной влажности определяется при изысканиях, но может быть приведено в задании на проектирование.

Разность WТ – WР представляет характеристику связных грунтов, называемую числом пластичности. В зависимости от этого показателя можно определить вид связного грунта.

Шурфы и скважины в сечении показывают штриховкой или заливкой в зависимости от вида и консистенции грунта (табл. 4.5).

Таблица 4.5.

Условное обозначение консистенции грунтов в горных выработках

.

Между скважинами и шурфами прямыми линиями очерчивают границы грунтов с указанием их наименования и категории по трудности разработки. Низ шурфов и скважин соединяют пунктирной линией. Ниже этой пунктирной линии указывают продолжение линий пикетажа и плюсовых точек до начала таблицы-сетки.

22. На продольном профиле в графе «Пикеты. Элементы плана. Километры» строят развернутый план дороги, используя данные «Ведомость углов поворота прямых и кривых». Криволинейные участки дороги в плане показывают горизонтальными линиями, смещенными на 5 мм вниз – при повороте дороги влево или вверх – при повороте дороги вправо (рис. 4.5).

96

Указывается длина прямых участков в м.

23. Для обеспечения поверхностного водоотвода проектируют водопропускные трубы, которые располагают в пониженных местах для пропуска ливневых и талых вод. В курсовой работе водопропускные трубы назначают конструктивно (без расчета).

Минимальный диаметр труб на дороге (кроме съездов) принима-

где В – ширина насыпи поверху, м; m – заложение откосов насыпи у труб, принимается m=1,5 ; h – высота насыпи у трубы, м; d – диаметр трубы, м; bо – толщина стенок оголовков у трубы, bо = 0,35 м.

Первоначально принимаем трубы диаметром 1,0 м и если длина трубы полученная по расчету, будет более 30,0 м, необходимо увеличить диаметр трубы до 1,25 м и пересчитать длину трубы.

Место расположения трубы на продольном профиле отмечают красным кругом диаметром 3 мм.

Выше проектной линии на 20 мм проводится вертикальная линия, над которой делается надпись с указанием пикетажного положения трубы [6]:

ж.б.d 1,25 .

ПК23 47,85

Если проектируют малый мост (до 25 м) при пересечении водотоков, его условным знаком изображают на продольном профиле в виде прямоугольника высотой 2 мм. Длина моста показывается в масштабе. Указываются опоры моста, заглубленные в грунт.

Мосты рекомендуется располагать на прямых участках трассы. Максимальный уклон моста не рекомендуется назначать более 40 ‰.

Выше проектной линии, так же как и у труб, указывают длину моста и пикетажное положение начала моста:

М.дл м.

ПК

24. Для обеспечения водоотвода на участках насыпей высотой до 1,2 м и выемок проектируют боковые канавы (кюветы). Размеры (поперечное сечение) кюветов назначаем конструктивно.

Заложение внутреннего откоса кювета принимают равным заложению откосов насыпи. Заложение внешнего откоса кювета насыпи назначают 1 : 1,5. Заложение внутреннего откоса кювета выемки при-

97

нимают равным заложению откосов насыпи (до 2 м). Внешний откос кювета принимают равным заложению откосов выемки. Отметку дна кювета принимаем на 1,2 м ниже отметки покрытия.

Значения отметок дна кювета на каждом пикете записываем в графу «Проектные данные. Левый кювет. Правый кювет. Отметки». Для обеспечения протекания воды кюветы должны иметь уклон не менее 5 ‰. Если на отдельных участках уклон кювета получается меньше – производим корректировку нижней отметки кювета, обеспечивая уклон 5 ‰. Величину уклона кюветов и расстояние заносят в графу «Проектные данные. Левый кювет. Правый кювет. Уклоны, ‰, длина, м» В зависимости от уклона кюветов и вида грунта (табл. 4.6) назначают тип укрепление кюветов.

Тип укрепления кювета записывают в пределах участка укрепления для левого и правого кюветов в графе «Проектные данные. Левый кювет. Правый кювет. Укрепление». Минимальная глубина кювета 0,3 м. Минимальная ширина кювета по дну – 0,4 м.

Пример оформления продольного профиля приведен в прил. И.

5.ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФИЛЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Земляное полотно следует проектировать с учетом обеспечения требуемых прочности, устойчивости и стабильности как самого земляного полотна, так и дорожной одежды при наименьших затратах на стадиях строительства и эксплуатации, а также при максимальном сохранении ценных земель и наименьшем ущербе окружающей природной среды. Следует учитывать:

-категорию дороги;

-тип дорожной одежды;

98

-высоту насыпи и глубину выемки;

-свойства грунтов, используемых в земляном полотне;

-условия производства работ по возведению полотна;

-природные условия района строительства и особенности инже- нерно-геологических условий участка строительства;

-опыт эксплуатации дорог в данном районе.

Земляное полотно включает следующие элементы:

верхнюю часть земляного полотна (рабочий слой);

тело насыпи (с откосными частями);

основание насыпи;

основание выемки;

откосные части выемки;

устройства для поверхностного водоотвода;

устройства для понижения или отвода грунтовых вод (дренаж);

поддерживающие и защитные геотехнические устройства и конструкции, предназначенные для защиты земляного полотна от опасных геологических процессов (эрозии, абразии, селей, лавин, оползней и т.п.).

Рабочий слой на глубину 1,2 м от поверхности цементобетонных и на глубину 1 м асфальтобетонных покрытий во II дорожноклиматической зоне и на 1,0 и 0,8 м соответственно в III дорожноклиматической зоне должен состоять из непучинистых или слабопучинистых грунтов (табл.6 и 7 обязательного приложения 2 СНиП 2.05.02-85*). При использовании в пределах 2/3 глубины промерзания грунтов III – V категорий пучинистости величину морозного пучения следует определять расчетом по результатам испытаний. При проектировании дорог во II и III зонах при глубине промерзания до 1,5 м допускается величину морозного пучения

Выполнив проектирование продольного профиля, по рабочим отметкам земляного полотна назначают типы поперечных профилей. При этом используют типовые поперечные профили земляного полотна автомобильных дорог общего пользования [7] с учетом рельефа местности, почвенно-грунтовых, геологических, гидрологических и климатических условий.

Крутизну откосов насыпей на прочном основании следует назначать в соответствии с табл. 5.1.

Крутизну откосов насыпей высотой до 3 м на дорогах I – III категорий назначают с учетом обеспечения безопасного съезда транс-

99

портных средств в аварийных ситуациях, как правило, не круче 1:4, а для дорог остальных категорий при высоте откоса насыпи до 2 м – не круче 1:3.

Таблица 5.1

Наибольшая крутизна откосов при высоте откоса насыпи, м

1.Под чертой даны значения для пылеватых разновидностей грунтов во II и III дорожно-климатических зонах и для одноразмерных мелких песков.

2.Высота откоса насыпи определяется разностью отметок верхней и нижней бровок откоса. При наличии косогорности высота откоса насыпи определяется разностью отметок верхней и нижней бровок низового откоса.

Выемки глубиной до 1 м в целях предохранения от снежных заносов необходимо проектировать раскрытыми с крутизной откосов от 1:5 до 1:10 или разделанными под насыпь. Выемки глубиной от 1 до 5 м на снегозаносимых участках следует проектировать с крутыми откосами (1:1,5 – 1:2) и дополнительными полками или обочинами шириной не менее 4 м.

Выемки глубиной более 2 м в мелких и пылеватых песках, переувлажненных глинистых грунтах, легковыветривающихся или трещиноватых скальных породах, в пылеватых лессовидных и лессовых породах, а также в вечномерзлых грунтах, переходящих при оттаивании в мягкопластичное состояние, следует проектировать с закюветными полками. Ширину закюветных полок следует принимать при мелких и пылеватых песках 1 м, при остальных указанных грунтах при высоте откоса до 6 м – 1 м, при высоте откоса до 12 м (для скальных пород – до 16 м) – 2 м. Для дорог I – III категорий при проектировании выемок в легковыветривающихся скальных грунтах допуска-

100