31.Обеспечение безопасности движения на кривых.

Основными мероприятиями для обеспечения безопасности движения на кривых в плане, не считая обустройства дороги (см. главу «Обстановка и принадлежности дороги»), являются:

а) устройство виражей на кривых с радиусами менее 3000 м на дорогах I категории не радиусами менее 2000 м на дорогах других категорий;

б) уширение проезжей части на кривых в плане при радиусах 1000 м и менее;

в) устройство переходных (клотоидных) кривых при радиусах кривых в плане 2000 м и менее. 32.Приёмы согласования трассы с ландшафтом.

При проектировании клотоидной трассы обязательно соблюдение требования согласования дороги с ландшафтом. Задачей ландшафтного проектирования является обеспечение плавного включения дороги в ландшафт местности, в результате чего повышается удобство и безопасность движения, лучше раскрывается перед едущими красота природы. Пространственная плавная .дорога, вписанная в ландшафт, обеспечивает постоянный или плавно переменный режим движения, способствует работоспособности водителей и создает хорошее настроение у проезжающих.

Дорога должна следовать крупным, определяющим линиям ландшафта: у подножия холмов, по террасам речных долин, по опушкам лесов. В южной части лесостепной и степной зоны необходимо оберегать существующие леса и даже отдельные группы деревьев. В степных районах следует ограничить длину прямых участков (3—4 км), учитывая повышенную утомляемость снижение внимательности водителей. Длина прямых участкотв может быть увеличена при наличии привлекающих внимание водителей ориентиров- холмов.высоких зданий, групп высоких деревьев и т.д. При холмистом ланшафте трассу следует прикладывать в виде плавной извилистой линии, вписывающейся в крупные элементы рельефа.

Основной принцип ландшафтного проектирования заключается в том, чтобы дорога не выделялась резко на общем фоне местности поэтому поперечный профиль земляного полотна рекомендуется проектировать округленными очертаниями пологих поперечных откосов, плавно переходящих в поверхность окружающих элементов рельефа]. Уположенные откосы более устойчивы и безопасны для движения, а также лучше сочетаются с прилегающим ландшафтом.

В курортных местностях направление дороги должно быть подчинено задаче выявления и подчеркивания красивых мест. Для отдыха и остановки автомобиля устраивают площадки отдыха, располагаемые вблизи мест с красивыми видами, у родников а питьевой водой и у мест, где можно купаться.

МОДУЛЬ 2 «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОГ».

1. Задачи технического проектирования. Исходные данные.

В задачу технического проекта входит обоснование целесообразности строительства дороги по выбранному направлению и принятых проектных решений возведения земляного полотна в продольном и поперечном профиле, водопропускных сооружений, конструкции дорожной одежды, благоустройства и мероприятий по обеспечению безопасности движения на проектируемой дороге.

К основным исходным данным для проектирования земляного полотна в продольном профиле относятся: максимально допустимый продольный уклон, минимальные радиусы выпуклых и вогнутых вертикальных кривых, рекомендуемая рабочая отметка в насыпи, контрольные (фиксированные) отметки.

2. Назначение и категории дорог.

   1. Скоростные дороги Скоростное сообщение всех районов города между собой и с крупными промышленными районами, а также с общей сетью междугородных автомобильных дорог. Пропуск внутригородского транзитного движения. Преимущественно легковое автомобильное движение. Возможно экспрессавтобусное движение и наличие скоростных линий массового пассажирского транспорта. Все пересечения с другими улицами и дорогами в разных уровнях. Полный контроль въезда и выезда с дороги на магистрали общегородского значения обычного типа. Отсутствие пешеходного движения. При наличии массо вого транспорта проход пассажиров к остановочным пунктам в разных уровнях с проезжими частями дороги.

   2. Магистральные улицы Общегородского значения а) Центральные проспекты — основные магистральные улицы в зоне общегородского центра в местах сосредоточения административно-общественны учреждений и мест массового посещения общегородского значения. Легковое автомобильное движение. Безрельсовый общественный транспорт. Большое пешеходное движение б) Транспортные магистрали — основные транспортные связи между всеми районами города, общегородским и районными центрами, основными местами массового посещения общегородского значения (вокзалами, стадионами, парками), скоростными дорогами и с общей сетью междугородных автомобильных дорог. Развязка пересечений с другими улицами и дорогами в одном или разных уровнях. Все виды общественного транспорта, легковое и грузовое, преимущественно местное, автомобильное движение. Частичный контроль въезда и выезда. Пешеходные переходы в разных уровнях с проезжими частями улицы 3. Улицы и дороги с местным движением Районного значения

Сообщения между жилыми и промышленными районами города. Возможны все виды общественного транс­порта, легковое и грузовое движение. Сообщение жилых и промышленных районов с магистральными улицам общегородского значения а) Улицы местного значения в жилых районах, по которым осуществляется выезд v жилых микрорайонов на магистральные улицы районного значения. Легковое и грузовое движение, связанно( с подъездами к жилым микрорайонам. Общественный массовый транспорт, как правило, исключается б) Улицы местного значения в промышленных и складских районах служат для пропуска преимущественно грузового движения от крупных промышленных предприятий и складов на магистральные улицы районного значения

в) Автомобильные дороги в крупных городских парках и лесопарках — легковое автомобильное движение про гулочного характера. Возможен общественный транспорт местного значения. Служебное грузовое движение.

3. Геометрические элементы при проектировании закруглений дорог.

4. Основные мероприятия при проектировании и строительстве дорог для обеспечения безопасности движения на кривых в плане.

5. Приёмы согласования трассы с ландшафтом.

При проектировании клотоидной трассы обязательно соблюдение требования согласования дороги с ландшафтом. Задачей ландшафтного проектирования является обеспечение плавного включения дороги в ландшафт местности, в результате чего повышается удобство и безопасность движения, лучше раскрывается перед едущими красота природы. Пространственная плавная .дорога, вписанная в ландшафт, обеспечивает постоянный или плавно переменный режим движения, способствует работоспособности водителей и создает хорошее настроение у проезжающих.

Дорога должна следовать крупным, определяющим линиям ландшафта: у подножия холмов, по террасам речных долин, по опушкам лесов. В южной части лесостепной и степной зоны необходимо оберегать существующие леса и даже отдельные группы деревьев. В степных районах следует ограничить длину прямы> участков (3—4 км), учитывая повышенную утомляемость снижение внимательности водителей. Длина прямых участкотв может быть увеличена при наличии привлекающих внимание водителей ориентиров- холмов,высоких зданий, групп высоких деревьев и т.д. При холмистом ланшафте трассу следует прикладывать в виде плавной извилистой линии, вписывающейся в крупные элементы рельефа.

Основной принцип ландшафтного проектирования заключается в том. чтобы дорога не выделялась резко на общем фоне местности поэтому поперечный профиль земляного полотна рекомендуется проектировать округленными очертаниями пологих поперечных откосов, плавно переходящих в поверхность окружающих элементов рельефа|. Уположенные откосы более устойчивы и безопасны для движения, а также лучше сочетаются с прилегающим ландшафтом.

В курортных местностях направление дороги должно быть подчинено задаче выявления и подчеркивания красивых мест. Для отдыха и остановки автомобиля устраивают площадки отдыха, располагаемые вблизи мест с красивыми видами, у родников а питьевой водой и у мест, где можно купаться.

6. Методы проектирования продольного профиля автодороги.

Продольным профилем называют графическое изображение сечения дороги вертикальной плоскостью, проходящей через ее ось. Чертеж продольного профиля — один из основных технических документов проекта. Его вычерчивают в строгом соответствии с установленными правилами на листе миллиметровой бумаги шириной 29 см в рамке шириной 27 см и длиной до 1 м, с которой снимают копию на кальке для дальнейшего размножения.Трассу на чертеже продольного профиля изображают в .виде проектной (красной) линии, которая для новой дороги соответствует положению линии бровки земляного полотна, а для реконструируемой — линии оси. Линию естественной поверхности земли по оси дороги иногда называют черным профилем. Проектную линию вычерчивают в два раза толще линии поверхности земли, которую наносят на чертеж по данным нивелирования трассы. При проектировании несложных объектов продольный профиль может быть составлен по крупномасштабному плану (1:10000 и крупнее) с горизонталями. Положение проектной линии получают в результате проектирования трассы в продольном профиле. При этом выявляют крутизну подъемов и спусков (продольные уклоны), а также расположение насыпей и выемок. 7. Методы проектирования вертикальных кривых. Модуль 2 7.Проектирование вертикальных кривых

На переломах продольного профиля для обеспечения видимости, улучшения плавности и удобства движения вписывают вертикальные кривые.

По нормам СНиП вертикальные кривые должны устраиваться в местах перелома проектной линии продольного профиля при алгебраической разности уклонов 5% и более на дорогах I, II категории, 10% и более на дорогах III категории и 20% и более на дорогах IV и V категорий.

Вертикальные кривые обычно проектируют круговыми и реже по параболе или лемнискате. В последнее время в практику начинает входить трассирование, включая и вертикальные кривые по клотоиде. Элементы вертикальных кривых определяют по специальным таблицам [5] или по формулам:

тангенс Т = R (i| -12) / 2, (2) где ii -12 - алгебраическая разность уклонов; длина кривой К = 2Т = R (ii - i2), (3) т. е. упрощенно, без таблиц, длина вертикальной кривой равна произведению числа тысяч в величине радиуса на число тысячных в алгебраической разности уклонов; биссектриса Б = Т² / 2R , (4) Уклоны на подъемах считают со знаком плюс, а на синусах - со знаком минус. Проектирование вертикальных кривых методом тангенсов. Разбивку вертикальных кривых при проектировании продольного профиля методом тангенсов начинают с определения пикетажного положения вершины вертикального угла как точки пересечения прямых линий, имеющих уклоны i| и ii. Зная длину кривой К =R (ii - i2) и тангенса Т = К / 2 , вычисляют пикетажное положение начала и конца вертикальной кривой, которые указывают в конце условных дужек. Длину горизонтальной линии этого знака (дужек) вычерчивают в масштабе соответственно величине тангенса (в обе стороны от оси вертикальной кривой), в конце перпендикуляры длиной 5 мм, направленные вниз, показывают выпуклую кривую, вверх - вогнутую. Справа от условного знака (дужки) указывают величины радиуса, тангенса и биссектрисы. Принимая точки начала и конца вертикальной кривой за начало прямоугольных координат с осью, совпадающей с направлением

Тангенса, определяют для любой точки вертикальной кривой абсциссу X и ординату Y по формуле:

Y = X² / 2 R, (5)

где X - абсцисса - расстояние от начала или конца кривой до рассматриваемой точки.

Зная величину биссектрисы Б и ординаты Y в разных точках вертикальной кривой, уточняют величины рабочих отметок в пределах кривой. Рабочие отметки, вычисленные по касательным, берут в скобки, исправленные отметки пишут рядом без скобок. В насыпях на выпуклых кривых рабочие отметки в пределах кривой уменьшаются на величины Б и Y. на вогнутых увеличиваются.

В выемках, наоборот, на вогнутых кривых отметка уменьшается, а на выпуклых увеличивается. Эти изменения рабочих отметок должны быть учтены при предварительном нанесении варианта проектной линии. Ниже приведен конкретный пример проектирования и оформления в профиле вертикальной кривой методом тангенсов.

Проектирование вертикальных кривых с использованием таблиц:

а) проектную линию наносят не по тангенсам, а непосредственно по вертикальным кривым;б) в графе «Проектные отметки» пишут истинные отметки земляного полотна; в) в графе «Проектные уклоны» в условных обозначениях показывают вертикальные кривые. Уклоны обозначают только в точках сопряжения вертикальных кривых с прямыми участками и в точках изменения радиуса кривых;г) над профилем выписывают один ряд истинных рабочих отметок так же, как и на прямых участках профиля. Сущность метода заключается в том, что вместо проектирования положения тангенсов и вписывания в них

вертикальных кривых в продольном профиле непосредственно проектируют положение вертикальных кривых. Отрезки вертикальных кривых проектной линии характеризуются длиной, величиной уклона касательных в начале и конце кривой, которые не могут превышать величины максимального уклона и радиуса кривизны; последний не может быть меньше наименьшего радиуса, установленного для данной дороги. Вертикальные кривые имеют восходящие и нисходящие ветви. По восходящей ветви все касательные имеют положительный уклон, а по нисходящей - отрицательный. В точке вертикальной кривой, где восходящая ветвь переходит в нисходящую (на выпуклых кривых) или, наоборот, (на вогнутых), касательная горизонтальна и уклон ее равен нулю. В выпуклых кривых все точки расположены ниже вершины кривой, в вогнутых - выше. В книге даны таблицы для проектирования вертикальных кривых (сводные и подробные) для радиусов (200 - 200000 м), в которых приведены превышения и расстояния от вершин кривой каждого радиуса до всех точек, в которых уклоны касательных равны целым промилле.

Пользуясь вышеуказанными таблицами или приложением и зная пикетажное положение и отметку начальной точки, проектировщик может установить пикетажное положение (координаты) и отметки вершин «вертикальных кривых и переломных точек, проектной линии, намеченной предварительно графически с помощью шаблонов вертикальных кривых «треугольника уклонов» или обычного треугольника. При проектировании в условиях пересеченного рельефа с чередующимися большими выемками и насыпями, со сложными дорожными развязками в разных уровнях, когда проектирование производится несколькими вариантами с определениями стоимостного баланса земляных масс. Оптимальный вариант рационально выбирать с использованием ЭВМ.

8. Определение объёмов земельных работ.

Для составления проекта организации работ, выбора типов машин и установления стоимости работ необходимо определить объемы земляных работ.

Объемы насыпей или выемок могут быть определены по формулам, специальным таблицам, графикам или номограммам.

Короткий участок земляного полотна между двумя смежными переломами продольного профиля при отсутствии поперечного уклона местности (практически при уклоне менее 100%) может рассматриваться как геометрическое тело - призматоид с трапецеидальным основанием.

8. Выбор типа дорожной одежды.

Дорожная одежда бывает жесткого и нежесткого типа. К первому типу относятся бетонные и железобетонные монолитные и сборные дорожные одежды. Все остальные относятся к одеждам нежесткого типа.

В последнее время на дорогах с большой напряженностью движения и преобладанием тяжелых грузопотоков все шире применяют одежды полужесткого типа, т. е. нежесткое покрытие (асфальтобетонное, из битумоминеральной смеси) на бетонном основании.Во всех случаях конструирования одежд необходимо возможно полнее использовать местные материалы для удешевления строительства. Основными местными материалами для дорожных одежд могут быть местные грунты, которые должны быть использованы в первую очередь: гравий, дресва (жерства), каменные породы, отходы местной промышленности.При выборе материалов для основания предпочтение следует отдавать более технологичному, обеспечивающему полную механизацию работ (к примеру, такому, в котором местный грунт или местные материалы укреплены органическими (битум, деготь) или минеральными (цемент, известь) вяжущими, а также материалам (гравий, щебень), которые могут быть использованы при устройстве основания и в зимний период).

8. Классификация автомобильных дорог.

1) Автомобильные дороги государственного значения, основные магистральные дороги республиканского значения, подъездные пути крупных городов к аэропортам, речным, морским портам. Интенсивность- более 8000 авто/сутки.2) Республиканские дороги, а так же подъездные пути к портам не отнесённые к 1ой категории. Интенсивность - более 3000. менее 7000.3) Дороги республиканского значения кроме отнесенных в 1ую и 2ую категории. Основные дороги обл. и район знач., подъезды к насел, пунктам, портам, зонам массового отдыха, дороги соед. отдел предприятия или гр. предприятий с местами добычи ископаемых и ж/д станциями. Интенсивность - более 1000, менее 3000.4) Автомобильные дороги обл. и район знач., кроме отнесённых к 3 категории, дороги местного значения, подъездные пути и дороги общей сети, подъездные дороги к строительным объектам промышленных предприятий. Интенсивность-200-10005) Автомобильные дороги местного значения, кроме отнесённых к 4 категории. Дороги внутри промышленных предприятий, служебные и патрульные дороги. Интенсивность - менее 200. 11.Одностадийное и двухстадийное проектирование дорог.

Проектирование должно осуществляться в две стадии — технический проект и рабочие чертежи, а для технически несложных объектов с применением типовых проектов разрешается проектирование в одну стадию — техно-рабочий проект (технический проект, совмещенный с рабочими чертежами). Последний, как правило, применяют при проектировании дорог низших категорий (IV—V).B задачу технического проекта входит обоснование целесообразности строительства дороги по выбранному направлению и принятых проектных решений возведения земляного полотна в продольном и поперечном профиле, водопропускных сооружений, конструкции дорожной одежды, благоустройства и мероприятий по обеспечению безопасности движения на проектируемой дороге.При составлений технического проекта необходимо руководствоваться основным требованием, которое может быть кратко сформулировано следующим образом: стремление обеспечить наилучшие условия в отношении удобства и безопасности движения автомобилей, надежности и устойчивости всех дорожных сооружений при наименьшей стоимости и наиболее коротких сроках строительства и наименьшей стоимости перевозок.При двухстадийном проектировании технический проект заключает следующие разделы:Часть 1. Общие положения — данные, характеризующие природные условия района приложения трассы, технико-экономическое обоснование.Часть II. Трасса дороги.Часть III. Земляное полотно.Часть IV. Дорожная одежда.Часть V. Искусственные сооружения.Часть VI. Здания и сооружения дорожной и автотранспортной службы.Часть. VII. Обстановка и принадлежности дороги.Часть VIII. Строительные материалы.Часть IX. Организация строительства.Часть X. Стоимость строительства.Очередность разработки этих разделов должна соответствовать последовательности принятия взаимозависимых проектных решений. К примеру, невозможно проектировать земляное полотно в продольном профиле, предварительно не запроектировав водопропускные сооружения (мосты, трубы), т.е. не определив контрольные (фиксированные) отметки проектной линии. До расчета сооружений нужно вычертить продольный профиль поверхности земли по оси проектируемой дороги и установить расположение пониженных мест рельефа, их контуров. Объем земляных работе учетом поправки на корыто невозможно определить, не рассчитав предварительно толщину дорожной одежды и т. д.

12. Приёмы проектирования, обеспечивающие плавность трассы плане и в продольном профиле.

При быстром переходе автомобиля с прямого участка на криволинейный резко возрастает, центробежная сила. Поэтому для плавного поворота штурвала рулевого управления и колес устраивают переходные кривые с постепенна уменьшающимся радиусом от бесконечности (на прямой) до радиуса круговой кривой.Применяют три вида переходных кривых: радиоида, кубическая парабола, лемниската Бернулли. Наибольшее распространениена автомобильных дорогах при устройстве переходных кривых

12. Проектирование поперечных профилей земляного полотна.

Земляное полотно представляет собой комплекс грунтовых сооружений, получаемых в результате обработки земной поверхности и предназначенных для укладки верхнего строения пути, обеспечения устойчивости пути и защиты его от воздействия атмосферных и грунтовых вод. Непосредственно на земную поверхность путь не укладывают вследствие ее неровностей. Земляное полотно должно быть прочным, устойчивым и долговечным, требующим минимума расходов на его устройство, содержание и ремонт и обеспечивающим возможность широкой механизации работ. Выполнение указанных требований достигается правильным выбором грунтов для насыпей и их тщательным уплотнением при постройке, приданием земляному полотну очертаний, способствующих надежному отводу воды, укреплением откосов насыпей и выемок. Разрез, перпендикулярный продольной оси пути, называется поперечным профилем земляного полотна. Различают типовые и индивидуальные поперечные профили земляного полотна. Типовые профили в свою очередь делятся на нормальные и специальные. Нормальные профили применяются при сооружении земляного полотна па надежном основании из обычных грунтов. Специальные профили используются в специфических условиях: при наличии вечной мерзлоты, подвижных песков, лёссов, скальных грунтов, болот и т. п. Индивидуальные профили применяются в сложных топографических, гидрологических, геологических и климатических условиях и при высоте откосов более 12 м. При этом все размеры обосновываются конкретными расчетами.

12. Укрепление откосов земляного полотна.

Поверхности откосов земляного полотна подвержены разрушающему действию атмосферных вод и ветра. Особенно разрушительное действие оказывает стекающая по откосам вода на земляное полотно из лёссовидных и подобных им грунтов и выдувание частиц ветром в пылеватых и мелкопесчаных грунтах в сухие сезоны года.

Значительные разрушения может произвести вода, текущая вдоль полотна у самой подошвы откоса,

особенно на поймах рек, берегах больших водоемов. Различают следующие основные виды укреплений откосов:

а) укрепление откосов засевом трав, созданием дернового покрова, обработкой органическими вяжущими, посадкой кустарника;

б) создание защитной одежды из дерна (в клетку, плашмя, в стенку), древесных материалов (фашины, хворостяная выстилка, плетни);

в) создание защитной одежды из каменных материалов (одиночное и двойное мощение на слое мха, соломы, щебня, мощение или каменная наброска в плетневых клетках, габионы) бетонных и железобетонных плит.