3. Проектирование поперечных профилей автомобильной дороги на подходах к мосту

3.1. Элементы дороги в поперечном профиле

Автомобильная дорога состоит из комплекса основных сооружений, оборудования и устройств, предназначенных для организации движения транспорта.

К основным сооружениям относят земляное полотно, дорожную одежду, водоотводные сооружения, мосты, путепроводы, тоннели и т.д.

Вспомогательными сооружениями являются автомобильные станции, гаражи, заправочные пункты, здания дорожно-ремонтной службы и т.п.

К дорожным устройствам относят ограждения, дорожные знаки, лесонасаждения, осветительные опоры и др. [11].

Основными элементами автомобильной дороги в поперечном профиле являются:

полоса отвода, которая представляет собой полосу местности, где размещаются основные и вспомогательные сооружения, а также дорожные устройства;

земляное полотно – сооружение, на котором расположена проезжая часть дороги. В зависимости от рельефа местности земляное полотно устраивают в насыпях или в выемках (рис. 16). Насыпи сооружают при переходах дороги через овраги, болота и другие пониженные места, на подходах к мостам, а также в пониженных местах трассы для уменьшения большого естественного продольного уклона. Выемки устраивают обычно на возвышенных участках трассы для смягчения уклона местности и создания плавного продольного профиля дороги;

боковые канавы (кюветы) и резервы, предназначенные для осушения дороги и отвода от нее воды;

проезжая часть – полоса поверхности дороги, в пределах которой происходит движение автомобилей;

дорожная одежда, конструкция которой воспринимает усилия от транспортных средств и передает их на земляное полотно. Дорожная одежда должна быть прочной и долговечной. Верхний слой дорожной одежды называют покрытием. Оно должно быть ровным и шероховатым для обеспечения хорошего сцепления колес автомобиля с покрытием;

обочины, примыкающие к проезжей части с двух сторон. Их используют для временной стоянки автомобилей и для размещения дорожно-строительных материалов при ремонтах дороги;

Рис. 16. Основные элементы поперечного профиля автомобильной дороги:

а – дорога в насыпи; б – дорога в выемке

укрепительные полосы (краевые полосы), которые располагаются вдоль проезжей части на обочинах и разделительных полосах, повышающие прочность края дорожной одежды и обеспечивающие безопасность дорожного движения при случайном съезде колес автомобиля с покрытия проезжей части;

разделительные полосы, обеспечивающие безопасное движение автомобилей в условиях большой интенсивности движения;

кавальеры, которые предназначены для временного складирования грунта, образовавшегося в результате разработки

выемки, с последующим использованием этого грунта при устройстве насыпи;

обрезы, находящиеся в пределах полосы отвода, которые обычно используются для различных эксплуатационных целей и для устройства запасного грунтового пути;

банкеты, которые препятствуют поступлению воды, образовавшейся во время дождей или в результате снеготаяния, к земляному полотну дороги. Высота грунтового банкета обычно не превышает 0,6 м. Поверхность банкета должна иметь поперечный уклон 20-40 ⁰/₀₀ в сторону от выемки (рис. 16). Между банкетом и кавальером возводят забанкетную канаву глубиной и шириной по дну не более 0,3 м;

откосы, представляющие собой правильно спланированные наклонные плоскости. В выемках и боковых канавах различают внешний и внутренний откосы. Линия сопряжения поверхностей обочины и откоса насыпи или внутреннего откоса канавы образует бровку земляного полотна. Расстояние между бровками называют шириной земляного полотна. Крутизну откосов характеризуют отношением высоты откоса к его горизонтальной проекции.

При проектировании поперечных профилей земляного полотна крутизну откосов в зависимости от высоты насыпи и глубины выемки, а также от вида грунта, следует принимать по табл. 6.

Таблица 6

Допускаемая крутизна откосов насыпей и выемок при благоприятных гидрогеологических условиях

Вид грунта	Насыпи					Выемки
	из боковых кювет-резервов			из привозного грунта		до 1,0 м	до 5,0 м	до 12,0 м
	до 2,0 м для I-III кат.		до 1,0 м для IV-V кат.	до 6 м	до 12 м
1	2		3	4	5	6	7	8
Супесь, суглинок, глина		1:4	1:3	1:1,5	до 6м 1:1,5 ниже- 1:1,75	Рас-кры-тая или раз-де-лан-ная	от 1:1,5 до 1:6	1:1,5
2. Среднезернис- тый и крупно- зернистый песок, гравий, галька, щебе- нистые грунты		1:4	1:3	1:1,5	до 6м 1:1,5 ниже- 1:1,75	1:1 до 1:1,5	1:1 до 1:1,5	1:1 до 1:1,5
3. Камень слабо- выветриваю- щихся скаль- ных пород				1:1 до 1:1,3	1:1 до 1:1,5	1:0,2	1:0,2	1:0,2
4. Песок мелкий барханный в районах с засушливым климатом		1:2	1:2	1:2	1:2	До 2 м рас-кры-тая	1:2	1:2

Ширину проезжей части дороги принимают с учетом количества полос движения, скорости и вида транспортных средств.

Количество полос назначают в зависимости от интенсивности и состава движения. Для дорог I категории установлено не менее четырех полос движения, дорог II-IV категорий – по две полосы, а для дорог V категории – одна полоса шириной 4,5 м.

Ширину земляного полотна В определяют по формуле

B = b + 2a +P, (39)

где b – ширина проезжей части, м;

а – ширина обочины, м;

Р – ширина разделительной полосы, м.

Основные параметры поперечного профиля проезжей части и земляного полотна автомобильных дорог в зависимости от их категории следует принимать по табл. 7 [8].

Таблица 7

Параметры поперечного профиля автомобильных дорог

Параметры элементов дорог	Категории дороги
	I-a	I-б	II	III	IV	V
Число полос движения Ширина полосы движе-ния, м Ширина проезжей части, м Ширина обочины, м Наименьшая ширина разделительной полосы, м Наименьшая ширина укрепленной полосы на разделительной полосе, м Ширина земляного полотна, м	4; 6; 8 3,75 2х7,5 2х11,25 2х15 3,75 6 1 28,5; 36; 43,5	4; 6; 8 3,75 2х7,5 2х11,25 2х15 3,75 5 1 27,5; 35; 42,5	2 3,75 7,5 3,75 - - 15	2 3,5 7,0 2,5 - - 12	2 3,0 6,0 2 - - 10	1 - 4,5 1,75 - - 8

Поперечный профиль проезжей части проектируют так, чтобы обеспечить сток воды с поверхности дорожного покрытия. По своему очертанию поперечные профили, применяемые при проектировании автомобильных дорог, бывают: односкатные; двускатные и параболические.

Односкатный профиль проезжей части дороги устраивают при двух раздельных проезжих частях (например, дороги I категории) и на закруглениях дорог (рис. 17, а).

Двускатный профиль применяют в большинстве случаев на дорогах с твердым покрытием. При таком профиле дороги автомобили могут ездить по своей полосе, что повышает безопасность встречного движения (рис. 17, б).

Параболический профиль устраивают на широких проезжих частях городских улиц и на грунтовых и гравийных дорогах с серповидным профилем. Параболический профиль создает плавное сопряжение правой и левой половин проезжей части, которое легко осуществить для грунтовых и гравийных покрытий (рис. 17, в).

Рис. 17. Поперечные профили проезжей части

Поперечные уклоны проезжей части (кроме участков кривых в плане, на которых предусматривается устройство виражей) следует назначать в зависимости от типа покрытия (табл. 8).

Таблица 8

Поперечные уклоны проезжей части

Тип покрытия	Поперечный уклон
Асфальтобетонное и цементное Брусчатая и клинкерная мостовая Покрытия из щебня (гравия) и других материалов, обработанных органическими вяжущими веществами Щебеночное (гравийное) Мостовая из булыжного и колотого камня Грунтовое, укрепленное местными материалами	15-20 20-25 20-25 25-30 30-40 30-40

По установленной ширине проезжей части b и величине поперечного уклона i определяют превышение h (рис. 17): для односкатного профиля h=b i, для двускатного и параболического профилей h=b i/2.

Для параболического очертания определяют превышения промежуточных точек кривой, пользуясь постоянными коэффициентами (h₁ = 0,36h; h₂ = 0,64h; h₃ = 0,84h; h₄ = 0,96h), которые получены из уравнения параболы и являются постоянными при делении ширины проезжей части на 10 равных частей.

Поперечные уклоны обочин при двускатном поперечном профиле следует принимать на 10-30 ⁰/₀₀ больше поперечных уклонов проезжей части. В зависимости от типа укрепления обочин допускаются следующие величины поперечных уклонов: 30-40 ⁰/₀₀ при укреплении с применением вяжущих; 40-60 ⁰/₀₀ при укреплении гравием, щебнем, шлаком или замощением каменными материалами и бетонными плитами; 50-60 ⁰/₀₀ – при укреплении дернованием или засевом трав.