Материал: 2384

земляного полотна над водопропускными трубами. Во многом определяют высоты земляного полотна на подходах к мостам, а также высоты проезда на самих мостах.

Ситуационные особенности района проложения трассы диктуют прохождение линии продольного профиля через определенные фиксированные точки (пересечения и примыкания автомобильных дорог, пересечения железных дорог, входы в города и населенные пункты, условия прохождения через населенные пункты и т.д.).

Общими требованиями по установлению положения проектной линии продольного профиля независимо от используемого метода проектирования являются:

-соблюдение технических норм проектирования (допустимые продольные уклоны, минимальные радиусы вертикальных выпуклых

ивогнутых кривых, минимальное расстояние видимости и т.д.);

-обеспечение минимальных объемов земляных работ и рационального распределения земляных масс;

-прохождение проектной линии через контрольные точки (фиксированные, полуфиксированные, ограничивающие зоны и т.д.);

-ограничение длин участков с предельными допустимыми укло-

нами;

-ограничение минимальных длин вертикальных кривых одного знака (шаг проектирования) во избежание получения «неспокойной» проектной линии;

-обеспечение зрительной плавности и ясности трассы и связанных с ними уровней удобства и безопасности движения. Эта задача, как правило, решается совместно с проектированием плана автомобильных дорог.

9.2. Назначениеконтрольныхточек продольного профиля

Контрольными точками называют точки продольного профиля, которые определяют высотное положение проектной линии.

Контрольные точки могут быть фиксированными и полуфиксированными [39].

Фиксированными считаются точки, которые точно задают отметку и уклон проезжей части:

отметка покрытия дороги или моста, к которой примыкает данная дорога;

отметка головки рельса на железнодорожном переезде;

116

отметка проезжей части путепровода;

отметка покрытия под путепроводом.

Полуфиксированные точки – это точки, которые ограничивают только вертикальную отметку. Такими точками являются:

возвышение покрытия над снеговым покровом;

возвышение покрытия над горизонтом грунтовых и поверхностных вод;

возвышение покрытия над водопропускными сооружениями (трубами);

возвышение покрытия над границей вечномерзлых грунтов;

возвышение покрытия над подземными коммуникациями;

минимальное расстояние между линией электропередачи и по-

верхностью дороги и пр.

При проектировании продольного профиля вводятся также ограничения по элементам профиля:

максимальный уклон проектной линии;

минимальный радиус вогнутых и выпуклых кривых;

длина прямых вставок в продольном профиле.

Рекомендуемую рабочую отметку дороги определяют по условию:

снегонезаносимости;

обеспечения устойчивости и прочности верхней части земляного полотна и дорожной одежды;

возвышение поверхности покрытия над расчетным уровнем грунтовых вод, верховодки или длительно (более 30 суток) стоящих поверхностных вод, а также над поверхностью земли на участках с необеспеченным поверхностным стоком или над уровнем кратковременно (менее 30 суток) стоящих поверхност-

ных вод.

Высоту насыпи по условию снегонезаносимости во время метелей на участках дорог, проходящих по открытой местности, следует определять расчетом по формуле

где hр – высота снегонезаносимой насыпи, м; hs – расчетная высота снегового покрова в месте, где возводится насыпь, с вероятностью превышения 5 %, м; h1 – возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова, необходимое для ее независимости, м;

117

h2 – превышение оси проезжей части над бровкой земляного полотна.

Возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снегового

где bПЧ – ширина полосы движения; bоб – ширина обочины; iПЧ – поперечный уклон проезжей части; iоб – поперечный уклон обочины.

Ширину проезжей части и ширину обочин принимают в зависимости от категории дороги.

Возвышение покрытия над горизонтом грунтовых и поверхностных вод определяют с учетом расположения уровня грунтовых (поверхностных) вод в районе проектирования, вида грунта и дорожно-

где НГВ – глубина залегания грунтовых вод, м; hп – минимальное возвышение поверхности покрытия, принимается по табл. 8.1.

При определении hр следует учитывать принимаемую схему увлажнения рабочего слоя и соответствие требованиям табл. 8.2.

За рекомендуемую высоту насыпи следует принимать наибольшую рассчитанную руководящую отметку покрытия.

Максимальная глубина выемки ограничивается условием возвышения покрытия над уровнем грунтовых вод и условием отведения поверхностных вод от выпадающих осадков.

9.3.Последовательностьпроектирования продольногопрофиля

В настоящее время для проектирования продольного профиля используются два метода: метод тангенсов и графоаналитический метод Н.М. Антонова (по шаблонам). Оба метода равнозначны, но второй метод эффективнее применять при пересеченном рельефе местности, при проектировании развязок в разных уровнях.

Основной принцип, который заложен при проектировании продольного профиля – это обеспечить расчетную скорость движения

118

при минимуме объемов земляных работ. Чаще всего этому соответствует проектирование продольного профиля по обертывающей, когда насыпь приближается к поверхности рельефа, но при этом не исключается и устройство выемок.

При проектировании продольного профиля методом тангенсов сначала назначают контрольные точки по условию снегонезаносимости и возвышению над уровнем грунтовых вод. Через эти точки проводят прямые (тангенсы). Наклоны этих линий ограничивают допустимыми продольными уклонами для данной категории дороги. Первоначально проектный продольный профиль имеет вид ломаной линии. В вершины переломов вписывают вертикальные кривые (выпуклые и вогнутые), минимальные радиусы которых должны быть не меньше допустимых для принятой категории дороги [33], табл. 8.4.

Важным условием при проектировании является принятие шага проектирования – расстояния между контрольными точками, которые определяют высотное положение проектной линии. Обычно рекомендуется назначать шаг проектирования 300 – 400 м.

Последовательность проектирования следующая:

1.По формулам (9.1) – (9.3) рассчитывают руководящую высоту насыпи.

2.По табл. 8.1 в зависимости от дорожно-климатической зоны и исходных данных принимают минимальное возвышение покрытия над уровнем вод.

Из полученных значений руководящей отметки насыпи принимают для проектирования наибольшую величину.

3.В пониженных точках рельефа на черном продольном профиле располагают водопропускные трубы.

4.Определяют минимальное возвышение проектной линии у водопропускных труб:

где D – диаметр (высота) трубы, м; δ – толщина стенки трубы, м; hод – толщина дорожной одежды, м.

Диаметр водопропускных труб назначается по результатам гидравлических расчетов.

5.На высоких участках рельефа (точках водораздела) отмечают точки возвышения из условия снегонезаносимости.

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

ввиде ломаной линии.

119

7.Вычисляют на отдельных участках уклоны ломаной линии в

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

Принято при проектировании: восходящий уклон линии отмечаются знаком «+», нисходящий – знаком «–».

8.Полученные уклоны проектной линии не должны превышать допустимые для данной расчетной скорости (см. табл. 6.2).

Если полученные расчетом уклоны превышают допустимые (табл. 9.1), 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.

Таблица 9.1

Наибольшие продольные уклоны и наименьшие радиусы кривых

В пределах другой прямой, имеющей свой уклон, изменение отметок будет зависеть от уклона этой линии.

120