Принципы проектирования земляного полотна.

Классификация автомобильных дорог и технические условия на их проектирование.

Автомобильные дороги общего пользования делят на несколько групп.

Дороги общегосударственного значения соединяют столицы союзных республик между собой и со столицей России —Москвой, а также важнейшие промышленные и культурные центры с насе­лением 500 тыс. чел. и более, обеспечивают транспортные и ту­ристские связи с соседними странами, соединяют столицы авто­номных республик и крупные центры смежных областей союзных республик, являются подъездными к аэропортам I и II классов, речным и морским портам I и II групп, курортам, заповедникам, историческим и культурным памятникам союзного значения и т. п.

Дороги республиканского значения, связывают столицы союзных республик с городами с населением от 100 тыс. до 500 тыс. чел., а эти города — с административными центрами районов и автономных округов и с пунктами с населением от 80 тыс. до 100 тыс. чел. К ним относятся также дороги, ведущие к аналогич­ным перечисленным выше пунктам республиканского значения.

Дороги областного или краевого значения соединяют столицы автономных областей, административные центры краев и областей с районными центрами и пунктами с населением от 10 тыс. до 50 тыс. чел., короткие подъезды к дорогам общегосударственного и республиканского значения к объектам областного значения, аналогичным перечисленным выше.

Дороги местного значения связывают между собой районные центры, населенные пункты с численностью более 10 тыс. чел., места расположения сельских и, поселковых Советов и централь­ные усадьбы колхозов и совхозов.

Внутрихозяйственные дороги колхозов, совхозов и

других сель­скохозяйственных предприятий соединяют центральные усадьбы с их отделениями и бригадами, фермами, полевыми станами и другими сельскохозяйственными объектами, а также эти объекты с дорогами общей сети.

Автомобильные дороги общего пользования согласно Строительным нормам и пра­вилам Госстроя (СНиП 2.05.02-85) делят на пять категорий .

К, I и II категориям отнесены автомобильные дороги обще­государственного; республиканского, областного и краевого зна­чения. При этом различают два вида дорог I категории: Iа —ма­гистральные дороги общегосударственного значения, включая международные; 1б —прочие дороги с высокой интенсивностью движения.

Дороги III категории — это дороги того же значения, что и предыдущие, но не отнесенные к этим категориям (с меньшей интенсивностью движения), и важнейшие местные дороги; IV ка­тегории— республиканские, областные и местные дороги, V кате­гории— дороги сугубо местного значения.

Внутрихозяйственные дороги совхозов, колхозов и других сельскохозяйственных предприятий и организаций, согласно СНиП 2.05.11-83 делят на категории Ic, IIc и IIIс в зависимости от объема выполняемых по ним грузовых перевозок. К категории1с относят дороги, расчетный объем грузовых перевозок по которым в месяц «пик» составляет более 10 тыс. т нетто; к категории IIс — менее 10 тыс. т нетто. К категории IIIс относят полевые дороги, предназначенные для транспортного обслуживания от­дельных сельскохозяйственных угодий.             

Чем выше интенсивность движения, тем более совершенными проектируют дороги. Это связано с тем, что если для пропуска движения большой интенсивности построить дорогу с относительно крутыми уклонами и малой шириной проезжей части, то, хотя она и бу

дет стоить дешевле, автомобили на ней не смогут двигаться с высокими скоростями. На такой дороге в течение всего периода эксплуатации автомобильный транспорт будет нести очень большие расходы.

Все элементы дороги каждой категории рассчитывают на обес­печение безопасного движения одиночных легковых автомобилей с расчетной скоростью, соответствующей данной категории дороги, при хорошей видимости в сухую погоду или при увлажненной чистой поверхности покрытия.

Основная расчетная скорость движения для дорог I категории соответствует максимальным скоростям, которые могут развивать современные отечественные легковые автомобили, а расчетная скорость для дорог IV категории близка к максимальным скоростям грузовых автомобилей.

Технические условия на проектирование

Закономерности теории автомобилей позволяют обосновать требования к плану и профилю автомобильных дорог примени­тельно к движению каждого, определенного типа автомобиля. По дорогам происходит дви­жение транспортных потоков автомобилей разных типов, с разной нагрузкой и различной степенью износа, управляемых во­дителями, отличающимися друг от друга по психологическим осо­бенностям и квалификации. Поэтому для практического руковод­ства при проектировании дорог разрабатывают нормы на элементы дороги — технические условия, основанные на тяговых расчетах, исходящих из некоторых осредненных условий движения автомо­билей по дороге. При этом учитывают перспективы развития автомобильного транспорта, определяя тем самым на ряд лет вперед техническую политику в области дорожного строительства.

Нормы учитывают не только динамические качества современных автомобилей, но и материальные возмож

ности страны, а тaкже опыт эксплуатации построенных дорог, показывающей в какой степени ранее принятые решения удовлетворяют требованиям дви­жения. Большое значение для уточнения норм имеют также ма­териалы исследования причин дорожно-транспортных происше­ствий, вызванных дорожными условиями, в частности неудачным сочетанием элементов дороги в плане

Основные принципы проектирования трассы в плане.

Проектирование плана и продольного профиля дорог надлежит производить из условия наименьшего ограничения и изменения скорости, обеспечения безопасности и удобства движения, возможной реконструкции дороги за пределами перспективного периода.

При назначении элементов плана и продольного профиля в качестве основных параметров следует принимать:

продольные уклоны - не более 30‰ ;

расстояние видимости для остановки автомобиля - не менее 450 м;

радиусы кривых в плане - не менее 3000 м ;

радиусы кривых в продольном профиле:

выпуклых - не менее 70000 м ;

вогнутых - не менее 8000 м ;

длины кривых в продольном профиле:

выпуклых - не менее 300 м ;

вогнутых - не менее 100 м .

Переломы проектной линии в продольном профиле при алгебраической разности уклона 5 ‰ и более на дорогах I и II категорий, 10 ‰ и более на дорогах III категории и 20 ‰ и более на дорогах IV и V категорий следует сопрягать кривыми.

Во всех случаях, где по местным условиям возможно попадание на дорогу с придорожной полосы людей и животных, следует обеспечивать боковую видимость прилегающей к дороге полосы на расстоянии 25 м от кромки проезжей части для дорог I и III категорий и 15 м для дорог IV и V категорий.

 Переходные кривые следует предусматривать при радиусах кривых в плане 2000 м и менее, а на подъездных дорогах всех категорий - 4000 м и менее. При этом необходимо учитывать указания подраздела “ Ландшафтное проектирование “ .

Ширину полос расчистки леса и кустарника, величину срезки откосов выемки и расстояние переноса строений на участках кривых в плане с внутренней стороны в целях обеспечения видимости следует определять расчетом; при этом уровень срезки откосов выемки надлежит принимать одинаковым с уровнем бровки земляного полотна.

 Длина участка с затяжным уклоном в горных условиях определяется в зависимости от величины уклона.

На трудных участках дорог в горной местности допускаются затяжные уклоны (более 60 ‰) с обязательным включением участков с уменьшенными продольными уклонами (20 ‰ и менее) или площадок для остановки автомобилей.

Размеры площадок для остановки автомобилей определяются расчетом, но должны назначаться не менее чем на 3 - 5 грузовых автомобилей, а выбор места их расположения определяется из условий безопасности стоянки, исключающей возможность появления осыпей, камнепадов, и , как правило, у источников воды.

Не зависимо от наличия площадок на затяжных спусках с уклонами более 50 ‰ следует предусматривать противоаварийные съезды, которые устраивают перед кривыми малых радиусов, расположенными в конце спуска , а также на прямых участках спуска через каждые 0,8 - 1,0 км. Элементы противоаварийных съездов определяют расчетом из условия безопасной остановки автопоезда.

Расстояние между концом сопрягаемой кривой одной серпантины и началом сопрягающей кривой другой следует принимать возможно большим, но не менее 400 м для дорог II и III категорий, 300 м для дорог IV категории и 200 м для дорог V категории.

Проезжую часть на серпантинах допускается уширять на 0,5 м за счет внешней обочины, а остальную часть уширения следует предусматривать за счет внут

ренней обочины и дополнительного уширения земляного полотна.

Трассу дороги следует проектировать как плавную линию в пространстве со взаимной увязкой элементов плана, продольного и поперечного профилей между собой и с окружающим ландшафтом, с оценкой их влияния на условия движения и зрительное восприятие дороги.

Для обеспечения плавности дороги необходимы соблюдение принципов ландшафтного проектирования и использование рациональных сочетаний элементов плана и продольного профиля.

Плавность дороги следует проверять расчетом через видимую кривизну ведущей линии и видимую ширину проезжей части в экстремальной точке в картинной плоскости. Для оценки зрительной ясности дороги рекомендуется построение перспективных изображений дороги.

Для дорог I и II категорий не допускается сочетание продольных уклонов, кривых в плане и продольном профиле с такими величинами, при которых создается впечатление провалов.

Кривые в плане и продольном профиле, как правило, следует совмещать. При этом кривые в плане должны быть на 100 - 150 м длиннее кривых в продольном профиле, а смещение вершин кривых должно быть не более 1 /4 длины меньшей из них.

Следует избегать сопряжений концов кривых в плане с началом кривых в продольном профиле. Расстояние между ними должно быть не менее 150 м. Если кривая в плане расположена в конце спуска длиной свыше 500 м и с уклоном более 30 ‰ , радиус ее должен быть увеличен не менее чем в 1,5 раза по сравнению с величинами, приведенными в табл. 10, с совмещением кривой в плане и вогнутой кривой в продольном профиле в конце спуска.

Радиусы смежных кривых в плане должны различаться не более чем в 1,3 раза. Параметры смежных переходных кривых при сопряжении кривых рекомендуется назначать одинаковыми.

Не рекомендуется короткая прямая вставка между двумя кривыми в плане, направленными в одну сторону. При длине ее менее 100 м рекомендуется заменять обе кривые одной кривой большего радиуса, при длине 100 - 300 м рекомендуется прямую вставку заменять переходной кривой большего параметра. Прямая вставка как самодеятельный элемент трассы допускается для дорог I и II категорий при ее длине более 700 м, для дорог III и IV категорий - более 300 м.

Не следует допускать длинные прямые вставки в продольном профиле.

Принципы проектирования земляного полотна.

Земляное полотно следует проектировать с учетом категории дороги, типа дорожной одежды, высоты насыпи и глубины выемки, свойств грунтов, используемых в земляном полотне, условий производства работ по возведению полотна, природных условий района строительства и особенностей инженерно-геологических условий участка строительства, опыта эксплуатации дорог в данном районе, исходя из 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 среде.

Земляное полотно включает следующие элементы:

верхнюю часть земляного полотна ( рабочий слой ); тело насыпи (с откосными частями); основание насыпи; основание выемки; откосные части выемки; устройство 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.).

При проектировании земного полотна следует применять типовые или индивидуальные решения, в том числе типовые решения с индивидуальной привязкой. Индивидуальные решения, а также индивидуальную привязку типовых решений следует применять при соответствующих обоснованиях:

для насыпей с высотой откоса более 12 м;

для насыпей на участках временного подтопления, а также при пересечении постоянных водоемов и водотоков;

для насыпей, сооружаемых на болотах глубиной более 4 м с выторфовыванием или при наличии поперечных уклонов дна болота более 1:10;

для насыпей, сооружаемых на слабых основаниях;

при использовании в насыпях грунтов повышенной влажности;

при возвышении поверхностей покрытия над расчетным уровнем воды менее указанного в п. 6.10 СНиП 2.05.02-85;

при применении прослоек из геотекстильных материалов;

при применении специальных прослоек (теплоизолирующих, гидроизолирующих, дренирующих, капилляропрерывающих, армирующих и т.п.) для регулирования водно-теплового режима верхней части земляного полотна, а также специальных поперечных профилей;

при сооружении насыпей на просадочных грунтах;

для выемок с высотой откоса более 12 м в нескальных грунтах и более 16 м в скальных при благоприятных инженерно-геологических условиях; для выемок в слоистых толщах, имеющих наклон пластов в сторону проезжей части; для выемок, вскрывающих водоносные горизонты или имеющих в основании водоносный горизонт, а также в глинистых грунтах с коэффициентом консистенции более 0,5; для выемок с высотой откоса более 6 м в пылеватых грунтах в районах избыточного увлажнения, а также в глинистых грунтах и скальных размягчаемых грунтах, теряющих прочность и устойчивость в откосах под воздействием погодно-климатических факторов; для выемок в набухающих грунтах при неблагоприятных условиях увлажнения; для насыпей и выемок, сооружаемых в сложных инженерно-геологических условиях: на косогорах круче 1:3, на участках с наличием или возможностью развития оползневых явлений, оврагов, карста, обвалов, осыпей,

селей, снежных лавин, наледи, вечной мерзлоты и т.п.; при воздействии земляного полотна с применением взрывов или гидромеханизации; при проектировании периодически затопляемых дорог при пересечении водопотоков; при применении теплоизоляционных слоев на участках вечномерзлых грунтов.

Индивидуально необходимо также проектировать водоотводные, дренажные, поддерживающие, защитные и другие сооружения, обеспечивающие устойчивость земляного полотна в сложных условиях, а также участки сопряжения земляного полотна с мостами и путепроводами.