Рекультивация земель. Охрана окружающей среды.

Введение.

Автомоби́льнаядоро́га — комплекс сооружений, предназначенных для обеспечения постоянного (круглосуточного и круглогодичного) безопасного и удобного движения автомобильного транспорта с расчётными интенсивностью и скоростью, имеющие нормативные габариты и нагрузку.

Дорога включает в себя дорожную конструкцию (дорожная одежда и земляное полотно) и комплекс зданий и сооружений, предназначенных для обслуживания и ремонта автомобильной дороги. Проезжая часть — часть автомобильной дороги в пределах которой происходит движение автотранспорта. Дорожная одежда — многослойная конструкция (в отдельных случаях однослойная), воспринимающая нагрузку от транспортных средств и передающая ее на грунтовое основание или на подстилающий грунт. Требования к эксплуатационному состоянию дорог определяет ГОСТ Р 50597-93.[1] Так, например, согласно этому документу размеры выбоин не должны превышать по длине 15 см, ширине — 60 см и глубине — 5 см

1.Общая часть

Республика Башкортостан субъект Российской Федерации, названный по имени коренного народа – башкир. Республика расположена в южной части Уральских гор, на границе Европы и Азии. Башкортостан входит в Приволжский федеральный округ. Код региона – 02.

Площадь Башкортостана составляет 143 тыс. кв. км, или 0,8 процента от общей площади страны. Республика занимает седьмое место в России по численности населения – 4 млн 051,6 тысячи человек, плотность населения – 28,3 человека на один квадратный километр территории против 8,3 человек в среднем по России.

Столица Башкортостана город Уфа

Географическое положение и климат Башкортостан характеризуется многообразием природных условий и ресурсов. Увалисто-холмистые равнины Башкирского Предуралья занимают 2/3 площади республики, горный Башкирский (Южный) Урал – более 1/4, а грядово-мелкосопочная полоса Башкирского Зауралья – более 1/10.

Средняя

температура

января — –18° июля — +18° Климат республики континентальный, с влажным, тёплым летом и умеренно суровой зимой.

3. План трассы

План трассы – это проекция оси пути на горизонтальную плоскость, а элементами плана линии являются: прямые участки, круговые кривые и переходные кривые.

Трассирование представляет собой сложный процесс одновременного проектирования трассы в горизонтальной и вертикальной плоскости с учетом выполнения необходимых требований. Целью проектирования трассы является отыскание такого положения оси будущей линии, которое дает рациональное соотношение между длиной и объемами земляных работ. Анализ геодезической линии позволяет предположить, что трасса будет состоять из более сложных участков с уклонами местности, превышающими руководящий, и менее сложных, где уклоны местности меньше руководящего.

На вольных ходах укладка трассы производится по кратчайшему направлению (по прямой) между фиксированными и опорными точками. Длина прямых участков достигает десятков и даже сотен километров. Иногда с целью уменьшения объема земляных работ прибегают на вольном ходу к обходу незначительных высотных препятствий, назначая углы поворота. Для того, чтобы обход встречающихся препятствий не приводил к существенному удлинению линии, углы поворота на вольных ходах должны быть небольшой величины, как правило, не более 15-20°. Этого можно достичь, если начинать обход как можно дальше от препятствия.

На участках напряженного хода применяется камеральное трассирование.

 Шаг трассирования – это расстояние в миллиметрах между двумя соседними горизонталями, соответствующее данному уклону трассирования, которое

d=2Dh/iтр; (мм) (4.1)

где, Dh – сечение горизонталей.

Таким образом, на основании формулы 4.1 определяем шаг трассирования

d=20\11=18 (мм).

Переходя с горизонтали на горизонталь, этим шагом получаем точки «линии нулевых работ», которая так называется потому, что если по ней провести трассу, а затем уклоном трассирования нанести проектную линию, то в точках пересечения трассы и горизонталей можно получить «нулевые» земляные работы (уклон местности равен уклону проектной линии). Спуск продолжается до того места, где линия выходит на вольный ход, и отпадает необходимость в дальнейшем спуске. Для избежания чрезмерных объемов земляных работ и неоправданного удлинения линии при укладке трассы не допускается пропуск горизонталей, возврат на предыдущую горизонталь или шаги по одной и той же горизонтали, если выбрано направление на подъем или на спуск. Следует избегать также образования острых углов, исключающих возможность размещения круговых кривых.

Дальнейшее проектирование плана трассы на перегоне производится относительно “линии нулевых работ”, принимаемой за основу будущей трассы.

С позиций эксплуатации будущего плана надо стремиться к сокращению числа кривых. Поэтому целесообразно спрямление “линии нулевых работ”. При спрямлении увеличивается объем земляных работ. Поэтому спрямление “линии нулевых работ” должно производиться с минимальным отклонением от точек этой линии.

В углы поворота, полученные в результате спрямления необходимо вписать круговые кривые для плавного сопряжения прямых участков трассы.

К основным параметрам круговых кривых относят: a - угол поворота, равный углу между продолжением трассы и ее новым направлением; R – радиус; Т – тангенс кривой, равный расстоянию от вершины угла поворота (ВУ) до начала (НК) или конца (КК) круговой кривой; К – длина кривой; Б – биссектриса, определяемая длиной от вершины угла до середины кривой.

Таким образом, план линии будет состоять из прямолинейных отрезков и круговых кривых, применение которых ведет к снижению земляных работ.

Нормы проектирования плана принимаются в соответствии с СТН Ц, где приведены рекомендуемые и допускаемые значения радиусов в зависимости от категории дороги и условий проектирования.

В процессе трассирования по карте в горизонталях в местах сопряжения прямых участков подбираются кривые такого радиуса из числа принятых к проектированию стандартных радиусов, которые в масштабе карты наилучшим образом вписываются в точки “линии нулевых работ”. При этом уменьшение радиуса способствует лучшему “вписыванию” трассы в рельеф местности, но приводит как к удлинению трассы, так и к ухудшению некоторых эксплуатационных показателей. В кривых малого радиуса (R<600м) снижается скорость движения поездов, увеличивается время хода, возрастают эксплуатационные расходы на содержание железнодорожного пути, исключается возможность укладки бесстыковой конструкции пути.

Проведенные к этим кривым касательные определяют положение прямых участков. Точки пересечения касательных образуют вершины углов поворотов (ВУП). Углы поворота кривых измеряются с помощью транспортира.

Искусственные сооружения

Водопропускные трубы — наиболее распространенный вид искусственных сооружений. Число их на железных дорогах в рай­онах с различным рельефом местности составляет 0,3—0,9 трубы, а на автомобильных—1,0—1,4 трубы на 1 км трассы. В целом трубы составляют 75% общего количества искусственных сооружений на дорогах и 40—45 % стоимости общих затрат на постройку искус­ственных сооружений.

Водопропускная труба — это искусственное сооружение, пред­назначенное для пропуска под насыпями дорог небольших по­стоянно или периодически дейст­вующих водотоков. В отдельных случаях трубы могут использо­ваться в качестве путепроводов, для прогона скота и т. п.

Расход воды в трубе не должен превышать, как правило, 80— 100 м³/с. При проектировании дороги, особенно при малых высо­тах насыпи, часто приходится решать вопрос выбора одного из двух возможных сооружений — малого моста или трубы. Если тех­нико-экономические показатели этих сооружений примерно одина­ковы, предпочтение отдается трубе, так как наличие трубы в на­сыпи не нарушает непрерывности земляного полотна и верхнего строения пути; эксплуатационные расходы на содержание трубы меньше, чем малого моста.

Влияние подвижного состава при высоте засыпки над трубой более 2 м на нее резко снижается, а затем по мере увеличения высоты насыпи практически теряет свое значение. — Основные элементы водопропускных труб : средняя часть (собственно труба), состоящая из секций, оголовки входной и выходной и фундаментые секции воспринимают давление от веса грунта насыпи и расположенной на ней временной нагрузки. Это давление, неодинаково по длине трубы — оно увеличивается к се­редине и уменьшается к оголовкам. Поэтому осадки трубы тоже неравномерны и, чтобы предупредить образование трещин и дру­гие повреждения, секции жестких труб (железобетонных, бетонных и каменных) вместе с фундаментами разделяют деформационными швами, расположенными друг от друга на расстоянии до 5 м. - При возведении трубе придают строительный подъем в про­дольном направлении по круговой кривой со стрелой подъема 1/40-1/80 от высоты насыпи с тем, чтобы предотвратить при эксплу­атации образование впадины в середине трубы и застоя воды.В зависимости от материала звеньев трубы могут быть камен­ные, бетонные, железобетонные, металлические (чугунные, сталь­ные гофрированные), деревянные.

Деревянные трубы строят только в качестве временных соору­жений на обходах, временных путях и т. п.

Не применяют в нас­тоящее время и каменные трубы, так как они не отвечают совре­менным требованиям индустриализации строительства.

По очертанию отверстия трубы могут быть круглые, прямоу­гольные, овоидальные, эллиптические, арочные, а также треугольные и трапецеидальные (только деревянные); по числу отвер­стий — одно- двух-, и многоочковые.

По характеру протекания воды в трубах могут быть следующие гидравлические режимы: напорный, полунапорный и безнапорный. Напорные трубы, работающие на всем протяжении полным сечени­ем, в ряде случаев оказываются экономичнее безнапорных, но сложность обеспечения водонепроницаемости между звеньями тела трубы и неблагоприятные условия работы насыпи как плотины ог­раничивают их применение.

Возвышение высшей точки внутренней поверхности трубы над поверхностью воды в ней при расчетном расходе и безнапорном режиме должно быть: в круглых и сводчатых трубах высотой до 3 м не меньше 1/4 высоты трубы в свету; высотой больше Зм — не менее 0,75 м; в прямоугольных трубах высотой до 3 м — не ме­нее1/6 высоты трубы в свету; высотой больше 3 м — не меньше 0,5 м. Эти возвышения определяют на входе в трубу и в трубе, а для труб с 'повышенными звеньями — также на входе в нормаль­ное звено.

В гофрированных трубах возможен частично напорный режим, при котором труба на участке, примыкающем к входу, работает полным сечением и на остальной части имеет свободную поверх­ность.

Оголовки труб предназначены для обеспечения плавного входа и выхода водного потока. Увеличивая этим водопропускную спо­собность труб, они поддерживают откосы насыпи и предотвра­щают продольные деформации трубы от воздействия горизонталь­ного давления грунта насыпи. Известны следующие типы оголов­ков: портальные, состоящие из вертикальной стенки, перпендику­лярной к оси трубы ; коридорные с параллельными стенками постоянной высоты и развернутыми в начале оголовка ; раструбные с откосными крыльями переменной высоты, расходящиеся от оси трубы; воротниковые со срезанным параллельно откосу насыпи концевым звеном трубы ; обтекаемые в виде выступающего из насыпи усечен­ного конуса с плоской пятой, называемые коническими оголовка­ми. Наилучшие условия протекания воды обеспечивают раструбные оголовки в сочетании с коническим или повышен­ным входным звеном .

Металлические трубы часто строят без оголовков с наклонной срезкой конца трубы параллельно откосу насыпи или с удлинени­ем трубы до основания откосов насыпи. Фундаменты труб, обеспечивающие равномерное распределение давления на грунт и объединение звеньев трубы в продольном на­правлении, делают сборными из бетонных блоков или монолитны­ми бетонными.

Звенья железобетонных и бетонных дорожных труб отверстием

до 1,5 м, а также металлические трубы укладывают на щебеночно - песчаную или гравийно-песчаную подушку, а при благоприятных инженерно-геологических условиях — на спрофилированное естестевенное основание; такие трубы называют бесфундаментными.

Оголовки труб устанавливают на бетонные или железобетонные фундаменты, заложенные ниже глубины промерзания. Наружные поверхности железобетонных и бетонных труб покрывают обмазоч­ной или оклеечной гидроизоляцией.

Основная характеристика трубы — ее отверстие, определяющее водопропускную способность. Очертание и форму отверстия трубы принимают по конструктивным соображениям, а водопропускную способность определяют гидравлическим расчетом. Полученные расчетом гидравлические характеристики должны обеспечивать нормальное протекание воды, чтобы в трубе и у оголовков не воз­никало таких скоростей воды, которые могли бы привести к пов­реждению трубы и размывам грунта насыпи, подводящего и от­водящего русел.

По строительным и эксплуатационным качествам трубы пред­почтительнее малых мостов, но в суровых климатических условиях, в частности на Байкало-Амурской магистрали, применение труб часто ограничивалось в связи с наличием наледей или пучинистых грунтов в основании труб. В этих районах целесообразно примене­ние труб только на сухих логах и постоянных водотоках, на кото­рых исключена возможность появления наледей, а также под вы­сокими насыпями, когда постройка моста нецелесообразна.

В настоящее время наибольшее распространение получили сборные железобетонные и бетонные типовые унифицированные трубы. Железобетонные круглые трубы имеют отверстие от 0,5 до 2,0 м и прямоугольные — от 1,5 до 6,0 м.

Отверстие и высоту в свету труб назначают, как правило, при длине их до 20 м не менее 1,0 м, а при длине трубы больше 20 м — 1,25 м.

Трубы на автомобильных дорогах II категории допускается устраивать отверстием не менее 0,75 м при длине трубы до 15 м, а при длине до 30 м — не менее 1,0 м.

Отверстия труб на железных и автомобильных дорогах в райо­нах со средней температурой наружного воздуха наиболее холод­ной пятидневки ниже минус 40 °С назначают не менее 1,5 м неза­висимо от длины трубы с работой их по безнапорному режиму.

В местах образования наледей применяют прямоугольные трубы отверстием не менее 3,0 м и высотой не менее 2,0 м с сооружени­ем противоналедных устройств. При наличии ледохода или карчехода трубы не применяют.

В северной строительно-климатической зоне нецелесообразно строить напорные и полунапорные трубы, потому что при значи­тельных расходах воды возникает опасность проникания ее че­рез стыки звеньев, что в большие морозы может вызвать разруше­ния.

Одноочковые и многоочковые металлические гофрированные трубы применяют отверстием 1; 1,5; 2 и 3 м, наибольшее распрос­транение получают безоголовочные трубы диаметром 1,5 м. Осо­бенностью металлических гофрированных труб является малая по­перечная жесткость. Однако деформации от внешних нагрузок ог­раничены воздействием на трубу отпора грунта, который обеспечи­вают правильной засыпкой ее грунтом с трамбованием.

Высокая гибкость сплошной по длине гофрированной конструк­ции позволяет ей воспринимать деформации грунтового основа­ния и укладывать ее на грунтовую подушку без фунда­мента . Это создает уменьшение стоимости строитель­ства на 30—40 % по сравнению с железобетонными трубами и по­вышает производительность труда в 2—2,5 раза.

Минимальную высоту насыпи в месте расположения трубы оп­ределяют исходя из следующих условий: отметка бровки насыпи в месте расположения трубы должна обеспечивать минимальную толщину засыпки над трубой, которая на железных дорогах составляет не менее 1 м, считая от подошвы рельса до верха конструк­ции звена, а на автомобильных дорогах — 0,5 м от верха проезжей части по оси дороги до верха конструкции звена.

Бровка земляного полотна у трубы должна возвышаться над уровнем подпертых вод с учетом аккумуляции, соответствующей наибольшему расходу для железных дорог и расчетному расходу для автомобильных дорог не менее чем на 0,5 м, а для труб от­верстием 2 м и более при напорном и полунапорном режимах — не менее чем на 1 м.

Возвышение высшей точки внутренней поверхности круглых труб в любом сечении над уровнем воды при максимальном рас­ходе и безнапорном режиме должно быть не менее '/4 высоты тру­бы, не превышающей 3,0 м, и не менее 0,75 м при высоте трубы бо­лее 3,0 м.

В прямоугольных трубах высотой до 3,0 м указанное выше расстояние должно быть не менее ¹/е высоты трубы, а при высоте трубы более 3,0 м — не менее 0,5 м.

Обязательным и важнейшим конструктивным элементом при сооружении трубы является укрепление подводящего и отводящего русел. Вместе с проводимой унификацией конструкций водопропу­скных труб, кроме старых видов укреплений (каменные отсыпки и мощение), были рекомендованы следующие виды укреплений, кроме районов вечной мерзлоты:

1 — бетонными квадратными плитами размером 49х49Х10см со срезанными углами, укладываемыми на щебеночное основание толщиной 10 см;

2 — бетонными призматическими плитами (блоками П-2);

3 — монолитным бетоном классом по прочности на сжатие не ниже В20 толщиной не менее 8 см;

4 — одиночным мощением и каменнойнаброской. Тип крепле­ния выбирают с учетом скорости протекания воды, а также в ре­зультате технико-экономического обоснования.

Продольный профиль.

Продольным профилем дороги называют развернутое в плоскости чертежа изображение продольного разреза дороги по ее оси с отметками точек естественной поверхности земли и точек проектной линии.

Естественные уклоны местности часто превышают допустимые для эффективного использования автомобилей. В таких случаях уклон дороги делают более пологим, чем уклон местности, срезая часть грунта по направлению возвышенности. Или наоборот, подсыпая его в местах перехода через пониженные участки рельефа.

Места, где поверхность дороги в результате срезки грунта расположена ниже поверхности земли, называют выемками, а участки, где дорога проходит выше поверхности земли, по искусственно насыпанному грунту насыпями.

Наиболее целесообразным расположением земляного полотна относительно поверхности земли с точки зрения хорошего водоотвода, предотвращения снегозаносимости, достаточного обзора местности для водителей является насыпь.

В России графическое изображение продольного профиля состоит из двух основных частей: продольного разреза автомобильной дороги вместе с геологическим строением участка местности и таблицы (сетки), расположенной в нижней части, в которой представлены все необходимые численные значения, характеризующие продольный профиль.

Для наглядности продольного профиля вертикальные расстояния (отметки) откладывают в большем масштабе, чем горизонтальные.

Для дорог, проходящих в равнинной местности, принят горизонтальный масштаб 1:5000, вертикальный масштаб 1:500 и масштаб грунтового профиля 1:50.

 В местах переломов продольного профиля вписывают вертикальные выпуклые и вогнутые кривые.

На продольном профиле ниже линии поверхности земли на 2 см и параллельно ей наносят грунтовый профиль в вертикальном масштабе 1:50, на котором изображают послойное расположение грунтов под проектируемой дорогой. Сведения для его построения получают путем устройства скважин и шурфов (геологические изыскания).

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 I м, с которой снимают копию на кальке для дальнейшего размножения. />Трассу на чертеже продольного профиля изображают © 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 (1:10 000 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.
Если проектная линия проходит над черным профилем, земляное полотно дороги представляет собой насыпь, если под ним — выемку. Разность между отметками проектной и черной линий на одной вертикали называют рабочей отметкой. Если дорога проходит в насыпи, рабочие отметки подписывают выше проектной линии, если в выемке — ниже.
Для большей наглядности продольный профиль вычерчивают в сжатом виде: вертикальный масштаб всегда принимают в десять раз крупнее горизонтального. Для дорог, проходящих по равнинной и пересеченной местности, горизонтальный масштаб профиля принимают : 5000, а вертикальный — I : 500. Для горной местности, где рельеф очень сложен, оба масштаба принимают крупнее, соответственно I : 2000 и I : 200. Профиль дорог населенных пунктов можно вычерчивать в еще более крупном масштабе. Соотношение масштабов I : 10 во всех случаях сохраняется.
Обычно продольный профиль строят в условных отметках, которые проставляют в сетке профиля с точностью до двух значащих цифр после запятой(±0,01м).
Основные требования, предъявляемые к проектированию. Дорогу проектируют одновременно в плане и в продольном профиле. В процессе проектирования выполняют взаимную увязку и корректировку всех элементов плана и профиля.

При этом соблюдают основные требования, которые должны обеспечивать безопасность и плавность движения по дороге с расчетными скоростями, а также наименьший объем земляных работ, устойчивость и долговечность земляного полотна и дорожной одежды. Безопасность и плавность движения достигаются в результате правильного назначения радиусов вертикальных кривых, соответствующего выбора крутизны спусков, подъемов и их последовательности, а также учета всех местных условий. Устойчивость и долговечность земляного полотна обеспечиваются при назначении высоты насыпей и глубины выемок в соответствии с рельефом, гидрологическими, гидрогеологическими и другими условиями, а также при выполнении эксплуатационных требований (защита дороги от грунтовых и поверхностных вод, от снежных и песчаных заносов и др.)*
Исходными данными для проектирования дороги в продольном профиле являются: категория дороги, определяющая ее основные технические нормативы (наибольшие допускаемые продольные уклоны, радиусы выпуклых и вогнутых вертикальных кривых, шаг проектирования и т. д.); ведомость черных отметок, рекомендуемые рабочие отметки, отметки контрольных точек; гидрогеологические условия по трассе дороги и др.  Основные требования к проектированию следующие. Продольные уклоны. Чтобы вписать дорогу в рельеф местности, ее проектируют в продольном профиле в виде подъемов, спусков и (реже) горизонтально. Крутизна подъемов и спусков характеризуется продольным уклоном. Уклон — это тангенс угла, который образуется отрезком наклонной прямой и горизонтальной проекцией этого отрезка — заложением I. Иными словами, уклон i — отношение вертикальной проекции h отрезка прямой к его заложению i=h\l=tga. Ввиду малого значения а измеряют практически не /, а длину наклонного отрезка L, поэтому вычисляют не tga, a sina (для малых углов они почти равны). В дорожном деле как поперечные, так и продольные уклоны принято выражать в виде десятичной или простой дроби, в процентах или в тысячных долях — промилле (%о). Например, один и тот же уклон можно представить в виде: /=0,034=34:1000=3,4 %=34 %0. Иногда уклон выражают углом наклона в градусах. Между уклонами, выраженными в градусах и промилле, существуют следующие соотношения:
Градусы I 2 3 4 5 6 7
Промилле 18 35 52 70 88 105 123
В сетку профиля уклоны обычно вписывают в процентах или в целых промиллях.
Продольный уклон зависит от рельефа местности. Наибольшие допустимые продольные уклоны дороги определяются ее категорией и эксплуатационными требованиями.

 Так, согласно требованиям строительных норм, наибольшие продольные уклоны не должны превышать: для дорог IV категории 60 °/оо(70; 90 %0), а для V—70 %о(90; 100 %о) (в скобках указаны допустимые значения для трудных участков пересеченной и горной местностей). Если по дороге предполагается движение большегрузных автомобилей с прицепами, продольные уклоны не должны превышать 70 %0.
Для улучшения эксплуатационных показателей дорогу всегда стремятся проектировать с возможно меньшими продольными уклонами. В горной местности при затяжных продольных уклонах (более 60 %0) через каждые 2...3 км предусматривают участки с уменьшенными продольными уклонами (20 %0 и менее) для остановки автомобилей. На кривых с малыми радиусами (50... 15м) наибольшие допустимые нормативные уклоны уменьшают соответственно на 10...50 °/оо (тем больше, чем меньше радиус кривой).
Наименьшие продольные уклоны также можно ограничивать. Например, если дорога проходит в выемке, то для лучшего водоотвода дорогу и кюветы проектируют с продольными уклонами не менее 5...10 °/оо- Рекомендуемую, или руководящую рабочую отметку земляного полотна, т. е. требуемую высоту насыпи, принимают по техническим условиям и рассчитывают с учетом характера увлажнения местности, дорожно-климатической зоны и качества грунтов. Наименьшие' радиусы вертикальных выпуклых и вогнутых кривых регламентируются строительными нормами. Радиусы выпуклых кривых должны быть не менее: для дорог IV категории — 5000 (2500; 1000) м; для дорог V категории — 2500 (1000; 600) м; наименьшие радиусы вогнутых кривых соответственно не менее 2000 (1500; 1000) и 1500 (1000; 600) м. В исключительно трудных случаях радиусы вогнутых кривых допускается уменьшать в два, а в горных условиях — в три раза.Расстояние между вершинами разноименных переломов проектной линии — шаг проектирования — на равнинной местности для дорог IV категории должно быть не менее 150 м, для V—100 м. В горной местности он может быть короче — до 50 м. Расчетная видимость поверхности дороги должна быть не менее: для дорог IV категории 100 (75; 50) м, для V—75 (50; 40) м. Видимость встречного автомобиля должна быть соответственно в два раза больше. Отметки контрольных точек — высотные отметки проезжей части мостов, бровки земляного полотна над трубами, а также элементов пересекаемых дорог (проезжей части автомобильных дорог, головки рельса железной дороги). Положение проектной линии должно быть увязано с этими отметками. Ведомость черных отметок, т. е. отметок поверхности земли на пикетах и плюсовых точках по трассе дороги.

Плюсовые точки—это места изломов черного профиля между пикетами, в том числе точки пересечения трассы с тальвегами и водораздельными линиями. Их учитывают для более точного определения объемов земляных работ.С некоторым приближением она может быть составлена также по крупномасштабной карте с горизонталями (I: 5000...I:10000).
Продольный профиль дороги проектируют в тесной увязке с планом трассы. При этом стремятся к наименьшему ограничению скорости, обеспечению безопасности движения, удобству водоотвода и к наилучшей защите дороги от снежных и песчаных заносов. С этой целью, если экономически целесообразно и позволяют условия местности, рекомендуется принимать продольные уклоны не более 30 %о, расстояния видимости поверхности дороги — не менее 450 м, радиусы вертикальных выпуклых кривых — не менее 70 000 м, вогнутых— не менее 8000 м, а длину выпуклых кривых в продольном профиле — не менее 300 м, вогнутых — не менее 100 м.
Методы проектирования. Проектирование продольного профиля дороги сводится к определению параметров проектной линии. Нанесение линии представляет собой сложную комплексную задачу, при решении которой учитывают не только условия движения автомобилей и экономические факторы, но также топографические, почвенно-грунтовые, гидрологические и другие местные условия. При проектировании сельскохозяйственных дорог применяют два основных метода нанесения их проектного’ профиля — по обертывающей и по секущей.При проектировании по обертывающей проектная линия как бы копирует черный профиль и располагается выше него на уровне так называемой рекомендуемой рабочей отметки. Это необходимо для возвышения поверхности дороги над уровнем снежного покрова и для защиты земляного полотна от воздействия грунтовых и застойных поверхностных вод. Более высокие насыпи проектируют на подходах к мостам и трубам, а выемки устраивают на пересеченной местности (при пилообразном черном профиле). Обертывающая проектировка обеспечивает минимум земляных работ, хорошее вписывание дороги в рельеф местности и является основной при проектировании дорог низких категорий, в том числе сельскохозяйственных. Она возможна потому, что на этих дорогах допускаются большие продольные уклоны и частые изломы проектной линии.

Проектирование по секущей с использованием кривых больших радиусов, устройством высоких насыпей и глубоких выемок более характерно для дорог высоких категорий (I и II), на которых требуется обеспечить большую скорость и плавность движения, что достигается небольшими продольными уклонами без частых изломов проектной линии. Продольный профиль проектируют в следующем порядке. На миллиметровой бумаге вычерчивают сетку профиля, указывают горизонтальный и вертикальный масштабы; по данным нивелирования трассы и проектирования ее на плане заполняют все строки сетки (за исключением тех, которые уже заполнены в процессе проектирования проектной линии). На вертикальной шкале проставляют высотные отметки с таким расчетом, чтобы черный профиль разместился выше сетки примерно на .8 см. По отметкам поверхности земли по оси дороги, проставленным на всех пикетах и плюсовых точках, вычерчивают черный профиль в виде ломаной линии. Затем наносят отметки всех контрольных точек, а проектную линию — над линией поверхности земли на уровне рекомендуемых рабочих отметок, соблюдая рекомендуемый шаг проектирования. В местах, где уклоны линии поверхности земли превышают допускаемые уклоны дороги, проектную линию можно наметить ниже линии черного профиля. Таким образом, проектную линию также намечают в виде ломаной. Уклоны отрезков проектной линии на всем протяжении не должны превышать наибольших уклонов, допустимых по техническим условиям для дороги данной категории. Шаг проектирования, считая по горизонтали, также должен быть не меньше допустимого.
После нанесения проектной линии еще раз проверяют, нет ли участков с недопустимо большими уклонами или необоснованно глубоких выемок и высоких
Проектную отметку получают только путем вычисления по назначенному уклону, используя следующую зависимость: *
Нп+\ = i
где Нп+\ — отметка искомой точки; Hn — отметка предыдущей точки; i—принятый продольный уклон отрезка проектной линии; — расстояние между точками с отметками Hn и Нп+j.
Изломы проектной линии рекомендуется приурочивать к пикетам или плюсовым точкам. В строке «проектные уклоны» вертикальными черточками отмечают все точки изломов, т. е. границы отрезков проектирования. Между черточками пишут простую дробь, в числителе которой указывают уклон, а в знаменателе — шаг проектирования (в метрах). Черту дроби наклоняют в сторону падения проектной линии.
Рекомендуется вписывать уклоны в целых тысячных. Например, не 34,3 °/оо, а 34 %о и вычислять их по приведенной выше формуле.

Дорожная одежда.

Дорожная одежда – это совокупность конструктивных слоев дорожного покрытия, выполненных из различных материалов. Дорожную одежду укладывают на земляное полотно, обычно на ширину проезжей части.

Основное назначение дорожной одежды - воспринимать нагрузку от проходящих автомобилей и передавать ее на земляное полотно в рассредоточенном виде и в размере, не превосходящем той допустимой величины, которую может оказывать грунт земляного полотна, подвергаясь давлению.Нагрузки, приходящиеся на каждое колесо автомобиля, обычно настолько велики, а сопротивление грунта настолько незначительно, что площадь восприятия земляным полотном нагрузки от колеса автомобиля нормально должна была бы выражаться в сотнях квадратных сантиметров. Фактически след колеса автомобиля на поверхности дороги (в месте соприкосновения пневматической шины с поверхностью проезжей части) составляет всего несколько десятков квадратных сантиметров. Отсюда видно, что задача дорожной одежды состоит в том, чтобы увеличить площадь сопротивления нагрузке во много раз.

В противном случае временное сопротивление грунта будет превышено и сделается неизбежным появление повреждений дорожного полотна, образование на поверхности дороги рытвин и колей.

Дорожная одежда, как правило, состоит из покрытия, основания и дополнительных слоев основания. Дорожную одежду считают прочной, если под действием многократно повторяющихся нагрузок от движущегося транспорта она сохраняет в течение заданного срока службы сплошную и достаточно ровную поверхность покрытия.

Покрытие — верхний слой дорожной одежды, который может состоять из слоя износа, периодически возобновляемого по мере его истирания, и основного слоя, определяющего эксплуатационные свойства покрытия. Оно должно быть наиболее прочным, износо- и термостойким, водонепроницаемым, ровным и шероховатым.

Для снижения расхода дорожно-строительных материалов применяют покрытия, состоящие из двух слоев. Нижний слой непосредственно не подвергаемый воздействию колес автомобилей, строят из менее прочных материалов, чем верхний слой.

Основание — несущая часть дорожной одежды, обеспечивающая совместно с покрытием передачу нагрузок на грунт земляного полотна. Основание, как правило, состоит из двух или более прочных слоев, из которых верхние часто укреплены вяжущим с целью создания достаточно прочного слоя под покрытием. Для нижних слоев можно применять менее прочные и менее морозостойкие материалы, но при этом водоустойчивые и неразмокаемые.

Дополнительный слой основания — нижний конструктивный слой дорожной одежды, выполняющий наряду с передачей нагрузок на земляное полотно также функции морозозащитные, дренирующие, выравнивающие и защиты от заиливания.

Дорожные одежды классифицируются:

1.По типам покрытия

а) Капитальные:

- цементобетонные;

- асфальтобетонные из горячих плотных смесей I и II марок;

- асфальтобетонные из холодных смесей I марки;

- дегтебетонные из горячих плотных смесей I марки.

б) Облегченные:

- асфальтобетонные из горячих смесей III марки;

- асфальтобетонные из холодных смесей II марки;

- дегтебетонные из горячих и холодных смесей II марки;

- из каменных материалов, обработанных органическими вяжущими материалами (смешением в установке, на дороге, пропиткой);

- переходные с поверхностной обработкой.

в) Переходные:

- щебеночные;

- гравийные;

- булыжные из колотого камня;

- грунтовые, укрепленные вяжущими материалами,

г) Низшие:

- из малопрочных каменных материалов, шлаков;

- грунтовые, улучшенные различными местными материалами.

2.По жесткости:

а) Жесткие дорожные одежды - железобетонные и бетонные покрытия и основания. Основным отличием жестких дорожных одежд от нежестких является повышенная прочность и износоустойчивость первых, высокие характеристики сопротивляемости при возникновении нагрузок.

б) Нежесткие дорожные одежды определяют слои, устройство которых может быть реализовано из различного вида асфальтобетона, грунтов, материалов, укрепленных зернистыми материалами (гравий, щебень и др.), цементом, битумом и другими материалами.

Земляное полотно

Земляное полотно один из основных конструктивных элементов автомобильной дороги, от устойчивости и прочности которого зависит срок службы дорожных одежд.

При сооружении земляного полотна глубину выемок и высоту насыпей устанавливают по продольному профилю дороги. Проезжую часть 5 и обочины 6 отделяют от прилегающей местности наклонными плоскостями — откосами, обеспечивающими устойчивость полотна.

Крутизна откосов зависит от вида грунта и характеризуется коэффициентом заложения, который определяют как отношение высоты откоса, принимаемой за единицу, к его горизонтальной проекции — заложению. Приняты следующие коэффициенты заложения откосов: насыпи высотой до 1,5 м на дорогах I—III категорий устраивают с откосами не круче 1 : 3; более высокие насыпи делают с крутыми откосами— 1 : 1,5. Откосам малых насыпей для возможности съезда автомобилей с дороги в аварийных случаях придают заложение 1 :3 и положе—до 1 : 5 и 1:6. Это уменьшает опасность заноса дороги снегом и повышает безопасность движения.

Учитывая, что грунт на откосах выемок больше подвержен переувлажнению, чем на откосах насыпей, крутизну заложения откосов 1зыемок в рыхлых грунтах принимают не менее 1 : 1,5, в щебенистых и гравелистых грунтах—от 1 : 1,4 до 1 : 1,5, в скальных породах — от 1 : 0,2 до 1 : 1,5. Мелкие выемки зимой заносит снегом. Для предотвращения этого выемки глубиной менее 1 м разделывают под насыпь или устраивают с пологими откосами крутизной от 1 : 4 — 1:6 до 1 : 10. В последнем случае выемки называют раскрытыми.

В средней части дорожного полотна вынутый грунт образует корыто, заполняемое основанием и покрытием дороги.

С обеих сторон корыта оставляют обочины, а для осушения дороги и отвода от нее-воды устраивают кюветы. Кюветы имеют трапецеидальное или треугольное сечение. Если для сооружения насыпи недостаточно грунта, взятого из смежной выемки и из кюветов, то кюветы расширяют, превращая их в резервы, а грунт из резервов используют на возведение насыпи. Размеры резервов определяют, исходя из количества грунта, необходимого для отсыпки земляного полотна. Глубина резервов не должна превышать 1,5 м и быть менее 0,3 м. В зависимости от местных условий их располагают как с одной, так и с другой стороны дороги.

При высоте насыпи более 2 м между началом резерва и подошвой откоса насыпи оставляют полосу земли, называемую бермой. Ширину берм принимают не менее 2 м, устраивая их тем шире, чем выше насыпь. Бермы повышают устойчивость высоких насыпей и используются в период строительства насыпей для проезда дорожных машин и автомобилей. Берме придают поперечный уклон 20%0 в сторону резерва для стока воды.

При устройстве земляного полотна в выемке лишний грунт укладывают на обрезе дороги параллельно бровке выемки в валы — кавальеры, которым придают правильные геометрические очертания. Высота кавальера не должна превышать 3 м, а располагают его не ближе 5 м от внешней бровки откоса выемки.

Чтобы вода, выпадающая во время дождей или образующаяся при таянии снега, не стекала в выемку, между кавальером и откосом выемки отсыпают вал грунта высотой 0,6 м треугольного сечения, называемый банкетом. Поверхности банкета придают уклон 20— 40%о в сторону от выемки. Между банкетом и кавальером отрывают за банкетную канаву глубиной и шириной по дну не более 0,3 м.

Технология строительства земляного полотна включает в себя подготовительные и основные виды работ. К подготовительным относятся пилка и валка деревьев, вывозка леса; срезка кустарника и мелкого леса; корчевка пней, корней и валунов; снятие растительного слоя, планировка местности и разрыхление грунта.

Для валки деревьев используют специализированные машины — древовалы или бульдозеры. Обработанные деревья транспортируют трелевочными тракторами за пределы полосы отвода, а оставшиеся сучья собирают корчевателями-собирателями. Трассу очищают от кустарника и мелкого леса кусторезами; пни, корни и камни удаляют специальными корчевателями или бульдозерами. Далее в пределах всей дорожной полосы снимают верхний растительный слой, для чего используют бульдозеры, скреперы или автогрейдеры. Для облегчения производства работ в тяжелых грунтовых условиях иногда применяют специальные навесные рыхлители грунта.

Основными видами работ по устройству земляного полотна и машинами для их выполнения являются следующие: – разработка выемок с транспортированием грунта в кавальеры скреперами, грейдер-элеваторами и одноковшовыми экскаваторами с автосамосвалами или спецальными землевозными тележками; – работы на склоне гор в полувыемках и полунасыпях бульдозерами и тяжелыми автогрейдерами; – возведение насыпей из боковых резервов экскаваторами, грейдер-элеваторами, автогрейдерами тяжелого типа, бульдозерами и скреперами (в качестве примера на рис. 7 показана схема движения скреперов); – возведение насыпей с одновременной разработкой выемок продольным перемещением грунта вдоль трассы (работы при устройстве подходов к мостам) скреперами и бульдозерами; – планировка (отдельные срезки, подсыпка неровностей) и разравнивание грунта в насыпях после выгрузки из транспортных средств бульдозерами, автогрейдерами среднего и тяжелого типов; – устройство корыта в земляном полотне автогрейдерами среднего и тяжелого типов; – уплотнение земляного полотна катками статического действия (кулачковыми, на пневматических шинах), трамбующими или вибрационными машинами; – зачистка откосов откосниками автогрейдеров, бульдозеров и зачистными планировочными машинами.

Обустройство дороги.

К элементам обустройства автомобильных дорог, которые обеспечивают удобство их эксплуатации, относят: объекты дорожного сервиса (гостиницы, мотели, предприятия и пункты питания, площадки отдыха, площадки-стоянки для кратковременной остановки автомобилей, автозаправочные станции, станции и пункты технического обслуживания автомобилей, терминалы, автовокзалы, пункты весового контроля), а также автобусные остановки, метеопосты, пешеходные переходы, шумозащитные сооружения, архитектурно-художественное оформление и озеленение дороги, устройства электроосвещения, средства технологической и сигнально-вызывной связи и др. Ремонт и содержание этих элементов осуществляют организации, на балансе которых они находятся

К средствам организации и обеспечения безопасности движения, которые, как правило, ремонтируют и содержат дорожные организации, относят дорожные знаки, разметку, ограждения и направляющие устройства (сигнальные столбики, тумбы, маячки безопасности).

Дорожные знаки.

Дорожные знаки, расположенные справа по ходу движения, должны быть продублированы по левой стороне дороги на разделительной полосе или на проезжей части, если условия движения таковы, что знак может быть не замечен водителем.

В плане дорожные знаки размещают так, чтобы от края проезжей части до ближайшего к ней края знака было не менее 0,5м. Элементы опоры не должны выступать за боковые края знака более чем на 20 см.

Дорожная разметка.

Дорожная разметка – предупреждает об опасностях, устанавливает преимущества в движении, предписывает определённый порядок движения, информирует о дорожной обстановке, вводит запреты.

Разметка дорожная – линии, надписи и другие обозначения на проезжей части дороги, бордюрах, элементах дорожных сооружений и обстановки дорог, применяемые самостоятельно, в сочетании с дорожными знаками или светофорами.

Различают дорожную разметку вертикальную, наносимую на элементы обустройства и обстановки дороги, и горизонтальную – наносимую на проезжую часть дороги.

Ориентирующие ограждения.

Ограждение – конструктивный элемент мостового полотна, устанавливаемый на границах ездового полотна. Ограждения необходимы для предотвращения съезда транспортных средств за его пределы и направления траектории движения автомобиля при наезде на ограждение. Ограждение может быть бетонное, деревянное, железобетонное и металлическое. По конструкции ограждение барьерное ограждение (стойки и горизонтальный брус, профильная стальная лента, брус) укрепленные на стойках на некотором уровне над верхом покрытия. Ограждение бывает конфигурации.Направляющие островки, бордюры.

Островок – элемент пересечения и примыкания дорог в одном уровне, устраиваемый для улучшения организации движения и повышения безопасности.

Бордюр – конструктивное боковое ограничение покрытия устраиваемое заподлицо с поверхностью проезжей части или выступающее над ней.

Островки различают: безопасности – островок в пределах проезжей части дороги, выделенный для пешеходов, ожидающих закончить переход через дорогу.

Разделительные островки – применяют для разделения полос движения на перекрёстках и в местах ограниченной видимости в плане или продольном профиле дороги для разделения полос встречного движения

Центральный островок – расположен в центре пересечения кольцевого типа.

Озеленение.

Насаждения вдоль автомобильных дорог создаются для защиты полотна от снежных заносов (снегозащитное озеленение) и для архитектурно-художественного оформления.

Насаждения применяют также для защиты дорог от размывания (противоэрозионное озеленение), от песчаных заносов (пескозащитное озеленение), сильных ветров и пыльных бурь.

Декоративное озеленение.

В соответствии с существующими садово-парковыми стилями и местными условиями декоративное озеленение автомобильных дорог выполняется следующими приемами:регулярным - линейные (аллейные или рядовые) посадки деревьев и кустарником, а также живые изгороди; ландшафтным или свободным - групповые посадки деревьев и кустарников в увязке с прилегающим к дороге ландшафтом;смешанным - сочетание регулярных и свободных посадок, а также комплексные посадки у перекрестков, автобусных остановок, путепроводов, у входов в лес и т.п.

Противоэрозиционное и шумо-газо-пылезащитное озеленение.

Противоэрозионное озёленение проводят с целью защиты дорог от разрушительного действия растущих оврагов, размыва непосредственно водными потоками, размыва и разрушения селевыми потоками, а также с целью борьбы с оползнями. Приовражные лесные полосы размещают вдоль бровок оврагов и выше вершины на 30 - 50 м.

Рекультивация земель. Охрана окружающей среды.

Рекультивацию земель выполняют в два этапа:

1. Технический - этап рекультивации земель, включающий их подготовку для последующего целевого использования в народном хозяйстве.

Техническая рекультивация - этап рекультивации земель, включающий их подготовку для последующего целевого использования в народном хозяйстве (планировка, формирование откосов, снятие, транспортирование и нанесение почв и плодородных пород на рекультивируемые земли, при необходимости - коренная мелиорация, строительство дорог, специальных гидротехнических сооружений и др.) (ГОСТ 17.5.1.01-83).

Работы на этапе технической рекультивации

При проведении технического этапа рекультивации земель в зависимости от направления рекультивируемых земель должны быть выполнены следующие основные работы (п.1.9 ГОСТ 17.5.3.04-83):

• грубая и чистовая планировка поверхности отвалов, засыпка нагорных, водоподводящих, водоотводных каналов; выполаживание или террасирование откосов; засыпка и планировка шахтных провалов;
• освобождение рекультивируемой поверхности от крупногабаритных обломков пород, производственных конструкций и строительного мусора с последующим их захоронением или организованным складированием;
• строительство подъездных путей к рекультивированным участкам, устройство въездов и дорог на них с учетом прохода сельскохозяйственной, лесохозяйственной и другой техники;
• устройство при необходимости дренажной, водоотводящей оросительной сети и строительство других гидротехнических сооружений;
• устройство дна и бортов карьеров, оформление остаточных траншей, укрепление откосов;
• ликвидация или использование плотин, дамб, насыпей, засыпка техногенных озер и протоков, благоустройство русел рек;
• создание и улучшение структуры рекультивационного слоя, мелиорация токсичных пород и загрязненных почв, если невозможна их засыпка слоем потенциально плодородных пород;
• создание при необходимости экранирующего слоя;
• покрытие поверхности потенциально плодородными и (или) плодородными слоями почвы;
• противоэрозионная организация территории.

2. Биологический - этап рекультивации земель, включающий комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий по восстановлению плодородия нарушенных земель.

Биологическая рекультивация - этап рекультивации земель, включающий комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий по восстановлению плодородия нарушенных земель (ГОСТ 17.5.1.01-83).

Работы на этапе биологической рекультивации

В соответствии с п.1.13 ГОСТ 17.5.3.04-83 при проведении биологического этапа рекультивации должны быть учтены требования к рекультивации земель по направлениям их использования.

Биологический этап должен осуществляться после полного завершения технического этапа.

Земельные участки в период осуществления биологической рекультивации в сельскохозяйственных и лесохозяйственных целях должны проходить стадию мелиоративной подготовки.

РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ РАБОТ

При рекультивации земель должен учитываться вид хозяйственной деятельности, к каждому из которых могут предъявляться индивидуальные требования, которые необходимо соблюдать.