WWW.NET.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Интернет ресурсы
 

Pages:   || 2 |

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет» Л.М. Дидковская, С.И. Булдаков РЕКОНСТРУКЦИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ ПРОЕКТНЫЕ РАБОТЫ ...»

-- [ Страница 1 ] --

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет»

Л.М. Дидковская, С.И. Булдаков

РЕКОНСТРУКЦИЯ

АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

ПРОЕКТНЫЕ РАБОТЫ

Учебное пособие

Екатеринбург

УДК 625.7.001.63 (075.8)

Рецензенты:

Кафедра «Путь и железнодорожное строительство»

Уральского государственного университета путей сообщения;

зам.начальника технического отдела ФГУ «УРАЛУПРАВТОДОР» Г.Г. Зиневич Дидковская Л.М., Булдаков С.И.

Реконструкция автомобильных дорог. Проектные работы: учеб. пособие. – Екатеринбург; Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2009. – 116 с.

ISBN 978-5-94984-233-1 Изложены основные требования к составу проектной документации, включаемой в проект реконструкции автомобильных дорог при двухстадийном проектировании.

Методика улучшения параметров старых дорог в плане, продольном и поперечном профилях изложена для случаев, имеющих наибольшее распространение в практике реконструкции дорог; рассмотрены варианты исправления положения оси трассы с учетом безопасности и комфортности движения. Представлены способы повышения прочности дорожных одежд; пример усиления одежды.

Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы», направления «Строительство».



Печатается по решению редакционно-издательского совета Уральского государственного лесотехнического университета.

УДК 625.7.001.63 (075.8) © ГОУ ВПО «Уральский государственный ISBN 978-5-94984-233-1 лесотехнический университет», 2009 © Дидковская Л.М., Булдаков С.И., 2009 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение

1. Общие положения

2. Проектирование элементов плана при реконструкции дорог......... 15

2.1. Причины необходимости исправления плана существующих дорог

2.2. Рекомендации для исправления плана трассы по условиям безопасности и удобства движения

2.3. Способы исправления плана существующих дорог

2.4. Примеры исправления положения оси реконструируемых автомобильных дорог

2.4.1. Исправление закруглений в простых ситуационных условиях на местности

2.4.2. Исправление закруглений в стесненных условиях на местности

2.4.3. Устройство виражей на закруглениях

3. Исправеление продольного профиля реконструируемых дорог

3.1. Способы исправления продольного профиля существующих дорог

3.1.1. Улучшение условий движения на крутых подъемах................. 84 3.1.2.Исправление небольших продольных уклонов

3.1.3. Исправление участков с недостаточной видимостью в продольном профиле

3.1.4. Исправление пилообразного продольного профиля.................. 92

3.2. Пример исправления продольного профиля

4. Уширение земляного полотна при реконструкции дороги............. 95

4.1. Обоснование способа уширения земляного полотна

4.2. Требования к грунтам для устройства уширения

4.3. Особенности выполнения земляных работ при уширении дорог

5. Реконструкция дорожных одежд

5.1. Уширение дорожных одежд

5.2. Усиление дорожных одежд

5.2.1. Общие принципы проектирования усиления одежд................ 124 5.2.2. Конструирование слоев усиления дорожной одежды.............. 126 5.2.3. Методика расчета слоев усиления дорожных одежд............... 129 Библиографический список

Приложение 1. Задание заказчика на разработку инженерного проекта

Приложение 2. Типичные нарушения плавности трассы и порядок их устранения

Приложение 3. План трассы п.Талинка – п.Ловинское на участке км 0 + 500 – км 2 + 700 в масштабе 1:25000

Приложение 4. Линейный график ТЭС

Приложение 5. Элементы переходно-скоростных полос.................. 146 Приложение 6. Продольный профиль автомобильной дороги п.Талинка – п.Ловинское на участке км 0 + 500 – км 2 + 700........... 147 Приложение 7. Межремонтные сроки проведения работ по капитальному ремонту дорожных одежд автомобильных дорог...... 148 Приложение 8. Область применения асфальтобетонов при устройстве верхних слоев покрытий автомобильных дорог и городских улиц

Приложение 9. Материалы рекомендуемые для нижнего слоя усиления

Приложение 10. Расчетные параметры дорожных конструкций...... 154 Приложение 11. Номограмма для определения общего модуля упругости Еобщ

ВВЕДЕНИЕ Проблема реконструкции дорог является актуальной уже многие годы. Эксплуатационное состояние старых дорог не отвечает требованиям потребителя практически по всем показателям (прочности, ровности, колейности и т.д.); это приводит к снижению скоростей автомобилей, росту дорожно-транспортных происшествий, другим негативным последствиям на дорогах.

Одной из основных причин наличия различных видов дефектов на автомобильных дорогах можно считать тот факт, что они проектировались по нормативной базе прошлых лет. Например, дорожные одежды проектировались под нормативную статистическую нагрузку на ось 65 кН, что не соответствует возросшим осевым нагрузкам современных грузовых автомобилей. В результате старые дорожные одежды разрушились раньше установленного межремонтного срока службы.

Эксплуатационное состояние существующих дорог в некоторой степени обеспечивается за счет ремонтов или в лучшем случае капитальных ремонтов, т.е. без повышения технического уровня. Такой подход к повышению качества эксплуатационных дорог не отвечает положениям Федерального закона №257 (от 08.11.2007 г.) и требованиям технических регламентов последних лет.

Геометрические параметры существующих дорог не соответствуют уже достигнутой интенсивности движения и нуждаются в улучшении уже сегодня. Заметим, что, несмотря на достигнутый высокий уровень автомобилизации, РФ еще не вступила в фазу насыщения и процесс автомобилизации продолжается. По различным оценкам и прогнозам экспертов количество автомобилей на дорогах России к 2020 г. может увеличиться в два раза; при этом возрастет доля легковых автомобилей, способных развивать высокие скорости движения.

С учетом тенденции развития автомобильного транспорта технический уровень существующих дорог необходимо привести в соответствие с перспективной интенсивностью и составом транспортных потоков. Решить данную задачу за счет капитальных ремонтов не представляется возможным; необходима полная реконструкция существующих дорог.

Проектные решения и состав проекта реконструкции автомобильных дорог должны полностью отражать современную техническую политику в дорожной деятельности России.

Совершенствование качества автомобильных дорог, особенно федерального значения, должно быть адекватно развитию международной дорожной инфраструктуры, что будет способствовать укреплению международных связей Российской Федерации с экономически развитыми европейскими и другими странами.

Для успешной реализации проблемы реконструкции автомобильных дорог в настоящее время крайне необходимо создание специальных нормативных и методических документов. Последние должны отражать специфические особенности проектирования реконструкции и содержать рекомендации для принятия наиболее эффективных решений с учетом фактически сложившихся дорожных условий. Отсутствие такой нормативной базы может стать сдерживающим фактором для наращивания объемов реконструктивных работ.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Реконструкция автомобильной дороги – комплекс работ, при выполнении которых осуществляется изменение параметров автомобильной дороги, ее участков, ведущее к изменению класса и (или) категории дороги либо влекущее за собой изменение границ полосы отвода автомобильной дороги [1].

Проектирование реконструкции автомобильных дорог, отнесенных к технически несложным объектам, выполняется в две стадии – «Обоснование инвестиций» (ОИ) и «Инженерный проект» (ИП). При двухстадийном проектировании рабочая документация выполняется по типовым решениям и включается в ИП в составе прилагаемых материалов.

Согласно порядку разработки проектной документации для дорожных работ [2] основными задачами ИП реконструкции автомобильных дорог являются следующие:





– выбор оптимальных технических решений для совершенствования качества дорог, одобренных на стадии ОИ;

– определение объемов работ и необходимых инвестиций;

– подготовка документов и материалов для отвода земельных участков;

– составление комплекта документов для организации подрядных торгов.

Инженерный проект содержит следующие разделы:

– материалы, обосновывающие технические решения;

– обоснование изъятия и предоставления земельных участков;

– конкурсную документацию.

Заказчик может принять решение об исключении (или выделении в отдельные этапы) материалов, относящихся к обоснованию изъятия и предоставления земельных участков, а также конкурсной документации.

Исходные данные и материалы для разработки ИП выдаются генеральной проектной организации заказчиком вместе с заданием на проектирование (как приложение к заданию). Основные техникоэкономические показатели (ТЭП) дороги, которые следует обеспечить в результате ее реконструкции, указываются в задании заказчика на разработку ИП (прил. 1) и являются обязательными для выполнения;

их обоснования в ИП не требуется. К ТЭП, не требующим обоснования на стадии разработки инженерного проекта, относятся следующие:

– категория (класс) дороги;

– протяженность дороги (участка, подлежащего реконструкции);

– расчетная скорость;

– ширина земляного полотна и проезжей части;

– ширина разделительной полосы;

– капитальность дорожной одежды (вид покрытия); другие технико-экономические показатели и характеристики, обоснованные на предыдущей стадии (ОИ) и утвержденные (одобренные) заказчиком.

Заданием заказчика устанавливаются (также обязательные для выполнения) особые условия проектирования реконструкции и необходимость выполнения инженерных изысканий на стадии разработки ИП.

К особым условиям реконструкции автомобильных дорог относятся:

– организация дорожного движения в период выполнения реконструктивных работ (осуществляется с перерывом или без перерыва движения);

– осуществление временного отвода земель под резервы грунта (подрядчиком, субподрядчиком, др.).

Включение в состав ИП работ по поиску, обследованию, разведке карьера грунта и строительных материалов и согласованию временного отвода земель под резервы определяется условиями договора с подрядчиком на реконструкцию дороги.

Необходимость выполнения инженерных изысканий устанавливается заказчиком с целью уточнения возможных изменений техногенных, инженерно-геологических и других условий территории на начало разработки инженерного проекта. При необходимости проведения инженерных изысканий в задании указываются виды изысканий, их детальность и местоположение участков, где требуется выполнить инженерно-геологические, инженерно-топографические, экологические и другие виды инженерных изысканий в соответствии с требованиями СНиП 11-02-96.

При разработке ИП особое внимание следует обратить на требование заказчика о включении в состав проекта раздела «Обоснование изъятия и предоставления земельных участков» (п.13.2 прил.1). Данное требование заказчика является обязательным для генерального проектировщика. Разработка «обоснования» должна базироваться на соответствующих положениях Федерального закона «Об автомобильных дорогах и дорожной деятельности в Российской Федерации и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» (№ 257-ФЗ от 08.11.2007 г.) [1].

Обоснование границ полосы отвода и ширины придорожной полосы при реконструкции дороги Необходимость изменения существующих границ полосы отвода и предоставления дополнительных земельных участков для выполнения реконструктивных работ чаще всего связана с невозможностью (затруднением) разместить в пределах существующих границ конструктивные элементы дороги и дорожные сооружения, запроектированные по новым геометрическим параметрам, установленным для дороги более высокой категории.

Классификация автомобильных дорог по ГОСТ Р 52398–2005 и значения основных параметров элементов поперечного профиля проезжей части и земляного полотна в зависимости от категории дорог по ГОСТ Р 52399–2005 представлены соответственно в табл. 1 и 2 [3, 4].

К конструктивным элементам дороги, которые размещаются или могут размещаться на полосе отвода, относятся:

– дорожное полотно, предназначенное для размещения на нем проезжей части, краевых полос, разделительной полосы и других параметров;

– дорожные сооружения, являющиеся технологической частью дороги.

К дорожным сооружениям относятся:

– защитные дорожные сооружения, в том числе элементы озеленения, снего- и шумозащитные сооружения, устройства защиты от снежных лавин и обвалов (например, подпорные стены и пр.);

– искусственные дорожные сооружения, предназначенные для движения транспортных средств, пешеходов и прогона скота в местах пересечения автомобильной дороги с другими автодорогами, водотоками, оврагами (мосты, трубы, путепроводы и др.);

– элементы обустройства автомобильных дорог, включая дорожные ограждения, дорожные знаки, светофоры и прочие устройства для регулирования и безопасности дорожного движения, места отдыха, остановочные пункты, пешеходные дорожки, тротуары (на подъездах к населенным пунктам), другие сооружения, предназначенные для организации движения и обеспечивающие его безопасность, за исключением объектов дорожного сервиса.

Объекты дорожного сервиса, как правило, не должны размещаться на полосе отвода; для их размещения используются придорожные полосы, под которыми следует понимать территории, прилегающие с обеих сторон к полосе отвода, и в границах которых устанавливается особый режим использования земельных участков в целях обеспечения требований безопасности дорожного движения, а также нормальных условий реконструкции, капитального ремонта, ремонта, содержания автодороги, ее сохранности с учетом перспектив развития.

Таблица 1 Техническая классификация автомобильных дорог общего пользования

–  –  –

К объектам дорожного сервиса относятся мотели, кемпинги, площадки отдыха, автозаправочные станции (АЗС), дорожные станции технического обслуживания (СТО), пункты питания, другие сооружения, предназначенные для оказания услуг участникам дорожного движения на пути их следования.

Размещение объектов сервиса на полосе отвода определяется требованиями Федерального закона [1] и строительными нормами (СНиП 2.05.02-85*) с учетом противопожарных, санитарных, экологических и других требований. Порядок установления и использования полос отвода для дорог федерального, регионального или муниципального, местного значения может устанавливаться соответственно Правительством Российской Федерации, высшим исполнительным органом государственной власти субъекта Российской Федерации, органом местного самоуправления.

Минимально необходимые требования к обеспеченности дорог общего пользования любого значения объектами дорожного сервиса, размещаемыми в границах полосы отвода (с указанием количества и вида объектов сервиса), а также требования к перечню минимально необходимых услуг, оказываемых на таких объектах сервиса, устанавливаются Правительством Российской Федерации.

Разрешение на строительство новых объектов сервиса на полосе отвода или реконструкцию уже имеющихся на полосе отвода автомобильной дороги федерального, регионального или межмуниципального либо местного значения выдаются в порядке, установленном Градостроительным кодексом Российской Федерации, соответственно федеральным органом исполнительной власти или подведомственным ему федеральным государственным учреждением, органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации, органом местного самоуправления, уполномоченными на выдачу разрешения на реконструкцию дороги, в границах полосы отвода, которой планируется осуществить строительство новых объектов сервиса или ремонт уже имеющихся.

Земельные участки для размещения объектов дорожного сервиса в границах полосы отвода автомобильной дороги федерального значения могут предоставляться только федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по оказанию государственных услуг и управлению государственным имуществом в сфере дорожного хозяйства. При реконструкции дорог регионального или межмуниципального, местного значения порядок установления и использования полос отвода (изменения границ полос отвода), в пределах которых могут быть размещены объекты дорожного сервиса, устанавливаются соответствующим высшим исполнительным органом субъекта Российской Федерации, органом местного самоуправления.

При невозможности разместить конструктивные элементы реконструируемой дороги по запроектированным (новым) параметрам в пределах существующей полосы отвода необходимо выполнить обоснование изменения границ полосы отвода, руководствуясь соответствующими статьями Федерального закона и требованиями технических регламентов к конструктивным элементам дороги в плане и поперечном профиле (СНиП 2.05.02-85*, ГОСТ Р 52398-2005, ГОСТ Р 52399-2005 и др.).

Итоговым документом, обосновывающим границы полосы отвода, в пределах которых должны размещаться элементы дороги (кроме объектов дорожного сервиса), является схема занимаемых земельных участков; последняя включается в состав ИП.

Обоснование границ придорожных полос для размещения объектов сервиса, включая автозаправочные станции (АЗС), дорожные станции технического обслуживания (СТО) и других объектов должно осуществляться с учетом санитарных, противопожарных и экологических нормативов.

Ширина придорожных полос установлена Федеральным законом № 257 [1] в зависимости от класса и (или) категории дороги с учетом ее перспективного развития и должна быть в следующих пределах:

75 м – для автомобильных дорог I и II категории;

50 м – для автомобильных дорог III и IY категории;

25 м – для автомобильных дорог Y категории.

Для участков автомобильных дорог общего пользования федерального значения, построенных для объездов городов с численностью населения до 250 тыс.чел., ширина каждой придорожной полосы должна быть 100 м; для участков, построенных для объезда городов с численностью населения свыше 250 тыс.чел., – 150 м.

Решение об установлении границ придорожных полос автомобильных дорог федерального, регионального или муниципального, местного значения или решение об изменении границ придорожных полос принимается соответственно федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по управлению государственным имуществом в сфере дорожного хозяйства, уполномоченным органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации, органом местного самоуправления.

Соответствующие органы, принявшие решение об установлении границ придорожных полос автомобильных дорог или об их изменении, в течение семи дней со дня принятия такого решения направляют копию решения в орган местного самоуправления городского округа, орган местного самоуправления муниципального района. Последние в месячный срок со дня поступления копии решения обязаны уведомить собственников земельных участков, землепользователей, землевладельцев и арендаторов земельных участков, находящихся в границах придорожных полос, об особом режиме использования этих участков.

Обозначение границ придорожных полос на местности осуществляется владельцами автодорог за их счет.

Реконструкция и строительство объектов дорожного сервиса, установка рекламных конструкций, информационных указателей допускаются при наличии согласия в письменной форме владельца автомобильной дороги.

Утвержденные в установленном порядке границы полос отвода и придорожных полос должны строго соблюдаться при разработке рабочей документации инженерного проекта.

Материалы, обосновывающие предоставление земель для временного использования под резервы грунта, включаются в состав ИП.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛАНА ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ДОРОГ

2.1. Причины необходимости исправления плана существующих дорог Суть исправления плана реконструируемой дороги состоит в том, чтобы привести ее геометрические параметры в плане в соответствие с требованиями строительных норм и ГОСТов, действующими на момент реконструкции.

Необходимость исправления положения оси существующей дороги более всего связана с повышением ее категории. Старые дороги строились по нормативным документам прошлых лет, отмененным к настоящему времени, при этом часто по допустимым параметрам для дорог соответствующей категории. Поэтому существующее старые дороги, как правило, не отвечают требованиям действующих технических регламентов к автомобильным дорогам. Исключение могут составлять дороги построенные в равнинной местности, геометрические параметры которых соответствуют значениям, рекомендуемым для дорог всех категорий ( R 3000 м, прямые вставки l 700 м и т.п.); тогда положение оси дороги не нуждается в исправлении. Однако практика реконструкции дорог показывает, что исправление геометрических параметров плана и поперечного профиля старых дорог необходимо всегда, поскольку их категория повышается.

Другой причиной необходимости исправления плана существующих дорог является изменение технической политики создания и совершенствования транспортной сети, суть которой всегда отображается в государственных, отраслевых, ведомственных и других стандартах (ГОСТ, ОДН, ВСН, СНиП).

Техническая политика 70-х годов прошлого столетия существенно отличается от современной. Так, автомобильные дороги 60-х– 70-х годов прокладывались через все населенные пункты, расположенные по основному направлению дороги, даже при явно выраженном транзитном характере транспортного потока. И это не противоречило требованиям и положениям СНиП II-Д5-72, утратившим статус нормативного документа с 1985 г. В результате при проектировании и строительстве автомобильных дорог была заложена их излишняя извилистость, нередко с резкими углами поворота и вписанными кривыми минимально допускаемых, а иногда не допускаемых строительными нормами радиусов.

Дороги, проложенные через населенные пункты, не способствуют безопасности дорожного движения, сохранению экологии на прилегающей местности и в населенных пунктах; скорость движения на таких дорогах значительно ниже расчетной и т.д.

Действующие в настоящее время технические регламенты (в том числе [5]) не рекомендуют прокладывать автомобильные дороги через населенные пункты, являющиеся транзитными для основного состава транспортного потока, а реконструкция уже существующих дорог должна осуществляться с обходом населенных пунктов.

Извилистость старых дорог часто не имеет достаточного обоснования. Анализируя положение оси дороги по проектным материалам прошлых лет (и на местности) не всегда можно установить причину многочисленных поворотов трассы, поскольку рельеф и другие условия на местности не требуют изменения ее направления. Сказанное относится более всего к дорогам низких категорий с переходными и низшими типами покрытий (щебеночные, улучшенные, гравийные и др.), построенным по проектам, разработанным на основе отмененных к настоящему времени технических регламентов, а иногда и без проекта.

К причинам повышенной извилистости старых дорог можно отнести и недостаточно развитую производственно-техническую базу строительных организаций прошлых лет; отсутствие прогрессивных технологий устройства земляного полотна на местности с неблагоприятными гидрогеологическими условиями, а также слабо развитое материаловедческое направление. В силу указанных причин автомобильные дороги прокладывались преимущественно по водоразделам, сухим местам с обходом болот (в том числе отнесенных к I типу), пониженных участков с необеспеченным стоком поверхностных вод, в ряде других случаев. Такой подход к трассированию неизбежно обеспечивал значительное удлинение дороги, ее извилистость. Эксплуатационное состояние старых дорог в той или иной степени поддерживалось за счет ремонтных работ без улучшения геометрических параметров дороги в продольном профиле и на плане, т.е. без повышения технического уровня дорог.

Независимо от причин извилистые дороги приводят к перепробегу автомобилей, снижению скорости, не обеспечивают безопасности дорожного движения, особенно на кривых малого радиуса. Извилистые дороги не удовлетворяют требованиям потребителя по ряду других показателей; они отрицательно влияют на социальноэкономическое состояние общества. Поэтому исправление дороги в плане является важнейшей задачей, решение которой должно осуществляться при проектировании реконструкции.

Усложнившиеся за последние годы условия движения на автомобильных дорогах (резко возросла интенсивность движения, увеличилась доля легковых автомобилей с хорошими скоростными характеристиками и т.д.) потребовали пересмотра технических нормативов проектирования новых и реконструкции ранее построенных дорог в аспекте повышения их технического уровня.

Современная техническая политика создания транспортной системы в целом и автомобильных дорог в частности направлена на обеспечение безопасности и удобства дорожного движения, защиту экологии окружающей среды, удовлетворение возросших требований потребителя.

В общем случае план трассы подлежит исправлению:

– если параметры закругления реконструируемой дороги (радиус и длина кривой, переходные кривые и др.) меньше допустимых СНиП 2.05.

02-85* для дороги той категории, что предусмотрена заданием заказчика;

– при проектировании обхода населенных пунктов;

– если трасса необоснованно извилистая;

– когда не обеспечена боковая видимость на пересечении реконструируемой дороги с другими дорогами и есть возможность замены одного пересечения на два самостоятельных примыкания.

2.2. Рекомендации для исправления плана трассы по условиям безопасности и удобства движения Исправление положения оси существующих дорог в плане за счет увеличения радиусов круговых и переходных кривых, доведение других параметров плана до допускаемых строительными нормами для более высокой категории дороги не всегда является гарантией того, что на данной дороге после ее реконструкции будут обеспечиваться безопасность и комфортность движения.

Безопасной и удобной для движения считается дорога, которая обеспечивает движение автомобилей с постоянными высокими скоростями, не утомительна для водителей и пассажиров, способствует сохранению живописности ландшафта, не вызывает резкого увеличения шума и загазованности воздуха от транспортных средств.

В нормативной и технической литературе изложены различные методы оценки безопасности движения на автомобильных дорогах: по коэффициентам аварийности, безопасности, происшествий; на пересечениях и примыканиях безопасность движения определяют по методике конфликтных ситуаций [7]. Эти и другие методы оценки БД на дорогах базируются на определении вероятности ДТП, причиной которых являются плохие дорожные условия (ДУ), а именно: не обеспечена зрительная плавность дороги из-за отсутствия взаимной увязки элементов плана и профиля с окружающим ландшафтом, несоответствие между параметрами закруглений на смежных участках трассы, несоблюдение других условий проектирования. Поэтому при реконструкции автомобильных дорог, особенно при исправлении трассы, необходимо руководствоваться в равной степени как требованиями СНиП 2.05.

02-85*, так и положениями ВСН 25-86 «Указания по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах» [6]. Заметим, что целый ряд положений и рекомендаций [6] нашли существенное отражение в СНиП 2.05.02-08 (проект) [9].

При исправлении закруглений на поворотах трассы необходимо придерживаться следующих рекомендаций.

1. Радиусы кривых следует назначать в пределах рекомендуемых величин, по возможности избегая кривых с минимальными радиусами. Дорога, построенная по параметрам, установленным СНиП 2.05.

02-85* для исключительно сложных условий, обязательно будет зрительно жесткой, утомительной для водителя и пассажиров и опасна для движения. Минимальные (допустимые) радиусы кривых разрешается применять, только когда их увеличение невозможно по ситуационным и другим условиям (горный рельеф и пр.) или увеличение радиусов может вызвать необходимость сноса большого количества строений, или когда дорогой планируется занять ценные сельскохозяйственных угодия. В таких случаях оценку проектных решений производят по показателям скорости, БД и пропускной способности, в том числе в неблагоприятные периоды года.

2. При назначении радиусов кривых в плане следует стремиться обеспечить не только устойчивость автомобилей против заноса на кривой (как это предусмотрено СНиП 2.05.02-85*), но и зрительную плавность дороги. Минимальные радиусы закруглений по условию обеспечения зрительной плавности установлены в зависимости от категории дорог (табл.3). Для оценки зрительной ясности дороги рекомендуется построение перспективных изображений дороги (прил.2).

Таблица 3 Минимальные радиусы кривых в плане по условию обеспечения зрительной плавности Радиусы кривых в плане, м КатеМинимальные в Однозначно вос- Минимальные из условия гория исключительных принимаемых обеспечения зрительной дороги случаях кривых плавности 800 – 1200 I 1000 1200 600 – 800 II 600 800 400 – 600 III 400 600 200 – 300 IY 250 300 Если в силу ряда причин не представляется возможным увеличить радиусы кривых в плане до требуемых по условию зрительной плавности, тогда в проектах реконструкции (капитального ремонта) предусматривают дополнительные меры, повышающие удобство и безопасность движения, а именно:

– кривые радиусом R 50 м проектируют без круговой вставки в виде двух сопряженных тормозных кривых или коробовых клотоид;

– закругления радиусами от 50 до 250 м проектируют по типу сплошных переходных кривых, разбиваемых по клотоиде;

– на закруглениях с необеспеченной видимостью (горные условия, застроенная территория, участки под путепроводами и т.п.) устраивают разделительные (направляющие) островки безопасности шириной B 0,5 м с бордюром высотой h 40...50 см (или с установкой двухсторонних ограждений из металлических планок);

– избегают резкого перехода от кривых в плане большого радиуса к кривым малого радиуса. Радиусы кривых на смежных углах поворота (равно как и сопрягающихся кривых) не должны различаться более чем в 1,3 раза. Такое требование связано с необходимостью постепенного (плавного) изменения скоростей на смежных участках.

Рекомендуется назначать такое соотношение смежных элементов трассы, чтобы обеспечить движение с постоянной скоростью или меняющейся в пределах 10 – 15 % и не более чем на 20 %. Этому условию отвечает клотоидная трасса.

Устранение извилистости дороги практически всегда связано с ее спрямлением на отдельных участках и проектированием закруглений, состоящих из симметричных или несимметричных клотоид большой длины. При сокращении числа углов поворота неизбежно назначение новых.

Решая данную задачу, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

– углы новых поворотов в плане назначать не менее 8. При углах 8...20 закругления могут состоять из круговых и переходных кривых нормативной длины, а также из двух клотоид, сопряженных между собой (без круговой вставки). Другими словами: переходная кривая может использоваться как вспомогательный элемент (при круговой кривой) или как самостоятельный элемент плана. При 20 рекомендуется проектировать только клотоидное закругление;

– для обеспечения зрительной плавности и удобства движения параметр А, характеризующий степень изменения кривизны клотоиды (рис.1) следует назначать с учетом расчетной скорости движения v р, установленной строительными нормами для заданной (заказчиком) категории дороги.

Значения Amin в зависимости от расчетной скорости представлены ниже:

Расчетная скорость v р, км/ч………. 80 100 120 140 Минимальный параметр клотоиды А, м (А = RL)… 160 260 390 517 Максимальное значение параметра Аmax ограничивают из условия обеспечения более точной оценки водителем расстояний и скоростей движения автомобилей, принимая Аmax 1200 ;

– при углах поворота трассы 30 (в стесненных условиях и пр.) с целью снижения неблагоприятного воздействия на восприятие водителем условий движения закругление назначают с учетом угла поворота (табл.4).

а) б)

–  –  –

При исправлении плана существующей дороги, расположенной в пересеченной местности и при устранении извилистости трассы необходимо руководствоваться следующими рекомендациями:

– короткие кривые в плане, расположенные между длинными прямыми, а также повороты трассы на малые углы ( 8 ) воспринимаются водителем издалека как резкий перелом; поэтому их необходимо смягчать вписыванием кривых большого радиуса (позиция Y прил.2);

– короткие прямые вставки между кривыми, направленными в одну сторону, воспринимаются как неприятный для взгляда излом, нарушающий плавность дороги (позиция YI прил.2). Такое сочетание особенно опасно при его совпадении с вертикальными кривыми в продольном профиле. Поэтому между односторонними кривыми не следует допускать прямые вставки короче 300 – 450 м, если закругления на таких участках проектируются кривыми большого радиуса, или трехзвенными коробовыми кривыми, или сопряженными клотоидами (позиция YI прил.2);

Таблица 4 Рекомендуемые сочетания радиусов и углов поворота в плане Минимальный радиус кривой в плане, м, Категория при угле поворота трассы, град дороги II 260 300 325 350 370 385 400 III 180 210 240 260 275 290 300 IY 140 160 175 190 210 215 225

– при сопряжении обратных круговых кривых посредством переходных желательно, чтобы обе сопрягающиеся между собой клотоиды (переходные кривые) имели одинаковый параметр А. Такое требование выполнимо при условии, когда соотношение между раR диусами сопрягаемых кривых 1 3. При сопряжении переходными R2 кривыми круговых кривых, направленных в одну сторону, необходимо соблюдать соотношение 0,5R1 A R2. Случаи типичных нарушений зрительной плавности трассы и порядок их устранения представлены в прил.2.

Наилучшая зрительная плавность трассы обеспечена при рациональном сочетании элементов плана и продольного профиля, а именно:

– если количество поворотов в плане и переломов в продольном профиле по возможности одинаковое, а также если все кривые в плане совмещены с вертикальными кривыми в продольном профиле, причем длина кривой в плане на выпуклых переломах больше длины вертикальной кривой;

– на вогнутых переломах длины вертикальных и горизонтальных кривых должны быть одинаковыми;

– смещение вершин кривых в плане и профиле допустимо не более чем на 1/4 длины меньшей из них.

Несоблюдение указанных требований приводит к повышению вероятности ДТП.

В заключение необходимо отметить, что эффект от исправления плана трассы может быть достигнут только в результате проработки нескольких конкурентоспособных вариантов.

Наиболее эффективным вариантом (по техническому уровню) считается вариант, характеризующийся следующими показателями:

– наименьшей протяженностью дороги и минимальными объемами реконструктивных работ;

– возможностью максимального использования существующего земляного полотна и старой дорожной одежды на участках значительной протяженности;

– возможностью разместить дорожную конструкцию по новым (запроектированным) параметрам плана и поперечного профиля в пределах границ существующей полосы отвода без дополнительного отчуждения земель в постоянное пользование. При невозможности выполнить данное условие принимают вариант, позволяющий разместить дорогу с улучшенными параметрами плана в пределах установленных границ придорожной полосы или на малоценных землях, не пригодных для сельского хозяйства.

Окончательное решение о выборе варианта рекомендуется принимать с учетом безопасности и удобства дорожного движения. Правильный выбор трассы и соответствие ее элементов интенсивности движения (категории дороги) является основой обеспечения БД и высокой пропускной способности дороги. При этом следует помнить, что экономический и социальный эффекты реконструкции дороги во многом определяются решениями, принятыми на стадии разработки ОИ, а также надежностью методики проектирования и соблюдением порядка разработки инженерного проекта.

2.3. Способы исправления плана существующих дорог Выбор способа исправления положения оси существующей дороги более всего зависит от фактических условий на местности: рельефа, наличия застройки на придорожной полосе и прилегающей территории, гидрогеологических и других условий.

При простых ситуационных условиях исправление оси существующей дороги принципиально возможно по следующим вариантам.

Вариант 1 Проектирование новых закруглений, состоящих из круговых кривых большого радиуса (рекомендуемого), сопрягающихся непосредственно с прямыми участками (без переходных кривых). Реализация такого варианта при исправлении необоснованной извилистости трассы возможна только для условий равнинной местности и малых углах поворота, т.е. при отсутствии препятствий, вынуждающих сделать резкий поворот.

Вариант 2 Проектирование закруглений, состоящих из круговых кривых допустимого радиуса, сопрягающихся с прямыми участками посредством клотоид (симметричных или несимметричных) или посредством переходных кривых нормативной длины (если R 2000 м).

Вариант 3 Проектирование биклотоидных закруглений, состоящих из двух клотоид одинаковой или разной длины, состыкованных между собой в вершине биклотоиды, радиус кривизны которой R удовлетворяет требованиям по условию безопасного движения автомобилей. Такой вариант чаще всего применяется в стесненных условиях на местности и горном рельефе.

Если рельеф, ситуационные и другие условия позволяют реализовать указанные варианты, тогда проектирование нового варианта по улучшенным параметрам осуществляется по методике как для нового строительства [10], а именно:

– назначают радиусы круговых кривых R (рекомендуемые или допустимые строительными нормами). Если R 2000 м, назначают либо длину сопрягающей клотоиды, либо переходные кривые нормативной длины, либо биклотоиды в соответствии с проектируемым вариантом;

– по аргументу угла поворота для принятого радиуса определяют значения элементов закругления по таблицам разбивки круговых и переходных кривых [11];

– определяют пикетажное положение основных точек закругления (НЗ и КЗ), длину прямых вставок, другие параметры плана, т.е.

выполняют укладку трассы;

– закрепляют основные точки закруглений и створы (на расстоянии видимости, но не реже чем через 500 м) знаками длительной сохранности (не менее трех знаков на каждой закрепляемой точке вне полосы земляных работ).

При укладке проектируемой трассы следует обратить внимание на новое пикетажное положение вершин углов поворота; смещение последних не должно выходить за пределы полосы отвода. Если новое положение какого-либо из углов находится вне границ полосы отвода, рекомендуется рассмотреть другие варианты исправления оси существующей дороги.

Запроектированные варианты сравнивают по техническим параметрам, возможности максимального использования существующего земляного полотна, другим показателям и выбирают наиболее эффективный.

Варианты устранения извилистости трассы Извилистой («жесткой») называют трассу, характеризующуюся частыми (иногда резкими) углами поворота, наличием кривых малого радиуса и короткими прямыми вставками между кривыми, иногда меньше предельно допустимых для дорог назначенной категории.

СНиП 2.05.

02-08 (проект) предлагают характеризовать извилистость трассы количеством кривых в плане на 1 км дороги, поскольку при близком расположении кривых условия движения на отдельных участках зависят от параметров элементов смежных участков. В данном проекте СНиПа указываются границы изменения показателя извилистости трассы, при которых обеспечиваются оптимальная эмоциональная напряженность и высокая надежность работы водителя [9].

Устранение извилистости трассы – наиболее сложная задача при улучшении (исправлении) плана дороги, особенно в стесненных условиях на местности: при наличии оврагов, болот, озер, застройки, других препятствий, ограничивающих свободу выбора нового положения оси дороги.

Практика проектирования нового положения оси реконструируемой дороги свидетельствует, что при извилистых трассах не всегда удается максимально использовать существующее земляное полотно, особенно при небольшом расстоянии между углами поворотов.

В таких случаях при выборе варианта рекомендуется ориентироваться на возможность сокращения протяженности дороги, обеспеченность расчетной скорости, безопасность дорожного движения, другие показатели ТЭС автомобильной дороги, даже если для спрямления дороги потребуется проложение оси на отдельных участках вне полосы отвода.

На рис.2 показан фрагмент извилистого участка дороги протяженностью 2200 м, где сделано 4 поворота.

Закругления на поворотах трассы выполнены круговыми кривыми (без переходных), радиусы которых меньше допустимых строительными нормами для дорог III категории, а именно:

R1 400 м, R2 400 м, R3 200 м, R4 300 м.

Для устранения извилистости данного участка дороги принимаем следующее проектное решение:

– исключить смежные углы поворота Уг.1 и Уг.2, заменив их одним углом Уг.1, а также исключить смежные углы поворота Уг.3 и Уг.4, заменив их одним эквивалентным Уг.2. В назначенных новых углах поворота запроектировать закругления по параметрам, допускаемым для дороги III категории.

1-й вариант: оба закругления запроектировать в виде круговых кривых, радиуса R 600 м с переходными кривыми нормативной длины L 120 м (для R 600 м).

Методика проектирования закруглений из круговых кривых, сопряженных с прямыми участками посредством переходных кривых, та же, что для нового строительства, и здесь не рассматривается. Новое положение оси трассы показано на рис.

2, где видно:

– длина участка с улучшенными параметрами закруглений значительно меньше, чем по старому положению оси (результат уменьшения количества углов и увеличения радиусов кривых);

– по проектируемому варианту трасса не относится к извилистым (менее одного угла поворота на 1 км дороги).

К достоинствам данного варианта можно отнести также возможность устройства площадки отдыха на территории, не используемой для размещения конструктивных элементов дороги по новым параметрам.

Участки дорог с живописным характером ландшафта особенно привлекательны для устройства площадок отдыха. Для въезда (и съезда) на площадку отдыха может использоваться старая дорога, обустроенная техническими средствами организации дорожного движения (знаки, разметка и др.).

Недостатками варианта являются наличие короткой прямой вставки ( l 270 м) и несовпадение старой и новой осей дороги.

Рисунок 2. Исправление извилистой трассы:

– ось существующей автомобильной дороги; – исправление трассы за счет устройства круговых и переходных кривых ( R 600 м, L 120 м); – биклотоидная трасса;

Уг.1, Уг.2, Уг.3, Уг.4 – углы поворота существующей дороги с закруглениями из круговых кривых радиусом 400, 400, 200, 300 м соответственно;

Уг.1 и Уг.2 – новые углы поворота по проектируемым вариантам СНиП 2.05.

02-85* не рекомендуют проектировать прямые вставки между двумя кривыми в плане длиной менее 700 м на дорогах I и II категорий и менее 300 м на дорогах III и IV категорий. Короткие прямые вставки вынуждают водителя к частому изменению режима движения («жесткая» трасса), что приводит к дискомфорту для пассажиров и водителя, повышает вероятность ДТП. Поэтому короткие прямые вставки следует заменять клотоидами большого параметра А, который зависит от радиуса кривизны в конце клотоиды R (в вершине биклотоиды) и должен соответствовать уравнению A2 RL, (1) где L – длина клотоиды, м.

С учетом изложенного для исправления оси существующей дороги с целью устранения извилистости рассмотрим 2-й вариант, принимая следующие проектные решения.

2-й вариант: на данном участке назначить два новых угла поворота (Уг.1 и Уг.2 ) вместо существующих углов 1; 2; 3; 4 (см. рис.2);

– закругление на первом повороте трассы ( Уг.1 ) выполнить в виде симметричной биклотоиды, на втором ( Уг.2 ) – несимметричной;

– радиусы кривизны на обоих закруглениях назначить одинаковыми: R1 R2 600 м.

Методика проектирования биклотоидных закруглений изложена в работах [10, 12]. Результат исправления извилистого участка по варианту 2 представлен на рис.2, анализируя который, можно сделать вывод, что протяженность участка, запроектированного закруглениями в виде биклотоид, короче в сравнении с существующим вариантом и вариантом 1. Данный участок достаточно комфортный для движения автомобилей (из кривой в кривую), и вероятность ДТП существенно ниже, чем по варианту 1.

Недостаток данного варианта – невозможность использования старого земляного полотна, поскольку на всем протяжении участка происходит значительное смещение проектируемой оси дороги от существующей оси. В этом случае, реконструкция данного участка должна осуществляться как новое строительство.

В практике реконструкции автомобильных дорог вариант нового строительства нередко является более эффективным, чем использование старого земляного полотна на отдельных участках, особенно при реконструкции дорог низких категорий, когда требуется уширение земляного полотна, устройство новой дорожной одежды и т.д., что связано с большими затратами. Но при реконструкции дорог низких категорий, расположенных в районах распространения оврагов, иногда целесообразно оставить трассу извилистой с обходом вершин больших оврагов. При большой интенсивности движения рекомендуется рассмотреть вариант пересечения оврага (с устройством трубы, плотины, других сооружений) с целью избежать повышенных эксплуатационных затрат из-за перепробега автотранспорта на извилистой дороге. Кроме того, обход вершин оврагов связан с дополнительными затратами на то, чтобы сдерживать дальнейший рост вершин оврагов из-за так называемой «пятящейся» эрозии. Поэтому окончательный выбор наиболее эффективного варианта исправления извилистой трассы в каждом конкретном случае должен определяться технико-экономическими расчетами.

2.4. Примеры исправления положения оси реконструируемых автомобильных дорог Проектирование нового положения оси дороги всегда следует начинать с исправления закруглений (если они не отвечают требованиям к дорогам заданной категории). Прямые участки в плане рекомендуется по возможности сохранить по существующему положению. Такой подход позволяет использовать старое земляное полотно на значительной протяженности дороги. Запроектированный вариант трассы необходимо оценить на соответствие требованиям нормативных документов по безопасности дорожного движения (БДД), возможности размещения всех элементов дороги в пределах полосы отвода, другим ее показателям и характеристикам.

Способы исправления плана реконструируемых дорог и приведения параметров закруглений в соответствие с требованиями технических регламентов рассмотрены нами на примере проектирования реконструкции существующей автомобильной дороги IV категории п.Талинка – п.Ловинское на участке км 0+500 – км 2+700.

Ведомость прямых и кривых по существующему варианту трассы представлена в табл.5; план трассы в масштабе 1:250000 – в прил.3.

–  –  –

Рисунок 4. Земляное полотно по существующему и проектируемому вариантам закругления (пример 1, вариант 1)

– определяем расстояние между подошвами существующего и проектируемого земляного полотна l б (между нижними бровками):

lб 18,29 7,25 11,04 м.

Следовательно, бровка проектируемой насыпи смещается от бровки существующей (по верху земляного полотна) на расстояние, равное l Б 0,5Всущ 0,5Впр, где Всущ и Впр – ширина земляного полотна соответственно по существующему и проектируемому вариантам.

l 6,29 0,5 10 0,5 12 7,29 м, т.е. проектируемая насыпь уходит с существующей (по верху) более чем на 7 м;

– определяем площадь сечения существующей насыпи (в середине закругления), которая может использоваться при устройстве закругления по проектируемому варианту (на рис.4 она обозначена штриховкой).

5,71 + 7,25 5,0 - 0,29 1,5 12,72 м, S что составляет примерно 40 % площади нового земляного полотна, при условии одинаковой рабочей отметки по существующему и проектируемому вариантам.

Выводы

1. Исправление существующего закругления по проектируемому варианту (круговая кривая R 600 м с переходной кривой L 120 м) принципиально возможно без изменения ширины полосы отвода;

конструктивные элементы дороги с улучшенными параметрами закругления и поперечного профиля земляного полотна размещаются в пределах существующих границ.

2. Новое земляное полотно (насыпь) по проектируемому варианту уходит с существующего, т.е. данный вариант не позволяет использовать старое земляное полотно полностью; более полное его использование возможно при той же крутизне откосов насыпи, что и существующие – 1:1,5. Однако для безопасного съезда автомобилей и обеспечения устойчивости откосов строительные нормы рекомендуют устраивать откосы крутизной 1:4.

Вариант 2. Биклотоидное закругление, выполненное двумя симметричными клотоидами (рис.

5).

Исходные данные те же, что по варианту 1.

Рисунок 5. Земляное полотно по существующему и проектируемому биклотоидному закруглениям (пример 1, вариант 2)

–  –  –

Для принятого радиуса кривизны в вершине биклотоиды ( R 600 м) и расчетной длины клотоиды L 272,27 м минимальное значение параметра А должно быть не менее Amin 260 м (п.2.2.).

Определяем расчетный параметр Aрасч для принятого соотношения между радиусом кривизны R и длиной клотоиды L по формуле, представленной в виде:

Aрасч RL, Aрасч 600 272,27 404, т.е. расчетное значение параметра Aрасч существенно больше минимально допустимого ( Aрасч Amin ) по условиям безопасности движения на проектируемом закруглении. Следовательно, принятое соотношение R и L удовлетворяет требованиям СНиП [5] по условию безопасности движения.

Определяем технически возможную и безопасную скорость движения автомобилей на биклотоидном закруглении по формуле v 3 47RLJ. (2) Для этого используем график рис.6, где представлены значения нарастания центробежного ускорения в зависимости от отношения v2. Значения Ј на графике рис.6, лежащие ниже кривой 2, удовлеgR творяют режимам движения для 85 % водителей, поэтому могут приниматься в качестве расчетных. При значениях в области между кривыми 2 и 3 удобства движения снижаются; они могут быть допущены лишь в сложных условиях на местности – при реконструкции дорог на застроенной местности или горном рельефе. Выше кривой 3 значения Ј удовлетворяют только 50 % водителей, и при реконструкции, равно как и при новом строительстве, не должны допускаться. Область рабочих значений Ј лежит между кривыми 2 и 1.

Для условий варианта 2 комфортную скорость движения определяем в такой последовательности:

v2

– вычисляем отношение р при нормативном радиусе кривой и gR расчетной скорости движения для дороги III категории:

v2 27,7 2 р 0,12 ;

gR 9,8 600

– ориентируясь на кривую «1» рис.6, определяем величину нарастания центробежного ускорения J 0,25 м с 3.

По формуле (2) определяем возможную скорость движения автомобилей на закруглении по условию комфортного режима движения:

v 3 47 600 272,27 0,25 125 км/ч.

Вывод Вариант биклотоидного закругления с радиусом кривизны в вершине биклотоиды R 600 м и длиной клотоиды L 272,27 м удовлетворяет требованиям по условию безопасного и комфортного движения при расчетной скорости v р 100 км/ч.

Определение возможности использования существующего земляного полотна по варианту 2 Степень использования старого земляного полотна по варианту 2 (биклотоидное закругление) определяем, как по варианту 1, находя смещение элементов новой насыпи от существующих. В расчетах принимаем те же условия: Н 1,5 м; крутизна откосов 1:4 (рис.7).

Смещение новой оси дороги от существующей по биссектрисе составляет:

Б Бпр Бсущ 21,05 10,52 10,53 м.

При таком смещении оси нового закругления, расстояние от существующей оси до бровки проектируемого земляного полотна l Б 0,5Впр 10,53 6,0 4,53 м.

Рисунок 7. Исправление закругления в стесненных условиях наместности

Чтобы определить степень использования существующей насыпи, вычисляем площадь земляного полотна, которая относится и к старой, и к проектируемой, т.е может использоваться в новой конструкции (заштрихованная часть на рис.5):

1,47 7,25 5,0 - 4,53 1,5 6,9 м.

S Следовательно, расстояние от левой бровки проектируемого земляного полотна до правой бровки существующего составит:

Всущ l 4,53 5,0 0,47 м;

знак «–» означает, что бровка проектируемого полотна размещается на обочине существующего, т.е. новое земляное полотно практически уходит с существующего.

Заключение Вариант биклотоидного закругления обеспечивает достаточно высокие эксплуатационные характеристики: возможная скорость по условиям безопасного и комфортного движения составляет v 125 км/ч, т.е. превышает расчетную для дороги III категории ( v р 100 км/ч.).

Недостаток варианта: существующее земляное полотно по проектируемому варианту практически не используется, т.е. на закруглении необходимо устройство нового земляного полотна.

2.4.2. Исправление закруглений в стесненных условиях на местности Проектирование новых закруглений на поворотах трассы значительно усложняется, если реконструируемая дорога размещается в стесненных условиях местности. Наличие на придорожной полосе высотных и контурных препятствий в виде оврага, обрывистых берегов рек, болота, других препятствий ограничивают свободу выбора варианта закруглений. При таких условиях повороты трассы, как правило, являются обоснованными, поэтому, назначая новые (улучшенные) параметры закруглений, проектировщик должен не только соблюдать требования строительных норм, но и ориентироваться на расстояния до препятствий.

Методика проектирования возможных вариантов исправления положения оси трассы представлена применительно к тому же участку дороги п.Талинка – п.Ловинское (прил.3).

Пример 2 Задание: привести параметры закругления, состоящего из круговой кривой R 400 м без переходных кривых, в соответствие с требованиями строительных норм для автомобильных дорог III категории и с учетом ситуации на местности.

Условно принимаем следующее: справа от оси существующей дороги имеется обрыв (или какое-либо другое препятствие). Расстояние от оси существующей дороги до кромки обрыва в сечении по биссектрисе равно: Lоб 19,3 м (рис.7).

Прочие исходные данные существующей дороги принимаем те же, что в примере 1 (см.табл.5):

– угол поворота 1 2600' ( В.Уг.1 ПК 12+31,00); R 400 м;

Б 10,52 ; T 92,35 ; K 181,52 ; Д 3,18.

Вариант 1 Закругление состоит из круговой кривой, сопрягающейся с прямыми участками посредством переходных кривых нормативной длины.

Решение Чтобы исключить вероятность сползания насыпи в обрыв, назначаем некоторое запасное расстояние от подошвы проектируемой насыпи до кромки обрыва: l з 1,0 м.

Крутизну откосов насыпи принимаем 1:2 (с учетом стесненных условий).

Определяем допустимое смещение оси нового закругления в соответствии с выражением В lдоп Lоб l з тН, 2 где Lоб – фактическое расстояние от оси существующей дороги до кромки обрыва, м; В – ширина проектируемого земляного полотна, м;

Н – высота насыпи, м.

12 lдоп 19,3 1 2 1,5 9,3 м.

2 Определяем предельно допустимое значение биссектрисы угла для проектируемого закругления с учетом допустимого смещения оси:

Бдоп Бсущ lдоп 10,52 9,3 19,82 м, т.е. величина биссектрисы нового закругления не может быть более чем 19,82 м.

Определяем возможное (вероятное) значение радиуса кривой из условия допустимого смещения новой оси в сечении по биссектрисе.

С этой целью по аргументу угла 1 2600' для R 1000 м находим табличное значение биссектрисы Бтабл 26,30 м и при 19,82 К 0,753 вычисляем вероятное значение радиуса круговой 26,30 кривой по проектируемому варианту R 0,753 1000 753 м.

Учитывая, что при укладке закругления с переходной кривой сдвижка круговой кривой неизбежна, принимаем R 700 м.

Устанавливаем по СНиП [5] нормативную длину переходной кривой L 120 м (при R 700 м) и вычисляем необходимые параметры нового закругления, используя таблицы [11]:

Tп 161,61 60,18 221,79 м, K п 317,65 120 437,65 м, Бп 18,41 0,88 19,29 м, Д п 443,58 437,65 5,93 м.

Уточняем возможность размещения проектируемой насыпи на безопасном расстоянии до кромки обрыва в соответствии с рис.7.

Для этого вычисляем расстояние, оставшееся от подошвы проектируемой насыпи до обрыва (после ее устройства):

lдоп Lоб Бп Бсущ 0,5В тН, (3) где Б п Бсущ – фактическая величина смещения оси проектируемого закругления от существующей оси (по биссектрисе).

При m 2 и H 1,5 м находим lдоп 19,3 19,29 10,52 0,5 12 2 1,5 1,53 м.

Из расчета видно, что расстояние от подошвы проектируемого земляного полотна до кромки обрыва более 1 м (принятого за безопасное). Следовательно, вариант устройства нового закругления из круговой кривой радиуса R 700 м и переходных кривых длиной L 120 м является приемлемым для исправления существующего закругления в данных ситуационных условиях.

Проверяем расчетом возможность реализации принятого варианта при условии, если насыпь устраивается с более пологими откосами, т.е. по условию безопасности движения и устойчивости насыпи.

Принимаем крутизну откосов 1:4 и определяем расстояние от подошвы насыпи до кромки обрыва по выражению (3):

lдоп 19,3 19,29 10,52 0,5 12 4 1,5 1,47 м, знак минус свидетельствует о том, что проектируемая насыпь уходит за кромку обрыва (в обрыв) на 1,47 м.

Заключение Доведение параметров закругления до нормативных для дороги III категории за счет устройства круговой и переходной кривых возможно, если назначить крутизну откосов насыпи 1:m = 1:2 и круче.

При более пологих откосах разместить земляное полотно на безопасном расстоянии от кромки обрыва не представляется возможным.

Вариант 2. Проектирование закругления, состоящего из двух симметричных клотоид (биклотоидное закругление).

Исходные данные принимаем те же, что по варианту 1: фактическое расстояние от существующей оси до кромки обрыва Lоб 19,3 м (см. рис.7); биссектриса нового закругления должна быть не более 19,82 м (см.расчет по варианту 1).

Решение Назначаем радиус конца клотоиды (вершины биклотоиды) R 600 м и по аргументу угла 1 2600' определяем соответствующие параметры биклотоиды по таблицам [12.] при коэффициенте Rфакт 600 К 6.

К ;

Rтабл

Параметры биклотоидного закругления:

T 45,935 6 = 275,61 м; K 90,757 6 = 544,54 м;

Д 1,113 6 = 6,68 м; Б 3,509 6 = 21,05 м;

L 45,379 6 = 272,27 м.

Замечаем, что биссектриса биклотоидного закругления ( Б 21,05 м) больше допустимой по условию размещения земляного полотна на безопасном расстоянии от кромки обрыва ( Б 19,82 ).

Уточняем расчетом расстояние, оставшееся до кромки обрыва, при высоте насыпи 1,5 м с крутизной откосов 1:2:

lдоп 19,3 21,05 10,52 0,5 12 2 1,5 0,23 м.

Из расчетов видно, что подошва насыпи уходит за кромку обрыва на расстояние 0,23 м.

Вывод Проектируемый вариант закругления из двух симметричных клотоид R 600 м и длиной L 272,27 м является неприемлемым в данных ситуационных условиях. Обеспечить допустимое расстояние от подошвы проектируемого земляного полотна до кромки обрыва возможно только при условии, что радиус биклотоидного закругления менее 600 м. Но устройство закруглений R 600 м противоречит требованиям СНиП 2.05.02-85* для дорог III категории.

Пример 3. Исправление закруглений при ограниченном расстоянии между смежными углами поворота трассы (рис.

8).

На извилистых трассах при наличии частых углов поворота в плане возможность исправления закруглений нередко ограничивается расстоянием между смежными углами S, м. Укладка новых закруглений возможна только при соблюдении условия SФ Т1 Т 2 l1 2, (4) Рисунок 8. Укладка закруглений на смежных углах поворота при ограниченном расстоянии между вершинами где SФ – фактическое расстояние между вершинами смежных углов на существующей дороге, м; Т 1 и Т 2 – тангенсы соответственно первого и второго проектируемых закруглений; l1 2 – длина прямой вставки между смежными кривыми, уложенными по новым параметрам закруглений.

Методика исправления параметров плана реконструируемой дороги при недостаточном расстоянии между углами поворота показана на примере реконструируемой дороги п.Талинка – п.Ловинское на участке ПК 5+00 – ПК 27+00.

Задание: закругления на поворотах трассы привести в соответствие с требованиями СНиП 2.05.02-85* к дорогам III категории.

Исходные данные (табл.5 и прил.3):

– местоположение вершин углов поворота В.Уг.1 ПК 12+31,00; 2600' ;

В.Уг.2 ПК 15+25,82; 5300' ;

SФ 298,00 м.

Радиусы обратных кривых по существующему варианту R1 400 м; R2 100 м.

Расстояние между вершинами углов l1 2 298,0 м.

Длина прямых вставок l1 638,65 м; l2 155,79 м.

Решение На реконструируемой дороге оба закругления выполнены радиусами меньше допускаемых для дорог III категории и без переходных кривых, поэтому решение задачи необходимо начать с установления нормативных параметров закруглений; затем рассмотреть принципиально возможные варианты проектирования закруглений по новым параметрам.

Вариант 1 Проектирование смежных закруглений в виде обратных круговых кривых R1 R2 600 м с переходными кривыми нормативной длины L 120 м. Параметры первого закругления вычислены ранее для тех же условий (см.пример 1, вариант 1);

Tп 198,73 м; K п 392,27 м; Д п 5,19 м; Бп 16,81 м;

Н.З. ПК 10+32,27; К.З. ПК 14+24,54.

Определяем новое положение вершины угла № 2 с учетом его смещения при увеличении радиуса и включения переходной кривой на первом закруглении:

В.Уг.1 ПК12 31,00 S1 2 2 98,00.

Д 5,19 В.Уг.2 П15 23,81 Определяем расстояние, оставшееся для укладки тангенса второго закругления, т.е. расстояние от конца первого закругления (КЗ.1 до вершины второго угла В.Уг.2).

l В.Уг.2 К.З.1 15 23,81 14 24,54 99,27 м.

Проверяем возможность укладки второго закругления. С этой целью находим табличное значение полного тангенса второго закругления Т п 2 по аргументу угла 5300' при условии, что радиус второго закругления R 600 м и L 120 м, т.е.

предельно допускаемые для III кататегории дороги:

Т п 2 299,15 60,48 360,63.

Сравниваем величину Т п 2 с расстоянием, оставшимся для его укладки ( l 99,27 м), и делаем вывод.

При наличии на существующей дороге углов поворота 1 2600' и 2 5300', расположенных на относительно малом расстоянии ( SФ 298,00 ), выполнить укладку закруглений не представляется возможным ( Т п 2 l ) не только по рекомендуемым, но и по допустимым параметрам.

Вывод Рассматриваемый вариант исправления закруглений за счет устройства круговых кривых R1 R2 600 м и переходных длиной L 120 м может быть реализован только при фактическом расстоянии между вершинами углов SФ Т п1 Т п 2 198,73 360,63 599,36 м и более; причем, если SФ 599,36 м, то смежные ветки двух клотоид будут состыковываться между собой в одной точке (без круговой вставки).

Вариант 2 Исходные условия остаются теми же, что и по варианту 1.

Решение Первое закругление ( В.Уг.1) проектируем по варианту 1: круговая кривая R 600 м с переходной кривой L 120 м; закругление № 2 проектируем в виде симметричных клотоид.

За тангенс клотоиды на закруглении №2 принимаем расстояние, оставшееся после укладки первого закругления Т п 2 99,27 (вариант 1 данного примера).

Находим табличное значение тангенса симметричной биклотоиды второго закругления для 5300' и R 100 м [12] и определяем коэффициент перехода к расчетным параметрам:

Т 99,27 К 1,017.

К б2 ;

Т табл 97,55

Вычисляем параметры симметричной биклотоиды:

Rб 1,019 100 = 101,90 м; Т б 1,019 97,55 = 99,40 м;

Кб 1,019 185,005 = 188,52 м; Бб 1,019 15,694 = 15,99 м;

Д б 1,019 0,086 = 10,28 м; Lб 1,019 92,502 94,26 м;

A 1,019 96,178 = 98,00 м.

Проверяем возможность (целесообразность) использования принятого соотношения между радиусом кривизны в середине биклотоидного закругления Rб и длиной клотоид Lб по условию допускаемого нарастания центробежного ускорения Ј, м с 3. С этой целью сравниваем минимальное значение параметра Amin, характеризующего степень изменения кривизны клотоиды, с фактическим. Если ее длина Lб 94,26 м и радиус кривизны в вершине клотоиды Rб 101,90 м. Фактическое значение параметра A RL 101,90 94,26 98,00, что практически совпадает с минимально допустимым ( Amin 100 ) при условии нарастания центробежного ускорения не более J 0,3 м с 3.

Для обеспечения удобства и безопасности движения автомобилей на закруглении ограничиваем величину нарастания центробежного ускорения до 0,3 м с 3 и определяем возможную скорость движения на биклотоидном закруглении ( В.Уг.2 ) по формуле (2):

v 3 47 RLJ 3 47 101,9 94,26 0,3 51,3 км ч.

Вывод Исправление двух смежных закруглений по варианту № 2 принципиально возможно. Однако для удобства и безопасности движения скорость автомобилей на биклотоидном закруглении при длине клотоиды LБ 94,26 м необходимо ограничить до 50 км ч (против расчетной v 100 км ч ).

Оценка проектируемого варианта по безопасности движения Результаты расчетов, представленные в примере 3, показали, что при ограниченном расстоянии между смежными углами поворотов увеличение параметров закругления до нормативных может оказаться не только затруднительным, но и невозможным. В таких случаях проектировщики вынуждены принять решение об устройстве закругления, параметры которого меньше, чем предельно допускаемые строительными нормами, при условии ограничения скорости движения на закруглении (вариант 2 примера 3). При этом проектируемый вариант исправления закруглений всегда необходимо оценить на безопасность движения. Показателем безопасности движения является плавность изменения скорости автомобиля на смежных участках дороги. Изменение скоростей должно оцениваться на расстояниях, не меньше нормативных расстояний видимости поверхности дороги ( S в ). За критерий БДД рекомендуется принимать коэффициент безопасности ( К б ), выраженный отношением v К б уч, (5) vв х где v уч – скорость на оцениваемом участке, км ч ; vв х – скорость на входе в оцениваемый участок, км ч.

Для окончательного заключения о целесообразности устройства данного закругления по новым параметрам следует ориентироваться на следующие характеристики [8].

Коэффициент безопасности ( К б )…… св. 0,8 св. 0,6 до 0,8 св. 0,4 до 0,6 до 0,4 Степень Мало- Очень опасности… Безопасный опасный Опасный опасный

–  –  –

Принципиально возможные варианты устранения извилистости Вариант 1 Спрямляем трассу от начала закругления № 1 (ПК11+38,65) до вершины угла № 5 (ПК25+01,70). С вершины угла № 5 прокладываем ход непосредственно на конец трассы (табл.5, прил.3).

Характеристика трассы, спрямленной по данному варианту:

– проектируемая трасса короче существующей;

– на трассе только два угла поворота ( Уг.1 и Уг.5 );

– проектируемая ось дороги совпадает с существующей на участке от начала трассы (Н.тр.) до начала первого закругления ( Н.З.1 ПК11 38,65 ), т.е. использование существующего земляного полотна возможно на первом участке длиной ПК11+38,65–ПК5+00 = 638,65 м.

Недостаток данного варианта – уход новой оси дороги от существующей практически на всем протяжении трассы. Трасса уходит от существующей оси влево сразу от начала первого закругления (см. прил.3). Использовать старое земляное полотно на последнем прямом участке также не представляется возможным – проектируемая ось на участке В.Уг.5 К.Тр. уходит от существующей на угол з246 21'з238 51' 730'.

Вариант 2

Принимаем следующие проектные решения:

– углы поворота 2, 3, 4 ( В.Уг.2 ПК15 25,82 ;

В.Уг.3 ПК19 31,10 ; В.Уг.4 ПК22 41,61 ) исключить, поскольку расстояния между их вершинами недостаточно для укладки тангенсов смежных закруглений;

– сохранить ось трассы по существующему положению на первом и последнем прямых участках с целью обеспечения возможности использования старого земляного полотна на всем протяжении этих участков.

Чтобы выйти на направление линии з246 21' и сохранить земляное полотно на участке В.Уг.5 К.Тр., назначаем два новых угла поворота Уг.1 и Уг.2. Далее решение поставленной задачи выполняем в два этапа.

1. Определяем местоположение вершин новых углов поворота ( ПК В.Уг.1 и ПК В.Уг.2 ).

2. Выполняем укладку трассы по проектируемому варианту.

Определение пикетажного положения вершин новых углов В.Уг.1 и В.Уг.2 Вершина нового угла поворота ( В.Уг.1 ) должна размещаться на прямой, продленной по старому направлению з238 51' на такую величину, чтобы расстояние от начала существующего закругления Уг.1 до В.Уг.1 было достаточным для укладки тангенса нового закругления. Продлевая прямую по заданному направлению, следует ориентироваться на ситуационные особенности и рельеф местности, чтобы по возможности не выходить за пределы существующих границ полосы отвода.

Поскольку рельеф и другие условия на местности в данном случае не ограничивают свободу выбора нового положения оси дороги и, помня, что зрительная плавность обеспечивается при 8 20, назначаем первый угол поворота 1 2030'. Такое значение угла поворота приводит к незначительному отклонению нового положения оси от существующей, что повышает вероятность сохранения границ полосы отвода.

Назначаем радиус круговой кривой R 1000 м и переходную кривую нормативной длины L 100 м и находим по таблицам [12] величину полного тангенса Т п по аргументу 2030' для назначенных R и L:

Т п 180,83 50,07 230,90.

Данное решение означает следующее: при продлении линии существующей оси от вершины Уг.1 (ПК12+31) по старому направлению ( з238 51' ) на расстояние, равное длине полного тангенса Т п 230,90, существующее земляное полотно будет использоваться полностью на участке от начала трассы (ПК5+00) до начала закругления (ПК11+38,65). При этом начало нового закругления совпадет с началом закругления по существующему варианту (ПК11+38,65).

Определяем пикетажное положение вершины угла по новому варианту ( В.Уг.1 ):

Н.К.1 ПК11 38,65 2 30,90.

В.Уг.1 ПК13 69,65 Определяем основные параметры проектируемого закругления (для 2030' лево; R 1000 м; L 100 м):

Т п 230,90 м; K п 357,79 + 100 = 457,79 м;

Бп 16,22 + 0,42 = 16,64 м; Д п 2 230,90 457,79 = 4,01 м.

–  –  –

Сокращение длины трассы за счет устранения ее извилистости составило:

l 2200 2110,57 89,43 м, т.е. более 4 %.

Заключение По проектируемому варианту на трассе остается только два угла поворота, против пяти на существующей дороге. Закругления на поворотах трассы выполнены радиусами более, чем предельно допустимые, при этом значения радиусов новых закруглений на смежных поворотах трассы назначены одинаковыми ( R1 R2 1000 м). На таких дорогах зрительная плавность обеспечена; они безопасны и удобны для движения автомобилей [6].

2.4.3. Устройство виражей на закруглениях При минимально допускаемых радиусах кривых в плане движение по кривой становится опасным вследствие действия центробежной силы; последняя направлена перпендикулярно движению и оказывает сдвигающее воздействие на автомобиль. Перераспределяя давление между правыми и левыми колесами и вызывая явление бокового увода шин, центробежная сила не только является причиной заноса автомобилей на кривой (особенно при торможении), но и осложняет условия управления автомобилем. Эти и другие отрицательные факторы проявляются тем сильнее, чем меньше радиус кривой.

Для безопасности и удобства движения на закруглении устраивают вираж – односкатный поперечный профиль с уклоном проезжей части и обочин к центру кривой. Величину уклона виража для заданного радиуса кривой принято определять по формуле v2 iв р, (5) Rg где v р – расчетная (или заданная) скорость движения, м/с; – коэффициент поперечной силы.

Суть коэффициента состоит в следующем: при движении по кривой на автомобиль действуют две силы, приложенные к его центру тяжести: центробежная сила С и вес автомобиля P М а g. Результативная сила У, стремящаяся сдвинуть автомобиль вбок, с некоторым приближением может быть выражена уравнением (рис.9)

–  –  –

При значительной величине поперечной силы У тяговое усилие на внутреннем, менее нагруженном, колесе при движении на кривой может превысить силу сцепления и вызвать буксование колеса и занос автомобиля. Критическим для устойчивости автомобиля считается случай интенсивного торможения с блокировкой колеса на кривой, когда работа сил трения шины и покрытия практически полностью используются на погашение кинетической энергии поступательного движения автомобиля и лишь малая доля остается на сопротивление смещению автомобиля вбок.

Для устойчивости автомобиля против заноса на кривой необходимо соблюдение условия попР У, (7) где поп – часть общего (продольного) сцепления, реализуемая в поперечном направлении. Величину поп и принимают за коэффициент поперечной силы.

Следовательно, устойчивость автомобиля против заноса обеспечивается, если У поп. (8) Р Коэффициент до настоящего времени не нормирован, и это затрудняет использование его при определении уклона виража. По мнению Бабкова [7], коэффициент поп при движении на кривой без торможения должен приниматься в пределах поп 0,6...0,7пр, если пр

– полное значение коэффициента продольного сцепления, который принимается в зависимости от вида и состояния покрытия. В ряде специальной литературы рекомендуется принимать следующие значения коэффициента :

– в равнинном рельефе местности при достаточно большом R и благоприятных для движения условиях (сухое чистое покрытие и пр.) 0,05...0,10 ;

– в сложных условиях, когда кривые минимального радиуса, но снижение скорости нежелательно, 0,18 ;

– при высоких скоростях (на автомагистралях) 0,12.

Данные рекомендации о выборе коэффициента поперечной силы недостаточно конкретны. Поэтому значение необходимо нормировать на основе теоретических и экспериментальных исследований.

На необходимость нормирования коэффициента указывает проф.

Бабков В.Ф. и другие ученые.

В настоящее время виражи рассматриваются не только как дополнительный элемент дороги, обеспечивающий безопасность дорожного движения на кривых малого радиуса, но и как наиболее эффективный способ положительного психофизиологического воздействия на водителей с точки зрения уверенности проезда по кривой без необоснованного снижения скорости. Наличие виража облегчает управление автомобилем, способствует более безопасному движению автомобилей даже в случае их выезда на смежную полосу при обгоне.

Поэтому виражи устраивают на дорогах всех категорий, включая автомагистрали, если радиусы кривых R 3000 м – на дорогах I категории и R 2000 м – на дорогах прочих категорий.

Для повышения безопасности обгонов и удобства движения на кривых радиусами R 5000 м на дорогах I категории и до R 3000 м на дорогах остальных категорий необходимо устраивать односкатный поперечный профиль с уклоном, равным уклону проезжей части на прямолинейных участках при данном виде покрытия iв iпр.ч.. На кривых R 5000 м условия движения не отличаются от движения на прямых, поэтому проезжая часть должна иметь двухскатный профиль.

На участках горных дорог с серпантинами рекомендуется устраивать ступенчатый вираж, позволяющий повысить скорость и безопасность движения. При этом средняя часть проезжей части выполняется с поперечным уклоном, соответствующим радиусу кривой, а внутренним и внешним полосам на ширину в 2 м (не менее) задают уклон на 10 – 20 ‰ больше для внутренней полосы и 10 – 40 ‰ для внешних полос (в зависимости от радиуса кривой и состава движения). В этих случаях с учетом местных условий рекомендуется увеличить общую ширину проезжей части в пределах всего закругления.

Согласно СНиП [5] в районах с незначительной продолжительностью снегового покрова и редкими случаями гололеда уклон виража может быть увеличен до 100 ‰ (для кривых с радиусом менее 250 м). Но такие крутые виражи неудобны для грузовых автомобилей, движущихся со скоростью менее расчетной.

Поперечный уклон обочин на виражах принимают равным уклону проезжей части iо iпр.ч. и изменяют его на протяжении 10 м до начала виража.

Для безопасности движения необходимо, чтобы внешняя обочина имела уклон в ту же сторону, что и проезжая часть. Тогда при случайном заезде колеса на обочину действующая на автомобиль поперечная сила не меняется. Обочины на виражах следует укрепить; в противном случае на проезжую часть во время дождя стекает грязь, в результате чего уменьшается коэффициент сцепления.

Уклон краевой укрепительной полосы, устраиваемой за счет ширины обочин, должен приниматься равным уклону проезжей части iу iпр.ч..

Переход от двухскатного поперечного профиля проезжей части на прямом участке к односкатному на вираже необходимо осуществлять постепенно (плавно) в пределах участка, называемого отгоном виража. На коротких отгонах виража при движении автомобиля с большой скоростью по закруглению с резко меняющимся поперечным уклоном возникает неприятное для пассажиров раскачивание автомобиля. Минимальную длину отгона виража по условию удобства движения определяют с учетом дополнительного уклона iдоп. по формуле вi Lотг. пр.ч. в ир., (9) iдоп.

где впр.ч. – ширина проезжей части, м; iдоп. – дополнительный продольный уклон внешней кромки проезжей части по отношению к проектному продольному уклону на участке виража; согласно СНиП iдоп. не должен превышать для дорог:

I и II категорий……………………………….5 %;

III – Y категорий в равнинной местности…10 %;

III – Y категорий в горной местности…….. 20 %.

По условию обеспечения лучшего водоотвода с проезжей части дополнительный продольный уклон рекомендуется назначать iдоп. 3 ‰, но не более нормативного.

В практике проектирования отгон виража и отвод уширения обычно назначают на всей длине переходной кривой, если она нормативной длины.

При клотоидном проектировании дорог, когда длина клотоиды достигает нескольких сотен метров, длину отгона виража (равно как и отвод уширения) определяют по методике, изложенной в работах [7, 12].

Пример проектирования виража Задание: запроектировать вираж на закруглении №2 ( 2800' ) и определить местоположение основных точек отгона виража.

Исходные данные принять по варианту исправления плана трассы, представленного в прил.3.

Решение Устанавливаем исходные данные для проектирования виража на закруглении №2 ( 2800' ; В.Уг.2 ПК23+05,54).

Закругление выполнено круговой кривой R 1000 м с переходной кривой длиной L 100 м.

Поперечный уклон проезжей части 0,05 на прямом участке iпр.ч. 20 ‰.

Уклон обочин i0 40 ‰.

Определяем расчетный уклон виража по формуле (5), предварительно назначив коэффициент поперечной силы 0,05, рекомендуемый для равнинной местности, при достаточно большом радиусе кривой.

При расчетной скорости 100 км ч и 0,05 имеем:

27,7 2 iв 0,05 0,028.

1000 9,81 Согласно СНиП 2.05.02-85для R 1000 м уклон виража должен быть равным iв 30 ‰, поэтому принимаем iв 30 ‰.

Расчет отгона виража выполняем применительно к типовой схеме отгона, представленной на рис.10 («Материалы типовых проектных решений элементов автомобильных дорог на закруглениях» серия 3.501.31-89).

<

–  –  –

Уширения на закруглениях Исправление закруглений, состоящих из коротких клотоид, равно как и состоящих из круговых кривых малого радиуса, сопрягающихся с прямым участком посредством переходных кривых нормативной длины (т.е. коротких клотоид), нередко не обеспечивает безопасность движения. На входе в такое закругление со смежного прямого участка, характеризующегося высокими эксплуатационными показателями (по ровность, сцеплению и пр.) а следовательно, позволяющими развить высокие скорости, как правило, не обеспечивается плавность изменения скоростей К б 0,6. Для повышения безопасности движения необходимо выравнивание скорости на смежных участках. Поэтому закругления следует проектировать из длинных клотоид, сопрягающихся между собой в точке, где радиус кривизны ( R ) не менее допускаемого по удобству и БД. Однако в ряде случаев ситуационные или другие условия не позволяют выполнить данные рекомендации, и новое закругление вынуждены устраивать из коротких клотоид или оставить существующее из круговой кривой, назначив переходные кривые нормативной длины.

Безопасность движения на коротких клотоидах (переходных кривых) в определенной степени повышается за счет уширения проезжей части на закруглении.

Ориентировочно величину уширения проезжей части на двух полосных дорогах можно определить расчетом по формуле l2 0,0075 v, (11) R где l – расстояние от переднего бампера до задней оси автомобиля или автопоезда, если количество автопоездов в составе транспортного потока не менее 5 %, м;

v – скорость движения на данном закруглении одиночных легковых автомобилей, соответствующая 95 % обеспеченности.

Например, при l 15 м, R 600 м, v 100 км ч по формуле (11) находим величину уширения :

0,0075 27,7 0,58 м.

Полученную расчетом величину сравнивают с замеренной при обследовании существующей дороги величиной заездов колес автомобилей на внутреннюю обочину дороги. При реконструкции уширение проезжей части должно не менее чем в 1,5 – 2 раза превышать величину заездов.

Обычно уширение (при новом строительстве) устраивается с внутренней стороны закругления таким образом, чтобы траектория автомобиля по переходной кривой разместилась в пределах полосы движения на проезжей части. При этом вся круговая кривая (или вся биклотоида) смещается внутрь угла поворота (рис. 11).

Рисунок 11. Особенности расположения переходной кривой при реконструкции дороги:

а) традиционное уширение; б) нетрадиционное уширение; в) расчетная схема;

1 – ось существующего дорожного полотна; 2 – ось проектируемого дорожного полотна; 3 – проектное уширение При реконструкции дорог устройство уширений на переходных кривых (равно как и на коротких биклотоидах) встречает ряд затруднений, особенно при большой сдвижке кривой ( ), т.е. когда необходимо устройство уширения проезжей части на значительную величину.

Для уменьшения величины уширения традиционно практикуемое смещение всей круговой кривой внутрь угла следует заменить сдвижкой короткой клотоиды (переходной кривой) к вершине угла.

При этом длина круговой кривой уменьшается и становится равной

К0 :

R К0, (12) 180 где – центральный угол оставшейся части круговой кривой (после укладки переходных кривых), вычисляемый по формуле 2, (13) где – угол клотоиды; при одинаковых длинах клотоид (переходных L кривых), т.е. при 1 2 значение, рад. При закруглеR нии, состоящем из симметричных биклотоид, 2. При малых длинах оставшейся части круговой кривой ( К 0 ) ее рекомендуется заменить сопряженными между собой клотоидами: 0, К 0 0 (вариант 2 примера 3 – биклотоидное закругление).

При смещении оси клотоиды (или переходной кривой) к вершине угла новое положение ее оси обеспечивает более плавную траекторию движения автомобилей (см. кривую 2 на рис. 11), а площадь уширения проезжей части с внутренней стороны закругления уменьшается.

Пикетажное положение начала закругления (начала переходной кривой) можно определить исходя из следующего.

Точка А на рис.11 является точкой сопряжения концов переходных кривых с круговой кривой (при наличии последней); при биклотоидном закруглении – вершиной клотоиды. Радиус кривизны клотоиды переходной кривой в точке А равен радиусу круговой кривой R. В то же время точка А соответствует существующей оси (лежит на оси). Угол наклона касательной в точке А к оси абсцисс (угол клотоиды ) на закруглениях из симметричных биклотоид, а также при одинаковых ветвях переходной кривой равен половине угла поворота трассы, следовательно, параметры клотоиды (переходной кривой) при ее новом положении (в результате сдвижки к вершине угла) должны удовлетворять условию, при котором величина сдвижки (ордината конца кривой) равна расстоянию АД (см. рис.

11):

АД R1 cos R1 cos. (14) Зная величину сдвижки АД и длину клотоиды (переходной кривой) L, можно подобрать по таблицам параметры закругления при новом положении его оси [8].

Такую клотоиду можно определить при помощи таблицы II методом подбора [12].

По внутренней полосе движения смещение оси дороги происходит к центру закругления в соответствии с ординатами детальной разбивки клотоиды.

По внешней полосе ось клотоиды смещается к наружной стороне кривой (к вершине угла). Следовательно, до середины кривой уширение проезжей части устраивается на внутренней полосе со смещением к центру кривой, а от середины кривой ось клотоиды (уширение) смещается к внешней стороне закругления (к тангенсу угла).

<

–  –  –

3. ИСПРАВЛЕНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ

РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ДОРОГ

Улучшение трассы в плане до требуемых параметров для заданной категории дороги часто не приводит к желаемому результату и конечной цели реконструкции. Безопасность и удобство движения при сохранении или наименьшем снижении расчетной скорости обеспечиваются только в том случае, если геометрические и другие параметры плана приведены в соответствие с параметрами продольного профиля, т.е. обеспечена зрительная плавность трассы в плане и профиле.

При разработке проекта для нового строительства задача обеспечения зрительной плавности трассы в плане и профиле решается совместно (комплексно). При реконструкции дорог параметры плана вынуждены назначать с учетом положения оси существующей дороги и ситуационных условий на местности; поэтому решение данной задачи усложняется, а именно: зрительная плавность дороги должна обеспечиваться путем приведения параметров продольного профиля в соответствие с уже принятыми геометрическими параметрами плана.

Другими словами: горизонтальная и вертикальная плавность трассы должны обеспечиваться за счет изменения (при необходимости) параметров продольного профиля применительно к ранее принятым проектным решениям в плане. В этом состоит одна из особенностей проектирования реконструкции дорог. Правила плавного сочетания элементов плана и продольного профиля изложены в ведомственных строительных нормах [6] в разделе, посвященном повышению безопасности движения на дорогах.

Чтобы принять наиболее целесообразные проектные решения для исправления продольного профиля, необходимо выполнить оценку его технического уровня, делая акцент на следующих характеристиках и показателях:

– соответствие фактических значений уклонов рекомендуемым строительными нормами для дорог всех категорий;

– видимость поверхности дороги и плавности движения на переломах проектной линии;

– соответствие высоты насыпи природно-климатическим условиям на местности (ДКЗ, типу местности по характеру увлажнения, типу грунта и незаносимости дороги снегом);

– обеспеченность расчетной скорости на каждом из характерных участков (однотипных по условиям движения);

– соответствие геометрических параметров дороги в плане параметрам продольного профиля.

Для оценки технического уровня существующей дороги следует использовать проектные материалы прошлых лет (продольный профиль существующей дороги), материалы диагностики, выполненной в год реконструкции дороги (линейный график оценки ТЭС), и действующие технические регламенты.

Продольный профиль подлежит обязательному исправлению в следующих случаях:

– если продольные уклоны существующей дороги больше допускаемых для дороги заданной категории и особенно если есть участки с крутыми подъемами и спусками, требующие улучшения условий движения;

– на заниженных участках, с которых не обеспечен отвод поверхностных вод и на которых отмечены дефекты покрытия, являющиеся результатом морозного пучения;

– при частых пилообразных переломах проектной линии вследствие малого шага проектирования;

– на участках обертывающего профиля с необеспеченной видимостью поверхности дороги;

– при высоте насыпи меньше руководящей отметки;

– при несоответствии критериям зрительной плавности дороги.

3.1. Способы исправления продольного профиля существующих дорог Анализируя продольные уклоны по существующей дороге, необходимо, прежде всего, выявить наличие крутых подъемов и спусков.

Короткие участки крутых подъемов, на которых возникают заторы движения из-за невозможности их преодоления с высокой скоростью тяжелыми грузовыми автомобилями и автопоездами, рекомендуется перестраивать, уменьшая величину уклона до 30 40 ‰.

На затяжных крутых подъемах средняя скорость всего транспортного потока сильно снижается, поскольку легковые автомобили не могут реализовать скоростные возможности из-за медленно движущихся грузовых. Попытки обгона нередко становятся причиной ДТП; последние тем вероятнее, чем больше интенсивность движения.

Значение установившейся скорости движения транспортного потока на подъеме Сильянов В.В. рекомендует определять по формуле [15] V0 Vi, (15) 1 ii где V0 – начальная скорость при въезде на подъем, км ч, i – эмпирический коэффициент; принимается в зависимости от величины уклона, i – продольный уклон на подъеме, отн. ед.

Коэффициент имеет следующие значения:

Уклон, отн. ед. … 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 Коэффициент..

9,0 10,0 13,5 17,5 26,7 28,6 29,4 Например, на подходе к подъему с уклоном i = 50‰ скорость автомобиля составляла V0 V p 100 км ч (III категория дороги); тогда установившаяся скорость на данном подъеме по формуле (15) составит:

V50 53 км ч.

1 17,5 0,05 Длина подъема также оказывает существенное влияние на скорость движения. По результатам исследований Сильянова В.В., наиболее резкое падение скорости наблюдается на первых 200 – 300 м при уклонах 50‰ и более и на первых 600 – 800 м при уклонах до 30‰.

Согласно ГОСТ Р 52399–2005 на дорогах в горной местности допускаются затяжные уклоны; длину участков с затяжными уклонами следует определять расчетом в зависимости от величины уклона, но принимать окончательно не более значений, приведенных в табл.10.

Таблица 10 Предельная длина участков с уменьшенными продольными уклонами Таблица 10.

Предельная длина участков с уменьшенными продольными уклонами

–  –  –

В особо тяжелых условиях гористой и горной местности при длинных затяжных уклонах для улучшения условий движения на подъем необходимо включение в продольный профиль участков с уменьшенными продольными уклонами (не более 20‰), а также площадок для остановки автомобилей с расстояниями между ними не более длин участков, указанных в табл.10. Наименьшая длина участков и площадок должна быть не менее 70 м.

С целью предупреждения дорожно-транспортных происшествий при движении на спуск нельзя располагать в конце затяжных спусков кривые в плане малых радиусов, пересечения в одном уровне, а также искусственные сооружения с узкой проезжей частью.

3.1.1. Улучшение условий движения на крутых подъемах Исправление затяжных подъемов на реконструируемых дорогах принципиально возможно за счет развития трассы, например трассирование по склонам долин, но это приводит к удлинению трассы и отказу от использования существующего участка дороги, нередко значительной протяженности. Кроме того, для строительства реконструируемого участка по новому направлению необходимы дополнительные затраты.

При реконструкции дорог исправление длины затяжных подъемов с целью улучшения условий движения возможно единственным способом – путем уширения проезжей части с устройством дополнительной полосы для движения тяжелых грузовых автомобилей.

Выделение из состава смешанного транспортного потока медленно идущих автомобилей обеспечивает повышение средней скорости движения, поскольку изменяется характер распределения потока по скорости; это и определяет эффект устройства дополнительной полосы на затяжных подъемах.

Дополнительные полосы проезжей части для грузового движения в сторону подъема следует предусматривать на дорогах II и III категорий на участках с интенсивностью движения свыше 4000 ед. сут при продольном уклоне i 30 ‰ и длине участка свыше 1 км, а при уклоне i 40 ‰ – при длине участка свыше 0,5 км [5].

Дополнительные полосы для движения автомобилей с низкими динамическими характеристиками рекомендуется размещать на уширяемом земляном полотне с правой стороны основной проезжей части в сторону подъема.

В стесненных условиях дополнительные полосы можно устраивать за счет обочин или в выемках. В последнем случае дополнительные полосы размещаются на месте засыпанной боковой канавы с уплотнением насыпанного грунта до максимальной плотности. Для отвода воды необходимо предусмотреть устройство водоприемников, а также установку бортового камня у кромки уширенной проезжей части.

Дополнительные полосы на затяжных подъемах проектируют с учетом длины подъема и интенсивности движения по нормам, установленным СНиП 2.05.02 – 85* [5].

Планировочные решения дополнительных полос должны обязательно включать следующие переходно-скоростные участки (рис.12):

– участки, на которых осуществляется выход грузовых автомобилей из состава смешанного транспортного потока на проезжую часть дополнительной полосы. Этот участок называют полосой торможения. Для обеспечения высокой пропускной способности, удобного и безопасного разделения смешанного потока полоса торможения должна начинаться не менее чем за 50 – 100 м до начала подъема;

– участки, предназначенные для включения грузовых автомобилей снова в транспортный поток, называют полосой разгона.

Рисунок 12. Дополнительные полосы на подъемах:

а) – схематичный продольный профиль;

б) – план дороги со схемой разметки проезжей части;

1 – знак «Левый ряд для обгона»; 2 – указатель изменения числа рядов; 3 – знак «Остановка запрещена»; 4 – вершина подъема Протяженность полосы разгона должна быть достаточной для безопасного входа грузовых автомобилей в поток, ее длина всегда должна быть значительно больше длины полосы торможения (прил.5).

Ширина дополнительных полос должна быть постоянной на всей протяженности подъема, а также на участках торможения и разгона и равна 3,75 м.

–  –  –

При интенсивности движения на двухполосных дорогах более 700 авт/ч необходимо предусматривать устройство дополнительной полосы и на спуск.

Длину отгона полос торможения и разгона (зона перехода от дополнительной к основной проезжей части и обратно) принимают по правилам устройства переходно-скоростных полос в зависимости от категории дороги. При этом отношение ширины полосы проезжей части к длине отгона рекомендуется принимать в пределах 1:30.

Дополнительная полоса работает эффективно лишь при наличии на проезжей части дорожной разметки, отделяющей сплошной линией полосу встречного движения под уклон. Назначение каждой из полос должно быть указано соответствующим дорожным знаком.

С целью предупреждения ДТП при движении на спуск в конце затяжных спусков нельзя оставлять кривые в плане малых радиусов и пересечений в одном уровне. На затяжных крутых спусках в горной и пересеченной местностях устраивают аварийные тормозные съезды для остановки автомобилей, у которых испортилась тормозная система. Аварийный съезд представляет собой тупик, идущий на подъем не менее 100‰, в направлении повернувшей дороги или примыкающей к ней под острым углом.

3.1.2. Исправление небольших продольных уклонов Небольшими можно считать продольные уклоны, если их значения меньше или равны рекомендуемым для дорог всех категорий (т.е. если i 30 ‰), а расчетная скорость или обеспечивается, или снижается не более чем на 15 – 20‰.

Выполнение первого условия не требует дополнительных пояснений.

Выполнение второго условия – обеспеченность расчетной скорости – устанавливается с помощью линейного графика оценки транспортно-эксплуатационного состояния существующей дороги (прил.4), в такой последовательности:

– устанавливают по СНиП расчетную скорость для дороги заданной категории;

– по линейному графику оценки ТЭС устанавливают значение частного коэффициента обеспеченности расчетной скорости движения ( К РС4 ) на участке с интересующим уклоном;

– определяют обеспеченную фактическую скорость на данном участке Vф 120 К РС4 ;

– сравнивают фактическую скорость Vф с расчетной и делают вывод о необходимости смягчения данного уклона. Если Vф меньше V р на более чем 20‰, то продольные уклоны следует снизить.

Например: для дороги III категории Vр 100 км ч, величина уклона на участке ПК 10+30 – ПК 11+60 (в прямом направлении) iф 33 ‰. По линейному графику находим К РС4 0,95. Вычисляем фактически обеспеченную скорость на данном участке: Vф 120 0,95 114 км ч.

Вывод По условиям движения на участке с уклоном 33‰ его смягчения не требуется.

Аналогично устанавливается обеспеченная скорость на других участках и делается заключение о необходимости исправления уклонов в продольном профиле.

Но данный вывод является справедливым только при условии, когда обеспечены видимость и плавность дороги в продольном профиле, т.е. нет резких переломов проектной линии (более допускаемых строительными нормами).

3.1.3. Исправление участков с недостаточной видимостью в продольном профиле Видимость поверхности покрытия – важнейший показатель транспортно-эксплуатационного качества дороги, влияющий на безопасность дорожного движения. Кроме того, от фактического расстояния видимости зависит скорость движения автомобилей, а значит, и пропускная способность дороги.

Участки, расположенные непосредственно за переломом продольного профиля, являются местом повышенной опасности для движения, поскольку водитель заранее не видит встречный автомобиль, или препятствие, имеющееся на дороге, или дефекты покрытия. Основной причиной столкновения с встречным автомобилем являются обгоны автомобилей в верхней части выпуклой кривой, особенно если она малого радиуса (малой длины). Видимость встречного автомобиля должна обеспечиваться на расстоянии не менее 450 м; в противном случае на выпуклых переломах продольного профиля значительно снижается скорость движения автомобилей, а на двухполосных дорогах возрастает вероятность ДТП из-за выхода автомобилей на встречную полосу при обгоне. Формально видимость считается обеспеченной, если алгебраическая разность уклонов на смежных участках находится в пределах, установленных строительными нормами, а именно: i 5 ‰ – на дорогах I и II категорий; i 10 ‰ – на дорогах III категории; i 20 ‰ – на дорогах IV и V категорий.

Но количество обгонов, а значит, и число ДТП всегда наибольшее (возрастает), если в составе транспортных потоков большая доля грузовых. При равных значениях видимости количество ДТП на участках вертикальных кривых в 2 раза выше, чем на кривых в плане.

Это указывает на необходимость повышенного внимания к обеспечению видимости при исправлении продольного профиля.

Для повышения безопасности движения выпуклые вертикальные кривые допускаемых радиусов, установленные СНиП [5] из условия расчетного времени реакции водителя t р 1 с, необходимо заменить кривыми рекомендуемых радиусов, установленных для расчетного времени реакции водителя t р 2 с (табл.12).

Таблица 12 Рекомендуемые радиусы выпуклых вертикальных кривых

–  –  –

При реконструкции (капитальном ремонте) дорог рекомендуется по возможности обеспечивать расстояние видимости Sв поверхности дороги по условию времени реакции водителя t р, равное: t р 2,5 с для дорог I категории; t р 2,0 с для дорог II и III категории; t р 1,5 с для дорог IV и V категории.

Минимальное расстояние видимости и радиусы выпуклых кривых, нормируемые СНиП 2.05.02-85* в зависимости от расчетной скорости движения, установлены на время реакции t р 1,0 с, поэтому их можно принимать только в исключительных случаях (близость застройки, сложный рельеф и др.). Применение этого норматива приводит к образованию сложных дорожных условий: затрудняется или становится невозможным обгон, увеличивается напряженность работы водителя, возрастает вероятность ДТП.

Замена минимальных радиусов вертикальных кривых на рекомендуемые (см. табл.9) обеспечит увеличение не только расстояния видимости, но и снижение продольных уклонов. Для обеспечения зрительной плавности дороги радиусы вогнутых кривых следует назначать с учетом соотношения Rв ып. Rв огн. 2,0...2,5. С той же целью для улучшения зрительной плавности рекомендуется ограничивать длину прямой вставки в продольном профиле. Допустимая длина прямой вставки определяется радиусом вогнутой вертикальной кривой и алгебраической разностью уклона вогнутого перелома.

Для двухполосных дорог II – IY категорий максимальная длина прямой вставки в продольном профиле должна назначаться согласно табл.13; для дорог I категории – по табл.14.

Таблица 13 Наибольшая длина прямой вставки в продольном профиле для дорог II – IY категорий

–  –  –

Исправление продольного профиля путем изменения (увеличения) радиусов вертикальных кривых и подъемкой вогнутых кривых или общее выравнивание продольного профиля с устройством постоянных уклонов одного знака на участках значительной протяженности считается оптимальным способом исправления продольного профиля при небольших продольных уклонах.

Применение данного способа позволяет не только обеспечить видимость на переломах профиля, но и одновременно поднять рабочую отметку насыпи, если она меньше руководящей при данных природно-климатических условий.

Исправление продольного профиля со срезкой выпуклых участков может быть целесообразно только при заниженном земляном полотне и тонкослойных дорожных одеждах из малопрочных или изношенных материалов, не представляющих ценности для повторного использования. Наибольший эффект данного способа исправления продольного профиля может быть получен при реконструкции дорог низких категорий с переходными и низшими типами покрытий. Общее выравнивание продольного профиля рекомендуется осуществлять за счет досыпки пониженных участков. Величина досыпки определится как разность проектных отметок по проектируемому и существующему положениям проектной линии H H пр H сущ. Схема выравнивания покрытия за счет вертикальной кривой большого радиуса без срезки показана на рис.13.

Рисунок 13.

Схема выравнивания покрытия на вертикальной кривой:

1 – основание; 2 – покрытие; 3 – утолщение покрытия; 4 – продольный профиль утолщения покрытия В особо сложных условиях рельефа, когда невозможно улучшить видимость путем вписывания вертикальных кривых большого радиуса на двухполосных дорогах II–V категорий, для улучшения условий разъезда и предотвращения столкновений встречных автомобилей, могут применяться следующие мероприятия:

– устройство уширения полосы движения в каждом направлении на 1 м за счет обочин в пределах всей выпуклой вертикальной кривой, укрепление остающейся части обочин, нанесение разметки проезжей части;

– устройство разделительного (направляющего) островка шириной не менее 1 м при интенсивности движения более 500 авт сут в пределах вертикальной кривой.

При стадийной реконструкции для снижения объемов работ на первой стадии выпуклые переломы можно исправлять исходя из расстояния видимости, установленного для средней скорости транспортных потоков, т.е. допуская некоторое снижение радиусов вертикальных кривых против радиусов, указанных в табл.12. В последующие годы вынужденное ухудшение технических параметров не будет препятствием для их доведения до требований, предъявляемых к дорогам высоких категорий с устройством разделительной полосы и самостоятельных проезжих частей для встречных потоков движения.

Работы по срезке выпуклых переломов, ограничивающих видимость, выполняют на половине ширины дороги с переводом движения на смежную полосу или вводят регулируемое движение; иногда на время выполнения реконструктивных работ строят объездную дорогу. Возможность исправления продольного профиля выравниванием со срезкой выпуклых кривых ограничивается величиной срезки 0,6 – 0,8 м; при понижении проезжей части более чем на 1 м безопасность движения уже не обеспечивается.

На вертикальных вогнутых кривых, расположенных в конце крутых спусков, необходимо предусматривать уширение проезжей части и укрепление обочин на 1,5 м; величина уширения определяется расчетом.

3.1.4. Исправление пилообразного продольного профиля Пилообразным называют продольный профиль с малым шагом проектирования. Пилообразный профиль – результат попикетного проектирования (по обертывающей), когда на смежных относительно коротких участках назначен самостоятельный уклон, несмотря на небольшие колебания отметок поверхности земли. Такие переломы проектной линии называют макронеровностями дороги; они (переломы) неудобны для движения современных автомобилей с высокими скоростными характеристиками даже при допустимых уклонах и обеспеченной видимости в профиле.

Исправление пилообразного профиля с целью обеспечения плавности дороги следует выполнять способом общего выравнивания, проектируя постоянные уклоны на значительной протяженности дороги или объединяя одним большим радиусом несколько участков с небольшой разностью отметок (рис.13).

Выравнивание неровностей должно осуществляться только за счет подсыпки пониженных мест без срезки выпуклостей. При таком способе исправления продольного профиля одновременно решается другая задача – подъемка насыпи на участках, где не выдержана руководящая отметка, т.е. доведение существующей отметки до требуемой строительными нормами для конкретных природно-климатических условий района.

3.2. Пример исправления продольного профиля

Исходные данные:

– объект реконструкции – автомобильная дорога IV категории п.Талинка – п.Ловинское на участке км 0+500 – км 2+700;

– категория дороги после реконструкции III;

– фактические рабочие отметки и уклоны по оси проезжей части представлены на продольном профиле дороги (прил.6);

– характеристика плана трассы после реконструкции (табл.7 и прил.3).

Решение

По прил.6 устанавливаем следующее:

– самостоятельные уклоны в продольном профиле назначены на участках малой протяжности (от 20 до 100 м);

– алгебраическая разность уклонов на смежных участках значительно больше предельно допускаемой по условию обеспечения видимости в продольном профиле.

Следовательно, продольный профиль существующей дороги является пилообразным; короткие участки с резким изменением самостоятельных уклонов создают продольные неровности. Данный профиль нуждается в исправлении положения оси проезжей части способом общего выравнивания, поэтому принимаем следующие проектные решения:

– короткие участки с относительно небольшой разностью уклонов объединить в один и назначить уклоны на объединенных участках не более допускаемых для дорог III категории;

– участки с небольшой разностью отметок объединить одним радиусом R 15000 м. Вогнутая кривая R 15000 м на участке ПК 5+00 – ПК 8+00 обеспечит возможность устранения неровностей за счет подсыпки пониженных мест и одновременно поднятия земляного полотна до руководящей отметки.

Руководящая отметка на данном участке назначается по условию незаносимости дороги снегом и равна:

Н рук Н сн h, (16) где Н сн – расчетная высота снегового покрова, м; h – возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова, м; принимается по [5]. Для условий данного примера (ХМАО; открытая местность) Н рук 0,7 0,6 1,3 м.

На следующем участке (ПК 8+00 – ПК 13+00) трасса проложена по новому положению оси, где рельеф местности позволяет нанести проектную линию в виде трех прямолинейных участков с уклонами одного знака и небольшой разностью на смежных участках ( i 5 ‰).

При таком проектном решении видимость поверхности дороги и плавность движения обеспечиваются.

Перелом рельефа на ПК 17+00 вынуждает запроектировать вертикальную выпуклую кривую для обеспечения видимости в продольном профиле. Поэтому участок с ПК 13+00 до ПК 20+50 объединяем одной вертикальной кривой радиуса R 10000 м.

На последнем участке (ПК 23+00 – к.тр.) трасса проходит по существующей дороге и пересекает лог. Здесь руководящая отметка по существующему положению оси дороги не обеспечена и требуется увеличение высоты насыпи на заниженных участках местности.

В этом случае наиболее эффективным решением является следующее:

участок с ПК 23+00 до конца трассы объединить одним большим радиусом выпуклой вертикальной кривой ( R 15000 м), что позволит обеспечить видимость поверхности дороги на переломе рельефа (ПК

24) и повысить рабочую отметку на контрольной точке (местоположение водопропускной трубы ПК 23).

В соответствии с назначенными элементами проектной линии вычисляем новые проектные отметки. Находим разность между существующими и новыми отметками, которая и будет величиной досыпки земляного полотна на участках где необходимо увеличение рабочей отметки или выравнивание продольного профиля.

Результат исправления проектной линии представлен на продольном профиле (см. прил.6) и в табл.15.

–  –  –

4. УШИРЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ДОРОГИ

При реконструкции дороги уширение земляного полотна неизбежно, поскольку ее категория всегда повышается, т.е. ширина земляного полотна и проезжей части существующей дороги всегда оказывается меньше проектируемой ( Впр Всущ ).

К другим причинам, вынуждающим увеличить ширину земляного полотна, относятся следующие:

– изменение (увеличение) радиусов кривых при исправлении закруглений, если ось нового закругления смещается от существующей оси незначительно и есть возможность использовать полностью или частично старое земляное полотно. В таких случаях величину уширения надо определять относительно местоположения оси проектируемой насыпи, т.е. с учетом ее смещения от существующей в пределах закругления (раздел 2 данного пособия);

– необходимость строительства дополнительной полосы и площадок для остановки автомобилей;

– подъемка насыпей при заниженных отметках, особенно на пучинистых участках, при выравнивании продольного профиля, в ряде других случаев;

– увеличение глубины выемки при выравнивании продольного профиля со срезкой на участках выпуклых вертикальных кривых и на прямолинейных участках с целью снижения уклонов, если они нуждаются в смягчении.

Принимая решение о необходимости дополнительного уширения земляного полотна, проектировщик должен учитывать ряд особенностей производства земляных работ при реконструкции, а именно:

– непостоянство объемов работ по протяжению дороги;

– необходимость обеспечения надежности сопряжения вновь отсыпанного грунта со старым уплотнившимся земляным полотном;

– сложность уплотнения присыпаемого грунта и т.д.

4.1. Обоснование способа уширения земляного полотна На участках, где не предусмотрены изменения продольного профиля и рабочие отметки не нуждаются в увеличении или требуется незначительное их увеличение (в пределах 0,3 – 0,5 м), т.е. когда необходимо выполнить только уширение земляного полотна с доведением его до нормативной ширины для заданной категории дороги, возможны несколько способов уширения:

– двустороннее симметричное;

– одностороннее;

– со смещением оси в сторону откоса на косогорных участках.

При выборе наилучшего из способов следует ориентироваться не только на технологичность выполнения земляных работ, но и на принятую конструкцию дорожной одежды возможность обеспечить высокую прочность и долговечность конструкции. Кроме того, присыпаемая часть земляного полотна не должна ухудшать воднотепловой режим существующей насыпи (выемки).

Двухстороннее симметричное уширение выполняют без изменения положения оси дороги, т.е. ось проектируемого земляного полотна совмещают с осью существующей дороги (рис.14).

Преимущества данного способа в том, что старое земляное полотно используется полностью, проезжая часть размещается на прочном, уплотненном в процессе эксплуатации дороги земляном полотне.

Симметричный метод уширения получил наибольшее применение при небольшой высоте насыпи (до 2 м).

Недостатком метода является определенная трудность размещения дорожно-строительной техники для выполнения работ при небольшой величине уширения с обеих сторон земляного полотна. Поэтому, нередко земляное полотно уширяют на величину больше проектной, а после окончания отсыпки убирают (срезают) лишний грунт и перемещают его на смежные участки насыпи [8]. Кроме того, при высоких насыпях и малой величине уширения (тонкие присыпки с двух сторон земляного полотна) возможны оползания и смыв (эрозия) присыпаемого грунта с откосов.

Устройство уширений в выемках осуществляют путем срезки откосов выемки также с двух сторон. Способ считается целесообразным при глубине выемок до 2 – 3 м.

Одностороннее несимметричное уширение земляного полотна связано со смещением оси проектируемой дороги от существующей (рис.15).

Преимущества одностороннего способа против двухстороннего определяются тем, что присыпаемая часть в два раза шире и весь объем работ сосредоточен с одной стороны. Это позволяет обеспечить удобство работы дорожно-строительных машин и повысить их производительность. Кроме того, уменьшаются объемы работ по снятию и переносу инженерно-технического оборудования, переносу коммуникаций, демонтажу и установке технических средств организации дорожного движения до и после выполнения реконструктивных работ.

Главный недостаток одностороннего уширения состоит в том, что новая дорожная одежда размещается не полностью на старой одежде, а какая-то ее часть устраивается на существующей обочине или на присыпанном и уплотненном уширении земляного полотна (при значительной проектной величине уширения). Тогда дорожная конструкция окажется неравнопрочной по ширине, тогда по стыку старого и нового материалов конструкции грунта возникают продольные трещины.

Вероятность появления продольных трещин практически исключается, если новая дорожная одежда разместится на старой одежде и на устоявшихся старых обочинах, а уширение будет использовано только для устройства новых обочин, но такое решение может быть реализовано только при относительно небольшой величине уширения.

–  –  –

Рисунок 15. Несимметричное одностороннее уширение земляного полотна Другой недостаток способа одностороннего уширения заключается в потребности дополнительного количества достаточно дорогих материалов для устройства выравнивающего слоя. Данный слой всегда устраивается с целью обеспечения соответствующих проектных поперечных уклонов проезжей части на левой и правой полосах движения. Однако следует помнить, что устройство выравнивающего слоя способствует повышению прочности дорожной конструкции в целом и позволяет увеличить существующие отметки по оси дороги, т.е. привести их в соответствие с проектными.

На косогорных участках новую ось дороги смещают к откосу, и уширение земляного полотна осуществляют путем срезки косогора.

Достоинство данного способа уширения – земляное полотно, устраиваемое за счет срезки (выемки), более устойчиво, т.к. не нарушается связь между грунтовыми частицами. Но при очень крутых косогорах для повышения их устойчивости иногда необходимо устройство подпорных стенок; тогда стоимость реконструктивных работ существенно повышается. Поэтому окончательное решение о способе уширения земляного полотна должно приниматься на основе техникоэкономического сравнения вариантов.

Выбранный способ уширения земляного полотна всегда требует и аналогичного способа уширения проезжей части, поэтому данный вопрос необходимо решать комплексно с учетом целого ряда факторов: проектной величины уширения, условий на местности, вида покрытия, наличия и стоимости дорожно-строительных материалов и т.д.

4.2. Требования к грунтам для устройства уширения Чтобы предотвратить возможность сползания досыпаемого грунта с откосов существующего земляного полотна, обрушения, других явлений, нарушающих целостность земляного полотна при эксплуатации дороги, необходимо уже на стадии разработки проекта реконструкции принять соответствующие решения по предотвращению принципиально возможных неблагоприятных процессов и явлений. Принятые проектные решения должны быть надежной гарантией, что присыпаемая часть и существующее земляное полотно будут работать совместно как единая высокопрочная конструкция в течение всего нормативного межремонтного срока до следующей реконструкции или капитального ремонта.

Основные требования, которые необходимо соблюдать при проектировании уширения земляного полотна, более всего относятся к выбору вида грунта для устройства уширения и способов его уплотнения.

Рекомендуется устраивать уширения из тех же грунтов, из которых отсыпано уширяемое земляное полотно, а при их отсутствии использовать карьерные (привозные) грунты, характеризующиеся высокой водопроницаемостью (коэффициент фильтрации К ф 1,5...2 м сут и более); по степени пучинистости грунты должны относиться к I группе (непучинистые).

Такими свойствами обладают крупнообломочные и песчаные грунты (кроме песка мелкого пылеватого). Из других грунтов наиболее пригодными считаются супеси легкие крупные. Использование дренирующих грунтов способствует сохранению постоянного воднотеплового режима старого земляного полотна и его уширенной части.

Выбор вида грунта для уширяемой части во многом зависит от способа уширения и высоты насыпи.

При симметричном уширении, когда новая дорожная одежда размещается на старом полотне, допускается применять любые грунты,кроме пучинистых, если тип местности по увлажнению верхней толщи грунта относится к первому типу (сухие места), высота насыпи до 2 м, а откосы не круче 1:4. При том же способе уширения и прочих одинаковых условиях высокие насыпи ( Н 2 м) рекомендуется уширять с использованием песчаных и супесчаных грунтов.

При несимметричном одностороннем уширении, когда одна из проезжих частей многополосных дорог размещается на уширении (полностью или частично), его рекомендуется устраивать из того же грунта, что и существующее земляное полотно, или из песчаных грунтов (если высота насыпи Н 2 м).

Для устройства уширения высоких насыпей ( Н 2 м) рекомендуется использовать только песчаные грунты (при любом способе уширения), если дорога расположена на местности 2-го и 3-го типа по увлажнению.

Крупнообломочные грунты (гравий, щебень), характеризуются хорошей водопроницаемостью ( К ф 30 м сут ), а капиллярное поднятие воды в них практически отсутствует. Такие грунты могут использоваться для уширения земляного полотна без ограничения при соблюдении следующего условия: в составе крупнообломочных должно быть около 30% глинистого заполнителя, выполняющего роль связующего (например гравий с суглинком). Применение крупнообломочных грунтов обеспечивает повышенную прочность уширяемой части; при надлежащем их уплотнении исключаются просадки на полосе уширения и образование трещин в местах контакта уширения с существующей насыпью.

Не допускается устраивать уширения из грунтов пылеватых, лессовых, торфяных, дочетвертичных глинистых, сланцевых глин и других, относящихся к грунтам особого состава, поскольку большинство из них является слабыми (прочность на сдвиг менее 0,075 МПа), они легко выветриваются, размокают при увлажнении и т.д. Антропогенные образования и твердые отходы промышленного производства (шлаки, шламы, золы и пр.) также не пригодны в качестве материала для уширения насыпей.

Последовательность расположения слоев в уширяемой части насыпи существенно влияет на водно-тепловой режим конструкции и ее устойчивость в процессе эксплуатации дороги. При высоком залегании грунтовых вод (третий тип местности по увлажнению) нижние слои уширения необходимо устраивать только из песчаных грунтов, песчано-гравийных или песчано-щебеночных карьерных материалов, обладающих малой водоподъемной силой. В нижних слоях насыпи песчаные грунты выполняют роль капилляропрерывающей прослойки, поэтому общая толщина песчаных и других слоев в нижней части насыпи должна приниматься более, чем высота капиллярного поднятия воды в данном грунте ( hсл hк ). Высота капиллярного поднятия может быть ориентировочно принята hк 0,15...0,20 м для песка крупного; hк 0,25...0,35 м для песка средней крупности;

hк 0,40...0,80 м для песка мелкого; hк 0,40...0,80 м для супесчаных грунтов. При выполнении этого условия грунтовая вода не будет накапливаться в рабочем слое земляного полотна и в основании дорожной одежды, а следовательно, исключается вероятность морозного пучения на полосе уширения земляного полотна.

Для предотвращения дополнительного влагонакопления в рабочем слое земляного полотна на участках с необеспеченным стоком поверхностных вод (2-й тип местности по условию увлажнения рабочего слоя земляного полотна) в верхние слои уширения на глубину, равную рабочему слою, следует укладывать грунты с коэффициентом фильтрации не менее 2...3 м сут.

При устройстве рабочего слоя из дренирующих грунтов нижние слои уширения могут быть отсыпаны из глинистых грунтов (кроме пылеватых). Такое решение является наиболее целесообразным при уширении высоких насыпей и большой дальности доставки песчаных грунтов, т.е. когда необходимо уменьшить транспортные расходы.

Толщину слоев уширения следует назначать, руководствуясь необходимостью получить максимальную плотность слоев уширения (не менее, чем плотность старого земляного полотна), видом используемого грунта, удобством выполнения технологических операций и другими условиями.

4.3. Особенности выполнения земляных работ при уширении дорог Для предотвращения образования продольных трещин в области контакта уширения с откосом существующей насыпи должно быть достигнуто их надежное сопряжение за счет сцепления частиц нового (досыпаемого) и старого грунтов. С этой целью при высоте откосов до 2 м на грунте нарезают борозды, глубиной h 0,20...0,25 м, или разрыхляют его на такую же глубину на всей площади откосов старой насыпи.

При высоте откоса существующей насыпи Н 2 м для устойчивости уширенной части и сцепления частиц старого и нового грунтов нарезают уступы, высота которых должна быть равной или кратной толщине отсыпаемых слоев уширения (рис.14, 15).

Земляные работы по уширению выполняют после окончания подготовительных работ; к последним относятся следующие:

– перенос наземных и подземных коммуникаций (ЛЭП, линии связи, трубопроводов, коллекторов и пр.);

– расчистка дорожной полосы (срезка пней и кустарника, уборка валунов, строительного мусора и т.д.);

– снятие почвенно-растительного слоя (ПРС) на площади, где предусмотрены земляные работы; транспортировка ПРС в отвал или к границе полосы отвода для хранения с целью его дальнейшего использования;

– устройство временного водоотвода на период реконструкции.

Подготовительные работы выполняют с одной или с обеих сторон реконструируемой дороги в зависимости от способа уширения дорожного полотна.

Последовательность выполнения основных земляных работ при уширении насыпей высотой более 2 м и на косогорах крутизной от 1:10 до 1:5:

– снимают почвенно-растительный слой под уширяемую часть насыпи бульдозером (если в период подготовительных работ ПРС не был снят). С откосов насыпи и существующих канав ПРС снимают автогрейдером (с оформлением акта на скрытые работы);

– послойно засыпают канавы с уплотнением каждого слоя до максимальной плотности ( К у 1). В нижней части канав грунт уплотняют машинами, предназначенными для работы в труднодоступных местах, например вибромолотом; последний хорошо уплотняет практически все виды грунтов (суглинки, супеси, пески). Грунт, уложенный в верхнюю более широкую часть канав, можно уплотнять катками на пневматических шинах;

– бульдозером с поворотным отвалом нарезают уступы, начиная с нижнего. Уступы целесообразно нарезать высотой равной или кратной толщине формируемых слоев, а ширину слоев – кратной ширине отвала бульдозера. При небольшой величине уширения земляного полотна (двухстороннее уширение) проектная полоса уширения иногда может составлять до 1 м, что не позволяет организовать работу бульдозера, автогрейдера и катка на отсыпаемых слоях, особенно если высота насыпи более 2 м. В таких случаях полосу уширения увеличивают до необходимой по условиям технологичности работы дорожных машин, а после окончания отсыпки всех слоев избыточный грунт срезают и перемещают на смежный участок.

Чтобы предотвратить влагонакопление в земляном полотне, а также в отсыпаемых слоях, уступы и отсыпаемые слои должны устраиваться с уклонами, направленными в полевую сторону (от оси), если в уширяемой части используются глинистые грунты.

При устройстве уширения из песчаных (несвязанных) грунтов уклоны уступов и отсыпаемых слоев должны быть направлены к оси дороги, что в определенной степени способствует устойчивости уширяемой части; при этом дополнительное влагонакопление в рабочем слое не наблюдается, если песчаные грунты имеют коэффициент фильтрации 2 3 м сут.

Величина уклона при использовании глинистых грунтов должна приниматься равной i =50‰, при использовании песчаных не менее i =20‰;

– готовят основание для устройства нижнего слоя уширения, т.е.

планируют и тщательно уплотняют полосу шириной, равной проектной величине уширения. Например, при доведении ширины земляного полотна до В 12 м (против В 10 м на существующей дороге IV категории) ширина основания под уширяемую часть насыпи высотой Н 2 м с учетом уполаживания откосов до 1:4 должна быть равной в каждую сторону по вос в уш Н н mпр 1 2 4 9,0 м – при симметричном уширении.

При одностороннем уширении и таких же условиях необходимо подготовить основание для отсыпки на нем нижнего слоя шириной вос 2 2 4 10,0 м.

При одностороннем уширении для доведения откосов неуширяемой стороны до 1:4 с целью их уполаживания; ширина подготавливаемого основания составит вос Н н mпр Н н mсущ 2 4 2 1,5 5,0 м, тогда общая ширина основания под земляное полотно составит вос 10,0 5,0 15,0 м;

– на подготовленное основание отсыпают грунт, разравнивают бульдозером и уплотняют любым самоходным катком челночным способом; плотность уплотненных слоев должна быть не ниже плотности устоявшегося земляного полотна;

– нарезают нижний уступ бульдозером. Нарезка уступа выполняется путем передвижения бульдозера перпендикулярно оси дороги на расстояние, равное ширине уступа в у :

в у тс hс, где тс – коэффициент крутизны откоса существующей насыпи;

hс – проектная толщина формируемых слоев уширения.

При нарезке уступов грунт, срезаемый с откосов существующей насыпи, перемещают на подготовленное основание, равномерно его разравнивают и уплотняют легким катком (прикатка рыхлого грунта):

полученный (тонкий) слой досыпают привозным (карьерным) грунтом до проектной толщины. Карьерный грунт, как правило, подвозят автосамосвалами, разгружают вдоль подошвы насыпи и затем перемещают бульдозером на полосу уширения;

– тщательно разравнивают отсыпанный грунт бульдозером или автогрейдером и уплотняют до заданной плотности.

Далее отсыпают вышележащий слой, повторяя те же операции, что при формировании нижнего слоя.

Уплотнение слоев уширения – наиболее ответственная операция.

Чем выше фактически достигнутая плотность, тем меньше вероятность образования просадок грунта уширяемой части насыпи и на засыпанных канавах. Рекомендуемый коэффициент уплотнения слоев К упл 1,03...1,05, т.е. выше, чем при новом строительстве дорог. Наибольший эффект достигается при уплотнении слоев самоходными виброударными грунтоуплотняющими машинами с выносным рабочим органом, а также при использовании сменного оборудования, предназначенного для работы в горных (стесненных) условиях. Навесное оборудование монтируют на базовые машины с гидравлическим приводом. Толщина слоя, уплотняемого гидропневмоударными рабочими органами, может быть равной 0,7 – 0,8 м.

Навесное оборудование обеспечивает хорошие результаты при уплотнении практически всех видов грунтов, включая крупнообломочные.

Крупнообломочные грунты (гравелистые, грунтощебеночные, дресвяные) с пределом прочности на сжатие R 0,5 МПа уплотняют в два этапа: на первом – грунт уплотняют кулачковыми катками массой свыше 25 т. Кулачковые катки позволяют уплотнять слои достаточно большой толщины (до 0,4 м); на втором этапе уплотнения обеспечивают чистоту уплотняемого слоя, для этого рекомендуется использовать вибрационные катки на пневматических шинах при выполнении 10 – 12 проходов по одному следу.

В заключение необходимо подчеркнуть, что выбор уплотняющей техники должен решаться комплексно с учетом толщины слоев, вида грунта, условий работы (способа уширения), других факторов.

При этом следует помнить, что максимальная плотность слоев может быть достигнута, только если влажность грунтов равна оптимальной w0 или близкой к ней: 0,8...1,1w0 – для связанных и 0,9...1,2w0 – для песчаных.

Уширение земляного полотна в выемках При реконструкции дорог не рекомендуется устраивать выемки.

Последние устраивают в исключительных случаях, например, на участках с необеспеченной видимостью в продольном профиле, когда вынуждены назначать вертикальные выпуклые кривые большого радиуса (на дорогах высоких категорий).

Подготовительные работы при уширении земляного полотна в выемках не отличаются от работ, выполняемых при уширении насыпей (устраивают временный водоотвод, снимают почвеннорастительный горизонт и т.д.). Основные земляные работы при уширении выемок выполняют по технологии, отличающейся от технологии уширения насыпи.

В выемках глубиной до 2 м уширение выполняют бульдозером или экскаватором в такой последовательности:

послойно засыпают кюветы грунтом с уплотнением каждого слоя до К упл 1,0 аналогично засыпке канав у насыпи;

разрабатывают откосы выемки на проектную величину уширения с перемещением грунта в насыпь на смежном участке или в отвал (если грунт не пригоден для уширения насыпи);

бульдозером (или планировщиком) планируют откосы выемки;

нарезают водоотводные лотки автогрейдером или канавокопателем;

укрепляют откосы выемки (при необходимости).

В глубоких выемках (более 6 м) (рис.16) уширения устраивают экскаватором с обратной лопатой или экскаватором-драглайн в такой последовательности:

послойно засыпают старые кюветы с уплотнением слоев до максимальной плотности;

устанавливают экскаватор-драглайн у верхней бровки, снимают грунт с верхней части откоса и грузят его на автомобилисамосвалы для перевозки в отвал или смежную насыпь;

устанавливают экскаваторы на обочинах уширяемого земляного полотна и разрабатывают откосы в нижней части (с погрузкой в самосвалы);

выполняют планировку откосов;

нарезают водоотводные лотки автогрейдером или канавокопателем и укрепляют откосы (при необходимости).

–  –  –

При уширении выемок грунт с откосов рекомендуется не добирать на 10 – 15 см, чтобы при их планировке ограничиться только срезкой грунта. В случае если откосы укрепляют растительным грунтом, запас на планировку не предусматривается.

При отделке откосов высоких насыпей и глубоких выемок экскаваторами предварительно намечают линию их движения на расстоянии 2,5 – 2,8 м от бровок насыпей (выемок) (рис.16).

Проектируя уширение земляного полотна, особое внимание следует уделять дорожному водоотводу: устройству канав, кюветов, дренажей для понижения уровня грунтовых вод, других сооружений.

По мнению группы авторов, устройство боковых канав вдоль насыпей и кюветов в выемках нецелесообразно по ряду причин, главными из которых являются застой воды и ухудшение водно-теплового режима. Поэтому вместо кюветов в глубоких выемках рекомендуется устраивать укрепленные лотки треугольного или овального сечения [16]. Основным фактором образования застоя воды в канавах любых сечений является недостаточный продольный уклон дна. Кроме того, на застой воды влияют шероховатость поверхности дна и откосов, другие причины, устранение которых не вызывает особых сложностей. Справедливым остается утверждение авторов работы [16] о том, что гидравлически наивыгоднейшая форма сечения канавы – округлая (полукруглая). Действительно, канава полукруглого сечения имеет наименьший смоченный периметр, следовательно, при одинаковых продольных уклонах, коэффициенте шероховатости и прочих равных условиях она обеспечит больший расход воды (застоя воды не будет).

Преимуществом полукруглых и треугольных канав против трапецеидальных является также технологичность их устройства и возможность механизированной прочистки. Кроме того, ширина лотка треугольной формы по верху значительно меньше, чем у трапецеидальной, что немаловажно при реконструкции дорог в стесненных условиях (при фиксированных границах полосы отвода).

Лотки в выемках и канавы в насыпях устраивают после окончания всех основных работ.

Пример проектирования уширения земляного полотна Исходные данные принять в соответствии с условиями для реконструируемой дороги IV категории п. Талинка – п. Ловинское на участке ПК5+00 – ПК9+78,12

Характеристика участка (прил.6):

– высота существующей насыпи до 2 м;

– грунты по трассе – песок мелкий пылеватый;

– положение оси дороги в плане – прямолинейное ( 238 51' );

– необходимое увеличение ширины земляного полотна 12 10 2 м;

– крутизна откосов:

существующего земляного полотна 1:1,5;

после реконструкции 1:4.

Проектные решения Поскольку грунты по трассе не пригодны для устройства уширения (пылеватые), используем карьерный песок средней крупности с преобладанием фракций 0,1 – 0,5 мм (коэффициент фильтрации К ф 5 м сут ). Поскольку дорожная одежда нуждается в усилении и должна размещаться на устоявшемся земляном полотне, принимаем способ уширения земляного полотна симметричный.

Толщину осыпаемых слоев назначаем hсл 20...25 см (по условию достижения максимальной плотности при уплотнении катками на пневматических шинах).

Уплотнение грунта следует выполнять при строгом соблюдении оптимальной влажности песка, т.е. в пределах 9 – 12%.

Для обеспечения сцепления грунта насыпи высотой до 2 м с грунтом уширяемой части (песком) необходимо нарезать борозды глубиной 20 – 25 см.



Pages:   || 2 |
Похожие работы:

«1 СОДЕРЖАНИЕ ЧАСТЬ 1...P 1. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ..P O. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОВЕДЕНИИ ОТКРЫТОГО ЗАПРОСА ПРЕДЛОЖЕНИЙ.4 P. ТРЕБОВАНИЯ И УСЛОВИЯ УЧАСТИЯ В ОТКРЫТОМ ЗАПРОСЕ ПРЕДЛОЖЕНИЙ.6 4. ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛ...»

«Рабочая программа разработана в соответствии с требованиями, предъявляемыми Департаментом государственной службы и кадров МВД России к системе высшего профессионального образования МВД России. Рабочая программа подготовлена коллективом авторов Воронежского института М...»

«ЧЕЧЕНСКАЯ РЕСПУБЛИКА: РЕАЛЬНОСТЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЗАМЕСТИТЕЛЬ ПРЕДСЕДАТЕЛЯ ПРАВИТЕЛЬСТВА ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ, ПОЛНОМОЧНЫЙ ПРЕДСТАВИТЕЛЬ ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ ПРИ ПРЕЗИДЕНТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Зияд Муха­медович Са­бса­би Чеченска­я Республика­ прочно ста­ла­ на­ путь возрождения. Сегодня она­ больше похожа­ на­ строительную площа­дку – восста­на­вл...»

«УДК 811.111.1’242:378.147 РЕАЛИЗАЦИЯ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ ПРИ ОБУЧЕНИИ ИНОСТРАННЫХ ГРАЖДАН Кашкан Г.В., Провалова Н.В., Шахова Н.Б. ФГБОУ ВПО "Национальный исследовательский Томский политехнический университет", Томск, Россия (634050, г. Томск, пр. Ленина, 30), mdk@tpu.ru В статье рассматривается подход...»

«Промышленное рыболовство. Акустика _ _ УДК 639.2.081.117 А.А. Недоступ, А.О. Ражев Калининградский государственный технический университет, 236000, г. Калининград, Советский проспект, 1 СОЗДАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ПРОГРАММЫ ПО РАСЧЕТУ ДИНАМИЧЕ...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Томский государственный архитектурно-строительный университет Расчет вредных выбросов от котельной и определение минимально-необходимой высоты дымовой трубы Методические указания к дипломному проектированию Составитель А.Н. Хуторной Томск 2...»

«СВОДКА ОТЗЫВОВ По проекту технического регалмента Таможенного союза "О безопасности синтетических моющих срдств и товаров бытовой химии" № Наименование Предлагаемая редакция Заключение Наименование структурного государства – члена элемен...»

«2009 Гуманітарний вісник ЗДІА випуск 38 УДК: 167/166:001 ПРЕДМЕТНОЕ БЫТИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗНАНИЯ, ЕГО АРХИТЕКТОНИКА И ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ В ЦИВИЛИЗАЦИОННОЙ ДИНАМИКЕ Кокорев А.В. (г. Одесса) Аннотации В статье исследуется проблемное поле технического знания как особой познавательно-практической реальности. Раскрывается архитектоника этог...»

«ДОГОВОР участия в долевом строительстве № г. Москва _ _ 201 г. Открытое акционерное общество "Моспромстройматериалы" (сокращенное наименование – ОАО "МПСМ"), именуемое в дальнейшем "Застройщик", в лице Благова Геннадия Яковлевича, действующего на основании дов...»

«ВВЕДЕНИЕ Электротехнические предприятия производят значительные объемы продукции для внутреннего и внешнего потребления, обеспечивая народнохозяйственный комплекс страны как средствами для ускорения научно-технического прогресса, так и валютными поступлениями. Для эффективного осуществления ко...»

«ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАЗЕМНЫХ ЛАЗЕРНЫХ СКАНЕРОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ Гостищева К., Телепова М., Червонных Н. – студенты группы ПЗ-01, Азаров Б.Ф. – к.т.н., доцент Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова (г. Барнаул) Лазерное сканирование...»

«НАУЧНО МЕТОДИЧЕСКИЙ ЦЕНТР „SCIENTIA EDUCOLOGICA" ЦЕНТР ОБРАЗОВАНИЯ Г. КЕДАЙНЯЙ XII НАЦИОНАЛЬНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ “ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ В ШКОЛЕ” 21-22 апреля 2006 г. в городе Кедайняй, Литва Статья опубликована: А.Брокс. П...»

«ОАО Автодизель (Ярославский моторный завод) Электроагрегаты стационарные АД150С-Т400-1Р, АД200С-Т400-1Р Руководство по эксплуатации АД200.3902150 РЭ Ярославль 2011 г СОДЕРЖАНИЕ 1. Введение 3 2. Назначение 4 3. Технические данные 5 4. Соста...»

«Министерство образования и науки Украины ГВУЗ "Приазовский государственный технический университет" Летопись ПГТУ Мариуполь, 2016 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 1. Основные достижения за год 2. Проблемы и достижения в учебной работе 3. О воспитательной работе в университете 17 4. О работе факультетов и учебных ин...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" ИНЖЕНЕРНО-ЗЕМЛЕУСТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУ...»

«Вестник ПСТГУ И: История. История Русской Православной Церкви.2013. Вып. 4 (53). С. 44-52 Ш И Л Ь О Н С К И Й ЗАМОК — "МЕСТО ПАЛОМНИЧЕСТВА" РУССКИХ ПУТЕШЕСТВЕННИКОВ X V I I I X I X В. КОНЦА В. В. СМЕКАЛИНА На примере анализа восприятия русскими путешественниками Шильонского замка в конце XVIII-XIX в. в статье раскрывается механизм усвое...»

«ОАО "ГАЗПРОМ" Дочернее открытое акционерное общество Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры (ДОАО ЦКБН) СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ СОСУДЫ, АППАРАТЫ И БЛОКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСТАНОВОК ПОДГОТОВКИ И ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ГАЗА, СОДЕРЖАЩИХ СЕРОВОДОРОД И ВЫЗЫВАЮЩИХ...»

«....,.,. УДК621.36 Л 24 Рецензенты: д.т.н., профессор А.Н. Николаев, д.т.н., профессор В.И. Елизаров Лаптев А.Г., Фарахов М.И., Миндубаев Р.Ф. Л2 Очистка газов от аэрозольных частиц сепараторами с насадками. Казань: издательство "Печатный двор", 2003. – 120 с....»

«УДК 378 ОСОБЕННОСТИ ТЕСТИРОВАНИЯ КАК СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ И ОЦЕНИВАНИЯ УЧЕБНЫХ ДОСТИЖЕНИЙ СТУДЕНТОВ И.Н. Буланова1 Самарский государственный технический университет 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 E-mail: i-bulanova@bk.ru Рассматривается одно из средств контроля и оц...»

«Харьковская государственная академия физической культуры Белгородский государственный технологический университет имени В.Г. Шухова Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М...»








 
2017 www.ne.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.