6. Общие правила проектирования продольного профиля автомобильной дороги.

Проектная линия определяет высотное положение автомобильной дороги. От положения проектной линии зависит стоимость строительства автомобильной дороги, транспортно-эксплуатационные показатели дороги. Положение проектной линии зависит от рельефа местности, условий увлажнения поверхностными грунтовыми водами, ситуации вдоль трассы (пересечения с ж/д и а/д), категории автомобильной дороги.

Рельеф делится на равнинный, холмистый, гористый.

К участкам холмистой местности относится рельеф с разницей отметок долин и водоразделов более 50 м на расстоянии не более 0,5 км.

По характеру увлажнения поверхностными и грунтовыми водами выделяют типы местности:

1 тип – поверхностный сток обеспечен, подземные воды не оказывают влияния (сухие места).

2 тип – поверхностный сток не обеспечен, поверхностные воды застаиваются менее 30 суток, грунтовые воды оказывают влияние на увлажнение.

3 тип – поверхностные воды застаиваются более 30 суток, грунтовые воды расположены близко.

Проектная линия по отношению к черному профилю может располагаться:

1. По обертывающей

2. По секущей

При проектировании по обертывающей учитывают контрольные точки. Контрольными точками продольного профиля являются пересече­нии с железными и автомобильными дорогами, водотоками.

Назначение контрольных и руководящих отметок

При пересечении дороги в разных уровнях контрольная отметка проектной линии:

Н_пр = Н_ч + Г + С + 0,2,

где Н_ч - отметка проезжей части по оси пересекаемой автомобильной дороги или головки рельса железной дороги;

Г - габарит автомобильный (5м) или железнодорожный (5,55м – для неэлектрифицированных дорог и 6,5м - для электрифицированных);

С - высота пролетного строения путепровода.

При пересечении автомобильных дорог в одном уровне контрольная отметка проектной линии равна отметке проезжей части по оси пересекаемой дороги. В случае, если пересекаемая дорога - более низкой категории, можно изменить се высотное положение путем переустройства ее наподходах к пересечению и назначить контрольную отметку на пересечении по условиям проектирования продольного профиля.

На пересечениях (примыканиях) автомобильных дорог в одном уровне предельный уклон дорог должен быть не более - 40‰ на расстоянии видимости поверхности дороги в обе стороны от пересечения.

При пересечении железной дороги в одном уровне контрольную отметку проектной линии принимают равной отметке головки рельса железной дороги. Автомобильная дорога на протяжении не менее 2м от крайнего рельса должна иметь в продольном профиле уклон 0 или вертикальную кривую большого радиуса при пересечении железной дороги на прямолинейном участке, или уклон виража при пересечении железной дороги на кривой. Подходы автомобильной дороги к пересечению на протяжении 50м следует проектировать с продольным уклоном не более 30‰.

Пересечение водотоков

Водотоки бывают постоянные (реки, ручьи), отмеченные на карте синей линией, и периодически действующие. Для установления положения периодически действующих анализируют все понижения черного профиля с помощью карты местности. Если на рассматриваемом понижении возможен сток воды в обе стороны, то такое понижение является седловиной и не требует устройства водопропускного сооружения. Над таким понижением на профиле обозначается отвод воды в обе стороны трассы (точка со стрелками вверх и вниз от нее).

Если же по понижению местности к дороге подходит вода, то ее пропускают под дорогой с помощью труб или мостов.

У труб контрольная отметка равна:

а) по засыпке над трубой (не менее 0,5м):

Н_пр = Н_ч + d + t + 0,5 + Н + (0,5b+c) i_n,

где Н_ч - отметка черного профиля;

d - внутренний диаметр круглой трубы или высота прямоугольной;

t - толщина стенки трубы;

Н - толщина дорожной одежды (по заданию);

b – ширина проезжей части дорог II – VI категорий или одного направления I категории;

c – ширина укрепительной полосы;

i_n – уклон проезжей части.

б) по возвышению бровки земляного полотна над уровнем воды (УПВ), равное 0,5м при безнапорном режиме и 1,0м - при напорном:

Н_пр = УПВ + 0,5(1,0) + (0,5b + c) i_n + (a - c) i_o,

где а, i_о – ширина и поперечный уклон обочины.

У мостов через несудоходные реки контрольная отметка равна:

Н_пр = РУВВ + Z + С,

где РУВВ - расчетный уровень высокой воды, назначается условно на 1-2м выше отметки бровки русла;

Z - расстояние от расчетного уровня высокой воды РУВВ до низа пролетного строения (1,0 в РБ);

С - строительная высота пролетного строения .

Полученные значения контрольных отметок являются лишь минимальными по условиям проектирования , проектная линия может пройти выше их.

Руководящие рабочие отметки:

Проектную линию (ось проезжей части) следует стремиться проектировать по обертывающей (в насыпях). Руководящие рабочие отметки h_р (минимальные высоты насыпи) вычисляют:

• по обеспечению снегонезаносимости дороги на открытых участках:

,

где h_CН.5% - высота снега в данной местности с вероятностью превышения 5%;

∆h - запас высоты насыпи над снежным покровом для размещения сбрасываемого с дороги снега и увеличения скорости снежного потока над дорогой.

• по обеспечению хорошего водного режима земляного полотна на участках 2-го и 3-го типов местности по увлажнению

,

где - минимальное возвышение низа дорожной одежды над поверхностью земли с необеспеченным стоком ( ) или над уровнем грунтовых вод ( ).

Н_д.о – толщина дорожной одежды;

- ширина и поперечный уклон проезжей части;

- глубина залегания грунтовых вод

Проектная линия может состоять из прямо- и криволинейных участков. Криволинейные участки могут проектироваться по круговым кривым и с помощью сплайнов. При ручном проектировании используют круговые кривые при применении ЭВМ – сплайны.

При ручном проектировании проектную линию прокладывают с помощью гибкой линейки или лекал вертикальных кривых с учетом руководящих рабочих отметок и контрольных отметок. Полученную проектную линию заменяют ломаной.

Определяют графически пикетное положение и отметки точек А, В, С, D ломаной. Вычисляют уклоны прямых АВ, ВС, CD и т.д., округляют до целого значения промилле и корректируют отметки точек или их пикетное положение. В переломы проектной линии вписывают вертикальные кривые, если переломы более 2 ‰ – на дорогах I-а, I-б, I-в, II категорий; 5 ‰– на дорогах III, IV, V категорий с усовершенствованными дорожными одеждами; 20 ‰ – на дорогах IV, V категорий с переходными и низшими типами дорожных одежд. При этом длина прямой должна составлять не менее 150 м.