Элементы дороги и дорожные сооружения

Элементы плана дороги.

Автомобильная дорога как симметричное инженерное сооружение имеет геометрическую ось. Положение геометрической оси дороги на земной поверхности называется трассой. В силу ряда причин (рельеф местности, водные преграды, сельскохозяйственные угодья) трасса постоянно меняет свое направление в плане и профиле и представляет собой пространственную линию.

Графическое изображение проекции трассы на горизонтальную плоскость, выполненное в уменьшенном масштабе называется планом трассы.

План трассы состоит из прямолинейных и криволинейных участков, каждый из которых имеет свои характеристики.

Характеристики прямолинейных участков дороги:

1) длина участка;

Установлено, что оптимальной является длина прямолинейных участков дороги 4-4,5 км. Это связано с тем, что движение по длинным прямым сопряжено с прогрессирующей усталостью, притуплением внимания, потерей контроля за скоростью, что ведет к повышенной аварийности.

2) румб.

Румбомназывается угол (в пределах 90⁰), образуемый между линией трассы и северным или южным меридианом, проходящим через начальную точку участка.

Румб также влияет на безопасность движения. Считается, что дороги, проложенные в направлении с запада на восток или с востока на запад, более опасны, чем проложенные в других направлениях.

Характеристики криволинейных участков:

1) угол поворота;

Углом поворотаназывается угол между прежним и новым направлением трассы. Углы поворота изменяются в пределах от 0 до 180⁰ и различаются по направлениям: вправо и влево.

2) радиус кривой;

На криволинейных участках действует ряд отрицательных факторов, таких как: возможность опрокидывания и заноса, усложненное управление, пониженная комфортабельность вследствие действия центробежной силы, а также деформирование и износ шин, повышенный расход топлива. Кроме того, на криволинейных участках ухудшается видимость дороги в дневное и ночное время.

Действие приведенных отрицательных факторов тем сильнее, чем меньше радиус кривой в плане. Рекомендуемый радиус кривой в плане не должен быть меньше 3000 м, при этом условия движения практически не отличаются от условий на прямолинейных участках.

При неблагоприятных для проложения трассы условиях допускается отклонение от рекомендуемых радиусов кривых, но не ниже установленных нормативами.

Таблица 2.2

Наименьшие радиусы кривой в плане

Категория дороги	Расчетная скорость, км/ч	Наименьший радиус кривой, м.
l
ll
lll
lV
V

При этом должны быть обеспечены минимально допустимые расстояния видимости поверхности дороги на кривых в плане.

Таблица 2.3

Расстояние видимости поверхности дороги в зависимости

от радиуса кривой

Радиус кривой в плане, м	Расстояние видимости поверхности дороги при ширине проезжей части, м
6,0	7,0	7,5	> 9

Основные элементы поперечного профиля дороги.

Поперечным профилем дороги- называется изображение сечения ее вертикальной плоскость, перпендикулярной к оси дороги.

Профиль дороги представлен такими основными элементами, как:

1) ось дороги (если проезжая часть одна, то она же ось проезжей части);

2) проезжая часть;

3) кромка проезжей части;

4) обочина;

5) откос канавы;

6) дно канавы.

Проезжая часть представляет собой полосу дорожной одежды, ограниченную кромками. Дорожная одежда располагается на земляном полотне.

Дорожная одежда представляет собой укрепленную часть автомобильной дороги.

В общем случае дорожная одежда состоит из нескольких конструктивных слоев.

Верхний слой – покрытие, воспринимает атмосферные воздействия и нагрузку от подвижного состава. Это наиболее ответственная часть дорожной одежды, состоящая из слоя износа и основного слоя. Слой износа – это восстанавливаемый в процессе эксплуатации слой, который может отсутствовать.

Покрытие обеспечивает необходимые эксплуатационные качества дороги: ровность, износостойкость, прочность, высокий коэффициент сцепления. Кроме того, покрытие способствует удовлетворению санитарно-гигиенических требований, т.е. легкости удаления пыли, грязи, бесшумности движения.

Основание дорожной одежды является несущей нижней частью конструкции (устраивается из каменных материалов или грунта, обработанного вяжущими материалами). Основание может состоять из нескольких слоев (верхний, нижний и дополнительный).

Дополнительный слой основания состоит из одного или нескольких слоев и является элементом конструкции дренирующим, теплоизоляционным, антипучинным и гасящим вибрации от воздействия ПС. Через дополнительный слой основания нагрузка передается на грунт. Отдельные слои одежды могут отсутствовать в зависимости от необходимой прочности.

Третий слой дорожной одежды – грунт земляного полотна представляет собой тщательно уплотненные верхние слои земляного полотна.

ТЭК дорожной одежды определяются в первую очередь видом покрытия.

Дорожные одежды в зависимости от вида покрытия делятся на три типа:

1) Усовершенствованные

- капитальные (цементобетонные и асфальтобетонные);

- облегченные (дегтебетонные, могут быть из щебня и гравия, обработанных вяжущим).

2) Одежды переходного типа (щебеночные и гравийные).

3) Низшие покрытия (грунты, укрепленные или улучшенные добавками).

Элементы продольного профиля дороги.

Продольным профилем дороги называют развернутую в плоскости чертежа проекцию оси дороги на вертикальную плоскость.

Продольный профиль характеризует крутизну отдельных участков дороги, измеряемую продольным уклоном и расположение ее проезжей части относительно поверхности земли.

Продольный уклон дороги является одной из важнейших характеристик транспортных качеств АД.

Естественные уклоны местности часто превышают для эффективного использования автомобилей. В таких случаях уклон дороги делают более пологим, чем уклон поверхности земля, срезая часть грунта на возвышенностях или, наоборот, подсыпая его в местах перехода через пониженные участки рельефа.

Места, где поверхность дороги в результате срезки грунта расположена ниже поверхности земли, называют выемками. Участки, где дорога проходит выше поверхности земли по искусственно насыпанному грунту называют насыпями. При высоте насыпей менее 1 м говорят, что дорога проходит в «нулевых» отметках.

Из-за устройства насыпей и выемок отметки дороги не совпадают с отметками поверхности земли. Разница между отметкой поверхности земли по оси дороги и отметкой бровки дороги, определяющая высоту насыпи или глубину выемки называют рабочей отметкой.

В качестве основных элементов продольного профиля дороги следует отметить: горизонтальные участки, характеризуемые длиной; подъемы и спуски, характеризуемые длиной и крутизной.

Крутизна подъемов и спусков выражается тангенсом угла, образуемого осью дороги на данном участке и горизонтальной поверхностью. Эта величина называется продольный уклони выражается в тысячных долях – промилле.

С одной стороны уклоны продольного профиля могут ограничивать скорость движения автомобиля, вызывают увеличение расхода топлива при выполнении перевозок. Поэтому для достижения наиболее высоких показателей работы автомобилей продольные уклоны должны быть как можно более пологими.

С другой стороны, строительство дорог с пологими продольными уклонами приводит к увеличению объема земляных работ, т.е. к возрастанию стоимости строительства.

Поэтому при подходе к нормированию продольных уклонов в расчет принимаются суммарные затраты народного хозяйства, включающие стоимость строительства и эксплуатационные затраты на выполнение перевозок.. оптимальным будет такое значение продольного уклона, которому соответствует минимум суммарных затрат. СНиП 2.05.02-85 предписывается, когда по условиям местности это технически возможно и экономически целесообразно, назначать продольные уклоне не более 30 промилле. В иных случаях устанавливаются следующие наибольшие продольные уклоны при разных расчетных скоростях.

Таблица 2.4

Наибольшие продольные уклоны на дорогах

Категория дороги Расчетная скорость, км/ч Наибольший продольный уклон,

l

ll

lll

lV

V

V

V

В особо трудных условиях при соответствующем обосновании разрешается увеличивать продольный уклон, но не более чем на 20 промилле против норм, приведенных в таблице 4.