Что такое обертывающий профиль
Принципы проектирования продольного профиля
Топографические условия проложения трассы в сильной степени определяют положение проектной линии продольного профиля. На участках местности со спокойными плавными формами рельефа продольный профиль проектируют «по обертывающей», следующей очертанию земли и, наоборот, на участках с резко пересеченным рельефом положение проектной линии устанавливают «по секущей» с устройством чередующихся выемок и насыпей. При проектировании «по обертывающей» руководящую отметку назначают из условия незаносимости земляного полотна снегом (см. разд. 8.7) либо из условия минимального возвышения поверхности покрытия над уровнем грунтовых и поверхностных вод в соответствии с табл. 11.15.
Гидрогеологические условия в ряде случаев вынуждают ограничивать глубину выемок в связи с необходимостью обеспечения нормируемого возвышения поверхности покрытия над уровнем грунтовых вод. Несоблюдение этого условия требует строительства дорогостоящих откосных и подкюветных дренажей.
Почвенно-грунтовые и геологические условия во многом влияют не только на положение проектной линии продольного профиля, но и на конструкцию земляного полотна: ограничивают высоту насыпей на слабых основаниях и вынуждают по возможности уменьшать глубину выемок в грунтах, непригодных для отсыпки насыпей на прилегающих участках дороги, а в местах, где качество грунтов позволяет возводить насыпи из притрассовых резервов, дают возможность проектировать продольный профиль «по обертывающей» с минимальной руководящей отметкой и т.д.
Климатические факторы оказывают ощутимое влияние на положение проектной линии продольного профиля. На участках, подверженных снежным заносам, всегда стремятся избегать профиля, особенно в отношении предотвращения снегозаносов на будущей дороге, выемок (особенно мелких), а при проектировании «по обертывающей» руководящую отметку назначают из условия незаносимости земляного полотна снегом.
Гидрологические условия определяют минимальное возвышение бровки земляного полотна над трубами. Во многом определяют высоты бровок земляного полотна на подходах к мостам, а также высоты проезда на самих мостах.
Ситуационные особенностирайона проложения трассы диктуют прохождение линии продольного профиля через определенные фиксированные точки (пересечения и примыкания автомобильных дорог, пересечения железных дорог, входы в города и населенные пункты, условия прохождения через населенные пункты и т.д.).
Общими требованиями по установлению положения проектной линии продольного профиля независимо от используемого метода проектирования являются:
соблюдение технических норм проектирования (допустимые продольные уклоны, минимальные радиусы вертикальных выпуклых и вогнутых кривых, минимальное расстояние видимости и т.д.);
обеспечение минимальных объемов земляных работ и рационального распределения земляных масс;
прохождение проектной линии через контрольные точки (фиксированные, полуфиксированные, ограничивающие зоны и т.д.);
ограничение длин участков с предельными допустимыми уклонами;
ограничение минимальных длин вертикальных кривых одного знака (шаг проектирования) во избежание получения «неспокойной» проектной линии;
обеспечение зрительной плавности и ясности трассы и связанных с ними уровней удобства и безопасности движения. Эта задача, как правило, решается совместно с проектированием плана автомобильных дорог.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Методы прокладывания проектной линии
Различают два метода прокладывания проектной линии — обертывающая и секущая проектировка.
Обертывающая проектная линия наносится по возможности параллельно поверхности земли, на некоторой высоте над ней.
В условиях равнинного и слабохолмистого рельефа такое проектирование в сочетании с вписыванием в элементы рельефа при трассировании дороги позволяет получить достаточно хорошо осушаемое земляное полотно.
В условиях холмистого, сильно пересеченного рельефа при обертывающем проектировании продольный профиль дороги получается с частыми переломами (пилообразный профиль), что затрудняет движение автомобиля на высоких скоростях, снижает его среднюю скорость движения и приводит к перерасходу топлива.
В связи с этим при проектировании дорог высших технических категорий в условиях холмистого, пересеченного рельефа отказываются от проектирования по обертывающей. Проектную линию в этом случае чаще проводят по принципу секущей, увеличивая длину участков с однообразным уклоном между смежными переломами проектной линии (шаг проектирования). Повышение стоимости строительства, вызываемое возрастанием объема земляных работ, при этом обычно быстро окупается за счет снижения расходов на перевозки при повышенных скоростях движения автомобилей.
Положение проектной линии, проведенной по принципу секущей, должно по возможности обеспечивать баланс объемов земляных работ в смежных насыпях и выемках для того, чтобы использовать продольное перемещение грунта из выемок в насыпи. В ряде случаев, сочетая вписывание трассы в рельеф местности с проектированием продольного профиля плавными кривыми, удается избежать больших насыпей и выемок, присущих методу секущего проектирования продольного профиля.
При проектировании сельскохозяйственных дорог проектную линию целесообразно наносить по обертывающей как в равнинной, так и в пересеченной местности. Стоимость земляных работ при этом значительно уменьшается, а некоторое снижение средней скорости автомобилей не имеет существенного значения ввиду небольшой интенсивности движения.
До нанесения проектной линии на продольном профиле должно быть определено местоположение всех искусственных сооружений. Отметки проезжей части этих сооружений являются своеобразными контрольными точками для нанесения проектной линии. К контрольным точкам относятся также минимальные отметки бровок земляного полотна на затопляемых поймах, при пересечении болот и т. п., а также отметки существующих сооружений, переустройство которых нежелательно, как, например, отметки головки рельсов и оси проезжей части пересекаемых в одном уровне железных и автомобильных дорог; отметки поверхности улиц, примыкающих к дороге или пересекаемых ею, и т. д.
Дорогу целесообразнее всего прокладывать в насыпи, если это возможно по условиям рельефа. Земляное полотно в насыпи характеризуется лучшим поверхностным водоотводом, скорее просыхает и менее заносится снегом, чем в выемке. При обеспеченном поверхностном водоотводе, отсутствии грунтовых вод и удовлетворительном качестве грунтов земляное полотно на участках, не подверженных снеговым заносам, устраивается в невысокой насыпи, высота которой определяется из условия расположения основания дорожной одежды выше поверхности земли.
При неблагоприятных климатических, грунтовых и гидрогеологических условиях и при необеспеченном поверхностном стоке рабочие отметки насыпи назначаются с таким расчетом, чтобы предохранить верхнюю часть земляного полотна от переувлажнения. Поэтому до нанесения проектной линии необходимо установить целесообразные минимальные значения высоты насыпей, которые могут быть различными для различных участков одной дороги.
На участках с затяжными уклонами значительной величины рекомендуется через каждые 1000 м проектировать разделительные площадки длиной не менее 50 м с уклоном не свыше 20°/оо. Их назначение — облегчить работу двигателя и обеспечить большую безопасность движения. В целях безопасности движения следует избегать сочетания крутых уклонов и кривых малых радиусов в плане.
Правила проектирования проектной линии продольного профиля.
Проектную линию продольного профиля проектируют в виде плавной линии, состоящей из прямолинейных участков и вертикальных кривых.
Проектирование продольного профиля заключается в нанесении проектной линии и вычислении проектных и рабочих отметок.
Проектировать нужно с учетом обеспечения:
а) устойчивости земляного полотна и дорожной одежды в течение круглого года;
б) наименьшей строительной стоимости дороги;
в) удобства и безопасности движения автомобилей с наименьшей стоимостью перевозок.
Отметки проектной линии для вновь проектируемых дорог отнесены к бровке земляного полотна проектируемой дороги. При проектировании реконструкции дорог и городских дорог проектная линия относится к оси дороги.
На продольный профиль можно наносить проектную линию по обертывающей и по секущей. Проектирование по обертывающей чаще всего применяется в равнинной и слабопересеченной местности и заключается в том, что проектную линию наносят, следуя основным изгибам поверхности земли, с соблюдением рекомендуемых рабочих отметок и уклонов не выше максимально допустимой для дороги данной категории. По возможности следует избегать в продольном профиле частые переломы проектных линий, т.е. проектировать пилообразный профиль. Расстояние между переломами проектной линии продольного профиля называют шагом проектирования.
В условиях холмистого, сильно пересеченного рельефа проектную линию наносят по секущей с примерным балансом земли для смежных участков насыпей и выемок. Для обеспечения водоотвода проектную линию в выемке наносят с уклоном не менее 5‰, проектирование горизонтальных участков в выемках не допускается. При этом следует избегать мелких выемок большой протяженности. Такие выемки обычно сырые и снегозаносимые. Нужно избегать резких переломов профиля от одних уклонов к другим, а также применение кривых малого радиуса между длинными прямыми и коротких прямых вставок между смежными кривыми большого протяжения, применения кривых малых радиусов в конце затяжных спусков.
Элементы поперечного профиля дороги
1 — дорожная одежда
2 — земляное полотно
Разрез дороги плоскостью, перпендикулярной к ее оси, называется поперечным профилем дороги. Одним из основных элементов поперечного профиля дороги является земляное полотно. Земляное полотно — сооружение, на котором расположена проезжая часть дороги. Проезжая часть, предназначенная для движения автомобилей, как правило, имеет дорожную одежду, устраиваемую из различных строительных материалов. Верхний слой дорожной одежды, находящийся непосредственно под воздействием колес автомобилей, называется дорожным покрытием. По сторонам проезжей части размещаются обочины, повышающие прочность края дорожной одежды и обеспечивающие безопасность движения.
в — нулевых отметках
д — основные элементы поперечного профиля:
В зависимости от рельефа местности земляное полотно устраивают в уровне поверхности земли, в насыпи или в выемке.
Кроме насыпей и выемок, земляное полоню включает в себя боковые канавы (кюветы) для осушения дороги и отвода от нее воды и резервы — неглубокие выработки вдоль дороги, из которых был взят грунт для отсыпки насыпи. Боковые резервы, так же как и кюветы, являются средством водоотвода.
При устройстве выемок грунт обычно используется для возведения смежных насыпей и лишь в исключительных случаях, когда из-за дальности возки использовать в насыпи его нецелесообразно, грунт вывозят за пределы полосы отвода или отсыпают сбоку выемки в призмы правильной формы, называемые отвалами, или кавальерами. Кавальеры размешают на расстоянии не менее 5 м от откоса выемки, их высота не должна превышать 3 м.
При размещении земляного полог на на косогоре для отвода воды от полотна с нагорной стороны устраивают кюветы, нагорные канавы, кюветы-резервы и другие водоотводные сооружения. Проезжие части автомобильных дорог I категории могут быть устроены в разных уровнях.
Линии, отделяющие проезжую часть от обочин, называются кромками проезжей част. Расстояние между кромками проезжей части определяет ширину проезжей части дороги.
Линии, отделяющие обочины от внутренних откосов земляного полотна, называются бровками земляного полотна: соответственно расстояние между бровками земляного полотна называют шириной земляного полотна. Высота насыпи или глубина выемки определяется расстоянием от бровки земляного полотна до поверхности земли на оси дороги.
Крутизна откосов должна обеспечивать устойчивость земляного полотна и способствовать обеспечению безопасности движения. Крутизна откосов характеризуется отношением высоты откоса к его горизонтальной проекции — заложению.
При прохождении дороги через населенные пункты ее поперечный профиль имеет свои конструктивные особенности. В небольших населенных пунктах сельской местности для лучшего-обеспечения съезда с дороги автомобильную дорогу строят в небольших насыпях (0,2-0,3 м). Поперечные профили городских улиц и дорог, размеры отдельных элементов и общая ширина устанавливаются в зависимости от величины города, категории улиц и дорог, интенсивности движения всех видов городского и транзитного транспорта и пешеходов, а также преобладающей этажности застройки, способа отвода поверхностных вод и т. д.
Ширину улиц между фасадами домов («красную линию») принимают обычно в пределах: 30-50 м для общегородских и 25-35 м для районных магистральных улиц; при наличии скоростного транзитного движения — в пределах 100 м с выделением отдельных проезжих частей для пропуска скоростного движения.
Городская улица имеет проезжую часть движения автомобилей и других видов транспорта, тротуары для пешеходов и озелененные полосы для изоляции пешеходов и застройки от уличного движения. Кроме того, городская улица может иметь трамвайные пути, расположенные в пределах проезжей части или на обособленном полотне.
Под улицей размещаются подземные коммуникации: кабели электрического тока, телефонно-телеграфные линии, водопровод, газопровод, канализация и т. д. В больших городах для удобства эксплуатации подземные сети размещают в общих бетонных коллекторах-тоннелях.
Продольный профиль автомобильной дороги
Продольный профиль представляет собой проекцию оси дороги на параллельную ей вертикальную поверхность. Он состоит из ряда наклонных и горизонтальных участков дороги. Сочетание уклонов разных знаков (спусков и подъемов, подъемов и спусков, горизонтальной площадки и спуска или подъема) в вертикальной плоскости производится при помощи кривых, обеспечивающих плавное движение лесовозного транспорта по переломам этого профиля. На продольном профиле фиксируются координаты всех пикетных и плюсовых точек, лежащих на оси дороги.
Рис. 14. Схематизация очертания естественного рельефа местности в целях его нанесения на продольный профиль:
а) рельеф в том виде, каков он есть в действительности;
б) рельеф в том виде, в каком он изображается на продольном профиле
При построении продольного профиля употребляются различные масштабы для расстояний и высот (масштаб расстояний: 50 м = 1 см; масштаб высот: 5 м = 1 см).
В результате того, что масштаб высот в 10 раз крупнее масштаба расстояний, на продольном профиле изображение рельефа более наглядно.
В соответствии с требованиями стандарта на продольный профиль наносятся следующие элементы:
Рис. 15. Продольный профиль участка автомобильной дороги (в упрощенном виде)
— графа пикетов и расстояний (шириной 1 см); заполняется в тех случаях, когда на пикете есть плюсовые точки;
— графа красных отметок (1,5 см), в которую заносятся отметки бровок дорожного полотна;
— графа уклонов красной (проектной) линии (1,0 см); в нее заносятся значения продольных уклонов от перелома до перелома красной линии в вертикальной плоскости.
— ординаты точек, откладываемые в соответствии с черными и красными отметками начиная от оси абсцисс, условная отметка которой избрана с таким расчетом, чтобы ординаты не были слишком растянуты;
— черная линия, соединяющая верхние точки ординат соответственно черным отметкам;
— красная линия, соединяющая верхние точки ординат соответственно красным отметкам;
— рабочие отметки, представляющие собой алгебраическую разность между красными и черными отметками;
— если эта разность положительная, то рабочие отметки соответствуют высоте насыпи и выписываются над красной линией;
— если разность отрицательная, то рабочие отметки соответствуют глубине выемки и выписываются под красной линией;
— условный план трассы с указанием расположения всех прямых и кривых участков и характеризующих их данных; этот план, условно вытянутый в одну прямую линию, размещается несколько ниже графы пикетов.
Кроме перечисленных элементов, на продольном профиле обычно помещают:
— сведения об искусственных сооружениях;
— ситуацию местности (в пределах по 50 м от оси дороги в каждую сторону);
— почвенно-грунтовую характеристику; данные о кюветах и типе проезжей части.
При стандартном расположении элементов продольного профиля единицы измерения не проставляют, а также не помещают координатную сетку и шкалу высот.
Величины черных отметок, необходимые для нанесения на продольный профиль черной линии, характеризующей естественный рельеф местности, получают с большой степенью точности, прибегая к инструментальной съемке в условиях полевых изысканий.
Приближенно черные отметки можно получить и не выезжая на местность, а пользуясь топографической картой, на которой рельеф показан с помощью горизонталей, т. е. условных линий, все точки которых лежат на одной и той же высоте, а следовательно, имеют одинаковые отметки. Искомую черную отметку заданной точки получают путем интерполяции, ориентируясь на отметки ближайших к этой точке горизонталей (между которыми она находится).
Для иллюстрации этого положения приведен рис. 16, изображающий пространственную фигуру с двумя коническими вершинами и разделяющих их седлом и проекцию этой фигуры на горизонтальную плоскость с нанесенными точечным пунктиром горизонталями. Именно с этой проекции, как бы представляющей собой топографическую карту, взяты черные отметки, использованные при построении продольного профиля на рис. 14.
Наибольшую сложность при построении продольного профиля представляет нанесение красной линии.
Для дорог IV-V категорий эта задача несколько упрощается, так как при их проектировании разрешается придерживаться относительно большого продольного уклона (7-9%). Поэтому красная линия на продольном профиле дорог низкой стоимости строится обычно по принципу обертывающей, т. е. полностью или на большом протяжении как бы сливается с черной линией (трасса проходит «в нулевых условиях»).
Дороги I-II категорий характеризуются высокой интенсивностью движения. Поэтому наибольший продольный уклон, допускаемый
СЛАЙД 16
При нанесении красной линии по способу секущей неизбежно расхождение красных и черных отметок, а следовательно, появления насыпей и выемок.
В тех случаях, когда красные отметки больше, черных, полотно дороги имеет форму насыпи. В данном случае рабочая отметка представляет собой высоту насыпи (рис 17,а).
В тех случаях, когда красные отметки меньше черных, полотно дороги имеет форму выемки. В данном случае рабочая отметка представляет собой глубину выемки (рис. 17,6).
При проведении красной линии по способу секущей стремятся по возможности уравновесить объемы находящихся по соседству насыпей и выемок; это даст экономию на земляных работах, так как позволит использовать грунт из выемок (в зависимости от его качества) для отсыпки насыпей.
Если способ секущей полностью выдержать не удается, то земляное полотно лучше устраивать в форме насыпи, так как выемки в зимнее время во многих районах подвержены снежным заносам.
Рис. 18. План и продольный профиль дороги:
а) трасса дороги в том виде, как она выглядела бы на карте;
б) та же трасса схематически перенесенная на продольный профиль (так называемый «условный план» трассы)
Что такое обертывающий профиль
При строительстве внутриквартальных проездов, тротуаров, пешеходных дорожек и площадок должны соблюдаться требования главы СНиП «Автомобильные дороги». Правила настоящего раздела содержат особенности по строительству внутриквартальных проездов, тротуаров, пешеходных дорожек, площадок, наружных лестниц, пандусов, отмосток и бордюров. При строительстве пешеходных дорожек шириной более 2 м следует учитывать возможность проезда по ним транспортных средств с осевой нагрузкой до 8 т (поливомоечные автомобили, автомобили с раздвижными вышками и т. п.). Покрытия внутриквартальных проездов, тротуаров, пешеходных дорожек и площадок должны обеспечивать отвод поверхностных вод, не должны быть источниками грязи и пылить в сухую погоду.
Покрытие, уложенное и зимнее время, не должно подвергаться транспортным воздействиям весной в течение месяца после полного оттаивания покрытия, если бетон не подвергался искусственному подогреву до полного набора прочности.
Плотное прилегание плиток к основанию достигается осадкой их при укладке и погружении плитки в песок основания до 2 мм. Швы между плитками должны быть не более 15 мм, вертикальные смещения в швах между плитками должны быть не более 2 мм.
• При устройстве цементобетонных покрытий должны проверяться: плотность и ровность основания, правильность установки опалубки и устройства швов, толщина покрытия (путем взятия одного керна с площадки не более 2000 кв.м), режим ухода за бетоном, ровность покрытия и отсутствие на его поверхности пленок цементного молока.
• Бортовые камни следует устанавливать на грунтовом основании, уплотненном до плотности при коэффициенте не менее 0,98, или на бетонном основании с присыпкой грунтом с наружной стороны или укреплением бетоном. Борт должен повторять проектный профиль покрытия. Уступы в стыках бортовых камней в плане и профиле не допускаются. В местах пересечений внутриквартальных проездов и садовых дорожек следует устанавливать криволинейные бортовые камни. Устройство криволинейного борта радиусом 15 м и менее из прямолинейных камней не допускается. Швы между камнями должны быть не более 10 мм.
Раствор для заполнения швов должен приготовляться на портландцементе марки не ниже 400 и иметь подвижность, соответствующую 5-6 см погружения стандартного конуса.
В местах пересечения виутриквартальных проездов и пешеходных дорожек с тротуарами, подходами к площадкам и проезжей частью улиц бортовые камни должны заглубляться с устройством плавных примыканий для обеспечения проезда детских колясок, санок, а также въезда транспортных средств.
В местах, недоступных для работы механизмов, основание под отмостки допускается уплотнять вручную до исчезновения отпечатков от ударов трамбовки и прекращения подвижек уплотняемого материала.
Наружная кромка отмосток в пределах прямолинейных участков не должна иметь искривлений по горизонтали и вертикали более 10 мм. Бетон отмосток по морозостойкости должен отвечать требованиям, предъявляемым к дорожному бетону.
• Ступени наружных лестниц должны изготавливаться из бетона марки не ниже 300 и морозостойкостью не менее 150 и иметь не менее 1% в сторону вышележащей ступени, а также вдоль ступени.