лл. Автомобильные дороги весьма капиталоемкие и в то же время одни из наиболее рентабельных инженерных сооружений
 Скачать 1.1 Mb.
|
|
Водоотводные сооружения Для предохранения от переувлажнения и размыва земляного полотна поверхностными водами во время снеготаяния, ливней и дождей предусматривают систему поверхностного водоотвода, в которую включают планировку территории, устройство кюветов, лотков, быстротоков, испарительных бассейнов, поглощающих колодцев и т.д. Боковые кюветы устраивают вдоль невысоких насыпей высотой до 1,5 м в условиях равнинной местности и до 2 м в условиях пересеченной местности, а также в выемках. Они обеспечивают минимально необходимое возвышение поверхности покрытия над уровнем поверхностных вод и предназначены для осушения земляного полотна и быстрого отвода воды в пониженные места рельефа или к водопропускным трубам. Дно кюветов должно иметь продольный уклон не менее 5 ‰ и в исключительных случаях - не менее 3 ‰. Боковые кюветы проектируют треугольного или трапецеидального очертания с двух сторон земляного полотна на местности с поперечным уклоном менее 20 ‰, в противном случае - односторонние с верховой стороны земляного полотна автодороги. Воду из боковых кюветов сбрасывают в пониженные места через каждые 500 м с помощью водоотводных канав. Запрещается пропускать воду через выемку из кюветов вышележащего участка насыпи. При водонепроницаемых связных грунтах и неудовлетворительных условиях поверхностного стока боковым кюветам придают форму трапецеидального сечения с шириной дна кювета 0,4 м, заложением внешнего откоса кювета – 1 : 1,5 и внутренним откосом соответствующим заложению откоса насыпи – 1 : 4 или 1 : 3. Если земляное полотно устраивают на 1 типе местности по условиям увлажнения с быстрым стоком поверхностных вод и грунтовые воды расположены глубоко, то боковые кюветы проектируют треугольного сечения. При водопроницаемых песчаных, крупнообломочных и гравелистых грунтах,обеспечивающих быстрое впитывание воды в любое время года, боковые кюветы не устраивают. Глубину кюветов назначают из условия пропуска расчетного расхода воды, притекающей к земляному полотну во время снеготаяния и ливней. За расчетный расход принимают большее из найденных значений максимального расходаливневого стока италых вод с вероятностью превышения для дорог I и II категорий 2 %, III категории – 3 %, IV и V категорий – 4 %. Ориентировочно глубину кюветов принимают 0,4 – 1,5 м в насыпи и 1,2 – 1,5 м от бровки в выемке. Дно кювета проектируют с продольным уклоном не менее 5 ‰, чтобы не происходило заиливания и застоя воды. Наибольший продольный уклон водоотводных устройств назначают в зависимости от вида грунта, типа укрепления откосов и дна канавы с учетом допускаемой по размыву скорости течения. Неразмывающая скорость потока воды составляет для песка v ≈ 0,2 – 0,3 м/с, для связных грунтов и укрепления засевом трав v ≈ 1 – 1,5 м/с, для щебня М600 фр. 20 – 40 мм v ≈ 2 – 4 м/с, для сборного, монолитного бетона v ≈ 5 – 9 м/с. Ориентировочно при укреплении откосов и дна кюветов с целью предохранения их от эрозии используют засев трав по растительному слою грунта и геотекстильные материалы при продольном уклоне дна кюветов 10 ‰ - 20 ‰; щебень или грунт, обработанный битумом, при 20 ‰ - 30 ‰, цементобетон или асфальтобетон по щебеночному слою при 30 ‰ - 50 ‰. Минимальные уклоны соответствуют несвязным грунтам, максимальные - связным грунтам. Толщину слоя щебня или грунта, обработанного битумом, принимают 10 - 15 см. При продольных уклонах кюветов более 50 ‰ устраивают быстротоки, перепады с водобойными колодцами. Геологические выработки Согласно СНиП 11.02 и СП 11-105 при инженерных изысканиях по трассе автомобильной дороги закладывают геологические выработки (шурфы) глубиной до 2 м через 100 - 500 м в зависимости от вида, состояния грунта и предполагаемой высоты насыпи. На участке, где предполагают устройство выемки, производят бурение скважин через 50 - 300 м глубиной 8 – 15 м или на 1 - 3 м ниже проектной отметки дна выемки. Минимальные расстояния принимают в сложных условиях, а максимальные - в простых инженерно-геологических условиях. При пересечении железных и автомобильных дорог в двух уровнях закладывают скважины глубиной 15 – 30 м в местах устройства проектируемых опор ниже глубины погружения на 2 - 10 м в зависимости от вида и состояния грунта. При устройстве водопропускных труб и подземных инженерных коммуникаций скважины бурят глубиной 8 м в точке пересечения. В местах перехода через водотоки в русле и по берегам рек закладывают скважины 3 – 9 шт. глубиной более 15 м в зависимости от сложности инженерно-геологических условийи длины моста (25 – 200 м). Шурфы прямоугольной формы копают вручную размерами: ширина 1 м, длина 1,5 м и глубина до 2 м в количестве от 2 до 5 шт. на 1 км. Бурение скважин диаметром до 35 см и глубиной до 30 м осуществляют буровыми установками или самоходными буровыми машинами пневмо- или гидроударного действия. Устройство геологических выработок выполняют с целью: · определения условий, мощности залегания грунтов; · установления положения уровня грунтовых вод; · отбора образцов грунта для определения их состояния и свойств. Все горные выработки после окончания работ должны быть ликвидированы: шурфы - обратной засыпкой грунтов с трамбованием, скважины и шпуры - тампонажем глиной или цементно-песчаным раствором с целью исключения загрязнения природной среды и активизации геологических процессов. Условные графические обозначения консистенции и степени влажности грунтов, применяемые на инженерно-геологических разрезах, приведеныпо ГОСТ 21.302-96 в табл. 24. Таблица 24 Графические обозначения влажности грунтов
Классификацию и группу грунта по трудности разработки определяют по ГЭСН-2001. Сб. 1. Земляные работы или по приложению (табл. П4) и отображают на геологическом разрезе. При изысканиях автомобильных дорог применяют георадарные технологии, которые позволяют установить грунтово-гидрогеологические условия местности: геологический разрез, положение уровня грунтовых вод; глубину водоемов или рек в местах будущих мостовых переходов; место размещения и размеры инженерных коммуникаций; запасы полезных ископаемых и песков в карьерах и т.д. Метод обертывающей и секущей линии Проектную линию продольного профиля представляют сопряженными между собой вертикальными кривыми и прямыми в точках с одинаковыми продольнымиуклонами. На участках равнинной местностис плавными формами рельефа и продольными уклонами земли меньше предельно-допустимых норм проектную линию в продольном профиле прокладывают, следуя очертанию земли, по "обертывающей" с невысокими насыпями. Основное требование при проектировании продольного профиля - обеспечить минимальные объемы земляных работ. Обертывающая проектная линия, проходящая параллельно поверхности земли, не рациональна, так как часто приводит к получению участков с недостаточной видимостью или неприятной для взгляда волнистой поверхностью. Частые переломы продольного профиля на длинных прямых в плане создают при обертывающем проектировании проектной линии не спокойную волнистую поверхность проезжей части На участках с пересеченным рельефом местности проектную линию проектируют по "секущей" с устройством чередующихся насыпей и выемок и обеспечивая баланс объемов земляных работ. Но длинные участки с постоянными продольными уклонами, не рациональны при пересеченном рельефе, поскольку их устройство связано с необходимостью строительства высоких насыпей и глубоких выемок. Для обеспечения водоотвода проектную линию в выемке наносят с уклоном не менее 5 ‰, проектирование горизонтальных участков в выемках не допускается. Не следует проектировать выемки глубиной менее 1 м большой протяженности, такие выемки обычно снегозаносимые. При нанесении"секущей" проектной линии избегают устройства "мокрых" выемок при близком расположении уровня грунтовых вод, чтобы избежать в дальнейшем сползания откосов, образования наледей и устройства дорогостоящих дренажей. Элементы продольного профиля Переломы проектной линии продольного профиля при алгебраической разности уклона более 5 ‰ на дорогах I, II категорий, более 10 ‰ на дорогах III категории, более 20 ‰ на дорогах IV и V категорий сопрягают вертикальными кривыми. При назначении элементов продольного профиля в качестве основных параметров принимают: · продольные уклоны - менее 30 ‰; · радиусы кривых в продольном профиле: - выпуклых - более 70 000 м; - вогнутых - более 8 000; · длины вертикальных кривых в продольном профиле: - выпуклых - более 300 м; - вогнутых - более 100 м. В продольном профиле минимально-допустимые значения радиусов вертикальных кривых и наибольшие продольные уклоны принимать согласно СП 34.13330 (табл.5). Следует избегать использования предельно допустимых норм наэлементы продольного профиля. Необходимо всегда стремиться применять максимально возможные по местным условиям радиусы вертикальных кривых, минимальные продольные уклоны. Чем меньше разность смежных уклонов, тем большими должны быть радиусы вертикальных кривых. Для дорог I и II категорий не допускают сочетание продольных уклонов, кривых в плане и продольном профиле с такими величинами, при которых создается впечатление провалов. Количество переломов в плане и продольном профиле должно быть одинаковым. Трассу предусматривают в виде плавной линии в пространстве. Наибольшую плавность трассы обеспечивают при совпадении вертикальных и горизонтальных кривых, т.е. кривые в плане и продольном профиле совмещают. Длина кривой в плане должна превышать длину вертикальной кривой в продольном профиле на 100 - 150 м, а смещение вершин кривых должно быть не более 0,25 длины вертикальной кривой. Избегают сопряжения концов кривых в плане с началом вертикальных кривых в продольном профиле. Расстояние между ними должно быть не менее 150 м. Радиус вертикальной выпуклой кривой должен превышать радиус кривой в плане не менее чем в 8 раз, а радиус вертикальной вогнутой кривой – в 6 раз. Если кривая в плане расположена в конце спуска длиной свыше 500 м и с уклоном более 30 ‰, радиус ее должен быть увеличен не менее чем в 1,5 раза по сравнению с допустимой, с совмещением кривой в плане и вертикальной вогнутой кривой в продольном профиле в конце спуска. Наибольшая плавность в продольном профиле достигается при проектировании его из вертикальных вогнутых и выпуклых кривых, непосредственно сопрягающихся друг с другом без промежуточных прямых вставок. Не допускают длинные прямые вставки в продольном профиле. Предельные длины их приведены в табл. 25. Для обеспечения на дороге видимости на большом расстоянии следует избегать сочетания элементов трассы и продольного профиля, в результате которых для водителя остается неопределенным дальнейшее направление дороги. К недостаткам проектирования относят: - короткие вогнутые участки в продольном профиле на прямых и кривых в плане большого радиуса, которые создают впечатление карманов или просадок; - резкие снижения продольного уклона на подъемах, при которых нарушается видимость проезжей части на большом расстоянии; - крутые выпуклые участки, как бы упирающиеся в небо, на вершинах выпуклых кривых малого радиуса или на путепроводах при пересечении дорог в разных уровнях. Таблица 25 Допустимые прямые вставки в продольном профиле
Проектная линия методом тангенсов Существует два метода нанесения проектной линии продольного профиля: метод тангенсов и графоаналитический метод по шаблонам. На продольный профиль линии земли по оси дороги наносят контрольные точки. Намечают ломаную линию, придерживаясь руководящей рабочей отметки и ориентируясь на допускаемые значения уклонов прямых, радиусов кривых. Проектная линия должна пройти не ниже контрольных точек. Продольный уклон i проектной линии вычисляют с точностью 0,001 по формуле i = H1 – H2 , L где H1, H2 – проектная отметка начала и конца проектной линии, м; L - расстояние между началом и концом проектной линии, м. Проектные отметки пикетажных и промежуточных точек проектной линии Hi с точностью 0,01 производить по формуле Hi = H1 +h = H1 + i ℓ, где h – превышение, м; ℓ - расстояние от пикета или промежуточной точки до начала проектной линии, м. Переломы проектной линии продольного профиля сопрягают вертикальными кривыми. Элементы вертикальных кривых: Т - тангес, К - кривая, Б - биссектриса определяют по таблицам для разбивки кривых на автомобильных дорогах Н.А. Митина [31] в зависимости от разницы уклонов смежных проектных линий (i1 – i2). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
