Коммунальные и энергетические сети при обустройстве территорий населенных мест

Таблица 5

Ширина проезжей части  земляного полотна

Показатель	Категория дорог
	1-а	1-б	2	3	4	5
1	2	3	4	5	6	7
Число полос движения	4; 6; 8	4; 6; 8	2	2	2	1
Ширина полосы движения, м	3,75	3,75	3,75	3,5	3	-
Ширина проезжей части, м	2*7,5 2*11,25 2*15	2*7,5 2*15	7,5	7,0	6	4,5
Ширина обочин, м	3,75	3,75	3,75	2,5	2	1,75
Наименьшая ширина укрепленной  полосы обочины, м	0,75	0,75	0,75	0,5	0,5	-
Наименьшая ширина разделительной полосы между разделительными направлениями движения, м	6	5	-	-	-	-
Наименьшая ширина укрепленной  полосы между разделительной полосе, м	1	1	-	-	-	-
Ширина земляного полотна, м	28,5; 36 43,5	27,5; 35	15	12	10	8

 

   Прямолинейные участки дороги на поворотах сопрягают кривыми, которые проектируют для переезда транспортных средств с одного прямолинейного участка на другой. Элементами круговой кривой являются следующие параметры: угол поворота трассы - , радиус кривой - , тангенс - , длина кривой - , биссектриса - , домер - , которые рассчитывают по формулам:

                                                                                             (6)

    

   Радиусы круговых кривых назначают в соответствии с категорией дороги (табл.6).

Таблица 6

Технические нормативы  дорог

Виды дорог	Элементы плана			Уклоны
	Максим. углы поворота, град	Миним. радиусы круговых кривых, м	Переход-ные кривые	Руководя-щие, %	Предель-ные, %
1	2	3	4	5	6
Автомо-бильные   Желез-ные	Не регламенти-рован 250	600, 400, 250, 12, 5,60 (соот. для I-V категории)	При R 1500м   При R 3000м	30     25	40-90 (I-V категории)   40

 

   Трассу дороги следует проектировать как плавную линию в пространстве со взаимной увязкой элементов плана, продольного и поперечного профилей.

При движении на криволинейных  участках возникает центробежная сила, для уравновешивания действия которой  создают переходные кривые, возвышения наружного рельса по отношению к внутреннему (на железных дорогах) или виражи (т.е. односкатный поперечный профиль с наклоном к центру кривой) на автодорогах (рис.6).

  

Рис. 6. Схема виража автодороги: 1- уширение на кривых: 2- круговая кривая, вираж с односкатным профилем; 3- отгон виража, переходная кривая; 4- прямая с двускатным профилем; R - радиус круговой кривой; - радиус переходной кривой; - центральный угол круговой кривой; - центральный уголпереходной кривой

 

   Длину переходной кривой рассчитывают в сложной зависимости от радиуса круговой кривой , скоростей движения массы транспортного средства и его удельного веса . Величину устанавливают из условия, что центробежное ускорение должно возрастать от 0 до

                                                                                                                                    (7)

                                                                

                                                               (8)

Центробежную силу , находим по формуле:

                                                  

                                                        (9)

где - масса транспорта (автомобиля) с грузом;

 - ускорение свободного падения.

   При заданной расчетной скорости движения и принятого уклона составляющей формулы является постоянная величина переходной кривой С:

                                                 

                                                      (10)

где - база транспортных механизмов;

 - угловая скорость движения транспорта.

   По значениям и определяют радиус переходной кривой :

                                                         

                                                     (11)

который измеряется от R до .

   От параметров зависит возвышение наружного рельса над внутренним:

                                          

                                           (12)

где - коэффициент, учитывающий смещение центра тяжести в наружную сторону.

   На кривой автомобиль занимает более широкую полосу. Поэтому на кривых малых радиусов делают уширение проезжей части. Величину уширения находят графическими методами.

   Поперечные профили по дорогам уменьшаются от двускатных (по прямым участкам) до односкатных (по основной круговой кривой) с уширением.

   В горных условиях для сопряжения линий с большим перепадом высот принимают сложные кривые — серпантины, позволяющие изменить поворот дороги до 180^О.

   Продольный профиль - один из основных технических документов проекта дороги. Он представляет собой графическое изображение сечения дороги по ее оси вертикальной плоскостью. Продольные профили составляются на стадиях изысканий при трассировании по картам и при полевом трассировании (рис.7). По результатам трассирования составляют профили земной поверхности по осям дороги, кюветам, и бровкам земляного полотна с изображением плана трассы и расчетом параметров прямых и кривых. Профиль дополняется данными о системе поверхностного водоотвода, искусственных сооружений (мосты, туннели, путепроводы, трубы), съездах и переездах. Затем рассчитывается и наносится на профиль проектная (красная) линия полотна по ее бровке и оси так, чтобы выполнялись технические нормативы дорог (продольные уклоны прямолинейных участков, элементы вертикальных кривых), ее систем (в том числе искусственных сооружений) и экономические условия по различным критериям (минимума строительных и приведенных затрат, эффективности их окупаемости и т.д.).

   При проектировании продольных уклонов железных дорог требования к уклонам разнообразны, и все уклоны можно объединить в две группы: 1 - ограничивающие уклоны, определяющие наиболее допустимую крутизну продольного профиля, 2 - к первой группе относятся: руководящий уклон , уклон кратной тяги и инерционный уклон - уклона проектирования (зависимые от расхода энергии движущегося состава): вредный , безвредный , средний (спрямленный) уклон , а также эквивалентный и приведенный уклоны.

   Руководящий уклон  - наибольший уклон неограниченной протяженности, обеспечивающий движение транспорта с выполнением необходимых технических условий и нормативов. Уравновешенный уклон - наибольший уклон негрузового состава, соответствующей характеристикам грузового. Уклоны кратной тяги - предельные уклоны, преодолеваемые работой силы тяги нескольких локомотивов. Инерционные уклоны (круче руководящего) - это уклоны, преодолеваемые за счет инерции движения транспорта.

   Вредные уклоны создаются  на крутых спусках, на которых применяется торможение, из-за чего безвозвратно теряется часть энергии, увеличиваются износы подвижного состава и пути. Если такого торможения нет, то уклоны - безвредные. Средний уклон - уклон выравнивающей (спрямленной) линии, рассчитанный по отметкам (черным) рельефа земли. Эквивалентный уклон определяет дополнительное сопротивление от движения по кривой, выраженное в поправках к уклону . Приведенным (фиктивным) уклоном называется алгебраическая сумма действительного и среднего уклонов профиля и уклона :

                                                                                                            

   Элементы продольного профиля (прямые и кривые) подбирают так, чтобы выполнялись технические условия (уклоны), размеры прямых участков должны быть не меньше расчетной длины состава поезда (для дорог I, II категории) или 0,5 (для III, IV). Для автомобильных дорог эти элементы подбираются в соответствии с параметрами видимости поверхности дорог (от 45 до 300 м в зависимости от категории дороги) и встречного автомобиля (от 90 до 450 м).

   Проектируют дорогу, как правило, одновременно в плане, продольном и поперечном профилях, проводя взаимную увязку их элементов и всей системы объектов дороги (в том числе искусственных сооружений и инфраструктуры). После определения параметров и проектных отметок крупных искусственных сооружений (туннели, мосты) рассчитывают в соответствии с техническими нормативами параметры прямолинейных участков :

                                             

                                                  (13)

 

где - средняя отметка для заданного прямолинейного участка;

 - абсциссы отметок этого участка и их средняя величина;

- заданный или минимизируемый  уклон проектного прямолинейного участка.

   В последнем случае выполняется условие минимизации объемов выемок и насыпей земляных масс:

                                                      

                                                 (14)

   Установленные проектные прямые линии сопрягают вертикальными кривыми для обеспечения плавности движения в вогнутых и выпуклых участках. В зависимости от скорости движения и категории дорог принимают следующие радиусы вертикальных кривых: для автодорог 600 30000 м (по выпуклым участкам) и 600 8000 м (по вогнутым), для железных дорог соответственно 12500 25000 м. Радиусы принимаются в соответствии со СНиП. Остальные элементы вертикальных кривых вычисляют по формулам:

                       

                         (15)

 

где - алгебраическая разность смежных уклонов, длина сопрягаемой кривой

                                        

                                       (16)

 

   Разность отметок  по точкам сопрягаемой кривой находим из условия:

                                                  

                                             (17)

 

где - расстояние от начала кривой до искомой точки.

   Поскольку

 

2.2. Дорожные  водопропускные сооружения

 

   При пересечении дорогой рек, ручьев, балок, оврагов в полотне дороги создают специальные водопропускные сооружения (мосты, путепроводы, трубы, эстакады), которые проектируют в соответствии с требованиями СНиП. Мосты строят при пересечении водотоков с большими (более 8 м ³ /с) расходами воды так, чтобы обеспечить условия судоходства, лесосплава и пропуска паводков. Иногда для пропуска судов строят мосты с разводным пролетом.

   При пропуске расходов воды до 8 м под полотном дороги устраивают водопропускные трубы (железобетонные, каменные и металлические). диаметры труб рассчитывают в зависимости от расхода воды и режима работы труб (безнапорным, напорным). При безнапорном режиме труба работает неполным сечением в соответствии с условием: