Принципы трассирования горных дорог. Проектирование серпантин в горной местности

(Особенности проектирования дорог на участках проложения трассы по долинам горных рек, в предгорьях, на участках переходов от долинных трасс к перевальным участкам, в местах пересечения горных хребтов. Виды серпантин, их основные элементы.)

Горный рельеф характеризуется значительной разностью отметок на коротком протяжении, крутыми склонами гор, глубокими извилистыми долинами рек. Горные склоны бывают неустойчивыми, строительство дороги может нарушить их равновесие, вызвать обвалы и обрушения, активизировать оползни и осыпи. Необходимо предусматривать мероприятия для обеспечения устойчивости земляного полотна и безопасности движения. Значительный объем земляных работ при постройке дорог в горных районах выполняют в скальных грунтах, используя взрывные методы. Земляное полотно на крутых склонах на большом протяжении приходится строить с подпорными стенами.

В горах выбор трассы определяется главным образом расположением горных хребтов, которые являются водоразделами бассейнов рек. Переход дороги из одного бассейна в другой возможен только через понижения горных хребтов-седловины (перевалы). Для дорог в горной местности характерно проложение трассы вначале по долине горной реки, где сосредоточены населенные пункты, вверх к ее истокам, затем подъем по горным склонам к седловине и переход на перевальном участке в долину другой реки. Проектирование дорог на каждом участке имеет свои особенности.

Проложение дорог по долинам горных рек – с точки зрения принципов трассирования дорог можно выделить четыре типа горного рельефа:

-предгорья

-горные долины

-горные склоны

-водораздельные седловины (перевалы)/плато

Принципы трассирования дорог в предгорьях - не отличаются от дорог в холмистой местности.

Для дорог, проходящих по речным долинам характерно большое число кривых малых радиусов в плане, мостов на боковых притоках, косогорных участков. В узких стесненных долинах с очень крутыми склонами земполотно иногда приходится размещать очень близко к водотоку. Речной откос земполотна в таких случаях подвергается опасности подмыва и его приходится укреплять.

Направление трассы дороги при долинном ходе в плане определяется извилистостью склонов речной долины, впадающими в нее водотоками, неустойчивыми участками склонов, наличием скальных выступов («прижимов»), которые приходится огибать, прорезать глубокими выемками, короткими тоннелями или переносить дорогу на другой берег реки. Для современного строительства горных дорог с интенсивным движением характерно трассирование по дну долины и устройством коротких тоннелей.

Дорогу, проходящую вдоль долины, следует располагать выше максимального горизонта воды в реке на таком расстоянии, чтобы исключить возможность подмыва земляного полотна. С речной стороны откос земляного полотна подвергается опасности подмыва и его приходится надежно укреплять. В ряде случаев возможны спрямления русла рек.

Способы укрепления земполотна:

- устройство берегоукрепительных подпорных стенок

- каменная или бетонная облицовка откосов

- применение скользящих вниз по откосу бетонных блоков или плит, оседающих по мере подмыва

- укладка на откосах фигурных бетонных элементов, сцепляющихся друг с другом и опускающихся при подмыве

- применение бетонных тюфяков из связанных друг с другом блоков.

Для снижения скорости продольного течения воды вдоль дороги устраивают разного рода траверсы из бетона. На пересечении водотоков, впадающих в реку, вдоль которой прокладывается дорога, возможны следующие варианты трассирования:

- пересечение водотока вблизи от места его впадения в реку по конусу выноса. При этом устраивают многопролетные мосты с опорами глубокого заложения

- пересечение в пределах транзитной зоны водотока. При этом происходит удлинение трассы и необходимо строительство большого моста, однако удается получить трассу с достаточно большими радиусами кривых.

- глубокий заход в боковую долину. В этом случае снижение объема земработ достигается ценой увеличения пробега автомобилей и применением кривых малых радиусов.

- перенос трассы на другой берег. Такое решение, связанное с постройкой двух мостов, оправданно только при интенсивных селевых выносах на пересекаемой реке.

Переходные участки от долинных трасс к перевальным участкам – характеризуются большими продольными уклонами местности, превышающими допустимый на дороге. Для возможности проложения трассы приходится искусственно увеличивать ее длину, прокладывая трассу зигзагами с устройством в вершинах углов серпантины.

Для пересечения горного хребта выбирают перевалы с наименьшей высотой, расположенные наиболее близко к заданному направлению трассы. Трассирование дорог на перевальных участках ведут от перевала к долине.

Серпантина

Во многих случаях место для развития трассы на крутом косогоре очень ограничено и трассу приходится прокладывать зигзагами. Вписывание кривых внутри образующихся острых углов становится невозможным, т.к. длина кривой много меньше, чем сумма ее тангенсов, и поэтому продольный уклон на участке кривой значительно превышает допустимый. В таких случаях применяют кривые, описанные с внешней стороны угла поворота, называемые серпантинами.

Серпантины бывают двух основных видов:

-серпантины 1-го рода, у которых вспомогательные кривые расположены выпуклостями в разные стороны. Они могут быть симметричными (радиусы обратных кривых равны и длина прямых вставок одинакова, центр окружности основной кривой в вершине угла серпантины) и не симметричными (центр основной кривой вне биссектрисы, центр окружности может располагаться в любой из четырех четвертей прямоугольной системы координат).

-серпантины 2-го рода, у которых обратные кривые обращены в одну сторону. Они могут быть полные (центр основной кривой может занимать любое положение относительно вершины угла поворота) и полусерпантины (центр основной кривой расположен на линии, перпендикулярной к одной из сторон угла поворота).

Основные элементы серпантин:

-угол серпантины

-радиус основной кривой

-радиусы вспомогательных (обратных) кривых

-угол поворота обратных кривых

-прямая вставка

-тангенс обратной кривой

-горловина серпантины (расстояние

между вершинами обратных кривых

серпантины определяется условиями

размещения земполотна)

-центр окружности основной кривой

-основная кривая

-центральный угол

Серпантины:

а - первого рода; б - второго рода;

в - первого рода со смещенным центром основной кри­вой;

г - несимметричная первого рода

При проектировании серпантин внимание уделяют обеспечению устойчивости земляного полотна, нормальных условий движения автомобилей и наименьшего объема земляных работ. Очертания серпантины необходимо приспосабливать к рельефу местности. Геометрические элементы серпантины назначают в зависимости от принятой скорости и интенсивности движения.

 

29.Классификация улиц и дорог населенных пунктов. Элементы поперечных профилей улиц и их размещение. Организация водоотвода. (Основное назначение улиц и дорог городов и сельских поселений согласно принятой классификации. Элементы поперечного профиля улицы, варианты их размещения. Открытая, закрытая и смешанная система водоотвода, основные элементы.)

Вопросы проектирования новых и реконструкции существующих городских и сельских поселений регламентируются СНиП 2.07.01-89* «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений». Различают несколько систем планировки городов: радиальную, радиально-кольцевую, прямоугольную, смешанную. Уличную сеть города характеризуют общим протяжением и плотностью в километрах на 1км² площади города. Улицы и дороги городов классифицируются в зависимости от основного их назначения, перспективной интенсивности движения, положения в плане уличной сети и по отношению к вводам загородных дорог.

Категория дорог и улиц города	Основное назначение
Магистральные дороги -скоростного движения -регулируемого движения	Транспортная связь между районами города, выход на внешние дороги
Магистральные улицы: общегородского значения -непрерывного движения -регулируемого движения	Транспортная связь между жилыми районами и общественными центрами в городах, выходы на внешние дороги
районного значения -транспортно-пешеходные -пешеходно-транспортные	Транспортная и пешеходная связь между жилыми районами
Улицы и дороги местного значения: -улицы в жилой застройке -парковые дороги -проезды -велосипедные дорожки	Транспортная и пешеходная связь на территории жилых районов, парков, внутри районов
Поселковая дорога	Связь сельского поселения с внешними дорогами
Главная улица	Связь жилых территорий с общественным центром
Улица в жилой застройке	Связь внутри жилых территорий
Хозяйственный проезд (скотопрогон)	Прогон личного скота и проезд к приусадебным участкам

Проектирование поперечных профилей городских дорог производится в соответствии с размерами их элементов, с учетом рельефа местности.

Элементы поперечного профиля улицы и их размещение:

Проезжая часть проектируется общей для всех видов транспорта, либо раздельной для определенных видов транспорта. Кроме того, она может быть разделена для транспорта, движущегося в разных направлениях.

Ширину тротуаров назначают в зависимости от размеров пешеходного движения кратной 0,75м. При размещении на тротуарах опор освещения и опор контактной сети трамвая или троллейбуса ширину тротуара увеличивают на 0,5-1,0м.

Велосипедные дорожки проектируются на улицах, ведущих к паркам, стадионам, площадям. Желательно отделять велосипедную дорожку от проезжей части полосой газона. Допускается устраивать велосипедные дорожки по краю проезжей части улиц с выделением их маркировкой двойной линией.

Ширину полос зеленых насаждений в плане принимают с учетом категорий улиц, характера застройки и снижения влияния шума. Размещение зеленых насаждений на перекрестках улиц должно обеспечивать видимость и удобство движения.

Разделение между собой отдельных проезжих частей городских дорог осуществляется с помощью разделительных полос, используемых для:

- посадки зеленых насаждений

- установки опор наружного освещения и опор контактной сети электрического транспорта

- размещения инженерных подземных сетей

Разделительные полосы могут быть приподняты или выполнены в одном уровне с помощью нанесения горизонтальной разметки.

Трамвайное полотно может быть расположено:

-посередине улицы

-со смещением к одной стороне улицы

-по двум сторонам бульвара (с каждой стороны по одной колее)

Трамвайное полотно можно устраивать в одном уровне с проезжей частью и на самостоятельном полотне.

Инженерные подземные сети состоят из трубопроводов, кабелей и коллекторов. Их следует размещать под тротуарами или разделительными полосами. Подземные коммуникации можно укладывать:

- раздельно, выделяя каждому их виду отдельную траншею

- совмещенно, когда в одной траншеи укладывают несколько видов трубопроводов

- в коллекторах, в которых размещаются все подземные коммуникации.

Мероприятия по отводу поверхностных вод (дождевых, талых, от поливки и мойки улиц) являются обязательной и неотъемлемой частью проекта городских улиц. Водоотвод с городских внутриквартальных территорий, улиц, дорог и площадей обеспечивается соответствующей вертикальной планировкой их поверхности со сбросом воды в специальную водоотводящую систему. Система водоотвода может быть открытая, закрытая и смешанная.

Открытая система водоотвода состоит из открытых лотков боковых кюветов, как правило, трапецеидального сечения с шириной по дну 0,4м. Минимальный продольный уклон назначают 5%₀

Закрытая система водоотвода включает:

- водоприемные колодцы из сборного ж/бетона с металлической решеткой, устанавливаемой в пониженных местах;

- смотровые водосточные колодцы, которые устраивают на всех пересечениях трассы водостоков, в местах изменения уклонов, изменения диаметров труб.

Трубы изготавливают из бетона и ж/бетона. Иногда применяют чугунные, асбоцементные или керамические трубы; специальные устройства – очистные сооружения, камеры слияния и пересечения.

Смешанная система водоотвода, включающая элементы открытой и закрытой сети.

Проектирование закрытой водосточной сети для каждой улицы, площади, квартала ведется на основании ранее разработанной генеральной схемы водостоков города, являющейся составной частью генплана развития города. В генеральной схеме определяются границы бассейнов стока, намечаются трассы главных коллекторов (диаметром более 1м), начальные точки водостоков, начертание сети в плане.

 

 

Проектирование городских улиц в плане и продольном профиле. Вертикальная планировка. Организация водоотвода.

Проектирование городских улиц и дорог в плане состоит в разбивке трассы, нанесении красных линий, размещении на плане всех элементов и дорог, и различных инженерных сооружений. На планах улиц должны быть показаны:

- красные линии с опорными отметками;

- фасадные линии застройки с контурами зданий (с указанием типов зданий);

- осевые линии п.ч.;

- элементы кривых;

- линии бортового камня;

- пикетные точки с указанием номера пк;

- решетки дождеприемных колодцев.

Основным элементом плана улицы является п.ч., ось которой совпадает с осью улицы. При составлении проекта планировки района города стремятся придать улицам прямолинейное направление, но это не всегда возможно. Большие продольные уклоны, существующая застройка, водные преграды заставляют прокладывать дороги по ломаным линиям, в которые вписывают горизонтальные кривые.

Наименьший радиус кривых в плане:

-для магистральных дорог скоростного движения – 600м. и регулируемого – 400м;

-для магистральных улиц общегородского значения нерегулируемого движения – 500м. и регулир. – 400м.

Расстояние от края проезжей части улиц до линии застройки следует принимать не более 25 м. При невозможности обеспечения указанного расстояния следует предусматривать на расстоянии не ближе 5 м от линии застройки полосу шириной 6 м, пригодную для проезда по ней пожарных машин.

П.ч. тупиковых улиц должны заканчиваться поворотными площадками размером в плане 20x20м. Радиусы закруглений п.ч. улиц по кромке тротуаров и разделительных полос следует принимать от 5 до 12м.

В направлении движения д/б обеспечена видимость поверхности п.ч. улиц и встречного автомобиля. Остановочные пункты общественного транспорта располагают на расстоянии 300-600м. друг от друга; в целях безопасности их следует располагать за перекрестком на расстоянии 15-20м. Они могут устраиваться по типу:

1) открытый карман 2) закрытый карман 3) без кармана

Перекрестки проектируются под прямым или косым углами. Для повышения пропускной способности устраивают расширение п.ч. перед перекрестками с выделением дополнительных полос.

При наличии на перекрестке достаточной площади левоповоротное движение проектируют без пересечения основного потока с помощью левоповоротно-направленных островков.

На перекрестках проектируют кольцевое движение вокруг центрального островка.

Пересечение городских улиц с ж/д по согласованию с министерством путей и сообщений проектируется в одном уровне. Обеспечение видимости переезда для водителя автомобиля не меньше 400м., а для машиниста поезда не меньше, чем 1000м.

Переезды оборудуются шлагбаумами, световой и звуковой сигнализацией, соответствующими дорожными знаками и освещением.

При проектировании продольного профиля:

1) проектные линии должны проходить с уклоном 7-20 %о; 2) при возможности сохранения существующих уклонов проектирование должно вестись в нулях с мин. объемами земляных работ; 3)при необходимости выполнения больших объемов земляных работ проектные линии должны секущими, чередующие срезку и подсыпку грунта с нулевым балансом земляных масс (объем насыпи = объему выемки); 4) смягчение углов перелома продольного профиля осуществляется вписыванием вертикальных кривых.

Вертикальная планировка (в.п.). Задача в.п. города заключается в придании будущей поверхности улицы и прилегающей к ней территории уклона, который будет обеспечивать отвод дождевых и талых вод по открытым лоткам в закрытую водосточную сеть. Исходным графическим материалом является схема вертикальной планировки улицы и прилегающему к ней участку территории, ситуационный план с трассой дороги, отметками, красными линиями проектными отметками, продольным и поперечным профилями, материалы гидрогеологическими изысканиями. Схема в.п. состоит из плана М 1:5000, на котором нанесена уличная сеть и прилегающая к ней территория.

Пример вертикальной планировки участка проезжей части улицы приведён на рис. 2. На плане показаны переломные точки продольного профиля и их отметки дробью: в числителе – проектная отметка, в знаменателе – отметка существующего рельефа, разность между этими отметками называется рабочей отметкой (со знаком «+» – насыпь, со знаком «–» – выемка). Расстояния между переломными точками показывают дробью со стрелкой в направлении уклона: в числителе – значения уклона (‰), в знаменателе – расстояние (м).

Проект в.п. можно разрабатывать методами профилей или проектных горизонталей.

Продольный профиль улиц и дорог проектируется по осям п.ч., поперечный профиль проектируется в сечениях перпендикулярных к оси улицы на расстоянии 20м. друг от друга. Система продольных и поперечных профилей дает возможность организовать рельеф местности в соответствии с проектными решениями. При проектировании улиц следует стремиться к тому, чтобы п.ч. была размещена с незначительным понижением по отношению к прилегающим территориям, чтобы обеспечить возможность стока поверхностных вод в лотки п.ч. и к водоотводным сооружениям на улицах. Наибольший продольный уклон улиц и дорог принимается для:

1) магистральных дорог 30-50‰;

2) магистральных улиц 40-60‰;

3) улиц и дорог местного значения 60-80‰.

Продольный уклон тротуаров не должен превышать 60‰.

Наглядное изображение проектной поверхности улицы получают при проектировании в.п. по методу проектных горизонталей. На плане улицы в М 1:500 наносят проектные горизонтали, которые показывают высотное положение п.ч., газонов, тротуаров, и др. элементов улицы. При таком совмещении плановой вертикальной планировки получают на одном чертеже полное изображение проекта улицы в плане, в продольном, и поперечном направлениях. Это позволяет оценить организацию отвода воды.

Горизонтали на п.ч. условно наносят прямыми линиями. Проектные горизонтали проводят через 10-20-50см. (зависит от масштаба)