Основные элементы автомобильных дорог

Содержательный модуль 3

Основные элементы автомобильных дорог

План:

1. Характеристики транспортных потоков на дорогах.

2. Классификация автомобильных дорог.

3. План, продольный и поперечный профили, геометрические элементы дорог, земляное полотно.

4. Искусственные сооружения, условия их использования.

1. Характеристики транспортных потоков на дорогах

Транспортно - эксплуатационные характеристики автомобильных дорог – это совокупность параметров, которые определяют технический уровень дороги и ее эксплуатационные возможности.

Рекомендуемые материалы

Основными характеристиками являются [4-5]:

1) интенсивность; 2) плотность; 3) пропускная способность; 4) ровность и шероховатость дорожного покрытия; 5) прочность дорожной одежды; 6) себестоимость перевозок.

Интенсивность – это количество транспортных средств, которые проезжают через определенное сечение дороги в обоих направлениях за единицу времени (сутки, час, год).

Интенсивность бывает: средняя; годовая; фактическая; приведенная и расчетная.

Пропускная способность дороги – это количество автомобилей, которые могут проехать через данное сечение дороги за единицу времени.

Скорость транспортного потока – это средняя техническая скорость автомобилей, из которых состоит транспортный поток.

Плотность движения – это количество автомобилей, которое приходится на единицу длины дороги.

Плотность и скорость движения зависят от типа дорожной одежды, состояния покрытия, от геометрических элементов дороги.

Состояние покрытия проезжей части характеризуется его ровностью и шероховатостью. Ровность и шероховатость являются важными факторами безопасности дорожного движения.

Грузонапряженность – это общая масса грузов, которые перевозятся по данному участку дороги в обоих направлениях за единицу времени.

2. Классификация автомобильных дорог

Автомобильные дороги общего пользования по закону Украины «Об автомобильных дорогах» разделяются следующим образом [8] (рис. 3.1).

Рисунок 3.1 – Классификация автомобильных дорог

общего пользования

Магистральные – автомобильные дороги совмещены с международными транспортными коридорами и международными автомагистралями категории «Е».

Региональные – автомобильные дороги, которые соединяют столицу с административными центрами области и городами государственного подчинения.

Территориальные – автомобильные дороги, которые соединяют административные центры областей и районов между собой.

Районные – автомобильные дороги, которые соединяют административные центры районов с населенными пунктами в пределах района и населённые пункты между собой.

Техническая классификация автомобильных дорог по категориям в зависимости от расчетной среднегодовой суточной перспективной интенсивности движения включает пять категорий.

При определении категории дороги необходимо принимать перспективный период 20 лет, начиная с года утверждения разработки проекта.

Расчетную скорость движения при проектировании автомобильных дорог следует принимать на основе определенной категории и конкретных условий прокладки, в зависимости от рельефа местности [8].

3. План, продольный и поперечный профили, геометрические элементы дорог, земляное полотно

Трассу автомобильной дорогу следует прокладывать по кратчайшему направлению с учетом элементов рельефа и ситуации местности.

Трассой называют положение геометрической оси дороги на местности. Трасса определяется двумя проекциями: горизонтальной проекцией в плане и вертикальной – в продольном профиле [9].

Графическое отображение проекции трассы на горизонтальной плоскости, выполненное в уменьшенном масштабе – называется планом трассы. Его выполняют на топографической карте с существующей ситуацией местности.

Развернутое продольное сечение дороги вертикальной плоскостью называется продольным профилем. Продольный профиль характеризует крутизну отдельных участков дороги, которая измеряется  продольным уклоном. Продольный уклон является одной из важнейших характеристик качества автомобильных дорог.

Естественные уклоны местности иногда превышают допустимые показатели, поэтому  в таких случаях следует часть грунта срезать на подъемах и подсыпать в пониженных местах (насыпь и выемка).

Основные элементы продольного профиля – уклоны, радиусы вогнутых и выпуклых вертикальных кривых назначаются в зависимости от категории дороги.

Поперечным профилем называется изображение в уменьшенном масштабе сечение дороги вертикальной плоскостью, которая перпендикулярна к оси дороги.

Поперечный профиль включает следующие элементы (рис. 3.2).

Рисунок 3.2 – Схема поперечного профиля автомобильной дороги: 1 – откос земляного полотна; 2 – укрепление откоса земляного полотна засевом трав; 3 – обочина; 4 – кромка проезжей части; 5 – основа насыпи; 6 - проезжая часть; 7 – ось поперечного профиля; 8 – слои дорожной одежды; 9 – тело насыпи; 10 - укрепленная полоса обочины; 11 – бровка земляного полотна; 12 – заложение откоса; 13 – кювет [9]

Проезжая часть – основной элемент дороги, предназначенный для непосредственного движения транспортных средств. В зависимости от интенсивности движения транспортных средств проезжая часть может быть  1- 2- 3- или много полосной.

На дорогах І категории для безопасности движения устраивают разделительную полосу.

Сбоку от проезжей части расположены обочины. Их используют для временных остановок автомобилей, а также для размещения дорожно - строительных материалов при ремонтах.

Вдоль проезжей части на обочине устраивают укрепительные краевые полосы, которые повышают прочность кромки дорожной одежды.

Для расположения проезжей части на необходимом уровне от поверхности земли сооружают земляное полотно, которое прокладывают в  насыпи, выемке или полунасыпи-полувыемке.

Откос земляного полотна предназначен для обеспечения его устойчивости.

Бровка земляного полотна – это линия пересечения плоскости обочины с плоскостью откоса.

Крутизна откоса назначается в зависимости от повышения бровки конструкции земляного полотна, вида грунта.

Кюветы предназначены для отведения воды от земляного полотна и являются резервами, из которых выбирается грунт для возведения невысоких насыпей.

Полоса отвода – это полоса местности, на которой расположено земляное полотно соответствующие сооружения, зеленые насаждения и дома службы эксплуатации.

Кромка – это граница проезжей части.

Земляное полотно – дорожное сооружение, которое служит основанием для размещения слоев дорожной одежды и других элементов дороги.

Независимо от погодных условий и времени года земляное полотно должно сохранять свою геометрическую форму.

Земляное полотно состоит из:

1) рабочего слоя верхней части земляного полотна;

2) тела насыпи;

3) откосных частей;

4) тела насыпи (тела выемки) (рис. 3.2).

Откосные части насыпи или выемки представляют собой боковые наклонные поверхности, которые ограничивают искусственно отсыпанное земляное сооружение.

К земляному полотну относят также связанные с ним соответствующие сооружения, которые необходимы для отведения поверхностных вод (дренажи) канавы и боковые резервы.

4. Искусственные сооружения, условия их использования

К искусственным сооружениям можно отнести трубы, мосты, путепроводы, виадуки, галереи, подпорные стенки и тому подобное [9].

Трубы устраивают в теле земляного полотна на суходолах или при пересечении небольших ручьев. Также их используют под съездами или переездами. Они предназначены для пропуска небольших объемов воды под дорогой.

Мост  совмещает участки дороги, которые находятся по бокам реки, используется для переходов водных препятствий. суходолов, ущелий.

Тоннели используются для прокладки автомобильной дороги сквозь толщу горного массива или под водным препятствием. В горной местности тоннели проектируют через горные хребты, или вдоль крутых косогоров, районах сдвигов, обвалов, осыпей.

Виадук – это мост большой высоты, который расположен над глубоким ущельем, лощиной или оврагом. Виадуки через узкие ущелья проектируют однопролётными, ввиду высокой стоимости и сложности возведения промежуточных опор.

Галереи  устраивают на горных дорогах для защиты от снежных лавин и камнепадов. Их располагают на крутых косогорах с наклоненной поверхностью для скатывания камней, совпадения снежных лавин.

Подпорные стенки ограждают и сохраняют дорогу от разрушений на крутых склонах в горной местности. Их устраивают вместо откосов земляного полотна на крутых косогорах, в районах оползней, на берегах рек. Подпорные стенки строят из железобетона, бетона или каменной кладки.

Трубы водопроводные классифицируют:

– по виду материала: 1) бетонные или каменные; 2) железобетонные 3) металлические;

– по геометрической форме: 1) круглые; 2) прямоугольные; 3) арочные (из камня ); 4) овоидальные;

– по характеру гидравлической работы: 1) безнапорные; 2) полунапорные; 3) напорные;

– по технологии строительства: 1) монолитные; 2) сборные.

Мосты и эстакады классифицируют:

– по габаритам: малые –  до 25 м;  средние – до 60 м; большие более 100 м;

– по виду материала: деревянные; металлические; железобетоне; комбинированные;

– по технологии строительства: монолитные; сборные; рубленые (деревянные); клёпаные (металлические); сварные (металлические); сварно-омоноличенные; клеенные (на синтетическом клее);

– по характеру работы: балочные; балочно-консольные; ферма-балка; арочные; вантовые.

По данной теме рассмотрены характеристики транспортных потоков на дорогах, классификация автомобильных дорог и основные элементы конструкции дороги, элементы искусственных сооружений.

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите основные транспортно-эксплуатационные  характеристики автомобильных дорог.

2. Что такое интенсивность движения?

3. Какие показатели покрытия проезжей части  влияют на безопасность движения?

4. Как классифицируют автомобильные дороги?

"10 Построение сетки в заданной области" - тут тоже много полезного для Вас.

5. Сколько существует категорий автомобильных дорог?

6. Что такое план трассы?

7. Какие элементы включает поперечный  профиль дороги?

8. Как проектируют земляное полотно в зависимости от рельефа местности?

9. Какие искусственные сооружения используют при проектировании дорог?

10. Что устраивают на горных дорогах для защиты от снежных лавин и камнепадов?