Проектирование трассы в плане. Горная местность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проектирование трассы в плане. Горная  местность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В последнее время уделяется большое внимание строительству автомобильных дорог, причем темпы строительства возрастают с каждым годом. Строятся дороги местного, областного, краевого, и республиканского значения.

Автомобильные дороги - капиталоемкие сооружения, поэтому проектирование дорог должно быть направлено на достижение их высоких эксплуатационных качеств при минимуме строительных затрат.

При выборе вариантов проектных решений предпочтение необходимо отдавать таким, где обеспечивается безопасность движения автомобилей с расчетными скоростями, с большим сроком службы земляного полотна, дорожной одежды и искусственных сооружений.

Оптимальным сочетанием элементов плана и профиля дорог, выбором типа покрытий и их надлежащим содержанием обеспечиваются благоприятные условия эксплуатации автомобильного транспорта, при этом сводятся к минимуму дорожно-транспортные происшествия, связанные с дорожными условиями.

Строительство новых и реконструкция существующих дорог производятся на основе утвержденных технических проектов и смет. Техническим проектом устанавливаются трасса дороги; местоположение, размеры и конструкции всех сооружений. Смета на основе рассчитанного объема работ разных видов и количества необходимых ресурсов определяет стоимость работ.

Правильно составленный проект должен обеспечить:

а) соответствие эксплуатационных показателей дороги заданным;

б) устойчивость и прочность сооружений дороги;

в) минимальную стоимость строительства;

г) осуществление строительства в заданные сроки.

 

 

 

Все решения проекта должны обеспечить максимальную эффективность капиталовложений.

Из этого перечня следует, что составление проекта дороги является весьма сложной комплексной работой, требующей глубокого знания основ проектирования дорог, ряда наук, изучающих природные условия, условия организации строительных работ.

Проектирование дороги включает два рода работ: а) изыскания дороги, которые производятся в полевых условиях на местности, и б) проектирование, которое проводится на основе сделанных изысканий главным образом в камеральной обстановке.

Такое разделение процесса проектирования делается обычно для удобства его изучения и организации. Изыскания и проектирование дороги нельзя считать раздельными процессами. Фактически изыскания являются существенной частью и началом проектирования, поскольку, во-первых, в процессе изысканий решаются на местности такие основные вопросы проекта, как положение трассы в плане и профиле, размещение дорожных сооружений, а во-вторых, изыскания дают материал для разработки проекта.

При проектировании автомобильных дорог существенное внимание необходимо уделять проектированию наружного водоотвода и проектированию малых искусственных сооружений: водопропускных труб и малых мостов. При «правильном» проектировании, т.е. при проектировании, учитывающим все правила, нормы и требования СНиПа, а также при учете климатических, геологических и гидрологических условий можно добиться существенного снижения, как объемов работ, так и сроков строительства, что в свою очередь приводит к снижению стоимости сооружений.

Для того чтобы отвести поверхностную воду, выпадающую на дорогу в виде осадков и притекающую к ней, придают выпуклое очертание поперечному профилю земляного полотна и дорожной одежды, планируют и

укрепляют обочины. Для отвода воды вдоль дороги устраивают боковые водоотводные канавы или используют для этого резервы у дорожных насыпей; устраивают нагорные канавы, перехватывающие воду, которая стекает по склонам местности к дороге.

Для обеспечения стока воды с покрытия поперечный уклон проезжей части, направленный от середины к обочинам, должен быть тем больше, чем меньше ровность поверхности покрытия, так как вода, испытывая сопротивление стеканию, может застаиваться в неровностях поверхности и просачиваться в покрытие.

В случае когда грунтовые воды залегают высоко, а построить насыпь такой большой высоты, чтобы исключить капиллярное смачивание низа дорожной одежды, не представляется возможным, прибегают к понижению грунтовых вод, устраивая для этого дренажи. Дренажи можно также использовать и для полного перехвата грунтовой воды, притекающей к дороге со стороны.

Современные автомобильные дороги представляют собой сложные инженерные сооружения. Они должны обеспечивать возможность движения потоков автомобилей с высокими скоростями. Это, в свою очередь, зависит от ровности и монолитности дорожной одежды, ее способности не разрушаться и оставаться прочной в течение всего срока эксплуатации. При правильном проектировании дорожной одежды можно добиться длительного срока ее эксплуатации. Безусловно, всего этого можно достичь только при нормальной работе земляного полотна, которая заключается в сохранении заданной прочности и устойчивости в течение срока службы.

Поэтому, для надежной работы этих двух, самых главных элементов, автомобильной дороги: дорожной одежды и земляного полотна, необходимо, при проектировании учитывать многие факторы, такие как:

· природные условия района проектирования

· наличие местных дорожно-строительных материалов

· требования строительных норм и правил

· экономические требования

· и многие другие требования и условия.

Из-за многообразия факторов, входящих в понятие географические ландшафты, с точки зрения проектирования автомобильных дорог, существуют особенности проектирования и строительства дорог в разных ландшафтах, которые выделяют по принципам трассирования автомобильных дорог (равнинные, степные, пустынные, лесные, в горной местности и т.д.).

Особенно значительно увеличилось строительство автомобильных дорог в горных районах. Поэтому данная тема может считаться очень актуальной на сегодняшний день.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Проектирование трассы в плане

 

Трассирование автомобильных дорог осуществляется с учетом, в первую очередь, требований удобства и безопасности транспортного движения. Чтобы дорога наилучшим образом удовлетворяла этим требованиям, необходимо обеспечить возможность движения одиночных автомобилей с расчетными скоростями, а транспортных потоков со скоростями, нормируемыми в зависимости от категории проектируемой дороги и плотности этого потока.

Сочетания элементов плана и продольного профиля должны правильно ориентировать водителей в дальнейшем направлении трассы за пределами фактической видимости. При проектировании трассы для транспортного движения следует избегать: кривых малого радиуса; резких поворотов за переломами продольного профиля; пересечений дорог в одном уровне в условиях необеспеченной видимости; участков переплетений и слияний транспортных потоков местного и транзитного движения с различными скоростями; длинных прямых, особенно переходящих в кривые малого радиуса.

Одним из наиболее радикальных средств обеспечения наилучших условий удобного и безопасного движения является ландшафтное проектирование.].

Ландшафтное проектирование предусматривает решение ряда взаимосвязанных задач:

• Обеспечение зрительной плавности трассы. Обеспечение пространственной плавности автомобильных дорог сводится к реализации при проектировании следующих принципов сочетания элементов плана и продольного профиля: длины прямых и кривых должны быть соизмеримы; количество переломов в плане и профиле должно быть по возможности одинаковым; следует стремиться совмещать вершины вертикальных и горизонтальных кривых, допуская смещение их вершин относительно друг друга не более, чем на ¼ длины меньшей из них; необходимо избегать сочетаний элементов трассы, создающих провалы видимости. Всестороннюю оценку зрительной плавности трассы путем построения перспективных изображений участков проектируемой дороги с разных точек зрения.
• Реализация принципов "оптического трассирования", когда различными приемами (посадка деревьев и кустарников, трассирование на возвышающие объекты ландшафта и т.д.) обеспечивается ясное представление о дальнейшем направлении дороги за пределами фактической видимости.
• Обеспечения плавного и гармоничного вписывания автомобильной дороги в окружающий ландшафт и соблюдение требований охраны окружающей среды.

Улучшение существующего природного ландшафта путем включения в проект различных мероприятий (посадка деревьев и кустарников на придорожной полосе; планировочные и осушительные работы; создание искусственных водоемов с приданием земляному полотну на участках пересечений водотоков функций гидротехнических плотин; раскрытие либо маскировки отдельных элементов ландшафта и т.д.). В современных условиях при трассировании дорог также особое внимание уделяется вопросам охраны окружающей среды. Решение этой проблемы достигается посредством:

• Проложения дорог в обход ценных сельскохозяйственных угодий; заповедников; лесных массивов; водоохранных зон; природных, исторических и культурных памятников; мест обитания ценных животных и других территорий, где строительство и эксплуатация дороги могут иметь особенно неблагоприятные последствия для окружающей среды.
• Удаления автомобильной дороги с интенсивным транспортным движением от населенных пунктов на расстояния, обеспечивающих защиту населения от вредных выбросов автомобилей и транспортного шума

 

• Назначения параметров и сочетания геометрических элементов дороги, обеспечивающих равномерный режим движения транспортного потока, при котором снижается уровень вредного влияния автомобильного транспорта на окружающую среду.

При трассировании дорог необходимо учитывать значительное число требований и условий, изложенных выше. Однако зачастую проектные решения, в максимальной степени отвечающие какому-либо критерию или критериям, не соответствуют другим. Отсюда следует, что трассирование дорог является многокритериальной задачей и конечной целью ее решения является нахождения варианта трассы, обеспечивающего разумный компромисс в удовлетворении всех вышеперечисленных требований и условий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.Принципы  проектирования трассы в плане

 

Методы трассирования автомобильных дорог основаны на принципах "гибкой линейки" и "полигонального трассирования".

При системной автоматизации проектных работ трассирование дорог по принципу "гибкой линейки" содержит огромный потенциал развития, поскольку при этом осуществляется непосредственная укладка трассы автомобильной дороги и расчет базиса (полигонального хода для выноса трассы в натуру) не оказывает влияния на формирование эргономических и эстетических свойств этой трассы. По этому же самому обстоятельству тип закруглений может быть сколь угодно сложным в смысле комбинации геометрических элементов трассирования. Однако методы трассирования, основанные на этом принципе, применяются до сих пор редко, как ввиду неподготовленности инженерных кадров, так и из-за методологической незавершенности обоснования приоритетной применимости этих методов в проектной практике.

Традиционный принцип трассирования дорог, который принято называть принципом "полигонального трассирования", до сих пор является доминирующим в практике проектирования в подавляющем большинстве проектных организаций. Методы, которые основаны на этом принципе, относятся к эвристическим. Суть этих методов заключается в том, что назначается полигональный (тангенциальный) ход и в каждый излом этого хода последовательно вписываются закругления. И если расчет закруглений содержит определенный математический алгоритм, то способ назначения самого тангенциального хода основывается лишь на интуиции и профессиональном опыте инженера-проектировщика.

Феномен широкой применимости принципа "полигонального трассирования" можно объяснить тем, что для проектировщиков этот принцип более понятен, методы на его основе просты в расчетах и обеспечивают предельную экономичность полевого этапа работ.

Рассмотрим детально этот принцип трассирования. При "тангенциальном трассировании" трассу можно охарактеризовать как ломаную линию, в изломы которой вписаны кривые. Отрезки прямых представляют собой касательные к кривым, поэтому можно говорить о ломаной как о тангенциальном ходе (полигоне). Заложение полигона в полевых условиях заключается в последовательном отыскании и закреплении его вершин. Осуществляется это, как правило, посредством проложения теодолитного хода. Рациональным началом такого подхода является то, что ошибки, возможные при вписывании какой-либо кривой, не оказывают влияния на достоверность расчетов последующих кривых.

С принципом "полигонального трассирования" практически однозначно связано условие выполнения геодезических изысканий по "пикетному методу". Его суть заключается в следующем: измеряют линии тангенциального хода с помощью мерной ленты, на этой линии закрепляют, как правило, пикеты и характерные точки трассы (водоразделы, лога, пересечения с автомобильными дорогами и инженерными коммуникациями и др.). На каждом последующем отрезке ломаной пикетажное положение точек корректируется с учетом величины домера вписанной кривой. Далее перпендикулярно закрепленным точкам осуществляют съемку поперечных профилей на ширину полосы отвода. Таким образом, тангенциальный ход предопределяет очертания трассы и является основой для всех последующих геодезических работ. Естественно, что изменение или корректировка этой основы (трассы) на этапе камеральных работ практически не возможна.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Проектирование трассы в горной местности

 

В горных районах в связи с невозможностью постройки развитой сети железной дороги и аэродромов основной объем перевозок осуществляется по автомобильным дорогам.