Министерство образования и науки Российской Федерации

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)

Факультет Автомобильные дороги и мосты

Кафедра Проектирование дорог

ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

к государственному экзамену

по специальности 291000 – Автомобильные дороги и аэродромы

Раздел «Изыскания и проектирование автомобильных дорог»

Омск – 2004 г.

2

Экзаменационные вопросы и ответы подготовили преподаватели каф. Про-

ектирование дорог: доц., канд. техн. наук Малофеев А.Г., доц., канд. техн. наук Гречнева Г.И., ст. преп. Морозова Л.С., ст. преп. Гриценко Л.Б.

Вопросы и ответы составлены под руководством и при участии зав. кафед-рой Проектирование дорог, д-р техн. наук Сиротюка В.В.

ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

1. Классы автомобильных дорог общего пользования

Автомобильные дороги по условиям движения и доступа на них транспорт-

ных средств разделяются на три класса: автомагистраль; скоростная дорога; дорога обычного типа. К классу «автомагистраль» относятся автомобильные дороги: имеющие на всем протяжении многополосную проезжую часть с централь-

ной разделительной полосой; не имеющие пересечений в одном уровне с автомобильными, железными

дорогами, трамвайными путями, велосипедными и пешеходными дорож-ками; доступ на которые возможен только через пересечения в разных уровнях. К классу «скоростная дорога» относятся автомобильные дороги: имеющие на всем протяжении многополосную проезжую часть с централь-

ной разделительной полосой; не имеющие пересечений в одном уровне с автомобильными, железными

дорогами, трамвайными путями, велосипедными и пешеходными дорож-ками; доступ на которые возможен через пересечения в разных уровнях и при-

мыкания в одном уровне расположенные не чаще чем через 5 км. К классу «дороги обычного типа» относятся автомобильные дороги, не отне-

сенные к классам «автомагистраль» и «скоростная дорога»: имеющие единую проезжую часть или проезжую часть с центральной раз-

делительной полосой; доступ на которые возможен через пересечения и примыкания в разных и в

одном уровне.

2. Основные показатели разделения автомобильных дорог общего пользо-вания по категориям (по СНиП 2..05.02-85).

Автомобильные дороги в зависимости от расчётной интенсивности движе-ния подразделяются на пять категорий. По транспортно-эксплуатационным ка-чествам и потребительским свойствам дороги различных категорий отличают-ся:

3

количеством и шириной полос движения; наличием центральной разделительной полосы на проезжей части; типом пересечений с автомобильными, железными дорогами, трамвайными

путями, велосипедными и пешеходными дорожками; условиями доступа на дорогу с примыканий в одном уровне. 3. Дорожно-климатическое районирование, принципы и назначение.

В основу деления на дорожно-климатические зоны положено деление по

климату, гидрологическим и геоморфологическим характеристикам местности. Дорожно-климатическое районирование территории России выполнено по по-казателю, характеризующему отношение количества выпадающих осадков к объему испарения с грунтовой поверхности.

Различают 5 дорожно-климатических зон: 1 - зона распространения многолетнемерзлых грунтов; II - зона избыточного увлажнения; III - зона значительного увлажнения в отдельные годы; IV - зона недостаточного увлажнения; V - засушливая зона. Зоны районирования примерно соответствуют границам почвенных и ланд-

шафтно-географических зон, что позволяет использовать типовые решения в каждой зоне.

4. Типы местности по характеру и степени увлажнения.

Различают 3 типа местности по характеру и степени увлажнения в зависимо-сти от вида грунта, обеспечения поверхностного стока и соотношения глубины промерзания и глубины залегания грунтовых вод:

1 тип – сухие места, поверхностный сток обеспечен (при уклонах поверхно-сти грунта в пределах полосы отвода более 2 0/00), грунтовые воды находятся на глубине больше глубины промерзания не менее чем на 2,0 м при глинах, суг-линках тяжелых пылеватых и тяжелых; на 1,5 м в суглинках легких пылеватых и легких, супесях тяжелых пылеватых и пылеватых; на 1,0 м в супесях легких, легких крупных и песках пылеватых;

2 тип - сырые места, поверхностный сток затруднен, возможен застой по-верхностных вод до 30 суток; грунтовые воды не влияют на увлажнение верх-ней толщи (находятся на глубине больше глубины промерзания);

3 тип - мокрые места, поверхностный сток не обеспечен (грунтовые или длительно, более 30 сут., стоящие поверхностные воды, грунтовые воды нахо-дятся на глубине, менее глубины промерзания.

4

5. Расчетная скорость при проектировании дорог, требования к геомет-рическим элементам, возможные изменения расчётной скорости.

Расчетной скоростью считается наибольшая возможная скорость движения одиночных автомобилей (по условиям их устойчивости и безопасности) при нормальных условиях погоды и сцепления шин автомобилей с поверхностью проезжей части, которой на наиболее неблагоприятных участках трассы соот-ветствуют предельно допустимые значения элементов дороги.

Параметры геометрических элементов автомобильных дорог должны обес-печивать безопасное, удобное и комфортабельное движение транспортных средств: для одиночных автомобилей – с расчетными скоростями, для транс-портного потока – с расчетной скоростью организации движения транспортно-го потока.

Расчетные скорости на смежных участках автомобильных дорог не должны отличаться более чем на 20 %.

При разработке проектов реконструкции автомобильных дорог по нормам Iб и II категорий допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании сохранять элементы плана, продольного и поперечного профилей (кроме числа полос движения) на отдельных участках существующих дорог, если они соответствуют расчетной скорости, установленной для дорог III кате-гории, а по нормам III, IV категорий - соответственно на категорию ниже.

При проектировании подъездных автомобильных дорог к промышленным предприятиям по нормам I-б и II категорий при наличии в составе движения более 70 % грузовых автомобилей или при протяженности дороги менее 5 км следует принимать расчетные скорости, соответствующие III категории.

6. Рекомендуемые основные параметры плана и продольного профиля до-рог обычного типа.

При назначении основных параметров плана и продольного профиля авто-мобильных дорог обычного типа (кроме дорог категории I-В) рекомендуется принимать: продольные уклоны - не более 30 %о; расстояние видимости для остановки автомобиля - не менее 450 м; радиусы кривых в плане - не менее 1000 м; радиусы кривых в продольном профиле; выпуклых - не менее 10 000 м; вогнутых - не менее 3 000 м; длины кривых в продольном профиле: выпуклых - не менее 300 м; вогнутых - не менее 100 м; длина кривых в плане - не менее 300 м. Если по условиям местности не представляется возможным выполнить эти

требования или выполнение их связано со значительными объемами работ и

5

стоимостью строительства дороги, допускается уменьшать параметры геомет-рических элементов дороги, до минимальных величин, необходимых для обес-печения расчетной скорости движения, с обязательной проверкой условий ви-димости и визуального комфорта на основе построения перспективных изобра-жений дороги.

7. Нормируемые и рассчитываемые геометрические элементы автомо-

бильных дорог.

Геометрические элементы автомобильных дорог по способу определения их параметров разделены на две группы:

- первая – элементы, определяемые прямым нормированием; - вторая – элементы, параметры которых могут быть рассчитаны по форму-

лам, номограммам, графикам с учетом расчетной скорости, интенсивности движения, требований удобства и безопасности движения, архитектурно-ландшафтного проектирования и местных условий.

К элементам первой группы относятся: ширина полосы движения; ширина полосы безопасности у дорожных ограждений ширина краевой полосы ширина обочины без дорожных ограждений ширина укрепленной части обочины наименьшая ширина грунтовой части обочины наименьшая ширина центральной разделительной полосы без дорожных

ограждений наименьшая ширина центральной разделительной полосы с ограждением

по оси дороги. К геометрическим элементам второй группы относятся: радиусы кривых (кривизны) в плане; параметры переходных кривых; длина прямой в плане; соотношение радиусов кривых в плане и продольном профиле; снижение продольных уклонов; длина участков с затяжным уклоном; противоаварийные разъезды на спусках; расстояния видимости; радиусы вертикальных кривых; длина прямых в продольном профиле; параметры серпантин; количество полос движения; пропускная способность полосы движения; дополнительные полосы на подъем;

6

расстояния между разъездами на дорогах с однополосной проезжей ча-стью;

разрывы в разделительной полосе отгон уширений проезжей части и земляного полотна; поперечные уклоны, виражи; уширение проезжей части на кривых; велосипедные дорожки; тротуары и пешеходные дорожки; переходно-скоростные полосы.

8. Особенности проектирования плана трассы, элементы плана.

Трасса – это положение геометрической оси дороги на местности. План трассы – это графическое изображение проекции трассы на горизон-

тальную плоскость в уменьшенном масштабе. Трасса дороги должна удовлетворять требованиям удобного и безопасного

движения учитывая следующие требования: - трасса должна быть возможно короче (самая короткая трасса – воздушная

линия между заданными пунктами); - трасса должна иметь как можно меньше углов поворота; - трасса должна огибать рельеф местности так, чтобы её уклоны были, по

возможности, минимальными и при строительстве не требовалось выполнения большого объема земляных работ;

- дороги высоких категорий (I-III) должны обходить населенные пункты не ближе 200 м от застройки с устройством к ним подъездов;

- дороги должны огибать препятствия, чтобы они были внутри угла, если нет возможности обойти, то пересекать в самом узком месте (болото, лес, водоемы, река и т.д.);

- при пересечении с автомобильными дорогами высоких категорий, желез-ными дорогами угол пересечения должен быть 900 или близко к нему.

Различают следующие геометрические элементы закруглений на плане трас-сы: угол , радиус R, тангенс Т, кривую К, биссектрису Б, диаметр Д.

При назначении радиусов кривых 2000 м и менее для обеспечения безопас-ного движения автомобилей с высокими скоростями необходимо проектиро-вать виражи с односкатным поперечным профилем. Отгон виража, т.е. переход от двухскатного профиля к односкатному осуществляется на протяжении пере-ходной кривой.

9. Продольный профиль, исходные данные, методы проектирования про-

ектной линии.

Продольный профиль – это развернутая в плоскости чертежа проекция оси дороги на вертикальную плоскость. Дорога может проходить либо в насыпи, либо в выемке. Разница между отметкой поверхности земли по оси дороги и

7

проектной отметкой по оси дороги, определяющая высоту насыпи или глубину выемки называется рабочей отметкой.

Исходными данными при проектировании проектной линии являются: 1) рекомендуемый и допустимый продольный уклон; 2) рекомендуемые и допустимые радиусы вертикальных кривых, выпук-

лых и вогнутых; 3) рекомендуемая рабочая отметка; 4) контрольные отметки (отметки проезжей части автомобильных дорог

пересекаемых или примыкаемых; отметки головки рельса пересекаемых желез-ных дорог; отметки земляного полотна в местах устройства искусственных со-оружений– мосты, трубы, путепроводы и др.).

Проектирование продольного профиля заключается в нанесении проектной линии и вычислении проектных и рабочих отметок. На продольный профиль можно наносить проектную линию по обертывающей и по секущей.

В настоящее время наибольшее распространение получил метод проектиро-вания проектной линии продольного профиля вертикальными кривыми, сопря-гающимися непосредственно друг с другом или при помощи прямых вставок. Этот метод Антонова.

Реже используют метод нанесения проектной линии сопрягающими прямы-ми участками с последующим вписыванием в их переломы вертикальных кри-вых и вычислением поправок к рабочим отметкам, найденным по тангенсам (метод тангенсов).

Первый метод более удобен для пересеченного рельефа, второй – для рав-нинного и горного.

10. Определение рекомендуемой высоты насыпи. В основном рекомендуемую рабочую отметку насыпи устанавливают из

двух условий. Первое условие – поверхность дорожной одежды должен возвышаться над

уровнем грунтовых, длительно стоящих (более 30 суток) или поверхностных вод на минимально допустимую величину, которая нормируется СНиП в зави-симости от вида грунта рабочего слоя и дорожно-климатической зоны.

Второе условие – в открытых местах, где возможны значительные снежные заносы, бровки земляного полотна должна возвышаться на 0,4-1,2 м над по-верхностью снежного покрова. Толщину снежного покрова необходимо прини-мать по СНиП.

При проектировании в условиях I ДКЗ (наличие вечномёрзлых грунтов) ра-бочую отметку насыпи корректируют по третьему условию – по теплотехниче-ским расчетам (из условия недопущения или ограничения протаивания вечно-мёрзлых грунтов в основании).

В расчет принимается рекомендуемая рабочая отметка наибольшая из двух (трёх) условий.

8

11. Принципы проектирования плана и продольного профиля дорог. План и продольный профиль автомобильных дорог рекомендуется проекти-

ровать из условия наименьшего ограничения и изменения скорости движения транспортного потока, обеспечения безопасности, удобства движения, возмож-ной реконструкции дороги за пределами перспективного периода.

Параметры геометрических элементов автомобильных дорог должны обес-печивать безопасное, удобное и комфортабельное движение транспортных средств: для одиночных автомобилей – с расчетными скоростями, для транс-портного потока - с расчетной скоростью организации движения транспортного потока.

При проектировании автомагистралей, скоростных дорог, автомобильных дорог обычного типа I - III категорий, проектные решения принимаются с уче-том оценки по показателям скорости, безопасности движения и пропускной способности с учетом движения транспортного потока, в том числе в неблаго-приятные периоды года.

12. Основные элементы поперечного профиля дороги (нарисовать попе-

речный профиль насыпи и выемки). Поперечным профилем дороги называют изображение сечения дороги вер-

тикальной плоскостью, перпендикулярной к оси дороги. Основные элементы поперечного профиля: -проезжая часть полос дороги, в пределах которой происходит движение ав-

томобилей; -обочины – полосы, расположенные сбоку проезжей части, используются

для временной стоянки автомобилей и размещения дорожно-строительных ма-териалов при ремонте;

-разделительная полоса – разделяют проезжие части для движения в каждом направлении;

-укрепительные (краевые полосы) – для повышения прочности края дорож-ной одежды;

-боковые канавы (кюветы) – служат для осушения дороги и отвода от нее воды;

-резервы – неглубокие выработки вдоль дороги, из которых был взят грунт для отсыпки насыпи;

-кавальеры – параллельные дороге валы, в которые укладывают грунт из вы-емок;

-откосы – спланированные наклонные плоскости земляного полотна и кюве-тов;

-бровка земляного полотна – линия сопряжения поверхности обочины и от-коса насыпи или внутреннего откоса канавы;

-ширина земляного полотна – расстояние между бровками;

9

-коэффициент заложения определяется отношением высоты откоса к его го-ризонтальной проекции.

13. Типы поперечных профилей земляного полотна (нарисовать несколь-

ко поперечных профилей). Различают следующие основные типы земляного полотна. 1.Насыпь высотой до 3 м, крутизна заложения откосов 1:4, может устраи-

ваться или из притрассовых или из сосредоточенных резервов. 2.Насыпь высотой от 3 до 6 м, крутизна заложения откосов 1:1,5, устраива-

ется из привозного грунта. 3.Насыпь высотой от 6 до 12 м устраивается с переменной крутизной отко-

сов, первые 6 м – 1:1,5, а ниже – 1:1,75 или 1:2. 4.Насыпь высотой более 12 м – крутизна заложения откосов устанавливается

по расчету. 5.Мелкая выемка глубиной до 1 м устраивается раскрытой или разделанной

под насыпь. Крутизна заложения внутренних откосов 1:4 (1:3) а внешних 1:4-1:10. Глубина кюветов не менее 0,3 м.

6.Глубокая выемка. Крутизна внутренних откосов 1:4 (1:3), внешних 1:1,5. При устройстве земляного полотна на косогоре с верховой стороны косогора

устраиваются косогорные сооружения: банкет и нагорная канава. При устройстве выемок в скальных грунтах, крутизна откосов уменьша-

ется. 14. Поперечный профиль дорог на закруглениях. На автомагистралях, скоростных автомобильных дорогах и автомобильных

дорогах обычного типа I-В категории с радиусами 3000 м и более и на автомо-бильных дорогах других категорий – с радиусами 2000 м и более проезжая часть устраивается с двухскатным поперечным профилем.

На кривых в плане с меньшими радиусами предусматривается устройство виражей исходя из условий обеспечения безопасности движения автомобилей с расчетными скоростями при данном радиусе кривой.

Принимаемая величина уклона виража из условий обеспечения безопасно-сти движения при скоростях ниже расчетной должна быть не более 60 %о.

При радиусах кривых в плане 1000 м и менее предусматривается уширение проезжей части с внутренней стороны за счет обочин так, чтобы ширина обо-чины составляла не менее 1,5 м для автомагистралей, скоростных автомобиль-ных дорог и автомобильных дорогах обычного типа категорий IВ и II и не ме-нее 1,0 м - для дорог остальных категорий.

10

15. Пересечения и примыкания автомобильных дорог в одном уровне (на-рисовать схему кольцевого пересечения). Конфликтные точки.

В местах пересечения примыкания и разветвления транспортных потоков

образуются перекрестки. Перекрестки делятся на простые и сложные. Простые образуются при пересечении или примыкании 2-х дорог, сложные –

несколько дорог. Пересечения и примыкания в одном уровне устраиваются при интенсивно-

сти движения менее 8000 прив. авт./сут. По системе организации движения пересечения и примыкания в одном

уровне разделяются на: - простые (не регулируемые); - саморегулируемые (канализированные, частично канализированные и

кольцевые); - регулируемые (оборудованные светофорами). Схемы движения на пересечениях и примыканиях в одном уровне с остров-

ками и зонами безопасности следует принимать при суммарной перспективной интенсивности движения от 2000 до 800 прив. ед./сут.

Простые пересечения и примыкания в одном уровне проектируют при сум-марной перспективной интенсивности движения менее 2000 прив. ед./сут.

Кольцевые пересечения в одном уровне проектируют, когда интенсивность движения на пересекающихся дорогах примерно одинакова или отличается не более чем на 20 %, а число автомобилей левоповоротных потоков составляет не менее 40 % на обеих пересекающихся дорогах.

Наименьший радиус кривых при сопряжении дорог в местах пересечений и примыканий в одном уровне принимают по категории дороги, с которой съез-жают, независимо от угла пересечения и примыкания: при съездах с дорог I, II категорий не менее 25 м, с дорог III – 20 м, IV , V – 15 м.

При пересечении, примыкании или разветвлении транспортных потоков следует анализировать перекресток с точки зрения безопасности, удобства движения и пропускной способности.

Конфликтными (или опасными) являются точки: - разветвления; - слияния; - пересечения транспортных потоков. 16. Переходно-скоростные полосы, их назначение и основы проектирова-

ния Переходно-скоростные полосы (ПСП) представляют собой дополнительные

полосы проезжей части, на которых осуществляется: - снижение скорости автомобилей перед въездом на правоповоротные (ППС)

и левоповоротные съезды (ЛПС), транспортных развязок рассчитанных на меньшую скорость, чем на основных полосах движения;

- увеличение скорости перед въездом на основные полосы движения.

11

ПСП предусматриваются на пересечениях и примыканиях в одном уровне и в местах съездов на автомагистралях, скоростных и автомобильных дорогах при расчетной скорости 100 км/ч и более, в том числе к зданиям и сооружени-ям, располагаемым в придорожной зоне. ПСП являются обязательным элемен-том на пересечениях в одном уровне и примыканиях к дорогам при расчетной скорости 120 км/ч и более, при интенсивности движения по примыканию 50 прив. ед./сут. На дорогах с расчетной скоростью 100 км/ч - при интенсивности движения по примыканию более 200 прив. ед./сут.

На пересечениях в разных уровнях ПСП для съездов, примыкающих к доро-гам с расчетной скоростью 100 км/ч и более, являются обязательным элементом независимо от интенсивности движения по съезду.

Длину ПСП рекомендуется рассчитывать с учетом скорости организации движения дороги, расчетной скорости движения съезда, интенсивностей дви-жения на ПСП и основной дороге.

Ширину ПСП следует принимать равной ширине основных полос проезжей части.

17. Пересечения автомобильных дорог в разных уровнях. Типы пересече-

ний (нарисовать схему пересечения по типу клеверный лист). Принципы проектирования.

Пересечения автомобильных дорог I категории с дорогами всех категорий,

дорог II категории с дорогами II и III категорий, а также дорог III категории между собой следует проектировать в разных уровнях, если суммарная пер-спективная интенсивность на 20-й год на пересечении более 4000 авт./сут.

Типы пересечений: «клеверный лист»; неполный «клеверный лист»; распределительное кольцо с путепроводами; «турбинный» тип.

Пересечения дорог в разных уровнях следует проектировать с таким расче-том, чтобы на дорогах I и II категорий не было левых поворотов, при которых основные потоки движения пересекаются в одном уровне. При этом должно быть обеспечено безопасное и удобное движение автомобилей с расчетными скоростями по основным направлениям и минимальное время прохождения ав-томобилями узла пересечения.

На пересечениях с дорогами III категории и ниже разрешается принимать схемы узлов в разных уровнях, которые допускают пересечение основных на-правлений движения на этих дорогах (не полные транспортные развязки).

12

18. Примыкания автомобильных дорог в разных уровнях. Типы примыка-ний (нарисовать схему примыкания по типу труба). Габариты путепрово-дов по высоте.

Примыкания автомобильных дорог в разных уровнях выполняются к авто-

магистралям, скоростным дорогам и автомобильным дорогам обычного типа I категории.

Типы примыканий в разных уровнях: «труба»; «листовидный» тип; «кольцевой» тип; «грушевидный» тип; Габарит по высоте на проезжей части мостов и путепроводов на автомо-

бильных дорогах (расстояние от поверхности проезда до верхней линии очер-тания габарита) должен быть не менее:

- 5,0 м на автомобильных дорогах I-III категорий, - 4,5 м на автомобильных дорогах IV-V категорий. 19. Водопропускные трубы на автомобильных дорогах. Назначения, кон-

струкции. Число и размеры водопропускных сооружений на пересечении водотока

следует определять на основе гидравлических расчетов с учётом последующего влияния сооружения на окружающую природную среду.

Отверстие (и высоту в свету) труб следует назначать, как правило, м, не ме-нее:

1,0 - при длине трубы до 20 м; 1,25 - при длине трубы 20 м и более. Отверстия труб на автомобильных дорогах ниже II категории допускается

принимать равными, м: 1,0 - при длине трубы до 30 м; 0,75 - при длине трубы до 15 м; 0,5 - на съездах. Водопропускные трубы следует, как правило, проектировать на безнапор-

ный режим работы. Вероятность превышения максимальных расходов расчет-ных паводков для автомобильных дорог I – III категорий - 1 %, IV-V - 3 %.

Водопропускные трубы, как правило, следует проектировать с входными и выходными оголовками, форма и размеры которых обеспечивают принятые в расчетах условия протекания воды и устойчивость насыпи, окружающей трубу.

Металлические гофрированные трубы допускается проектировать без уст-ройства оголовков. Применять трубы не допускается при наличии ледохода и карчехода, а также в местах возможного возникновения селей и образования наледи.

13

20. Типы дорожных одежд (жесткие и нежесткие). Жесткие дорожные одежды имеют один или несколько слоев, обладающих

большим сопротивлением изгибу и модулями упругости практически не ме-няющимися при изменении температуры и влажности. Эти слои работают по принципу плит на упругом основании, распределяя давление от внешней на-грузки на площадь большую, чем нежесткие одежды.

Жесткие дорожные одежды автомобильных дорог общего пользования име-ют покрытия: цементобетонные монолитные или сборные на различных видах основания; асфальтобетонные на основаниях из цементобетона разной прочно-сти.

Нежесткими называют дорожные одежды, обладающие малым сопротивле-нием изгибу. К ним относят одежды со слоями из разного вида асфальтобето-нов (дегтебетонов), из материалов и грунтов, укрепленных битумом, цементом, известью, комплексными и другими вяжущими, а также из зернистых материа-лов (щебня, шлака, гравия и др.). Модули упругости этих материалов зависят от температуры и влажности, поэтому толщину слоев подбирают из условия рас-пределения нагрузки на большую площадь основания и к снижению передаю-щих на подстилающие грунты удельных нагрузок.

21. Типы покрытий и дорожных одежд (по капитальности). Дорожные покрытия могут быть усовершенствованные или переходные. В зависимости от капитальности покрытий дорожные одежды разделяются

на: - капитальные (покрытия из ц/б, а/б, I-IV кат. дорог); - облегчённые (покрытия из а/б – III-IV кат. дорог, органоминеральных сме-

сей – IV-V кат. дорог); - переходные (покрытия из каменных материалов, обработанных вяжущим –

IV-V кат. дорог); - низшие (покрытия из грунтов, укреплённых или улучшенных добавками –

V кат. дорог). 22. Конструктивные слои дорожных одежд и их предназначение. Различают следующие слои дорожной одежды: Покрытие - верхняя часть дорожной одежды, воспринимающая усилия от

колес транспортных средств и подвергающаяся непосредственному воздейст-вию атмосферных факторов.

По поверхности покрытия могут быть устроены слои поверхностных обра-боток различного назначения (слои для повышения шероховатости, защитные слои и т.п.).

Основание - часть конструкции дорожной одежды, расположенная под по-крытием и обеспечивающая совместно с покрытием перераспределение напря-жений в конструкции и снижение их величины в грунте рабочего слоя земляно-

14

го полотна (подстилающем грунте), а также морозоустойчивость и осушение конструкции.

Следует различать несущую часть основания (несущее основание) и допол-нительные слои основания. Несущая часть основания должна обеспечивать прочность дорожной одежды и быть морозоустойчивой.

Дополнительные слои основания - слои между несущим основанием и под-стилающим грунтом, предусматриваемые при наличии неблагоприятных по-годно-климатических и грунтово-гидрологических условий.

Эти слои совместно с покрытием и основанием должны обеспечивать необ-ходимые морозоустойчивость и дренирование конструкции и создавать условия для снижения толщины вышележащих слоев из дорогостоящих материалов.

В соответствии с основной функцией, которую выполняет дополнительный слой, его называют морозозащитным, теплоизолирующим, дренирующим.

К дополнительным слоям и прослойкам относят также гидро- и пароизоли-рующие, капилляропрерывающие, противозаиливающие и др.

Дополнительные слои устраивают из песка и других местных материалов в естественном состоянии или укрепленных органическими, минеральными или комплексными вяжущими, из местных грунтов, обработанных вяжущими, из укрепленных смесей с добавками пористых заполнителей и т.д., а также из раз-личного рода специальных индустриально выпускаемых материалов (геотек-стиль, пенопласт, полимерная пленка и т.п.).

При применении дополнительных слоев в проекте необходимо учитывать технологические проблемы, связанные с движением по ним построечного транспорта.

23. Нормативные нагрузки используемые при проектировании дорог.

Нормативные нагрузки – временные вертикальные нагрузки от транс-портных средств, принимаемые в виде условных нагрузок для проектирова-ния автомобильных дорог общего пользования и мостовых сооружений на них.

Нормативную нагрузку от автотранспортных средств на автомобильных дорогах общего пользования следует принимать в виде схем АК или НК. Класс нагрузки К для нормативной нагрузки АК следует принимать равным:

для автомобильных дорог А, IБ, IВ, категории – 115 кН; для автомобильных дорог и V категорий –100 кН; для автомобильных дорог V категорий - 60 кН;

для мостовых сооружений и труб на дорогах всех категорий - 140 кН. 24. Принципы конструирования дорожных одежд. При конструировании дорожной одежды необходимо руководствоваться

следующими принципами:

15

- тип дорожной одежды и вид покрытия, конструкция одежды в целом должны удовлетворять транспортно-эксплуатационным требованиям, предъяв-ляемым к дороге соответствующей категории и ожидаемым в перспективе со-ставу и интенсивности движения;

- конструкция одежды может быть принята типовой или разработана инди-видуально для каждого участка или ряда участков дороги, характеризующихся сходными природными условиями (грунт рабочего слоя земляного полотна, ус-ловия его увлажнения, климат, обеспеченность местными дорожно-строительными материалами и др.) с одинаковыми расчетными нагрузками;

- в районах, недостаточно обеспеченных стандартными каменными материа-лами, допускается применять местные каменные материалы, побочные продук-ты промышленности и грунты, свойства которых могут быть улучшены обра-боткой их вяжущими (цемент, битум, известь, активные золы уноса и др.) по возможности наименее материалоемкой;

- конструкция должна быть технологичной и обеспечивать возможность максимальной механизации и индустриализации дорожно-строительных про-цессов;

- при конструировании необходимо учитывать реальные условия проведения строительных работ (летняя или зимняя технология и др.).

25. Назначение и конструкции дренирующих слоев дорожной одежды. Дренирующие слои предназначены для осушения дорожных конструкций.

Эти слои устраивают на участках с земляным полотном из недренирующих грунтов во всех случаях при 3-ей схеме увлажнения рабочего слоя земляного полотна; при 1-ой и 2-ой схемах увлажнения в районах с большим количеством осадков (II-III ДКЗ).

Дренирующие слои следует устраивать из песка, гравийных материалов, от-сортированного шлака, специальных геосинтетических материалов и других фильтрующих материалов. Требуемый коэффициент фильтрации материала дренирующего слоя определяют расчетом, с учетом геометрических парамет-ров проезжей части и других условий. Независимо от результатов расчета он должен быть не менее 1 м/сут и 2 м/сут соответственно на участках дорог, про-ходящих в насыпи и в низкой насыпи или выемке.

В конструкциях, где дренирующий слой оказывается выше глубины промер-зания, материалы слоя должны быть морозостойкими и достаточно прочными.

26. Конструкция и назначение морозозащитных слоев. В районах сезонного промерзания грунтов земляного полотна при неблаго-

приятных грунтовых и гидрологических условиях, наряду с требуемой прочно-стью и устойчивостью должна быть обеспечена достаточная морозоустойчи-вость дорожных одежд.

С этой целью применяют различные специальные мероприятия:

16

- использование непучинистых или слабопучинистых грунтов для сооруже-ния верхней части земляного полотна, находящегося в зоне промерзания;

- осушение рабочего слоя земляного полотна, в том числе устройство дре-нажа для увеличения расстояния от низа дорожной одежды до уровня подзем-ных вод;

- устройство гидроизолирующих или капилляропрерывающих прослоек для перехода от 2-ой или 3-й схемы увлажнения рабочего слоя земляного полотна к 1-й схеме;

- устройство морозозащитного слоя из непучинистых минеральных материа-лов, в т.ч. укрепленных малыми дозами минеральных или органических вяжу-щих;

- устройство теплоизолирующих слоев, снижающих глубину или полностью исключающих промерзание грунта под дорожной одеждой;

- устройство основания дорожной одежды из монолитных материалов (типа тощего бетона или других зернистых материалов, обработанных минеральным или органическим вяжущим).

Конструкцию считают морозоустойчивой, если соблюдено условие: расчет-ное (ожидаемое) пучение грунта земляного полотна меньше допускаемого для данной конструкции.

27. Типичные вопросы, решаемые при проектировании реконструкции

дорожных одежд. При разработке проектного решения по реконструкции дорожной одежды

должны быть рассмотрены вопросы: целесообразность использования существующей дорожной одежды или

отдельных ее конструктивных слоев без предварительного разрушения; целесообразность использования материалов конструктивных слоев после

их переработки; необходимость усиления существующей конструкции; необходимость повышения морозоустойчивости существующей конст-

рукции; необходимость улучшения дренирования существующей конструкции; необходимость изменения конструкции укрепления обочин; необходимость уширения дорожной одежды и способ уширения.

28. Прочность и надежность дорожных одежд. Показатели надежно-

сти. Под прочностью дорожной одежды понимают способность сопротивляться

процессу развития остаточных деформаций и разрушений под воздействием ка-сательных и нормальных напряжений, возникающих в конструктивных слоях и подстилающем грунте от расчетной нагрузки (кратковременной, многократной

17

или длительно действующей однократной), приложенной к поверхности по-крытия.

Дорожную одежду следует проектировать с требуемым уровнем надежно-сти, под которой понимают вероятность безотказной работы в течение межре-монтного периода. Отказ конструкции по прочности физически может характе-ризоваться образованием продольной и поперечной неровности поверхности дорожной одежды, связанной с прочностью конструкции (поперечные неровно-сти, колея, усталостные трещины), с последующим развитием других видов де-формаций и разрушений (частые трещины, сетка трещин, выбоины, просадки, проломы и т.д.). Номенклатура дефектов и методика количественной оценки их определяется специальными нормами, используемыми при эксплуатации дорог.

В качестве количественного показателя отказа дорожной одежды как эле-мента инженерного сооружения линейного характера используют предельный коэффициент разрушения, представляющий собой отношение суммарной про-тяженности (или суммарной площади) участков дороги, требующих ремонта из-за недостаточной прочности дорожной одежды, к общей протяженности (или общей площади) дороги между корреспондирующими пунктами.

29. Критерии прочности нежесткой дорожной одежды. Расчет дорожной одежды выполняется: по критерию упругого прогиба на основе зависимости требуемого общего

модуля упругости конструкции от суммарного числа приложений нагрузки; по критерию соответствия сдвигоустойчивости материалов конструктив-

ных слоев и грунта возникающим в них касательным напряжениям под воздей-ствием многократных кратковременных нагрузок;

по критерию соответствия сопротивления материалов монолитных конст-руктивных слоев возникающим в них растягивающим напряжениям от подвиж-ной многократной нагрузки.

30. Швы в цементобетонных покрытиях, их назначение. Для компенсации удлинения цементобетонного покрытия в летнее время

при его нагревании устраивают швы расширения. При охлаждении цементобе-тонного покрытия его размеры уменьшаются, и чтобы исключить самопроиз-вольные разрывы устраивают швы сжатия.

В конце рабочей смены или при длительных перерывах в бетонировании (более 2-4 ч) устраивают рабочие швы по типу швов сжатия и при необходимо-сти швы расширения.

Для предохранения покрытия от трещинообразования в раннем возрасте, из-за усадки цементобетона при твердении, часть швов сжатия устраивают как контрольные, по конструкции аналогичные швам сжатия. Их делают в первую очередь в свежеуложенном бетоне.

18

Швы делят покрытие на плиты определенной длины и ширины. В швах пре-дусматривают штыревые соединения. Пазы швов заполняют герметизирующим материалом.

Длину плит lсж (расстояние между поперечными швами сжатия) на укреп-ленном основании и на устойчивом земляном полотне принимают по расчету, но не более 25 h, на земляном полотне с ожидаемыми неравномерными осадка-ми (включая насыпи высотой более 3 м) — 22 h, а в местах перехода из выемок в высокие насыпи, в местах примыкания к искусственным сооружениям и в по-крытиях шириной 6 м и менее — 20 h.

Продольные швы предусматривают при ширине покрытия более 23 h. Контрольные швы устраивают через каждые 2 — 3 плиты. 31. Выбор материалов для устройства асфальтобетонных слоёв. В районах с климатом, близким к морскому, при количестве осадков 500

мм/год следует применять высокоплотный асфальтобетон либо плотный ас-фальтобетон, имеющий показатель пористости (водонасыщения), соответст-вующий нижнему допустимому пределу. В районах с сухим климатом (средне-годовое количество осадков менее 400 мм/год) назначают плотный асфальтобе-тон с показателем пористости (водонасыщения) по верхнему допускаемому пределу.

При перспективной интенсивности движения в физических единицах до 3000 авт./сут и при стадийном строительстве допускается устройство покрытия из пористого асфальтобетона с устройством поверхностной обработки или из высокопористого асфальтобетона с устройством двойной поверхностной обра-ботки.

Конструкция дорожной одежды в местах остановок общественного транс-порта, на регулируемых пересечениях и в других местах изменения скорости или движения на пониженных скоростях должна обеспечить повышенную сдвигоустойчивость при высоких летних температурах. Для обеспечения этого требования в покрытии предусматривают применение асфальтобетонных сме-сей типа А и Б, высокоплотных смесей, а в основании - крупнозернистых ас-фальтобетонных смесей либо каменных материалов, укрепленных цементом.

Основные задачи при конструировании пакета асфальтобетонных слоев - это оптимизировать толщину верхнего слоя из плотного или высокоплотного ас-фальтобетона и сократить число слоев.

Асфальтобетонное покрытие должно быть, как правило, однослойным. Ми-нимальную конструктивную толщину покрытия назначают по нормам дейст-вующего СНиП, а толщину слоя асфальтобетонного основания определяют расчетами на прочность.

При проектировании дорожных одежд переходного типа предусматривают один из вариантов без устройства асфальтобетонного основания; в этом случае требуемую толщину покрытия назначают по расчету на прочность.

При стадийном строительстве или возможном перспективном повышении капитальности дорожной одежды при специальном технико-экономическом

19

обосновании допускается применение холодного асфальтобетона. При выборе материала для верхнего слоя основания надо учитывать капи-

тальность (тип) дорожной одежды, вид покрытия, а также деформационные и теплофизические свойства материалов и грунтов, укрепленных органическими и неорганическими вяжущими.

Асфальтобетонную часть несущего основания следует предусматривать, как правило, однослойной. Двухслойное асфальтобетонное основание допустимо применять лишь при необходимости использования в нижнем слое основания асфальтобетона с пониженной сдвигоустойчивостью (высокопористый, песча-ный). В этом случае общая толщина асфальтобетонных слоев повышенной сдвигоустойчивости (покрытие с основанием из крупнозернистого асфальтобе-тона) не должна быть менее 12 см.

32. Дорожно-климатическое районирование зоны вечно мерзлых грунтов

(I ДКЗ). В основу районирования положены факторы, влияющий на устойчивость

земляного полотна: - характер залегания вечномерзлых грунтов (ВМГ) (сплошная или островная

мерзлота); - температура ВМГ (низкотемпературные или высокотемпературные); - мощность деятельного слоя; - вид грунта деятельного слоя и его влажность. Согласно ВСН 84-89 I ДКЗ разделена на 3 подзоны: - I1 – северная подзона низкотемпературных ВМГ сплошного распростране-

ния с высокой влажностью деятельного слоя Wотн Wт ; - I2 - центральная подзона низкотемпературных ВМГ сплошного распро-

странения с умеренной влажностью грунтов деятельного слоя Wотн = (0.7-1.0) Wт;

- I3 – южная подзона преимущественно высокотемпературных ВМГ остров-ного распространения с умеренной влажностью грунтов деятельного слоя Wотн = (0,7-1,0) Wт.

Наиболее неблагоприятный для дорожного строительства является северная подзона I1.

33. Принципы проектирования земляного полотна в зоне вечномерзлых

грунтов. В основе назначения принципов проектирования земляного полотна лежит

расчетное состояние грунтов основания в процессе эксплуатации – мерзлое или талое.

Соответственно выбирают один из двух принципов: - первый - обеспечение поднятия верхнего горизонта вечной мерзлоты

(ВГВМ) не ниже подошвы насыпи и сохранение его на этом уровне в течение всего периода эксплуатации дороги (расчетное состояние грунта основания -

20

мерзлое); - второй - допущение оттаивания грунтов в основании насыпи в период экс-

плуатации дороги с учетом допустимой осадки покрытия (расчетное состояние грунта основания - талое).

Принцип проектирования выбирают исходя из климатических и мерзлотно-грунтовых условий того или иного участка трассы для назначения конструкций и руководящего возвышения бровки земляного полотна, технологии и сроков производства работ с учетом результатов технико-экономического сравнения вариантов.

По первому принципу ведут проектирование при особо сложных мерзлотно-грунтовых условиях (3 тип местности по условиям увлажнения) в I1 и I2 ДКЗ.

По второму принципу проектируют на участках 2 и 3 типа местности по ус-ловиям увлажнения в I2 и I3 ДКЗ, что позволяет снизить высоту насыпи и стоимость строительства.

На участках 1 типа местности в I3 ДКЗ земляное полотно проектируют по нормам II ДКЗ.

34. Мерзлотные явления в 1 ДКЗ. В I ДКЗ вводно-тепловые процессы приводят к развитию специфических

мерзлотных явлений, которые проявляются в изменении форм рельефа: в виде куполообразных, холмистых образований (курганы, бугры, пучения, наледи) или круглых впадин (аласы, овраги, термокарст). Эти явления необходимо учи-тывать при проектировании автомобильных дорог. Наиболее распространенные явления:

1.Пучение грунтов. Грунты деятельного слоя зимой при промерзании (из-за высокого содержания воды и последующего перераспределения при промерза-нии) увеличиваются в объеме - пучатся, а летом при оттаивании проседают. Наибольшее пучение наблюдается в пылеватых грунтах (суглинистых, супес-чаных и песчаных). Деформации пучения достигают значительных величин, поэтому дорожную конструкцию необходимо проверять на морозоустойчи-вость.

В гравийных, непылеватых песчаных грунтах пучение значительно меньше. 2. Термокарст образуется в связи с интенсивным протаиванием льдонасы-

щенных связных грунтов. В связи с этим происходит проседание поверхности. Вода заполняет эти углубления и образует озера, что приводит к дальнейшему протаиванию грунтов.

Борьба с этим явлением сводится к осушение озер (сброс воды) и исключе-нию значительного протаивания льдонасыщенных грунтов.

3. Солифлюкция - медленное течение мерзлых грунтов. Условия для воз-никновения солифлюкции:

а) наличие тонкодисперсных пылеватых грунтов; б) влажность грунтов достигает полной влагоемкости; в) поверхность залегания грунтов имеется уклон, обеспечивающий медлен-

ное течение (3-100).

21

4. Наледи – это отложение льда, образовавшееся в результате периодическо-го выхода на поверхность речных, грунтовых или подземных вод и их послой-ного замерзания.

35. Болота, классификация грунтов и болот. Болота – это участки местности, избыточно увлажненные в течение большей

части года, сложенные торфяными грунтами. По условиям происхождения болота бывают: - верховые, образующие при застое атмосферных осадков на водоразделен-

ных участках с малыми уклонами; - низинные, образующие в результате зарастания водоемов или котловино-

образных впадин. Торфяные грунты слагающие болота в зависимости от их поведения под

расчетными нагрузками делятся на 3 группы по прочности: I - грунты, которые обладают достаточной прочностью в природном состоя-

нии и при передаче на них нагрузки от насыпи могут только сжиматься, незави-симо от скорости передачи нагрузки;

II - грунты, не обладающие в природном состоянии достаточной прочностью и при быстрой передаче нагрузки от насыпи они выдавливаются, а при медлен-ной передаче - сжимаются и успевают уплотняться и упрочняться;

III - грунты, которые при передаче на них нагрузки выдавливаются из-за не-достаточной прочности.

Строительные свойства болотных грунтов устанавливаются по основным показателям состава торфяных грунтов и по величине сопротивления сдвигу в условиях природного залегания. По особенностям строения (стратиграфии) торфяные болота классифицируют на типы:

I-а - болота, заполненные торфом, перекрытые сверху слоем минерального грунта (аллювием);

I-б - болота, сплошь заполненные торфом; II-а - болота, включающие слой торфа, подстилаемый слоем сапропеля, мер-

геля или ила, и перекрытые сверху слоем минерального грунта; II-б - болота, включающие слой торфа, подстилаемый слоем сапропеля, мер-

геля или ила; III - болота с торфяным слоем, плавающим на поверхности воды (сплавин-

ное болото). 36. Принципы выбора проектных решений земляного полотна на участ-

ках залегания болот (нарисовать несколько поперечных профилей земляно-го полотна).

В основу проектного решения на заболоченных участках могут быть поло-

жены два принципа: - полное удаление слабого грунта с его заменой (или устройство эстакады);

22

- использование слабого грунта в качестве основания насыпи с применением мероприятий, обеспечивающих устойчивость основания и ускорение его осад-ки.

Выбор решения производится на основе технико-экономического обоснова-ния с учетом:

- категории дороги и типа дорожной одежды; - требуемой высоты насыпи и качества имеющегося для отсыпки грунта; - протяженности участка со слабыми грунтами; - вида и особенностей свойств слабых грунтов; - условий производства работ и сроков строительства, климата, времени го-

да, дальности возки грунта, наличия специального оборудования и транспорта. Использование слабого грунта в основании возможно на болотах I, иногда II

типа. Во многих случаях это снижает стоимость и трудоемкость работ, повы-шает темпы строительства.

Земляное полотно проектируют в виде насыпи. Нижнюю часть насыпи сле-дует устраивать из дренирующих грунтов с толщиной слоя на 0,5 м больше суммарной величины расчетной осадки основания.

Глинистые грунты допускается использовать в нижней части насыпи только при специальном ТЭО.

37. Требования к земляному полотну, сооружаемому на слабом основа-

нии. К земляному полотну, сооружаемому на слабом основании предъявляются

дополнительные требования. Должна быть исключена возможность выдавливания оставляемого слабого

грунта из под насыпи в процессе её возведения и эксплуатации (обеспечение устойчивости основания).

Интенсивная часть осадки должна завершиться до сооружения покрытия (обеспечение стабильности).

Упругие колебания земляного полотна, возникающие при наличии слабых грунтов в основании не должны превышает допустимую величину для приня-того типа покрытия.

На насыпях, в основаниях которых оставлены слабые грунты, дорожные одежды можно устраивать:

* капитального типа после завершения не менее 90 % расчетной осадки или средняя интенсивность осадки за месяц предшествующий устройству по-крытия не превышает 1,5-2,0 см/мес.;

* облегченного типа после завершения не менее 80 % расчетной осадки или интенсивности осадки не более 3 - 5 см/мес.

Для исключения недопустимых упругих колебаний толщина насыпей, со-оружаемых на торфяных основаниях должна быть не менее 1,2 м в зависимости от мощности слабого грунта и капитальности дорожной одежды. Если эта тол-щина меньше необходимо провести динамический расчет с целью проверки до-пустимости колебаний.

23

38. Конструкция и требования к земляному полотну, устраиваемому с полным выторфовыванием болота (нарисовать поперечные профили зем-ляного полотна).

Проектную высоту насыпи на болотах определяют по общим нормативам с

учетом требований продольного профиля, обеспечения снегонезаносимости и норм минимального возвышения низа дорожной одежды над расчетным уров-нем воды на болоте.

Для отсыпки верхней части насыпи на болотах можно использовать все ви-ды минеральных грунтов, отвечающих нормативным требованиям.

Для отсыпки нижней части насыпи используют дренирующие грунты. Тол-щину дренирующего слоя назначают на 0,5 м выше поверхности болота.

Конструкция земляного полотна на слабом основании с полным удалением слабого грунта (полным выторфовыванием) применяется на болотах I, II и III типов на дорогах с усовершенствованными капитальными покрытиями:

при глубине болота менее 2 м и протяженностью болот по трассе ме-нее 20 %;

при пересечении одиночных болот протяженностью менее 400 м; при пересечении дорогой коридора коммуникаций, когда строитель-

ство дороги опережает строительство коридора коммуникаций; при сооружении земляного полотна с искусственными сооружениями.

В практике дорожного строительства применяют механические, взрывные и гидромеханические способы удаления слабого грунта.

Ширину траншеи по дну для дорог с усовершенствованным покрытием при-нимают равным ширине земполотна.

39. Конструкция земляного полотна на промороженном основании (на-

рисовать поперечный профиль насыпи). Устройство земляного полотна на промороженном основании предусматри-

вают на болотах I - III типов при глубине болот более 1.5 м и протяженности участков более 1 км в северных районах I дорожно-климатической зоны и при-мыкающие к ней с юга районы севернее 56о северной широты.

Конструкция включает следующие элементы: * торфяное основание, состоящие из талого и промороженного слоя; * намороженную плиту из торфа в нижней части земляного полотна; * верхнюю часть насыпи; * боковые теплоизолирующие призмы из торфа.

Промороженный слой торфяного основания и намороженная плита рассре-доточивают нагрузку на талые слои основания и снижают величину его осадки.

Нижнюю часть насыпи (намораживаемую плиту) устраивают из торфа боко-вых резервов, закладываемых на болотах I типа или торф сосредоточенных карьеров.

24

Торфяную часть насыпи устраивают серповидного профиля, с увеличением к средине намораживаемой плиты на 0,2 – 0,3 м больше, чем на бровке. Кру-тизну откосов торфяной насыпи назначают 1:2.

40. Методы ускорения осадки слабых оснований. 1. Временная пригрузка. Наиболее простым и эффективным методом ускорения осадки насыпи на

болотах I типа является метод обжатия слабого грунта с помощью временного пригруза. При увеличении давления на основание осадка заданной величины может быть достигнута за более короткий срок

Пригрузка в виде дополнительного слоя насыпи на всю ширину земляного полотна устраивается на дорогах с усовершенствованными покрытиями. Тол-щину пригрузочного слоя принимают в зависимости от несущей способности основания и требуемого срока ускорения осадки (обычно 1-2 м). После оконча-ния расчетного срока консолидации пригрузочный слой снимают, и грунт ис-пользуют на следующих участках.

Для дорог с переходным и низшим типом покрытий допускается устройство пригрузки за счет временного симметричного увеличения крутизны откосов. При этом ширина пригрузочного слоя поверху должна быть не менее проект-ной ширины проезжей части. После достижения проектной величины осадки грунт из пригрузочного слоя распределяется на откосах в соответствии с про-ектным поперечным профилем.

2. Вертикальное дренирование. Вертикальные дрены устраивают в слабых водонасыщенных грунтах с це-

лью ускорения консолидации основания за счет сокращения пути фильтрации воды, отжимаемой из слабой толщи при консолидации. Вертикальные дрены способствуют ускорению уплотнения слабого грунта с повышением его сопро-тивляемости сдвигу. Поэтому их можно устраивать в целях повышения устой-чивости основания. Этот способ неприменим при глинистых грунтах.

Вертикальное дренирование следует совмещать с временной пригрузкой. Вертикальные дрены выполняют в виде скважин, заполненных песком. Диа-

метр скважин назначают от 40 до 60 см. Для заполнения применяют песок с ко-эффициентом фильтрации не менее 6 м/сутки.

При применении вертикальных дрен насыпь или ее нижнюю часть толщи-ной не менее 50 см устраивают из дренирующих грунтов.

Вместо песка для вертикальных дрен можно использовать ленты из геотек-стильного материала, погружаемые в толщу специальными механизмами.

Упрощенной разновидностью вертикального дренирования являются дре-нажные прорези. Их устраивают при мощности слабого слоя до 4 м и возмож-ности сохранить в слабой толще вертикальные откосы в течении времени, не-обходимого для заполнения прорези дренирующим грунтом.

Расстояния между дренажными прорезями назначают в пределах 1.5 - 3.0 м. Ширина прорезей назначается 0.6 - 1.0 м.

3. Частичное удаление слабого грунта.

25

Удаление верхней части слабой толщи и заполнение траншеи дренирующим грунтом дает комплексный эффект - повышение прочности и ускорение осадки основания.

Частичное удаление слабого грунта целесообразно в случаях: * жесткого ограничения отметки проезжей части и когда соблюдение проч-

ности требует устройства массивной насыпи; * если верхний слой слабой толщи имеет меньшую прочность; * для ускорения стабилизации осадки, когда нельзя применить временную

пригрузку. 4. Метод предварительной консолидации. Метод предварительной консолидации или метод постепенного загружения

применяется на болотах II и I типов при временной пригрузки в случаях, когда устойчивость слабой толщи в природном состоянии недостаточна для воспри-ятия прикладываемой нагрузки.

Принцип этого метода заключается в назначении определенного режима возведения насыпи, соответствующего повышению прочности грунта слабого основания при уплотнении его давлением насыпи.

5. Устройство боковых пригрузочных призм (берм). При наличии достаточной полосы отвода и небольшом расстоянии перевоз-

ки грунта устраивают боковые призмы шириной не менее 4 м с поперечным ук-лоном 2 - 3 % к насыпи. При ширине призмы более 6 - 8 м применяют двух-скатный профиль.

Эффект применения боковых призм можно рассматривать как снижение расчетной величины действующей нагрузки.

6. Применение армирующих прослоек. Повышение устойчивости земляного полотна на слабом основании при за-

данной крутизне откосов можно обеспечить путем укладки в нижней части на-сыпи армирующих прослоек не обладающих жесткостью в вертикальном на-правлении, но воспринимающих горизонтальное растягивающие напряжения.

41. Особенности трассирования в зоне оврагов. Направление трассы в зоне оврагов выбирают в зависимости от конфигура-

ции овражистой сети и категории дороги. При проложении трассы возможны два варианта:

1) в обход оврага – IV – V категория дорог; 2) пересечение оврага – I – III категория дорог.

При развитой сети оврагов положение дороги в обход снижает стоимость строительства, но приводит к большой извилистости дороги и перепробегу ав-томобиля.

Дороги высших категорий прокладывают по кратчайшему направлению, что сокращает длину и приводит к увеличению объемов земляных работ, числа до-рогостоящих искусственных сооружений (водоотводные, водопропускные, за-пруды, закрепление оврагов и т.д.) и стоимости строительства, но снижает стоимость проезжей части и сокращает дорожно-транспортные расходы.

26

При трассировании дорог низких категорий рационально проектировать с минимальным числом пересечений оврагов.

При обходе оврагов трассу проектируют на расстоянии 50-100 м от вершины или отвершка и обязательно предусматривают мероприятия по закреплению оврага (вершины, дна и т.д.).

Не рекомендуется располагать трассу вблизи вершины – в зоне размыва, что вызывает дополнительные затраты по защите земляного полотна от размыва.

Не следует проектировать трассу, проходящую вдоль речной долины по ко-нусам выноса пересекаемых оврагов, т.к. искусственные сооружения могут быть занесены продуктами размыва. Рационально пересекать овраги выше ко-нуса выноса в пределах транзитной зоны.

При мелких оврагах и большом их количестве для сокращения длины проек-тируют по конусам выноса и предусматривают устройство подходных русел и дамб, направляющих воду в отверстие моста и предохраняющих земляное по-лотно от размыва, а искусственные сооружения от засорения.

При широких и глубоких оврагах иногда трассу развивают по склонам (для уменьшения объемов земляных работ).

Автомагистрали пересекают глубокие долины и овраги большими виадука-ми.

42. Оценка безопасности движения при проектировании дорог, способы

оценки. Для оценки безопасности движения по запроектированной дороге использу-

ется коэффициент безопасности и коэффициент аварийности. Коэффициентами безопасности называют отношение максимальной скоро-

сти движения на участке к максимальной скорости въезда автомобилей на этот участок (начальная скорость движения).

Участки по опасности для движения оценивают исходя из значений коэффи-циента безопасности. В проектах новых дорог недопустимы участки с коэффи-циентами безопасности, меньшими 0,8.

Коэффициент аварийности представляет собой произведение частных коэф-фициентов, учитывающих влияние отдельных элементов плана и профиля,

К П Кп п i i. 1

20

,

где Ki — отношение количества ДТП на участке дорог с различными элемента-ми плана и профиля к количеству ДТП на эталонном горизонтальном прямом участке дороги с проезжей частью шириной 7,5 м, шероховатым покрытием и укрепленными обочинами шириной 3,5 м.

В проектах реконструкции дорог и нового строительства рекомендуется пе-репроектировать участки, для которых итоговый коэффициент аварийности превышает 15—20.