На автомобильных дорогах имеются дорожные устройства и комплексы основных и вспомогательных сооружений. К основным относятся сооружения, обеспечивающие организацию движения транспорта, а к вспомогательным — предназначенные для обслуживания транспорта и основных устройств: заправочные пункты, станции технического обслуживания, здания дорожно-ремонтной службы и т. д. Комплекс основных и вспомогательных сооружений зависит от назначения дороги.
Полосу местности, на которой размещаются основные и вспомогательные сооружения, а также дорожные устройства,- называют полосой отвода. Расположение оси дороги на местности называют трассой. В общем случае это пространственная линия, имеющая повороты в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Дорогу, как правило, проектируют по кратчайшему расстоянию между пунктами, которое называют воздушной линией. На местности всегда имеются естественные и искусственные препятствия, поэтому реальная дорога оказывается длиннее воздушной линии.
В плане трасса состоит из прямых участков и участков с постоянной кривизной (круговых кривых), соединенных переходными кривыми. Таксометр для андроид их также показывает. Наименьший допустимый радиус круговых кривых зависит от расчетной скорости движения автомобилей и регламентируется строительными нормами и правилами.
Переходные кривые, представляющие собой кривые переменного радиуса, строят обычно при соединении прямых участков с круговыми, имеющими радиус кривизны менее 2000 м.
Наличие переходных кривых обеспечивает плавное изменение центробежной силы при движении автомобиля, а также возможность плавного поворота управляемых колес автомобиля.
На автомобильных дорогах переходные кривые очерчиваются в основном по радоиде (клотоиде), кубической параболе, лемнискате. Кривизна переходной кривой в точке зависит от удаления последней от начала переходной кривой.
Наиболее часто переходные кривые на автомобильных дорогах делают по радоиде. При этом в случае движения автомобиля с постоянной скоростью переход от прямолинейного движения к круговому обеспечивается равномерным вращением управляемых колес. Кривые, описанные по кубической параболе, выполняют при небольших углах поворота переходной кривой, а по лемнискате — при малых радиусах и больших углах поворота.
Проекцию трассы на вертикальную плоскость называют продольным профилем дороги. Продольный профиль включает прямые участки и вертикальные кривые, обеспечивающие плавный переход между прямыми участками, имеющими различную крутизну.
Радиусы выпуклых кривых выбирают таким образом, чтобы обеспечить видимость дороги водителем на длине пути торможения автомобиля. При расчетах высоту зрения (возвышение глаза водителя над поверхностью дороги) принимают равной 1,2 м, что соответствует высоте зрения водителя легкового автомобиля.
Вогнутые кривые делают для смягчения толчка на соответствующем переломе профиля, при проезде которого возникает центробежная сила, дополнительно нагружающая мосты автомобиля. Радиус вогнутой кривой рассчитывают таким образом, чтобы дополнительная нагрузка не превосходила 5 % статической нагрузки, приходящейся на мост при движении автомобиля с расчетной скоростью.
Конструкции дорог. Дорога сооружается на земляном полотне, представляющем отсыпанную и спланированную полосу грунта. Для создания земляного полотна в зависимости от рельефа местности устраиваются насыпи или выемки. К земляному полотну также относят боковые канавы и резервы, из которых берут грунт при строительстве. Земляное полотно сооружается из прочных грунтов, предусматривается отвод от него поверхностных и грунтовых вод. Конструкция земляного полотна зависит от гидрогеологических условий местности.
Основными элементами дороги являются: проезжая часть, обочины и боковые канавы (кюветы). Проезжая часть предназначена для движения автомобилей. К проезжей части примыкают обочины. Их используют для остановок автомобилей, для складывания дорожно-строительных материалов во время строительства и ремонта дорог, а также для расширения проезжей части при реконструкции дороги. Расположенные за обочинами канавы, или кюветы, служат для отвода воды от дороги и прилегающих участков.
Прочность проезжей части зависит от материалов дорожной одежды, которая воспринимает усилия от транспортных средств и передает их на земляное полотно. Дорожная одежда является важнейшим и дорогостоящим элементом автомобильной дороги, затраты на ее устройство достигают 50…60 % сметной стоимости дороги.
Дорожная одежда состоит из нескольких конструктивных слоев, уложенных на земляное полотно. Основными требованиями, которым должна удовлетворять конструкция дорожной одежды, являются: высокая прочность и долговечность, ровность поверхности покрытия, хорошая сцепляемость шины с дорогой при любых погодных условиях, малое сопротивление движению автомобиля. Движение автомобиля не должно сопровождаться сильным шумом и запылением воздуха. Верхний слой дорожной одежды должен легко и минимальными затратами восстанавливаться при ремонте, по возможности без прекращения движения. Дорожную одежду проектируют в комплексе с земляным полотном.
По способности воспринимать растягивающие напряжения и накапливать пластические деформации дорожные одежды подразделяют на жесткие и нежесткие. К жестким относятся дорожные одежды, устраиваемые из бетона или железобетона. Они хорошо сопротивляются изгибу, и в них не накапливаются пластические деформации. К нежестким дорожным одеждам относят все остальные конструкции из щебня, гравия и других материалов. В таких конструкциях при многократном воздействии нагрузок накапливаются пластические деформации, что приводит к появлению волнистости на дорожной поверхности. В конструкции дорожной одежды различают два основных слоя: покрытие и дорожное основание.
Покрытие — верхняя часть дорожной одежды, непосредственно воспринимающая механические усилия от транспортных средств и атмосферные воздействия. Покрытие должно быть прочным, износостойким, устойчивым к пластическим деформациям, водонепроницаемым, ровным, шероховатым и беспыльным. Оно может состоять из одного или нескольких конструктивных слоев. Верхний слой покрытия, периодически восстанавливаемый в процессе эксплуатации дороги, называют слоем изнашивания.
Дорожные покрытия подразделяют на усовершенствованные капитальные, усовершенствованные облегченные, переходные и низшие. Качество покрытия и определяет в основном транспортно-эксплуатационные свойства дороги.
К покрытиям усовершенствованного капитального типа относятся цементо и асфальтобетонные покрытия. Наиболее прочными и долговечными являются цементобетонные покрытия, механические свойства которых мало зависят от температуры и влажности воздуха. Асфальтобетонные покрытия склонны к размягчению при высоких температурах и к хрупкости — при низких.
Цементобетонные покрытия могут быть монолитными из бетонной смеси, которую привозят или готовят непосредственно на месте работ, или сборными из плит, изготовленных на заводах.
Жесткие бетонные покрытия чувствительны к деформациям основания, поэтому их устраивают только на достаточно прочных и жестких основаниях. Толщина бетонных покрытий в зависимости от категории дороги и жесткости основания должна быть 18…24 см.
Для предотвращения образования в покрытии трещин, возникающих при колебаниях температуры воздуха, усадке бетона при твердении и неравномерной осадке основания, в процессе строительства делают продольные и поперечные деформационные швы, делящие монолитное покрытие на отдельные плиты. Для того чтобы в деформационные швы не попадали вода, песок, грязь, их заполняют герметизирующими материалами: битумной или резинобитумной мастикой, полимерными герметиками и др.
Покрытия усовершенствованного облегченного типа устраивают с применением прочного щебня, гравия илиминеральных смесей различной зернистости, обработанных органическими вяжущими материалами. В качестве,’ вяжущих материалов применяют различные типы битумов.
Покрытия усовершенствованного облегченного типа обладают достаточ-i, ной прочностью в условиях переменных влажности и температуры.
Покрытия переходного типа изготовляют из щебня, гравия, шлака без обработки вяжущими материалами. Эти покрытия обладают малым сопротивлением изнашиванию, так как касательные силы, действующие на покрытие при движении автомобиля, оказывают разрушительное действие на верхний слой вследствие слабого сцепления между каменными частицами, из которых состоит этот слой. К этой же группе покрытий относятся мостовые, устраиваемые из отдельных, уложенных впритык друг к другу, естественных или искусственных камней соответствующей формы.
Покрытие низшего типа устраивают из грунтов, укрепленных различными материалами (песок, гравий и др.). При добавке этих материалов в глинистые, суглинистые, пылеватые грунты увеличивается сопротивление изнашиванию таких покрытий, особенно во влажном состоянии. Для повышения связности песчаных грунтов применяют глинистые или суглинистые добавки.
Покрытие укладывается на дорожное основание — нижнюю часть дорожной одежды. Оно служит для передачи усилий от покрытия на земляное полотно. Основание, как правило, устраивают из нескольких слоев. Для устройства верхних слоев используют более прочные и морозостойкие материалы с обработкой или без обработки их вяжущими материалами (битумом, цементом). Для нижних слоев используют более слабые и менее морозоустойчивые материалы. Уменьшения толщины и обеспечения хороших дренирующих и морозозащитных свойств дорожного основания достигают устройством дополнительных нижних слоев основания из песка, гравийно-песчаных смесей и других материалов.
Ширину проезжей части дороги принимают с учетом количества полос и расчетной скорости движения. Строительными нормами и правилами установлены требуемое количество полос движения, и ширина проезжей части в зависимости от категории дорог. На дорогах с большой интенсивностью движения для обеспечения его безопасности устраивают разделительные полосы, ширина которых принимается не менее 5 м.
Поперечный профиль проезжей части проектируют так, чтобы обеспечить сток воды с поверхности дорожного покрытия, безопасное движение и снизить интенсивность изнашивания шин автомобилей. Поперечный профиль бывает односкатным, двускатным и параболическим. В большинстве случаев на дорогах с твердым покрытием применяют двускатный профиль. Односкатный профиль имеют дороги на закруглениях (виражах) и при раздельных проезжих частях. Параболический профиль устраивается на широких проезжих частях городских улиц. Такой же профиль обычно имеют грунтовые и щебеночно-гравийные дороги.
Поперечный уклон на прямых участках дороги зависит от типа покрытия. На дорогах с асфальтобетонным и цементобетонным покрытиями уклон делают 15…20 %о, у щебеночно-гравийных дорог — 20…30 %о, а на грунтовых — 30…40%о- Поперечные уклоны обочин делают на 10…30 %о большими, чем уклоны проезжей части.
По народнохозяйственному значению автомобильные дороги в СССР делятся на общегосударственные, республиканские, областные и краевые, местные (районные и сельскохозяйственные) и ведомственные (промышленные, лесхозные и др.). Выделяют также курортные дороги, используемые преимущественно для пассажирских сообщений в курортных районах.
В зависимости от степени технического совершенства автомобильные дороги бывают пяти технических категорий. При отнесении дороги к той или иной категории учитывают ее народнохозяйственное значение и перспективную расчетную интенсивность движения, которая рассчитывается на 20 лет вперед от года ввода дороги в эксплуатацию.
Для каждой категории дорог строительными нормами и правилами установлены определенные технические нормативы, на основе которых проектируют и строят дороги и искусственные сооружения на них.
Автомобильные дороги с большой интенсивностью движения, предназначенные исключительно для автомобильного движения, называют автомагистралями.
Комментарий
Нет комментариев