Дорожные условия характеризуются соблюдением ширины проезжей части и обочин, продольных и поперечных уклонов, созданием необходимой шероховатости и ровности покрытия. Они должны обеспечивать хорошую обзорность дороги с места водителя с достаточной силуэтной видимостью в направлении движения.
Кроме требований по безопасности движения и удобству водителей и пассажиров, проектировщик должен учитывать вопросы окружающей среды, для чего принят законодательный акт «О мерах по дальнейшему улучшению охраны природы и рациональному использованию природных ресурсов».
В процессе выполнения проектов на строительство автомобильной дороги необходимо: правильно сочетать дорогу с окружающей местностью; охранять лесные массивы и пути передвижения диких животных; не занимать ценные земли под дорожные сооружения; предусматривать восстановление земель, занятых во временное пользование; соблюдать санитарные нормы в районах культурно-массового отдыха; снимать и сохранять растительный слой плодородного грунта на участках строительства дороги; предусматривать снегозащитные и декоративные озеленения; организовывать сбор воды с проезжей части и очистку в пределах водоохранных зон; при обходе населенных пунктов предусматривать мероприятия по ликвидации транспортного шума, вибрации, загрязнения воздуха и воды.
2.1.2 Основные конструктивные элементы автомобильной дороги и их назначение
Современные автомобильные дороги представляют собой сложный комплекс инженерных сооружений, который должен обеспечивать работу автомобильной дороги круглый год, особенно весной и осенью, движение автомобилей в любое время суток с высокими скоростями и расчетными нагрузками.
Автомобильная дорога состоит из основных элементов: земляного полотна, дорожной одежды, искусственных сооружений и обстановки дороги.
Земляное полотно – дорожное сооружение, служащее основанием для размещения слоев дорожной одежды и других элементов дороги. В зависимости от рельефа местности земляное полотно проектируют в виде насыпи – искусственно отсыпанного из грунта земляного массива выше поверхности земли, имеющего форму трапеции (рисунок 1, а), и в виде выемки – земляного сооружения ниже поверхности земли, имеющего заданную форму и очертание (рисунок 1, б). На косогорных участках местности земляное полотно проектируют в виде полунасыпи-полувыемки путем срезки уступом части естественного грунта с использованием его в полунасыпь.
Независимо от погодных условий и времени года земляное полотно должно сохранять свою геометрическую форму.
Земляное полотно состоит: из верхней части земляного полотна (рабочего слоя); тела насыпи (с откосными частями); откосных частей выемки и основания выемки; устройства для понижения или отвода грунтовых вод (дренажа); поддерживающих и защитных геотехнических устройств и конструкций, предназначенных для защиты земляного полотна от опасных геологических процессов (селей, лавин, оползней, эрозий).
Верхняя часть земляного полотна (рабочий слой) представляет собой часть полотна, ее располагают на участке от низа дорожной одежды на 2/3 глубины промерзания, но не менее 1,5 м от поверхности покрытия проезжей части. Рабочий слой проектируют вместе с конструкцией дорожной одежды.
Рисунок 1 – Основные элементы дороги:
а – в насыпи; б – в выемке.
1 – земляное полотно; 2 – основание насыпи; 3 – тело насыпи; 4 – верхняя часть земляного полотна (рабочий слой); 5 – дорожная одежда; 6 – проезжая часть; 7 – обочина; 8 – откосная часть насыпи; 9 – боковая водоотводная канава; 10 – откосная часть выемки; 11 – дренаж; 12 – уровень грунтовой воды
Тело насыпи земляного полотна располагают ниже рабочего слоя и чаще отсыпают на участках высоких насыпей, применяя местный или привозной грунт.
Основание насыпи – естественный грунт с ненарушенной структурой, на котором сооружают земляное полотно, или массив грунта ниже насыпного слоя; основание выемки – массив грунта ниже границы рабочего слоя.
Откосные части насыпи или выемки представляют собой боковые наклонные поверхности, которые ограничивают искусственно отсыпанное земляное сооружение.
К земляному полотну относятся связанные с ним водоотводные сооружения, необходимые для отвода поверхностных вод, канавы, боковые резервы, быстротоки, испарительные бассейны. Грунтовые воды оказывают влияние на прочность и устойчивость земляного полотна. Поэтому необходимо понижать или перехватывать воду при помощи проектирования дренажа.
Дорожная одежда – многослойная конструкция, воспринимающая нагрузку от транспортных средств и передающая ее на грунтовое основание. Дорожная одежда состоит из верхнего слоя (покрытия), нижнего слоя (основания) и дополнительных слоев.
На дорожные сооружения постоянно воздействуют природные условия данной местности. Изменение влажности воздуха, суточные колебания температуры, господствующее направление ветра, высота снегового покрова и многое другое значительно влияют на выбор отметок земляного полотна и конструкции дорожной одежды. Срок службы дорожной одежды зависит от прочности материалов конструкции.
2.1.3 Искусственные сооружения и их назначение
При строительстве автомобильной дороги на местности приходится преодолевать различные препятствия: ручьи, реки, овраги, канавы, суходолы, ущелья, горные хребты, существующие автомобильные и железные дороги.
Для обеспечения непрерывного и безопасного движения автомобилей предусматривают искусственные сооружения: трубы, мосты, путепроводы, тоннели, эстакады, виадуки, специальные сооружения на горных дорогах (рисунок 2).
Наиболее распространенными видами искусственных сооружений на дорогах являются трубы и мосты.
Трубы укладывают в тело земляного полотна на суходолах или при пересечении небольших ручьев (насыпь над трубами сохраняется). Они предназначены для пропуска небольших объемов воды под дорогой. Трубы применяют также под съездами и переездами. В некоторых случаях трубы (прямоугольного сечения) служат для пропуска под основной дорогой небольших местных дорог, а также в качестве скотопрогонов в сельской местности.
Мост соединяет участки дороги, находящиеся по обе стороны реки, и служит для перехода водной преграды, ущелий, суходолов. Мост прерывает земляное полотно дороги, и движение автомобилей осуществляется по конструкции моста, состоящей из пролетных строений и опор.
Тоннели применяют для прокладки автомобильной дороги сквозь толщу горного массива или под водным препятствием.
В горной местности тоннели проектируют через горные хребты или вдоль крутых косогоров, в районе оползней, осыпей, обвалов, крутых горных выступов. Подводные тоннели прокладывают вместо мостов.
Рисунок 2 – Основные виды искусственных сооружений:
а – труба; б – мост; в – тоннель; г – путепровод; д – виадук; е – эстакада; ж – галерея; з – подпорная стена.
1 – круглая труба; 2 – насыпь дороги; 3 – устой моста; 4 – пролетное строение моста; 5 – горный массив; 6 – портал; 7 – промежуточная опора; 8 – сборная железобетонная стенка
Путепровод служит для пропуска автомобилей через другую автомобильную или железную дорогу, по конструкции является разновидностью моста.
Виадук представляет собой мост большой высоты, расположенный над глубоким ущельем, лощиной или оврагом. Виадуки через узкие ущелья проектируют однопролетными из-за дорогостоящих промежуточных опор.
Эстакаду возводят вместо высокой насыпи или для пропуска дороги на большой длине при сложных пересечениях автомобильных дорог.
Галереи устраивают на горных дорогах для защиты от снежных лавин и камнепадов, чаще всего располагают на крутых косогорах, в местах уже известных снежных и каменных обвалов. Стены галереи должны быть прочными, верхний свод должен иметь наклонную поверхность в сторону косогора. Это необходимо для беспрепятственного схода снега, льда, камней через перекрытие галереи.
Подпорные стены поддерживают дорогу на крутых склонах в горной местности. Их устраивают вместо откосов земляного полотна на крутых косогорах, в оползневых районах, на берегах горных рек, в районах осыпей. Подпорные стены строят из железобетона, бетона и в виде каменной кладки.
2.1.4 Обустройство дороги для движения и защитные дорожные сооружения
К обустройству дорог относятся технические средства организации дорожного движения (ограждения, знаки, разметка, направляющие устройства, сети освещения, светофоры, системы автоматизированного управления движением), озеленение, малые архитектурные формы.
