Расчет рекомендуемых рабочих отметок

Для проектирования проектной линии продольного профиля (так называемой красной линии) необходимы следующие основные данные:

– максимально допустимый продольный уклон, минимальные радиусы выпуклых и вогнутых вертикальных кривых;

– рекомендуемая рабочая отметка земляного полотна;

– контрольные (фиксированные) отметки.

По заданному району строительства при назначении типов местности по увлажнению необходимо определить дорожно-климатическую зону (ДКЗ) по СП 34.13330-2012 (Приложения Б, стр 89).

По условиям увлажнения верхней толщи грунтов различают три типа местности [СП]:

1-й – сухие участки;

2-й – сырые участки с избыточным увлажнением в отдельные периоды года (менее 30 сут);

3-й – мокрые участки с постоянным избыточным увлажнением (более 30 суток).

Для определения типов местности по увлажнению необходимо проверить два условия:

1) уклон местности должен быть больше 2 ‰;

2) разница h_гв - h_пр в зависимости от грунтов должна быть больше или равна: для глин 2,0, для суглинков 1,5, супеси 1,0.

Таблица 5 – Условия для определения типа местности увлажнения

1. Для обеспечения устойчивости и прочности верхней части земляного полотна и дорожной одежды рекомендуемую рабочую отметку земляного полотна устанавливают из двух условий по таблице

а) возвышение поверхности покрытия над расчетным уровнем грунтовых вод, верховодки или длительно (более 30 суток) стоящих поверхностных вод (3-й тип местности по характеру увлажнения) определяют по формуле (рис.6):

h_peк = h ₁ – h_гв + i ₁, (19)

где h ₁ – наименьшее возвышение поверхности покрытия над уровнем грунтовых вод (м), в зависимости от вида грунта и дорожно-климатической зоны, должно соответствовать требованиям табл. 5 [СП, табл. 7.3]; h_гв – глубина залегания грунтовых вод (по заданию или по данным изысканий); b – ширина проезжей части, м; i_пр – поперечный уклон проезжей части в тысячных долях (0,02);

Рисунок 6 – Определение рекомендуемой рабочей отметки насыпи

б) возвышение поверхности покрытия над поверхностью земли на участках с необеспеченным поверхностным стоком или над уровнем кратковременно (менее 30 суток) стоящих поверхностных вод (1-й и 2-й типы местности по характеру увлажнения) определяется по формуле

h_рек = h₂+ i₁, (20)

где h ₂ – наименьшее возвышение поверхности покрытия над уровнем поверхности земли согласно табл. 5 [СП, табл. 7.3].

Таблица 5 – Наименьшее возвышение поверхности покрытия

Примечание. Над чертой – возвышение поверхности покрытия над уровнем грунтовых вод, верховодки или длительно (более 30 суток) стоящих поверхностных вод h ₁; под чертой – то же, над поверхностью земли на участке с необеспеченным поверхностным стоком или над уровнем кратковременно (менее 30 суток) стоящих поверхностных вод h ₂.

2. Земляное полотно на участках дорог, проходящих по открытой местности, по условиям снегонезаносимости во время метелей следует проектировать в насыпи h_peк, высота которой находится по формуле

h_рек = h_сн + Δ h + аi ₂ + i₁, (21)

где h_сн – расчетная высота снегового покрова с вероятностью превышения 5 %, м, принимаемая по [СНИП Климатология] или по данным наблюдений; Δ h – возвышение бровки земляного полотна над расчетным уровнем снегового покрова (м), принимается по рекомендациям [СП, п. 6.33]: 1,2 м – для дорог I категории; 0,7 м – для дорог II категории; 0,6 м – для дорог III категории; 0,5 м – для дорог IV категории; 0,4 м – для дорог V категории; а – ширина обочины, м; b – ширина проезжей части дороги, м; i ₁ (0,02) и i ₂ (0,04) – поперечные уклоны проезжей части и обочины, в тысячных долях.

В расчет принимается рекомендуемая рабочая отметка, наибольшая из двух условий: обеспечивающая одновременно нормальный водно-тепловой режим дорожной конструкции и снегонезаносимость дороги, рассчитанных по формулам 19, 20, 21.

К контрольным фиксированным отметкам относятся:

а) отметки осей проезжей части существующих автомобильных дорог, к которым примыкает проектируемый участок дороги;

б) отметки головки рельса пересекаемых железных дорог в одном уровне;

в) отметки искусственных сооружений (трубы, мосты, путепроводы).

Контрольные точки позиций а) и б) определяют по журналу нивелирования либо по картам. Трубы устанавливают в пониженных местах, анализируя рельеф местности. Данные принимаются с продольного профиля (черные отметки).

Минимальную высоту насыпи над трубами (рис. 4) вычисляют по формуле

H_min = d + + h₃ + h_до, (22)

где d – отверстие трубы: диаметр круглой или высота прямоугольной трубы, м; δ – толщина стенки трубы, δ =0,12– 0,20 м; h_З – минимальная толщина засыпки над трубой, не менее 0,5 м; h_до – толщина дорожной одежды, м).

Рисунок 4 – Схема труб из длинномерных звеньев на жестком фундаменте: 1– длинномерные звенья; 2 – противофильтрационный экран; 3 – щебеночно-песчаная подушка; 4 – опорный блок из монолитного бетона

Длина трубы рассчитывается по формуле

L_тр = В + 2 (h_нас – d)×m + b_огол, (23)

где В – ширина насыпи по верху; h_нас – рабочая отметка насыпи; d – диаметр (высота трубы); m – заложение откосов насыпи у трубы, принимается 1:1,5; b_огол – толщина оголовка трубы (рис. 4).