Автомобильная дорога — это очень сложное сооружение, для конструирования которого учитывается огромное количество различных аспектов. Это и нагрузка на полотно, и интенсивность автомобильного трафика, и многое другое.
Эксплуатационные возможности трассы
В связи с этим для полноценного расчета поперечного профиля дороги в первую очередь определяется характеристика транспортного потока и интенсивность эксплуатации на рассматриваемой трассе.
В основном рассматриваются такие параметры, как:
- Интенсивность использования трассы. Данное понятие включает в себя оценку количества единиц транспорта, прошедших по заданному участку в отведенное для измерений время. При расчетах интенсивность берется средняя, а также планируемая и фактическая.
- К пропускной способности трассы относится понятие, учитывающее количество транспортных средств, проходящих через поперечный профиль дороги в определенное время.
- Скоростью транспортного потока называется средняя скорость всех автомобилей, двигающихся по изучаемому участку трассы.
- Плотностью движения называется среднее количество автотранспортных средств, одновременно находящихся на изучаемом отрезке трассы.
- Количество грузов, перевозимых через исследуемый участок дороги, называется грузонапряженностью.
Также существуют такие понятия, как шероховатость и ровность. Они определяют качество дорожного полотна на изучаемом поперечном профиле дороги. Все эти данные необходимы при работе над трассой как в рамках ее ремонта, так и на этапе проектирования.
Как классифицируются
Поперечный профиль автомобильной дороги зависит от того, к какой категории относится трасса. Она может быть магистральной, то есть той, которая соединяет дороги международного следования. По ней перевозятся пассажиры и грузы транзитной категории.
К региональным трассам относятся автодороги, соединяющие столицу государства со столицами регионов. Территориальными трассами являются автомобильные дороги, соединяющие населенные пункты отдельных районов. Трассами районного значения соединяются райцентры и мелкие населенные пункты определенного района.
Поперечный профиль дороги полностью зависит от категории трассы, так как у них у всех своя нагрузка. Общее между всеми типами трассы - только срок их предполагаемой службы. Это не менее 20 лет. Все это время поперечный профиль автомобильной дороги не должен требовать серьезной реконструкции или ремонта, даже если на трассу резко возрастает нагрузка. Эти возможные всплески загруженности учитываются во время проектирования дороги.
Трасса
Термин "трасса" применяется в основном к топографическим дорогам, то есть нанесенным на карту или план в виде горизонтальной схемы ее расположения. Трасса также может рассматриваться в продольном профиле, для отображения рельефа местности и следования по нему дороги.
Продольный профиль дороги при проектировании — это очень важная составляющая расчетов. Если данная характеристика не соответствует требованиям безопасности и удобства для транспорта, то грунт в этом месте снимается, делая перепады высот дороги более сглаженными.
Если же перепад высот настолько резкий, что это не соответствует требованиям, то низины засыпаются. Другими словами, трасса — это направление на схеме с учетом перепадов высот.
Дорога. Определение
Устройство дороги включает в себя проезжую часть, обочину, откос грунтового полотна и кювета. Дорожное полотно бывает с разделительной полосой или без нее. Это зависит от ширины полотна. Например, разделительная линия обязательно есть у дорог с 2, 3 и более полосами.
Обочина представляет собой грунтовое покрытие на одной высоте с дорогой, ширина ее может варьироваться в зависимости от условий среды и технического задания при проектировании объекта. Обычно стараются сделать обочину достаточной ширины, чтобы можно было безопасно для основного движения остановить автомобиль.
Земляная насыпь
Ширина, высота и угол земляного откоса зависят от того, на какой высоте от уровня земли построена дорога. Откос придает дороге необходимую прочность. Он рассчитывается с учетом материалов, использованных при строительстве, и характеристики почвы. Грунтовая подушка, краем которой является откос, - это многослойное сооружение, состоящее из различных материалов – галька, песок, гравий. Уход за откосом так же важен, как и за дорожным полотном, ибо если он разрушится, то просядет и вся дорога.
Высота насыпи во многом зависит от местности, по которой пролегает трасса. Если в регионе возможны сильные снегопады, то насыпь делается достаточной высоты, чтобы снег не засыпал дорогу. Если же трасса пролегает через ровную степь, в жарком регионе с низким уровнем осадков, то и насыпь будет не более 1 метра в высоту. Угол земляного откоса зависит от того, какая нагрузка планируется на данную дорогу. На больших магистралях с высокой плотностью автомобильного потока земляной откос имеет очень тупой угол, это повышает прочность дороги. И наоборот, низкая нагрузка на дорогу позволяет сделать откос более крутой по отношению к полотну. Но в этом случае необходимы будут дополнительные укрепления в виде столбов, заборов или корней растений.
Кювет
Кювет выполняет функции дренажной канавы, по которой отводится от насыпи лишняя вода. Устройство дороги предполагает размещение в кювете дренажных труб и каналов, основной задачей которых является сберечь насыпную часть дороги от размывания. Особенно это актуально в период весенних дождей вкупе с массовым таянием снега.
Поперечный профиль
Поперечный профиль дороги – это перпендикулярное к продольной оси дороги сечение полотна и его подложки. Как часто он применяется? Строительство автомобильных дорог широко использует именно поперечный профиль для проектирования и сопровождения работ по устройству подушки и самого полотна проезжей части.
Поперечный профиль на насыпи
Типовой поперечный профиль дороги отображает дорожное полотно с разделительными полосами и дорожной кромкой, обочинами, откосами и дренажами. Все это является необходимым условием эксплуатирования трассы.
Существуют различные типы поперечных профилей автомобильных дорог. Например, это профили на насыпях. Данный тип дорог встречается очень часто, практически в любой местности, в любом климатическом регионе.
При строительстве трассы важно сделать обтекаемый профиль. Высота насыпи может варьироваться от 1 до 20 метров. Характерным отличием данной дороги является обтекаемая форма поперченного профиля, позволяющая стекать дождевой воде и тающему снегу. Кювет устраивается путем выемки грунта вдоль земляной отсыпки дороги. Если позволяют природные условия, то насыпь дороги делается из грунта, взятого вдоль полотна, если нет, то его привозят из специальных карьеров.
Бывает так, что дорога с твердым покрытием не обтекаемая. В данном случае она абсолютно плоская, а вода удаляется с ее поверхности по другим технологиям.
Строительство автомобильных дорог происходит не только на относительно ровной почве, но и в труднодоступных горных районах. В этом случае обтекаемые и необтекаемые профили строятся на косогорах. Монтаж такой дороги возможен только при определенном угле косогора. Если он больше допустимого, то дорога переносится или гора подгоняется под необходимые условия взрывотехниками или проходчиками.
Но и на такой горной дороге, с косогорами, присутствуют все элементы поперечного профиля дороги – обочина, кювет и резервы, из которых доставался грунт для насыпи.
Поперечный профиль в выемке
В некоторых случаях требуется дорога с твердым покрытием на рельефе, не позволяющем делать насыпь, в низинах, в условиях рыхлого грунта или в середине пахотных полей. Таких дорог мало. Но они бывают необходимы. Это дороги с поперечным профилем в выемке.
Они представляют обтекаемый профиль, утопленный в грунте. Если позволяют условия строительства, то вдоль такой дороги устроен кювет, который делает полотно приподнятым, но не на уровень верхней кромки грунта.
Глубина такой дороги может составлять до 12 метров вниз от уровня грунта. И при этом не важно, какой она ширины. Даже поперечный профиль дороги 4 категории предполагает наличие полок в выемках для организации снежных отвалов, несмотря на то что такая дорога имеет всего 2 полосы.
Полка также необходима на горных дорогах, так как в них имеют место выветривание и естественная эрозия породы. А мелкие фракции, отколовшиеся от скал, накапливаются в специальных выемках вдоль полотна.
В случае если откос на дороге с поперечным профилем в выемке довольно высокий, то его делают в виде уступов. Это позволяет сделать стенки прочнее, что удерживает их от обвалов.
Классификация
Технология асфальтирования дорог и их эксплуатация зависят от категории трассы. К первой категории относятся дороги с количеством полос от 4 до 8 и шириной дорожного полотна до 15 метров. А ширина земляного полотна вместе с обочиной и откосом насыпи может быть до 40-45 метров. Дороги второй категории имеют 2 полосы движения при общей ширине полотна 7,5 метра, а общая ширина дороги 15 метров.
Дороги третьей и четвертой категорий также имеют по 2 полосы, но различаются шириной дорожного полотна и шириной каждой полосы. К 3 категории относятся трассы с шириной полос в 3,5 м, дорожное полотно 7 метров и вся дорога в целом – 14 метров. А к 4 категории относятся полосы с шириной в 3 метра, 6 метров полотно и 12 метров сама дорога.
Технология асфальтирования дорог опирается именно на эти нормы в большинстве цивилизованных стран. Кроме того, независимо от того, к какой категории относится строящаяся дорога, она обязательно оборудуется канавами, дренажем, имеет обочину, а откосы ее укрепляются бетоном или растениями. Также обязательна дорожная разметка.
Дополнительные сооружения
Любая трасса имеет ряд дополнительных сооружений, обязательно включенных в проектную документацию. Причем часть из них указываются в поперечном профиле дороги. Например, поперечная труба для ручья, пересекающего трассу.
Также поперек дороги могут быть установлены пешеходные мостики или подземные переходы. Дорога может проходить по мосту, он в плане указан как дополнительное сооружение трассы.
Мост может проходить не только над рекой, но и над глубоким оврагом и ущельем. В этом случае он называется виадук и устроен в виде ажурной конструкции, под которой не предполагается перемещение пешеходов или водного транспорта. Виадук, как правило, однополосный, и редко когда по нему осуществляется интенсивное движение. Чаще всего виадук создается для устройства железной дороги.
Горные дороги защищаются от снегопадов, лавин и камнепадов галереями. К этой же категории защитных средств относятся бетонные столбы вдоль дороги. В проектной документации они называются подпорные стенки.
К дополнительным сооружениям относятся посты дорожной полиции со всеми необходимыми помещениями. На любой дороге есть автобусные остановки, даже на международных трассах. Поэтому данное сооружение относится к дополнительным строениям.
Важность трасс
В современном мире дороги встречаются повсюду. Трудно себе представить местность или среду, не имеющую дорог. Они могут проходить по горным серпантинам и сквозь сами горы. Через пески жарких пустынь и непроходимые таежные леса. Даже под дном океана проложены автомобильные дороги, например под проливом Ла-Манш.
Дороги объединяют людей и страны. И существуют данные сооружения уже не первое столетие. Достаточно вспомнить Великий шелковый путь - дорогу, объединяющую Европу и Азию. Без дорог не может быть экономического роста и культурного обмена между странами и народами.
В старину товары и людей перевозили небольшие корабли. В связи с этим экономика развивалась только в тех странах, где было достаточно рек. Те же, где их было мало, оставались в культурной и торговой изоляции.
Только благодаря современным дорогам стала развиваться такая наука, как логистика. Получила толчок индустрия машиностроения и энергетическая отрасль.
Заключение
Устройство дорог стало настолько выгодным и вместе с тем трудоемким занятием, что во всех странах стали организовываться автодорожные институты, в которых молодые специалисты постигают всю сложность процесса строительства. Инженер-автодорожник способен с нуля спроектировать и затем проконтролировать процесс строительства дороги. А главное, правильно и экономно следить за состоянием построенного объекта.
