Линия пересечения основной площадки с откосом земляного полотна

Разбивка земляного полотна

Разбивка земляного полотна заключается в закреплении на местности разбивочными знаками характерных точек земляного полотна (дна и бровок выемок, бровок и основания откосов насыпей), резервов, берм, боковых капав и т. и. Устанавливаемые разбивочные знаки должны обеспечить соответствие земляных работ проектным данным. Перед разбивкой необходимо, пользуясь проектом, составить разбивочную ведомость, в которой указывают ширину земляного полотна, расстояние всех точек разбивки поперечного профиля до оси дороги, глубину срезки и подсыпки земляного полотна в каждой точке.

Разбивка невысоких насыпей на ровной местности начинается с установки высотных кольев по оси дороги во всех закрепленных точках будущей насыпи. Высота кольев должна соответствовать проектной высоте насыпи по оси с учетом толщины дорожной одежды и поправок на осадку (если в процессе отсыпки насыпи не обеспечивается должное ее уплотнение).

Для разбивки резервов колья забивают вдоль бровок через 10—20 м. На отесанной стороне кола надписывают глубину резерва в данной точке.

Так как при сооружении земляного полотна разбивочные колья часто сбиваются, основные разбивочные знаки, закрепляющие ось дороги, необходимо выносить в сторону за пределы производства работ. При использовании машин, движущихся вдоль насыпи (скреперов, грейдеров), устанавливать разбивочные знаки у подошвы откосов насыпи нецелесообразно, так как они нарушаются. В этом случае вдоль линии пересечения откосов насыпи с поверхностью земли плугом пропахивают борозды, а крутизну откосов контролируют переносным шаблоном.

При разбивке высоких насыпей на неровной местности по оси дороги в закрепленных точках устанавливают вехи с прибитыми вверху планками. После установки осевой вехи на перпендикулярах к оси трассы при помощи рейки с уровнем отмечают точки а и Ь, представляющие проекции бровок земляного полотна. В этих точках также устанавливают вехи с планками. От точек а и Ь при помощи рейки с уровнем откладывают расстояния, вычисляемые по высоте насыпи и крутизне откосов, и в найденных точках с н d забивают колья. Расстояния, которые необходимо отложить от этих кольев до точек Mm N (пересечения откосов с поверхностью земли), определяют непосредственно при помощи откосного треугольника, прикладываемого гипотенузой к кольям с и d, я уровня.

При разбивке выемки на перпендикуляре к оси трассы в точке О по рейке с уровнем откладывают в обе стороны расстояния, слагающиеся из половины ширины полотна, ширины кюветов поверху и заложения откоса. Отложенные по рейке отрезки при помощи отвеса и откосных треугольников переносят на поверхность земли и соответствующие точки закрепляют кольями. Если длина рейки недостаточна для разбивки, то используют забивку промежуточного кола, высота которого устанавливается по уровню. На ровной местности для разбивочных работ используется рулетка (или мерная лента).

При разбивке выемок отмечают бровки откосов через 20—40 м. На бровках забивают колья, на которых указывают номер пикета и расстояние от оси трассы.

Правильность очертания откосов выемок в процессе производства работ систематически контролируют при помощи переносных откосных треугольников. В процессе разработки выемок ведут контроль за их глубиной (нивелиром), а когда до проектной отметки остается 0,2—0,3 м, тщательно разбивают полотно выемки и боковые канавы.

В конечной стадии работ по оси и бровкам земляного полотна выставляют колышки, фиксирующие отметки земляного полотна. Эти колышки располагают на расстоянии 5—10 м один от другого. Их высоту в местах разбивки вертикальных кривых устанавливают по нивелиру, а в промежуточных точках — при помощи визирок.

Выбор типовых поперечных профилей земляного полотна

Поперечные размеры земляного полотна принимаются в соответствии с указаниями строительных норм и правил, в частности СНиП 32-01-95 и СП 32-104-98, в зависимости от категории железной дороги, вида грунтов (дренирующие, недренирующие), рабочих отметок, влияния поперечного уклона местности, радиуса кривых и др.

Категория железной дороги в курсовом проекте принимается по табл. 2.5 по варианту, номер которого совпадает с последней цифрой трехзначного шифра студента.

Таблица 2.5 — Варианты категории железной дороги в курсовом проекте

Ниже приведены типовые поперечные профили выемок и насыпей однопутной железной дороги в недренирующих грунтах с рабочими отметками до 12 м (рис. 2.2 — 2.5), где b — ширина основной площадки земляного полотна, м, принимается по СНиП 32-01-95 (табл. 2.6).

Рис. 2.2. Типовой поперечный профиль выемки глубиной до 2 м в недренирующих грунтах (тип 1)

Рис.2.3. Типовой поперечный профиль выемки глубиной до 12 м в недренирующих грунтах (тип 2)

Таблица 2.6 — Поперечные размеры земляного полотна однопутных железных дорог

Ширина нижнего основания выемки, В_н, составляет:

, (2.3)

где — ширина кювета поверху, м, м.

Ширина верхнего основания выемки, В_В, равна:

, (2.4)

где — показатель крутизны откоса; — рабочая отметка, м.

Ширина нижнего основания, В_Н, равна:

(2.5)

где — ширина закюветной полки, м, = 2 м.

Ширина выемки поверху, В_В, составляет:

(2.6)

Рис. 2.4. Типовой поперечный профиль насыпи высотой до 6 м из недренирующих грунтов (тип 3)

Рис. 2.5. Типовой поперечный профиль насыпи высотой более 6 м

Ширина нижнего основания насыпи, В₁, определяется из выражения:

(2.7)

из недренирующих грунтов (тип 4)

Ширина насыпи понизу, В_Н, равна:

где = 1,5 — показатель крутизны откоса в верхней части насыпи;

= 1,75 — показатель крутизны откоса в нижней части насыпи;

= 6 м — высота нормальной насыпи; — рабочая отметка насыпи, м.

Выбранные типы поперечных профилей (поперечники) вычерчиваются в пояснительной записке в масштабе 1:100 или 1:200 с точным соблюдением проектных форм и размеров.

Дата добавления: 2015-04-16 ; просмотров: 259 ; Нарушение авторских прав

Классификация поперечных профилей земляного полотна.

1.1 Поперечный профиль земляного полотна – это инженерно-геологический размер земляного полотна в плоскости, перпендикулярной продольной оси трасы.

1.2 Типовой нормальный поперечный профиль земляного полотна применяют без дополнительных расчетов для конкретных местных условий или для определенных районов с нормальными условиями со стандартными формами и размерами.

1.3 Типовой специальный поперечный профиль земляного полотна применятся в условиях приближенных к нормальным, но имеют отклонение от стандарта.

1.4 Индивидуальный поперечный профиль земляного полотна применяется в сложных условиях.

Расчет поперечного профиля выемки .

а). Определить размеры и форму основной площадки насыпи.

б). О пределить глубину выемки.

* крутизну откосов выемки;

* размеры кюветов (0,4*0,6);

*крутизну откосов кавальеров.

в). Определить площадь поперечного сечения выемки.

*F –площадь выемки из поперечного уклона местности;

В – ширина выемки поверху на уровне отметок основной площадки.

В = b + 2в_к, м В =1,7+2*1,9=15,5 м

в_к – ширина кюветов поверху.

F =15,5*5,+1,5*5,4 2 =83,7+43,74=127,44м 3

*Δf –про… площади поперечного сечения выемки в связи с косогорностью;

Δf = k*(F + b 3 /4 m),м 2

где k – коэффициент косогорности к=0,0101

m- показатель крутизны откоса выемки

Δf =0,0101*(127,44+(31,7 2 /(4*8)))=1,52м 2

*w₁ –площадь сливной призмы;

для однопутных линий w₁=((2,3+b)/2)*0,15, м 2 ;

для двухпутных линий w₁ = 1/2 *0,2 м 2 ;

*w₂ – площадь кюветов

w₂= , м 2

b_к ширина кювета поверху

2 – количество кюветов в выемке

0,6м – глубина кювета

0,4м – ширина кювета по дну

Определяем площадь поперечного сечения выемки

г) Определить размеры кавальеров:

*Площадь поперечного сечения кавальеров:

р- объем грунта в процентах, отсыпаемого из выемки в кавальер

t – количество кавальеров

*Ширина кавальеров поверху:

b₂= ,м

h – средняя высота кавальера = 3м.

где n – знаменатель поперечного уклона местности.

*Определить ширину кавальера понизу:

1. Оцените необходимость защиты балластного слоя от загрязнения. С загрязнением все балластные материалы теряют дренирующую способность, а вместе с этим и упругие свойства. Поэтому защита балластного слоя от попадания засорителей является главным в содержании балластной призмы.

2. Назовите материал, применяемый для балласта. Щебень, гравийно-песчаная смесь, асбест и др.

Заключение: я приобрел навыки по расчету поперечного профиля выемки, вычертил поперечный профиль выемки с кавальером в М 1:100.

Практическое занятие № 4

Тема: Гидравлический расчет водоотводной канавы.

Цель: Определить размеры поперечного сечения водоотводной канавы в суглинках при заданных расходы воды Q_p и продольного уклона дна канавы.

Оборудование: Учебный полигон (или действующий участок пути).

Порядок выполнения:

1. Назначение водоотводных сооружений.

2. Виды водоотводных сооружений для отвода поверхностных вод.

3. Расчет водоотводной канавы.

Род грунта: суглинок.

Род русла канавы: — Бутовая кладка грубое бетонирование ;

Примечание: В вопросе 3 расчет свести в таблицу.

Поперечный профиль дороги

Поперечный профиль дороги представляет собой изображение в уменьшенном масштабе сечения дороги вертикальной плоскостью, перпендикулярной к оси дороги.

Полосу местности, выделяемую для расположения на ней дороги, разработки грунта, предназначенного для отсыпки насыпей, строительства вспомогательных сооружений и посадки зеленых насаждений, называют дорожной полосой, или полосой отвода.

Изображение в уменьшенном масштабе сечения дороги вертикальной плоскостью, перпендикулярной к оси дороги, называют поперечным профилем (рис. 1).

Рисунок-1. Элементы поперечного профиля дороги

а – с одной проезжей частью; б – с двумя проезжими частями и разделительной полосой; 1 – земляное полотно; 2 – обочина; 3 – проезжая часть; 4 – внутренний откос боковой канавы; 5 – бровка насыпи; 6 – кромка проезжей части; 7 – ось проезжей части; 8 – ось дороги; 9 – краевая полоса; 10 – внешний откос боковой канавы; 11 – откос насыпи; 12 – разделительная полоса

Полоса поверхности дороги, в пределах которой происходит движение автомобилей, представляет собой проезжую часть. Ее укрепляют прочными каменными материалами, устраивая дорожную одежду, верхний слой которой называют покрытием. Дороги I категории имеют самостоятельные проезжие части для движения в каждом направлении. Между ними для безопасности оставляют разделительную полосу, на которую запрещается заезд автомобилей. Сбоку от проезжей части расположены обочины. Обочины используются для временной стоянки автомобилей и для размещения дорожно-строительных материалов при ремонтах. Наличие обочины, окаймляющей проезжую часть, способствует безопасности движения автомобилей. Вдоль проезжей части на обочинах и разделительных полосах устраивают укрепительные (краевые) полосы, повышающие прочность края дорожной одежды и обеспечивающие безопасность при случайном съезде колеса автомобиля с покрытия. Наличие краевых полос оказывает положительный психологический эффект на водителей, устраняя боязнь приближения к краю проезжей части.

Для расположения проезжей части на необходимом уровне от поверхности грунта сооружают земляное полотно (насыпь или выемку) с боковыми канавами (кюветами), предназначенными для осушения дороги и отвода от нее воды. К земляному полотну относят также резервы – неглубокие выработки вдоль дороги, из которых был взят грунт для отсыпки насыпи, и кавальеры – параллельные дороге валы, в которые укладывают грунт из выемок, не потребовавшийся для отсыпки смежных участков насыпей. Другими словами, земляным полотном называют всю часть полосы отвода, затронутую земляными работами.

Проезжая часть и обочины отделяются от прилегающей местности правильно спланированными наклонными плоскостями – откосами. В выемках и боковых канавах различают внешний и внутренний откосы. Линия сопряжения поверхностей обочины и откоса насыпи или внутреннего откоса канавы образует бровку земляного полотна. Расстояние между бровками условно называют шириной земляного полотна. Крутизну откосов характеризуют коэффициентом заложения, который определяется отношением высоты откоса к его горизонтальной проекции – заложению (котангенс угла наклона).

Откосам малых насыпей (до 1,0 м) для возможности съезда автомобилей с дороги в аварийных случаях целесообразно придавать заложение 1:5 или 1:6. Это способствует также уменьшению заносимости дороги снегом и повышает безопасность движения. При высоте насыпи менее 6,0 м, исходя из требований экономии земляных работ, откосы устраивают с заложением 1:1,5.

В настоящее время по действующим правилам сооружения земляного полотна принимают следующие коэффициенты заложения откосов:

1) не круче 1:4 для насыпей высотой до 3 м на дорогах I-III категорий и 1:3 для насыпей высотой до 2 м на дорогах остальных категорий;

2) более высокие насыпи, а также насыпи на ценных плодородных землях, строящиеся из грунта, привозимого из закладываемых вдалеке от дороги грунтовых карьеров, или строящиеся в местах, где съезд с дороги невозможен, допускается возводить с более крутыми откосами 1:1,5 при обязательной установке ограждений на высоких насыпях. В мелких песчаных и пылеватых грунтах в районах с влажным климатом крутизну откосов уменьшают до 1:1,75;

3) для устойчивости высоких насыпей, за исключением случаев отсыпки их из валунных, гравелистых и щебенистых грунтов, которым можно придавать постоянную крутизну до высоты 12 м, нижнюю часть откосов, начиная с 6 м от бровки земляного полотна, делают более пологой с заложением откосов 1:1,75. При возведении насыпей из камня слабовыветривающихся скальных пород откосам придают заложение от 1:1,3 до 1:1,5. Типовые поперечные профили насыпей показаны на рис. 2.

Рисунок-2. Поперечные профили земляного полотна в насыпях

а – обтекаемый поперечный профиль с кюветом-резервом при высоте менее 1м; б – не обтекаемый поперечный профиль при высоте до 2м; в – при высоте до 12 м; г – на косогоре с уклоном менее 1:1,5 до 1:3 с резервом; д – на косогоре крутизной от 1:5 до 1:3; е – деталь сопряжения верхового откоса насыпи с поверхностью грунта при отсутствии нагорной канавы; 1 – граница полосы отвода; 2 – сминаемый слой растительного грунта; 3 – слой растительного грунта, укладываемого на откосах; 4 – треугольная канава глубиной по расчету, во не менее 0,3 м; 5 – резерв размером в зависимости от необходимого количества грунта; 6 – банкет высотой не более 0,6 м; 7 – нагорная канава глубиной по расчету, но не менее 0,6 м

Для насыпей высотой 2,0 м и менее имеются два типа поперечных профилей: обтекаемый и не обтекаемый. Основной из них – обтекаемый поперечный профиль – применяется при возможности получения для строительства дороги широкой полосы местности (полосы отвода), имеет округленные очертания, которые способствуют его плавному обтеканию снеговетровым потоком и меньшей заносимости снегом. Если дорогу прокладывают по малоценным землям, грунт для отсыпки насыпи берут из устраиваемых рядом с насыпью неглубоких выработок – резервов. Размеры резервов определяют исходя из количества грунта, необходимого для отсыпки земляного полотна. Глубина резервов должна быть не более 1,5 м и не менее 0,3 м. На участках с поперечным уклоном местности резервы располагают с нагорной стороны, на горизонтальных – с одной или двух сторон в зависимости от местных условий. Ширину резервов необходимо по возможности выдерживать постоянной на достаточно больших участках.

При строительстве дорог на ценных сельскохозяйственных угодьях устраивают насыпи необтекаемого поперечного профиля, возводимые из привозного грунта. Типовые поперечные профили выемок показаны на рис. 3.

Рисунок-3.Поперечные профили земляного полотна в выемках

а – мелкие выемки обтекаемого профиля – раскрытая (слева) и разделанная под насыпь (справа); б – мелкая не обтекаемая выемка;

в – выемка глубиной до 12 м; г – выемка в неоднородных грунтах; д – полунасыпь-полувыемка на косогоре; 1 – граница полосы отвода; 2 – слой растительного грунта на откосах; 3 – канава глубиной по расчету, но не менее 0,3 м; 4 – снимаемый слой растительного грунта на откосах;
5 – нагорная канава глубиной не менее 0,6 м; 6 – рыхлые отложения; 7 – легковыветривающаяся скальная порода; 8 – слабовыветривающаяся скальная порода; 9 – банкет высотой не более 0,6 м

На дорогах I-III категорий выемки глубиной до 1 м рекомендуется устраивать обтекаемого поперечного профиля, обеспечивающего не заносимость снегом. Они бывают двух типов: раскрытые с пологим внешним откосом и разделанные под насыпь (рис. 8.3а) – настолько уширенные, что проезжая часть воспринимается как бы построенной на насыпи.

В местностях с интенсивными метелями и снегопадами выемки глубиной до 5 м целесообразно устраивать с откосами 1:1,5-1:2 с дополнительными полками шириной не менее 4 м для размещения приносимого и счищаемого с дороги снега.

При большей глубине для откосов выемок, устраиваемых в песчаных и однородных глинистых грунтах плотной консистенции, принимают заложение 1:1,5, а в крупнообломочных – до 1:1. Для улучшения обтекаемости внешние кромки откосов округляют.

В скальных легковыветривающихся и размягчаемых породах в зависимости от их свойств, степени выветривания и глубины выемки заложение откосов принимают от 1:0,5 до 1:1,5. При этом необходимо учитывать наклон залегания слоев, устойчивость горных пород против выветривания и экспозицию откосов выемок. Часто бывает, что породы (например, сланцевые и меловые), кажущиеся во время разработки вполне устойчивыми, после обнажения подвергаются интенсивному распаду и выветриванию. Чтобы осыпающийся материал не засорял дорожную канаву, в выемках глубиной более 2 м между подошвой откоса и наружной бровкой канавы устраивают полку шириной 1-2 м, которую в процессе содержания дороги периодически очищают.

Лессовые грунты в связи с особенностями их структуры (тонкие вертикальные канальцы, стенки которых скреплены известковым веществом) могут стоять в сухих местах вертикальной стенкой. Поэтому выемки в лессах устраивают с откосами ближе чем H+5 м от бровки (где Н – высота откоса выемки, м) 1:0,1-1:0,5. Однако такой поперечный профиль неприменим в лессовидных суглинках и в лессах в районах с более влажным и дождливым климатом, где необходимо придавать откосам выемок заложения от 1:0,5 до 1:1,5.

Если выемкой прорезаются неоднородные по физическим свойствам грунты, откосам можно придавать ломаное или ступенчатое очертание (рис. 8.3г). Однако устройство таких откосов сложно и поэтому их допускают лишь в тех случаях, когда это дает возможность существенно снизить стоимость земляных работ.

При невозможности использования грунта для отсыпки насыпи допускается укладка его на обрезе дороги параллельно бровке выемки в валы – кавальеры, которым придают правильные геометрические очертания (рис. 4).

Рисунок-4.Схема расположения кавальеров

а – поперечный профиль кавальера; б – вариант забанкетной канавы: 1 – граница отвода; 2 – снимаемый слой растительного грунта; 3 – кавальер;
4 – забанкетная канава h=0,4 м; 5 – банкет

Высота кавальеров не должна превышать 3 м. Их отсыпают не ближе 3 м от внешней бровки откоса выемки. При слабых и переувлажненных глинистых грунтах, когда тяжесть кавальера может вызывать оползание откоса, кавальер располагают не ближе, чем H+5 м от бровки (где H – высота откоса выемки, м).

Для предотвращения стекания дождевой или талой воды в выемку между кавальером и откосом выемки отсыпают вал грунта треугольного сечения, называемый банкетом (рис. 8.4). Высота банкета не превышает 0,6 м; подошва его откоса должна отстоять от бровки выемки не менее чем на 1 м. Поверхности банкета придается уклон 20-40‰ в сторону от выемки. Между банкетом и кавальером отрывают забанкетную канаву глубиной и шириной по дну не более 0,3 м.

Основные параметры элементов поперечного профиля автомобильных дорог

Согласно строительным нормам и правилам 2.05.02-85 основные параметры поперечного профиля проезжей части и земляного полотна автомобильных дорог в зависимости от их категории следует принимать по табл. 8.1.

Таблица 1. Основные параметры поперечного профиля

Примечание. Ширину земляного полотна, возводимого на ценных сельскохозяйственных угодьях, допускается принимать:

8 м — для дорог I-с категории; 7 м — II-с категории; 5,5 м – III-с категории.

Переходно-скоростные полосы предусматривают на перекрестках и примыканиях в одном уровне; в местах съездов на дорогах I…III категорий, в том числе к зданиям и сооружениям в придорожной зоне: на дорогах I категории при интенсивности 50 авт./сут и более съезжающих или въезжающих на дорогу; на дорогах II и III категорий при интенсивности 200 авт./сут и более.

Переходно-скоростные полосы предусматривают на дорогах I…IV а, I-c-a категорий в местах расположения площадок для остановки автобусов и троллейбусов, у автозаправок и площадок отдыха. У постов ГИБДД и контрольно-диспетчерских пунктов предусматривают полосы длиной, отвечающей нормам для разгона и торможения.

***** РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!