STUDIUL DRUMULUI IN PROFIL TRANSVERSAL

STUDIUL DRUMULUI IN PROFIL TRANSVERSAL

1. Elementele drumului in profil transversal

Profilul transversal, reprezinta proiectia pe un plan vertical, normal pe axa caii a elementelor geometrice ale unui drum. El cuprinde linia terenului si elementele dimensionale necesare executiei infrastructurii si suprastructurii drumului. Profilele transversale se efectueaza in toate punctele de schimbare de panta, de amplasare a lucrarilor de arta si in punctele principale ale curbelor.

Dupa pozitia platformei fata de linia terenului profilele transversale pot fi in sapatura, umplutura si mixte (fig. 1).

Fig. 1 - Tipuri de profile transversale

a - umplutura; b - sapatura; c - mixte. Instalatii de transport 77

La drumurile forestiere, datorita desfasurarii traseului pe versanti sau la baza acestora, profilele dominante sunt cele mixte, usor de executat cu angledozere (buldozere cu lama inclinata in plan orizontal).

Instalatii de transport 78

In general insa, sunt de preferat profilele in rambleu decat cele de debleu, datorita urmatoarelor considerente:

- sunt expuse soarelui si vantului fiind mai uscate si greu inzapezite;

- se evita executia de santuri si deci a posibilitatii de umezire a terasamentelor;

- se pot folosi materiale selectionate, cu caracteristice superioare celor existente s.a.

Indiferent de tipul de profil transversal, elementele constructive ale drumului sunt:

Partea carosabila care reprezinta partea centrala a drumului amenajata special pentru circulatie. Ea se caracterizeaza prin pozitia fata de teren, alcatuire, dimensiuni in aliniament si curbe s.a.

Latimea partii carosabile se stabileste in functie de dimensiunile de gabarit ale mijloacelor de transport, numarul de benzi de rulare la care se adauga si spatiul de siguranta atat intre vehicule cat si pana la marginea partii carosabile. La vehiculele cu remorci, cum este cazul si la autotrenuri, se va tine seama de posibilitatea depasirii de gabarit a autovehiculului de baza prin miscarea laterala a remorcii ca si a autovehiculelor datorita denivelarilor, actiunii factorilor climatici si in special a vantului, caracteristicilor constructive si functionale ale acestuia, incarcarii inegale pe osii si roti s.a.

In aceasta situatie latimea partii carosabile in cazul unui drum forestier cu una si cu doua benzi de circulatie se determina cu relatiile (fig. 2 a,b):

Fig. 2 - Determinarea latimii drumului cu una (a) si doua benzi de circulatie (b)

b = l₀ + 2Δb + 2m

Δb = 15 cm

m = 1,54 = (30-50)cm

b = l₀ + 2ΔB + 2m

b = b₁ + b₂ + 4Δb + S₁ +2S₂ [m] (1)

in care:

b₁ si b₂ reprezinta latimile celor mai mari vehicule ce vor circula pe drumul respectiv, in m;

Δb - depasirea pe o singura parte a latimii de gabarit, in m: Δb = 15 cm;

S₁ - spatiul de siguranta dintre vehicule;

S₂ - spatiul de siguranta dintre vehicul si marginea partii carosabile.

Latimea vehiculelor este in general cuprinsa intre 1,70 si 2,00 m pentru autoturisme si 2,25 - 2,75 m pentru autocamioane.

Spatiile de siguranta se stabilesc in functie de viteza de circulatie, folosind unele relatii de calcul cum este si aceasta:

S = 1371022,vv+ [m] (2)

Instalatii de transport 79

in care v este viteza de deplasare a autovehiculelor in km/h.

De obicei: S₁ = 0,75 S, iar S₂ = S.

Dimensiunile partii carosabile pentru diferite categorii de drumuri sunt stabilite prin normative. La drumurile forestiere pe care circula autotrenurile de tonaj sporit, a caror latime de gabarit este de 2,5 m, latimea partii carosabile in aliniament este de 5,50 m pentru drumurile forestiere de categoria I (magistrale), 4,00 m pentru drumurile de categoria a II-a (principale) si 2,75 m pentru drumurile de categoria a III-a (secundare). Latimea unei benzi de circulatie este in general de 3,00 m, ea putand cobori la 2,75 m in cazul drumurilor cu declivitati longitudinale mici de pana la 9%.

Pentru miscarea autovehiculelor in curba latimea benzii de circulatie si deci si a partii carosabile se mareste fata de aliniament cu o fasie denumita supralargire.

In cazul unui vehicul izolat care parcurge o curba presupunand mentinerea spatiilor de siguranta din aliniament marimea benzii de circulatie rezulta prin diferenta dintre Re si Ri (fig. 3)

Fig.3 - Latimea caii in curba

                        a) - vehicul izolat; b) - vehicul cu remorca

Considerand lungimea vehiculului masurata intre osia din spate si marginea din fata a vehiculului rezulta pentru supralargire a latimii drumului valoarea:

R²_e = l² + (R_e - s)² (3)

de unde:

s = lR22 (4)

In practica se considera ca raza minima a curbei trebuie sa fie

R_min ≥ lB268() (5)

unde B este latimea drumului supralargit.

In functie de lungimea bustenilor (l) raza minima R_min de racordare a aliniamentului drumului trebuie sa fie:

Supralargirile caii pentru o latime a partii carosabile de 2,75 m si o lungime totala a vehiculului de 18 m in functie de raza curbei sunt:

Supralargirea calculata pentru fiecare banda se poate aseza la exteriorul sau interiorul curbei si se mentine constanta pe cuprinsul acesteia (fig. 4).

Fig. 4 - Modul de asezare a supralargirii in curba Instalatii de transport 81

                        a) - la exteriorul curbei; b) - la interiorul curbei

b) Racordarea supralargirii de la valoarea zero din aliniament la valoarea S pentru fiecare banda sau 2S pentru ambele benzi se face treptat pe lungimea curbei progresive sau pe o lungime de 10-15 m.

Acostamentele sunt fasii de teren natural sau amenajat ce incadreaza sau protejeaza partea carosabila sau servesc pentru stationarea temporara a autovehiculelor.

Latimea acestora difera in functie de categoria drumului, fiind cuprinsa intre 0,375 si 0,75 m si servesc pentru asezarea unor lucrari accesorii ale drumului (stalpi de dirijare, indicatori de circulatie s.a.), circulatia pietonilor, stationarea unor vehicule, depozitarea de materiale de intretinere etc.

Partea de acostament de langa cale se amenajeaza si se consolideaza aparte si poarta denumirea de banda de incadrare.

Forma caii in profil transversal este speciala si denumita bambament , ea trebuind sa asigure scurgerea laterala a apelor.

Bombamentul se exprima prin raportul dintre sageata caii, in axa drumului (f) si semilatimea partii carosabile (b/2). El poate fi sub urmatoarele forme (fig. 5):

- cu doua pante racordate pe portiunea mijlocie de 1/3 - 1/5 din latimea caii, folosit la imbracamintile de beton de ciment, pasagere s.a.;

- curb sub forma unui arc de cerc sau parabola, intalnit la drumurile impietruite s.a.;

- cu panta unica sub forma de streasina prevazut in curbe convertite sau suprainaltate.

Fig. 5 - Tipuri de bombamente la drumuri

Panta transversala difera in functie de tipul de imbracaminte folosit.

Acostamentele au o inclinare cu cel putin 1% mai mare decat inclinarea partii carosabile.

Pe santier pentru obtinerea formei prevazute se folosesc sabloane din lemn sau placi aglomerate din lemn a caror lungime este de obicei egala cu latimea partii carosabile. In cazul formelor curbe de tip parabola aceasta se traseaza cu relatia:

y = 422fbx (6)

Platforma drumului este alcatuita din partea carosabila si cele doua acostamente.

In aliniament latimea platformei (B) are marimea in raport cu categoria de drum astfel:

- drumuri magistrale (categoria I) B = 7,00 m;

- drumuri principale (categoria II) B = 5,00 m;

- drumuri secundare (categoria III) B = 3,50 m.

Taluzurile sunt partile inclinate ale profilului care marginesc terasamentele. Ele cuprind:

- creasta taluzurilor care reprezinta linia de intretaiere intre terenul natural si taluzurile profilelor transversale in sapatura;

- piciorul taluzurilor care reprezinta linia de intretaiere intre terenul natural si taluzurile profilelor transversale in sapatura;

- muchia taluzurilor sau a platformei, reprezinta linia de intretaiere ale platformei si taluzurilor;

- inclinarea taluzurilor, reprezinta raportul dintre inaltimea si lungimea taluzului (1:m sau 1:m/n).

Inclinarea taluzurilor constituie o caracteristica de baza si depinde de inaltimea taluzului si natura pamantului din care sunt executate, trebuind sa asigure stabilitatea terasamentelor. Taluzurile pot avea inclinarea continua, variabila sau in trepte.

La ramblee cu inaltimea de pana la 2-3 m inclinarea taluzurilor este de obicei 1:1,5 , (2:3), urmand ca la inaltimi mai mari sa se adopte forme variabile cu pante diferite (1:3 la 1:1,5). In cazul unor terasamente masive, inclinarea taluzului rezulta din calculul de stabilitate al acestora si studii geotehnice.

La deblee taluzurile au inclinarea de regula 1:1 in terenuri pietroase, 1:1,5 in pamanturile argiloase si argilo-nisipoase si 1:0,20 pana la 1:0,10 in terenuri cu stanci alterabile si inalterabile, loessuri uscate s.a.

Santurile sau rigolele sunt elemente laterale ale terasamentelor sau profilului transversal care asigura scurgerea apei in lungul drumului.

Ele sunt obligatorii pentru evacuarea apelor in deblee de orice fel si in ramblee mici cu inaltimea de pana la 0,5 m pana la muchia platformei.

In cazul scurgerilor de apa de mica importanta santurile pot fi inlocuite cu rigole.

Sectiunea si inclinarea lor longitudinala depind de debitul de apa ce se scurge.

Sectiunile uzuale sunt cele de forma trapezoidala si triunghiulara.

Sectiunea trapezoidala are laturile cu inclinarea de 1: 1,5 spre interior (platforma) si de 1:1 pana la 1:1,5 la exterior. Fundul santului are de obicei 0,40-

0,60 m, iar inaltimea rezulta din necesitatea scurgerii debitului maxim de apa.

Sectiunea triunghiulara prezinta avantajul unei executii mecanizate mai usoare, avand taluzul interior cu inclinarea de 1/2 la 1/3 iar cel exterior de 1:1 la 1:1,

Rigolele au forma concava sau triunghiulara cu adancimea in primul caz de (0,1 - 0,2) b unde b reprezinta latimea rigolei iar in cel de al doilea caz inclinarea taluzurilor este de 1:3 spre interior si 1:0,5 la 1:0,1.

La deblee, cand se scurg ape de pe versanti, pentru evacuarea lor se executa santuri de garda trapezoidale (de aparare) care se executa la o distanta de 3-4 m de la creasta.

Banchetele santurilor sau taluzurile sunt parti orizontale sau aproape orizontale asezate la nivelul platformei sau pe taluzuri, care impiedica caderea directa in santuri si obturarea lor cu pamant ce se desprinde de pe acestea.

Gropi sau camere de imprumut sunt locuri de unde se extrage pamantul necesar executiei unor ramblee mari. Forma, dimensiunile si pozitia lor se stabilesc in raport de volumul de pamant necesar executiei rambleelor si caracteristicile tehnice si functionale ale mijloacelor mecanice cu care se executa, buldozer, greder, elevator, screper, excavator etc.

Depozitele, sunt locuri unde se aseaza pamantul in exces rezultat la executia unor deblee. Ele se aseaza in afara amprizei drumului, la marginea umpluturilor.

Profilul transversal tip, contine elementele geometrice si constructive ale suprastructurii si infrastructurii caracteristice unei anumite portiuni de drum.

De obicei se ia ca profil tip un profil transversal mixt, intrucat ofera detalii si elemente geometrice si constructive atat pentru rambleu cat si pentru debleu.

Elementele ce trebuie sa le contina un profil tip sunt (fig.6):

- latimea partii carosabile in aliniament si inclinarea transversala a acesteia;

- latimea acostamentelor si inclinarea acestora;

- inclinarea taluzelor de rambleu si debleu si modul de protejare si consolidare a lor;

- forma si dimensiunile santurilor sau a rigolelor;

- modul de alcatuire si grosimea straturilor sistemului rutier;

- modul de consolidare a acostamentelor si a benzilor de incadrare;

                        - forma si dimensiunile lucrarilor de aparare si consolidare, trepte de infratire, ziduri de sprijin, gabioane.

Fig. 6 - Elementele profilului transversal

Intrucat aceste elemente au o anumita constanta pe o portiune de drum, profilele transversale curente (doi picheti) nu le vor evidentia, ele referindu-se la pozitia platformei fata de nivelul terenului natural, cota de lucru, suprafetele de debleu si rambleu s.a.