4.1. Elementele drumului în profil longitudinal

Profilul longitudinal al unui drum rezultă prin proiecţia desfăşurată pe

un plan vertical a liniei terenului şi a axei drumului. El oferă date asupra

configuraţiei terenului natural, reprezentate prin linia terenului sau linia

neagră şi permite studiul de amplasament al axei căii drumului,

reprezentată prin linia proiectului sau linia roşie (fig. 4.1). Studiul lui

permite trasarea liniei proiectului în condiţiile asigurării unei circulaţii

confortabile şi sigure a autovehiculelor şi a unor lucrări minime de

terasamente.

Datorită formelor şi caracteristicilor foarte variate de teren, fixarea

sau trasarea liniei roşii reprezintă o operaţie complexă unde intervin

multiple aspecte, fapt pentru care nu se pot stabili reguli sau soluţii fixe de

adoptat. Numai experienţa şi priceperea proiectantului intervin în acest caz

din plin. Totuşi se pot face unele recomandări sau a indica unele criterii,

mai ales de natură tehnică şi economică, de care trebuie să se ţină seama

la trasarea liniei proiectului cum ar fi: declivitatea maximă admisă, volumul

lucrărilor de terasamente minim şi posibilitatea compensării lor, poziţia

punctelor sau cotele obligatorii, pasul de proiectare ş.a.

Fig.

4.1 –

Elementele profilului longitudinal al unui drum

4.2. Declivitatea maximă admisă

Declivitatea maximă admisă se determină din condiţiile de mişcare

ale autovehiculelor pe drum în raport cu calitatea suprafeţei de rulare şi

caracteristicile tehnico-funcţionale ale autovehiculelor.

În funcţie de puterea motorului şi forţa de aderenţă, ca şi de

rezistenţele ce apar la deplasarea autovehiculelor, se poate determina

declivitatea maximă ce poate să o străbată un autovehicul de o anumită

putere. Aşa cum s-a văzut în capitolul 2 (2.5), în acest caz declivitatea unui

drum ce poate fi parcursă de un autovehicul este:

i = 366

366

2

G vN

c s v

( ) - (4.1)

în care:

i este declivitatea longitudinală a traseului;

G - greutatea aderentă a autovehiculului;

v - viteza de deplasare a autovehiculului;

c - coeficientul aerodinamic (relaţia 2.4)

s - suprafaţa frontală a autovehiculului;

- coeficient de aderenţă.

În afara calculelor respective, declivităţile maxime ale drumului în

profil longitudinal sunt stabilite şi prin studii şi acte normative.

Astfel, la drumurile forestiere unde de regulă autovehiculele

încărcate circulă la vale sunt stabilite declivităţi longitudinale maxime, atât

la transportul în plin cât şi în gol, în funcţie de viteza de proiectare, aşa

cum rezultă din tabelul 4.1.

Declivităţile prezentate în tabelul 4.1. se referă la aliniamente şi

curbe cu rază mare de racordare.

Declivităţi maxime la drumurile forestiere

Tabelul 4.1.

Declivitatea U.M. Viteza de proiectare

maximă 50 40 25 20 15 10

În sensul transportului

în plin

% 7 7 8 9 9 9

În sensul transportului

în gol

% 8 9 10 11 12 12

În cazul curbelor cu raza minimă, datorită supraînălţării declivitatea

maximă admisă se reduce faţă de cea prezentată cu 1...3% la raza de 50

m, reducerea este de 1%, în timp ce la raza de 20...25 m şi 10...15 m

reducerea este de 2,5 şi respectiv 3%.

În ceea ce priveşte declivitatea minimă, ea este impusă de

necesitatea scurgerii apelor. În acest scop, în special la săpături

declivitatea minimă nu va coborî sub 0,5%.

Pasul de proiectare reprezintă distanţa dintre două secţiuni

succesive de schimbare a declivităţii liniei roşii. În principiu linia roşie

urmăreşte pe cât posibil linia terenului, atunci când aceasta nu este prea

accidentat sau frământat, asigurând şi un volum redus de lucrări de de

terasamente. Dar schimbările frecvente ale linia roşii duc la o fragmentare

a profilului longitudinal cu consecinţe negative asupra confortului şi chiar a

siguranţei circulaţiei. De aceea, în funcţie de viteza de proiectare, se indică

valori minime ale pasului de proiectare, aşa cum rezultă din tabelul 4.2 şi

care va fi adoptat în cazuri cu totul speciale.

Pasul de proiectare minim

Tabelul 4.2.

Viteza de proiectare km/h 50 40 25 20 15 10

Pasul de proiectare

minim

m 100 80 50 40 30 20

În cazul racordărilor verticale, lungimea pasului de proiectare trebuie

să fie mai mare decât suma tangentelor curbelor de racordare verticală

alăturate. Se pot adopta, lungimi mari ale pasului de proiectare mai ales la

declivităţi mici, întrucât la declivităţi mari parcurgerea rampelor de

autovehicul conduce la suprasolicitarea motoarelor, evidenţiată prin

încălzirea excesivă a lor, sistemul de frânare este intens solicitat ca şi

sistemul de rulare în special pneurile au de suferit, datorită frânărilor

frecvente impuse de deplasarea autovehiculelor în limita vitezelor admise

în funcţie de starea suprafeţei de rulare şi trafic.

Racordarea declivităţilor este necesară acolo unde frângerea liniei

roşii sau a proiectului între două panouri vecine depăşeşte anumite limite

care ar putea conduce la diminuarea confortului, prin apariţia de şocuri şi

solicitări dinamice suplimentare ale autovehiculelor, diminuarea siguranţei

circulaţiei chiar la viteze acceptabile ca să nu mai amintim de vitezele mari

impuse de traficul actual ş.a.

Reglementările în vigoare prevăd necesitatea racordării declivităţilor

adiacente, atunci când diferenţa algebrică a acestora depăşeşte 4%, la

drumurile cu viteza de proiectare de 50, 40 şi 25 km/h şi 5% în cazul când

vitezele de proiectare sunt mici de 20, 15 şi 10 km/h. La drumurile publice,

ca şi la cele forestiere deschise traficului public, racordarea declivităţilor se

face o diferenţă a declivităţilor de 0,5%.

Unghiul de frângere al liniei proiectului se stabileşte în funcţie de

forma traseului, dacă este convex, concav sau intermediar (fig. 4.2), astfel:

- la profilele convexe sau concave unde declivităţile sunt de sens

contrar (fig. 4.2 a,b,c);

= 1 + 2 (4.2)

- la profilele cu declivităţi de acelaşi sens însă cu diferenţă mare (fig.

4.2 d,e).

= 1 2 (4.3)

În funcţie de aceste unghiuri de frângere a liniei proiectului se

determină elementele racordării verticale ce sunt asemănătoare cu cele

orizontale şi anume:

- Tangenta:

T = R tg 2

= R tg 1 2

2

(4.4)

având în vedere că unghiurile de frângere sunt mici, sin = tg = i

relaţia de mai sus poate fi scrisă şi sub forma:

T = R i i1 2

200

(4.5)

în care i1 şi i2 reprezintă declivităţile panourilor adiacente ce se

racordează, în %.

R - raza curbei de racordare verticală;

- Bisectoarea:

B = T

R

2

2 (4.6)

Punctele intermediare de pe curba de racordare se stabilesc, ca şi la

racordările orizontale, în funcţie de abscisa x, măsurate de la punctele de

intrare şi ieşire din curbă folosind ecuaţia parabolei de forma:

y = x

R

2

2 (4.7)

Fig.4.2 – Racordarea verticală

Pentru asigurarea confortului, vizibilităţii şi în general a siguranţei

circulaţiei prin normative se stabilesc mărimea razelor de racordare

verticală în funcţie de forma acestora aşa cum rezultă din tabelul 4.3.

Mărimea razei minime la racordările verticale

Tabelul 4.3.

Raza minimă

în cazul

racordării

U.M. Viteza de proiectare, km/h

50 40 25 20 15 10

- convexe m 1300 1000 300 200 150 100

- concave m 700 400 200 150 80 80

4.3. Puncte obligate

Punctele de cotă obligate sunt impuse de însăşi menirea

construcţiei drumului de a lega anumite puncte de concentrare a

materialului lemnos, sau de asigurarea unei stabilităţi şi siguranţe în

exploatări prin respectarea unor anumite poziţii de nivel faţă de cursurile

de apă, terenuri instabile sau posibilităţi de traversare a apelor cu

asigurarea scurgerii acestora, intersecţii cu alte căi de transport şi

respectarea gabaritelor de liberă trecere ale mijloacelor de transport

respective, de ocolire sau traversare de obstacole ş.a.

Acestea intervin în profilul longitudinal ca poziţie şi dimensiuni de

care trebuie să se ţină seama la trasarea liniei proiectului, aşa cum se va

vedea la calculul debuseului podurilor şi podeţelor.

În cazul cursurilor de apă pe care se pluteşte sau preconizează a se

pluti lemnul la trasarea liniei proiectului trebuie să se aibă în vedere

gabaritul necesar scurgerii apelor şi a corpurilor plutitoare precum şi un

spaţiu de siguranţă, acoperitor în cazul viiturilor mari.

În cazul podeţelor tubulare este necesar ca la trasarea liniei roşii să

se asigure un strat de acoperire a acestora cu o grosime de cel puţin 50

cm.

La drumurile forestiere, ca de altfel la toate drumurile din zone cu

terenuri accidentate, este necesar, ca prin aşezarea liniei proiectului să se

asigure posibilităţile de scurgere ale apelor de suprafaţă ca şi a traversării

acestora prin podeţe tubulare, judicios alese dimensional, funcţional şi

poziţional încât să permită o scurgere şi evacuare eficientă a celor mai

importante averse ce pot surveni.

4.4. Volumul de terasamente

Volumul lucrărilor de terasamente trebuie să fie cât mai mic, având

în vedere faptul că aceste lucrări, la care se adaugă şi unele lucrări de

consolidare şi sprijinire, reprezintă în general 30 - 50% din costul drumului.

Pentru satisfacerea acestei cerinţe, linia roşie ar trebui să urmărească cât

mai aproape linia terenului, situaţie ce nu este întotdeauna posibilă,

întrucât la trasarea acesteia concură, aşa cum s-a văzut şi alţi factori.

În terenurile plane, aşezate şi cu înclinare transversală mică, linia

roşie se va trasa la o înălţime de 40 - 60 cm. Deasupra terenului este bine

să existe un rambleu suficient de mare pentru a feri platforma drumului de

înzăpeziri şi umiditate excesivă. Pământul necesar pentru umplutură se ia

din gropile de împrumut dispuse pe o parte sau pe ambele părţi ale

drumului.

În terenurile accidentate linia proiectului se alege în limita declivităţii

maxime a unui volum de terasamente cât mai mic. În terenurile forestiere

accidentate de regulă linia roşie este apropiată de linia terenului, în aşa fel

încât volumul de debleu să fie egal cu cel de rambleu, deci se aleg

profilele mixte.