РГР3

3. проектирование продольного профиля трассы

3.1 общие принципы проектирование продольного профиля
Продольный профиль представляет собой чертежи с условным изображением вертикального разреза поверхности земли и полотна дороги вдоль ее оси. Продольный профиль оформляется в строгом соответствии со стандартом.
Рекомендуется продольный профиль вычерчивать в масштабе:
горизонтальный 1 : 5000
вертикальный 1 : 500
грунтового разреза 1 : 50
Вычерчивается продольный профиль на миллиметровой бумаге карандашом (лист высотой 297 мм и длиной не более 1000 мм в стандартной рамке).
Черные отметки (отметки поверхности земли) вычисляют интерполяцией между горизонталями для каждого пикета и характерных плюсовых точек (плюсовые точки – это места изломов черного профиля между пикетами, в том числе точки пересечения трассы с тальвегами и водораздельными линиями) и заносят в ведомость черных отметок (таб.3.1).
Таблица 3.1
Ведомость черных отметок
Положение точки
Отм. поверх. земли
Положение точки
Отм. поверх. земли

ПК
+

ПК
+


0

628,21
1
+45
627,11

1

627,13
2

629,14


На миллиметровой бумаге вычерчивают сетку профиля, указывают горизонтальный и вертикальный масштабы. По данным нивелирования трассы и проектирования ее на плане заполняют все строки сетки. На вертикальной шкале проставляют высотные отметки с таким расчетом, чтобы черный профиль разместился выше сетки примерно на 68 см. По отметкам поверхности земли по оси дороги, проставленным на всех пикетах и плюсовых точках, вычерчивают черный профиль в виде ломаной линии (рис. 3.1).
Грунтовые разрезы наносят, отступая от линии поверхности земли 2 см. В характерных местах закладывают шурфы и скважины. Шурфы закладывают через 500700 м по длине трассы. Скважины закладываются для более детального изучения геологии. Они устраиваются в местах будущих сооружений, в местах устройства высоких выемок и насыпей.
На профиле шурф показывают шириной 6 мм, а скважину колонкой толщиной 2 мм.






3.2 нанесение проектной линии
Нанесение проектной линии возможно по двум методам:
Обертывающая проектировка – параллельно поверхности земли, на некоторой высоте над поверхностью земли, рекомендуется в равнинной местности и для дорог низших категорий.
Секущая проектировка – с повышенным шагом проектирования (длиной участка с однообразным уклоном), рекомендуется в пересеченной местности и для дорог высших категорий.
Для нанесения проектной линии необходимо знать продольный уклон (см. раздел 2.1) и рекомендуемую отметку земляного полотна.
Высота насыпи земляного полотна дороги, или так называемая руководящая (рекомендуемая) рабочая отметка, обеспечивающая нормальные условия эксплуатации дороги (неподтопление водой и незаносимость снегом), зависит от дорожно-климатической зоны, типа местности по увлажнению и рода грунтов, из которых возводится земляное полотно.
В соответствии со СНиП 2.05.02-85 наименьшие возвышение низа дорожной одежды над расчетным уровнем грунтовых и поверхностных вод, а также над поверхностью земли на участках с необеспеченным поверхностным стоком принимают по таблице 3.2. На сельскохозяйственных дорогах приведенные в таблице значения могут быть уменьшены, но не более чем в 1,5 раза с учетом опыта эксплуатации дороги.
Таблица 3.2
Наименьшие возвышение низа дорожной одежды, м
Грунт, используемый
для насыпи
Дорожно-климатическая зона


II
III
IV
V

Песок средний и мелкий, супесь легкая крупная
0,7 / 0,5*
0,6 / 0,4
0,5 / 0,3
0,4 / 0,2

Песок пылеватый, супесь легкая
1,2 / 0,6
0,8 / 0,5
0,8 / 0,4
0,7 / 0,3

Супесь пылеватая и тяжелая пылеватая, суглинок легкий и тяжелый пылеватый
1,9/0,8
1,7/0,6
1,4/0,5
1,3/0,4

Суглинок тяжелый, глины
1,9 / 0,7
1,4 / 0,6
1,4 / 0,4
1,0 / 0,4

* В числителе – возвышение низа дорожной одежды над уровнем грунтовых или длительно (более 20 суток) стоящих поверхностных вод; в знаменателе – над поверхностью земли на участках с необеспеченным поверхностным стоком или над уровнем кратковременно (менее 20 суток) стоящих поверхностных вод.

Наименьшую (рекомендуемую) высоту насыпи Н в случаи близкого стояния уровня грунтовых вод определяют по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415
где: hmin – наименьшие возвышение низа дорожной одежды, таблица 3.2;
hд – толщина дорожной одежды;
hгр – глубина расчетного уровня грунтовых вод от поверхности земли.

То же, при длительном (более 20 суток) стоянии поверхностных вод:
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
где: hпов – высота стояния поверхностных вод над поверхностью земли.
То же, при необеспеченном поверхностном стоке:
13 EMBED Equation.3 1415
Наименьшую высоту насыпи, чтобы обеспечивалось условие незаносимости дороги снегом, определяют по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415
где: hсн – высота снежного покрова в данной местности (составляет 5% вероятности превышения), м;
hвоз – возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снежного покрова (для дорог IV и V категорий ее принимают равной 0,5 м, для II и III – 0,6 м).
При любых грунтовых и гидрологических условиях наименьшую высоту насыпи принимают не менее толщины дорожной одежды, то есть Н
· hд. В этом случае земляное полотно представляет собой насыпь высотой 0,20,3 м (проходит в нулевых отметках), однако низ дорожной одежды всегда должен быть выше поверхности земли.
Расстояние между вершинами разноименных переломов проектной линии – шаг проектирования – на равнинной местности для дорог IV категории должно быть не менее 150 м, для V – 100 м. В горной местности он может быть короче – до 50 м.
После того как определены продольные уклоны и рекомендуемые рабочие отметки трассы, наносят отметки всех контрольных точек и проектную линию (красным цветом) соблюдая рекомендуемый шаг проектирования (рис.3.1).
13 EMBED AutoCAD.Drawing.15 1415 Рисунок 3.1 Продольный профиль дороги (в сокращенном варианте)
В местах, где уклоны линии поверхности земли превышают допустимые уклоны дороги, проектную линию можно наметить ниже линии черного профиля. При этом нужно стремится избегать мелких выемок, так как их интенсивно заносит снегом.
Таким образом, проектную линию также намечают в виде ломаной. Уклоны отрезков проектной линии на всем протяжении не должны превышать наибольших уклонов, допустимых по техническим условиям для дороги, данной категории. Шаг проектирования, считая по горизонтали, также должен быть не меньше допустимого.

вычисление проектных и рабочих отметок
После нанесения проектной линии еще раз проверяют, нет ли участков с недопустимо большими уклонами или необоснованно глубоких выемок и высоких насыпей, и приступают к вычислению проектных уклонов и отметок на каждом участке (слева направо).
Проектную отметку получают только путем вычисления по назначенному уклону, используя следующую зависимость:
13 EMBED Equation.3 1415
где: Hn+1 – отметка искомой точки;
Hn – отметка предыдущей точки;
i – принятый продольный уклон отрезка проектной линии;
- расстояние между точками с отметками Hn и Hn+1.
Изломы проектной линии рекомендуется приурочивать к пикетам или плюсовым точкам. В строке «проектные уклоны» вертикальными черточками отмечают все точки изломов, то есть границы отрезков проектирования. Между черточками пишут простую дробь, в числителе которой указывают уклон (рекомендуется вписывать уклоны в целых тысячных, то есть в промилле), а в знаменателе – шаг проектирования (в метрах). Черту дроби наклоняют в сторону падения проектной линии (рис.3.1).
Рабочие отметки вычисляют как разницу между проектными и черными отметками. Вписывают их на продольном профиле для насыпей – выше проектной линии, а для выемок – ниже ее.
При наличии выемки, где проектная линия дороги проходит ниже профиля поверхности земли, требуется определять положение нулевой точки, то есть точки пересечения проектной и черной линий. Расстояние х от ближайшего пикета до нулевой точки с рабочей отметкой Н определяется из подобия двух треугольников (рис.3.2): Н1/х = Н2/(-х), откуда х = Н1/(Н1+Н2), где - расстояние между рабочими отметками Н1 и Н2. Это расстояние выписывают выше условного горизонта чертежа продольного профиля.




Рисунок 3.2 Схема определения местоположение нулевой точки
Вертикальные кривые
Для обеспечения безопасности и плавности движения в выпуклые и вогнутые изломы проектируемой линии на продольном профиле вписываются вертикальные выпуклые и вогнутые кривые. Делают это только в том случае, если алгебраическая разность уклонов отрезков проектной линии, образующих угол, превышает 20 для дорог низших категорий и 510 - для дорог высоких категорий. Поскольку углы малы, они с достаточной точностью могут быть приурочены к алгебраической разнице тангенсов углов наклона пересекающихся прямых к горизонту:
13 EMBED Equation.3 1415


выпуклая вогнутая







Рисунок 3.3 Схема выпуклых и вогнутых кривых

Принято считать на продольном профиле уклоны положительными на подъемах и отрицательными – на спусках (слева на право по ходу профиля).
С достаточной точностью элементы вертикальной выпуклой или вогнутой кривой с принятым радиусом R вычисляют по приближенным формулам:
13 EMBED Equation.3 1415
Радиусы выпуклых кривых определяют из условия обеспечения необходимой видимости поверхности дороги, а вогнутых – с учетом того, чтобы центробежная сила 13 EMBED Equation.3 1415, увеличивающая нагрузку на шасси автомобиля, не превышала 5% его массы, то есть:
13 EMBED Equation.3 1415
где:
·1 – скорость автомобиля, м/с;
g – ускорение свободного падения, м/с2.
Приведенное выражение имеет вид 13 EMBED Equation.3 1415 а если выразить скорость в км/ч, то 13 EMBED Equation.3 1415.
Вертикальные кривые изменяют ранее вычисленные рабочие отметки на продольном профиле: в насыпях выпуклые кривые уменьшают их, а вогнутые увеличивают; в выемках наоборот. Поправка к рабочей отметке у (ордината вертикальной кривой) в точке перелома профиля равна биссектрисе Б, а в произвольной точке кривой, расположенной на расстоянии х от начала или конца кривой, 13 EMBED Equation.3 1415.
Поправку у вычисляют для всех пикетов и плюсовых точек в пределах кривой. На профиле ранее вычисленные рабочие отметки берут в скобки, а новые, полученные с учетом значения у, проставляют рядом.
Вертикальную кривую показывают в виде горизонтальной прямоугольной скобы, середина которой расположена над вершиной угла. Длина скобы равна двум тангенсам и откладывается в горизонтальном масштабе профиля. На выпуклых кривых концы скобы направлены вниз, на вогнутых - вверх. У концов скобы указывают расстояния от начала и конца кривой до ближайшего пикета (в метрах), над скобой – элементы кривой (R, Т, К, Б).

Вычерчивание продольного профиля
Продольный профиль автомобильной дороги вычерчивают на миллиметровой бумаге. Построение профиля начинают с сетки. Наименование граф показано на рисунке 3.4 (автомобильная дорога выбрана условно).
В 1 графе помещается план трассы, на котором указывают населенные пункты, водотоки, овраги, лес, болота и т.д. Стрелками показано направление стока по нормали к горизонталям.
В 2 графе – тип и суммарная толщина конструкции одежды (в см). Эту графу выполняют после разработки раздела «Выбор типа покрытия».
Графа 3 заполняется данными о грунтах и модулях деформации в соответствии с грунтовым профилем.
Графа 4 показывает тип земляного плотна (после разработки соответствующего раздела).
Графа 5 – укрепление кюветов, продольных канав и кюветов-резервов. Графу заполняют после проектирования водоотвода и укрепительных работ.
В графах 6 и 7 показывают уклоны и отметки дна резервов и кюветов, не параллельных бровки земляного полотна (Заполнение производится после разработки раздела «Проектирование водоотвода»).
В графе 8 показываются уклоны проектной линии (в ) и длина участков с одноименными уклонами.
Графа 9 предназначена для проектных отметок бровки дорожного полотна в законченном виде.
Графа 10 – для отметок земли по оси, полученных при трассировании по карте.
Графа 11 – расстояние между пикетами и плюсами (при наличии плюсов, их сумма должна равняться 100 м, исключения допускают при примыкании вариантов или смыкании участков с разных сторон, такие неполные пикеты носят название резаных и могут иметь длину от 50 до 150 м).
13 EMBED AutoCAD.Drawing.15 1415

Рисунок 3.4 Продольный профиль трассы автомобильной дороги. В графе 12 помещают условный план трассы, где указывают номера углов поворота, величины углов, радиусы круговых кривых, переходные кривые, уширения и виражи. Углы поворота изображаются: правые – выпуклостью вверх, левые – вниз. Указывают положение начала и конца кривой, то есть расстояния до ближайшего пикета или плюсовой точки.
Размер граф принимают: 1 и 12 – по 20 мм; 9 и 10 – по 15 мм; 7, 8 и 11 – по 10 мм; со 2 по 6 - по 5 мм.
Н1

Н2

х



0


·1


·1


·2


·2


·


·

i1

i1

i2

i2



Root Entry

Приложенные файлы

  • doc 118131
    Размер файла: 174 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий