7.5. Последовательность проектирования продольного профиля

В общем случае рекомендуется следующая последовательность проектирования продольного профиля.

1. Обозначаются контрольные высотные точки и устанавливаются необходимые возвышения низа дорожной одежды на разных участках в зависимости от грунтовых и гидрологических условий.

2. Предварительно намечается положение проектной линии. При проложении проектной линии по секущей следует стремиться к компенсации объемов смежных насыпей и выемок. Так как при равных значениях рабочих отметок поперечное сечение выемки получается большим, чем сечение насыпи, необходимо располагать проектную линию таким образом, чтобы площадь участков выемок на продольном профиле была на 25-30% меньше площади насыпей. Рабочие отметки не должны превышать более чем на 20-30 см минимальные отметки, требуемые по местным грунтовым и гидрологическим условиям.

Намечая положение проектной линии, следует избегать частых ее переломов, соответствующих микрорельефу местности и не следует искусственно вводить длинные участки с постоянным уклоном, для устройства которых потребовалось бы выполнение излишних земляных работ.

3. Для окончательного нанесения проектной линии в настоящее время наибольшее распространение получил метод проектирования продольного профиля вертикальными кривыми, сопрягающимися непосредственно друг с другом или при помощи прямых вставок ручным расчетом, или на ЭВМ – аналитический, или с помощью шаблонов – графоаналитический. Реже используют метод нанесения проектной линии сопрягающимися прямыми участками проектной линии с последующим вписыванием в их переломы вертикальных кривых и вычислением поправок к рабочим отметкам, найденным по тангенсам – метод тангенсов;

4. Второй этап проектирования заключается в точной взаимной увязке концов элементов проектной линии – определении координат вершин всех вертикальных кривых, точек сопряжения смежных криволинейных и прямолинейных участков, уклонов, прямых, сопрягающих вертикальные кривые, и др. Расчеты ведут последовательно переходя от одного элемента к другому, используя вспомогательные таблицы.

В сложных условиях рельефа при чередующихся больших выемках и насыпях для нахождения лучшего положения проектной линии сравнивают несколько вариантов проектной линии из нескольких взаимно сопрягающихся элементов.

При проектировании без шаблонов прямыми участками, наметив начерно положение проектной линии, вычисляют проектные отметки на переломах продольного профиля и уточняют уклоны, изменяя рабочие отметки таким образом, чтобы уклон проектной линии выражался в целых тысячных. Увязав уклоны и отметки на переломах проектной линии, определяют промежуточные проектные и рабочие отметки и вписывают вертикальные кривые. Если получающиеся рабочие отметки неудачны и, например, в промежуточных точках не соблюдается необходимое возвышение низа дорожной одежды над уровнем источников увлажнения или дорога на значительной протяженности проходит в мелкой выемке, изменяют продольный уклон и начальные рабочие отметки.

В процессе нанесения проектной линии приходится решать следующие частные задачи.

1) Определение места выхода на поверхность проектной линии, имеющей заданный продольный уклон i (рис. 7.11а).

Рис. 7.11. Задачи, решаемые при нанесении проектной линии с постоянным уклоном: а – определение места выхода на поверхность линии, имеющей заданный продольный уклон; б – нахождение точки перехода из выемки в насыпь на прямом участке продольного профиля; в – то же на участке вертикальной кривой; 1– линия продольного профиля; 2 – линия поверхности земли

Вначале вычисляют продольный уклон i_о поверхности грунта на участке, где, судя по продольному профилю, проектная линия выходит на поверхность. Затем находят фиктивную отметку h на продолжении этого уклона в точке А, откуда начинается подъем. Прибавляя к этой отметке требуемое возвышение низа дорожной одежды в наиболее низком месте ее поперечного профиля в точке В определяют протяженность участка с подъемом .

2) Нахождение точки перехода из выемки в насыпь (рис. 7.11б).

Расстояние l от начала участка, на котором проектная линия переходит из выемки в насыпь (или наоборот), определяют из подобия треугольников АВО и ОСD: , откуда .

3) При нанесении линии по вертикальной кривой точка пересечения с поверхностью земли (рис. 7.11в) может быть найдена путем совместного решения уравнения вертикальной кривой и уравнения линии поверхности земли в продольном профиле .

Современные проектные организации ведут проектирование продольного профиля на ЭВМ, используя программный комплекс Credo и другие аналогичные.