5. Проектування повздовжніх профілів магістралей, які перетинаються

Повздовжній профіль визначає висотне положення вулиці. Його проектування полягає в нанесенні проектної лінії і визначенні повздовжніх схилів. Початковими матеріалами для проектування є схема з геодезичною картою і червоними лініями.

Повздовжні профілі магістралей оформлюю у масштабі креслень М_гориз 1:1000 М_верт 1:100.

Проектування повздовжніх профілів міських магістралей, які перетинаються, здійснюють залежно від категорій магістралей.

Головним питанням при проектуванні поздовжнього профілю є:

• мінімальний обсяг будівельних робіт (як правило мінімальні витрати на земляні роботи);

• виконання умов безпеки руху;

• ефективність водовідведення.

Проектування повздовжніх профілів магістралей розпочинають із встановлення величини мінімального кроку його проектування (тобто мінімальної відстані між точками переломлення повздовжнього профілю), для магістралі районного значення крок проектування 50 м, для магістралі загальноміського значення регульованого руху крок проектування 100 м (згідно з ДБН В 2. 3. 5 -2001).

Особливістю проектування повздовжніх профілів магістралей, які перетинаються (на першому етапі проектування), є необхідність ув’язки цих профілів у точці перетину їх осей в плані, а також добитись, щоб кільцевий острівець лежав в одній площині.

Основні нормативи проектування повздовжнього профілю приймають залежно від розрахункової швидкості ДБН В 2. 3. 5 -2001 табл. 2.8. Для розрахункової швидкості 60 км/год:

• найбільший поздовжній уклон – 70 ‰;

• мінімальний радіус випуклих вертикальних кривих – 2500 м;

• мінімальний радіус увігнутих вертикальних кривих – 600 м;

• алгебраїчна різниця уклонів повздовжнього профілю – 15 ‰ і більше.

Виконання поздовжніх профілів магістралей, які перетинаються, проводжу окремо для кожної з магістралей, з обов’язковим використанням існуючих норм на проектування повздовжнього профілю. Особливостями проектування є умова, за якою в точці перетину вісей магістралей відмітки повинні співпадати. Тому рекомендовано спочатку запроектувати повздовжні профілі магістралі з найбільш складним рельєфом і на ній визначити відмітку в точці перетину вісей магістралей. Другу магістраль проектують з урахуванням цієї відмітки.

Прийняття величин радіусів вертикальних кривих для спряження переломів поздовжнього профілю магістралі.

Одразу ж доцільно приймати найменші допустимі величини в залежності від категорії магістралі, а потім при необхідності та можливості їх збільшити.

Характеристики вертикальних кривих: тангенс (Т), криву (К) і бісектрису (Б) визначаємо за таблицями [Митина] та за наступними формулами:

К₁ = R₁ (і₂ - і₁);

Т₁ = К₁/2;

Б₁ = - Т₁²/(2R).

Характеристики вертикальних кривих наношу на креслення проектного поздовжнього профілю магістралі.

Таблиця 2

№ пор. верт. крив.	Величина радіуса кривої, м	Величина повздовжніх уклонів		Характеристика горизонтальної кривої за розрахунковими формулами				Характеристика горизонтальної кривої за даними таблиць [Митина]
		і1	і2	Т	К	Б	Т		К	Б
Магістралі 1-3
1	600	-0,013	-0,007	алгебраїчна різниця менша 15 ‰
2	2500	-0,007	-0,015	алгебраїчна різниця менша 15 ‰
Магістралі 1-3 (А-4-3-В)
1	600	-0,012	-0,005	алгебраїчна різниця менша 15 ‰
Магістралі 2-4 (ПК1-ПК2+31,85)
		0,018
Магістралі 2-4 (ПК1’-ПК2’+37,54)
1	600	-0,032	-0,021	алгебраїчна різниця менша 15 ‰

Характеристики вертикальних кривих слід визначати з точністю до 0,001 м.

На кресленні поздовжнього профілю осі магістралі над його проектною лінією потрібно показувати відповідною лінією межі вертикальних кривих, величини їх радіусів та характеристики – тангенс, величину кривої та бісектриси.

Перевірка умов:

l₁ ≥ Т₁;

l₂ ≥ Т₁ + Т₂;

l₃ ≥ Т₂ + Т₃;

……..

l_п ≥ Т_п-1,

де l₁, l₂, l₃, …, l_п - відстані між точками перелому поздовжнього профілю осі магістралі, включаючи точки початку і кінця проектування.

Ці відстані і відповідно уклони їх проектних ліній вказуються на креслені поздовжнього профілю магістралі в рядку проектні уклони і відстані.

Оскільки вертикальні криві вписувати не потрібно, то переходимо на наступний етап.

Визначення координат точок переломів поздовжнього профілю магістралі.

Розрахункові формули мають вигляд:

У_тп1 = У_о + і₁ l₁; Х_тп1 = Х_о + l₁;

У_тп2 = У_тп1 + і₂ l₂; Х_тп2 = Х_тп1 + l₂;

У_тп3 = У_тп2 + і₃ l₃; Х_тп3 = Х_тп2 + l₃;

………

У_п = У_тп(п-1) + і_п l_п; Х_п = Х_п-1 + l_п,

де Х_о та У_о – координати початку проектування поздовжнього профілю осі магістралі, м;

і₁, і₂, і₃, …, і_п-1 – відповідні проектні уклони прямих ділянок поздовжнього профілю осі магістралі між точками його перелому;

і_п - відповідний Х_о + l₁уклон на останній прямій ділянці поздовжнього профілю;

Х_тп1 та У_тп1, Х_тп2 та У_тп2, Х_тп3 та У_тп3, … – координати точок перелому поздовжнього профілю осі магістралі, м;

Х_п та У_п – координати кінця ділянки проектування магістралі, м.

1. У_тп1 = У_о – і₁ l₁= 31,50 – (0,013×182,92) = 29,079;

Х_тп1 = Х_о + l₁=0 + 182,92 = 182,92;

У_тп2 = У_тп1 – і₂ l₂ = 29,079 – (0,007×180,8) = 27,814;

Х_тп2 = Х_тп1 + l₂ = 182,92 + 180,8 = 363,72;

У_П = У_тп2 – і₃ l₃ = 27,814 – (0,015×160,76) = 25,465;

Х_П = Х_тп2 + l₃ = 363,72 + 160,76 = 524,48.

2. У_тп1 = У_о – і₁ l₁= 29,371 – (0,012×72,84) = 28,472;

Х_тп1 = Х_о + l₁=0 + 72,84 = 72,84;

У_П = У_тп1 – і₂ l₂ = 28,472 – (0,005×130,32) = 27,814;

Х_П = Х_тп1 + l₂ = 72,84 + 130,32 = 203,16.

3. У_П = У₀ + і₁ l₁ = 26,000 + (0,018×131,85) = 28,415;

Х_П = Х₀ + l₁ = 0 + 131,85 = 131,85;

4. У_тп1 = У_о + і₁ l₁= 28,245 – (0,032×57,54) = 26,406;

Х_тп1 = Х_о + l₁=0 + 57,54 = 57,54;

У_П = У_тп1 – і₂ l₂ = 26,406 – (0,021×80) = 24,70;

Х_П = Х_тп1 + l₂ = 57,54 + 80 = 137,54;

Визначення координат точок початку та кінця вертикальних кривих:

Х_пк1 = Х_тп1 - Т₁; Х_кк1 = Х_тп1 + Т₁;

У_пк1 = У_тп1 - і₁Т₁; У_кк1 = У_тп1 + і₂Т₁;

Х_пк2 = Х_тп2 - Т₂; Х_кк2 = Х_тп2 + Т₂;

У_пк2 = У_тп2 - і₂Т₂; У_кк2 = У_тп2 + і₃Т₂;

………

Х_пк(п-1) = Х_тп(п-1) - Т_п-1; Х_кк(п-1) = Х_тп(п-1) + Т_п-1;

У_пк(п-1) = У_тп(п-1) - і_п-1Т_п-1; У_кк(п-1) = У_тп(п-1) + і_пТ_п-1.

Результати розрахунків координат точок переломів поздовжнього профілю осі магістралі, початків та кінців вертикальних кривих наведені в табл. 3.

Таблиця 3