3 Продольный профиль варианта автомобильной дороги

3.1 Руководящие и контрольные отметки

Контрольные отметки фиксируются положением бровки земляного полотна по высоте. К ним относятся: рабочие отметки начала и конца трассы, отметки проезжей части мостов, бровки земляного полотна над водопропускными трубами; отметки головки рельсов и отметки оси или бровки существующей автомобильной дороги, при пересечениях, соответственно железных и автомобильных дорог.

Минимальная отметка проезжей части мостов:

H= H_рув+h_п.с+h_зап+ h_до, м, (3.1)

где H_рув - высота расчётного уровня воды, м;

h_п.с - строительная высота пролётного строения моста, м;

h_зап - запас

h_{до -} высота дорожной одежды

Строительная высота пролётного строения принимается в зависимости от конструкции моста. Для балочных мостов с пролётом 20м: h_п.с=1,20 м.

Для мостов, используемых при проектировании данного продольного профиля, отметки определяются:

H₁= 141,66 +1,20+1,00+0,9= 144,76 м ( на ПК 7+40,00)

Н₂ = 132+1,20+1,00+0,9 = 135,1 м ( на ПК 18+00,00)

Наименьшая высота насыпи у труб определяется по формуле для безнапорных труб:

H_min = h_тр + _ст + h_зап + h_до (3.2)

где h_тр - высота или диаметр трубы в свету в м;

_{ст -} толщина стенок трубы в м;

h_зап - засыпка над трубой не менее 0.5 м;

Н - напор воды перед трубой;

 - запас над уровнем подпертой воды принимается: 0.5 м для труб с отверстием менее 2 м и не менее 1.0 м для труб с отверстием более 2 м;

При расчёте принимаем трубу диаметром 1 м с толщиной стенок 10см.

H =1+0,1+0,5+0,9= 2,50 м

Руководящие отметки определяются:

1) из условий уровня залегания грунтовых вод для различных участков.

Пример расчёта на ПК 2+00,00; УГВ = 1,80м, возвышение поверхности покрытия = 1.8(супесь тяжёлая)

H_угв=1,80-1,80=0,00 м.

2) из условия обеспечения снегонезаносимости насыпи на участках, подверженных снежными заносами, по формуле:

H=h_сн+h_зап, м (3.3)

где Н - высота насыпи, м;

h_сн - высота снежного покрова, м;

h_зап - запас, принимается:

Высота снежного покрова для Ивановкой области = 0,74 м.

Запас принимается в зависимости от категории дороги. Для 3 категории h_зап. = 0,5м

H = 0,74+0,5= 1,24 м

Снегозаносимые участки на протяжении трассы:

ПК 12+60,00...ПК 21+40,00

3.2 Продольный профиль (описание каждого профиля)

Метод тангенсов .Проектная линия наносится с выдерживанием контрольных и руководящих отметок, но для обеспечения лучшей вписываемости в рельеф не выдержаны отметки по УГВ на участке ПК 27+50,67 до ПК 29+26,01и отметки по Снегонезаносимости на ПК 12+71,93 до ПК 15+30,77

При вписании вертикальных кривых соблюдены радиусы: минимальный выпуклый = 10000 м; вогнутой = 7142,86 м.

При проектировании соблюдены продольные уклоны: наибольший продольный уклон = 29 ^о/_оо

Средняя высота насыпи 1,91м, средняя глубина выемки 1,95м.

Расчёт вертикальных кривых производится по формулам:

(3.4)

где R_в - радиус вертикальной кривой;

х, у - координаты векторных точек вертикальной кривой.

; (3.5)

; (3.6)

где i₁, i₂ - продольные уклоны сопрягаемых элементов.

К_в = 2Т_в (3.7)

На участках размещены вертикальные кривые на всех характерных точках продольного профиля вычисляются новые рабочие отметки. Величина поправки за счёт вписывания вертикальной кривой определяется с использованием вышеуказанных формул.

Пример расчета выпуклой кривой с вершиной на ПК 3+30,00:

R=10000м

=215м

= 2,31 м

К_в = 2*215=430 м

Определение точек нулевых работ для участков с постоянными продольными уклонами производится по формуле:

, (3.8)

где Н₁, Н₂ - рабочие отметки земляного полотна

Пример расчёта на участке между ПК 12+0,00 и ПК 13+0,00

=71,93

Продольный профиль методом тангенсов представлен в приложении 2.

Метод Антонова. Элементами проектной линии, проложенной методом Антонова, являются вертикальные кривые в форме параболы и прямые. Для аналитического расчёта параболы используются таблицы Антонова или формулы:

l₀ = R_вi (3.9)

, (3.10)

где:

l₀ - расстояние от вершины кривой до точки с уклоном i;

h - превышение между точкой на произвольном расстоянии от вершины и вершиной кривой;

R_в - радиус вертикальной кривой;

i - уклон в точке, расположенной на расстоянии l₀ от вершины кривой.

При вписывании вертикальных кривых максимальный радиус составил 40000 м, минимальный – 8000 м.

Для проектирования продольного профиля методом Антонова использовались шаблоны радиусом: 8000 м, 10000 м, 12500 м, 15000м, 25000м, 40000м.

При проектировании соблюдёны продольные уклоны: наибольший продольный уклон = 33 ^о/_оо

Проектная линия нанесена с выдерживанием контрольных и руководящих отметок.

Средняя высота насыпи 3,67 м, выемки 1,38 м.

Продольный профиль методом Антонова представлен в приложении 3