Построение и анализ плана трассы автомобильной дороги

Цель работы: Получения навыков построения и анализа плана трассы автомобильной дороги

Исходные данные

а) Характеристика прямых и кривых участков автомобильной дороги (таблица 4.1);

б) Направление первого прямого участка автомобильной дороги (таблица 4.1).

Таблица 4.1 – Параметры плана трассы автомобильной дороги

Параметры плана трассы		Варианты задания
		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Направление дороги		СВ 30о	ЮВ 40о	СЗ 35о	ЮЗ 45о	ЮВ 49о	СЗ 33о	СВ 52о	ЮВ 60о	ЮЗ 62о	ЮВ 37о
Длина первой прямой, м		200	150	180	210	220	230	240	250	260	170
Параметры первой кривой	Угол поворота, град.	Влево 10	Вправо 12	Влево 15	Вправо 18	Влево 20	Вправо 22	Влево 24	Вправо 26	Влево 28	Вправо 30
	Радиус, м	350	400	450	460	360	380	220	200	250	300
Длина второй прямой, м		300	250	280	340	250	360	270	280	310	320
Параметры второй кривой	Угол поворота, град.	Вправо 11	Влево 13	Вправо 14	Влево 17	Вправо 19	Влево 21	Вправо 23	Влево 25	Вправо 27	Влево 29
	Радиус, м	500	520	490	480	470	460	450	440	430	440
Длина третьей прямой, м		365	275	280	315	325	205	155	185	215	225
Параметры третьей кривой	Угол поворота, град.	Влево 3	Вправо 4	Влево 5	Вправо 6	Влево 7	Вправо 8	Влево 9	Вправо 10	Влево 11	Вправо 12
	Радиус, м	800	790	780	760	750	740	730	720	710	700
Длина четвертой прямой, м		210	160	190	220	230	240	250	260	270	180
Параметры четвертой кривой	Угол поворота, град.	Вправо 26	Влево 28	Вправо 30	Влево 20	Вправо 22	Влево 24	Вправо 10	Влево 12	Вправо 15	Влево 15
	Радиус, м	600	580	550	610	600	590	690	680	660	640
Длина пятой прямой, м		230	190	210	240	260	270	260	280	290	190
Параметры пятой кривой	Угол поворота, град.	Влево 21	Вправо 23	Влево 25	Вправо 27	Влево 29	Вправо 11	Влево 13	Вправо 14	Влево 17	Вправо 19
	Радиус, м	700	710	650	630	610	720	730	740	750	710
Длина шестой прямой, м		225	235	245	255	265	175	205	155	185	215
Параметры шестой кривой	Угол поворота, град.	Влево 13	Влево 14	Вправо 18	Влево 16	Вправо 17	Влево 18	Влево 19	Вправо 20	Влево 21	Вправо 22
	Радиус, м	850	840	810	820	800	780	760	740	720	800

Требуется:

а) Определить расчетные параметры плана трассы автомобильной дороги, а именно: тангенс, длину кривой, биссектрису;

б) Построить план трассы автомобильной дороги протяженностью 3000 метров в масштабе 1:10 000;

в) Обозначить на плане трассы километры и пикеты;

г) На трехкилометровом участке дороги разместить один населенный пункт длинной 200 метров;

д) На каждом километре дороги разместить один мост, один остановочный пункт автобусов, а также одно примыкание или пересечение второстепенной дороги;

е) На плане трассы показать ситуацию в пределах 50 метров по обе стороны дороги;

ж) Определить показатели плана трассы автомобильной дороги, а именно: суммарную длину прямых участков; среднюю протяженность прямолинейного участка (отношение суммарной длины прямых к количеству прямолинейных участков); суммарную длину кривых в плане; среднюю протяженность кривой в плане (отношение суммарной длины кривых в плане к их количеству); количество углов поворота; удельное количество углов поворота на 1 км дороги; среднюю величину угла поворота; коэффициент развития трассы (коэффициент извилистости ) – отношение фактической длины дороги к кратчайшему расстоянию между ее начальным и конечным пунктами, измеренному по прямой линии,  их соединяющей (“воздушной линии”).

Теоретические основы выполнения задания

Трассой называется положение геометрической оси дороги в пространстве. План трассы – это проекция трассы на горизонтальную плоскость. Построение плана трассы выполняется по исходным данным, приведенным в таблице 4.1 в масштабе 1:5000 (в 1 см 50 м) на листе формата А3 либо в масштабе 1:10000 (в 1 см 100 м) на листе формата А4.

Вначале из точки начала дороги проводится луч в направлении, определяемом румбом первого прямолинейного участка. Румбом называется угол между направлением участка дороги и линией "север-юг", отсчитываемый от 0 до 90 град в пределах одного из четырех секторов азимутального круга. Секторы обозначаются буквами (СВ- северо-восточный, ЮВ- юго-восточный, ЮЗ- юго-западный, СЗ- северо-западный). На луче откладывается отрезок, равный в масштабе длине первого прямолинейного участка, и таким образом определяется положение точки начала первой кривой в плане (Нк1). От полученной точки Нк1 далее по лучу откладывается расстояние, равное тангенсу кривой в плане (Т1), и  определяется положение вершины угла поворота №1 (ВУ1). Тангенс каждой кривой определяется по следующей формуле

, м (4.1)

где R – радиус кривой, м;

- угол поворота дороги.

В вершине угла в необходимом направлении (вправо или влево) откладывается угол поворота (угол между продолжением первоначального направления трассы и ее новым направлением). В новом направлении трассы от вершины угла вновь откладывается расстояние Т1 и определяется положение точки окончания первой кривой в плане (Кк1), от которой далее по лучу откладывается расстояние, соответствующее длине второго прямолинейного участка. От полученной точки начала второй кривой в плане (Нк2) откладывается тангенс второй кривой (Т2) для получения вершины угла поворота №2. Далее процесс построения плана трассы аналогичен рассмотренному выше и продолжается до прибытия в точку конца дороги.

Для построения криволинейных участков определяется положение центров каждого из поворотов. Из точек Нк и Кк перпендикулярно трассе  проводятся лучи. Точка их пересечения определяет положение центра поворота. Расстояние от центра поворота до точек Нк и Кк будет  соответствовать радиусу поворота.

Для контроля протяженности трассы автомобильной дороги суммируется длина прямых отрезков и длина кривых участков, которая определяется по формуле

, м. (4.2)

После построения плана трассы он разбивается на пикеты. Расставляются указатели километров (в каждом километре 10 пикетов), обозначаются  вершины углов поворота и их центры (обозначаются буквами О с соответствующими индексами), точки начала и конца кривых в плане, характеристики прямолинейных участков и углов поворота. При этом определяется биссектриса углов поворота по следующей формуле

Б = R [sec( /2) - 1] (4.3)

Далее вдоль трассы наносится ситуация по 50 м в каждую сторону от нее -  расположение пересечений дорог, мостов, населенных пунктов, отдельных строений, линий электропередач, лесных массивов, полей и т.д.  Пример построения плана трассы приведен на рисунке 4.1.

После выполнения графической части рассчитываются основные характеристики плана трассы:

1. Суммарная длина прямых участков;

Средняя протяженность прямолинейного участка (отношение суммарной длины прямых к количеству прямолинейных участков);

3. Суммарная длина кривых в плане;

4. Средняя протяженность кривой в плане (отношение суммарной длины кривых в плане к их количеству);

5. Количество углов поворота;

6. Удельное количество углов поворота на 1 км дороги;

7. Средняя величина угла поворота;

8. Коэффициент развития трассы (коэффициент извилистости ) – отношение фактической длины дороги к кратчайшему расстоянию между ее начальным и конечным пунктами, измеренному по прямой линии,  их соединяющей (“воздушной линии”).

(4.4)

Полученное значение сравнивается со значениями, обычными для типичных видов рельефа на территории Республики Беларусь: равнинного (значение до 1,1) либо слабохолмистого (1,1 – 1,15).

Контрольные вопросы

1) Дайте определение плана трассы?

2) Как определяется направление прямых участков дороги?

3) Что такое румб и как он определяется?

4) Как определяется тангес и длина кривой?

5) Назовите параметры, характеризующие план трассы дороги?

6) Как определяется коэффициент извилистости дороги?

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 5