5.3.1 Камеральное трассирование

Автодорожное полотно состоит из проезжей части, обочин, откосов и кюветов (рисунок 5.19). Ширина проезжей части может быть 6 – 15 м в зависимости от категории дороги. Для укрепления проезжей части с обеих сторон ее устраивают обочины шириной 2 - 3.75 м. К обочинам примыкают откосы. Линия, отделяющая обочины от откосов, называется бровкой дорожного полотна. Проектные высоты даются в продольном профиле по бровке.

1 - кювет; 2 - бровка; 3 - обочина; 4 - проезжая часть; 5 - кромка; 6 - откос; 7 - воронка; 8 - резерв.

Рисунок 5.19 — Дорожное полотно

Под трассой понимается пространственное положение взаимосвязанной с рельефом местности продольной оси проектируемого линейного сооружения.

Оптимальной для данного участка местности считается трасса, которая отвечает следующим условиям:

- обеспечивает строительство и надежную эксплуатацию линейного сооружения с заданными характеристиками;

- удовлетворяет ограничениям, накладываемым нормами проектирования;

- имеет технико-экономические показатели, оптимизирующие значение численного критерия эффективности.

Трассирование - решение технико-экономической задачи по выбору оптимальной трассы между опорными точками на участке местности или его модели при заданном уравнении поверхности земли f(x, y, H)=0; инженерно-геологических, гидрологических, природоохранных и других условиях.

В результате камерального трассирования получают план трассы (проекцию трассы на горизонтальную плоскость) и продольный профиль (вертикальный разрез по оси трассы).

На плане трасса состоит из прямых участков, сопряженных между собой круговыми кривыми (рисунок 5.20).

Рисунок 5.20 — Трасса в плане

В продольном профиле трасса состоит из линий поперечного уклона при необходимом соединении между собой вертикальными круговыми кривыми.

При проектировании стремятся проложить наиболее короткий вариант трассы между заданными точками начала и конца трассы и с уклонами, не превышающими предельные значения для данной категории дорог.

В зависимости от условий местности камеральное трассирование выполняют способом попыток или способом построения линий с заданными уклонами.

Способ попыток применяют в основном для равнинной местности. По намеченной по карте трассе составляют продольный профиль с проектной красной линией. Анализируя профиль, выявляют места, в которых трассу целесообразно сместить вправо или влево, чтобы отметки местности ближе подходили к проектным отметкам. Эти участки трассы вновь трассируют и составляют улучшенный вариант трассы.

Расположение трассы в равнинной местности определяется контуром препятствий, т.е. расположением населенных пунктов, препятствующих проложению трассы. Если средний уклон местности меньше допустимого, то в высотном отношении трассу ведут вольной кривой, на встречающихся препятствиях делаются углы поворота для обхода его.

Для проектирования более коротких трасс придерживаются следующих условий:

- трассирование выполняют напрямую - от препятствия к препятствию, т.е. выбирают углы поворота против препятствий и располагают препятствие внутри угла поворота;

- угол поворота трассы стремятся иметь не более 30 градусов, т.к. такие углы незначительно удлиняют трассу;

- радиус кривых выбирают по возможности большим;

при пересечении оврагов к тальвегу не спускаются, а переходят сразу на другую сторону, засекая одноименные горизонтали;

- в местах, где расстояние между горизонталями больше, чем проектная величина заложения, направление выбирают свободно;

-пересечение рек, магистралей выполняют под углом 90 градусов;

- необходимо обходить крупные населенные пункты, территории горных разработок, лесные массивы, сельскохозяйственные угодья и т.д.

В отличие от проектирования на равнинной местности, направление трассы в горной или резко пересеченной местности определяется ее рельефом, т.к. уклоны в данном случае значительно превосходят уклоны трассы.

Построение линий заданного уклона (ход раствором циркуля) в случае, если уклон местности превосходит уклон трассы, выполняется следующим образом:

- вычисляют величину заложения между горизонталями для заданного уклона:

a = h / iдоп ,

где h - высота сечения рельефа.

- если трассу провести по линии нулевых работ, то достаточно раствором циркуля, равным а из начальной точки трассы засекать ближайшие горизонтали в направлении к конечной точки трассы до тех пор, пока не прейдете к конечной точке трассы (рисунок 5.21):

Рисунок 5.21 — Проектирование трассы на плане

В результате таких построений получится очень много углов поворота, что приводит к потребности спрямить трассу.

Пусть l - длина трассы фактическая, l¹ - длина, рассчитанная по допустимому уклону (максимальная длина трассы), тогда:

l = h / iф ;

l1 = h / iдоп ;

∆l = l – l1 = h (1/iф – 1/ iдоп) = h(iдоп - iф) / (iдоп * iф).

В зависимости от удлинения различают следующие виды трасс:

а) извилина, т.е. S - образная трасса (рисунок 5.22):

Рисунок 5.22

б) заход трассы в боковую долину (рисунок 5.23):

Рисунок 5.23

в) петля (рисунок 5.24):

Рисунок 5.24

г) спираль (рисунок 5.25):

Рисунок 5.25

На выбранной трассе по измеренным углам поворота и выбранным радиусам закруглений размечают главные точки кривых (вставляют кривые) и прямые вставки, разбивают пикетаж, по горизонталям определяют “черные” отметки пикетажа и характерных точек перегиба местности. Составляют продольный профиль трассы, затем проводят проектную линию трассы (красную) и в местах, где получены большие объемы земляных работ, трассу корректируют.