2.4. Составление продольного и поперечного профилей лесовозной автомобильной дороги

Продольные и поперечные профили трассы дороги составляют по материалам журнала геометрического нивелирования и пикетажной книжки.

Пример построения продольного профиля лесовозной дороги показан на рис. 2.2.

Составление продольного профиля трассы дороги начинают с разграфки профильной сетки. Размеры граф указаны на рис. 2.2. Профиль дороги следует вычертить на миллиметровой бумаге в масштабе 1 : 5000 для горизонтальных расстояний и 1 : 500 для высот точек. Профиль вычерчивают так, чтобы грузовое направление было ориентировано справа налево, т.е. чтобы счёт километров и пикетов возрастал слева направо.

Профиль рекомендуется составлять в следующем порядке :

1. После разграфки профильной сетки нанести пикетаж и километры. В графе «Расстояния»показать положения всех плюсовых точек.

2. Начертить условный план дороги, используя данные ведомости углов поворота, прямых и кривых (см. табл. 2.1). На условном плане кривые, имеющие угол поворота вправо, изображают выпуклостью вверх, а при угле поворота влево – выпуклостью вниз. Радиус закругления – 5мм. Показывают длины и румбы прямых, начало и конец кривых, элементы каждой кривой (радиус R, угла поворота α, тангенс Т, длину кривой К, биссектрису Б, домер Д.).

3. Заполнить графу ”Отметки земли“ данными из обработанного журнала нивелирования, округляя отметки до сотых долей метра. В кривых наносят отметки только тех точек, которые находятся на оси дороги.

4. Графу “Ситуация’’ заполнить данными из пикетажного журнала.(см. рис. 1.1-1.4).

5. По отметкам земли на пикетах и плюсовых точках вычертить вертикальный разрез местности вдоль трассы дороги. Отметку верхней линии сетки, которая является начальной линией ординат, принять кратной 5 м и такой величины, чтобы наименьшая ордината была равна 4-6 см. Отложив ординаты, соответствующие отметкам земли, и соединив полученные точки, изобразить продольный профиль земной поверхности вдоль трассы дороги.

6. Нанести на профиль проектную линию, показывающую уровень бровки дорожного полотна. Проектная линия в продольном профиле представляет собой ломаную, отрезки которой между смежными точками перелома называются элементами профиля. Важнейшей характеристикой каждого элемента профиля является его уклон, который указывают на чертёже в целых тысячных (промиллях).

В курсовой работе разрешается выбор целесообразного положения проектной линии производить упрощенно, исходя из соблюдения следующих требований:

Рис. 2.2. Продольный профиль

а) крутизна уклонов назначается в целых тысячных и не должна превышать предельно допустимой величины, которую в курсовой работе можно принять равной 30 %о;

б) на пикете 0, где проектируемая дорога примыкает к существующей, проектную отметку следует принять равной отметке бровки земляного полотна существующей дороги (см. табл. 1.5). Это так называемая твёрдая точка, фиксированная по высоте.

в) на протяжении проектируемого участка дороги длиной 1,2 км должно быть предусмотрено 3-4 элемента профиля с различной крутизной уклона;

г) крутизну уклонов и расположение переломов профиля нужно выбрать так, чтобы не требовалось устройство высоких насыпей и глубоких выемок, т. е. чтобы объемы работ по сооружению земляного полотна дороги не были излишне большими.

Принятую крутизну и направление уклонов элементов профиля, их длину и положение переломов профиля указать в графе «Уклоны».

7. Вычислить проектные отметки и занести их в графу «Отметки по бровке дорожного полотна».

Проектные отметки определяют сначала для точек переломов профиля и сопоставляют полученные результаты с графически подобранным положением проектной линии. Так, например, проектные отметки на переломах профиля (см. рис. 2.2) определяются следующим образом:

Н_ПК3 = 30,00 + 0,016 × 300 =3 4,80 м;

Н_ПК6+50 = 34,80 – 0,018 × 350 = 28,50 м;

Н_ПК9+50 = 28,50 – 0,025 × 300 = 21,00 м;

Н_ПК12 = 21,00 + 0,005 × 250 = 22,25 м.

Проектные отметки последующих точек (на пикетах и плюсах) находят по проектным отметкам предыдущих точек по формуле:

где i – проектный уклон линий;

d – расстояние между предыдущей и последующей точками.

Так, например, проектная отметка на ПК3+30 будет равна (см. рис. 2.2):

Н_ПК3+30 = 34,80 – 0,018 × 30 = 34,26 м,

Н_{ПК3 +67} = 34,26 – 0,018 × 37 = 33,59 м и т.д.

8. Вычислить высоты насыпей и глубины выемок, т. е. так называемые рабочие отметки, как разность между проектной отметкой и отметкой земли. Положительные значения рабочих отметок указывают высоту насыпей, а отрицательные – глубину выемок. При насыпях рабочие отметки записывают над проектной линией, а в случае выемок – под проектной линией.

Точка пересечения проектной линии с землёй является точкой нулевых работ, т. е. ее рабочая отметка равна нулю. Расстояние от пикета или плюсовой точки до точки нулевых работ можно определить по формуле:

м.

Здесь: h_н = 0,83 м, h_в = 0,52 м, d = 100 м, т. е. пикет (см. рис.2.2 в конце трассы, между 11 и 12 пикетами).

9. Запроектировать вертикальные кривые. Они проектируются в точках, у которых алгебраическая разность уклонов смежных проектных линий Они служат для обеспечения плавности и безопасности движения транспортных средств. Геометрические элементы вертикальной кривой (тангенс Т, длину кривой К, биссектрису Б, ординату У на расстоянии X от начала кривой) определяют по формулам (рис. 2.3):

Рис. 2.3. Элементы вертикальной кривой

Радиусы вертикальных кривых на лесовозных дорогах принимаются равными; для выпуклых 2000-2500м, и 1500-2000 для вогнутых.

Находят пикетажное значение начала и конца вертикальных кривых, вычитая и прибавляя к пикетажному значению точек перелома профиля величину тангенса кривых.

Положение, направление и элементы вертикальных кривых показывают на профиле под проектной линией (см. рис. 2.2). В местах устройства вертикальных кривых рабочие отметки должны быть исправлены на величину ординат, а на переломах профиля – на величину биссектрисы этих кривых. Для выпуклых кривых высота насыпи должна уменьшатся и глубина выемки увеличиваться на величину у или Б, а на вогнутых кривых наоборот. Исправленные рабочие отметки указываются на профиле, а первоначальные (неисправленные) отметки заключаются в скобки.

10. Поперечный профиль трассы дороги вычерчивается аналогично продольному, только профильная сетка здесь значительно проще. (см. рис. 2.4). Поперечный профиль на ПК10 вычерчивается после обработки журнала геометрического нивелирования (табл. 1.3) в одинаковых горизонтальном и вертикальном масштабах, принимаемых равными 1:500.

Масштаб 1:500

Рис. 2.4. Поперечный профиль на ПК10.