ЗМ 9 КАМЕРАЛЬНЕ ТРАСУВАННЯ

9.1 Побудова осі траси на карті .

Камеральне трасування за топографічними картами виконується головним чином на попередній стадії пошуків. Виконують його або способом спроб, або побудовою ліній заданого ухилу.

Спосіб спроб застосовують у рівнинній місцевості на ділянках вільних ходів. Між фіксованими точками проводять на карті найкоротшу трасу і складають для неї поперечний профіль з проектом червоної лінії. На основі аналізу профілю виявляють місця, в яких трасу доцільно зсунути вправо або вліво, щоб висоти місцевості ближче підходили до проектних. Ці місця знову трасують і складають покращений проект траси.

У гірських умовах на ділянках напружених ходів найбільш розповсюдженним прийомом камерального трасування є знаходження на карті в заданому напрямі лінії гранично допустимого ухилу для даної категорії траси або як його називають “ хід розхилом циркуля “.

При цьому для карти даного масштабу 1:М і висоти перетину рельєфу h визначають величину закладення в масштабі цієї карти – L при граничному ухилі i_гр.

L = h / i_гр M ( 9.1 )

Величину і_гр. знаходять з таблиць 7.1 або 7.2 відповідно з категорією дороги , заданої завданням.

Нехай , наприклад, ми проектуємо залізну дорогу 3 категорії за картою масштабу 1 : 10 000 з січенням рельєфу 2,5 м. Для цього випадку знайдемо

L = 25 000 мм / (10 000 * 0,020) = 12,5 мм.

Після цього з початкової точки (див. рис. 9.1), дотримуючись основного напрямку траси розхилом циркуля, рівним L, засікають сусідню горизонталь. З отриманої точки знову засікають цим самим розхилом циркуля точку наступної горизонталі і т.д. При перетинанні ярів, річок намагаються, щоб траса була приблизно перпендикулярною до напряму течії. Якщо віддаль між горизонталями більше прийнятого закладення, точки вибирають вільно в необхідному напрямку. Таким чином, отримують на карті точки А, Б, С ….. , утворюючи так звану лінію нульових робіт. Це значить, що якщо б трасу провести по цій лінії, то непотрібно було б робити ні насипів, ні виїмок. Очевидно, що трасування такої лінії може бути виконано кількома варіантами.

Рисунок 9.1 Побудова лінії нульових робіт

Оскільки лінія нульових робіт звичайно являє собою вельми звивисту криву, то для розміщення основних елементів плану траси її спрямляють, вписують криві, розмічають пікетаж.

Потім складають поперечний профіль траси, за яким проектують червону лінію. В місцях, де виходять великі об’єми земляних робіт, погоджуючись з відмітками рельєфу на карті, трасу трохи зміщують в ту або іншу сторону і перепроектовують дану ділянку .

9.2 Побудова попередніх повздовжніх профілів .

Рисунок 9.2 Побудова попереднього повздовжнього профілю

Порядок побудови попереднього повздовжнього профілю може бути таким :

Допустимо, що по лінії, заданій основним напрямком траси (рис. 8.2), необхідно побудувати профіль, причому горизонтальний масштаб його повинен відповідати масштабу карти, а вертикальний бути в 10 разів більшим. Для цього на профільну лінію на карті накладають папір і на ньому відмічають виходи всіх горизонталей та структурних ліній рель’єфу і їх висоти.

На міліметровому папері, призначеному для побудови профілю, проводять лінію умовного горизонту, який вибирають так, щоб лінія поверхні розміщувалась на профілі невисоко, але не перетинала лінії умовного горизонту. Після цього папір з висотами виходів горизонталей прикладають до лінії умовного горизонту, на якій відзначають точки 1, 2, 3,… 11, К перетину горизонталей з лінією профілю. З цих точок встановлюють перпендикуляри до лінії умовного горизонту, на яких у вертикальному масштабі відкладають висоти точок. З’єднавши побудовані точки плавною кривою, одержимо профіль місцевості за заданим напрямком.

Наступна задача – це встановлення положення дороги на поперечному профілі (або інакше нанесення червоної лінії). Рішення виконується при дотриманні ряду технічних умов.

Основна умова, дотримання якої вимагається при проектуванні дорожних трас – це плавність та безпечність руху з заданими швидкостями. У зв’язку з цим на залізницях та автомобільних дорогах строго регламентуються максимальні (керуючі) ухили і мінімальні радіуси кривих ( табл . 7.1, 7.2 )

На кривих невеликих радіусів гранично допустимий ухил зм’ягшують (зменшують) . На залізницях це зм’ягшення ухилу, виражене в тисячних долях, визначається за формулою

Δі = 700/R , ( 9.2 )

де R – радіус кривої .

Наприклад, при керуючому ухилі і_гр = 20 % максимально допустимий ухил на кривій при R = 700 м

і = і _гр – Δі = 20 - 700 / 700 = 19 %.

Майданчики під станції і роз’їзди, а також великі парки шляхів повинні розміщуватись, як правило, на прямих горизонтальних ділянках і тільки в складних умовах допускають розміщення роз’їздів і проміжних станцій на ділянках з ухилами, які не перевищують 2,5 % і на кривих, обернених в одну сторону, з радіусом кривини не менше 1000 м.

Вимозі забезпечення стійкості земляного полотна, зручності поверхневого водовідводу і захисту дороги від снігових та піщаних наносів краще всього відповідає розміщення дороги в насипі. Але в пересіченій місцевості для зменшення поперечних ухилів дорогу проектують по січній, зрізуючи підвищення. В цьому випадку проектну лінію наносять під умовою нульового балансу земляних робіт (приблизною компенсацією об’ємів насипів та виїмок) .

Положення дороги в профілі визначається також рядом точок, строго фіксованих за висотою : початок і кінець траси, її перетинання в одному рівні з існуючими залізничними та автомобільними дорогами, висоти проектної лінії над поверхнею води при переході через водотоки .

Після нанесення на профіль положення цих точок укладають між ними трасу, погоджуючись з вимогами, наведеними вище, так, щоб вона проходила через фіксовані точки. Визначають значення ухилів на окремих ділянках

і = (Н2 – Н1) / S, ( 9.3 )

де

Н2, Н1 – проектні (червоні) висоти фіксованих точок на початку та в кінці даної ділянки (у даному випадку визначаються графічно за попереднім профілем).

S – горизонтальна проекція віддалі між ними, в даному випадку визначається також графічно за профілем.

Очевидно, одержане значення ухилу не повинне бути більшим від максимально допустимого .

Рисунок 9.3 - Визначення віддалей до точок нульових робіт

Потім знаходять робочі висоти, як різницю між чорними і червоними висотами. Вони показують величину насипу або виїмки грунту на відповідній точці. Їх підписують на відповідних ординатах вище від проектної лінії при насипі грунту і нижче – при виїмці.

Проектні червоні висоти точок між фіксованими - Нi знаходять за формулою :

Нi = Нфікс. + i * d_i , ( 9.4 )

де

Нфікс. - висота фіксованої точки,

i - запроектований ухил на ділянці між фіксованими точками,

d_i - віддаль між фіксованою точкою і точкою, для якої знаходять висоту Нi ( знаходять графічно за профілем ).

Між точками профіля з робочими висотами h₁ s h₂ різних знаків є точки нульових робіт. Для подальшого підрахунку об’ємів земляних робіт нам необхідно знайти висоти всіх точок нульових робіт на попередньому профілі. Ці висоти знаходять також за формулою (8.4). Необхідну для цього віддаль від точки з робочою висотою, зверніть увагу, h₂ - х ( див. рис. 8.3) знаходять за формулою :

х = (S *| h₂ |) / ( | h₂ | + | h₁ | ) ( 9. 5 )

Звернемо також увагу, що до формули (9.5) входять абсолютні значення робочих висот.

При виконанні завдання необхідно, погоджуючись з умовами, наведеними вище, намітити на карті положення двох варіантів траси і скласти для них попередні профілі. Зразок оформлення попередніх профілів подано в додатку А.

Таблиця 9.3

Експлуатаційно-технічні дані	1 вар.	2 вар.
1	2	3
Довжина траси,км	3,44	3,37
Мінім. радіус кривих,м	1000	1000
Число кутів повороту	4	2
Макс. кут повороту, градуси	26	22
Штучні споруди Міст Шляхопровід труби	2 1 3	2 - 4
Об’єми земляних робіт для насипу для виїмки

Після того, як вибрано декілька варіантів траси, проводять їх порівняння . Результати оформляють у вигляді таблиці ( див . табл. 9.3 ).

Дані, необхідні для заповнення таблиці 9.3, можна отримати безпосередньо з попередніх профілів та карти .

Для визначення об’ємів земляних робіт по трасі необхідно здійснити проектування дороги в поперечному напрямку, яке проводиться на поперечниках. Але для вибору варіанту траси можна рекомендувати спрощений метод .