6970

2.5Ландшафтное проектирование...............................................…..........13

2.6Расчет вертикальных кривых..................................................….........14

2.7Проектирование водоотводных канав.....................................…........18

2.8Поперечные профили земляного полотна...............................…........19

Литература.....................................................................................….....21

Приложения..........................................................................…..............22

4

1. Общие положения

Проектирование продольного профиля заключается в установлении рационального положения поверхности дороги по отношению к поверхности земли и является наиболее ответственной задачей для проектировщика, так как характеристики профиля (уклоны, радиусы кривых) во многом определяют скорость, безопасность, удобство и экономичность движения по дороге.

При нанесении проектной линии необходимо обеспечить:

1.Безопасность и удобство движения автомобилей с наименьшим ограничением скорости.

2.Водоотвод и снегонезаносимость.

3.Минимальный объем земляных и укрепительных работ.

Для выполнения первого требования, независимо от величины расчетной скорости, в качестве основных параметров продольного профиля следует принимать:

продольный уклон - не более 30‰; расстояние видимости для остановки автомобиля - не менее 450 м; радиус выпуклых кривых - не менее 70000 м; радиус вогнутых кривых - не менее 8000 м; длину выпуклых кривых - не менее 300 м; длину вогнутых кривых - не менее 100 м.

Если по условиям местности не представляется возможным выполнить указанные требования, или выполнение их связано со значительным увеличением объемов работ, допускается снижать нормы проектирования до предельно допустимых значений, представленных в таблице 1.

Предельно допустимые нормы проектирования продольного профиля[1].

Для достижения минимальных объемов земляных работ необходимо стремиться к проектированию невысоких насыпей и неглубоких выемок, при условии, что в этом случае обеспечивается снегонезаносимость дороги и не допускается переувлажнение грунтов земляного полотна.

5

2.Последовательность проектирования продольного профиля.

Исходными данными для проектирования являются:

-план трассы, вычерченный на карте местности;

-грунтово-геологические условия;

-природно-климатические характеристики района строительства (преобладающее направление зимних ветров, высота снегового покрова, уровни грунтовых и поверхностных вод и т.д.).

Проектирование дороги в продольном профиле рекомендуется осуществлять в следующем порядке:

1.Составляется профиль поверхности земли по оси трассы (чёрный профиль).

2.На основе анализа плана трассы и построенного продольного профиля земли назначают контрольные отметки и определяют их величину.

3.Выделяют участки с необеспеченным водоотводом и снегозаносимые участки, для которых вычисляют рекомендуемые рабочие отметки по условиям снегонезаносимости и увлажнению верхней части земляного полотна.

4.С учетом контрольных и рекомендуемых рабочих отметок наносят проектную линию и вычисляют проектные отметки.

5.Проектируются водоотводные канавы.

6.По типовому проекту назначают поперечные профили земляного полотна и выполняют их привязку к местности.

7.Рассчитывают объемы земляных работ.

Наиболее качественное проектное решение может быть получено в том случае, когда одновременно с нанесением проектной линии решаются вопросы, связанные с водоотводом, проектированием земляного полотна, обеспечением зрительной плавности дороги.

2.1. Составление профиля поверхности земли по оси трассы.

Отметки пикетов и промежуточных точек определяются по горизонталям топографической карты для выбранного варианта трассы дороги и заносятся в таблицу 2.

Ведомость отметок земли по оси дороги.

6

Отметки земли следует определять с точностью до 0,1 м. Промежуточными или плюсовыми точками являются бровки и дно овра-

гов, урезы и дно рек, перегибы земной поверхности, пересечения с автомобильными и железными дорогами. Наименование плюсовой точки указывается в графе 4.

По данным табл.2 на миллиметровой бумаге вычерчивается продольный профиль в масштабах 1:5000 - по горизонтали и 1:500 - по вертикали по установленной форме [2]. Сетка профиля, наименование и размеры граф приведены в приложении 1. Условный горизонт, относящийся к верхней линии сетки профиля, назначается в зависимости от разницы отметок земли с таким условием, чтобы профиль разместился на стандартном листе формата А4 х n, а между линией земли и сеткой остался запас 5 - 8 см для нанесения грунтового профиля. Условный горизонт может быть изменен в любой точке профиля, если последний выходит за пределы чертежа.

Грунтовый профиль совмещается с профилем земли и наносится по данным буровых скважин и шурфов в вертикальном масштабе 1:50 ниже линии земли на 2 см. Каждый шурф и скважина нумеруются.

Геологические выработки указывают глубину заложения, влажность, консистенцию и наименование слоёв грунта, а также отметки уровня грунтовых вод. Пример оформления выработок представлен на рис.1.

Рис.1. Условные обозначения на грунтовых профилях:

а) – буровая скважина №5 глубиной 8.1м (грунтовая вода на глубине 1,8 м); б) – состояние грунтов.

7

После нанесения грунтового профиля следует заполнить графы

1,12,13,14.

Вграфе 1 заносится ось проектируемой дороги с указанием вершин углов поворота трассы, а также существующая ситуация местности (угодья их границы, инженерные сети, геологические разведочные выработки, пересечения автомобильных и железных дорог и др.).

Вграфе 12 указывают фактические отметки поверхности земли по оси трассы.

Вграфе 13 показываются расстояния между точками перелома местности и пикетами, неправильные (рубленые) пикеты.

Вграфе 14 указывают прямые и кривые в плане по оси дороги, числовые значения длин прямых и элементов кривых. Поворот трассы вправо (по возрастанию километража) изображают кривой, направленной вверх по отношению к прямому участку дороги, а поворот влево - направленной вниз (см.

рис.2).

в)

Рис.2. Условные обозначения изображения кривых в плане на продольном профиле:

а) - круговая кривая; б) - закругление с переходными кривыми без круговой вставки; в) - закругление с переходными кривыми и круговой вставкой.

2.2. Контрольные отметки.

Контрольными являются отметки, ограничивающие высотное положение автомобильной дороги (бровки земляного полотна). К числу таких отметок относятся:

отметки начальной и конечной точек трассы, если они зафиксированы по высоте;

минимальные отметки земляного полотна над водопропускными трубами;

минимальные отметки верха проезжей части мостов и путепроводов;

отметки проезжей части и головки рельса на пересечениях с автомобильными и железными дорогами.

8

Отметку проезжей части пересекаемой автомобильной дороги следует принимать по карте. Если дорога имеет более низкую категорию, то найденная отметка носит рекомендательный характер, так как при проектировании пересечения участок второстепенной дороги может быть перестроен и в плане и в продольном профиле.

Минимальную отметку насыпи над водопропускными трубами следует определять исходя из следующих условий:

обеспечения необходимого возвышения бровки земляного полотна над расчетным уровнем воды (формула (1));

высота грунтовой засыпки над трубой, обеспечивающей ее нормальную работу, должна быть не менее 0,5 м (формула (2)).

где: H - отметка земли перед трубой, м; h - расчетная глубина воды, м;

- гарантийный запас, принимается для безнапорных труб 0,5м, а для труб работающих в напорном режиме 1.0 м;

d - отверстие трубы, м; hст - толщина стенок, м;

0,5 - грунтовая засыпка над трубой, м; hдо - толщина дорожной одежды, м.

где: Hрувв - отметка расчетного уровня высокой воды, заданной вероятности превышения, которая устанавливается гидравлическим расчетом (в курсовом проекте Hрувв задается руководителем);

Г- высота подмостового габарита, принимается по [ 3 ] для несудоходных рек при отсутствии карчехода - 0,5 м. и 1.0 м, если карчеход возможен;

hк - высота пролетного строения (для малых мостов ориентировочно назначается равной 1.2 м).

9

2.3. Рекомендуемые рабочие отметки.

Рекомендуемые рабочие отметки земляного полотна назначаются из условия обеспечения снегонезаносимости и недопущения переувлажнения грунтов рабочего слоя земляного полотна.

На снегозаносимых участках проектируемой дороги высота насыпи должна быть не менее:

где: hc - высота снегового покрова 5% вероятности превышения. Принимается по данным гидрометеослужбы (для Нижегородской области значения hс приведены в табл. 3).

- гарантийный запас, зависящий от категории проектируемой дороги [ 1 ], принимается по табл. 4.

Высота снегового покрова 5% вероятности превышения, см

На участках с неблагоприятными условиями по увлажнению высота земляного полотна назначается по табл.5.

Если на одном участке оба ограничения, то выбирается наибольшее значение.

10

Возвышение поверхности покрытия над уровнем грунтовых и поверхностных вод и поверхностью земли.

Примечание: В числителе возвышение поверхности покрытия над уровнем подземных вод или длительно (более 30 суток) стоящих поверхностны вод (3 тип местности по условиям увлажнения). В знаменателе - то же над поверхностью земли с необеспеченным поверхностным стоком или над уровнем кратковременно (менее 30 суток) стоящих поверхностных вод (2 тип местности по условиям увлажнения).

2.4. Методика нанесения проектной линии.

Проектная линия наносится по обертывающей, или по секущей. В первом случае почти исключаются выемки, но возникает необходимость обеспечения строительства привозными грунтами для возведения земляного полотна. Во втором случае эта задача решается путем перемещения грунта из выемки в насыпь, но возникает проблема обеспечения снегонезаносимости выемки. Во всех случаях основная задача проектировщика состоит в том, чтобы обеспечить устойчивость земляного полотна и предотвратить изменения влажности грунтов выше опасных пределов. Следовательно, выбор принципа нанесения проектной линии зависит от многих факторов и в каждом конкретном случае определяется на основе вариантного проектирования.

Если линия поверхности земли имеет уклон менее допустимого и нет других ограничений, проектную линию, как правило, наносят по обёртывающей, а при уклонах более допустимого - по секущей. При проектировании по секущей необходимо стремиться к тому, чтобы объём насыпи был равен объёму выемки.

На участках с равнинным рельефом и небольшими продольными уклонами поверхности земли методика нанесения проектной линии может быть принята следующей.