6970

11

1.На продольный профиль наносятся контрольные отметки, которые в дальнейшем будут служить ориентиром для нанесения проектной линии. Отметки могут быть занесены в графу 11 или выписаны над черным профилем (предварительно заполняется карандашом).

2.Проектирование ведется слева направо, от первой контрольной точки на ПК 0+00.

3.Вначале определяются отметки связующих точек профиля и уклоны между ними. Связующие точки или точки перелома проектной линии назначаются с учетом рельефа местности, контрольных и рекомендуемых отметок. При этом следует помнить, что после разбивки вертикальной кривой проектная линия изменит свое положение (бровка земляного полотна опустится при вписывании выпуклой кривой и поднимется, если кривая вогнутая). Пикетажное положение связующей точки определяется по графе 13 и должно быть записано на профиле.

3. Зная отметку начальной точки трассы Ннт и, определив по масштабу отметку первой связующей точки Н1, вычисляют уклон между ними.

Полученная таким образом отметка точки записывается (каран-дашом) в графу 11 продольного профиля, а уклон и расстояние в графу 10. Аналогичным образом определяются уклоны между остальными точками и корректируются их отметки. На последнем участке для того, чтобы выйти на контрольную отметку необходимо выполнить увязку уклонов. Задача сводится к определению пикетажного положения точки пересечения уклонов. В соответствии с расчетной схемой рис.3 расстояние Х равно

13

Точка “нулевых работ” привязывается к пикетажу на профиле: от проектной линии до сетки продольного профиля проводится пунктирная линия, около которой указывается расстояние от ближайшего пикета.

На участках пересеченного рельефа, когда положение связующих точек определить достаточно сложно, проектная линия может быть нанесена по следующей методике.

1.На подготовленном к работе продольном профиле, с учетом предварительно нанесенных контрольных точек и рекомендуемых рабочих отметок, с помощью гибкой линейки или от руки вычерчивается проектная линия. При этом необходимо следить за тем, чтобы соблюдались нормы проектирования.

2.На следующем этапе проектная линия разбивается на отдельные элементы. Выделяются участки с постоянным уклоном и участки вертикальных кривых. В точках сопряжения кривых необходимо провести касательную линию. Продолжив участки с постоянным уклоном, определяют положение связующих точек.

3.Далее определяют уклон между связующими точками и их отметки по методике описанной выше. Радиусы вертикальных кривых рассчитывают по величине тангенсов или по биссектрисе, которые определяют по чертежу.

2.5. Ландшафтное проектирование.

При нанесении проектной линии необходимо соблюдение принципов ландшафтного проектирования и использование рациональных сочетаний элементов плана и продольного профиля.

Наилучшая плавность трассы достигается при совпадении вертикальных и горизонтальных кривых (рис.5а). Желательно, чтобы длины кривых в плане превышали длины кривых в продольном профиле на 100-150м (рис.5б), а смещение вершин кривых должно быть не более ј длины меньшей из них

(рис. 5в).

Взаимное смещение вершин горизонтальной и вогнутой кривой допустимо в исключительных случаях, но при этом поворот влево следует проектировать перед вогнутостью продольного профиля (рис.5г), а поворот вправо - за ней (рис.5д).

Наибольшая плавность достигается, если радиус вертикальных кривых не менее чем в 6 раз превышает радиус горизонтальных кривых.

Следует избегать сопряжения концов кривых в плане с началом кривых в продольном профиле, расположенных на последующих прямых участках. Расстояние между ними должно быть не менее 150м (рис. 5г).

14

Для обеспечения на дороге видимости следует избегать следующих сочетаний:

-короткие вогнутые участки в продольном профиле на прямых и кривых

вплане большого радиуса;

-резкие снижения продольного уклона на подъёмах.

Если кривая в плане расположена в конце спуска длиной свыше 500м и уклоном более 30‰, то её минимальный радиус должен быть в 1.5 раза больше значений указанных в табл.1. При этом кривая в плане и вогнутая кривая в продольном профиле в конце спуска совмещаются (рис.5е).

Рис.5. Схемы сопряжения вертикальных и горизонтальных кривых.

2.6. Расчет вертикальных кривых.

На практике используются два метода проектирования вертикальных кривых: аналитический и графоаналитический.

В первом случае кривая вписывается в переломы проектной линии (расчетная схема приведена на рис.6). Элементы вертикальной кривой: тангенс (Т), длина кривой (К) и биссектриса (Б) определяются по следующим формулам

где: i1 и i2 - уклоны проектной линии, в долях от единицы; R - радиус кривой, м.

Следует помнить, что в формулах (9 и 10) i - это алгебраическая разность уклонов. Это значит, что уклоны должны приниматься со своими знаками: “+” если отметки возрастают и " - " если отметки уменьшаются по ходу километража. Значение i всегда принимается положительным.

Рис. 6. Схема к расчету вертикальной кривой.

Отметки произвольной точки на кривой определяются от начала кривой по формуле

где: Ha - отметка точки (a), м; Hнк - отметка начала кривой, м; i - уклон в начале кривой;

la - расстояние от начала кривой до точки (a).

Знак “+”принимается перед вторым слагаемым формулы (12) если уклон в начале кривой положительный, а перед третьим - если кривая вогнутая.

Во втором случае вертикальные кривые рассчитываются в соответствии со схемами, приведенными на рис. 7.

17

Примеры расчета вертикальных кривых представлены в таблице 6.

При проектировании продольного профиля могут быть применены клотоиды (рис.8).

Рис.8. Расчетная схема для разбивки клотоидной кривой.

Длина кривой зависит от конечного радиуса (R) и разности уклонов( i)

18

19

Одновременно с расчётом проектной линии заполняются следующие графы продольного профиля.

Графа 10, в которой указываются проектные отметки бровки земляного полотна. И графа 11, где показываются элементы проектной линии: вертикальные кривые и прямые, привязка к пикетажу в местах перелома проектной линии, числовые значения радиуса, длины кривой, уклона касательной в точке сопряжения кривых (в случае сочетания кривых без прямой вставки). Примеры заполнения представлены на рис.9.

Рис. 9. Примеры заполнения графы "Уклон и вертикальная кривая".

2.7. Проектирование водоотводных канав.

После нанесения проектной линии необходимо запроектировать водоотводные канавы.

Устройство боковых водоотводных канав (кюветов) предусматривается при высоте насыпи до 2 м. Если местность имеет большой поперечный уклон (более 20-30‰), то канавы располагают только с верховой стороны. При водонепроницаемых грунтах и неудовлетворительных условиях поверхностного стока сечение канав принимается трапецеидальным. В сухих местах с обеспеченным стоком боковые канавы устраивают треугольного сечения.

Размеры канав (глубина и ширина по дну) в курсовом проекте назначаются без гидравлического расчета. Максимальная глубина канав не должна превышать 0.7 – 0.8м, считая от бровки насыпи, а минимальная глубина - 0.3м. В выемках глубина канав назначается таким образом, чтобы ее дно было ниже дренирующего слоя не менее чем на 0.2 м.

Крутизну откосов водоотводных устройств надлежит принимать не бо-

лее 1:1.5.

20

Продольные уклоны боковых канав назначают не менее 5‰.

Тип укрепления канав, сечение которых принято без гидравлического расчета, назначают с учетом многолетнего опыта эксплуатации по таблице 7.

Рекомендуемы типы укрепления водоотводных канав.

Продольный профиль боковых канав, расположенных у насыпи, практически повторяет поверхность земли. Проектирование начинается с самой высокой точки канавы. Начальная отметка может быть принята на 0.3м ниже отметки земли. Дну канавы придают уклон примерно равный уклону земли, по которому на ближайшем пикете или плюсовой точке вычисляют отметку дна. Если полученная глубина канавы окажется более 0.7м., или менее 0.3 м, то принятый уклон следует откорректировать, соответственно уменьшив или увеличив его. У водопропускных труб отметка дна канавы должна быть равна отметке лотка (в проекте допускается принимать отметку земли по оси дороги). Не реже чем через 500м воду из боковой канавы отводят в пониженные места, в сторону от дороги. На продольном профиле места сброса воды показываются условными обозначениями.

На участках, где земляное полотно проходит в выемке, продольный профиль боковых канав проектируют параллельно бровки земляного полотна.

2.8.Поперечные профили земляного полотна.

Вкурсовом проекте должны быть запроектированы характерные поперечные профили земляного полотна. Конструкция поперечного профиля выбирается по типовому проекту [4] в следующей последовательности:

На продольном профиле выделяются однородные по условиям проектирования участки (по высоте насыпи и глубине выемки, условиям увлажнения, виду грунта, снегозаносимости и т.д.). Протяженность участков должна быть по возможности максимальной. Частый переход от одного типа поперечного профиля к другому неудобен по условиям производства работ.