4.3. Методы проложения проектной линии относительно поверхности земли

В зависимости от рельефа местности возможны 2 метода проложения проектной линии: по обертывающей и по секущей.

Проектирование по обертывающей заключается в том, что проектную линию наносят примерно параллельно уклонам поверхности земли с некоторым возвышением над ней. Проектирование по методу обертывающей дает минимум земляных работ, удобно для работы дорожно-строительной техники, наименьшим образом нарушается достигнутое в результате взаимодействия природных факторов равновесие участков рельефа. Проектирование методу обертывающей возможно, когда уклоны местности не превышают максимально допустимые для дороги данной технической категории, то есть проектирование возможно в условиях равнинного и слабохолмистого рельефа. Проектная линии не должна следовать за частыми переломами поверхности земли. Разрешается отход от обертывающей при пересечении влажных и заболоченных впадин и коротких понижений рельефа, при подходе к водопропускным сооружениям и путепроводам (рис. 4.8, а). Радиусы вертикальных кривых следует принимать равными радиусу кривизны земной поверхности на данном участке. Возможны радиусы до 100–200 тыс. м при длине кривых до 2 км.

Рис. 4.8. Методы проложения проектной линии относительно поверхности земли: а – по обертывающей; б – по секущей

Проектирование по секущей ведется в условиях холмистого и сильно пересеченного рельефа, где имеются участки поверхности с уклонами большими, чем допустимые для дороги данной категории. Отдельно расположенные холмы прорезаются – дорога проходит в выемке. При проектировании проектной линии по секущей необходимо стремиться к балансу земляных работ, то есть W_в = W_нас (рис. 4.8, б). На продольном профиле при равенстве объемов выемок и насыпей, площадь, занимаемая выемками, должна быть на 25–30 % меньше, поскольку при одинаковых рабочих отметках из выемки можно взять грунта больше, чем необходимо уложить в насыпь такой же высоты. Радиусы вертикальных кривых при проектировании по секущей принимают минимально допустимые.

Если грунты выемки пригодны для возведения насыпей, в проекте производства работ предусматривается продольное перемещение грунтов из выемок в насыпи.

Проектная линия проходит через ряд фиксированных точек, которые называют контрольными: места пересечения с автомобильными и железными дорогами, водотоками и др. Пересечения с автомобильными и железными и дорогами возможно в одном и разном уровнях (табл. 1.3). В обоих случаях отметки, пересекающихся дорог должны быть взаимно увязаны. При пересечении дорог в разных уровнях должны быть выдержаны подмостовые габариты.

4.4. Методы нанесения проектной линии

Проектную линию можно наносить на чертеж двумя способами: способом тангенсов и графоаналитическим методом.

Способом тангенсов проектную линию наносят в виде ломанной, в переломы которой вписывают вертикальные кривые.

Элементы вертикальной кривой определят по формулам

К= R(i₁ – i₂),

,

,

.

Графоаналитическим методом проектная линия наносится с помощью прозрачных шаблонов непосредственно по вертикальным кривым, сопрягающимся между собой или через прямые участки. Шаблоны представляют собой кривые разных радиусов, построенные в масштабе профиля: вертикальный и горизонтальный масштабы имеют соотношение 1/10. На внешнюю кромку шаблона нанесены уклоны касательных в ‰. Шаблоны устанавливаются на профиле строго горизонтально. С помощью шаблона находится «оптимальное положение» проектной линии, а затем проектные отметки вычисляются по таблицам или по формулам (рис. 4.9).

Рис. 4.9. Схема определения элементов вертикальных кривых на автомобильных дорогах

При известном уклоне начала кривой (i_а) расстояние до нулевой точки кривой l_а = i_аR.

Превышение т. О над т. А

.

Расстояние между двумя точками А и В, уклоны в которых соответственно i_a и i_в равно

l_ав = R(i_а – i_в).

Превышение между точками А и В:

.

При проектировании проектной линии с помощью лекал в графу сетки «уклоны» заносится информация об уклонах и вертикальных кривых.