УМК СТЛ 2015 / Метод указания по РГР Трасса и Профили / Методические указания проект плана прод и попер проф

Расчетно-графическая работа № 2

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ЛЕСОВОЗНОЙ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ»

Цель работы. Запроектировать продольный профиль лесовозной автомобильной дороги, а именно: рассчитать руководящий уклон и максимальный спуск, установить рабочие отметки, определить высоту бровки земляного полотна, составить ведомость объема земляных работ, определить тип местности по увлажнению, установить тип поперечного профиля.

Исходные данные для выполнения расчетно-графических работ студент выписывает исходные данные для проектирования продольного профиля приведенные в приложении в таблице А.2, в соответствии с порядковым номером в журнале. Все исходные данные для расчетно-графической работы студент оформляет в табличной форме, и обязательно приводит варианты расчета. При расчете руководящего уклона и максимального спуска тип автопоезда и его характеристики студент берет из отчета по I производственной практике. На рисунке 2.1 приведен продольный профиль лесовозной автомобильной дороги, аналогично которому студент должен запроектировать продольный профиль дороги и произвести соответствующие расчеты.

2.1. Проектирование продольного профиля

Проектирование продольного профиля лесовозной автомобильной дороги производится в соответствии со СНиП 2.05.07-91 Промышленный транспорт». Продольный профиль автомобильной дороги является важнейшим чертежом проекта. Он вычерчивается по установленному образцу в масштабах: вертикальный 1:500, горизонтальный 1:5000 и геологический 1:50. Для горной местности горизонтальный масштаб принимают 1:2000, вертикальный 1:200.

Продольным профилем дороги называют развернутую в плоскости чертежа проекцию оси дороги на вертикальную плоскость. Продольный профиль характеризует крутизну отдельных участков дороги, измеряемую величиной продольного уклона, и расположение ее проезжей части относительно поверхности земли. Величина продольного уклона является одной из важнейших характеристик транспортных качеств автомобильной дороги.

Все величины нормативов должны быть подтверждены расчетами для конкретных условий и приниматься в соответствии СНиП [5].

12

φсц – коэффициент сцепления колес автопоезда с дорогой, для худших погодных условий принимается 0,2.

2.2 Вычерчивание продольного профиля

При назначении проектной линии необходимо обеспечить:

•отвод воды от земляного полотна;

•плавность пути, позволяющую автомобилям развивать высокие скорости;

•прохождение проектной линии с заданными отметками на контрольных фиксированных на местности точках трассы (пункты примыкания к существующим дорогам и точки пересечения с ними;

•небольшие объемы земляных работ и возможность осуществления их комплексной механизации.

Построение профиля начинают с установления линии условного гори-

зонта. От линии условного горизонта в масштабе для вертикальных расстояний откладываются вверх отметки пикетных и плюсовых точек. Высота профиля должна быть в пределах 6-9 см, что с учетом вертикального масштаба 1:500 составляет 30…45 м, т.е. превышение между самой высокой отметкой земли Нта и самой низкой Нтin должно быть примерно 15 м. Если Нтах - Нтin > 15 м, изменяют условный горизонт на величину 15 м, разбивая профиль на участки с Нтах – Нтin =15 м. Значения условного горизонта принимают кратным 5 м.

Построение профиля начинают с сетки заполнением соответствующих граф (рисунок 2.1).

Графа 1 – «Развернутый план дороги». Здесь посредине графы проводится линия, показывающая развернутый план трассы. Указывают ситуацию вдоль трассы дороги – лес, болота, пашню, луг, пересекаемые дороги, водотоки и т.п. Графа 2 – «Тип местности по увлажнению» Указывается номер типа местности по степени увлажнения.

Графа 3 – «Тип поперечного профиля земляного полотна». Заполняется после разработки раздела проекта «Проектирование земляного полотна» с указанием номера типа поперечного профиля.

Графы 4 и 5 – «Уклоны и отметки канав или резервов», а также способ их укрепления заполняют после проектирования водоотвода.

Графа 6 – «Уклон и вертикальная кривая» Уклон проектной линии указывается в промилле (в целых тысячных). Для вертикальных кривых необходимо указать радиус, длину кривой и положение ее вершины.

Графа 7 – «Отметка бровки земляного полотна». Указываются проектные отметки в ходе нанесения проектной линии.

14

Графа 8 – «Отметка земли». Определяют по горизонталям или по результатам нивелирования трассы.

Графа 9 – «Расстояние» Указывается лишь при наличии плюсовых точек. План линии вычерчивается условный. Углы поворотов изображаются изогнутостью вниз при левом повороте и изогнутостью вверх при правом повороте. Указывается номер угла поворота и его элементы – величина угла, радиус, тангенс, длина переходной кривой и суммарная длина переходной и круговой кривой. Указывается расстояние от начала и конца кривой до ближайшей точки (пикета или плюса) Над прямыми участками надписывается их длина, а под прямыми – направление (румб). Сумма расстояний между пикетами равна 100 м. Исключения могут быть только в случаях примыкания варианта трасы к основному ходу, смыкания участков трассы с разных сторон или при исправлении ошибки при промере трассы. Такие пикеты называют рублеными или неполными, они могут иметь длину от 50 до 150 м.

Пикетаж на продольном профиле дают нарастающим итогом с нумерацией между километрами от 0 до 9. На коротких участках допускается давать сквозную нумерацию пикетажа.

Вычерчивание грунтового профиля начинается с нанесения линии, параллельной линии земли продольного профиля (ниже ее на 2 см).

В местах закладки разрезов наносят колонки грунтов с указанием глубины заложения в масштабе 1:50 (при курсовом проектировании условно). Границы залегания одноименных грунтов на смежных колонках соединяют прямыми линиями и указывают на профиле наименование слоев грунта и номера их групп в соответствии с классификацией грунта по трудности разработки (например, супесь легкая 34а, суглинок легкий 33а). На разведочных геологических колонках указывают также отметки фунтовых вод (УГВ) с датой замера. Шурфы на профиле показывают колонкой шириной 6 мм с указанием в соответствии с условными обозначениями влажности песчаных и крупнообломочных грунтов, а для глинистых грунтов – их консистенции (таблица 2.1).

Таблица 2.1 – Свойства грунтов

Рисунок 2.1. – Продольный профиль автомобильной дороги

Скважины изображаются шириной 2 мм. Выше проектной линии, кроме рабочих отметок насыпи, показывают реперы, надземные и наземные инженерные сети, наименование проектируемых искусственных сооружений, съезды, переезды через железнодорожные пути, нагорные и водоотводные канавы, места сброса воды.

Вся территория России разбита на 5 дорожно-климатических зон. В каждой дорожно-климатической зоне выделяют 3 типа местности по степени увлажнения (таблица 2.2). Насыпь проектируют такой высоты, чтобы вода, поднимающаяся по капиллярам, не могла вызвать увлажнения грунта, подстилающего дорожную одежду.

16

Таблица 2.2. – Типы местности по характеру и степени увлажнения

2.3. Основные принципы нанесения проектной линии

При нанесении проектной линии необходимо обеспечить:

•не превышение руководящего подъема и максимального спуска;

•прохождение проектной линии с заданными отметками на контрольных (фиксированных) точках трассы;

•рекомендуемую рабочую отметку;

•видимость путем устройства вертикальных кривых;

•плавность пути;

•отвод воды от земляного полотна;

•небольшие объемы земляных работ и возможность их комплексной механизации.

17

Кконтрольным относятся отметки:

•пунктов примыкания к существующим автомобильным дорогам и точки пересечения с ними;

•проезжей части мостов и бровок над трубами;

•головок рельсов пересекаемых железных дорог;

•участков, проходящих под высоковольтными линиями.

Вместах пересечения с автомобильной дорогой высшей категории проектная линия должна пройти с отметкой, равной отметке пересекаемой дороги

ис продольным уклоном, равным поперечному уклону проезжей части пересекаемой дороги.

Высота насыпи у мостов и труб определяется расчетом. Если типы и размеры мостов выбираются без расчета, высота насыпи назначается в зависимости от величины пересекаемого водотока и типа сооружения (для малых мостов в пределах 1,0...2,5 м) Высота насыпи над высшей точкой трубы должна быть не менее 0,5 м.

Различают два метода проектирования: по обертывающей и по секущей. При проектировании по обертывающей проектная линия (рис. 2.2) наносится по возможности параллельно поверхности земли с соблюдением рекомендуемых рабочих отметок, отступая от этого правила лишь на пониженных местах рельефа, при прохождении контрольных точек, при близком расположении друг от друга переломов уровня земли. Желательно, чтобы рабочие отметки не превышали рекомендуемые более чем на 20...30 см. Обертывающее проектирование рекомендуется в условиях равнинного и слабохолмистого рельефа, которое позволяет получить хорошо осушаемое земляное полотно при небольших объемах земляных работ.

Вусловиях сильно пересеченного рельефа местности более рационально наносить проектную линию по секущей, т.е. чередующимися выемками и насыпями. При нулевых отметках и малых насыпях длинные горизонтальные участки проектировать не рекомендуется. Проектирование горизонтальных участков в выемках не допускается. Проектную линию в выемках необходимо располагать с уклоном не менее 5‰.

Проектирование продольного профиля на косогорных участках должно вестись комплексно с одновременным проектированием поперечных профилей земляного полотна. Полотно дороги лучше всего размещать в полувыемкеполунасыпи с равенством площадей обеих частей.

Минимальное расстояние между смежными переломами проектной линии (шаг проектирования) принимается на магистрали 50 м.

18

Нанесение проектной линии на продольном профиле трассы начинают с обозначения контрольных точек и установления рекомендуемой высоты насыпи на разных участках в зависимости от грунтовых и гидрологических условий.

Процесс накладки проектной линии начинают с предварительного нанесения ее на отдельном отрезке пути с близкими по значению уклонами составляющих этот отрезок участков. Высоту насыпи в начале и конце отрезка желательно назначить равной рекомендуемой рабочей отметке. Затем рассчитывают уклон нанесенной проектной линии и округляют его до целых тысячных.

где Нк – высота конечной точки отрезка; Нн – высота начальной точки; l – расстояние между точками.

После этого определяют рабочие отметки как разность проектных отметок и отметок земли. Рабочие отметки насыпей пишут над проектной линией, а выемок – под линией.

Если в процессе этой работы выясняется, что не обеспечено необходимое возвышение бровки земляного полотна, тогда изменяют положение проектной линии путем увеличения или уменьшения продольного уклона, а иногда и сокращения проектируемого отрезка пути.

Рисунок 2.2. – Пример нанесения проектной линии

19

2.4. Расчет объемов земляных работ

Земляное полотно автомобильной дороги служит основанием для дорожной одежды. Для движения автомобиля необходимо, чтобы ровность покрытия оставалась неизменной в течение всего периода эксплуатации дороги. Это может быть достигнуто только при прочном и устойчивом земляном полотне.

Конструкция земляного полотна характеризуется третьей основной проекцией – поперечным профилем дороги. В зависимости от положения проектной линии продольного профиля земляное полотно может иметь форму:

•насыпи;

•выемки;

•полунасыпи-полувыемки.

Рисунок 2.3 – Основные формы земляного полотна:

а– насыпь; б – выемка (на косогоре);

а– бровка земляного полотна; b – граница подошвы насыпи; c – сливная призма; d – откосы земляного полотна; e – резерв; f – берма; g – кавальер; h – банкет; i – забанкетная канава; k – нагорная канава; l – кювет

20