Контрольные вопросы

1. Какие точки называют контрольными, а какие фиксированными?

2. Оцените профиль с точки зрения влияния на состояние окружающей среды.

3. Перечислите основные виды загрязнителей ОС. От чего зависит уровень выбросов на а/д?

4. Как меняется режим движения автотранспортных средств при движении на выпуклых и вогнутых участках продольного профиля. Каков оптимальный режим движения автомобильного транспорта с экологической точки зрения?

5. Что является критерием сравнительной экономической эффективности природоохранных мероприятий?

Задание 3 Проектирование проектной линии на участке продольного профиля методом Антонова

1. Построить черный профиль земли согласно заданию по форме, соответствующей ГОСТ.

2. Определить минимальные значения радиусов выпуклых и вогнутых кривых, а также максимальное значение продольного уклона для дороги заданной категории.

3. Запроектировать проектную линию в соответствии с указанными в задании фиксированными отметками

Исходные данные

Участок продольного профиля с отметками земли на пикетах и плюсовых точках.

Фиксированные отметки оси на пикетах:

ПК 190+00 Н=118,90м

ПК 194+67 Н=114,55м

ПК 206+00 Н=93,91м

ПК 210+00 Н=94,71м

Рекомендуемая рабочая отметка

Категория дороги – III

1 Построение черного профиля земли

Черный профиль земли строится по исходным данным. Горизонтальный масштаб принимается М 1:5000, вертикальный – М 1:500.

2 Определение минимальных значений радиусов выпуклых и вогнутых кривых, а также максимального значения продольного уклона для дороги заданной категории

Допустимый максимальный уклон для дорог III категории составляет ‰; в соответствии с требованиями СНиП 2.05.02 – 85.

Минимальные радиусы кривых: выпуклой – 10000м, вогнутой – 3000м

3. Проектирование проектной линии в соответствии с указанными в задании фиксированными отметками

Рекомендуется земляное полотно располагать в невысокой насыпи. В этом случае создается наиболее благоприятные условия для отвода поверхностных вод и предотвращения заносимости снегом. Во всех случаях проектную линию необходимо наносить с уклоном меньшим или в крайнем случае равным максимально допустимому для данной категории. Необходимо избегать горизонтальных участков проектной линии, так как на таких участках трудно обеспечить поверхностный водоотвод.

Выпуклые вертикальные кривые устраивают для обеспечения расчетной видимости поверхности дороги, вогнутые – для снижения величины центробежной силы и обеспечения видимости в ночное время.

Нанесение проектной линии на продольном профиле трассы начинают с обозначения контрольных высотных точек и установления необходимых возвышений низа дорожной одежды на разных участках в зависимости от грунтовых и гидрологических условий. После этого начинается непосредственно процесс проектирования участка с учетом фиксированных отметок.

На вычерченный в масштабе профиль местности накладываются прозрачные шаблоны вертикальных кривых разных радиусов, выполненных в масштабе продольного профиля (1: 5000 и 1: 500).

В намеченную эскизно от руки проектную линию вписываются вертикальные кривые, подбирая радиусы кривых и продольные уклоны таким образом, чтобы найти положение наиболее плавной проектной линии, не требующей излишних земляных работ.

Второй этап проектирования заключается в точной взаимной увязке концов элементов проектной линии – определении координат вершин всех вертикальных кривых, точек сопряжения смежных криволинейных и прямолинейных участков, уклонов, прямых, сопрягающих вертикальные кривые и т.д. расчеты ведутся последовательно переходя от одного элемента к другому, с использованием вспомогательных таблиц [4].

Рисунок 3.1 - Шаблон для проектирования продольного профиля вертикальной кривой

На участках прямых вставок вычисляются проектные отметки на переломах продольного профиля и уточняются уклоны, изменяя рабочие отметки таким образом, чтобы уклон проектной линии выражался в целых тысячных. Увязав уклоны и отметки на переломах, определяются промежуточные проектные и рабочие и вписываются вертикальные кривые.

Точки перехода из насыпи в выемку определяются по формуле:

(3.1)

где - протяженность участка, в пределах которого проектная линия и поверхность земли имеют постоянные уклоны, м

- рабочие отметки в начале и в конце участка, м

Участок №1 запроектируем с вертикальной выпуклой кривой R=25000м. Место нуля располагается на ПК 190+00 Н=118,90м.

Превышения и отметки на промежуточных пикетах определим по формуле:

(3.2)

где l - расстояние от места нуля до расчетного пикета.

м, отсюда

м, отсюда

, отсюда

, отсюда

отсюда

, отсюда

На ПК 195+00 продольный уклон составляет 20‰

‰

Участок №2 – прямолинейный, с продольным уклоном 20‰ и длиной l=900м. Отметка на ПК 204+00 определяется по формуле:

(3.3)

Участок №3 – вогнутая вертикальная кривая R=10000м и длиной 200м (до места нуля).

Положение места нуля: М0=R*i=10000*0,02=200м

М0 ПК 206+00

Превышение вершины вертикальной кривой (места нуля) над точкой в начале кривой:

Отметка места нуля:

Участок №4 – вогнутая вертикальная кривая с R=100000м, место нуля на ПК 206+00 с отметкой .

,

Для ПК 201+00:

,

Место нуля отмечаем на продольном профиле условным знаком.

Отметки промежуточных пикетов и плюсовых точек определяются расчетом или по таблицам по расстояниям от нулевых точек.

Расчеты можно представить в табличной форме. Например, для кривой №1 с R=25000м.

Таблица 4.1 - Расчет вертикальной кривой

Номер точки	ПК+	Расстояние	Превышение,h,м	Отметка
1	190+00	0	0	118,90
2	191+00	100	0,2	118,70
3	192+00	200	0,8	118,10
4	193+00	300	1,8	117,10
5	193+71	371	2,75	116,15
6	194+00	400	3,2	115,70
7	194+67	467	4,36	114,54
8	195+00	500	5,0	113,90

При проектировании продольного профиля на ЭВМ может применяться метод, называемый методом «граничных итераций». Это оптимизационный метод, функция цели которого сводится к минимизации строительной стоимости. Оптимальное решение считается найденным, если выполнены все ограничения, проекция градиента равна нулю и никакие изменения продольного профиля не приводит к уменьшению значения целевой функции. В основу метода положен баланс объемов земляных работ «выемка-насыпь».

При оценке продольного профиля с точки зрения влияния на состояние окружающей среды, руководствовались характеристиками вертикальных кривых и величинами продольных уклонов. Поскольку продольные уклоны не превышают 20 ‰, нет частых переломов проектной линии, режим движения транспортного потока можно считать установившимся. При этом скорость движения не изменяется и уровень выбросов транспортными средствами невысок. Кроме того, большие уклоны вертикальных кривых обеспечивают плавность движения, хорошую видимость и высокие скорости движения транспортных потоков. Единственным отрицательным показателем высоких скоростей движения при значительной интенсивности движения и преобладании в составе потока тяжелых грузовых автомобилей может являться шумовое воздействие на окружающую среду. Кроме того, на уровень шума оказывает влияние шероховатость покрытия и состояние поверхности покрытия, а также режим движения автотранспортного средства. Для снижения уровня шума на прилегающей к дороге территории можно порекомендовать посадку зеленых насаждений, одно - , двух – или трехрядную, с расположением деревьев в шахматном порядке.

Наилучший эффект зеленые насаждения могут принести в сочетании с различными искусственными экранирующими сооружениями, такими, как земляные валы или насыпи, откосы выемок, шумозащитные экраны, здания нежилого назначения.

Народнохозяйственный экономический ущерб от выбросов загрязняющих веществ в атмосферу состоит из суммы локальных ущербов и определяется по формуле:

(3.4)

где - экономический ущерб от повышения заболеваемости населения

- экономический ущерб жилищно-коммунальному хозяйству

- экономический ущерб сельскому хозяйству

- экономический ущерб лесному хозяйству

- экономический ущерб промышленности

Величина каждого локального ущерба определяется перемножением удельного ущерба, выбранного в зависимости от среднегодовой концентрации примеси, количества единиц факторов восприятия, находящихся в данной загрязненной зоне и районного коэффициента.

Контрольные вопросы

1. Для чего устраивают вертикальные выпуклые и вогнутые кривые?

2. Оцените продольный профиль с точки зрения влияния на состояние окружающей среды. Какие параметры и характеристики дороги влияют на уровень шума? Меры по снижению уровня шума?

3. В чем состоит суть метода «проекции градиента» при проектировании продольного профиля. Что является целевой функцией при поиске оптимального положения проектной линии?

4. Как определяется народнохозяйственный экономический ущерб от выбросов загрязняющих веществ в атмосферу?