2.5.4 Складання поздовжнього профілю траси. Нанесення проектної лінії заданого ухилу.

Поздовжній профіль траси (рис. 2.24) складають у двох масштабах: горизонтальному – 1:2000 і вертикальному – 1:200. Спочатку на міліметровому папері креслять олівцем.

Складання профілю починають з викреслювання сітки профілю, яка, залежно від характеру та призначення споруди, має різний вигляд. Наприклад, для проєктування автомобільних шляхів спрощений вигляд сітки профілю показано на рис. 2.23 Висоту граф сітки подано в см.

Заповнення сітки профілю починають з графи 4, фіксуючи в масштабі 1:2000 положення пікетів і плюсових точок вертикальними рисками. Нумерацію пікетів записують у графі 5 в порядку їх зростання з довжиною траси. Плюсові точки підписують, відкладаючи в графі 4 відстані до них від кінцевих пікетів.

1	Ухили та віддалі 1,0
2	Проєктні висоти 1,5
3	Висоти землі 1,5
4	Пікети та віддалі 1,0
5	Прямі та криві 3,0
6	План траси 2,0

5см

Рис. 2.23. Сітка профілю

Рис. 2.24. Профіль поздовжнього нівелювання траси

Висоти точок вибирають із журналу нівелювання, заокруглюють до 1 см і записують у графу 3 сітки профілю вертикально відносно пікетів і плюсових точок.

Побудову профілю виконують, відкладаючи висоти пікетних та плюсових точок від умовного горизонту в масштабі 1:200. Вибір умовного горизонту під час побудови профілю має забезпечувати положення лінії профілю місцевості не ближче як 10 см над графою 1, верхня лінія якої і приймається за умовний горизонт.

Точки, одержані в результаті графічних побудов, з’єднують прямими відрізками. Створена цими відрізками ламана лінія і є поздовжнім профілем траси.

На цьому профілі проєктують вісь споруди.

Вісь у плані складається з прямих відрізків (вставок), які з’єднують кінець попередньої кривої з початком наступної.

У профілі вісь складається з відрізків різного ухилу, які з’єднують кінець попередньої вертикальної кривої з початком наступної.

Під час будівництва автомобільних шляхів необхідно виконати земляні роботи, пов’язані з перетворенням рельєфу місцевості. Для цього на окремих ділянках профілю траси проєктують прямі відрізки відповідних ухилів. Ухили проєктують з урахуванням категорії автодороги, особливостей рельєфу місцевості та характеру споруд.

Під час проєктування автомобільних шляхів основні вимоги можна сформулювати так:

 ухили на окремих частинах траси не мають перевищувати допустимих;

 обсяги земляних робіт (насип та викоп) на окремих частинах траси мають бути приблизно однакові, тобто дотримуватися балансу земляних робіт, щоб загальний обсяг земляних робіт на трасі відповідав умові

V_насипу=V_виїмки=min; (2.20)

 між спусками та підйомами на трасі передбачають вертикальні криві, але для спрощення пропонується проєктувати горизонтальні прямі довжиною приблизно 100 м;

 початок і кінець кожного запроєктнованого відрізка з відповідним ухилом має припадати на пікетажні або плюсові точки траси;

 прямі вставки траси в горизонтальній проєкції мають бути з’єднані горизонтальними коловими кривими;

 між кінцями попередніх і початками наступних горизонтальних кривих на трасі мають бути запроєктовані прямі відрізки довжиною не менше 100 м.

Для дотримання балансу земляних робіт проєктну лінію розташовують так, щоб площі між нею і лінією профілю (насип і викоп) були приблизно однаковими. Висоти кінцевих точок запроєктованих відрізків d визначають графічно безпосередньо з профілю з точністю 0,1 м. За цими висотами обчислюють попередній ухил і_поп проєктної лінії за формулою

, (2.21)

де: h = H_поч - H_кінц – перевищення між точками запроєктованого похилого відрізка; d – віддаль, на якій діє проєктний ухил і (графа 1, рис. 2.24).

Проєктний ухил вираховують до тисячних (промілле).

Наприклад: h_поп = 3,75 м, d = 300 м. Розрахуємо ухил і на даному відрізку d:

Для зручності подальших розрахунків отриманий ухил корегують так, щоб його значення і_відкор передавалось цілою тисячною. Наприклад, і_відк = 0,012. Тепер обчислюють з відкоректованим ухилом перевищення

h_відкор = 0,012300=3,60 м,

і переміщують, зазвичай, кінцеву (передню) точку у вертикальному напрямі на 3,75 - 3,60 = 0,15 м, що у масштабі 1:200 відповідає приблизно 0,7 мм.

Аналогічно обчислюють проєктні ухили решти відрізків траси.

Маючи відкоректовані проєктні ухили і_відк окремих відрізків, обчислюють проєктні висоти усіх точок профілю

H_к+1=H_к+dі_{відкорек} , (2.22)

де H_к, H_к+1 – висоти відомі і обчислювані, відповідно, d – віддаль від точки з відомою висотою до обчислюваної.

Проєктні висоти записують у графу 2 сітки профілю над відповідними точками траси. На ділянках з нульовим ухилом (горизонтальні частини траси) проєктні висоти пишуть тільки на кінцях цього відрізка.

Робочі висотиh_р обчислюють за формулою:

h_р= Н_пр - Н_з, (2.23)

де Н_пр, Н_з – проєктні висоти та висоти точок земної поверхні, відповідно.

Робочі позначки підписують над проєктною лінією (насип) або під нею (викоп). Вони характеризують вид та обсяг земляних робіт у цій точці траси.

Місця перетину проєктної лінії з лінією профілю називають точками нульових робіт, тобто точками, у яких земляні роботи не виконують.

Горизонтальну віддаль х від задньої точки профілю до точки нульових робіт (рис. 2.25) обчислюють за формулою

, (2.24)

де h₁ i h₂ – робочі висоти на задній та передній точках відрізка d профілю без урахування їх знаків.

Обчислюють також віддаль до наступної фіксованої точки

. (2.25)

Контролюють обчислення за формулою

d = х+у. (2.26)

Висоту Н_о точки нульових робіт обчислюють

Н_о= Н + х · і_відкор, (2.27)

тут Н - проектна висота пікета або плюсової точки профілю, що передує точці нульових робіт; х - віддаль, одержана з формули (2.24).

Висоти точок нульових робіт записують у графу 2, а віддалі до них – над лінією умовного горизонту (все – синім кольором).У графі 5, в масштабі 1:2000, будують прямі та криві траси. Елементи кривої, згідно з пікетажним журналом, записують в умовно викресленій на профілі дузі, що відображає колову криву. Дуги на профілі викреслюють опукло догори для правих кутів повороту, вниз – для лівих. Початок і кінець кривої “прив’язують” до суміжних пікетів, тобто обчислюють віддаль від початку кривої до попереднього і до наступного пікетів. Для визначення загальної довжини траси сумують довжини прямих вставок Р і кривих К.

Контролем обчислень загальної довжини траси є рівняння:

Р + К = S - Д, (2.28)

де Р – довжини прямих вставок; К – довжини колових кривих; S – віддалі між вершинами кутів повороту траси; Д – довжини домірів.

Довжини прямих вставок записують над прямими, під ними – значення їх румбів.

У графі 6, згідно з даними пікетажного журналу та таблиці умовних знаків, викреслюють план траси.

Поперечні профілі викреслюють в масштабі 1:200. Горизонтальний і вертикальний масштаб цього профілю однаковий.

Проєктна висота на поперечному профілі дорівнює проєктній висоті тієї точки профілю на якій побудовано поперечник.

Ухил для проєктної лінії поперечника дорівнює нулю.

Робочі висоти, висоти точок нульових робіт, віддалі до них обчислюють і позначають так само, як на поздовжньому профілі.

Висоти усіх вершин квадратів обчислюють через горизонт приладу (ГП). Для цього достатньо мати висоту хоча б однієї вершини квадратів, наприклад, точки 1а – Н_1а.

Нехай відліки в точках 1 а, 1б, 1в дорівнюють а₁ а₂, а_з відповідно. Тоді

ГП = H_1a + а₁ (2.29)

Відповідно висоти точок H_1б , H_1в будуть H_1б = ГП - а₂ , H_1в = ГП – а₃ .