ЛЕКЦІЯ 3

Інженерно - геодезичні роботи при детальній розбивці траси автомобільної дороги

1. Відбудова траси автомобільної дороги на місцевості.

2. Детальна розбивка заокруглення з перехідними кривими.

3. Розбивка і вертикальне планування віражів і їх відгонів на закругленнях автомобільних доріг.

1. Відбудова траси автомобільної дороги на місцевості.

Між розбивкою траси і початком будівництва дороги часто проходить значний термін, виміряний декількома місяцями або навіть роками. За цей час деякі точки траси з різних причин можуть бути загублені. Перед початком будівництва дороги точки доводиться відновлювати на місцевості. Для цього всю трасу обходять з пікетажним журналом і уважно оглядають кожну точку. Відсутні пікети або плюсові точки відновлюють шляхом лінійних промірів від ближчих пікетів або плюсових точок. Відстань від найближчого пікету або плюсової точки до відновлюваної беруть з пікетажного журналу.

Особлива увага повинна приділятись відновлюванню вершин кутів повороту траси, оскільки вони являються її головними опорними точками. При розбивці траси вершини кутів повороту закріплюють кілками, а поруч ставлять сторожки з вказівками на них пікетажного положення вершини. Для полегшення вирішення задачі відновлення втраченої вершини кута повороту її звичайно прив’язують до місцевих близько розташованих орієнтирів (домів, дерев, що стоять окремо, перехресть доріг і т. ін. ) або фіксують створними точками (рис. 8).

Рис. 8. Схема відновлення вершини кута повороту траси

У цьому випадку вершину кута відновити найпростіше. Два спостерігача візують поверх створних точок 1-2 і 3-4 і на перетинанні ліній візування встановлюють віху. Якщо створних кілків 1-2 і 3-4 на вершині кута повороту нема, то точку ВК 3 (рис. 8) відновлюють на перетині двох створів траси. Для цього візують через точки ПК 5; ПК 5+16,00 і ПК 7; ПК 6+68,70 і на перетині створних ліній виставляють віху. Однак в останньому випадку не завжди точку ВК можна відновити з належною точністю із-за віддаленості створних точок траси ПК 5; ПК 5+16,00 і ПК 7; ПК 6+68,70 від вершини кута.

Після поновлення положення вершини кута необхідно обов’язково перевірити правильність рішення задачі. Для цього на ВК установлюють теодоліт і вимірюють кут повороту θ за один повний прийом. Одержане значення кута повинно відрізнятися від записаного в пікетажному журналі не більше ніж на 4^І – 5^І . Якщо ці умови не виконуються, треба уточнити положення вершини кута. Лінійними промірами відновлюють також всі точки на лініях поперечних профілів.

До початку будівництва дороги уздовж лінії траси через кожні 12 км повинні бути закладені репери і на них передані висотні відмітки від реперів державної або місцевої нівелірної мережі.

2. Детальна розбивка заокруглення з перехідними кривими

Для забезпечення при русі автомобіля плавного переходу з прямолінійної ділянки дороги на заокруглення ДБНВ.2.3-4-2000 рекомендують влаштовувати на заокругленнях автомобільних доріг перехідні криві. Вони обов’язкові на дорогах усіх категорій при радіусах колових кривих 2000 м і менше, а на під’їзних дорогах 400 м і менше. За перехідну криву на сучасних автомобільних дорогах використовують клотоїду (спіраль Корню), яка описується рівнянням:

,

де p – перемінний радіус кривої;

C=R·l – параметр кривої: R – радіус колової кривої заокруглення; l – довжина перехідної кривої від початку до розглядуваної точки.

Геометрична конструкція заокруглення автомобільної дороги з перехідними кривими показана на рис. 9. Центральна частина заокруглення представляє колову криву радіусом R. Зліва і справа до неї примикають перехідні криві довжиною l. Вихідними даними для розрахунку всіх геометричних елементів заокруглення є кут повороту α(θ) і радіус колової кривої R, який призначають, керуючись вимогами ДБН, в залежності від розрахункової швидкості руху.

Рис. 9. геометрична конструкція заокруглення з перехідними

Попередньо необхідно упевнитись, що геометрична конструкція заокруглення може включати перехідні криві. Для цього по заданому значенню R з табл. 2.8 ДБН вибирають відповідну довжину l перехідної кривої. Потім обчислюють подвійний кут 2β, відповідаючи довжині перехідної кривої,

де l – довжина перехідної кривої.

Якщо α > 2β, то, як це видно з рис. 9, заокруглення при даних значеннях α і R може включати перехідні криві. В протилежному випадку необхідно змінити значення R. Тобто, нерівність α > 2β є критерієм можливості включення в геометричну конструкцію заокруглення перехідних кривих.

Розглянемо порядок розрахунку геометричних елементів заокруглення з перехідними кривими за таблицями Н. А. Мітіна.

По таблиці 1 обчислюють елементи колової кривої заокруглення Т_кк, К_кк, Д_кк, Б_кк для заданих значень α і R. Далі в табл. 6 Н. А. Мітіна для заданих значень R і l лінійною інтерполяцією для заданого значення α знаходять доповнення ΔТ_пк, ΔБ_кк, до Т_кк, і Б_кк, колової кривої.

Потім обчислюють геометричні елементи всього заокруглення з перехідними кривими.

де

.

Виконують контроль . Одержане значення повинно бути рівним .

Для детальної розбивки заокруглення з перехідними кривими способом прямокутних координат від тангенсів з таблиці 7 Н. А. Мітіна вибирають значення Х і У для точок, розташованих на кривій через 10, 15 або 20 м дуги. Складають таблицю (табл. 1), яку в подальшому і використовують при розбивочних роботах.

В табл. 7 горизонтальною рискою відокремлені перехідна і колова криві. Тому якщо необхідно при розбивці заокруглення побудувати точки КПК₁ і КПК₂, то їх будують за координатами Х, У, записаних безпосередньо над рискою.

Таблиця 1

Прямокутні координати для детальної розбивки

перехідної і колової кривих від тангенса через 20 м дуги

R=400 м, l=100 м

К, м	Х, м	У, м	К, м	Х, м	У, м
20	20,00	0,04	100	99,84	4,17
40	40,00	0,27	120	119,61	7,15
60	59,99	0,90	140	139,21	11,13
80	79,95	2,14	151	149,90	13,73

Детальну розбивку заокруглення з перехідними кривими способом прямокутних координат від тангенсів виконують в такій послідовності. Від вершини кута повороту траси уздовж старого і нового її напрямків за допомогою мірної стрічки відкладають значення Т_пк. В результаті одержують точки ППК₁, і ППК₂, які закріплюють кілочками (рис. 10). Уздовж бісектриси кута (180 – α) відкладають значення Б_пк і одержану точку СК також також закріплюють кілочком.

Рис. 10. Схема детальної розбивки заокруглення з перехідними кривими методом прямокутних координат від тангенсів

Від точки ППК₁ уздовж лінії тангенса відкладають Х₁ і в точці 1´ за допомогою екера беруть перпендикуляр, на якому відкладають значення У₁. Одержану точку 1 на кривій фіксують кілочком. Далі від точки ППК₁ відкладають Х₂ і в точці 2´ будують перпендикуляр довжиною У₂. Одержану точку 2 закріплюють кілочком. Аналогічно будують точки 3, 4, і т. д. до середини заокруглення.

За тими ж координатами Х У будують точки 1, 2, 3… на другій половині заокруглення від точки ППК₂. Правильність детальної розбивки кривих можна проконтролювати двома повторними побудуваннями точки СК. Для цього обчислюють половину довжини кривих заокруглення і для значення КПК₂ по таблиці 7 Н. А. Мітіна лінійною інтерполяцією знаходять значення Х_ск У_ск. Відкладають уздовж тангенса Х_ск і в одержаній точці будують перпендикуляр довжиною У_ск. В результаті одержують нове положення середини заокруглення – точку СК´. Вимірюють відстань СК – СК´. Якщо вона не перебільшує 5 см, то точність розбивочних робіт можна рахувати задовільною. Аналогічно будують точку СК´´ від другого тангенсу за тими ж координатами Х_ск У_ск і перевіряють, чи допустима відстань СК – СК´´.

При розбивці заокруглень значної довжини ординати У швидко зростають, особливо на коловій кривій поблизу середини заокруглення. Виконувати побудови при У>20 м стає утрудненим і точність їх помітно знижується. У таких випадках рекомендується розбивку перехідних кривих заокруглення виконувати способом прямокутних координат від тангенсів (У≤4÷5 м), а розбивку колової кривої - способом прямокутних координат від дотичної.