УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ АД

нают с проложения воздушных линий между обозначенными точками (опорными пунктами).

После обозначения воздушной линии трассирование на карте выполняют с соблюдением следующих требований и условий.

1.Трасса должна быть максимально приближенной к воздушной линии, т.е. к прямой, соединяющей опорные пункты.

2.Отклонения трассы от воздушной линии допускаются на участках, где имеются различные препятствия, преодоление которых технически сложно и экономически менее целесообразно, чем удлинение трассы.

Препятствия, требующие отклонения трассы от воздушной линии, могут быть контурными и высотными.

К контурным препятствиям относятся населенные пункты (не являющиеся опорными), заповедники, излучины крупных рек, озера, болота, горные долины (направление которых не совпадает с заданным направлением трассы), участки местности, неблагоприятные по инженерно-геологическим условиям.

Высотными препятствиями являются: главные водораздельные горные хребты, глубокие и широкие котловины, отдельные возвышенности и холмы.

Степень отклонения трассы от воздушной линии характеризуется коэффициентом удлинения, равным отношению фактической длины трассы Lф к длине трассы по воздушной линии Lв:

Значение коэффициента удлинения трассы m устанавливают в зависимости от категории сложности рельефа (табл. 2.1).

3.На местности, где нет значительных высотных препятствий и положение трассы определяется контурными препятствиями и инже- нерно-геологическими условиями, трассу следует прокладывать от препятствия до препятствия по кратчайшему направлению; всякое отклонение от него должно быть обоснованным.

4.Трасса должна проходить через контрольные точки. К контрольным точкам относятся: согласованные места пересечения с железными и автомобильными дорогами более высоких категорий, чем проектируемая; горные седловины, удобные для пересечения трассы; места пересечения крупных рек. При выборе контрольных точек для пересечения крупных рек необходимо руководствоваться условиями обеспечения удобств для устройства мостового перехода при беспрепятственном пропуске высоких вод, а также экономичностью его уст-

31

ройства и удобством движения автомобилей. Практически всегда перпендикулярное пересечение водотока экономически целесообразней. Но стремление к такому пересечению, как правило, приводит к изменению направления трассы, нарушению ее плавности. Поэтому ради сохранения плавности трассы современные автомагистрали прокладывают с косым пересечением, проектируя большие мосты на кривых в плане и продольном профиле, несмотря на усложнение конструкций и их высокую стоимость.

Дороги низких категорий рекомендуется трассировать с пересечением крупных рек под углом 90°.

Ручьи и другие малые водотоки не создают затруднений в выборе места перехода и могут пересекаться под любым углом, или их русло может быть спрямлено.

Таблица 2.1 Ориентировочные значения коэффициента удлинения трассы в зави-

симости от категории сложности рельефа

5. Трассирование дороги в горной и сильно пересеченной местности с резко расчлененным рельефом необходимо начинать с напряженных ходов, т.е. с участков, где уклоны превышают предельный уклон трассирования, допускаемый для дороги заданной категории. Углы поворота на участках напряженных ходов назначают не для обхода препятствия, а для более мягкого вписывания в рельеф местности.

32

6. При проложении трассы следует избегать использования ценных земель и сельскохозяйственных угодий.

Требования нормативных документов к элементам плана, продольного и поперечного профилей должны учитываться уже на стадии камерального трассирования.

2.1.3. ПРИМЕР КАМЕРАЛЬНОГО ТРАССИРОВАНИЯ

Задание: проложить трассу на топографической карте между опорными пунктами, расположенными в точках А и В (рис. 2.1). За начало трассы (ПК0) принять п. А (км 60 дороги общего пользования). Выполнить укладку трассы на плане.

Исходные данные:

категория дороги на проектируемом участке – III ; рельеф местности – пересеченный;

масштаб топографической карты 1:25000; сплошные горизонтали проведены через 5 м, пунктирные – через 2,5 м.

Характеристику района тяготения к проектируемой дороге и прочие исходные данные принять согласно описанию, выполненному в разделе 1.5.

Решение

1.Устанавливаем нормы проектирования дороги III категории. Принимаем предельный уклон трассирования равным максимально допустимому для проектирования дорог III категории при пересеченном рельефе – imp = 50‰.

2.На подготовленной карте (рис. 2.1) прокладываем трассу по воздушной линии (соединяем прямой линией точки А и В) и по от-

меткам горизонталей определяем уклоны местности iм на полосе варьирования трассы. При этом замечаем, что на отдельных участках

уклон местности iм75‰ и более, что значительно больше принятого уклона трассирования, поэтому трассу прокладываем напряженным ходом в такой последовательности: визуально оцениваем ситуационные особенности и рельеф местности и намечаем ориентировочные варианты трассы, стараясь, максимально приблизиться к воздушной прямой и обеспечить наименьшие продольные уклоны. При этом коэффициент развития трассы для пересеченной местности должен быть в пределах m=(1,15–1,25).

33

Рисунок 2.1. Топографическая карта местности (учебная)

34

Нормы проектирования дороги III категории в плане

3. Намечаем по каждому варианту трассы контрольные точки (места пересечения логов и пр.) и прокладываем через них трассу. Затем фиксируем положение вершин углов поворота и прокладываем магистральные ходы с учетом положения вершин углов и контрольных точек. Далее приступаем к укладке трассы на плане.

Укладка трассы заключается в том, чтобы вписать в углах поворота круговые кривые (а при необходимости и переходные кривые); вычислить пикетажное положение основных точек закругления и перенести их на план (желательно более крупного масштаба, чем карта).

Укладка трассы по варианту № 1 (южный)

Последовательность укладки трассы следующая:

–уточняем предварительно намеченное положение вершин углов поворота трассы и соединяем вершины прямыми линиями. Длину последних измеряем масштабной линейкой с точностью до 0,2 мм, а углы поворота – транспортиром с точностью до 15΄. Затем переносим ось трассы на план (рис. 2.2);

–вписываем на поворотах трассы круговые кривые по возможности больших радиусов. Для этой цели используем специальные шаблоны круговых кривых, изготовленные из прозрачного материала.

Для варианта трассы, представленного на рис. 2.2, возможность вписывания кривых рекомендуемого радиуса (R≥3000 м) ограничивается расстоянием S между углами поворота трассы, поэтому вписываем кривые допускаемых радиусов;

35

36

Рис. 2.2. Укладка трассы (вариант 1, южный)

36

–выписываем из таблиц разбивки кривых [9] в зависимости от радиуса и угла поворота , град, значения элементов круговых кривых: тангенс Т, длину кривой К, домер Д, биссектрису Б и вносим их

втаблицу на рис. 2.2;

–вычисляем пикетажное положение вершин углов поворота:

где НТр – начало трассы; S1 – расстояние от начала трассы до вершины угла № 1 (измеренное на карте).

Для условий рис. 2.2 имеем:

ВУ1 = ПК0 + 1360 = ПК13+60.

Для каждого последующего угла поворота пикетажное положе-

где n – порядковый номер угла поворота; Д(n–1) – домер предыдущей круговой кривой, м; Sn – расстояние между вершинами смежных углов поворота, м;

– определяем длину прямых вставок l. Длина первой прямой вставки равна расстоянию от начала трассы НТр до начала первой

Длина каждой последующей прямой вставки определяется как разность между началом последующей кривой и концом предыдущей

Пикетажное положение вершин углов поворота и основных точек закруглений удобно вычислять в табличной форме, как показано в табл. 2.2.

Укладку трассы по северному варианту выполняем аналогично южному (рис. 2.3).

37

Таблица 2.2 Вычисление пикетажного положения вершин углов поворотов и ос-

новных точек круговых кривых по вариантам

38

2.2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАКРУГЛЕНИЙ С ПЕРЕХОДНЫМИ КРИВЫМИ

План трассы следует проектировать из условия наименьшего ограничения и изменения скорости движения автомобилей, обеспечения безопасности и удобства движения, а также возможной реконструкции дороги за пределами перспективного периода. При проектировании элементов плана, равно как и продольного и поперечного профилей, перспективный период следует принимать 20 лет. Начальным годом расчетного перспективного периода является год завершения разработки проекта дороги (или самостоятельного участка дороги).

Для обеспечения плавного въезда в круговую кривую малого радиуса и выезда из кривой последние сопрягают с прямыми участками трассы посредством переходных кривых.

В практике проектирования автомобильных дорог наибольшее распространение получили переходные кривые типа клотоиды, которые характеризуются линейным законом нарастания кривизны по длине и более, чем другие математические кривые, соответствуют фактической траектории движения автомобиля.

Клотоида (или радиоидальная спираль) как математическая кривая представляет собой спираль, радиус кривизны которой непрерывно изменяется от ρ=∞ в начальной точке до ρ=0 в бесконечном удалении от начала кривой (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Клотоида (переходная кривая)

40