МУ_ПРОФИЛЬ ТРАССЫ КУРС.ПРОЕКТ

ПИКЕТАЖНАЯ КНИЖКА

Над пикетами и плюсовыми точ­ ками в графе « Отметка земли.»

выписывают из журнала нивелиро­ вания значения их отметок, округ­ лённые до 0,01 м.

От верхней линии графы «Раз­ дёрнутый план дороги» отступают

вверх 4 .5 см и проводят карандашом горизонтальную линию, совпадаю­ щую с сантиметровой линией милли­ метровой бумаги. За отметку этой линии принимают ближайшее мень­

шее минимальной отметки земли число, кратное 5 метрам. В нашем примере минимальная отметка земли 6 точке ПКО+72 состабляет 52,61 м. Число, кратное 5 м, меньшее 52,61 м и

Против каждого пикета и плюсо­ вой точки вверх от верхней линии графы «Раздёрнутый план дороги»

проводят карандашом перпендикуля­ ры, являющиеся продолжением вер­ тикальных линий, нанесённых в гра­ фе «Расстояние». На этих перпенди­

кулярах откладывают отрезки, рав­ ные разности отметок соответствую­ щих точек и ближайших снизу ли­ ний, отметки которых кратны 5 м. В вертикальном масштабе 1;500 отмет­ ки можно отложить с точностью до 0,25 м.

Рис. 3

12

В рассматриваемом примере при нанесении точки ПКО наЗо отложить ВВерх от линии с отметкой 55 м отрезок, равный 56,56 - 55,00 = 1,56 м, что В масштабе 1:500 состабит отрезок 3,12 мм (эту ...Величину 3,12 мм округляем при наколке Зо 3,0 мм). При нанесении плюсобой точки ПК0+40 наЗо отложить

линиями чёрного цвета. В совокупности эти прямые составляют ломаную линию, являющуюся линией фактической поверхности земли по оси трассы автомобильной дороги (линия продольного профиля). От точек профиля до верхней линии графы « Раздёрнутый план дороги» прово­

дят ординаты чёрным цветом сплошными тонкими линиями.

По данным своего варианта пикетажной книжки (прил. 3) заполняют графу « Раздёрнутый план дороги». В эту графу « Раздёрнутый план доро­ ги» наносят положение вершин углов (прил. 4), указывая стрелками впра­ во и влево от оси направление поворотов трассы. Наш пример (рис.2 и цвет­ ной рисунок на с 22,23) заполнен по Занным нашей пикетажной книжки (рис. 3).

3. РАСЧЁТ КРИВЫХ И НАНЕСЕНИЕ ИХ НА ПРОФИЛЬ

Сопряжение прямолинейных участков трассы автомобильной дороги в местах её поворотов производят по круговым кривым. Углом поворота трассы является угол отклонения трассы от предыдущего направления (рис. 4). Из прил. 4 выбирают пикетажные обозначения вершин углов пово­

рота трассы (ВУ), углов поворота (0), радиусов круговых кривых (R) и

записывают их в графы 1—5 ведомости прямых и кривых (табл. 2).

3.1. В ы ч и с л е н и е э л е м е н т о в к р у г о в ы х

к р и в ы х

Элементы круговых кривых (рис. 4) вычисляют в метрах по табл. 1.1, приведённой в справочнике В.Н. Ганыпина и Л.С. Хренова (1985), или по следующим формулам:

где Т - тангенс кривой, м; К - длина кривой, м; Д - домер кривой, м;

Б - биссектриса кривой, м.

R 0

Рис. 4

13

При пользовании таблицами следует учесть, что в них все данные приведены для R = 1000 м, поэтому для перехода к заданному радиусу R

табличные данные умножают на коэффициент /?/1000.

• Вычисления, сделанные с использованием таблиц, надёжнее, так как можно выполнить контроль: Д = 2 Т — К Расхождение не должно превы­

шать ±0,01 м. Полученные данные заносят в табл. 2 в графы 6-9.

3.2. В ы ч и с л е н и е п и к е т а ж н ы х о б о з н а ч е н и й г л а в н ы х т о ч е к к р у г о в ы х к р и в ы х

Пикетажные обозначения главных точек круговых кривых находят из

выражений:

Для второй кривой вычисления аналогичны. Пикетажные обозначе­ ния точек Н К и К К заносят в графы 10 и 11 ведомости прямых и кривых.

Расстояния 5 между вершинами углов поворота трассы (графа 12 ведомости) вычисляют по формуле

Si, j+i = ПК ВУ&1- П К ВУ-, + д

где ПК ВУ&\ - пикетажное обозначение данной вершины угла; ПК ВУ, - пикетажное обозначение предыдущей вершины угла;

Д- домер, относящийся к предыдущей вершине угла.

Из данной формулы следует, что длина отрезка от начала трассы (НТ) до ВУ 1 равна п икет аж ном у обозначению первой вершины угла. В нашем

14

-^нтву! 200,78 м; ■5ву1ву2 = (ПК5+25,44)-(ПК2+00,78)+2,25 = 525,44-200,78+2,25 = 326,91 м;

-W r = ПК8 -(ПК5+25,44)+0,52 =800,00525,44+0,52= 275,08 м.

Вграфу 13 записывают длину прямой вставки Pt - расстояние между

концом предыдущей кривой и началом последующей кривой, вычисляе­

мую по формуле

/7 = ПК НКМ - ПК Щ .

Из формулы следует, что длина первой прямой вставки равна пике­ тажному обозначению начала первой кривой, а длина последней прямой вставки равна разности пикетажного обозначения конца трассы и конца

последней кривой. В р а с с м а т р и в а е м о м п р и м е р е :

Я, = 148,90 м; Р2 =(ПК4+67,37НПК2+50,42) = 467,37-250,42 = 216,95 м;

Я3 = ПК8 -(ПК5+83.00) = 800,00-583,00 = 217,00 м.

Тогда А 2 = /1, + 0, = 341°08' + 29°05'= 370°13' -360°= 10°13’;

Аз = Аг - 0 2 =(10°13' + 360°)- 13°15’= 356°58'.

Затем азимуты по известным формулам переводят в румбы:

равняться сумме домеров, т.е.

2 Т ,Т - Т ,К * Т Л

Допускается расхождение из-за округления до 0,04 м (для двух кривых).

&) сумма прямых вставок £ Я плюс сумма кривых Y.K должна равняться длине трассы L. Этой же длине должна равняться разность между суммой расстояний S между вершинами углов поворота и суммой домеров Д '

1 Я + 1 /Г = 1 5 - 1 Д = L

16

в) разность между суммой правых и суммой левы х углов поворота трассы должна равняться разности азимутов конечного Аыи и начального

Результаты контрольных вычислений также заносят в ведомость прямых и кривых (табл.2).

3.4. О ф о р м л е н и е п р я м ы х и к р и в ы х на п р о ф и л е

В графе «Прямая и кривая в плане.» (см. рис. 2 и цветной рисунок на с.22,23) отмечают точки начала и конца кривых. От этих точек проводят

сплошными основными линиями ординаты вверх до линии пикетов. Слева от ординаты записывают расстояние до предыдущего пикета. От начала до конца кривых проводят условные дуги. Дуга, обращённая выпуклостью

вверх, означает поворот трассй вправо; при левом повороте дуга обращена выпуклостью вниз. Под дугами выписывают элементы кривых - 9, R, Т, К.

Отрезки прямых линий между концами предшествующих кривых и началами последующих кривых называются прямыми вставками. Над серединой каждой прямой вставки записывают её длину, а под прямой

вставкой - румб.

4. РАСЧЁТ И НАНЕСЕНИЕ НА ПРОФИЛЬ ПРОЕКТНОЙ ЛИНИИ 4.1. П о с т р о е н и е п р о е к т н о й л и н и и

Линию проектного профиля автомобильной дороги строят на продольном профиле местности, руководствуясь техническими условиями на проектирование и строительство соответствующих дорог, в которых указаны предельный уклон дороги и другие обязательные условия проек­ тирования. В данных методических указаниях рассматривается лишь гео­ метрическая сторона вопроса, то есть все расчёты относятся к оси дороги.

В учебных целях студенты должны построить проектную линию автомобильной дороги, руководствуясь следующими требованиями:

1)объёмы насыпей и выемок должны быть минимальными й при­ мерно равными;

2)руководящий (предельный) уклон равен г'р = ± 0,025;

3)шаг проектирования (минимальное допустимое расстояние между точками перелома проектной линии) составляет 100 м; •

4)значения проектных уклонов должны быть округлены до 0,001;

5) рабочая отметка hp не должна превышать ± 3,00 м.

6) обязательно запроектировать не менее одного горизонтального участка.

17

При проектировании следует помнить, что, как правило, оно выпол­ няется с нескольких попыток и, естественно, будут неизбежны частичные или полные переделки уже, казалось бы, готовых участков профиля доро­ ги. Поэтому проектирование следует вести карандашом. К окончательному оформлению тушью или гелевой ручкой переходят только после полного завершения процесса проектирования, когда есть уверенность, что все поставленные выше требования соблюдены.

Построение проектной линии начинают с наиболее удобных и, как правило, цротяженных участков будущей дороги - таких, где проектная карандашная линия фактически будет совпадать с линией земли. Затем карандашом намечают остальные участки будущей дороги, не забывая о соблюдении пунктов 1, 2 и 5 требований к проектированию. В связи с этим для предварительного нанесения проектной линии можно рекомендо­ вать:

а) при руководящем уклоне г'р = ± 0,025 превышение h между двумя

соседними пикетами составляет

h = ip d = ± 0,025-100 = ± 2,50м.

Ввертикальном масштабе 1:500 эта величина на профиле составит

±2,50 : 500 = ± 0,005 м = ± 5 мм. Следовательно, крутизна проектной ли­

нии должна быть такой, чтобы на расстоянии 100 м (2 см на профиле в горизонтальном масштабе 1 5000) разность отметок графически не превы­ шала 5 мм. Если уклон участка превышает руководящий, то необходимо изменить положение точки перегиба трассы, сделав проектную линию более пологой;

В) рабочая отметка (высота насыпи или глубина выемки) не должна

быть больше ± 3,00 м, что в вертикальном масштабе профиля составляет i 6 мм. Поэтому проектную линию следует наносить так, чтобы в любой точке трассы вертикальное расстояние между проектной линией и поверх­ ностью земли было меньше 6 мм. С учётом же графических погрешностей при проведении линии земли и проектной линии - меньше 5 мм.

точностью 0,5 мм, что в вертикальном масштабе 1 500 составит 0,25 м. Если точка перегиба проектной линии выбрана так, что она графически совпа­ дает с поверхностью земли, то для вычисления уклона в качестве предва­ рительной Н к берут отметку земли.

18

Для первого участка начальную проектную отметку в точке ПКО можно взять равной отметке земли или определить её графически.

Для всех остальных участ ков начальная проектная отметка равна вычис­ ленной проектной отметке конечной точки предыдущего участка.

Если перелом проектной линии не совпадает с имеющейся на профи­ ле пикетной или плюсовой точкой, то сначала надо определить пикетаж­ ное обозначение точки перелома, отсчитав расстояние от предыдущего пикета с точностью до 5 м (1 мм соответствует 5 м). В графе « У к ­ лон/Расстояние» проводят вертикальную линию и слева от неё пишут найденное расстояние от предыдущего пикета. Отметку земли Н3 в точке

перелома проектной линии находят по формулам

Ялев ■Я„р - отметки земли в левой и правой точках перелома профиля земли, м; 4гев • 4iPрасстояние от точки перелома проектной линии до левой и правой

точек перелома профиля земли, м На следующем этапе расчётов рекомендуется сначала вычислить

отметки точек перелома проектной линии, а затем расположенных между переломами пикетов и плюсовых точек, используя округлённые значения уклонов отдельных участков проектной линии:

H r+i - Я„ + i d ,

где Я„+1 , Яп - проектные отметки последующей и предыдущей точек;

d- расстояние между точками.

4.2.Пример построения и расчёта проектной линии

Пос/ie анализа линии земли за оснобу бторого участка проектной линии бзяли линию земли от ПК2 Зо ПК4, проЗолженную Эо поверхности-земли 6 про­ межутке межЭу ПК4+50 и ПК5 (рис. 2) С помощью горизонтального масштаЗа опреЗелили пикетажное обозначение этой точки перелома проектной линии - ПК4+80. Вычисляем отметку земли 6 этой точке по отметкам сосеЭних точек: Нть - Miku5o - 52,66 м; H„f = I%К5 =53,40 м; расстояние межЗу с'осеЗними точ­ ками перелома профиля земли d = 50 м; расстояние Эо леВой точки перелома

Контроль Я ПК4+80 = 53,40 + 52,66М~ 53,40 М 20м = 53,40м - 0,30м = 53,10м

50 м

Эту отметку Выписываем 6 графу «Отметка земли» и заключаем Ь круглые скобки (смотри цбетной рисунок на с. 22,23). 'За оснобу третьего

19

участка предварительна наметили линию от поверхности земли 6 точке ПК4+80 до поберхности земли б точке ПК7.

Четвёртый участок решено запроектировать горизонтальным (таких участков может быть несколько и их намечают заранее)

Как запроектировать первый участок? Если соединить точки поверхно­ сти земли на ПКО и ПК2, то высота насыпи в точках ПКО+72 и ПК1 явно пре­ вышает допуск в 3,00 м и, кроме того, на данном участке обьём насыпи зна­

Р ис. 5

Для соблюдения примерного равенства обьёмов насыпей и выемок проектную линию ПКО - ПК2 проводим так, чтобы площади геометрических фигур, отсекаемых проектной линией, были примерно равными (рис. 5,0). З тот вариант удовлетворяет всем предъявляемым требованиям, но можно предло­

до намеченной точки ПК1+65 с расчётом, чтобы суммарная площадь выемки на

(//„ = 54,00 м); предварительная конечная проектная отметка тоже была определена графически, она приближённо равна 56,25 м; длина проектируемого участка составляет 165 м.

(в нашем примере оно составило 56,31 - 56,25 = 0,06 м) не превышает точно­ сти вертикального масштаба, равной 0,25 м.

20

Затем послеЭобательно вычисляем проектные отметки остальных пике-

рительно берём равной отметке земли в точке ПК7 (//к = 59,29 м). Ллина

требования нарушены. В этом сличае либо заново пооектириют поеЭыЭишие ичастки. либо иклон принимают равным риковобяшеми с послеЗиюшей оценкой результатов расчётов.

Итак, преЗварительно принимаем г3 = гр = - 0,025. Вычисляем проектную отметку конца третьего участка:

Нам - ^пкиво + (+0,025) ■220м = 53,16м + 5,50м = 58,66 м.

Эту отметку отклаЗываем в масштабе на орЭинате, прохоЭяшей через точку ПК7, и каранЗашом провоЭим проектную линию от точки ПК4+80 Зо только что отложенной точки ПК7. Глазомерная оценка показывает, что привезённые выше требования выполняются, то есть обьёмы насыпей и выемок на банном участке незначительны и примерно равны, а рабочие отметки Эопустимы (вычисление рабочих отметок рассмотрено ниже).

21