2.2 Продольный профиль дороги

2.2.1Подготовка исходных данных и проектирование продольного профиля

1. Продольный профиль вычерчивается на листе миллиметровой бумаги. Длина листа миллиметровки назначается так, чтобы разместились поля для рамок, обозначения граф сетки, трасса в масштабе 1:5000 и штамп. На одном листе обычно вычерчивается не более 3-6 км дороги. В то же время длина листа должна быть кратной 210 мм.

2. Вычерчивается сетка продольного профиля.

3. Графа 5 сетки разбивается на пикеты, а затем в ней показываются и плюсовые точки. Номера пикетов указываются цифрами от 1 до 9 в верхней части графы 7.Каждый десятый пикет обозначается здесь же цифрами 0, 10, 20, 30 и т.д. В графе 8 оформляются километровые знаки.

4. По данным топографической карты заполняется первая графа.

5. На основании ведомости углов поворота производится заполнение графы 7. Для каждого закругления дороги указываются величина угла поворота, радиус, начало и конец круговых и закруглений. При этом на углах поворота трассы влево кривые в графе 7 показывают выпуклостью вниз, а на углах поворота вправо – вверх.

6. По топографической карте методом интерполяции или экстраполяции (см. курс геодезии) между горизонталями определяются отметки поверхности земли по оси дороги на пикетах и плюсовых точках и записываются в графу 3. Плюсовыми берутся характерные точки на трассе, в которых меняется уклон: самые высокие точки (водораздельные), пониженные точки (тальвеги), а также точки начала и конца ситуации, оси пересекаемых дорог и т.д.

По отметкам графы 3 строится линия поверхности таким образом, чтобы самая высокая точка отстояла от верхней рамки листа не менее чем на 5 см (для над профильных обозначений). Для этого следует соответствующим образом назначить отметку условного горизонта верхней линии сетки, от которой для построения линии поверхности земли в масштабе 1:5000 откладывается разность между отметкой рассматриваемого пикета или плюса по графе 3 и отметкой условного горизонта. Полученные точки соединяются, и получается продольный профиль земли по оси дороги. На 2 см ниже линия поверхности земли повторяется (для наглядности грунтового размера).

7. В соответствии с заданием оформляется грунтовый разрез. Шурфы в условиях равнинной и слабопересечённой местности предусматривается не реже, чем через 500 м, а скважина – в пониженных местностях, где будут проектироваться трубы и мосты. На участках ожидаемых выемок закладываются шурфы, а с их дна – скважины (такие места уточняются после определения рабочих отметок).

Глубина шурфов до 2 метров, скважин – от 4 до 12 метров. Шурфов обозначаются колонками шириной 6 мм, скважины – 2 мм. Грунт в шурфах показывается в соответствии с условными обозначениями.

8. Концы выработок, т.е. шурфов и скважин, соединяются пунктирной линией, а известные границы грунтов показывают сплошными линиями.

Указания по проектированию продольного профиля.

1. Над линией поверхности земли карандашом, тушью или чёрной ручкой наносятся контрольные рабочие отметки начала и конца трассы, а также у мостов и труб. Для рассматриваемого участка дороги контрольные рабочие отметки – по заданию: начало трассы ПК 0+00, конец трассы ПК 52+61 и по плану – труба ПК 18+00.

Указанные контрольные точки в дальнейшем используются следующим образом. На ПК 0+00 и ПК 52+61 проектная линия обязательно проходит через отмеченные точки. У мостов и труб проектная линия не может проводиться ниже отмеченных точек, а через них или выше может наноситься. Последнее часто требуется для обеспечения плавности проектной линии.

2. С учётом общих правил проектирования наносится проектная линия. Эти правила, в основном, состоят в следующем:

- соблюдение контрольных отметок и точек;

- соблюдение величины рекомендуемой рабочей отметкой (это требование характерно для участков с однообразным продольным уклоном линии поверхности земли по оси дороги);

- обеспечение равенства объёмов смежных выемок и насыпей (это характерно для пилообразного продольного профиля);

- применение продольных уклонов по возможности 30%, но не более допустимого по СНиП 2.05.02-85 для дороги заданной категории (для дороги III категории – 50%);

- применение на выемках уклонов проектной линии не менее 3-5%, что необходимо для обеспечения быстрого отвода воды из выемки;

-применение по возможности радиусов вертикальных кривых: выпуклых не менее 70000 м, вогнутых – не менее 8000 м. В то же время следует назначить длины выпуклых кривых не менее 300 м, вогнутых – 100 м.

Эти рекомендации относятся к дорогам всех категорий. В случаях, когда выполнить их не представляется возможным, радиусы кривых в продольном профиле назначаются не менее допускаемых по СНиП 2.05.02-85 для заданной категории дороги. Для дороги III категории минимальные радиусы допускаются:

R выпуклые = 10000 м, R вогнутые = 3000 м.

3. Проектная линия наносится с помощью шаблонов вертикальных кривых, изготовленных из прозрачного материала. С помощью шаблонов разных радиусов можно наметить достаточно плавную проектную линию, сплошь состоящую из кривых (на участках местности с однообразным продольным уклоном не исключается проектирование прямолинейных участков проектной линии). При этом кривые разных радиусов должны сопрягаться в точках с одинаковым уклоном касательной.

При проектировании прямых участков сопряжение их с кривой производится в точках кривой, в которой уклон касательной равен уклону прямого участка проектной линии (эта прямая и является собственно касательной).

При использовании шаблонов проектная линия намечается в карандаше, точки сопряжения вертикальных кривых следует намечать штрихами, против которых указывается значение уклона касательной, что необходимо в дальнейшем для аналитической увязки проектной линии. Штрихами же следует обозначать вершины вертикальных кривых (самая высокая или самая низкая точка в пределах вертикальной кривой, на шаблоне вершина кривой обозначена цифрой 0).

Шаблон прикладывается на миллиметровку таким образом, чтобы горизонтальная линия на шаблоне совпала с горизонтальной линией миллиметровки, и положение кривой удовлетворило указанным выше общим правилам нанесения проектной линии.

4. При отсутствии шаблонов вертикальных кривых, как уже указывалось, проектная линия наносится в виде отрезков прямых. Затем подсчитываются уклоны отрезков и в переломах проектной линии назначают радиусы вертикальных кривых. При алгебраической разности смежных уклонов менее 5% для дорог I-II категории,

10% - III категории и 20% - IV и V категорий вертикальные кривые можно не предусматривать. В остальных случаях кривые практикуются обязательно.

5. Определяются проектные отметки продольного профиля.

В пределах прямых участков проектные отметки определяются по уклонам и расстояниям по следующему правилу: проектная отметка любого пикета или плюса равна проектной отметке предыдущего пикета или плюса ± превышение h между рассматриваемыми пикетами или плюсами.

h=i*d, где i – продольный уклон проектной линии, в долях единицы; d – расстояние между рассматриваемыми пикетами или полюсами, м.

Знак “+” принимается для участков подъёмов проектной линии, знак “-”, соответственно, для участков спуска.

В пределах вертикальных кривых проектные отметки определяются по превышениям h, которые принимаются по таблицам в зависимости от величины радиуса R и расстояния l между вершиной кривой 0 и рассматриваемым пикетом или плюсом. Расчёт ведётся в следующей последовательности:

а) исходной для расчёта обычно является проектная отметка начала кривой НК;

б) определяется проектная отметка вершины кривой 0, равная проектной отметке НК ± h, где h – превышение вершины кривой 0 над началом кривой НК и наоборот. Знак “+” принимается для выпуклых кривых, а “-” – для вогнутых кривых. Превышение определяется по таблицам для данного радиуса кривой по строке i (i – уклон касательной в начале кривой);

в) определяется проектная отметка конца кривой, равна проектной отметке вершины кривой 0 ± h, где h – превышение вершины кривой над концом кривой или наоборот, принимаемое по таблицам для данного радиуса по строке i (i – уклон касательной в конце кривой). Знак “+” принимается для вогнутых кривых, а “-” для выпуклых кривых;

г) последовательно определяются проектные отметки пикетов и плюсов, находящихся в пределах вертикальной кривой. Проектная отметка любого пикета или плюса, находящегося в пределах вертикальной кривой 0 ± h, где h – превышение, которое берётся по тем же таблицам для данного радиуса по расстоянию между её вершиной, кривой и пикетом или плюсом, проектную отметку которого требуется найти.

7. По разности между проектными отметками и отметками земли по оси дороги определяются рабочие отметки, которые записываются на расстоянии 0,5 см от проектной линии. Если эта разность положительна, то имеет место насыпь, и рабочие отметки пишутся выше проектной линии, при отрицательной разности имеет место выемка, и рабочие отметки записываются ниже проектной линии.

8. Определяется пикетажное положение нулевых точек (точек перехода насыпи в выемку или наоборот) и производится их оформление на продольном профиле.

9. Выполняются необходимые надпрофильные надписи и обозначения, т.е. над наименованиями граф сетки указываются масштабы, обозначаются мосты, трубы с указанием их местоположения, основных размеров и отметки воды перед сооружением; сведения о реперах, автобусных остановках, пересечения дорог, водоотводе и т.п. При этом следует руководствоваться обозначениями на продольном профиле.

10. Заполняются графы сетки продольного профиля (указания по заполнению граф см. выше).

11. Производится оформление продольного профиля в туши или чёрной ручке. Основными линиями (толщиной 0,40 – 0,60 мм) оформляется только линия трассы в 7. Все остальные линии на профиле тонкие.

Надписи на продольном профиле оформляются чертёжным шрифтом высотой 1,8 – 2,5 мм. Рамка и штамп на продольный профиль оформляются по установленным требованиям.