4.2 Проектирование продольного профиля
К основным исходным данным для проектирования земляного полотна в продольном профиле относятся: максимально допустимый продольный уклон, минимальные радиусы выпуклых и вогнутых вертикальных кривых, рекомендуемая рабочая отметка в насыпи, контрольные (фиксированные) отметки.
Отметку насыпи устанавливают исходя из почвенно-грунтовых и гидрологических условий и условий снегозаносимости дороги.
Для равнинной и слабохолмистой лесостепной местности без выхода на поверхность грунтовых вод рекомендуется насыпь высотой от 0,6 до 1,0 м. Зададим руководящую отметку насыпи на ПК15+00, равную 0,6 м. На проектируемом участке предусмотрены четыре контрольные отметки: отметка верха проезжей части моста, высота головок рельсов железнодорожного переезда, высота бровок насыпей над трубами. Горизонт подпертой воды (ГПВ) в период паводка составляет 128,12 м. Зазор под мостом по нормативам составляет 0,5 м. Полная высота моста – 0,41 м (по проекту моста). Таким образом, отметка верха проезжей части моста по оси моста составляет 128,12+0,5+0,41 = 129,03 (ПК16+95). Головки рельсов железнодорожного
14
переезда имеют отметку 135,16, две железобетонные трубы с наружным диаметром 1,20 м лежат на отметках 130,00 и 130,10 соответственно. Высоту насыпи над трубами принимаем равной 0,6 м. Тогда контрольная отметка первой трубы составит 131,80, второй трубы 131,90. Эти контрольные точки наносят над линией фактической поверхности земли в соответствующих местах.
Из таблицы 5 определяем контрольные цифры для дороги IV категории:
- наибольший продольный уклон - 70‰;
- наименьший радиус выпуклых вертикальных кривых – 2500 м;
- наименьший радиус вогнутых вертикальных кривых – 1500 м.
Таблица 5 – Сводная таблица основных норм проектирования автомобильных дорог (СНиП II Д.5-72)
Установив высотное положение контрольных точек, намечают вчерне положение проектной линии, сообразуясь с рельефом, ситуацией, предполагаемыми способами работ. Строят ломаную проектную линию, состоящую из отрезков прямых, в местах перелома проектной линии вписы-
вают вертикальные кривые.
15
4.3 Проектирование вертикальных кривых
На переломах продольного профиля для обеспечения видимости, улучшения плавности и удобства движения вписывают вертикальные кривые.
По нормам СНиП вертикальные кривые должны устраиваться в местах перелома проектной линии продольного профиля при алгебраической разности
уклонов 5‰ и более на дорогах I и II категории, 10‰ и более на дорогах II категории и 20‰ на дорогах IV и V категорий.
Вертикальные кривые обычно проектируют круговыми. Элементы вертикальных кривых определяют по специальным таблицам или по формулам:
тангенс Т = R (i1 – i2)/2 (рисунок 7),
где i1 – i2 – алгебраическая разность уклонов;
длина кривой К = 2Т = R (i1 – i2),
биссектриса Б = Т2/2R.
Рисунок 7
Зная длину кривой и тангенса, определяют пикетажное положение начала и конца вертикальной кривой.
Принимая точки начала и конца вертикальной кривой за начало прямоугольных координат с осью, совпадающей с направлением тангенса, определяют для любой точки вертикальной кривой абсциссу Х и ординату Y по формуле
Y = Х2/2R,
где Х – абсцисса – расстояние от начала кривой или конца кривой до рассматриваемой точки.
Зная величину биссектрисы Б и ординаты Y в разных точках вертикальной кривой, уточняют величины
рабочих отметок в пределах кривой.
На рисунке 8 приведен пример выполнения продольного профиля на участке ПК15-ПК20.
16
Рисунок 8
При нанесении проектной линии над мостом, горизонтальный участок должен быть не менее длины моста, суммы тангенсов вертикальных кривых и двойного минимального расстояния от моста до конца вертикальных кривых – 20 м. Слева к мосту проектная линия подходит с уклоном i=0,0098, поэтому вертикальную кривую в этом месте не проектируют.
Справа проектная линия имеет уклон i= 0,020. Принимаем минимальный радиус вогнутой вертикальной кривой 1500 м. Тангенс равен Т= R (i1 – i2)/2 = 1500(0+0,002)/2 = 15 м. Длина горизонтального участка дороги у моста составит 20+20+20+15 = 75 м.
Вогнутая кривая R=1500 м запроектирована на участке от ПК17+45 до ПК17+60. Далее идут прямолинейные отрезки с уклонами 0,020 и 0,014. В этом месте вписываем вертикальную выпуклую кривую минимально допустимого радиуса R= 2500 м. Тангенс кривой Т = R (i1 + i2)/2 (рисунок 7).
Т = 2500(0,020+0,014)/2 = 42,5 м.
В точках перелома проектной линии строят вертикальные линии ординат. В точках перелома над проектной линией наносят рабочие отметки насыпи. Под проектной линией наносят рабочие отметки выемки.