Детальная разбивка круговой кривой

 

Перед определением высот точек трассы по карте все пикеты, оказавшиеся при их разбивке на тангенсах, переносят на круговую кривую. Вынос пикетов на кривую выполняется способом прямоугольных координат. За ось Х системы координат принимается направление тангенсов, за ось Y – направление радиусов закруглений, начало координат – в точках НКК и ККК (рис. 2.1).

Для вычисления координат в системе XOY используют формулы:

, (2.9)

, (2.10)

где R – радиус закругления, м;

γ – центральный угол круговой кривой, град.;

, (2.11)

где к – длина кривой от НКК до выносимого пикета (шаг разбивки),м;

К – длина всей круговой кривой от НКК до ККК, м;

α – угол поворота, град.

 

Пример детальной разбивки круговой кривой

 

Детальную разбивку круговой кривой производят, как правило, до середины кривой (СК), далее зеркально.

Исходные данные: R = 800 м; к = 25 м; К = 125,66 м; α = 9°00′; НКК = 1800,00, СК = 1862,83 м.

м

м

Данные заносим в ведомость координат X и Y для детальной разбивки круговой кривой (табл. 2.1)

Таблица 2.1

Ведомость координат Х и Y для детальной разбивки круговой кривой

№	Положение	Расстояние	Координаты
ПК	+	К	Х	Y
НКК		00,00
		25,00		24,99	0,39
		50,0		49,95	1,56
СКК		62,83	62,83	62,77	2,47

Продольный профиль

Общие положения

 

Продольный профиль дороги – это проекция оси дороги на вертикальную плоскость, совпадающую с направлением дороги.

Каждое проектное решение на продольном профиле принимается на основе комплексной оценки всех факторов и условий, влияющих на параметры дороги, в том числе: ситуационные особенности местности, топографические, климатические, почвенно-грунтовые, гидрогеологические и другие условия.

Для изображения продольного профиля дороги на чертеже принимают основные масштабы: по горизонтали 1:5000; по вертикали 1:500; грунтовый 1:50 (допускается 1:100). Масштабы изображения указывают над боковиком таблицы (рис. 3.1).

Сетку продольного профиля рекомендуется вычерчивать так, чтобы вертикальная линия штампа сетки справа и верхняя горизонтальная линия совпали с жирными линиями сетки миллиметровки. После вычерчивания сетки вписывают фактические данные в соответствующие графы, а затем вычерчивают линию поверхности земли (черный профиль).

 

Рис. 3.1. Таблица боковика продольного профиля

Последовательность вычерчивания продольного профиля:

1. Разбивают графу «Расстояние» на пикеты и снизу (в графе «Пикет, Элементы плана, Километры») подписывают номера пикетов. Положение плюсовых точек показывают в пикетах вертикальными линиями и записывают расстояния между точками.

2. Показывают в графе «Пикет; Элементы плана; Километры» километровые знаки, прямые и кривые плана трассы. На прямых участках сверху указывают их длину, а снизу – румб. Кривые в плане от начала закругления (НЗ) до конца закругления (КЗ) показывают скобками вверх – при правом повороте, вниз – при левом. В точках НЗ и КЗ указывают расстояния до предыдущих пикетов. На свободном месте записывают номер и величину угла, значение радиуса, вираж и уширение.

3. Записывают в графу «Отметка земли» фактические отметки земли, (вычисленные по горизонталям на карте).

4. Устанавливают условный горизонт (УГ) для вычерчивания профиля (условный горизонт равен 2 см.). Линию поверхности земли в самой нижней точке рекомендуется располагать на расстоянии 14 – 16 см от верхней линии сетки. Принятую величину УГ заносят на верхнюю линию сетки продольного профиля.

5. По данным графы «Отметка земли» строят линию поверхности земли по оси дороги, откладывая против каждого пикета и плюсовой точки (по вертикали от верха рамки сетки) ординаты, равные Н_з – отметка поверхности земли.

6. Для заполнения графы «Тип местности по увлажнению» необходимо установить номер типа местности по признакам увлажнения верхнего слоя земли. Классификация типов местности по характеру и степени увлажнения представлена в прил. 1, табл. 1. Основные признаки увлажнения (сток поверхностных вод, уровень подземных вод и др.) устанавливаются по топографической карте (по результатам бурения скважин) и на основе характеристик района проложения трассы.

7. Оставшиеся графы заполняют по результатам принятых проектных решений.

При вычерчивании продольного профиля необходимо пользоваться соответствующими условными знаками.

 

Подготовка исходных данных для проектирования

Продольного профиля

 

Отметки поверхности земли снимают с топографической карты по оси проложенной трассы, вычисляя их на каждом пикете и плюсовых точках. Плюсовыми точками на карте являются точки пересечения оси дороги с горизонталью.

Отметки земли вычисляют двумя способами: интерполяцией и экстраполяцией (рис.3.1). Если пикет или плюсовая точка расположены между соседними горизонталями, отметки вычисляют методом интерполяции.

 

 

Рис. 3.1. Схема к определению отметок земли

а – метод интерполяции, б – метод экстраполяции

 

, (3.1)

где Н_i – отметка горизонтали, м;

а – расстояние от пикета до горизонтали (кратчайшее – метод интерполяции, по оси дороги – метод экстраполяции),мм;

Δ – высота сечения горизонталей (сплошная линия – 5 м, пунктирная – 2,5 м), м;

l – расстояние между горизонталями, мм.

Отметки точек, расположенных внутри замкнутой горизонтали или за пределами горизонталей, определяют экстраполяцией.

Для определения графического положения проектной линии необходимо определить рабочие отметки контрольных точек. Рабочая отметка определяется как разность между проектной отметкой и отметкой земли по оси дороги.

Контрольными называют точки, где высотное расположение проектной линии строго фиксируется вследствие ситуационных особенностей и требований строительных норм.

Контрольными точками являются: начальная точка трассы; пересечения трассы с реками и периодически действующими водотоками; пересечения с автомобильными и железными дорогами; границы различных контурных зон и ограничивающие точки, ниже которых не допускается прохождение проектной линии.

При безнапорном режиме протекания потока минимальная рабочая отметка (высота насыпи) над трубой должна быть не менее вычисленной по формуле:

, (3.2)

где d – диаметр круглой трубы или высота в свету прямоугольной трубы, м (определяют гидравлическим расчетом в зависимости от расчетного расхода воды);

δ – толщина стенки круглой трубы или толщина плиты перекрытия прямоугольной трубы, м;

Δ – толщина засыпки трубы у входного оголовка, м, принимается равной 0,5 м при толщине дорожной одежды (h_до)менее 0,5 м, при h_до> 0,5 м толщину засыпки следует принять Δ≥h_до;

h_до – толщина дорожной одежды, м.

Руководящая отметка (Н_рук) – это отметка, которой следует придерживаться при нанесении проектной линии. Величина руководящей отметки определяется по СНиП [1] с учетом ограничений и требований, зависящих от ДКЗ, типа грунта и типа местности по увлажнению (табл. 3.1).

По условиям увлажнения верхней толщи грунта строительные нормы выделяют три типа местности:

1-й тип – сухие участки;

2-й тип – сырые участки с избыточным увлажнением в отдельные периоды года;

3-й тип – мокрые участки с постоянным избыточным увлажнением.

 

Таблица 3.1

Наименьшее возвышение поверхности покрытия

 

Грунт рабочего слоя	Наименьшее возвышение поверхности покрытия, м, в пределах дорожно-климатических зон
II	III	IV	V
Песок мелкий, супесь легкая крупная, супесь легкая	1,1/0,9	0,9/0,7	0,75/0,55	0,5/0,3
Песок пылеватый, супесь пылеватая	1,5/1,2	1,2/1,0	1,1/0,8	0,8/0,5
Суглинок легкий, суглинок тяжелый, глины	2,2/1,6	1,8/1,4	1,5/1,1	1,1/0,8
Супесь тяжелая пылеватая, суглинок легкий пылеватый, суглинок тяжелый пылеватый	2,4/1,8	2,1/1,5	1,8/1,3	1,2/0,8
Примечание. В числителе - возвышение поверхности покрытия над уровнем грунтовых вод, верховодки или длительно (более 30 сут.) стоящих поверхностных вод, в знаменателе - то же над поверхностью земли на участках с необеспеченным поверхностным стоком или над уровнем кратковременно (менее 30 сут.) стоящих поверхностных вод.

 

Для безошибочного определения типа местности по увлажнению необходимо пользоваться классификацией СНиП (см. прил. 1, табл. 1), где представлены для II-V дорожно-климатических зон и каждого типа местности классификационные признаки по условиям увлажнения верхней толщи грунтов.

На местности, отнесенной к 1-му типу (сухие участки), руководящую отметку, как правило, назначают по условию незаносимости дороги снегом.

На участках, отнесенных к местности 2-го типа (сырые участки), когда поверхностный сток не обеспечен, но поверхностные воды стоят кратковременно (менее 30 сут.) и грунтовые воды не влияют на увлажнение верхней толщи, руководящая отметка равна знаменателю табл. 3.1.

На участках 3-го типа, где поверхностные воды стоят длительно (более 30 сут.) и влияют на увлажнение верхней толщи, а также при наличии верховодки и болотных и полуболотных почв руководящая отметка равна:

, (3.3)

где Н_д – высота длительно стоящих поверхностных вод, м, устанавливается по данным инженерных изысканий (по заданию на проектирование) или по метеорологическим справочникам;

h_н – нормативное значение минимального возвышения поверхности покрытия над уровнем верховодки или длительно стоящих поверхностных вод, м, принимается по числителю табл. 3.1.

На местности 3-го типа с высоким залеганием грунтовых вод возвышение поверхности покрытия должно соответствовать числителю табл. 3.1, но не превышать табличные значения более чем в 1,5 раза.

По условию незаносимости дороги снегом руководящая отметка равна:

, (3.4)

где H_сн – расчетная высота снегового покрова, м, принимается в зависимости от района строительства по среднемноголетним наблюдениям (при вероятности превышения 5%);

h_бр – наименьшее возвышение бровки насыпи над уровнем снегового покрова, м.

Значение h_бр принимают в зависимости от категории дороги: h_бр = 1,2 м – для дорог I категории и 0,7; 0,6; 0,5 и 0,4 м, соответственно для дорог II, III, IV и V категорий.

Рабочие отметки, установленные по условиям увлажнения земляного полотна на каждом характерном участке, необходимо сравнить с отметкой по условию незаносимости дороги снегом и наибольшую из них принять за руководящую (для данного участка).

В районах, где расчетная высота снегового покрова H_сн>1 м, необходимо проверять достаточность возвышения бровки насыпи над снеговым покровом по условию беспрепятственного размещения снега, сбрасываемого с дороги при снегоочистке. Возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова по условиям снегоочистки Δh_sc должно быть не менее вычисленного по формуле:

, (3.5)

где В – ширина земляного полотна, м;

a – расстояние отбрасывания снега с дороги снегоочистителем,м, для дорог с регулярным режимом зимнего содержания допускается принимать а = 8 м.

 

3.3. Основные требования к положению проектной линии

Продольного профиля

 

Современная автомобильная магистраль должна обладать высокими транспортно-эксплуатационными качествами и по возможности удовлетворять требованиям эстетики сооружения. Поэтому задача нанесения проектной линии должна решаться с учетом всех влияющих факторов: рельефа местности, гидрогеологических, гидрологических и прочих условий, а также с учетом требований и ограничений, установленных строительными нормами.

В равнинной местности с плавными формами рельефа проектную линию наносят по принципу обертывающей, т.е. в насыпях с руководящей рабочей отметкой [2].

В пересеченной местности проектная линия в ряде мест может проходить в виде секущей. Проектируя такие участки, необходимо стремиться к обеспечению баланса объемов земляных работ на смежных участках насыпей и выемок.

В горной местности и особенно, если трасса проложена на кру­тых косогорах, положение проектной линии рекомендуется устанав­ливать так, чтобы земляное полотно располагалось в полунасыпи-по­лувыемке, с обеспечением баланса объемов земляных работ в попе­речном направлении.

Не допускается в выемках устройство вогнутых кривых и горизонтальных участков.

При неблагоприятных грунтово-геологических условиях (пучинистые пылеватые грунты) глубину выемки по возможности следует уменьшать, поскольку качество грунтов не позволяет использовать их для отсыпки насыпи на смежных участках дороги.

На открытых участках, где в зимних условиях преобладают направления ветра под углом, близким к 90°, а следовательно, большая вероятность снежных заносов, выемок рекомендуется избегать, особенно мелких. На участках, запроектированных в насыпях, руководящую отметку, как правило, назначают из условия незаносимости дороги снегом.

Продольные уклоны необходимо стремиться принимать не более 30‰. На участках, где по условиям местности не представляется возможным выполнить это условие, допускается принимать предельные уклоны, нормируемые в зависимости от рельефа местности и категории дороги (прил. 1, табл. 2).

Для обеспечения зрительной ясности и плавности движения положение проектной линии необходимо увязывать с планом трассы. Кривые в плане и продольном профиле, как правило, следует совмещать. При этом кривые в плане должны быть на 100-150 м длиннее кривых в продольном профиле, а смещение вершин кривых должно быть не более 1/4 длины меньшей из них.

Переломы проектной линии в продольном профиле следует сопрягать кривыми (выпуклыми и вогнутыми) при алгебраической разности уклонов 5‰ и более – на дорогах I и II категорий, 10‰ и более – на дорогах III категории и 20‰ и более на дорогах IV и V категорий.