Нанесение проектной линии методом тангенсов

Метод тангенсов широко используют при нанесении проектной линии на равнинном рельефе местности и малой разности смежных уклонов. Отличие аналитического метода нанесения проектной линии от метода тангенсов заключается в расчетах вертикальных кривых, а в остальных моментах они совпадают.

Проектирование продольного профиля автомобильной дороги начинают с переноса руководящей рабочей отметки на профиль (Н_р). С этой целью к отметке земли по оси дороги в начале трассы прибавляют рекомендуемую рабочую отметку (Н_р) и получают первую проектную отметку, которую записывают в строку "Отметки бровки земляного полотна" на нулевом пикете и затем проектную отметку наносят на продольный профиль.

Для нанесения проектной линии выбирают минимальный шаг проектирования. Шагом проектирования называют участок трассы, на котором проектная линия нанесена с постоянным уклоном. Минимальное значение шага проектирования для 4-ой категории принять 150 м,а для дорог 5-ой категории 100 м.

При проектировании по обертывающей для шага проектирования выбирают участок больше минимального с приблизительно одинаковым уклоном земли по оси дороги. В конце шага проектирования вверх откладывают в масштабе руководящую рабочую отметку и между начальной и конечной точками проводят проектную линию. К отметке земли по оси дороги в конце шага проектирования прибавляют руководящую рабочую отметку, получают проектную отметку и записывают карандашом в графу "Отметки бровки земляного полотна". После этого вычисляют уклон проектной линии по формуле

 

i =

где Н_нач - проектная отметка в начале шага проектирования;

Н_кон - проектная отметка в конце шага проектирования;

1 - шаг проектирования (длина участка с постоянным уклоном).

 

Длину шага проектирования и вычисленный уклон, округленный до целых промилле, записывают в строку продольного профиля "Уклоны и расстояния". Наклон линии в этой строке указывает направление уклона проектной линии. Если уклон положительный, то линии проводят из левого нижнего в правый верхний угол, если уклон отрицательный, то линию проводят из левого верхнего в правый нижний угол, а если уклон нулевой, то проводят посередине этой строки горизонтально. Над линией уклона записывают исправленный уклон в целых промилле, под линией - шаг проектирования (длину участка с данным уклоном). Затем вычисляют исправленную проектную отметку в конце участка по формуле

 

Н_к = Н_н + i_исп 1, м,

 

где Н_к - проектная отметка в конце шага проектирования;

Н_н - проектная отметка в начале шага проектирования;

i_исп - уклон проектной линии, округленный до целых промилле;

1 - длина шага проектирования.

 

Вычисленную проектную отметку записывают в конце шага проектирования в строку "Отметки бровки земляного полотна". По вышеприведенной формуле вычисляют отметки пикетов и плюсовых точек, находящихся внутри шага проектирования. Конечная точка предыдущего шага проектирования является начальной точкой для последующего шага проектирования. Выбирают следующий шаг проектирования, проводят аналогичные операции и т. д.

При нанесении проектной линии необходимо учитывать фиксированные контрольные и ограничивающие точки и зоны (минимальные отметки над трубами, на мостах, путепроводах и т.д.); уклон проектной линии на любом участке не должен превышать допустимый для данной категории дороги, протяженность участков с максимальным продольным уклоном не должна превышать максимально допустимого для данной категории дороги (табл. 6 [1]), при прохождении дороги в выемке уклон проектной линии не должен быть менее 2 промилле для стока поверхностных вод.

Разность между отметкой бровки земляного полотна и отметкой земли по оси дороги называют рабочей отметкой. Рабочие отметки насыпи подписывают на продольном профиле выше проектной линии, рабочие отметки выемки подписывают ниже проектной линии. Общий вид продольного профиля показан на рис. 13 и 17 [1].

Пример вычисления проектных отметок, уклонов и рабочих отметок для одного участка приведен ниже

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Сетка продольного профиля заполняется построчно по всей длине трассы. В строке "Развернутый план трассы" прямой линией изображают ось дороги. Выше оси наносят ситуацию слева по ходу трассы, а ниже – ситуацию справа по ходу. В полосе 50 м справа и слева от оси дороги наносят все сельскохозяйственные угодья, естественные и искусственные препятствия, пересечения с автомобильными и железными дорогами, лесные полосы и другие элементы. На оси дороги указывают местоположение запроектированных труб, мостов и углов поворота трассы. Поворот вправо показывают стрелкой вниз, влево – стрелкой вверх.

В строке "Грунты" вписывают наименование грунтов, начиная с верхнего слоя, и их мощность на основе геологических изысканий. С этой целью на протяжении трассы копают шурфы или проводят буровые работы.

В строке "Тип местности по увлажнению" выделяют участки по признаку увлажнения верхних слоев грунта. На местности по направлению трассы выделяют 3 типа участков:

1) тип (сухие места). В общем виде к ним относятся участки, расположенные на возвышенных местах водоразделов;

2) тип (места с избыточным увлажнением в отдельные периоды). В общем виде к ним относят склоны;

3) тип (места с избыточным увлажнением). В общем виде к ним относят места, расположенные в лощинах, оврагах, балках.

Более подробно характеристика местности по характеру увлажнения приведена в таблице 14 [1].

В строке "Тип поперечного профиля" указывают тип поперечного профиля земляного полотна на отдельных участках в зависимости от высоты насыпи или глубины выемки (от рабочей отметки).

В зависимости от высоты насыпи при выполнении курсового проекта выделяют 4 типа поперечного профиля (условно):

тип 1 - насыпь высотой до 0,6 м;

тип 2 - насыпь высотой от 0,6 до 1,5 м;

тип 3 - насыпь высотой от 1,5 до 6,0 м;

тип 4 - насыпь высотой от 6,0 до 12,0 м.

В выемках выделяют следующие типы поперечного профиля:

тип 5 - выемка глубиной до 0,6 м;

тип 6 - выемка глубиной от 0,6 до 1,5 м;

тип 7 - выемка глубиной от 1,5 до 6,0 м.

Эта строка продольного профиля заполняется после нанесения проектной линии, вычисления проектных и рабочих отметок. Она характеризует плавность проектирования дороги в продольном профиле. Смежные участки разных типов поперечного профиля не должны изменяться более чем на одну единицу.

В строке "Отметки бровки земляного полотна" записывают проектные отметки бровки земляного полотна с точностью до сотых.

В строке "Уклоны и вертикальные кривые" показывают элементы продольного профиля: вертикальные прямые и кривые, привязки к пикетам в местах переломов проектной линии; числовые значения радиуса, длины кривой, уклоны касательных в начале и конце кривой. Примеры приведены на рис. 7 [1].

В строке "Отметки земли по оси дороги" приведены фактические отметки земли пооси проектируемой дороги, вычисленные по горизонталям методом интерполяции или экстраполяции с точностью до сотых.

В строке "Расстояния" необходимо записать расстояния между плюсовыми характерными точками. Если между пикетами отсутствует плюсовая точка, то расстояние "100" не пишут. В качестве плюсовых точек могут быть: места переломов местности, точки пересечения трассы с горизонталями, местоположение мостов и труб, головки рельс, пересечения с дорогами и т.д.

В строке "Пикеты" пишут нумерацию пикетов на всем протяжении трассы.

В строке "Прямые и кривые в плане" показывают прямые и кривые по оси автомобильной дороги на основании плана трассы по выбранному варианту, числовые значения длин прямых, их ориентации, величину углов поворота, тангенсы, кривые, домеры, биссектрисы и радиусы кривых. Поворот автомобильной дороги вправо по возрастанию километража изображают кривой, направленной вверх по отношению к прямому участку дороги, а поворот влево - кривой, направленной вниз. Пример заполнения этой графы приведен на рис. 8 [1]. Радиус кривой принимают для показа 5 мм, а длину штрихов показа начала и конца кривых - 10 мм.

В строке "Километры" на каждом десятом пикете изображают указатель километров в виде кружка диаметром 5 мм на ножке длиной 10 мм. Правая часть кружка заливается тушью. Рядом со значком записывают номер километра арабскими цифрами. Нумерацию километров начинают с начала трассы.

На продольный профиль, помимо сетки, наносят:

линию фактической поверхности земли по оси дороги, линии ординат от точек ее переломов и линию проектируемой бровки земляного полотна (на продольных профилях городских, а также всех реконструируемых автомобильных дорог вместо линии проектируемой бровки земляного полотна наносят линию проектируемой поверхности дорожного покрытия по оси проезжей части);

разведочные геологические выработки (шурфы и скважины), указывают влажность и консистенцию слоев грунта, отметки уровня грунтовых вод и дату измерения;

наименование слоев грунта и номера их групп в соответствии с классификацией грунтов по трудоемкости разработки.

Выше проектной линии показывают репера, надземные инженерные сети, наименование проектируемых искусственных сооружений, транспортные развязки, съезды, переезды через железнодорожные пути, нагорные и водоотводные канавы, места сброса воды, водораздельные дамбы, рабочие отметки насыпей.

Ниже проектной линии наносят линии ординат точек переломов проектной линии, рабочие отметки выемок, обозначения искусственных сооружений, подземные инженерные сети.

На 20 мм ниже линии поверхности земли по оси дороги наносят линию показа грунтов и от нее откладывают мощность грунтов в масштабе 1:50. Мощность грунтов для заполнения этой графы выдает преподаватель.