Материал: 2384

10. В каждой точке перелома продольного профиля (независимо от величины уклонов сопрягаемых линий) вписывают вертикальные кривые.

Длина вертикальной кривой К (м) определяется по формуле

где R – радиус вертикальной кривой, м; i1 и i2 – уклоны сопрягаемых линий с учетом знака, ‰.

Свод правил (СП) и СНиП рекомендуют применять длины кривых в продольном профиле:

выпуклых – не менее 300 м; вогнутых – не менее 100 м.

Тангенс вертикальной кривой

2

Биссектриса вертикальной кривой

11. Откладывая от точки перелома (вершины) влево и вправо величину тангенса Т, получаем пикетажное значение начала и конца вертикальной кривой.

Следует учитывать, что минимальная длина вогнутой кривой не может быть меньше 100 м, а выпуклой кривой – 300 м. Если условие не выполняется, то необходимо увеличить радиусы вертикальных кривых.

При этом необходимо контролировать условие сопряжения двух смежных кривых:

где Т1 и Т2 – тангенсы смежных вертикальных кривых; l – расстояние между вершинами смежных кривых.

12. После вписывания в вершины переломов проектной линии вертикальных кривых необходимо вычислить отметки проезжей части в пределах вертикальных кривых.

Если вписана выпуклая вертикальная кривая, отметки проектной линии будут меньше, чем по ломаной на величину у:

121

где х – расстояние от начала (конца) вертикальной кривой до рассматриваемой точки, м; R – радиус вертикальной кривой, м.

На равных расстояниях от начала и конца вертикальной кривой поправки равны. Поэтому от записанных в графе «Проектные отметки. Отметки оси дороги» вычитают поправки и получают окончательные проектные отметки в пределах вертикальной кривой. Начальная и конечная точки кривой соответствуют отметкам, полученным по ломаным линиям.

Для вогнутых кривых поправка вводится со знаком «+»:

Вычисления производят для точек начала, конца вертикальной кривой, точек пикетов в пределах вертикальной кривой.

13. На вертикальных кривых (вогнутых и выпуклых) находят точки с нулевым уклоном. Она расположена от начала кривой на расстоянии с:

где R – радиус вертикальной кривой, м; i – уклоны линий перед началом вертикальной кривой, ‰.

Графоаналитический метод проектирования продольного про-

филя автомобильных дорог Союздорпроекта (автор инж. Н.А. Боровков) все еще используется в настоящее время наряду с методами автоматизированного проектирования.

В качестве исходных данных для ручного проектирования служит черный профиль земли по оси дороги, вычерченный на наклеенной на картон миллиметровой бумаге в масштабах: горизонтальный – 1:5000, вертикальный – 1:500 и грунтово-геологический – 1:50.

На чертеж черного профиля в нужных местах наносят фиксированные контрольные точки, прохождение проектной линии продольного профиля через которые является обязательным, ограничивающие точки и зоны, а также контурные ограничения, прохождение проектной линии ниже которых не допускается. Эта информация также выступает в качестве обязательной и для автоматизированного проектирования. К исходным данным относятся также требования технических норм к геометрическим параметрам проектной линии сообразно категории проектируемой дороги: допустимые продольные уклоны и радиусы вертикальных выпуклых и вогнутых кривых, допустимые длины участков с предельными уклонами и т.д.

122

При проектировании продольного профиля используют специальный набор прозрачных лекал, изготовленных в масштабе продольного профиля, с нанесенными на них штрихами в точках кривых с соответствующими уклонами (рис. 9.1) и прозрачный треугольник с нанесенными на нем также в масштабе профиля линиями различных уклонов (рис. 9.2).

Рис. 9.1. Шаблон для проектирования линии продольного профиля автомобильных дорог

Пользование шаблонами вертикальных кривых и треугольником уклонов предполагает обязательным тщательное выполнение чертеж- но-графических работ. Для этой цели нижний обрез шаблона или треугольника должен быть точно сориентирован по горизонтальной сетке миллиметровки, смежные вертикальные кривые должны обязательно сопрягаться между собой в точках с одинаковыми продольными уклонами, прямолинейные участки продольного профиля с заданными уклонами должны сопрягаться со смежными вертикальными кривыми в точках с теми же уклонами и т.д. Технология графоаналитического проектирования линии продольного профиля автомобильных дорог сводится к следующему:

1.На чертеж черного профиля земли по оси дороги наносят все контрольные фиксированные точки, ограничивающие точки и зоны, а также наносят линии контурных ограничений.

2.От руки, сообразуясь с контрольными точками и зонами, на профиль земли по оси дороги наносят эскизную проектную линию, стремясь при этом обеспечить: минимальные объемы земляных работ; продольную компенсацию объемов земляных работ на смежных участках выемок и насыпей; минимальные объемы работ по искусствен-

123

ным сооружениям; минимальные площади отчуждаемых под земляное полотно земель; сочетание элементов продольного профиля с планом автомобильной дороги и т.д. В сомнительных местах эскизную линию контролируют и в необходимых случаях корректируют по допустимой кривизне и допустимым продольным уклонам с использованием шаблонов вертикальных кривых минимальных радиусов для данной категории дороги и треугольника уклонов.

Рис. 9.2. Шаблон для проектирования прямолинейных участков продольного профиля:

1 – рабочая сторона треугольника; 2 – лучи-уклоны; 3 – вертикальная шкала

3.Осуществляют графоаналитическую аппроксимацию эскизной линии с использованием шаблонов вертикальных кривых соответствующих радиусов и треугольника уклонов с одновременным определением координат (пикетажного положения, высот и уклонов) главных точек проектной линии продольного профиля: точек сопряжения элементов и вершин вертикальных кривых. Для этой цели используют либо специальные таблицы, либо элементы продольного профиля непосредственно рассчитывают по формулам.

4.Оформляют чертеж продольного профиля, заполняя графы таблицы продольного профиля «Уклоны и вертикальные кривые» и «Отметки оси дорог» в местах положения ординат главных точек профиля.

5.Рассчитывают проектные и рабочие отметки продольного профиля с заполнением графы «Отметки оси дорог» с использованием

124

специальных таблиц либо по формулам с определением точек нулевых работ и с записью рабочих отметок над графическим изображением проектной линии продольного профиля – для участков насыпей

ипод проектной линии – для участков выемок.

6.Оформляют чертеж продольного профиля в соответствии с рекомендациями ГОСТ Р 21.1701–97 «Правила выполнения рабочей документации автомобильных дорог» [7].

7.При графоаналитическом проектировании продольного профиля автомобильных дорог наиболее часто приходится решать следующие геометрические задачи:

- определение местоположения точек нулевых работ, т.е. переход насыпи в выемку и наоборот;

- увязка проектных отметок в местах сопряжения участков продольного профиля при встречном проектировании;

- сопряжение двух вертикальных кривых прямым участком профиля, совпадающего с общей с ним касательной;

- проектирование прямого участка продольного профиля из заданной точки, совпадающего с касательной к вертикальной кривой заданного радиуса, и т.д.

На продольном профиле следует показать места размещения временных реперов для контроля вертикальных отметок дороги при строительстве. Реперы размещают за пределами полосы отвода.

Контрольные вопросы

1.Что такое «продольный профиль» дороги?

2.Какие факторы влияют на положение проектной линии продольного профиля?

3.Какие требованиями следует соблюдать при установлении положения проектной линии продольного профиля?

4.Какие точки на продольном профиле называют фиксированными?

5.Какие точки на продольном профиле являются полуфиксированными?

6.Какие ограничения вводятся по элементам продольного профиля?

7.Как определяется высота насыпи по условию снегонезаносимости?

8.От каких показателей зависит высота снегонезаносимой насыпи?

9.Как определяется высота насыпи по условию увлажнения?

10.От каких показателей зависит минимальное возвышение покрытия над уровнем грунтовых и поверхностных вод?

11.Что такое «шаг проектирования»?

125