при каком рельефе местности проектная линия наносится по обертывающей
Правила проектирования проектной линии продольного профиля.
Проектную линию продольного профиля проектируют в виде плавной линии, состоящей из прямолинейных участков и вертикальных кривых.
Проектирование продольного профиля заключается в нанесении проектной линии и вычислении проектных и рабочих отметок.
Проектировать нужно с учетом обеспечения:
а) устойчивости земляного полотна и дорожной одежды в течение круглого года;
б) наименьшей строительной стоимости дороги;
в) удобства и безопасности движения автомобилей с наименьшей стоимостью перевозок.
Отметки проектной линии для вновь проектируемых дорог отнесены к бровке земляного полотна проектируемой дороги. При проектировании реконструкции дорог и городских дорог проектная линия относится к оси дороги.
На продольный профиль можно наносить проектную линию по обертывающей и по секущей. Проектирование по обертывающей чаще всего применяется в равнинной и слабопересеченной местности и заключается в том, что проектную линию наносят, следуя основным изгибам поверхности земли, с соблюдением рекомендуемых рабочих отметок и уклонов не выше максимально допустимой для дороги данной категории. По возможности следует избегать в продольном профиле частые переломы проектных линий, т.е. проектировать пилообразный профиль. Расстояние между переломами проектной линии продольного профиля называют шагом проектирования.
В условиях холмистого, сильно пересеченного рельефа проектную линию наносят по секущей с примерным балансом земли для смежных участков насыпей и выемок. Для обеспечения водоотвода проектную линию в выемке наносят с уклоном не менее 5‰, проектирование горизонтальных участков в выемках не допускается. При этом следует избегать мелких выемок большой протяженности. Такие выемки обычно сырые и снегозаносимые. Нужно избегать резких переломов профиля от одних уклонов к другим, а также применение кривых малого радиуса между длинными прямыми и коротких прямых вставок между смежными кривыми большого протяжения, применения кривых малых радиусов в конце затяжных спусков.
4.3. Методы проложения проектной линии относительно поверхности земли
В зависимости от рельефа местности возможны 2 метода проложения проектной линии: по обертывающей и по секущей.
Проектирование по обертывающей заключается в том, что проектную линию наносят примерно параллельно уклонам поверхности земли с некоторым возвышением над ней. Проектирование по методу обертывающей дает минимум земляных работ, удобно для работы дорожно-строительной техники, наименьшим образом нарушается достигнутое в результате взаимодействия природных факторов равновесие участков рельефа. Проектирование методу обертывающей возможно, когда уклоны местности не превышают максимально допустимые для дороги данной технической категории, то есть проектирование возможно в условиях равнинного и слабохолмистого рельефа. Проектная линии не должна следовать за частыми переломами поверхности земли. Разрешается отход от обертывающей при пересечении влажных и заболоченных впадин и коротких понижений рельефа, при подходе к водопропускным сооружениям и путепроводам (рис. 4.8, а). Радиусы вертикальных кривых следует принимать равными радиусу кривизны земной поверхности на данном участке. Возможны радиусы до 100–200 тыс. м при длине кривых до 2 км.
Рис. 4.8. Методы проложения проектной линии относительно поверхности земли: а – по обертывающей; б – по секущей
Проектирование по секущей ведется в условиях холмистого и сильно пересеченного рельефа, где имеются участки поверхности с уклонами большими, чем допустимые для дороги данной категории. Отдельно расположенные холмы прорезаются – дорога проходит в выемке. При проектировании проектной линии по секущей необходимо стремиться к балансу земляных работ, то есть Wв = Wнас (рис. 4.8, б). На продольном профиле при равенстве объемов выемок и насыпей, площадь, занимаемая выемками, должна быть на 25–30 % меньше, поскольку при одинаковых рабочих отметках из выемки можно взять грунта больше, чем необходимо уложить в насыпь такой же высоты. Радиусы вертикальных кривых при проектировании по секущей принимают минимально допустимые.
Если грунты выемки пригодны для возведения насыпей, в проекте производства работ предусматривается продольное перемещение грунтов из выемок в насыпи.
Проектная линия проходит через ряд фиксированных точек, которые называют контрольными: места пересечения с автомобильными и железными дорогами, водотоками и др. Пересечения с автомобильными и железными и дорогами возможно в одном и разном уровнях (табл. 1.3). В обоих случаях отметки, пересекающихся дорог должны быть взаимно увязаны. При пересечении дорог в разных уровнях должны быть выдержаны подмостовые габариты.
4.4. Методы нанесения проектной линии
Проектную линию можно наносить на чертеж двумя способами: способом тангенсов и графоаналитическим методом.
Способом тангенсов проектную линию наносят в виде ломанной, в переломы которой вписывают вертикальные кривые.
Элементы вертикальной кривой определят по формулам
,
,
.
Графоаналитическим методом проектная линия наносится с помощью прозрачных шаблонов непосредственно по вертикальным кривым, сопрягающимся между собой или через прямые участки. Шаблоны представляют собой кривые разных радиусов, построенные в масштабе профиля: вертикальный и горизонтальный масштабы имеют соотношение 1/10. На внешнюю кромку шаблона нанесены уклоны касательных в ‰. Шаблоны устанавливаются на профиле строго горизонтально. С помощью шаблона находится «оптимальное положение» проектной линии, а затем проектные отметки вычисляются по таблицам или по формулам (рис. 4.9).
Рис. 4.9. Схема определения элементов вертикальных кривых на автомобильных дорогах
При известном уклоне начала кривой (iа) расстояние до нулевой точки кривой lа = iаR.
Превышение т. О над т. А
.
Расстояние между двумя точками А и В, уклоны в которых соответственно ia и iв равно
Превышение между точками А и В:
.
При проектировании проектной линии с помощью лекал в графу сетки «уклоны» заносится информация об уклонах и вертикальных кривых.
Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.
WorldodTech
Скорость Wi-Fi сегодня
Инженерный проект строительства автомобильной дороги \»А-Б\»
1.3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ.
1.3.1. Правила нанесения проектной линии.
Проектную линию продольного профиля проектируют в виде плавной линии, состоящей из прямолинейных участков и вертикальных кривых.
Этот процесс включает нанесение проектной линии и вычисление проектных и рабочих отметок по методу Антонова [5]
Проектировать нужно с учетом обеспечения:
а) устойчивости земляного полотна и дорожной одежды в течение круглого года;
б) наименьшей строительной стоимости дороги;
в) удобства и безопасности движения автомобилей с наименьшей стоимостью перевозок.
Отметки проектной линии для вновь проектируемых дорог отнесены к бровке земляного полотна проектируемой дороги.
Проектную линию наносят по обертывающей и по секущей линии. Проектирование по обертывающей чаще всего применяется в равнинной и слабо пересеченной местности и заключается в том, что проектную линию наносят, следуя основным изгибам поверхности земли, с соблюдением рекомендуемых рабочих отметок, радиусов вертикальных кривых и уклонов не выше максимально – допустимых для дороги данной категории.
В условиях холмистого, сильнопересеченного рельефа проектная линия наносится по секущей с примерным балансом земли для смежных участков насыпей и выемок. Для обеспечения водоотвода проектную линию в выемке наносят с уклоном не менее 5%о, проектирование горизонтальных участков в выемках не допускается. При этом следует избегать мелких выемок большой протяженности. Такие выемки обычно сырые и снегозаносимые. Нужно избегать резких переходов профиля от одних уклонов к другим, а также применения кривых медого радиусе между длинными прямыми и коротких прямых вставок между смежными кривыми большого протяжения, применения кривых малых радиусов в конце затяжных опусков.
1.3.2. Техника нанесения проектной линии по методу Антонова.
В настоящее время наибольшее распространение получил метод проектирование проектной линии продольного профиля вертикальными кривыми, сопрягающимися непосредственно друг с другом, или при помощи прямых вставок. Этот метод разработан Н.А. Антоновым (метод Антонова) [5].
При проектировании проектной линии вертикальными кривыми (метод Антонова) на точно вычерченный профиль местности накладывают прозрачные шаблоны вертикальных кривых разных радиусов, выполненных в масштабе продольного профиля (М гор – 1:5000, Мвер – 1:500), либо определяют главные точки закругления расчетом.
По примеру шаблона (рис.1) нанесены штрихи с указанием уклонов в тысячных к местам касания прямых. На шаблонах имеются также горизонтальные и вертикальные линии для правильного их ориентирования при работе на миллиметровой бумаге. Участки проектной линии в виде прямых удобно намечать с помощью треугольника уклонов (рис. 2), лучи которого имеют различные уклоны в % от 10 до 100.
Пользование шаблонами значительно облегчает проектирование проектной линии, так как дает наглядную картину от вписывания того или другого радиуса вертикальной кривой в каждом конкретном случае. Вертикальные прямые имеют восходящие и нисходящие ветви (рис. 3). По восходящей ветви все касательные имеют положительный уклон, а по нисходящей ветви – отрицательный. В точке вертикальной кривой, где восходящая ветвь переходит в нисходящую (на выпуклых кривых) или наоборот (на вогнутых), касательная горизонтальна, и уклон ее равен нулю.
Методы прокладывания проектной линии
Различают два метода прокладывания проектной линии — обертывающая и секущая проектировка.
Обертывающая проектная линия наносится по возможности параллельно поверхности земли, на некоторой высоте над ней.
В условиях равнинного и слабохолмистого рельефа такое проектирование в сочетании с вписыванием в элементы рельефа при трассировании дороги позволяет получить достаточно хорошо осушаемое земляное полотно.
В условиях холмистого, сильно пересеченного рельефа при обертывающем проектировании продольный профиль дороги получается с частыми переломами (пилообразный профиль), что затрудняет движение автомобиля на высоких скоростях, снижает его среднюю скорость движения и приводит к перерасходу топлива.
В связи с этим при проектировании дорог высших технических категорий в условиях холмистого, пересеченного рельефа отказываются от проектирования по обертывающей. Проектную линию в этом случае чаще проводят по принципу секущей, увеличивая длину участков с однообразным уклоном между смежными переломами проектной линии (шаг проектирования). Повышение стоимости строительства, вызываемое возрастанием объема земляных работ, при этом обычно быстро окупается за счет снижения расходов на перевозки при повышенных скоростях движения автомобилей.
Положение проектной линии, проведенной по принципу секущей, должно по возможности обеспечивать баланс объемов земляных работ в смежных насыпях и выемках для того, чтобы использовать продольное перемещение грунта из выемок в насыпи. В ряде случаев, сочетая вписывание трассы в рельеф местности с проектированием продольного профиля плавными кривыми, удается избежать больших насыпей и выемок, присущих методу секущего проектирования продольного профиля.
При проектировании сельскохозяйственных дорог проектную линию целесообразно наносить по обертывающей как в равнинной, так и в пересеченной местности. Стоимость земляных работ при этом значительно уменьшается, а некоторое снижение средней скорости автомобилей не имеет существенного значения ввиду небольшой интенсивности движения.
До нанесения проектной линии на продольном профиле должно быть определено местоположение всех искусственных сооружений. Отметки проезжей части этих сооружений являются своеобразными контрольными точками для нанесения проектной линии. К контрольным точкам относятся также минимальные отметки бровок земляного полотна на затопляемых поймах, при пересечении болот и т. п., а также отметки существующих сооружений, переустройство которых нежелательно, как, например, отметки головки рельсов и оси проезжей части пересекаемых в одном уровне железных и автомобильных дорог; отметки поверхности улиц, примыкающих к дороге или пересекаемых ею, и т. д.
Дорогу целесообразнее всего прокладывать в насыпи, если это возможно по условиям рельефа. Земляное полотно в насыпи характеризуется лучшим поверхностным водоотводом, скорее просыхает и менее заносится снегом, чем в выемке. При обеспеченном поверхностном водоотводе, отсутствии грунтовых вод и удовлетворительном качестве грунтов земляное полотно на участках, не подверженных снеговым заносам, устраивается в невысокой насыпи, высота которой определяется из условия расположения основания дорожной одежды выше поверхности земли.
При неблагоприятных климатических, грунтовых и гидрогеологических условиях и при необеспеченном поверхностном стоке рабочие отметки насыпи назначаются с таким расчетом, чтобы предохранить верхнюю часть земляного полотна от переувлажнения. Поэтому до нанесения проектной линии необходимо установить целесообразные минимальные значения высоты насыпей, которые могут быть различными для различных участков одной дороги.
На участках с затяжными уклонами значительной величины рекомендуется через каждые 1000 м проектировать разделительные площадки длиной не менее 50 м с уклоном не свыше 20°/оо. Их назначение — облегчить работу двигателя и обеспечить большую безопасность движения. В целях безопасности движения следует избегать сочетания крутых уклонов и кривых малых радиусов в плане.
33. Принципы нанесения проектной линии на продольном профиле. 34
Приступая к проектированию продольного профиля, необходимо наметить основной принцип проложения проектной линии. В условиях равнинного рельефа проектную линию наиболее целесообразно назначать «по обертывающей» с возвышением бровки земляного полотна для отдельных участков на величину, рекомендуемую СНиП 2.05.02-85 * в зависимости от климатических, грунтовых и гидрологических условий (см. табл.9, прил.1).
В условиях пересеченной местности или при наличии участков с большими уклонами (более допустимых по нормам для проектируемой дороги) проектирование следует вести по принципу «секущей». Следует стремиться к такому проложению проектной линии, чтобы имели место выемки и насыпи с компенсирующимися, возможно малыми объемами работ.
Проектирование ведется в два этапа: вначале намечается на карте план дороги, а затем проектируется продольный профиль.
Наибольший эффект плавности достигается, когда середины круговых кривых в плане и вертикальных кривых в профиле совпадают, а длина горизонтальной кривой в плане несколько превышает длину вертикальной кривой в продольном профиле. Допустимы смещения вершин углов кривых в плане и профиле не более чем на ¼ длины наименьшей из кривых. Желательно, чтобы количество переломов в плане и профиле было по возможности одинаковым.
возвышаются над прилегающими участками «горбатые» мосты и путепроводы, расположенные на выпуклых вертикальных кривых малого радиуса;
горизонтальные мосты малой длины, расположенные между двумя вогнутыми вертикальными кривыми, так как они создают впечатление как бы плоской доски, вставленной в плавную криволинейную трассу.
Во всех случаях, когда по условиям местности представляется технически возможным и экономически целесообразным, в проектах следует принимать: продольные уклоны – не более 30 ‰;
радиусы вертикальных выпуклых кривых – не менее 70000 м;
радиусы вертикальных вогнутых кривых – не менее 8000 м;
длины вертикальных выпуклых кривых – не менее 300 м;
длины вертикальных вогнутых кривых не менее 100 м.
Проектная (красная) линия наносится одним из двух методов:
1. Первый метод проектирования заключается в нанесении проектной линии при помощи прозрачных шаблонов непосредственно по вертикальным кривым, сопрягающимся между собой или через прямые участки. Чтобы наилучшим образом запроектировать проектную линию, необходимо пользоваться набором шаблонов кривых разных радиусов. Накладывая шаблоны на «черную» линию (профиль поверхности земли), находят наиболее целесообразный радиус и по таблицам вычисляют проектные отметки. Шаблоны должны устанавливаться строго горизонтально (по соответствующей риске), уклоны в местах сопряжения смежных кривых должны совпадать, а в местах примыкания к прямолинейным участкам должны быть равными уклонам этих прямолинейных участков.
При нанесении проектной линии при помощи шаблонов отмечаются положения начала, вершины, конца кривой и указываются продольные уклоны в этих точках.
2. По второму методу проектная линия наносится в виде ломаных линий с последующим вписыванием (разбивкой) в переломы продольного профиля вертикальных выпуклых и вогнутых кривых.
Элементы вертикальной кривой и проектные отметки определяют по следующим формулам:
где l– длина участка кривой, отсчитываемая от вершины кривой (точки, где уклон равен 0), м;
R – радиус вертикальной кривой, м;
h – превышение точек кривой, м;
i – уклон, доли единицы.
Абсолютные отметки вычисляют по формуле
где Нв – абсолютная отметка вершины кривой.
После нанесения проектной линии определяются нулевые точки, т.е. места перехода выемки в насыпь и обратно. Расстояние от этих точек до ближайших рабочих отметок записываются над сеткой с точностью до 1,0 м. Для участков с постоянным продольным уклоном дороги и местности положение нулевых точек определяется по формуле
X = 
где L – расстояние между пикетами (плюсовыми точками), м;
hл hп – рабочие отметки смежных участков насыпи и выемки, м.
Для участков, расположенных на вертикальных кривых, положение нулевых точек определится по формуле
X = 
где а – отрезок по вертикали, проходящей через вершину кривой, между кривой и поверхностью земли, м;
b=
– отрезок по оси x между вершиной кривой и поверхностью земли, м;
i – уклон поверхности земли на данном участке, доли единицы.
Продольный профиль вычерчивается на листах миллиметровой бумаги высотой 29 см в рамке высотой 28 см по 5 км (в масштабе 1:5000) на каждом листе. В производственных условиях все линии построения (непроектные) продольного профиля вычерчиваются черной тушью тонкой линией, а проектная линия и вся другая проектная документация – красной тушью (или утолщенными линиями). При выполнении курсового проекта рекомендуется весь чертеж продольного профиля выполнять черной тушью с выделением толщиной линий, обозначающих проектные решения.
Отметки земли по оси дороги, проектные и рабочие отметки наносятся на профиль с точностью до 1 см. Все расстояния указываются с точностью до 1 м. Рабочие отметки надписывают на расстоянии 0,5 см над проектной линией для насыпей и под проектной линией – для выемок.
Все надпрофильные надписи: искусственные сооружения, реперы, съезды, канавы, водосборы должны изображаться в условных знаках, приведенных в прил. 2. В местах устройства водопропускных сооружений указывают РУВВ (расчетный уровень высокой воды) и УМВ (уровень меженных вод).
В пояснительной записке к проекту должна быть приведена краткая характеристика продольного профиля. В частности, описание должно содержать:
принятый метод нанесения проектной линии;
положение проектной линии относительно контрольных точек;
подробное обоснование проектируемых высоких насыпей и глубоких выемок;
обеспеченность водоотвода в продольном и поперечном направлениях;
характеристику проектной линии по эксплуатационным показателям.
35. Роль дорожного водоотвода.
Наибольший продольный уклон водоотводных устройств следует определять в зависимости от вида грунта, типа укрепления откосов и дна канавы с учетом допускаемой по размыву скорости течения. При невозможности обеспечения допустимых уклонов следует предусматривать быстротоки, перепады и водобойные колодцы.
Испарительные бассейны разрешается предусматривать в IV и V дорожно-климатических зонах. В качестве испарительных бассейнов допускается использовать местные понижения, выработанные карьеры и резервы глубиной не более 0,4 м. На участках, где под испарительный бассейн используется резерв, следует предусматривать насыпь с бермой.
Грунтовые и поверхностные воды, которые могут влиять на прочность и устойчивость земляного полотна или на условия производства работ, следует перехватывать или понижать дренажными устройствами.
Бровка земляного полотна на подходах к малым мостам и трубам должна возвышаться над расчетным горизонтом воды, с учетом подпора, не менее чем на 0,5 м при безнапорном режиме работы сооружения и не менее чем на 1 м при напорном и полунапорном режимах. При проектировании продольного профиля на всех пониженных участках должны быть назначены мероприятия по водоотводу.
Обеспечение нормального стока поверхностных вод на участках, проходящих в выемке и насыпи высотой менее 2–3 м, достигается устройством боковых канав – кюветов. Сечение кювета трапецеидальное с шириной дна 0,4-0,5 м, глубина кювета 0,5-1,0 м (но не менее 0,3 м) треугольные кюветы глубиной не менее 0,3 м устраиваются на сухих местах при несвязных грунтах.
Продольный уклон дна кювета назначают равным продольному уклону бровки земляного полотна, но не менее 0,005, в исключительных случаях – 0,003. поэтому на участках, где проектная линия имеет уклон менее 0,005-0,003, проектируют закругленные кюветы с уклонами не менее 0,003-0,005.
Проектную линию в выемках не разрешается располагать с уклонами менее 0,005 и на вогнутых вертикальных кривых. В исключительных случаях, если в выемке допускаются уклоны менее 0,005, проектируют углубленные кюветы с уклоном 0,005, принимая глубину кювета на водоразделе ( при сбросе воды в обе стороны ) не менее 0,30 м. Не разрешается пропускать воду из кюветов или резервов насыпи по кюветам выемок. При невозможности отвода воды из кюветов насыпи в пониженные места воду из кюветов пропускают через насыпь, для чего устраивают перепускные трубы диаметром не менее 0,75-1,0 м не реже чем через 0,5 км.
В зависимости от продольного уклона кювета подбирают тип укрепления его дна и стенок. Так, при I менее 20-30 %0 используют засев трав и дерновку, при i до 50 %0 –одиночное мощение, каменную кладку или бетонные плиты, при i более 50 %0 проектируют перепады и быстротоки.
При трассировании дороги по косогору (особенно в выемке) с нагорной стороны предусматривается устройство одного или нескольких рядов нагорных канав для перехвата поверхностных вод, поступающих с прилегающей местности. Проектные решения по кюветам показываются отдельно для левого и правого кювета в соответствующих графах сетки продольного профиля, а по нагорным канавам – над проектной линией.
Система поперечного водоотвода должна предусматривать сброс воды в стороны от земляного полотна из продольных канав (кюветов) на затяжных спусках, отвод воды из бессточных впадин, отвод воды в условиях равнинного рельефа в пониженные места.
При пересечении дорогой двух или более логов, расположенных близко друг от друга (не более 500 м), наиболее экономичным, как правило, будет устройство водоотводных канав для сброса воды в наиболее глубокий лог с перепуском ее через дорогу только в этом логе.