Проектирование продольного профиля автомобильной дороги. Определение высотных отметок контрольных точек

5 Проектирование продольного профиля автомобильной

    дороги

5.1 Определение высотных отметок контрольных точек

Контрольными точками  являются пересечения с железными  и  автомобильными дорогами, а также водотоками. В данном курсовом проекте в качестве контрольных точек рассмотрим пересечения с водотоками.

При  устройстве трубы отметка контрольной точки определяется по формуле

H_пр = Н_з+ d + δ + ∆,                                                            (10)

где Н_з – отметка поверхности земли в месте размещения трубы, м;

d – отверстие трубы в свету, м;

δ – толщина свода трубы, м;  δ = 0,16м;

∆ - толщина засыпки над трубой, м; ∆ = 0,5 [3].

Результаты определения контрольных точек сведены в таблицу 6.

Таблица 6 – Результаты определения контрольных точек

ПК+	Тип водопр. сооруж.	Отметка земли Нз, м	d, м	Толщина трубы δ, м	Толщина засыпки, м	Расст от ур. воды	С, м	Контр. отметка Нкр
I вариант
36+00	Кр. ж.б. тр.	259,80	1,6	0,16	0,5	-	-	262,06
43+50	Кр. ж.б. тр.	274,85	1,0	0,16	0,5	-	-	276,51
52+75	Кр. ж.б. тр.	257,05	1,6	0,16	0,5	-	-	259,31
64+00	Кр. ж.б. тр.	259,80	1,2	0,16	0,5	-	-	261,66
II вариант
16+25	Кр. ж.б. тр.	283,05	1,0	0,16	0,5	-	-	284,71
25+00	Кр. ж.б. тр.	285,00	1,0	0,16	0,5	-	-	286,21
29+50	Кр. ж.б. тр.	275,60	1,0	0,16	0,5	-	-	277,26
33+00	Кр. ж.б. тр.	274,95	1,0	0,16	0,5	-	-	276,61
43+20	Кр. ж.б. тр.	264,80	1,2	0,16	0,5	-	-	266,66
48+00	Кр. ж.б. тр.	263,80	1,0	0,16	0,5	-	-	265,46

5.2 Определение рекомендуемых рабочих отметок насыпи

Рекомендуемые рабочие отметки насыпей определяем из двух условий:

1.  по обеспечению снегонезаносимости дороги;

2.  по обеспечению нормального водно – теплового режима земляного полотна.

По I условию рекомендуемая рабочая отметка определяется по формуле

h^I_p = h_cн+∆h,                                                   (11)

где h_cн – расчетная толщина снежного покрова, м; h_cн=0,6м;

∆h – превышение бровки земляного полотна над расчетной толщиной снежного покрова, м; ∆h = 0,7 [1, стр. 22, п. 7.4.11].

По II условию формула для определения рекомендуемой отметки зависит от типа местности по увлажнению.

Для I  и II типа местности по увлажнению формула следующая:

h^II_p = h₁- с∙i_об,                                                             (12)                                                           где h₁ – минимальное допустимое превышение верха дорожной одежды над поверхностью грунта, м; h₁=0,9 м [1, табл. 19];

i_об – уклон обочины, ‰; i_об=0,04;

с – ширина обочины, м; с = 2,5 м;

h – толщина дорожной одежды, м, h = 0,8 м [1].

Для III типа местности по увлажнению формула следующая:

h_p = h₂ - с∙i_об – h_гв,                                                               (13)                                                           где h₂ – минимальное допустимое превышение верха дорожной одежды над уровнем грунтовых вод; h₂ = 1,2м [1, табл. 19];

h_гв – глубина залегания грунтовых вод; h_гв = 1,3м;

h – толщина дорожной одежды, м, h = 0,8 м [1].

При существующих исходных данных производим расчет

h^I_p = 0,6 + 0,7 = 1,3 м;

h^II_p = 0,6 + 0,80-2,5∙0,04 = 1,3м;

h_p = 1,2 + 0,80-0,04∙2,5-1,3 = 0,6м.

Для проектирования принимаем наибольший результат, т.е. h_p = 1,3 м.

5.3 Нанесение проектной линии

Нанесение проектной линии выполнено по секущей. В переломы продольного профиля для обеспечения видимости, улучшения плавности и  удобства движения при алгебраической разности ∆i = 5‰ и более вписаны вертикальные кривые.

Расчета вертикальной кривой.

В переломе продольного профиля на ПК 41+50 разность между уклонами элементов составляет  ‰, следовательно, устраивается вертикальная кривая.

Рисунок 3 – Схема к расчету вертикальной кривой на ПК 41 + 50.

1.  По значениям R, i₁, i₂ определяем l₁, l₂, K, T

l₁ = R ∙ i₁ = 10000 ∙ 0,036 = 360 м;

K = l₁ = 360 м;

T = K/2 = 180 м;

h₁ = l₁² / 2 ∙ R = 360² / 2∙10000 = 6,48 м.

2. Вычисляется пикетажное положение НК, КК, ВК:

ПК НК = ПК ВУ – Т  = ПК 41 + 50 – 180 = ПК 39 + 70;

ПК КК = ПК ВУ + Т = ПК 41 + 50 + 180 = ПК 43 + 30;

ПК ВК = ПК НК + l₁ = ПК 39 + 70 + 360 = ПК 43 + 30.

3.  Рассчитываются высотные отметки НК, КК, ВК:

Н_нк = 269,56 + 0,036 ∙ 70 = 272,08 м;

Н_вк = Н_нк + h₁ = 272,08 + 6,48 = 278,56 м;

Н_кк = Н_вк = 278,56 м.

4.  По аналогии с пунктом 3 рассчитываются отметки всех пикетов и промежуточных    точек, попавших в пределы кривой.

Н_пк40 = Н_вк – 5,445 = 278,56 – 5,445 = 273,11 м;

Н_пк41 = Н_вк – 2,645 = 278,56 – 2,645 = 275,91 м;

Н_пк42 = Н_вк – 0,845 = 278,56 – 0,845 = 277,71 м;

Н_пк43 = Н_вк – 0,045 = 278,56 – 0,045 = 278,51 м.

Остальные вертикальные кривые рассчитаны сведены в таблицу 3.2 и приведены на листах 2 и 3.

  5.4 Проектирование кюветов

Кюветы предназначены для обеспечения нормального водоотвода и устраиваются в выемках, на нулевых местах и на участках низких насыпей,  где не удалось выдержать рекомендуемую рабочую отметку и высота насыпи меньше глубины кювета. В данном курсовом проекте глубина кювета принята 0,9 м, так как на данном участке залегают супеси пылеватые, ниже - суглинки.

Проектирование кюветов предусматривает проектирование дна кювета и назначение укрепления дна и откосов кюветов. Тип укрепления в зависимости от продольного уклона принят следующий:

·  Без укрепления, но для сохранения откосов кюветов принимаем засев трав на откосах и дна кювета при уклоне до 10 ‰;

·  Укрепление синтетическими неткаными материалами  с посевом  многолетних  трав по плодородному слою толщиной 10 см и укрепление дна гравием при продольном уклоне до 30‰;

·  мощение откосов и дна камнем или бетонными плитами при уклонах до 50‰;

·  перепады, быстротоки с гасителями скоростни при уклоне больше 50 ‰.

При проектировании продольного профиля дна кюветов возможны два случая:

1.  Уклоны проектной линии на участках дороги, где необходим кювет не менее 5‰. Тогда дно кювета располагается параллельно проектной линии ниже ее на глубину кювета h_к в выемках и на нулевых местах и на глубину h_k-h_н – на участках низких насыпей. Начало и конец кювета определяется в соответствии с рисунком