Проектирование продольного профиля дороги

2.3. Продольный профиль

Продольным профилем дороги называют развёрнутую в плоскости чертежа проекции оси дороги на вертикальную плоскость. Продольный профиль характеризует крутизну отдельных участков дороги, измеряемую величиной продольного уклона, и расположение её проезжей части относительно поверхности земли. Величина продольного уклона является одной из важнейших характеристик транспортных качеств автомобильной дороги.

Естественные уклоны местности часто превышают допустимые для эффективного использования автомобилей. В таких случаях уклон дороги делают более пологим, чем уклон местности или, наоборот, подсыпая грунт, например, в места перехода через пониженные участки рельефа.

Места, где поверхность дороги в результате срезки грунта расположена ниже поверхности земли, называют выемками, а участки, где дорога проходит выше поверхности земли, по искусственно насыпанному грунту, насыпями.

Разница между отметкой поверхности земли и отметкой бровки дороги, определяющая высоту насыпи или глубину выемки, называется рабочей отметкой.

На данный вариант трассы вычерчен продольный профиль на миллиметровой бумаге в рамке, длина трассы не более 5км на каждом листе.         Горизонтальный  масштаб 1:5000, вертикальный 1:500, для грунтов 1:50.

Исходными данными для проектирования продольного профиля дороги являются:

- нормы и ограничения, предусмотренные СНиП [ 2.05.02 - 85];

- вычерченный профиль земли по оси дороги;

- рекомендуемые рабочие отметки, по условию снегозаносимости h=0,9м;

- рекомендуемый продольный уклон i30⁰/₀₀;

- максимальный продольный уклон i = 50⁰/₀₀.

2.3.1. Определение руководящей и рекомендуемой рабочей отметки

Ι тип - сухие места - поверхностный сток обеспечен, грунтовые воды залегают глубоко (более 2 м).

                                                  h_р.р.о.= h_д.о.- а * i_об                                             (49)

h_р.р.о.=0,46-2,5*0,040=0,36м где, h_д.о.- толщина дорожной одежды;

i_об.- уклон обочины;

а- ширина обочины.      

ΙΙ тип - сырые места – поверхностный сток не обеспечен из-за малых уклонов, грунтовые воды залегают глубоко.

                                                 h_р.р.о.=h_з.-_.а * i_об                                                (50)

h_р.р.о.=1,1-2,5*0,040=1,0м                               

где, h_з.- возвышение поверхности покрытия над поверхностью земли,

h_з=1,1м/0,9м

По условиям снегозаносимости.

                                                     h_р.р=h_сн.+h_бр.,                                                (51)

где, h_сн.- принимаемая по климатологическому справочнику толщина снежного покрова ,равная 0,7;

h_бр.- минимальное возвышение бровки насыпи над уровнем снегового покрова, рекомендуется в зависимости от категории, h_бр.=0,4 м.

h_р.р.=0,4+0,6=1,0 м

2.3.2.Контрольные точки

К контрольным точкам относятся: начальная и конечная точки трассы; минимальные отметки бровок земляного полотна у труб; отметки оголовка рельса или оси проезжей части на пересечениях в одном уровне с существующими железными и автомобильными дорогами.

Минимальные отметки у искусственных сооружений определяются при их проектировании.

Контрольные точки  НТ ПК0+00 отметка 150,00 м; КТ ПК58+21 отметка 177,50м;

Отметки бровки земляного полотна у труб: ПК10+69 отметка 89,88. ПК19+00 отметка 86,46. ПК28+92 отметка 87,75. ПК56+40 отметка 112,76. ПК74+00 отметка 118,36. ПК86+10 отметка 123,65.

Съезды на проселочную дорогу ПК16+40 отметка 87,76. ПК32+78 отметка 96,28. ПК 42+53  отметка 101,58. ПК 55+19 отметка 112,57. ПК62+57  отметка 116,04. ПК75+10 отметка 113,33. ПК85+90 отметка 123,65.  

2.3.3. Проектная линия

Принятый вариант трассы характеризуются  равнинным рельефом.                             Проектная линия нанесена по обертывающей. Отметки заданных контрольных точек выдержаны. Радиусы вертикальных кривых выпуклых и вогнутых  соответствует требованиям СНиП [2.05.02 - 85 ].

Наибольшая высота насыпи: 2,95 на ПК10+69

Водоотвод в продольном профиле полностью обеспечен и осуществляется: кюветами, водоотводными канавами и лотками.

Трубы на: ПК10+69, ПК19+00, ПК28+92, ПК56+40, ПК74+00. ПК86+10.

2.3.4. Вертикальные кривые

Определение положения вертикальных кривых на продольном профиле является одним из наиболее ответственных и сложных этапов проектирования дороги. Для участков дорог, проходящих по равнинному или слабо холмистому рельефу местности, проектная линия обычно параллельна поверхности земли. Такую проектную линию называют обертывающей..

Существуют два метода нанесения вертикальных кривых на продольном профиле по шаблонам (графоаналитический метод) и метод тангенсов.

В настоящее время в проектных организациях применяют автоматизированное проектирование продольного профиля на ЭВМ.

При отсутствии ЭВМ в проектировании вертикальных кривых применяют графоаналитический метод. Метод тангенсов применяется очень редко, только там, где нет шаблонов и таблиц к ним.

Нанесение вертикальных кривых по шаблонам

В проектных организациях имеются прозрачные шаблоны вертикальных кривых различных радиусов, вырезанных в масштабах продольного профиля, и шаблоны для прямых участков — треугольник уклонов (рис.5 ).

На шаблонах кривых имеются: вертикальная и горизонтальная оси шаблона; штрихи и цифры по криволинейной стороне, показывающие уклоны касательных в данных точках в промиллях; значение радиуса кривой шаблона. В вершине вертикальной кривой ВК уклон равен нулю. Различают восходящую и нисходящую ветви шаблона (рис.6 ).

Каждая точка шаблона имеет свой уклон касательной к ней линии и координаты Iи hотносительно ВК, которую принимают за начало координат.

Рис. 5 Шаблоны для нанесения проектной линии.

Рис. 6  Координаты точек I и h на шаблонах :

а) на выпуклой кривой , б) на вогнутой кривой.

Треугольник уклонов — прозрачный прямоугольный треугольник