Проектирование автодороги

Радіус другої кривої в плані рівний 100 м, кут 70°:

К = 3,14 • 100 • 70° / 180°= 122,11м

 

Т = 100∙tg70°/2= 70м

 

Д = 2 • 70 -122,11= 17,9м

 

Б = 100 • ((1/cos70°)-1)=194,1м

 

Результати  розрахунків  елементів   кривих   в  плані   приведені   в таблиці 2.1

 

Таблиця 2.1- Елементи кривих в плані

Α	R, м	Т, м	К,м	Б, м	Д,м
16	600	84	167,4	25	0,6
70	100	70	122,11	194,1	17,9

 

 

 

 

 

                    

 

 

 

 

 

 

 

 

3 СКЛАДАННЯ ПОВЗДОВЖНЬОГО ПРОФІЛЮ

 

3.1 Вибір відміток землі по пікетах

 

Повздовжній профіль  автодороги є її проекцією на вертикальну  площину, що проходить через вісь дороги.

Повздовжній профіль один з основних проектних документів на якому вказують всі основні елементи плану і профілю дороги, типи і розташування штучних споруд, ґрунтовий розріз і т.д.

На повздовжньому профілі зображують лінію поверхні землі і проектну лінію, яка відповідає рівню бровки (для нових доріг) або осі дороги (при реконструкції).

Для більшої наочності  вертикальний масштаб профілю приймають  більшим, ніж горизонтальний. Співвідношення масштабів складає зазвичай 1:10. Для  повздовжнього профілю дороги, що проходить по рівнинній і горбистій місцевості, приймають масштаби: горизонтальний - 1:5000, вертикальний - 1:500. На гірських дорогах, де умови дуже важкі, застосовують крупніші масштаби: горизонтальний - 1:2000, вертикальний - 1:200.

Креслення повздовжнього профілю по суті складається з двох частин: сітки з горизонтальними графами, в яких приведені цифрові дані польових і проектних робіт, і верхній графічній частині, яка змальовує вертикальний розріз дороги уздовж її осі.

 

2.  Побудова існуючого профілю землі

 

Лінію поверхні землі  викреслюють по відмітках, отриманих  в результаті інтерполяції відміток горизонталей, точність інтерполяції до другого знаку.

Лінія   поверхні   землі   характеризує   рельєф  місцевості по проектованій трасі автодороги.

 

        Таблиця 3.1 - Відмітки землі

Пікет	Відмітка
ПКО	200,00
ПК1	194,00
ПК 2	170,00
ПКЗ	160,00
ПК 4	148,00
ПК5	143,00
ПК 6	141,00
ПК 7	143,00
ПК 8	146,00
ПК 9	151,00
ПК 10	155,00
ПК 11	158,00
ПК 12	160,00
ПК 13	159,00
ПК 14	154,00
ПК 15	145,00
ПК 16	143,00
ПК 17	146,00
ПК 18	152,00
ПК 19	154,00
ПК 20	153,00
ПК 21	156,00
ПК 22	149,00
ПК 22+50 +	147,00

 

Проектна лінія характеризує подовжній профіль автодороги по бровці земляного полотна.

Проектну лінію викреслюють  по обчислених проектних відмітках.

 

3.3 Проектування «червоної» лінії

 

При проектуванні проектної лінії, в першу чергу, мають бути задоволені вимоги безпеки, зручності і економічності руху автомобілів по проектованій автомобільній дорозі, при цьому мають бути враховані топографічні, ґрунтові, гідрологічні і інші природні умови місцевості.

 

 

 

Таблиця 3.2 - Проектні відмітки

Пікет	Відмітка
ПКО	168,00
ПК 1	163,00
ПК 2	158,00
ПКЗ	153,00
ПК 4	148,00
ПК5	146,00
ПК 6	146,00
ПК 7	146,00
ПК8	146,00
ПК 9	149,00
ПК 10	153,00
ПК11	156,00
ПК 12	158,00
ПК 13	156,00
ПК 14	154,00
ПК 15	154,00
ПК 16	154,00
ПК 17	154,00
ПК 18	154,00
ПК 19	154,00
ПК 20	153,00
ПК 21	152,00
ПК 22	151,00
ПК 22+50	150,50

 

У складних  рельєфних  умовах вибір кращого варіанту проектної  лінії  дуже  складний у зв'язку з обмеженнями  норм  проектування   автомобільних доріг (подовжні ухили, радіуси  вертикальних  і горизонтальних кривих і т.д.).

 Для досягнення  найбільш високих показників  роботи автомобіля повздовжні ухили мають бути, можливо, пологими. Задоволення цієї вимоги залежить від рельєфу місцевості. У рівнинній місцевості таке рішення здійснено без особливих зусиль.

Рекомендована величина повздовжнього ухилу, що рекомендується, не повинна перевищувати 50%о для доріг III категорії в рівнинній місцевості. 

         

 

 

 

Таблиця 3.3 - Робочі відмітки

Пікет	Відмітки
ПКО	-41
ПК1	-31
ПК 2	-12
ПК 3	-7
ПК 4	0
ПК 5	+3
ПК 6	+5
ПК 7	+3
ПК 8	0
ПК  9	-2
ПК 10	-2
ПК 11	-2
ПК 12	-2
ПК 13	-3
ПК 14	0
ПК 15	+9
ПК 16	+11
ПК 17	+8
ПК 18	+2
ПК 19	0
ПК 20	0
ПК 21	-4
ПК 22	+2
ПК 22+50	+3,5

 

Ділянки великих підйомів і спусків найбільш важкі і  небезпечні для руху, вони викликають значне зниження пропускної спроможності дороги. Основною умовою забезпечення безпеки на  цих ділянках є вибір правильного співвідношення довжини і крутості підйому, а також проведення комплексу додаткових заходів.

Для забезпечення раціональних режимів і безпеки руху граничну довжину ділянок підйомів і спусків  приймають рівні 400м при повздовжньому ухилі 50‰.

  Нанесення проектної лінії є складним комплексним завданням, при вирішенні якої мають бути забезпечені:

- можливо менші повздовжні ухили, хороша плавність і видимість дороги;

- відведення води від земляного полотна;

- ув'язка проектної лінії з контрольними крапками;

- кращі експлуатаційні показники автодороги в зимовий період часу;

- зниження вартості споруди і зручність механізованого виробництва робіт.

 В окремих випадках  рівнинного і слабо горбистого  рельєфу проектовану лінію можна  нанести по тій, що обгорнула  відносно поверхні землі в  невеликому насипі.

Поєднуючи проектну лінію з елементами плану і вписуючи її в рельєф місцевості, можна отримати добре осушуване земляне полотно. В цьому випадку можна добитися меншої снігозанощуваності дороги в зимовий період.

В умовах горбистої місцевості нанесення проектної лінії, точно наступної контуру форм поверхні землі, нераціонально, тому проектну лінію наносять по січних, що викликає необхідність пристрою насипів і виїмок.

Проте у всіх випадках зберігається принцип ландшафтного проектування, усунення високих насипів і глибоких виїмок земляного полотна.

Проектна лінія сучасних доріг характеризується широким  вживанням вертикальних кривих великих  радіусів, що забезпечують велику плавність  руху автомобілів без різких переломів  при сполученні прямолінійних ділянок  траси. Повздовжній профіль проектованої автомобільної дороги III категорії приведений в додатку Б.

 

3.4 Обчислення робочих відміток і точок нульових робіт

 

Різниця між проектною  відміткою і відміткою поверхні землі на одному поперечнику називається  робочою відміткою.

Робоча відмітка показує  висоту насипу або глибину виїмки.

При проходженні проектної  лінії вище за лінію поверхні землі  земляне полотно зводять в  насипі. Робочі відмітки підписують в  цьому випадку над проектною  лінією.

При проходженні проектної  лінії нижче за лінію поверхні землі земляне полотно владнують у виїмці. При цьому робочі відмітки підписують під проектною лінією.

Точки переходу насипу у  виїмку і навпаки називаються  нульовими крапками. Відстань від  нульових крапок до пікетів визначається по формулі:

 

 

                                     Х₁ = а 100/(а + в)             (3.1)

 

                                     Х₂=в∙100/(а + в)             (3.2)

 

Нижче    приведений    розрахунок    точок    нульових    робіт    для

даного подовжнього  профілю.

Перша нульова крапка знаходиться на ПК4, друга на ПК8, третя між ПК11 та ПК12:

Х₁ = 156∙100/(156 + 158)=49,6

Х₂= 158∙100/(156 + 158)=50,3;

Четверта  на ПК14, п'ята на ПК19, шоста на ПК20, сьома між ПК21 таПК22:

Х₁ = 156∙100/(156 + 149)=66,6

Х₂= 149∙100/(156 + 149)=33,3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ВИЗНАЧЕННЯ ОБ'ЄМІВ ЗЕМЛЯНИХ РОБІТ

 

При проектуванні автомобільних  доріг визначають об'єми насипів і виїмок, резервів і кавальєрів, кюветів, котлованів і інших земляних робіт.

 Об'єм земляних  робіт необхідно знати для  порівняння варіантів доріг, для проектування повздовжнього профілю (компенсації об'ємів насипів і виїмок), складання проекту організації робіт.

Для визначення об'єму  земляного полотна, що має форму  геометричної просторової фігури, необхідно  знати довжину земляного полотна і площу поперечного перетину в кінцевих крапках.

Розглядаючи земляне  полотно у формі насипу, площу  його поперечного перетину можна  представити у вигляді трапеції, що опирається своєю великою підставою на поверхню землі (передбачається, що вона позбавлена значного поперечного ухилу); відомі ширина трапеції по верху (по нормах СНіП для III категорії дороги рівна 12м) і її висота (робоча відмітка).

Цих даних не вистачає для визначення площі трапеції. Необхідно  додатково з'ясувати розмір нижньої  підстави ширину насипу по низу. Вона складається з наступних частин: ширина насипу по верху (нормативна величина В); горизонтального заставляння укосів (лівого і правого).

Горизонтальне заставляння  укосу у свою чергу залежить від  висоти насипу (робочої відмітки) і коефіцієнта крутості укосу. Коефіцієнт крутості вказує, в скільки разів горизонтальне заставляння укосу більше його висоти.

 Таким чином, коли  встановлений коефіцієнт крутості  укосу (він зазвичай задається  однаковим як для лівого, так  і для правого укосів) і відома робоча відмітка Н даної крапки, можна обчислити горизонтальне заставляння укосу - воно рівне к*Н, де к - коефіцієнт крутості укосу.