ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ

 

Продольным профилем автомобильной дороги называют развернутую в плоскости чертежа проекцию оси дороги на вертикальную плоскость, изображенную в уменьшенном масштабе. Продольный профиль показывает линию фактической поверхности земли и линию проектируемой поверхности дорожного покрытия по оси дороги, линию ординат от точек переломов фактической поверхности земли и точек сопряжения элементов проектной линии продольного профиля.

Нанесение черного профиля производится по отметкам отдельных пикетов. Отметки пикетов определяются методом интерполяции и методом экстраполяции.

Метод интерполяции применяется в том случае, если пикет расположен между двумя соседними горизонталями. Метод экстраполяции используется, когда пикет находится внутри замкнутой горизонтали.

Проектную линию на продольный профиль наносят по обертывающей или по секущей. В данном курсовом проекте применяется смешанный способ нанесения проектной линии из-за сложного рельефа и невозможности использовать какой-то один способ нанесения. Нанесение проектной линии начинают с назначения контрольных, или опорных высотных точек, и установления необходимых возвышений земляного полотна в зависимости от грунтово-гидрологических условий местности и условий снегонезаносимости дороги в зимнее время. Эти возвышения принято называть руководящими рабочими отметками. Поскольку в данном проекте предусмотрено устройство двух безнапорных водопропускных трубы, то для них необходимо определить контрольную отметку по формуле:

H = d + δ + h, (5.1)

где d – высота или диаметр трубы в свету; δ – толщина стенки трубы, принимается 0.2 м.; h – толщина засыпки над трубой (принимается равной толщине дорожной одежды).

Так как диаметр труб одинаковый, то величина контрольной отметки у всех трех труб будет одинаковой и равной:

H = 1 + 0.2 + 0.75 = 1,95 м.

Необходимую высоту насыпей на участках дорог, проходящих по открытой местности, по условию снегонезаносимости зимой во время метелей можно определить по формуле:

H = h_н + h_сп, где H – высота незаносимой насыпи; h_н – расчетная высота снежного покрова (принята равной 0.67 м.);

h_сп – возвышение бровки насыпи над рачетным уровнем снегового покрова, необходимое для ее незаносимости (принята равной 0.6 м.).

H = 0.67 + 0.6 = 1.27м.

Минимальная отметка проезжей части мостов при свободном протекании воды

Hmin=РГВ+hб+hр+hдо=146+1+0,5+0,75=148,25

При нанесении проектной линии в дальнейшем будем придерживаться контрольной отметки над трубой, равной 1,95 м., а в качестве руководящей примем отметку, полученную из условия снегонезаносимости, равную 1.27 м.

На продольном профиле данного курсового проекта проектную линию будем наносить методом тангенсов, при котором проектную линию проектируют сопрягающимися прямыми участками с последующим вписыванием в их переломы вертикальных кривых. При определении элементов вертикальной кривой (Т, К, Б) будем использовать формулы:

T = R(i₁ – i₂) / 2;

К = 2Т;

Б = Т² / 2R,

где i₁ и i₂ – уклоны сопрягаемых участков (в тысячных).

Первая вертикальная кривая находится на пикете ПК 33+00 – вогнутая с радиусом R = 3000 м.; i₁ = 0.003; i₂ = 0.035. Найдем элементы кривой:

T = 3900(0.035 – 0.003) / 2 = 48 м.

К = 96 м.

Б = 21.45² / 2 3900 = 0.384 м.

Вторая вертикальная кривая находится на пикете ПК 10+00 – выпуклая с радиусом R = 10000 м.; i₁ = 0.035; i₂ = 0.032. Найдем элементы кривой:

T = 10000(0.035 – 0.032) / 2 = 15 м.

К = 30 м.

Б = 15²/ 2 10000= 0.011м.

При переходе проектной линии из выемки в насыпь (или наоборот) необходимо знать пикетажное значение точки перехода (нулевой точки). В случае постоянного продольного уклона проектной линии (на прямом участке) расстояние до нулевой точки от ближайшего пикета находится по формуле:

где Н_ЛЕВ и Н_ПР рабочие отметки земляного полотна предыдущего и последующего пикетов; L – расстояние между рабочими отметками, м.

Исходные данные для определения положения нулевых точек:

Н_ЛЕВ(ПК 10)= 2,02 м.; Н_ПР(ПК 11)= 0,48 м.; L = 100 м.

Н_ЛЕВ(ПК 12)= 1,84 м.; Н_ПР(ПК 13)= 0.68 м.; L = 100 м.

 

Н_ЛЕВ(ПК 21+11)= 2,3 м.; Н_ПР(ПК 22+31)= 0,39м.; L = 120м.

 

 

Н_ЛЕВ(ПК22+31)= 0,39м.; Н_ПР(ПК22+69)=2,38м.; L=38 м

Н_ЛЕВ(ПК27)= 1,5м.; Н_ПР(ПК29)=3,32м.; L=200м

 

Н_ЛЕВ(ПК31)= 2,79м.; Н_ПР(ПК32)=1,1м.; L=100м

 

Н_ЛЕВ(ПК39+59)= 2,33м.; Н_ПР(ПК40)=2,63м.; L=41м

Н_ЛЕВ(ПК43)= 1,77м.; Н_ПР(ПК45)=1,5м.; L=200м

При проектировании продольного профиля необходимо обеспечить продольный водоотвод, в систему которого входят боковые канавы (кюветы) и резервы. Отвод воды осуществляется в пониженные места рельефа или в водопропускные искусственные сооружения (трубы, мосты и др.). Продольный уклон кювета равен продольному уклону соответствующего участка проектной линии.