Проектирование продольного профиля

Длину переходной кривой назначают исходя из требований, чтобы величина нарастания центробежного ускорения I не превышала 0,2 – 0,5 м/с3.L = Чем меньше I, тем больше длина переходной кривой и плавней переход с прямого участка на круговую кривую. Все круговые кривые в плане снабжены переходными кривыми,длиной не менее указанных в таблице 5.5 СП 34.13330.2012.Для детальной разбивки переходной кривой вычисляют координаты ее по таблицам и по формулам.x = S– ; y =где S – длина участка переходной кривой. При этом чем короче участки, тем точнее будет построена переходная кривая.Чертеж детальной разбивки закругления с переходной кривой может выполняться в масштабе 1:1000 или 1:2000 в зависимости от размеров элементов закругления.3.5 Расчет и разбивка виражаНа участках кривых в плане менее 3000 м в поперечном профиле устраиваются виражи. На участках виражей устраивается односкатный поперечный уклон, с величиной уклона 30‰.Постепенный переход от двухскатного профиля к односкатному осуществляется на участке, называемом отгоном виража, совмещаемом с переходной кривой. Исходные данныеРасчетная скорость V = 120км/чРадиус поворота кривой R = 2500Длина переходной кривой L = Ширина проезжей части с учетом кромочных полос В =27,50 Ширина обочины = 3,75Поперечный уклон проезжей части при двухскатном профиле составляет 20‰, укрепленной полосы безопасности - 20‰; газон - 40‰.Уширение проезжей части = мНачало переходной кривой (отгона виража) находится на ПК Расчет отгона виража выполняют в следующей последовательности:1. Необходимый уклон виража определяется по формуле:iВ = =1202/127*2500-0,1=-0,05где V – расчетная скорость, км/ч;- коэффициент поперечной силы, принимаемый 0,05-0,1 для дорог I-II категорий и 0,15 – для дорог III категории и ниже.Уклон виража, вычисляемый по этой формуле, должен быть не более, чем уклон виража, рекомендованный СП 34.13330.2012 для данного радиуса. В том случае, если уклон виража по расчету окажется меньше поперечного уклона проезжей части двускатного профиля или отрицательным, вираж можно не устраивать.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ СТРЕЛЫ ВИДИМОСТИ И ГРАФИЧЕСКОЕ НАХОЖДЕНИЕ ГРАНИЦЫ ВИДИМОСТИ НА КРИВОЙСтрела видимости на кривой рассчитывается по формулам и графическим методом. Величина максимальной стрелы видимости Z (расстояние от траектории движения автомобиля до границы видимости в середине кривой) должна быть определена по формулам:а) при Sв≤K ,где R – радиус траектории движения автомобиля по кривой;Sв - расстояние видимости встречного автомобиля, м;K - длина круговой кривой, м;β – угол, значение которого определяется по формуле =.б) при Sв>К,где α – угол поворота.Для графического построения границы видимости необходимо разбить траекторию движения автомобиля в пределах кривой на участки, равные .Графическим способом граница видимости может быть построена как обертывающая лучей зрения, проведенных из конца каждого участка длиной ( и соединяющих дуги длиной Sв.После нанесения границы видимости расстояние от траектории движения до границы видимости в середине кривой должно равняться вычисленному значению Z, отложенному в масштабе чертежа.Проверка видимости производится из условия расположения глаз водителя на высоте 1,2 м над поверхностью проезжей части при нахождении автомобиля на внутренней полосе движения, на расстоянии 1,5 м от кромки проезжей части.На участках кривых ширину полос расчистки леса и кустарника, ширину откладывая стрелу видимости. Расчетные расстояния видимости в плане и профиле принимают из условия расположения глаза водителя на высоте 1,2 м над поверхностью проезжей части (при нахождении автомобиля на внутренней полосе движения, на расстоянии 1,5 м от кромки проезжей части).На участках кривых ширину полос расчистки леса и кустарника, ширину срезки откосов выемки и расстояние переноса строений определяют расчетом, уровень срезки откосов выемки принимают одинаковым с уровнем бровки земляного полотна.Проверку видимости показывают на чертеже, откладывая на поперечнике величину Z от точки, где расположены глаза водителя горизонтально. Уровень срезки откосов выемки принимают одинаковым с уровнем бровки земляного полотна.5.ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ5.1 Продольный профиль участка дорогиПродольный профиль дороги вычерчивается строго по установленной форме в масштабах: горизонтальный 1:5000, вертикальный 1:500, для грунтового разреза 1:100. Проектирование продольного профиля выполняют в следующей последовательности:1.Вычерчивают нижнюю часть документа (сетку).2.Заполняют графу где указываются пикеты, километры, кривые и прямые участки, расстояния от начала и конца кривых до ближайших пикетов, длины прямых участков и румбы, километры.3.Заполняют графу, где выписываются отметки земли по оси дороги (черные отметки) на каждом пикете.4.Наносят линию поверхности земли (черная линия) по оси дороги в соответствии с черными отметками.5.Параллельно линии поверхности земли и ниже ее на 2 см вычерчивают линию грунтового профиля. 6.Определяют места устройства искусственных сооружений – мостов, труб путепроводов. 7. При проектировании проектной линии. Приступая к проектированию проектной линии принимают основной принцип проектирования ее относительно поверхности земли: по обертывающей или по секущей. 8. Проектные отметки в пределах вертикальных кривых определяют по 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 формулегдеНв– абсолютная отметка вершины кривой.Знак «+» применяется для вогнутой вертикальной кривой, «–» – для выпуклой вертикальной кривой.5.2 Проектирование мероприятий по поверхностному водоотводуПри 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.5.3 Проектирование поперечных профилей земляного полотнаКонструкции земляного полотна принимаются на основе решений по продольному профилю с учетом рельефа местности, грунтово-гидрологических решений, а также дорожно-климатического районирования территории Российской Федерации.Для благоприятных грунтовых условий разработаны типовые конструкции земляного полотна, применяемые для насыпей высотой до 12 м и выемок глубиной до 12мНа поперечном профиле конструкций земляного полотна указывают: линию поверхности земля (условно), контур проектируемого земляного полотна с указанием крутизны откосов, ширину земляного полотна и его элементов, направления обочин и откосов, конструкцию дорожной одежды(схематично) и границы отвода земли.Симметричные поперечные профили конструкций земляного полотна изображают до оси симметрии (оси дороги).Крутизну откосов насыпей высотой до 3 м на 1-3 категорий следует назначать с учетом безопасного съезда транспортных средств в аварийных ситуациях, как правило, не круче 1:4, а для дорог остальных категорий при высоте насыпи до 2 м – не круче 1:3.На ценных землях крутизну откосов допускается увеличивать до 1:3-1:2.При высоте насыпи более указанных выше значений (до 6 м) крутизну откосов на дорогах всех категорий принимают 1:1,5. при высоте насыпи от 6 до 12 м верхнюю часть насыпи высотой 6 м устраивают с откосов 1:1,5, нижнюю – 1:1,75.Для выемок( независимо от их глубины) внутренний откос принимают равным 1:3, а крутизну внешнего откоса – в зависимости от глубины выемок и заносимости ее снегом:При HВ до 1 м – раскрытыми с крутизной откоса от 1:5 до 1:10 или разделанными под насыпьПри HВ от 1 до 5 м на снегозаносимых участках с откосом 1:1,5 – 1:2 и дополнительными полками или обочинами шириной не менее 4 мПри HВ от 1 до 5 м на снегозаносимых участках и при HВ от 5 до 12 м во всех случаях – 1:1,5.При проектировании выемок в скальных грунтах наибольшую крутизну откосов принимают 1:0,2, в крупнообломочных грунтах независимо от глубины выемки (до HВ12м) – 1:1-1:1,5.Вычерчивают в масштабе 1:100 или 1:200 все типовые поперечные профили, встречающиеся на запроектированном участке продольного профиля.5.4 Подсчет объемов земляных работОбъемы земляных работ подсчитываются по формуле и сводится в табл.где , – площади поперечных сечений земляного полотна на участке L определяемые по формуле где Вв, Внширина земляного полотна поверху и по подошве.Таблица 5Объемы земляных работРасстояниеНасыпь, м3Выемка, м3КилометражПикетПлюсПикетажРасстояние212717,085127+17.085       307,915108209,0331,020313025,000130+25.000       975,000371448,85533,58341400,000140+00.000       1000,000192919,2764,23151500,000150+00.000       1000,000120753,0150,36161600,000160+00.000       1000,000139229,1500,00071700,000170+00.000       1000,000157067,4847,22181800,000180+00.000       1000,000306315,77568239,92591900,000190+00.000       1000,0006757,041120895,243102000,000200+00.000       1000,00074614,9493008,924112100,000210+00.000       1000,00012956,98344553,912122200,000220+00.000       0,0000,0000,000Итого:   9282,9151 490 272236 744БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКГОСТ Р 21.1701-97 СПДС. Правила выполнения рабочей документации автомобильных дорог [Текст].–Введ. 1997-06-01.– М.: Изд-во стандартов, 1997.– 44 с. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация [Текст].– Введ. 1996-06-01.– М.: Изд-во стандартов, 1996.– 31с. ГОСТ Р 50597-93. Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения [Текст].– Введ. 1994-07-01.–М.: Издво стандартов, 1993.– 45 с. ГОСТ Р 52398-2005. Техническая классификация автомобильных дорог общего пользования/ Государственная дорожная служба Министерства транспорта Российской Федерации.– М., 2005. ГОСТ Р 52399–2005. Геометрические элементы автомобильных дорог.– М.: Стандартинформ, 2006. –7 с СНиП 2.05.02–85*. Автомобильные дороги / Госстрой СССР.– М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.– 56 с. СНиП 3.01.03–84. Геодезические работы в строительстве / Госстрой СССР.– М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985.– 26 с. СНиП 23.01-99* Строительная климатология /Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП Госстроя России, 2000.– 58 с. Автомобильные дороги. Примеры проектирования/Под ред. В.С. Порожнякова.– М.: Транспорт, 1983.– 303 с. Проектирование и разбивка вертикальных кривых на автомобильных дорогах (описание и таблицы)/ Н.М. Антонов, Н.А. Боровков, Н.Н. Бычков, Ю.Н. Фриц– М.: Транспорт, 1968.– 200 с. Бабков В.Ф., Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог.– М.: Транспорт, 1983. – Ч.1. – 368 с. Методические указания по расчету отверстий малых искусственных сооружений/ Сост. Н.М. Тупицин.– Омск: СибАДИ, 1995. Митин Н.А. Таблицы для разбивки кривых на автомобильных дорогах.– 2–е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1978.– 469 с. Митин Н.А. Таблицы для подсчета объемов земляного полотна автомобильных дорог. – М.: Транспорт, 1970. Проектирование автомобильных дорог: Справочник инженера– дорожника / Под ред. Г.А. Федотова. – М.: Транспорт, 1989.– 437с. Ройзман А.С. Пособие по проектированию автомобильных дорог.– 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1968.– 240 с.