ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ

1.3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ.

1.3.1. Правила нанесения проектной линии.

Проектную линию продольного профиля проектируют в виде плавной линии, состоящей из прямолинейных участков и вертикальных кривых.

Этот процесс включает нанесение проектной линии и вычисление проектных и рабочих отметок по методу Антонова [5]

Проектировать нужно с учетом обеспечения:

а) устойчивости земляного полотна и дорожной одежды в течение круглого года;

б) наименьшей строительной стоимости дороги;

в) удобства и безопасности движения автомобилей с наименьшей стоимостью перевозок.

Отметки проектной линии для вновь проектируемых дорог отнесены к бровке земляного полотна проектируемой дороги.

Проектную линию наносят по обертывающей и по секущей линии. Проектирование по обертывающей чаще всего применяется в равнинной и слабо пересеченной местности и заключается в том, что проектную линию наносят, следуя основным изгибам поверхности земли, с соблюдением рекомендуемых рабочих отметок, радиусов вертикальных кривых и уклонов не выше максимально – допустимых для дороги данной категории.

В условиях холмистого, сильнопересеченного рельефа проектная линия наносится по секущей с примерным балансом земли для смежных участков насыпей и выемок. Для обеспечения водоотвода проектную линию в выемке наносят с уклоном не менее 5%_о, проектирование горизонтальных участков в выемках не допускается. При этом следует избегать мелких выемок большой протяженности. Такие выемки обычно сырые и снегозаносимые. Нужно избегать резких переходов профиля от одних уклонов к другим, а также применения кривых медого радиусе между длинными прямыми и коротких прямых вставок между смежными кривыми большого протяжения, применения кривых малых радиусов в конце затяжных опусков.

1.3.2. Техника нанесения проектной линии по методу Антонова.

В настоящее время наибольшее распространение получил метод проектирование проектной линии продольного профиля вертикальными кривыми, сопрягающимися непосредственно друг с другом, или при помощи прямых вставок. Этот метод разработан Н.А. Антоновым (метод Антонова) [5].

При проектировании проектной линии вертикальными кривыми (метод Антонова) на точно вычерченный профиль местности накладывают прозрачные шаблоны вертикальных кривых разных радиусов, выполненных в масштабе продольного профиля (М _гор – 1:5000, М_вер – 1:500), либо определяют главные точки закругления расчетом.

По примеру шаблона (рис.1) нанесены штрихи с указанием уклонов в тысячных к местам касания прямых. На шаблонах имеются также горизонтальные и вертикальные линии для правильного их ориентирования при работе на миллиметровой бумаге. Участки проектной линии в виде прямых удобно намечать с помощью треугольника уклонов (рис. 2), лучи которого имеют различные уклоны в % от 10 до 100.

Пользование шаблонами значительно облегчает проектирование проектной линии, так как дает наглядную картину от вписывания того или другого радиуса вертикальной кривой в каждом конкретном случае. Вертикальные прямые имеют восходящие и нисходящие ветви (рис. 3). По восходящей ветви все касательные имеют положительный уклон, а по нисходящей ветви – отрицательный. В точке вертикальной кривой, где восходящая ветвь переходит в нисходящую (на выпуклых кривых) или наоборот (на вогнутых), касательная горизонтальна, и уклон ее равен нулю.

20

40

40

0

80

80

100

20

100

40

30

0

10

60

70

10

40

50

30

30

P = 5000

sept : 1:500 for : 1:5000

М

Лекало для графического проектирования продольного профиля

Рис. 1. Образец шаблонов для проектирования вертикальных кривых

Нанесение прямолинейных участков и вписание вертикальных кривых по шаблонам составляют первый этап проектирования проектной линии. На этом же этапе определяют пикетажное положение и проектные отметки связующих точек. Связующие точки – это точки, но которых имеются геометрические элементы проектной линии: уклоны вертикальных кривых, нулевые точки, переходы выпуклых кривых в вогнутые (или наоборот).

На втором этапе проектирования вычисляются отметки пикетов и всех промежуточных точек в пределах вертикальной кривой (прил. 3). Для вычисления проектных отметок в пределах вертикальных кривых пользуются таблицами Н.М. Антонова [4], составленными по двум схемам (рис. 4).

1 2  3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

В расчетной схеме №1 за начальную точку 0 принято начало вертикальной кривой (слева по ходу), и все расстояния l и превышения h определяются по отношению к этой точке. Этой схемой обычно пользуются при последовательном проектировании слева направо.

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Рис. 2. Треугольник уклонов

б)

а)

i = 0

i = 0

Восходящая ветвь

Исходящая ветвь

левая часть

правая часть

правая часть

левая часть

Исходящая ветвь

Восходящая ветвь

Рис.3. Виды вертикальных кривых:

а – выпуклых; б - вогнутых

l

l

O

h

0

l

h

ln

h2

Н1

	№1		№2

Рис.4. Расчетные схемы №1 и №2

В расчетной схеме №2 за начало принята вершина вертикальной кривой 0, а все расстояния и превышения определяют по отношению к вершине вертикальной кривой. Схема №2 удобна при проектировании в обе стороны от контрольных (фиксированных) точек, например от мостов, путепроводов и пр.

1.3.3. Обоснование элементов проектной линии.

В пояснительной записке должно быть дано описание проектной линии по следующей схеме:

1.   Принятый метод проектирования по участкам трассы.

2.   Проложение проектной линии относительно контрольных точек.

3.   Обоснование принятых радиусов вертикальных кривых.

4.   Обоснование проектируемых высоких насыпей и глубоких выемок.

5.   Общая характеристика проектной линии по эксплутационным качествам, предъявляемым к дороге.

6.   Обеспеченность водоотвода в продольном профиле.

1.3.4. Оформление продольного профиля.

Продольный профиль должен быть вычерчен на миллиметровой бумаге согласно [7]. Продольный профиль вычерчивается в два цвета (черный и красный). Красным цветом оформляют все проектные решения: рабочие отметки, проектную линию, вертикальные кривые и их элементы, проектируемые искусственные сооружения, развернутый план трассы, проектные уклоны, проектные отметки, длины прямых и кривых, километровые знаки, обозначения КН и КК, тип поперечных профилей земляного полотна. Все остальные данные: линию сетки, линию поверхности земли, грунтовый разрез – наносят черным цветом.

Рабочие отметки надписываются с точностью до 1 см на расстоянии 0,5 см от проектной линии. На продольном профиле подсчитываются нулевые точки – точки перехода насыпей в выемки (рис. 5).

h_AX_Ah_n

l = 100m

Рис. 5. Схема определения нулевых точек

Все надпрофельные надписи должны быть изображены в условных знаках [7].

В продольном профиле необходимо указать тип укрепления водоотводных каналов. Во избежание возникновения в канавах разрывающих скоростей предусматривается укрепления дна и откосов при уклонах более 10% в легко разрываемых грунтах – супесях и 25% в более связных грунтах – суглинках. При уклонах от 10 до 30% применяют укрепление: засов трав, одерновку или укрепленные грунты. При уклонах 30 – 50% - мощение камнем, более 50% - перепады, быстротоки.

Основные результаты разработки проекта:

1.   Протяженность выбранного варианта проектируемой дороги, км;

2.   Сводная ведомость объемов работ;

3.   Стоимость строительства дороги, тыс. руб.;

4.   Стоимость строительства 1 км;

5.   Срок окупаемости инвестиций, мг;

2.   Подготовка контрактных материалов к торгам.

В условиях рыночной экономики строительство дороги осуществляется тебедителем – подрядной организацией, которая выигрывает торги (тендер). Конкурсному отбору предшествует подготовка заказчиком контрактных материалов. В их состав входят:

-     перечень ГОСТов, стандартов, нормативных и рекомендательных документов, типовых проектов, привязанных к условиям данного проекта;

-     требования к качеству работ, материалам, оборудованию;

-     ведомость основных видов работ и перечень основных сооружений;

-     основные чертежи.