книги / Разбивочные работы. Камеральное трассирование и проектирование автодороги IV категории

Исполнительная схема разбивки с указанием длин сторон и диагоналей полученной фигуры (четырехугольника).

31

Лабораторная работа № 4 Камеральное трассирование и проектирование

автомобильной дороги IV категории

Цель работы: освоить технологию трассирования по карте с целью проектирования автомобильной дороги IV категории, построения и проектирования продольного профиля.

Задание

Каждому студенту согласно исходным данным (см. ниже п. «Исходные данные» настоящей работы) для своего варианта, который определяется порядковым номером студента по списку преподавателя, на копии карты масштаба 1:10 000 произвести камеральное трассирование участка автомобильной дороги IV категории.

Сделать копию карты и запроектировать ось трассы автомобильной дороги.

Измерить транспортиром с точностью до 0,5° углы поворота трассы, задать радиусы круговых кривых кратные 10 м. Выбрать из таблиц [3] или рассчитать по представленным ниже формулам значения тангенса Т, кривой К, домера Д, биссектрисы Б для каждой круговой кривой. Данные занести в таблицу (см. табл. 6 п. «Сдаче подлежат»).

Разбить пикетаж по трассе с определением пикетов, главных точек кривых, плюсовых точек. Определить интерполированием высоты этих точек трассы и занести в таблицу (см. табл. 7 п. «Сдаче подлежат»).

Составить по полученным данным продольный профиль трассы. Продольный профиль должен быть выполнен на миллиметровой бумаге тушью или цветными авторучками (все реальное – черным, проектное – красным, относящееся к точкам нулевых работ – синим цветом) в масштабах:

– горизонтальном 1:10 000;

– вертикальном 1:1000.

Запроектировать земляное полотно на продольном профиле, вычислить уклоны, проектные отметки земляного полотна.

32

Выполнить проектирование вертикальных круговых кривых (не менее трех), в составе которых должны быть выпуклая и вогнутая кривые. Определить элементы вертикальных круговых кривых. Вычислить рабочие отметки точек трассы.

Определить положение 3 точек нулевых работ. Вычислить их отметки. Точки нулевых работ и относящиеся к ним данные показать на профиле синим цветом.

Отобразить полученные данные на продольном профиле. Оформить профиль и составить краткую пояснительную записку.

Исходные данные:

 Данные о номенклатуре карты, начальной (ПК0) и конечной точках трассы выписывают из табл. 5 согласно номеру варианта, который определяется порядковым номером студента по списку преподавателя. Заданный лист карты ксерокопируется с сохранением масштаба. Ось трассы проектируют на ксерокопии.

 Предельный уклон ίпр = 0,060.

 Минимальный радиус горизонтальных кривых Rmin = 250 м.  Прямая вставка 250 м.

 Наименьшие радиусы вертикальных кривых: выпуклых –

5000 м, вогнутых 2000 м.

33

Методические указания по выполнению работы

Проектирование оси трассы автомобильной дороги

1) Прежде чем приступить к проектированию трассы автодороги IV категории, нужно выписать из табл. 5 исходные данные для заданного варианта, получить у преподавателя лист карты согласно заданной номенклатуре и выполнить качественное ксерокопирование всего листа карты с сохранением масштаба карты 1:10 000. Обратите внимание на хорошую читаемость как элементов ситуации, так и элементов гидрографии и рельефа (в том числе горизонталей).

34

2)В качестве начальной и конечной точек трассы во всех вариантах выбраны контурные точки с известными высотами. Точки для простоты отыскания обведены кружком, а их номера подписаны фломастером. В качестве контурных точек использованы пересечения дорог, геодезические пункты, рельефные точки с известной высотой и т.п.

3)Трасса должна проходить от начальной точки ПК0 к конечной точке так, чтобы ее строительство и дальнейшая эксплуатация требовали минимальных затрат. Трасса в плане состоит из прямолинейных участков, сопряженных кривыми. Предварительно намечают трассу обычно в нескольких вариантах. Лучший вариант – наикратчайший, если он не потребует строительства дорогостоящих мостовых и земляных сооружений. При трассировании необходимо руководствоваться следующими рекомендациями:

Трасса должна обходить населенные пункты, промышленные предприятия, значительные по площади леса и болота, крупные формы рельефа и другие препятствия.

При невозможности обхода препятствия (например, широкой реки) его пересекают, по возможности, под прямым углом, в наиболее узком месте, где нет сложных с точки зрения геологии и гидрологии факторов.

Число углов поворота должно быть, по возможности, минимальным. Для этого вершины углов поворота выбирают примерно напротив середины препятствия.

Углы поворота трассы желательно иметь не более 20–30 град, так как большие углы приводят к значительному удлинению трассы. На местных дорогах можно специально удлинить трассу при условии, что это приведет к заметному сокращению объемов земляных работ.

Предварительные варианты трассы иллюстрируются рис. 34, заимствованным из практикума по прикладной геодезии [4].

35

где h – сечение рельефа горизонталями для заданного листа карты, мм; М – знаменатель масштаба карты, равный в данной ра-

боте 10 000.

При h = 2000 мм, ίпр =0,060 , M = 10 000 получим l = 3,3 мм, т.е.

горизонтальное расстояние между соседними горизонталями (заложение) по линии трассы должно быть не менее 3,3 мм. При h = 2500 мм получим4,2 мм.

Чтобы выдержать заданный предельный уклон на таких участках, линию трассы намечают при помощи циркуля, последовательно засекая (раствор циркуля должен быть равен l) соседние горизонтали и соединяя найденные точки отрезками прямых. Полученная таким образом ломаная линия нулевых работ в дальнейшем заменяется (спрямляется) прямолинейным участком. Спрямление приводит к появлению насыпей и выемок на трассе. Однако если спрямление выполнено с небольшими отступлениями от линии нулевых работ, то объемы возникающих земляных работ будут невелики.

При пересечении трассой рек, оврагов прокладывать линию нулевых работ до самого уреза воды нет необходимости. Можно сразу наметить точку на противоположном берегу на одноименной или соседней горизонтали.

В местах, где расстояние между соседними горизонталями больше величины l, трассу располагают в желаемом направлении, руководствуясь лишь ситуационными параметрами.

Построив 2–3 возможных варианта трассы, выбирают наиболее целесообразный, измеряют углы поворота трассы и приступают к разбивке пикетажа и кривых.

Измерение углов поворота трассы и расчет элементов круговых кривых

5) Углом поворота трассы называется горизонтальный угол θ (рис. 35), составленный продолжением прямолинейного участка трассы до поворота и ее новым направлением.

37

Измерение углов поворота запроектированной на карте трассы производят металлическим транспортиром с дискретностью 0,5°. Данные заносят в таблицу, форма которой приведена (табл. 6).

В зависимости от значения измеренного угла поворота трассы θ, учитывая минимальные значения радиуса горизонтальных кривых Rmin = 250 м и минимальную длину прямой вставки 250 м, которые приведены в исходных данных, с учетом элементов ситуации и рельефа задают радиусы круговых кривых R. При этом обычно используют значения R, кратные 10, а чаще 100 м. Общее правило таково: чем больше угол поворота θ, тем меньше радиус R. Минимальные радиусы используют при близком расположении соседних углов. Построенная в дальнейшем кривая не должна иметь очень маленькую длину. Между двумя смежными кривыми должна быть запроектирована прямая вставка не менее 250 м. Прямые вставки необходимы для размещениянаних в дальнейшем переходныхкривых (спиралей).

Рис. 35. Элементы плановых круговых кривых

6) Используя таблицы для разбивки кривых на автомобильных дорогах [3], которые можно получить в лаборантской кафедры, или приведенные ниже формулы, для каждой вершины угла ВУ находят с округлением до 0,01 м и заносят в таблицу (см. табл. 6) элементы круговых кривых (рис. 35): тангенс Т, кривую К, домер Д, биссектрису Б. Для расчетов применяют общеизвестные формулы [3]:

38

Для вычислений целесообразно использовать инженерный калькулятор с тригонометрическими функциями или компьютер. Затем на трассе проектируют пикетаж.

Порядок нахождения элементов круговых кривых по таблицам для разбивки кривых на автомобильных дорогах [3] детально описан в пояснениях к самим таблицам, где сопровождается примерами и рисунками, и в рамках настоящих методических указаний не рассматривается.

Разбивка пикетажа по трассе с определением высот пикетов, главных точек кривых и плюсовых точек

7) Пикетаж применяют как систему обозначения точек протяженных объектов путем их разметки на участки длиной 100 м. Начало трассы принимают за нулевой пикет (ПК0). Раствором циркуля, равным 100 м в масштабе плана, или по металлической линейке последовательно отмечают по оси трассы, нарисованной на копии карты, расположение пикетов. Дойдя до первой вершины угла (ВУ1), находят ее пикетажное значение, от которого вычисляют пикетажные значения главных точек кривой и находят их положение на оси трассы.

Для вычисления пикетажных значений (наименований) главных точек кривой (начала кривой – НК, середины кривой – СК, конца круговой кривой КК) используют форму записи и формулы, представленные на рис. 36. Значения входящих в формулы элементов круговой кривой тангенса (Т), кривой (К), домера (Д) выбирают из ранее составленной таблицы. Вычисления ведут дважды по основным и контрольным формулам с округлением до 0,01 м. При контроле допускается расхождение в 0,01 м, возникающее из-за округлений.

39