Изыскание, планирование и строительство автомобильных дорог

Размещено на http:\\www.allbest.ru\

Содержание

Введение

1. Построение плана трассы автодороги

1.1 Расчет горизонтальных круговых кривых

1.2 Вычисление элементов горизонтальных кривых

1.3 Вычисление пикетажных значений главных точек круговых кривых

1.4 Составление ведомости прямых и кривых

1.5 Построение магистрального хода горизонтальных кривых

1.6 Вынос пикетов на кривую

2. Составление продольного профиля трассы автомобильной дороги

2.1 Обработка журнала нивелирования

2.1.1 Вычисление превышений

2.1.2 Вычисление отметок связующих и промежуточных точек

2.2 Построение сетки профиля и нанесение линии земли

2.3 Нанесение проектной линии на продольный профиль дороги

2.3.1 Вычисление проектных и рабочих отметок

2.4 Проектирование вертикальных кривых

2.4.1 Вычисление элементов вертикальных кривых

2.4.2 Вычисление пикетажных значений главных точек вертикальных кривых

2.4.3 Вычисление проектных отметок точек на вертикальных кривых

2.5 Вычисление рабочих отметок точек на вертикальных кривых

2.6 Определение положения точек нулевых работ

3. Построение профиля поперечника трассы

3.1 Обработка журнала нивелирования поперечника

3.2 Построение сетки поперечного профиля, нанесение линии земли и проектной линии

Список использованных источников

Введение

Практически любому строительству предшествуют изыскания - комплекс экономических, геодезических, геологических, гидрогеологических и других исследований участка предполагаемого строительства с целью получения данных, необходимых для решения задач проектирования, строительства и эксплуатации различных объектов. В результате инженерно-геодезических изысканий составляют топопланы и профили, создают на местности основу для выноса и разбивки проекта в натуре.

При геодезических изысканиях линейных сооружении (дорог, каналов, линий электропередач и т.д.) выполняют трассирование. Под трассой понимают ось линейного сооружения, обозначенная на плане плане, карте или закрепленная на местности. Трассирование бывает камеральным - проектирование трассы выполняется на планах или картах и полевым - положение трассы уточняется и закрепляется на местности.

При полевом трассировании на местности определяют и закрепляют специальными знаками главные точки трассы: начала и конца, вершин углов поворота. Затем по трассе прокладывают теодолитный или полигонометрический ход, разбивают пикетаж с обозначением плюсовых точек и поперечников. Пикеты закрепляют через сто метров (для дорог) кольями, забиваемыми вровень с землей. Рядом устанавливают сторожек, на котором подписывают номер пикета (рисунке 0.1).

Рисунок 0.1- Разбивка пикетажа и поперечника.

Вместе с разбивкой пикетажа заполняют пикетажный журнал блакнотного типа, в котором показывают схематично ось трассы и элементы ситуации (абрис). При этом съемка ситуации влево и вправо от оси трассы на расстоянии 20 м выполняется способами перпендикуляров и линейных засечек, - от 20 до 50 м - выполняют глазомерную съемку.

Технология выполнения разбивочных работ на трассе следующая.

Закрепляют на местности пикет 0, устанавливают теодолит, определяют дирекционный угол (магнитный азимут) начального направления. С помощью ленты разбивают пикетаж по предварительно проведенному направлению. Для характеристики рельефа местности в поперечном направлении разбивают профили влево и вправо на 50 м от оси трассы. Вместе с разбивкой пикетажа ведут пикетажный журнал. Влево и вправо на расстоянии 20 м способами перпендикуляров и линейных засечек выполняют съемку ситуаций, от 20-50 м - глазомерная съемка.

1. Построение плана трассы автодороги

После окончания трассирования, трасса разбивается на отрезки длиной 100 м, которые называются пикетами. Пикеты закрепляют на местности колышками забитыми вровень с землёй. Одновременно с разбивкой пикетажа по трассе закрепляют плюсовые точки, т.е. точки характерного изменения рельефа местности между пикетами.

Поперечники разбиваются перпендикулярно направлению трассы, а на углах - по биссектрисам. Длина поперечника зависит от характера сооружений. В нашей курсовой работе длина поперечника 100 м.

Разбив пикеты до вершины угла поворота, и установив пикетажное положение вершины угла по углу поворота трассы и выбранному радиусу, вычисляют основные элементы круговой кривой (тангенс, кривую, биссектрису, домер).

Наименьшие радиусы кривых в плане на дорогах I - II категории 800 м, III - 600м, IV - 300м;

V - 150м

1.1 Расчет горизонтальных круговых кривых

Основными элементами круговых кривых являются: угол поворота г (угол отклонения трассы от предыдущего направления), определяемый на местности; радиус кривой R, назначаемый в зависимости от условий местности и категории трассы; дорожный тангенс Т, отрезок от вершины угла (ВУ) поворота трассы до начала кривой (НК) или конца кривой (КК); длина кривой К; биссектриса Б, отрезок от вершины угла (ВУ) до середины кривой (СК); домер Д. Элементы и главные точки горизонтальной круговой кривой приведены на рисунке 1.1



Рисунок 1.1 - Элементы и главные точки горизонтальной круговой кривой

При трассировании на кривых линейные измерения проводят по тангенсам, а длину трассы считают по кривой.

1.2 Вычисление элементов горизонтальных кривых

Элементы кривых вычисляют по указанным в пикетажном журнале аргументам б и R по следующим формулам:

Для значений б=32°58' и R=400 м первой круговой кривой:

Для значений б=48є22' и R=300 м второй круговой кривой:

Для значений б=20є43' и R=800 м третей круговой кривой:

1.3 Вычисление пикетажных значений главных точек круговых кривых

Пикетажные значения главных точек кривых находят по формуле:

Контрольными являются формулы:

Расчет выполняется в виде схемы:

Контроль:

ВУ ПК … + … ВУ ПК … + …

- Т + Т

НК ПК … + … ПК … + …

+ К - Д

КК ПК … + … КК ПК … + …

СК=НК+К/2

Вычисление пикетажных значений главных точек круговых кривых:

Первая круговая кривая:

Контроль:

ВУ ПК3+34,72 ВУ ПК3+34,72

- Т 1+18,24 + Т 1+18,24

ПК НК2+16,48 ПК4+52,96

+ К 2+ 29,92 - Д 6,56

КК ПК4+46,40 КК ПК4+46,40

СК ПК=НК ПК2+16,48+229,92/2=СК ПК3+31,44

Вторая круговая кривая:

Контроль:

ВУ ПК6+56,89 ВУ ПК6+56,89

- Т 1+34,82 + Т 1+34,82

ПК НК5+22,07 ПК7+91,71

+ К 2+53,41 - Д 16,23

КК ПК7+75,48 КК ПК7+75,48

СК ПК=НК ПК5+22,07 +126,70/2=СК ПК6+48,77

Третья круговая кривая:

Контроль:

ВУ ПК11+39,58 ВУ ПК11+39,58

- Т 1+46,32 + Т 1+46,32

ПК НК9+93,26 ПК12+85,90

+ К 2+89,52 - Д 3,12

КК ПК12+82,78 КК ПК12+82,78

СК ПК=НК ПК9+93,26+144,76/2=СК ПК11+38,02

1.4 Составление ведомости прямых и кривых

Пользуясь вычисленными данными, заполняют графы 1-11 (табл 1.1)

Контроль:

2Т - К = Д: 2*339,38-722,88=25,91;

L=УР+УК= УS - УД: 727,15+727,85=1500-25,91;

Уипр - Уилев=Ак - Ан: 53є41'-48є22'=91є02'-85є43';

Таблица 1.1- Ведомость прямых и кривых

	Итого	ПК15	ВУ3	ВУ2	ВУ1	ПК0	ВУ
-	-	ПК11+12,95	ПК6+33,41	ПК3+46,58	-	2		пикетажное обозначение ВУ
48є22'	-	-	48є22'	-	-	3		левый
53є41'	-	20є43'	-	32є58'	-	4		правый
-	-	800	300	400	-	5	R	элементы кривой, м	Кривая
399,38	-	146,32	134,82	118,24	-	6	T
772,88	-	289,52	253,41	229,92	-	7	K
25,91	-	3,12	16,23	6,56	-	8	Д
-	-	13,28	28,92	17,12	-	9	Б
-	-	ПК9+93,26	ПК5+22,07	ПК2+16,48	-	10		ПК НК
-	-	ПК12+82,78	ПК7+75,48	ПК4+46,40	-	11		ПК КК

По заданному азимуту А, начального направления трассы и углам поворота вычисляют азимуты последующих направлений:

где - азимут предыдущего прямого участка трассы;

- азимут последующего прямого участка трассы;

- углы поворота трассы вправо и влево.

Вычисленные азимуты нужно перевести в румбы (таблица 1.2).

Таблица 1.2 - Перевод азимутов в румбы

Азимут	Определение румба по азимуту	№ четверти, название румба
А=0о-90о	r=a	I CB
А=90о-180о	r=180o-A	II ЮВ
А=180о-270о	r=А-180o	III ЮЗ
А=270о-360о	r=360o-A	IV СЗ

Расстояние S между вершинами углов вычисляются по формуле:

где

- пикетажное значение данной вершины угла;

- пикетажное значение предыдущей вершины угла;

Д - домер, относящийся к предыдущей вершине угла.

Далее вычисляют длины прямых вставок (расстояние между концом предыдущей кривой и началом последующей). Длины прямых вставок находятся по формуле:

, где

- пикетажное значение начала последующей кривой;

- пикетажное значение конца предыдущей кривой.

Все вычисленные данные заносятся в графы 12-15 (таблица 1.1)

Для контроля правильности составления ведомости прямых и кривых подсчитывают суммы чисел:

· Разность между суммой правых и суммой левых углов поворота должна равняться разности азимутов конечного и начального участка трассы:

Уб_пр - Уб_лев=А_п - А_1.

· Сумма прямых вставок Р плюс сумма кривых К должна равняться сумме трассы по пикетажу:

УР+УК=L.

· Сумма расстояний S между вершинами углов поворота минус сумма домеров должна равняться длине трассы по пикетажу:

УS - УД = УL .

· Разность между удвоенной суммой тангенсов и суммой кривых должна равняться сумме домеров:

2Т - К = Д.

1.5 Построение магистрального хода горизонтальных кривых

План трассы строят по румбам и расстояниям между вершинами углов на листе бумаги длиной 841 мм и шириной 297 мм в масштабе 1:2000, используя данные пикетажного журнала (вариант 7) и ведомости прямых и круговых кривых.

Для построения плана лист бумаги располагают длинной стороной горизонтально, отступают 4-5 см от левого края листа, посередине короткой стороны листа намечают точку ПКО.

От этой точки проводят горизонтальную линию, и на этой линии в масштабе 1:2000 откладывают расстояние S₁ между ПКО и ВУ 1 и получают положение первой вершины угла поворота ВУ 1.

В точке ВУ 1 при помощи транспортира откладывают первый угол поворота б₁ вдоль этого направления откладывается расстояние S м., и находят положение второй вершины угла ВУ 2. Аналогичными построениями определяется положение последующих вершин и конец трассы. Далее на оси трассы находят положение главных точек круговых кривых НК и КК. Для этого откладывают в обе стороны от вершины углов поворота соответствующие тангенсы (для контроля измеряются на плане длины прямых вставок, расхождения между измеренными и вычисленными значениями не должно превышать ±0,2 мм).

Положение пикетов и плюсовых точек наносят, пользуясь пикетажной книжкой (вариант 7). До ВУ 1 пикеты ПК1, ПК2, ПК3, а также расстояние от задних пикетов до плюсовых точек откладывают в масштабе плана 1:2000. От ВУ 1 откладывается вперед домер Д и считают, что конец отрезка имеет то же пикетажное обозначение, что и вершина угла. От этой точки откладывается расстояние, равное дополнению до следующего пикета ПК4, получают ПК4, затем от этого пикета откладывают отрезки по 100 м и получают соответственно ПК5, ПК 6. Дойдя до ВУ 2, все действия повторяются.

Круговые кривые на плане строят методом прямоугольных координат. Для заданного радиуса R. (для первой круговой кривой) и числа k - интервала промежуточных точек кривой (k для первой круговой кривой) находят значения x и y.

Найденные абсциссы x откладываем по тангенсам от точек НК и КК в направлении вершины угла, на концах абсцисс строят перпендикуляры, на которых откладывают ординаты y.

Для построения середины кривой в точке ВУ строят направление биссектрисы левого (если угол поворота левый) или правого (если угол поворота правый) по ходу лежащего угла и откладывают длину биссектрисы Б (для первой круговой кривой Б₁).

1.6 Вынос пикетов на кривую

При трассировании некоторые пикеты попадают на тангенсы. Эти тангенсы необходимо вынести на кривую способом прямоугольных координат.

Исходными данными для выноса пикетов являются величина радиуса кривой R и расстояние К от начала или конца кривой до пикета. Далее, находят абсциссу х, соответствующую положению пикета на кривой, и ординату у по формулам:

где

R - радиус кривой,

центральный угол, соответствующий длине дуги k от начала или конца кривой до рассматриваемого пикета.

Центральный угол вычисляют по формуле:

Абсциссу х откладывают от точек НК или КК по тангенсам в направлении вершины угла, на концах абсцисс строят перпендикуляры, на которых откладывают ординату у.

На плане трассы ПК3 и ПК4 попали на тангенсы. Для выноса ПК3 на кривую находят:

k = ПК3 - ПК2 + 16,84 = 83,52 м.

соответствующий центральный угол:

прямоугольные координаты:

От начала кривой ПК 2+70,11 по тангенсу откладывают х=28,34 м, в этой точке строят перпендикуляр, на нем откладывают у =1,30 м и получают ПК3 на кривой.

Для выноса ПК4 на кривую находим:

k = ПК КК1 - ПК4 = ПК4+46,40 - ПК4 = 46,40 м,

От конца кривой ПК4+46,40 по тангенсу откладывают х = 83,58 м, в этой точке строят перпендикуляр, на нем откладывают у = 8,7 м и получают ПК4 на кривой.

Вынос пикетов на кривую представлен в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Вынос пикетов на кривую

Пикет	X, м	Y, м
3	83,58	8,7
4	3,02	6,2
5	77,08	10,07
7	74,7	9,45
9	106,47	7,12
12	82,65	4,28

2. Составление продольного профиля трассы автодороги

2.1 Обработка журнала нивелирования

Нивелирование - это геодезические работы по определению превышений между точками земной поверхности. В нашей курсовой работе использовалось геометрическое нивелирование способом из ''середины''.

Нивелирование трассы лесовозной автомобильной дороги производили двухсторонними рейками. На связующие точки брали отсчеты по черной и красной сторонам рейки, на промежуточные - только по черной стороне. Выбор связующих точек определялся рельефом местности и предельно допустимой длиной луча визирования до 150 м.

В качестве связующих точек были выбраны как пикеты, так и плюсовые точки.

Так как между двумя соседними связующими точками уклон местности был значителен, и с одной станции невозможно было взять отсчеты по рейкам, установленным в этих точках, то были использованы дополнительные связующие Х-точки.

2.1.1 Вычисление превышений

Обработку журнала нивелирования начинают с вычисления превышений между связующими точками. Превышение передней связующей точки над задней связующей точкой вычисляем дважды (hч и hк) по отсчетам, взятым соответственно по черным и красным сторонам реек:

H_ч=а_ч - b_ч; Н_к=а_к - b_к;

где a_ч и а_к - отсчеты по черной и красной сторонам рейки на заднюю связующую точку;

b_ч и b_к - отсчеты по черной и красной сторонам реек на переднюю связующую точку.

Так, для двух связующих точек репера Rп1 и пикета нулевого ПКО имеем из графы «отсчет по рейке» журнала нивелирования:

а_ч =2208 мм и а_к =6994 мм; b_ч =1742 мм и b_к =6526 мм,

тогда h_ч = 2208 - 1742 = 466 мм, h_к = 6526 - 6994 = 468 мм.

Аналогичным образом находят h_ч и h_к между всеми остальными связующими точками.

Разность превышений h_ч и h_к по абсолютной величине не должна быть больше 5 мм. Так как у нас это условие выполняется, то вычисляем среднее превышение:

Так, среднее превышение h_cр между двумя связующими точками Rп1 и ПКО: Аналогичным образом вычисляют h_cр между остальными связующими точками.

Вычисленные превышения и средние превышения заносят в соответствующие графы журнала нивелирования (таблица 2.1).

Tаблица 2.1-Журнал нивелирования.

Станц	Точка	Отсчеты по рейке	Превышения	Ср. превышение	,м	Отметки
		задн	перед	промеж	+	-	+	-		выч.	испр.
1	Рп1	2208			466		467			-0,0015 62,918	62,45
		6994
	ПК0		1742		468						62,92
			6526
2	ПК0	365				2278		2278		-0,0025 60,64	62,92
		5149
	Х1		2643			2278					60,64
			7427
3	Х1	324				2349		2348	60,96	-0,0035 58,29	60,64
		5111
	ПК1			891							60,07
	ПК1+39		2673			2347					58,29
			7458
4	ПК1+39	1349				408		408,5		-0,0045 57,8835	58,29
		6132
	ПК2		1757			409					57,88
			6541
5	ПК2	2207			1413		1413			-0,0055 59,2965	57,88
		6991
	Х2		794		1413						59,29
			5578
6	Х2	2367			1643		1645		61,66	-0,0065 60,9415	59,29
		7154
	ПК3			764							60,89
	ПК3+19		724		1647						60,94
			5507
7	ПК3+19	2317			1632		1631			-0,0075 62,5725	60,94
		7102
	X3		685		1630						62,57
			5472
8	X3	2504			1779		1776			-0,0085 64,3485	62,57
		7285
	ПК4		725		1773						64,34
			5512
9	ПК4+63	2328			1484		1486,5		66,67	-0.0095 65,835	64,34
		7115		1319							65,35
	ПК5+21			2158	1489						64,51
	ПК6		844	2362							64,31
			5626								65,83
10	ПК6+73	268				2489		2482,5		-0,0105 63,3525	65,83
		5063
	ПК 7		2757			2476					63,34
			7539

Постраничный контроль:

Уа_задн - Ув_пер = Уh = 2 Уh _ср,

80333 - 78530= 1803 = 2·901,5.

В конце журнала выполняют постраничный контроль.

Для этого вычисляют сумму задних Уа_задн и передних Ув_пер отсчетов по двум сторонам реек, сумму отрицательных и положительных превышений Уh, сумму положительных и отрицательных средних превышений Уhср.

Контроль:

Уа_задн = 80333мм; Ув_пер = 78530мм;

Уh = 1803мм; Уh _ср = 901,5мм.

Выполнение равенства:

Уа_задн - Ув_пер = Уh = 2 Уh _ср,

80333 - 78530= 1803 = 2·901,5.

1803=1803=1803

показывает то, что вычисление превышений журнала нивелирования для первых 10 точек мы выполнили верно. Аналогично проверяется вторая страница.

Используя отметку начального репера H_RП1 и поправки, вычисленную отметку получаем по формуле:

H_i +, где

H_i - отметка предыдущей станции.

- среднее превышение, со своим знаком

В нашем случае H_i = отметке Rп1=м, =м.

Вычисленные отметки записывают в соответствующую графу журнала технического нивелирования (таблица 2.1).

Для контроля полевых измерений вычисляем невязку в превышениях по формуле:

где -отметка вычисленной высоты

отметка высоты, в которую должны прийти.

Так как отметки 64,3705,м, = 64,346м, то имеем

f_h= 64,3705 - 64,346 = 0,0245 м.

Полученную фактическую невязку сравнивают с предельно допустимой невязкой хода, которую для технического нивелирования вычисляют по формуле:

f_h^пред = 50 мм ?, где

L - число километров хода.

Для нашего нивелирного хода L=1,5, поэтому имеем:

f_h^пред = 50 мм ? ? 61 мм

так как получаем, что f_h< f_h^пред, то невязку распределяем поровну в виде поправок д_hi в средние превышения с противоположным знаком, т.е.

д_hi = - f_h/n, где

n - число станций в нивелирном ходу.

Поправки подписываем над вычисленными отметками превышений.

2.1.2 Вычисление отметок связующих и промежуточных точек

Используя отметку начального репера H_RП1 и поправки, последовательно вычисляем в метрах отметки связующих точек по формуле:

где - исправленная отметка;

- вычисленная отметка;

д_hi-поправка

Так, отметка пикета нулевого соответственно равна:

Н_пко = 62,918 + 0,0015 = 62,9165 мм

Исправленные отметки записывают в соответствующую графу журнала технического нивелирования (таблица 2.1).

Исправленную отметку конечной связующей точки на одной странице переносят в первую строку следующей страницы. На последней странице получают заднюю отметку репера Н_RП2, что является окончательным контролем правильности вычисления отметок связующих точек.

Для вычисления отметок промежуточных точек определяют горизонт инструмента на тех станциях, где есть промежуточные точки.

Горизонт инструмента, или высота горизонта инструмента, Н_ги - это высота горизонтального луча нивелира над уровенной поверхностью. Его вычисляем там, где есть промежуточные точки,по формуле:

исправленная отметка задней связующей точки на данной станции;

а_ч - отсчет по черной стороне рейки на задней связующей точке.

Так, согласно журналу нивелирования на третьей станции имеется промежуточная точка ПК.

Определяем горизонт инструмента Н_ги на этой станции:

Н_ги = 60,6375 + 0,324 = 60,9615 м.

Отметку промежуточной точки Нс на каждой станции вычисляют по формуле:

Н_сi=Н_гиi - C_i,

где Н_гпi - горизонт инструмента на станции;

С_i - отсчет по черной стороне рейки на промежуточной точке.

Так, отметка промежуточной точки ПК2 равна:

Н_с=60,9615 - 0,891 = 60,0705 м.

Аналогично определяем все промежуточные точки.

2.2 Построение сетки профиля и нанесение линии земли

Продольный профиль вычерчивается на листе миллиметровой бумаги размером 297х420 мм в масштабах: М_г 1:5000, М_в 1:500.

Профиль начинают строить с вычерчивания сетки профиля. Затем заполняют графы. В графе «Расстояния» откладывают в масштабе 1:5000 пикеты и плюсовые точки. В графу «Пикеты» записывают номера пикетов.

Если между пикетами есть плюсовые точки, то в графе «Расстояния» указываются расстояние от точки до пикетов или между точками.

Так, между ПК1 и ПК3 находится плюсовые точки ПК2, ПК 2+77, расстояния записываем так, чтобы их сумма составляла 100 м. Отрезок 77 м., в масштабе 1:5000 откладываем от ПК 2. Отрезок 33 м в масштабе 1:5000 откладываем от ПК 2 +77.

При отсутствии плюсовых точек расстояния между пикетами не пишутся.

В графу «Отметки земли» над пикетами и плюсовыми точками выписывают из журнала нивелирования значения их отметок, округленные до 0,01 м.

От верхней линии графы «Развернутый план дороги», которую принимают за линию условного горизонта, напротив всех пикетов и плюсовых точек, проводят вверх перпендикуляры (ординаты).

Затем в вертикальном масштабе 1:500 от линии условного горизонта, откладывают на ординатах вверх отметки земли соответствующих пикетов и плюсовых точек. При этом десятые доли миллиметра оцениваются на глаз. Нанесенные точки соединяют прямыми линиями, получая линию фактической поверхности земли по оси будущей трассы.

В графе «Развернутый план дороги» наносят ситуацию в соответствии с данными из пикетажной книжки. Посередине графы проводят горизонтальную линию, изображающую ось дороги, развернутую в прямую линию. Стрелками, отходящими от нее, обозначают углы поворота трассы. Условными знаками вычерчивают ситуацию.

Графу «Прямая и кривая в плане» заполняют по данным ведомости прямых и кривых. В этой графе изображают прямолинейные участки дороги.

2.3 Нанесение проектной линии на продольный профиль дороги

Нанесение проектной линии предусматривает необходимость учёта условий проектирования:

· руководящий (максимальный) уклон i_р принимаем равным 30⁰/₀₀;

· проектные уклоны должны быть округлены до целых тысячных;

· шаг проектирования (минимально допустимое расстояние между переломами проектной линии) равен 50;

· следует стремиться проектировать дорогу в насыпи (наносить проектную линию выше фактической поверхности земли) высотой 0,8-1,0 м. Если уклон фактической поверхности земли превышает руководящий, допускается проектировать выемку;

· высота насыпи и глубина выемки (рабочая отметка) не должна превышать 2 м;

· если алгебраическая разность уклонов смежных участков по абсолютной величине превышает 20⁰/₀₀, то необходимо запроектировать вертикальные кривые;

· проектная отметка начала трассы (Н_пко) вычисляется прибавлением к отметке земли ПК1 значения h (для нашего варианта h= -1 м).

Проектирование выполняется последовательно, переходя от участка к участку. Первоначально на профиле в вертикальном масштабе отмечают проектную отметку ПКО Н_нач, которая равна:

Н_нач=Н_зем + (±h)

Н_нач= 26,34 + 0,25 = 26,59 м.

Затем в соответствии с характером рельефа выбирают первую точку перегиба трассы ПК2. Намечают на профиле проектную точку ПК2, руководствуясь вышеизложенными требованиями; соединяют ее с отметкой ПКО, получают первый участок трассы.

Далее вычисляют уклон i первого участка трассы по формуле:

где Н_нач - проектная отметка начальной точки участка, м;

Н_кон - проектная отметка конечной точки участка, м;

d - горизонтальное расстояние между начальной и конечной точками участка, м.

Для первого участка Н_нач равна проектной отметке на ПК0, т.е. Н_нач=26,59 м, (для всех остальных участков - проектной отметке конечной точки предыдущего участка).

Проектную отметку Н_кон предварительно определяется на профиле с точностью до 0,5 мм (при вертикальном масштабе 1:500 эта величина составит 0,25 м).

Для первого участка трассы предварительное значение Н_кон = 29,59 м. Горизонтальное проложение между начальной и конечной точкой 200 м. Тогда уклон i равен:

Аналогично уклоны определяют на других участках трассы.

2.3.1 Вычисление проектных и рабочих отметок

Так как уклон первого участка не превышает руководящий, его значение округляют до целых тысячных (i=0,020) и заново вычисляем проектную отметку конечной точки первого участка:

Н_кон=Н_нач + id

Н_ПК2 = 26,59 + 0,020 · 200 = 29,59 м.

Затем вычисляют отметки всех остальных точек участка (пикетов и плюсовых точек) также по формуле

Н_кон=Н_нач + id.

На первом участке нам нужно вычислить проектную отметку ПК1:

Н_ПК1 = Н_пк1 + 0,020 ·100 = 26,59 + 0,020?100 = 28,59м.

Вычисленные отметки записывают в графу «Отметка бровки земляного полотна». В графе «Уклон и вертикальная кривая» предварительно разграничивают участки вертикальными линиями. Направление уклона (понижение или повышение), показывают диагональю. Над диагональю выписывают величину уклона в целых тысячных, под диагональю записывают горизонтальное расстояние в метрах.

Определив проектные отметки на одном участке, сразу вычисляются рабочие отметки. Рабочая отметки h представляет собой разность проектной отметки H_пр и отметки фактической поверхности земли Н_зем в данной точке:

H = Н_пр - Н_зем

Рабочие отметки вычисляют на всех пикетах и плюсовых точках. Положительные рабочие отметки показывают высоту насыпи, отрицательные глубины выемки.

Так, для первого участка определяя рабочие отметки пикетов и плюсовых точек равны:

h_ПК0 = 26,59 - 26,34= 0,25 м.

h_ПК0+26 = 28,59 - 28,35 = 0,24 м.

h_ПК1 = 29,59 - 29,74 = -0,15 м..

Полученные величины не превышают предельно допустимого значения. Поэтому, заполнив графы отметок, уклонов и выписав рабочие отметки на профиле, переходим к проектированию второго участка, который проектируются аналогичным образом.

2.4 Проектирование вертикальных кривых

На переломах продольного профиля дороги при алгебраической разности смежных уклонов |i₁-i₂|>0,020 для обеспечения плавности хода и условий видимости поверхности дороги нужно запроектировать вертикальные кривые (ВК).

Точка перелома продольного профиля является вершиной угла (ВУ) вертикальной кривой.

На кривой выделяют главные точки: начало (НВК), вершину (ВВК), середину (СВК) и конец (КВК) вертикальной кривой.

Элементы и главные точки вертикальной круговой кривой изображены на рисунке 2.1

Рисунок 2.1 - Элементы и главные точки вертикальной круговой кривой

При i₁=-i₂ середина и вершина кривой совпадают, если смежные уклоны i₁ и i₂ имеют противоположные знаки, то, чем больше разности их абсолютных величин, тем дальше отстоят друг от друга середина и вершина вертикальной кривой. При одинаковом знаке уклонов i₁ и i₂ вершина кривой находится вне проектируемой вертикальной кривой.

2.4.1 Вычисление элементов вертикальных кривых

Элементы вертикальных кривых: длину кривой Кв, тангенс Тв, биссектрису Бв, ординаты промежуточных точек У находят в зависимости от значений смежных уклонов i₁ и i₂ по следующим формулам:

Где Х - расстояние от НВК или КВК до промежуточной точки, м.

Радиус вертикальной кривой подбирают таким, чтобы тангенс вертикальной кривой был приблизительно в 2 раза короче длины меньшего из двух смежных участков трассы, между которыми вписывают вертикальную кривую.

Для подбора радиуса пользуются выражением:

При этом полученное значение округляют (до 1000 м при Rв>2000 м).

Первую вертикальную кривую необходимо запроектировать между первым и вторым участком трассы, поскольку:

|i₁ -i₂|=|0,020 - (-0,020)| = 0,040 = 40⁰/₀₀

Первый участок равен второму (200=200). Поэтому можно взять любой участок, возьмем первый, если бы первый участок был больше второго, то надо было бы взять тот участок, который короче. Поделив длину первого участка на два, получают предварительное значение тангенса, равное 100 м. Далее по приведенным выше формулам находят R_В1, и вычисляют длину кривой, тангенса и биссектрисы ВУ:

После округления принимаем R_В1=5000 м.

К_В1=5000 ·0,040 = 200 м.

Т_В1=200/2 = 100 м.

Б_В1=100² / (2 · 5000) = 1 м

Аналогичным образом определяют элементы для других вертикальных кривых.

2.4.2 Вычисление пикетажных значений главных точек вертикальных кривых

Пикетажные значения (т.е. расстояния от ПК) начала вертикальной кривой и конца вертикальной кривой определяются по формулам:

ПК НВК=ПКВУ - Т_В

ПК КВК = ПК НВК + К_В

Пикетажное значение СВК совпадает с пикетажным значением ВУ, поэтому вычислять его не требуется.

Т.к. на тех участках, где проектируют вертикальные кривые уклоны имеют противоположные знаки, то необходимо вычислить пикетажное значение вершины вертикальной кривой (точки с максимальной или минимальной отметкой).

ПК ВВК = ПКВУ + 0,5 • (l₁-l₂),

где величины l₁=Rв·i₁, l₂=Rв·i₂

представляют собой отрезки, соответственно от НВК до ВВК и от ВВК до КВК.

Так, для первой вертикальной кривой:

ВУ ПК2 ВУ ПК2

- +

Т_В 100 Т_В 100

НВ КП1 КВК ПК3

К 200 КВК ПК3

l ₁ = 5000•0,020 = 100 l ₂ = 5000•0,020 = 100

ПК ВВК = ПК2 + 0,5?(100 - 100) = ПК2 + 0 = ПК2

Результаты вычислений элементов вертикальных кривых и пикетажные значения главных точек вертикальных кривых заносят в таблице 2.2

Таблица 2.2-Элементы вертикальных кривых и пикетажные значения главных точек

Первая кривая
ПК ВУ	|i1 - i2|	Rв м	Тв м	Кв м	Бв м	ПК НВК	ПК ВВК	ПК КВК
2	0,040	5000	100	200	1	1	2	3
Вторая кривая
ПК ВУ	|i1 - i2|	Rв м	Тв м	Кв м	Бв м	ПК НВК	ПК ВВК	ПК КВК
6	0,027	7000	94,50	189	0,64	5+5,50	-	5+94,50
Третья кривая
ПК ВУ	|i1 - i2|	Rв м	Тв м	Кв м	Бв м	ПК НВК	ПК ВВК	ПК КВК
8	0,027	3000	40,50	81	0,27	7+59,50	-	8+40,50
Четвертая кривая
ПК ВУ	|i1 - i2|	Rв м	Тв м	Кв м	Бв м	ПК НВК	ПК ВВК	ПК КВК
12+43	0,04	3000	60	120	0,60	11+83	12+13	13+3

В графу профиля «Уклон и вертикальная кривая» вносятся изменения и дополнения.

Вертикальными линиями отмечают положение начала и конца вертикальной кривой, числами (для первой кривой - 0 м и 0 м) указывают расстояния от точек до предыдущих пикетов. Между вертикальными линиями, в зависимости от вида кривой, изображают условный знак вертикальной кривой и подписывают значения радиуса и длины кривой. Положение ВВК показывают вертикальной стрелкой с указанием расстояния от предыдущего пикета. Длины двух соседних участков из-за наличия вертикальной кривой уменьшают на величину тангенса.

Так, длина первого участка стала равной:

200 - 100 = 100 м. Пикетажное значение НВК, ПК1 также показывает длину первого участка.

2.4.3 Вычисление проектных отметок точек на вертикальных кривых

Проектные отметки начала и конца кривой вычисляют по формуле:

Н_кон=Н_нач + id

Так, используя новые значения длин участков, для первой кривой:

Н_нвк = Н_ПК1 = Н_пк0 + 0,020 • 100 = 26,59 + 0,020?100 = 28,59 м

Н_квк = Н_ПК3 = Н_пк4 - 0,020 • 100 = 26,59 + 0,020?100 = 28,59 м

Для остальных точек вертикальной кривой (пикетов и плюсовых точек) находят общие абсциссы Х, представляющие собой для точек, лежащих в пределах от НВК до ВУ, разности пикетажных обозначений точки и НВК, а для точек, лежащих в пределах от ВУ до КВК, разности пикетажных обозначений КВК и точки. Затем вычислил ординату Y по формуле:

Для выпуклой кривой проектные отметки точек уменьшают на соответствующие ординаты Y, для вогнутой кривой - увеличивают. Проектную отметку на ВУ уменьшается или увеличивается на величину биссектрисы вертикальной кривой.

В моём варианте на первой кривой оказались 4 точки:

ПК1, ПК2(ВУ и ВВК), ПК2+77, ПК3

Для точки ПК1 вычисляют абсциссу: Х_ПК1=ПК1 - ПК1 = 0 м и ординату:

Y_ПК2 = 0² /2? 5000 = 0 м.

Для точки ПК 2 (ВУ, ВВК) ордината равна биссектрисе кривой, т.е.

Y_ПК2 = Бв1 = 1 м, Х_ПК2=ПК3 - ПК2 = 100 м.

Для точки ПК2+77 вычисляют абсциссу: Х_ПК2+77=ПК3 - ПК2+77 = 23 м. и ординату:

Y_ПК2+77 = 80² /2? 5000 = 0,53 м.

Для точки ПК3 вычисляют абсциссу: Х_ПК3 = ПК4 - ПК3 = 0 м и ординату:

Y_ПК3 = 0² /2? 5000 = 0 м.

Первая кривая вогнутая, поэтому проектные отметки увеличиваем на значения соответствующих ординат:

Н_{ПК 1}= 28,59+0= 28,59 м;

Н_{ПК 2} = 30,59 - 1= 29,59 м;

Н_ПК2+77 = 29,09+0,53= 29,04 м;

Н_{ПК 3} = 28,59+0= 28,59 м.

Проектная отметка вершины вертикальной кривой (ПК 2+79) ранее не вычислялась. Поэтому предварительно необходимо подсчитать проектную отметку ВВК без учета вертикальной кривой:

Н_{ПК 2+79} = 39,20 - 0,016 Ч 80 = 37,92 м

а затем - окончательную отметку:

Н_{ПК 2+79} = 37,92+0,64= 38,56 м

Результаты расчетов оформляют в виде таблицы 2.3, а также заносят в графу «Отметка бровки земляного полотна», исправив ранее полученные значения.

Таблица 2.3 - Отметки точек на вертикальных кривых

Точка	X	Y	H	HВ
первая кривая
НВК ПК1	0,00	0,00	28,59	28,59
ВВК ПК2	100	1,00	30,59	29,59
ПК2+77	23	0,05	29,09	29,04
КВК ПК3	0,00	0,00	28,59	28,59
вторая кривая
НВК ПК5+5,5	0,00	0,00	26,59	26,59
ПК6	94,50	0,64	26,59	27,29
ПК6+17	111,50	0,89	27,05	27,94
КВК ПК6+94,5	0,00	0,00	29,14	29,14
Точка	X	Y	H	HВ
третья кривая
НВК ПК7+59,50	0,00	0,00	30,09	30,09
ВУ ПК7+65	5,50	0,01	31,05	38,67
ПК8	40,50	0,27	31,99	31,72
КВК ПК8+40,50	0,00	0,00	31,99	31,99
четвертая кривая
НВК ПК11+83	0,00	0,00	28,96	28,96
ПК12	17	0,57	23,47	23,52
ВВК ПК12+13	30	0,15	22,18	22,33
ПК12+43	60	0,60	22,75	23,35
ПК13	117	2,28	21,08	23,36
КВК ПК13+3	0,00	0,00	22,78	22,78

Вычисленные отметки с учетом вертикального масштаба наносят на профиль и проводят через эти точки кривую. От точки НВК, ВВК и КВК до верхней горизонтальной линии сетки профиля проводят вертикальные линии.

2.5 Вычисление рабочих отметок точек на вертикальных кривых

Для определения рабочих отметок в точках начала, вершины и конца вертикальной кривой предварительно вычислил отметки земли. Для этого необходимо найти уклоны участков фактической поверхности земли, на которые попадают точки НВК, ВВК и КВК, используя формулу:

При этом результат i не округляется.

Затем, зная пикетажное обозначение точки НВК, ВВК и КВК находят отметку земли.

Для второй кривой НВК находятся между ПК5 и ПК6.

тогда: Н_{ЗЕМ НВК} = 23,62 +(+ 0,0299) ? 5,50 = 23,79 м

Для точки КВК:

Н_{ЗЕМ KВК}= 26,68+0,051·94,50 =30,75 м

Полученные отметки записывают в графу «Отметка земли», заключая их в скобки.

Затем вычисляют рабочие отметки, наносят их на профиль, исправляя и дополняя ранее полученные значения.

Для второй кривой:

h_{ПК 5+5,50} = 26,59 - 23,79 = 2,8 м;

h_{ПК 6+94,50} = 29,14 - 30,75 = -1,61 м.

Аналогично выполняются вычисления главных точек других вертикальных кривых.

2.6 Определение положения точек нулевых работ

В точках пересечения проектной линии с линией земли рабочая отметка равна нулю. Поэтому эти точки называются точками нулевых работ. Расстояние от пикетов или плюсовых точек до точки нулевых работ определяют, решая подобные треугольники (рисунок 2.1) по формулам:

где h₁, h₂ - рабочие отметки левой и правой точек на профиле,

между которыми находятся точки нулевых работ, м;

d - горизонтальное расстояние между этими точками, м.

Для первой точки:

Полученные значения и округляются до целых метров и выписываются на профиле левее и правее вертикальных линий, проведенных пунктиром из точек нулевых работ до верхней горизонтальной линии сетки профиля. (При вычислении расстояний х₁ и х₂ кривизной проектной линии мы пренебрегаем).

3. Построение профиля поперечника трассы

3.1 Обработка журнала нивелирования поперечника

Обработка журнала нивелирования выполняется аналогично обработке журнала нивелирования трассы с постраничным контролем вычислений превышений и отметок связующих точек. (Таблица 1.1).

Исходной отметкой для вычисления отметок точек в таблице поперечника является отметка пикета, на которой разбит поперечник (в моём варианте это ПК12). Величину отметки ПК12 я беру из обработанного журнала технического нивелирования (ПК12 = 22,123 м) и заношу в журнал нивелирования поперечника (Таблица 3.1).

Таблица 3.1-Журнал нивелирования поперечника.

Номер станции	Номер точки	Отчеты по рейкам, мм	Превышение передних точек над задними, мм	Сред. превышение, мм	Отметки горизонта инструмента Нги, м	Отметки точек, м
		задние	передние	промежуточные	+	-	+	-
	1.Левая часть поперечн...

Подобные документы

• Расчет автодороги

  Установление технических нормативов дороги. Определение перспективной интенсивности движения и пропускной способности. Проектирование плана трассы, расчет элементов кривых, контроля трассы. Проектирование продольного профиля и подсчет объемов работ.
  
  курсовая работа [432,3 K], добавлен 11.12.2009
  

• Проектирование трассы на карте и продольного профиля

  Определение категории дороги, климатическая характеристика места положения трассы. Расчет параметров элементов плана и профиля с расчетными схемами. Определение ширины проезжей части, предельного продольного уклона, радиусов кривых в плане и профиле.
  
  курсовая работа [30,4 K], добавлен 16.01.2010
  

• Проектирование участка новой автомобильной дороги Могилев - Быхов -Рогачев

  Разработка участка принципиально новой автомобильной дороги Рогачев-Быхов-Могилев. Составление продольного профиля и плана трассы. Построение поперечного профиля земляного полотна и проектировка дорожной одежды. Инженерное обустройство участка дороги.
  
  дипломная работа [861,9 K], добавлен 08.12.2011
  

• Проектирование автомобильной дороги

  Краткая характеристика района строительства. Определение пикетажного положения главных точек трассы и составление ведомости углов поворота в плане. Конструирование водопропускных труб. Проектирование продольного профиля. Подсчет объемов земляных работ.
  
  курсовая работа [1,0 M], добавлен 09.06.2013
  

• Изыскания и проектирование автомобильных дорог

  Изучение климатических, гидрологических условий проектируемого участка дороги. Построение продольного профиля трассы методом интерполяции горизонталей. Расчет прочности дорожной одежды нежесткого типа по упругому прогибу, оценка поправки на ее устройство.
  
  курсовая работа [1,8 M], добавлен 22.11.2010
  

• Проектирование участка новой автомобильной дороги

  Определение технических нормативов проектируемой дороги. Характеристика рельефа местности и выбор направлений трассы. Составление продольного профиля земли. Определение отметок контрольных точек. Обоснование типов поперечных профилей земляного полотна.
  
  курсовая работа [130,4 K], добавлен 11.01.2012
  

• Проект автомобильной дороги Ильинка - Дружба

  Экономика района проектирования. Транспортная сеть. Технические нормативы пректирования. План предположительного варианта трассы. Проектирование плана трассы. Проектирование продольного профиля. Проектирование поперечного профиля земляного полотна.
  
  курсовая работа [56,0 K], добавлен 27.08.2008
  

• Строительство участка автомобильной дороги

  Проектирование плана и продольного профиля автомобильной дороги. Затраты на приобретение земельных угодий под строительство. Конструирование дорожной одежды. Расчет стока ливневых вод. Борьба со снегозаносимостью. Организация и безопасность движения.
  
  дипломная работа [958,0 K], добавлен 14.06.2014
  

• Проект транспортных сетей ЛЗП

  Выбор норм проектирования плана и продольного профиля дороги. Ведомость углов поворота, прямых, круговых и переходных кривых. Определение величины рекомендуемой рабочей отметки. Способ строительства участка лесовозной дороги. Снятие растительного слоя.
  
  курсовая работа [450,7 K], добавлен 18.12.2010
  

• Проектирование автомобильных дорог

  Общие данные для проектирования автомобильной дороги. Разработка вариантов трассы на карте. Земляное полотно и дорожная одежда. Обустройство дороги, организация и безопасность движения. Определение нормативов перспективной интенсивности движения.
  
  курсовая работа [36,9 K], добавлен 29.09.2009
  

• Проект автомобильной дороги Елизово - Паратунка

  Экономика района проектирования. Транспортная сеть. Технические нормативы на проектирование. Расчет технических нормативов. Проектирование плана трассы. Описание предложенного варианта трассы. Основные технические показатели трассы и исходные данные.
  
  курсовая работа [46,4 K], добавлен 27.08.2008
  

• Рабочий проект автомобильной дороги

  Определение технической категории дороги. Характеристика геофизических условий района проложения трассы. Трассирование автомобильной дороги. Расчет искусственных сооружений. Проектирование дороги в продольном профиле. Земляные и укрепительные работы.
  
  курсовая работа [119,2 K], добавлен 01.02.2010
  

• Разбивка трассы дороги

  Расчет объемов подготовительных и земляных работ. Определение средней дальности транспортирования грунта из карьера. Разбивка трассы дороги на характерные участки. Проектирование технологической последовательности производства работ для каждого участка.
  
  курсовая работа [576,2 K], добавлен 17.02.2015
  

• Выбор наиболее оптимального варианта проложения трассы автомобильной дороги

  Характеристика природных условий района проектирования дороги. Определение продольных уклонов, ширины проезжей части и земляного полотна. Варианты проложения трассы дороги в обход сложных участков рельефа. Проектирование дороги в продольном профиле.
  
  курсовая работа [113,1 K], добавлен 04.04.2012
  

• Автомобильные дороги

  Определение фактической и требуемой категории автомобильной дороги. Оценка транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог. Планирование дорожно-ремонтных работ на основе результатов диагностики в условиях недостаточного финансирования.
  
  дипломная работа [1,8 M], добавлен 12.01.2010
  

• Капитальный ремонт участка автомобильной дороги в Гомельской области

  Обоснование необходимости капитального ремонта участка автомобильной дороги: климатические и геологические особенности района. Проектирование продольного профиля дороги; выбор и расчет конструкции дорожной одежды. Организация и технология земляных работ.
  
  дипломная работа [1,3 M], добавлен 27.03.2014
  

• Капитальный ремонт автомобильной дороги

  Природно-климатические условия района расположения трассы и условия прогнозирования работ по ремонту участка дороги. Дорожно-строительные материалы и организация технологии производства работ по капитальному ремонту автомобильной дороги. План потока.
  
  курсовая работа [127,2 K], добавлен 11.06.2015
  

• Проектирование новой железной дороги в Республике Саха (Якутия)

  Характеристика области проектирования новой железной дороги. Длина приемоотправочных путей. Описание возможных вариантов трассы. Нормы проектирования плана и продольного профиля дороги. Размещение раздельных пунктов. Проектирование мостовых переходов.
  
  курсовая работа [126,1 K], добавлен 29.05.2014
  

• Проектирование переустройства продольного профиля железнодорожного участка Строганово-Мшинская

  Административное деление Гатчинской дистанции пути ПЧ-24. Определение классов путей. Анализ профиля и плана существующей линии. Определение фронта работ по замене рельсошпальной решетки. Определение длин рабочих поездов. Построение графика работ по дням.
  
  дипломная работа [1,4 M], добавлен 08.11.2012
  

• Методы оценки мер по повышению эффективности функционирования грузоперевозок

  Построение эпюры грузооборотов и определение расстояния перевозки. Вычисление объемной грузоподъемности, коэффициента использования массы автомобиля в зависимости от характера трассы. Расчет пропускной способности дороги, рейса и оборота автобуса.
  
  контрольная работа [24,7 K], добавлен 07.11.2009
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам