Проектирование продольного профиля

Проектирование городской улицы в продольном профиле выполняют в два этапа: составление продольного профиля земли по оси трассы, начертание проектной (красной) линии профиля.

Составление продольного профиля земли по оси трассы выполнить с использованием компьютерной программы CorelDRAW Х4 с последующей распечаткой на бумажном носителе размерами 45x120 см (рис. 6.9). Нижняя часть чертежа отводится для числовых характеристик, а верхняя его часть - для начертания профиля земли по оси улицы, проектного профиля (красной линии) и геологического разреза. При составлении чертежа принять масштабы, указанные в таблице на рис. 6.9.

Составление профиля начинают с заполнения графы «фактические данные»: расстояния, пикеты и отметки земли по оси трассы (см. рис. 6.9). Для заполнения графы отметки земли по оси трассы определить отметки пикетов и плюсовых точек (черные отметки, Ник). Определение этих отметок выполнить, используя составленный план городской улицы с горизонталями. При этом необходимо придерживаться следующей последовательности действий:

• • на плане через каждый пикет и плюсовую точку нормально (перпендикулярно) ближайшим горизонталям прочертить линию (рис. 6.10) и по направлению этой линии измерить в миллиметрах два отрезка а и I;
• • вычислить отметку пикета (плюсовой точки) по формуле

Н„_К=Н, ₊ (6.14)

где Hr - отметка горизонтали, имеющая меньшее значение (см. рис. 6.10); / - кратчайшее расстояние меду соседними горизонталями по линии, проходящей через пикет или плюсовую точку, мм; а - расстояние от горизонтали, имеющей меньшую отметку, до пикета (плюсовой точки), мм; h сечение рельефа (Л = 2.5 м, см. рис. 6.10).

Вычисленные отметки записать в графу «отметки земли по оси улицы» (см. рис. 6.9). Из этих отметок выбрать минимальную и установить значение условного горизонта (УГ). Для этого вычесть из минимальной отметки 8 метров и результат округлить в меньшую сторону с точностью до одного метра. Например, H_lnin - 8 - 0,ХХ = УГ (88.62 - 8 - 0,62 = 80,00) (см. рис. 6.9). Значение условного горизонта принять в качестве начала счета по вертикальной шкале (см. рис. 6.9). Начертить и оцифровать вертикальную шкалу.

95

УГ = 80,00

Проектные

данные

Фак-

тичсс-

кие

данные

Уклоны ----Расстояния

Пикеты

• 90
• 85

Отметки, м

Отметки земли

по оси улицы, м

Расстояния,м

Экспликация

Километры

Скв

Слой 2

Слой 3

220

Рис. 6.9. Пример оформления чертежа при проектировании продольного профиля улицы. Размеры 1раф и пояснения к построению элементов см. в тексте

Рис. 6.10. Пример построений на плане с горизонталями для определения отметок пикетов и плюсовых точек

Откладывая отметки пикетов и плюсовых точек в соответствии с вертикальной шкалой, получим точки. Эти точки соединить прямыми линиями. Совокупность прямых линий определит продольный профиль по оси улицы (см. рис. 6.9). В двух сантиметрах ниже составленного продольного профиля прочертить дублирующую линию, соединив ординатами точки основной и дублирующей линии (см. рис. 6.9).

Ниже дублирующей линии профиля начертить геологический разрез. Для этого использовать информацию о грунтах геологического профиля. При этом показать скважины, на которых указать глубину границы слоев грунта (см. рис. 6.9). Прочертить границы слоев грунта, соединяя соответствующие точки на скважинах. На геологическом профиле показать наименование и код грунта (см. рис. 6.9).

Начертание проектной (красной) линии профиля. Проектная линия прочерчивается красным цветом по данным се проектирования. При проектировании заполняется графа «проектные данные» в строках «уклоны» и «отметки» (см. рис. 6.9), причем вычерчивание линий и заполнение числами этих граф выполнить красным цветом.

Проектирование красной линии выполнить в два этапа: на первом этапе - прямыми линиями; на втором этапе в переломы красной линии вписать вертикальные кривые. На первом и втором этапах проектирования необходимо придерживаться правил и ограничений, предусмотренных СНиП 2.05.02-85 и СНиП 2.07.01-89.

• Средняя высота земляного полотна над профилем земли по оси трассы определяется руководящей рабочей отметкой (h_p), которая должна быть минимальной по условию стоимости отсыпки земляного полотна. Для городских территорий такая отметка вычисляется из условия неподтопления низа дорожной одежды грунтовыми водами.

• • По трассе назначают контрольные точки, выше или ниже которых красная линия профиля пройти не может. Например, проектная линия не может пройти ниже или выше точки с отметкой верха покрытия или головки рельса трамвайных путей на существующей улице.
• • В зависимости от категории улицы для проектной линии трассы устанавливается предельный максимальный и минимальный продольный уклон (i) (см. табл. 6.25).
• • При проектировании профиля городской магистрали устанавливаются и оформляются точки нулевых работ. Точками нулевых работ являются точки пересечения красной линии и линии профиля земли. Такие точки появляются в связи с тем, что красная линия может проходить выше (насыпь) или ниже (выемка) профиля земли.

Первый этап. Для проектирования красной линии необходимо выполнить анализ профиля земли по оси грассы, и определить точки его перелома. Эти точки соединить прямыми линиями, то есть прочертить отрезки проектной (красной) линии. Графически определить отметку начальной (предыдущей) и отметку первой (последующей) точки перелома проектного профиля. Вычислить предварительный уклон первого отрезка проектной линии по формуле

II — fl . ‘ поел ¹¹ пред

(6.15)

d

где Н_п0Сл, Н„_реь - отметки, соответственно, последующей и предыдущей точек отрезка красной линии, м; d - расстояние между точками перелома отрезка красной линии, м.

Уклон, вычисленный по формуле (6.15), округлить до тысячных (ф) и скорректировать (вычислить) отметку последующей точки (//_1ЮО1) по формуле

Т^посл ~ ^пред + А> d. (6.16)

Вычислить предварительный уклон второго отрезка проектной линии по формуле (6.15), где отметку предыдущей точки принять равной скорректированной отметке по формуле (6.16), а расстояние d принять равным между первой и второй точками перелома проектной линии.

Выполняя последовательно аналогичные вычисления, установить уклоны и расстояния всех отрезков проектной линии.

Второй этап. Если алгебраическая разность уклонов двух смежных отрезков проектной линии больше 7 %о (й - z₂ > 7 %о, см. нормы проектирования), то на точках перелома вертикальные кривые (рис. 6.11). Для вписывания выполнить расчет их элементов по формулам:

• • длину кривой по горизонтальной линии
• • тангенс по горизонтальной линии

необходимо вписать вертикальных кривых

К - R (in/ - /ад); у _ ^0, .

биссектрису по вертикали

2

Б=^Т-.

• 2R
• (6.17)
• (6.18)
• (6.19)

Рис. 6.11. Элементы вертикальной кривой

Для вписывания кривой от точки перелома прямой (ВУ, см. рис. 6.11) в направлении начала трассы и в направлении ее конца отложить значение тангенса по горизонтальной линии. Полученные точки перенести по вертикали на отрезки прямых. Эти точки являются началом (ПК) и концом (КК) вертикальной кривой (см. рис. 6.11). От точки вершины угла (ВУ) отложить биссектрису (Б). Полученная точка является серединой кривой (СК). Через три точки: НК, СК и КК вписать параболу вертикальной кривой (см. рис. 6.12).

Вычислить отметки пикетов и плюсовых точек, определяющих положение проектной линии трассы. При этом использовать формулы:

• для участков с постоянным уклоном Н_пж„ = Н_прсл + i₀ d; (6.20)

X²

• • для вертикальных кривых Н,_1<>а = Н_арсд +i„ X--, (6.21)
• 2Л

где Я_посл, ^ирсл - отметки, соответственно, последующего и предыдущего пикета (плюсовой точки); i₀ - скорректированный постоянный уклон участка проектной линии; d - расстояние от предыдущей точки с отметкой //_Нр_СД до последующей точки; X — расстояние между предыдущей и последующей точками (пикетами) по горизонтальной линии.

Оформление вертикальных кривых на профиле (см. рис. 6.9) выполнить красным цветом в графе «уклоны». При этом необходимо показать значения радиуса, длины кривой и расстояния от начала и конца кривой до ближайших пикетов.

Зеленым цветом оформить точки нулевых работ (рис. 6.12). Для этого прочертить ординату в точку нулевых работ. Вычислить и записать на профиле расстояния от точки нулевых работ до предыдущего и последующего пикета. Используя формулу (6.20) или (6.21), вычислить и записать на профиле отметку точки нулевых работ.

Вычислить рабочие отметки как разность между проектными отметками и отметками земли по оси улицы для одного и того же пикета. Эти отметки выписывают на профиле со стороны красной линии над проектной линией, если запроектирована насыпь и под проектной линией, если запроектирована выемка (см. рис. 6.9).

зоо

Рис. 6.12. Оформление отметки и пикета точки нулевых работ на продольном профиле (см. рис. 6.10)