Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методика 2009 ОПАД

.pdf
Скачиваний:
31
Добавлен:
02.03.2016
Размер:
3.87 Mб
Скачать

В столбце 3 записывается радиус и вид вертикальной кривой - выпуклая или вогнутая. Определяется расстояние от вершины до всех пикетных и плюсовых точек

(столбец 4), которые находятся на кривой и превышение этих отметок над вершиной кривой (столбец 6). Превышение рассчитываются по формуле (80). Отметки по бровке земляного полотна (столбец 8) вначале определяются для вершин кривых, а по ним рассчитываются все остальные отметки. Отметки земли берутся из продольного профиля.

Рабочие отметки (столбец 9) – разница между отметками бровки и земли. В столбце 10

указывается начало кривой – НК, конец кривой – КК и вершина кривой – ВК. Уклоны в ‰

(в тысячных) по длине вертикальной кривой (столбец 5) определяются по формуле (40).

i x

1000

lX

(82)

R

 

 

 

В формуле (82) знак «+» соответствует восходящей ветви вертикальной кривой,

знак «–» - нисходящей ветви.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Табл. 5

 

 

 

 

 

Вертикальные кривые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вертикальные кривые

Вертикальные отметки, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечани

Пикеты

Плюс

радиус мR,

 

расстояние вершиныдо l

уклон i

превышение h

земли

 

бровки земляного полотна

рабочие

 

 

 

 

 

 

 

‰,

м

 

 

 

 

е

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

4

5

6

7

 

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поперечные профили земляного полотна принимаются типовые, для наиболее характерных точек трассы: высокая насыпь, глубокая выемка, раскрытая выемка, низкая насыпь, полунасыпь – полувыемка и т.д. Поперечные профили вычерчиваются, пользуясь литературными источниками [1, 2, 4], и привязываются к продольному профилю

(указывается пикет и плюс).

5.3. Оформление продольного и поперечного профилей дороги

Чертежи продольного и поперечных профилей дороги выполняются в соответствии с требованием ГОСТ Р 21.1701-97 «Правила выполнения рабочей документации автомобильных дорог».

31

Продольный профиль вычерчивается на полосе миллиметровой бумаги шириной 30

см, в масштабах: горизонтальный – 1:5000 (1 пикет – 2 см), вертикальный – 1:500, для геологического разреза в 1:100 или 1:50 с соблюдением стандартных размеров сетки.

Размеры на изображениях указываются в метрах. Высоту и отметки уровней с точностью до сантиметра, расстояние на продольном профиле до одного метра. Величину углов поворота дороги указывают в градусах с точностью до одной минуты.

На продольном профиле автомобильной дороги показывают:

Линию фактической поверхности земли по оси дороги и линию проектируемой поверхности дорожного покрытия по оси дороги или кромке проезжей части с соответствующими пояснениями на поле чертежа. В данном курсовом проекте показывается поверхность земляного полотна до бровки.

Линии ординат от точек переломов фактической поверхности земли и точек сопряжения элементов проектной линии продольного профиля.

Разведочные геологические выработки с обозначением границ слоѐв грунтов и их наименованием, с указанием горизонта грунтовой воды и датой их замера.

Рабочие отметки относительно интерполированного уровня поверхности земли приводятся в скобках.

Поперечный профиль земляного полотна автомобильной дороги вычерчивается в масштабе 1:200 или 1:100. Симметричные поперечные профили конструкции земляного полотна допускается изображать до оси симметрии. На поперечном профиле показывают;

Ось проектируемой дороги.

Линию фактической поверхности земли (условно).

Контур проектируемого земляного полотна с указанием крутизны откосов.

Ширину земляного полотна и его элементов.

Направление и величину уклонов верха земляного полотна Контур и величину срезки плодородного слоя, удаления торфа и непригодных

грунтов.

Дренажные устройства и их обозначения (схематично).

Границу полосы отводов (при необходимости)

На чертежах:

сплошной толстой линией показывают:

На продольном профиле – проектную линию, линию ординат от точек сопряжения элементов проектной линии, элементы плана.

32

На поперечном профиле – проектные профили дороги и водоотводных

сооружений, линии ординат от точек их переломов

Сплошной тонкой линией показывают – линию фактической поверхности земли и

линию ординат от точек еѐ переломов, границ слоѐв грунта.

Штриховой тонкой линией показывают:

На продольном профиле – линию интерполированной поверхности земли на

реконструируемых участках автомобильных дорог.

На поперечном профиле – поверхность плодородного слоя под насыпью и

линию поверхности земли над выемкой

Штрихпунктирной тонкой линией показывают ось проектируемой автомобильной

дороги.

5.4.Расчет объема земляных работ

Подсчѐт объѐма земляных работ производится попикетно в табличной форме (табл. 6).

Перед возведением земляного полотна на всей длине трассы снимается растительный грунт

на ширину основания насыпи и раскрытия выемки. Попикетный объѐм растительного грунта

добавляется к объѐму насыпи и вычитается от объѐма выемки.

Ширина земляного полотна рассчитывается:

В

В0 2a 2mДО

hКР

hКР hДО

0,5 В0 iД iЗП

а iОБ iЗП

где В – ширина земляного полотна, м; В0 – ширина проезжей части дороги, м; а – ширина обочины, м;

mДО – коэффициент крутизны откосов дорожной одежды; h– толщина дорожной одежды у кромки, м;

hДО – толщина дорожной одежды по оси дороги; iД – поперечный уклон дорожной одежды;

iЗП – поперечный уклон земляного полотна; iОБ – поперечный уклон обочин.

(83)

(84)

Объѐм грунта вычисляется на каждом переломе продольного профиля по формулам для насыпи:

 

 

 

 

 

 

H j H j 1

2

 

 

V

 

B H

 

m H 2

L m

 

L ;

(85)

сп

ср

 

 

H

 

ср

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33

 

 

 

 

 

для выемки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H j

H j 1

2

 

 

 

V

2

 

 

B

2b H

 

m H 2

L m

 

L

(86)

 

k

сп

ср

 

 

 

 

B

 

 

 

ср

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где В

ширина земляного полотна, м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

коэффициент крутизны откоса земляного полотна;

 

 

 

 

НJ , НJ +1 – рабочие отметки, м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нср = (НJ + НJ +1 ) /2 – средняя рабочая отметка, м;

 

 

 

 

 

 

L

расстояние между двумя рабочими отметками, м;

 

 

 

 

 

 

С П

– площадь сливной призмы, м 2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

площадь кювета, м 2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b – ширина кювета поверху, м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СП

 

0,25 В2

iСП / 1000

 

 

 

(87)

 

 

 

 

 

К

0,5 b

bд hК

 

 

 

 

 

(88)

где iС П – продольный уклон сливной призмы, ‰;

 

 

 

 

 

 

 

h К – глубина кювета, м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bд

ширина кювета по дну, м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

ширина кювета по верху, м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перед возведением насыпи и раскрытием выемки снимается растительный слой.

Объѐм растительного слоя:

 

VР.С. hР.С. ВОСН L

(89)

где h Р.С – толщина растительного слоя, м;

 

ВОСН – ширина основания насыпи или раскрытия выемки, м;

 

ВОСН

= B +2 m HС Р ширина основания насыпи, м;

 

ВОСН

= B +2 b+2 m HС Р ширина раскрытия выемки, м;

 

34

Табл. 6

Объѐм земляных работ

Ширина земляного полотна, В =… м. Ширина кювета по верху, b = . . . м.

Площадь сливной призмы,

С П =… м 2. Площадь кювета

К = . . . м 2.

 

 

 

Толщина растительного слоя, h Р.С = . . . м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пикет, ПК

Плюс+, м

Рабочаяотметка,

Н

ДлинаL, м

Средняяотметка

Н

Н/

m

НВ

2

Нm

Поправка, м

В

Объѐм, м 3

Выемки

Н/

Растительног слояо

Насыпи

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

м

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

м ,

 

 

м ,

+1 J

 

м ,

b), +2 В

м ,

 

м ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/,

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

 

 

СР

Н–

 

СР

/

2 с р

 

ОСН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

3

4

5

 

6

7

8

9

10

11

12

13

14

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L V Р.С V Н V В

Примечание Столбец 3 рабочие отметки записываются для насыпи со знаком «+», для выемки со

знаком «–». Расчѐты ведутся по модулю

 

H j

H j 1

2

 

Столбец 11поправка

 

m , не учитывается при /Нj j+1/<1

 

12

 

 

 

 

 

Столбцы 8 и 14 заполняются для насыпи, столбцы 9 и 15 для выемки

Столбец 14, 15 – объѐм растительного слоя добавляется к объѐму насыпи (VH + VР.С вычитается из объѐме выемки (VВ – VР.С).

VП.Р. VН VВ

где VП.Р - профильный объѐм грунта. Профильный объѐм грунта округляется до 10

) и

(90)

м 3.

6.ПРОЕКТИРОВАНИЕ КРИВОГО УЧАСТКА ДОРОГИ

6.1.Ширина проезжей части

При движении в кривой задняя ось автомобиля смещается внутрь кривой. Поэтому

на таких участках необходимо увеличивать ширину проезжей части дороги. Величина

уширения двухполосной дорог и рассчитывается по формуле:

 

L2

 

0,1 V

 

 

Б

 

 

 

 

(91)

2

R

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

35

где LБ – длина базы машины от переднего бампера до задней оси, м;

V – расчѐтная скорость, км/час.

Ширина внутренней и внешних полос в кривой

ПВН 0,5 (В0 2 )

(92)

Уширение производится за счѐт внутренней обочины. Оставшаяся часть обочины должна быть не менее 1,5 м для дорог I и II категорий и не менее 1 м для дорог остальных категорий; на недостающую величину увеличивается ширина земляного полотна.

Ширина двухполосной проезжей части в кривой:

Вуш = В0 + ε2

(93)

6.2. Вираж

Вираж – это односкатный профиль проезжей части на кривых участках с уклоном,

направленным к центру кривой. Вираж устраивается для повышения устойчивости автомобилей и придания психологической уверенности водителя при проезде на криволинейном участке

В настоящее время виражи устраиваются на всех кривых радиусом 3000 м и менее на дорогах I категории; и 2000 м и менее – на всех остальных.

 

V 2

i B

 

(94)

 

 

13 g R

где iB – уклон виража,

V – расчѐтная скорость движения машины, км/ч, g – ускорение свободного падения, 9,81 м/сек, R – радиус кривой, м,

µ – коэффициент поперечной силы, 0,1…0,15.

Расчѐтные значения поперечного уклона виража для высоких скоростей движения при малых радиусах кривых могут получаться значительными. Строительные нормы и

36

правила предусматривают уклон виража принимать в зависимости от расчѐтной скорости движения машины и радиуса кривой, но не менее уклона проезжей части на прямых участков и не более 60 ‰. В районах с частыми туманами и длительными периодами гололѐда уклоны виражей не должны превышать 40 ‰. В районах с незначительной продолжительностью снегового покрова (менее 30 дней) и редкими случаями гололѐда допускается увеличивать поперечный уклон проезжей части на вираже до 100 ‰. Однако такие крутые виражи неудобны для грузовых автомобилей, движущихся со скоростью меньше расчѐтной.

Поперечные уклоны проезжей части дороги на прямых участках назначаются по нормам, приведенным в приложении (табл.3п). При этом уклон обочин устраивается на 10 -

30 ‰ больше.

Если в проекте уклон виража принимается меньше расчѐтного значения, то на этих кривых участках дороги ограничивается скорость движения. Допустимая скорость движения машины на вираже рассчитывается по формуле:

V = 13gR(

iВ )

(95)

6.3. Отгон виража

Переход от двухскатного поперечного профиля проезжей части на прямом участке к односкатному профилю на вираже называется отгоном виража. Он осуществляется плавно и совмещается с переходной кривой, а при еѐ отсутствии на прямых участках, которые примыкают к кривой. Длина отгона виража может быть вычислена по формуле:

 

Lотг

 

H

(96)

 

 

 

 

 

 

iдоп

 

 

 

 

или

Lотг

Bпчiв

(97)

 

iдоп

 

 

 

 

где H – превышение наружной кромки проезжей части в сечении, где поперечный уклон равен уклону виража;

iдоп – дополнительный продольный уклон внешней кромки проезжей части по отношению к проектному продольному уклону на участке.

37

Чтобы не допустить толчка при движении автомобиля в пределах отгона виража

(обеспечение плавности движения) дополнительный продольный уклон ограничивается строительными нормами:

-на участке отгона виража для дорог I и II категорий принимается не более 5 ‰;

-для прочих дорог – 10 ‰ в равнинной и пересечѐнной местности;

-20 ‰ в горной.

На дорогах II – V категорий переход к односкатному профилю (на вираже)

производится постепенным вращением внешней полосы дороги (верха земляного полотна) вокруг оси проезжей части до получения односкатного поперечного профиля с уклоном, равным поперечному уклону проезжей части iпр при двускатном профиле, затем

(если iв >iпч) вращением всей проезжей части вокруг оси до необходимого поперечного уклона виража iв.

Поперечный уклон внешней обочины на вираже принимается одинаковым с уклоном проезжей части. Переход от нормального уклона обочин при двускатном профиле к уклону проезжей части осуществляется на протяжении 10 м до начала отгона виража (как правило, осуществляется поворот только внешней обочины). Поперечный уклон внутренней обочины принимают равным уклону проезжей части на вираже, но не менее уклона обочины на прямолинейном участке.

При уширении проезжей части в кривой ось проезжей части на отгоне виража постепенно смещается внутрь на половину величины уширения.

Расчѐт отгона начинают с определения дополнительного продольного уклона внешней кромки проезжей части ∆i по отношению к продольному уклону на участке отгона виража. Значение ∆i определяется по характерным поперечным профилям начала и конца отгона виража:

i

B (iпр

iв )

 

 

 

 

(98)

 

 

 

 

 

2

 

Lотг

где B – ширина проезжей части, м;

iпр – поперечный уклон проезжей части при двускатном профиле, ‰;

Lотг – длина отгона виража.

Если вираж устраивается на переходной кривой, длина L которой не больше, чем нормативная, принимается Lотг=L.

38

Дополнительный продольный уклон внешней кромки проезжей части ∆i

принимают не менее 3‰ (для лучшего отвода воды с проезжей части), но не более нормативного iнорм установленного СНиП 2.05.02-85* в зависимости от категории дороги и рельефа местности.

1-й случай:

iнорм>∆i<0,003

(99)

Тогда для обеспечения водоотвода с проезжей части на участке перехода от двускатного поперечного профиля к односкатному с уклоном, равным уклону прямолинейного участка, создается дополнительный продольный уклон внешней кромки

∆i=0,003. Длина участка L3 с дополнительным продольным уклоном не менее ∆i=0,003

определяется по формуле:

L3

Biпр

(100)

0,003

 

 

Отгон виража и уширение на этом участке L3 производятся пропорционально его длине. Поперечный уклон в любом сечении участка L3 определяется по формуле:

 

 

ix

2iпр

X

 

 

iпр

 

 

(101)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

где X - расстояние от начала отгона виража до данной точки, м.

На оставшейся

части

отгона

виража

 

 

L4=Lотг-L3 отгон (и уширение)

производятся пропорционально длине кривой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда поперечный уклон в любом сечении участка L4 определяется по формуле:

 

 

i

(i i

 

)

 

l

 

i

 

(102)

 

 

 

 

L

 

 

 

l

в

пр

 

 

 

 

пр

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

где l - расстояние от точки L3

до данной точки;

 

 

 

Расстояние L1

от начала отгона виража до поперечного профиля с уклоном i=0

равняется:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L1

 

 

L3

 

 

(103)

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-й случай:

 

0,003≤∆i≤iнорм

 

 

(104)

39

В этом случае поперечный уклон в любом сечении переходной кривой (на участке отгона виража) определяется по формуле:

il (iв iпр )

l

iпр

(105)

 

L

 

отг

 

 

где l - расстояние от начала отгона виража до данного сечения (0≤l≤Lотг)

Расстояние L3 от начала отгона виража до односкатного профиля с уклоном iв=iпр

определяется по формуле:

 

L3

2Lотгiпр

 

(106)

 

iпр

iв

 

 

 

а расстояние L1 от начала отгона виража до поперечного профиля i=0, равно

 

 

L1

 

Lотгiпр

 

(107)

 

 

iпр

iв

 

 

 

 

3-й случай:

∆i≥iнорм

 

 

 

 

 

(108)

Если дополнительный продольный уклон больше допускаемого нормативного, тогда необходимо смягчение продольного уклона по внешней кромке проезжей части. Для этого следует увеличить длину отгона виража Lотг до расчетной величины lр:

l

 

B

 

(iпр

iв )

р

 

 

 

 

(109)

 

 

 

 

 

 

2

 

iнорм

Формулы, используемые для проектирования отгона виража и отвода уширения на дорогах II - V категорий, представлены в виде сводной таблицы. Эти формулы составлены для общего случая и могут использоваться как для расчета виража при большой длине клотоиды, так и при обычных переходных кривых.

40