16. Вертикальные кривые

Рис. 8.5. Вертикальные кривые: а - выпуклая вертикальная кривая с восходящей и нисходящей ветвями; б - выпуклая кривая с нисходящей ветвью; в - вогнутая кривая с нисходящей и восходящей ветвями; г - вогнутая кривая с восходящей ветвью; д - сопряжение вертикальных кривых в точке с одинаковыми продольными уклонами

Для аналитического расчета вертикальных кривых используют формулы (8.4-8.7) (рис. 8.6):

расстояние от начала вертикальной кривой до ее вершины

l₀ = R·i₁; (8.4)

превышение между точкой начала кривой и ее вершиной

(8.5)

превышение h между точкой на произвольном расстоянии l от вершины и вершиной вертикальной кривой

(8.6)

уклон в той же точке

i = l·R. (8.7)

При использовании некоторых методов автоматизированного проектирования оптимального продольного профиля автомобильных дорог (например, метода «граничных итераций» и т.д.) в результате отказа от традиционного класса функций (прямых и параболических кривых), в котором ищется проектное решение при традиционном проектировании, проектная линия в общем случае на существенной части своего протяжения может быть представлена вертикальными кривыми переменного радиуса.

17. Нормирование величины продольного уклона

Величина продольного уклона – одна из важнейших характеристик автомобильной дороги, обеспечивающая возможность реализации расчетной скорости движения автомобиля. Поскольку фактические уклоны поверхности земли по оси дороги в ряде случаев превышают предельно допустимые для реализации расчетной скорости, продольные уклоны проезжей части на этих участках делают более пологими, срезая грунт на повышенных участках рельефа и, наоборот, посыпая их на пониженных.

18. Последовательность проектирования продольного профиля.

Продольный профиль автомобильной дороги – это развернутый в плоскости чертежа продольный разрез по оси дороги.

Продольный профиль характеризует, прежде всего, величины продольных уклонов отдельных участков автомобильной дороги и расположение ее проезжей части относительно поверхности земли.

Участки автомобильных дорог, где проезжая часть в результате срезки грунта расположена ниже поверхности земли, называют выемками, а участки, где проезжая часть расположена на искусственно насыпанном и уплотненном грунте, - насыпями. Вследствие необходимости насыпей и выемок поверхность дороги не совпадает с поверхностью земли.

Продольный профиль автомобильной дороги изображают в виде специального чертежа, являющегося одним из основных документов, по которым осуществляют строительство автомобильной дороги, и представляемого обычно в следующих масштабах: горизонтальный - 1:5000, вертикальный - 1:500, геологический – 1:50.

На горных дорогах, а также при проектировании городских улиц и дорог чертеж продольного профиля стоят в более крупных масштабах: горизонтальный – 1:2000, вертикальный – 1:200.

Чертеж продольного профиля обязательно содержит следующие данные о местности и проектных решениях:

- изображение проектной линии продольного профиля по бровке земляного полотна (красная линия);

- изображение профиля земли по оси дороги (черный профиль), представляемое двойной линией (на расстоянии 20 мм одна от другой);

- грунтово – геологический разрез по оси дороги;

- проектные данные о системе поверхностного водоотвода, искусственных сооружений (трубах, мостах, путепроводах), съездах переездах;

- рабочие отметки и точки нулевых работ: рабочие отметки (высоты насыпей и глубины выемок) подписывают для насыпей над проектной линией, для выемок – под ней, а точки нулевых работ обозначают пунктирной ординатой;

- специальную таблицу, содержащую графы: развернутый план трассы; грунты верхней части земляного полотна; тип дорожной одежды; типы поперечных профилей земляного полотна; укрепления, уклоны и отметки кюветов; уклоны и вертикальные кривые; проектные высоты (отметки) по бровке земляного полотна; высоты (отметки) земли по оси дороги; расстояния; пикеты, кривые, километры.

Проектную линию продольного профиля при традиционном проектировании представляют сопряженными между собой в точках с одинаковыми продольными уклонами элементами: параболическими кривыми и прямыми.

При автоматизированном проектировании проектную линию продольного профиля представляют либо в виде традиционных элементов (параболических вертикальных кривых и прямых), либо чаще всего, в виде непрерывных плавных кривых переменного радиуса.

При оформлении чертежа продольного профиля используем условные обозначения.

На продольном профиле на 2 см ниже линии поверхности земли наносят грунтовый профиль в масштабе 1:50, на котором выписывают наименование грунтов, а в буровых скважинах и шурфах при помощи условных обозначений показывают виды грунтов и их консистенцию.

Проектную линию продольного профиля изображают линией в два раза более толстой, чем черный профиль земли по оси трассы.