Проектирование лесовозной автодороги Vкатегории в условиях Тайского лесничества

    4.Проектирование  горизонтальных площадок в выемках  не рекомендуется,   так как  они затрудняют водоотвод.

    5.Высота  земляных работ (высота насыпи и глубина выемки) допускается не более 3м (в вертикальном масштабе не более 6м).

    6.На  переломах проектных линий профиля,  если алгебраическая разность  уклонов более 15 см, вставляют  вертикальные кривые.

    После получения продольного профиля естественной поверхности земли на оси дороги на него наносят проектную линию, представляющую собой новую профильную линию, соответствующую положению будущей лесовозной дороги.

    Различают два основных вида проектной линии: обёртывающую и секущую. Обёртывающая линия назначается по возможности параллельно поверхности земли и ближе к ней и широко применяется в равнинной местности, так как обеспечивает небольшие объёмы земляных работ при возведении земляного полотна. В пересечённом рельефе местности обёртывающая проектная линия будет иметь большое количество переломов при наличии крутых подъёмов и спусков, что вызовет снижение скорости автопоездов, перерасход. В этом случае может быть использована секущая проектная линия, при которой предусматривается срезка холмов или гряд (с устройством выемок) с использованием полученного грунта для отсыпки насыпей в прилежащих понижениях местности.

    Нанесение проектной линии начинают с установления фиксированных высотных отметок (заданных отметок на контрольных точках) в  местах пересечения существующих дорог, линий электропередач, отметок, проезжей части моментов и полотна дорог над горизонтами высоких вод в затапливаемых районах и т.п. После этого, пользуясь нормами проектирования (ИПЛЗП-82), в зависимости от почвенно-грунтовых и гидрологических условий местности, устанавливают для различных участков дороги минимально-необходимое возвышение земляного полотна относительно поверхности земли, оптимальная высота полотна 0.7 – 0.9 м. В местах, заносимых снегом, проектную линию наносят с отметками насыпи не меньше 0.5 м. Выемок по возможности избегают, проектируя их лишь при пересечении резко выраженных водоразделов, на спусках в пойму водотоков и в горной местности.

    Назначая  проектную линию, избегают частых и  резких её переломов со сменой подъёмов и спусков, однако, нецелесообразно и искусственное введение очень длинных элементов, что приводит к излишним земляным работам. Наименьшее расстояние между двумя переломами профиля, называемое шагом проектирования, не должно быть менее 50 м.

    Проектируемая лесовозная дорога располагается в  равнинной местности, поэтому преимущественно  используют обёртывающую проектную  линию, полотно автодороги устраивают в невысокой насыпи (0.3 – 1.0 м). Исходя из этого, проектная отметка начальной  точки (ПК0) линии первого уклона принимается больше отметки земли этой точки не менее чем на 0.3 м. При построении проектной линии для упрощения последующих расчётов совмещают её точки перелома с пикетами или плюсовыми точками.

    От  начальной точки проектной линии  находят и отмечают пунктиром положение её первого участка, т.е. линии одного уклона, проходящей выше поверхности земли на 0.3 – 1.0 м. При этом уклон намечаемой проектной линии должен быть не более руководящего. Для этого определяют проектную отметку конечной точки линии первого уклона, которая равна отметке земли этой точки плюс высота насыпи. 
 

5.1 Вычисление уклонов и проектных отметок по бровке полотна.

    По  разности проектных отметок конечной и начальной точек линии одного уклона вычисляют уклон

    

,                                                                    (4.1)

    где Н_К – проектная отметка конечной точки;

                    Н_Н – проектная отметка начальной точки;

                      d – горизонтальное расстояние между этими точками.

    i_0-2=(5250-5500)/200= -12.5%o

    i_2-4=(5200-5250)/200= -2.5%o

    i_4-6=(5150-5200)/200=-2.5%o

    i_6-10=(5150-5150)/400=0%o

    i_10-12=(5400-5150)/200=1.25%o

    i_12-14=(5800-5400)/200=20%o

    i_14-17=(6100-5800)/300=1%o

    i_17-20=(5700-6100)/300=-13.3%o 

    Если  окажется, что вычисленный уклон больше значения уклона, установленного нормами проектирования ИПЛЗП-82 (больше 40 %), то положение линии смещается в сторону уменьшения уклона, или увеличения расстояния между концами линии. (Когда по условиям местности нельзя или невыгодно применять обёртывающую проектировку, то намечают секущую проектную линию).

Вычисленный уклон  заносят в графу «Уклоны» сетки  профиля, в которой участки профиля  с одинаковыми уклонами ограничиваются ординатами. В построенных прямоугольниках  условно диагоналями показывают направление уклонов, а горизонтальные участки дороги изображают горизонтальными линиями посередине. Над линией пишут величину уклона в целых тысячных долях, под линией - горизонтальное расстояние.

    Проектные отметки для каждой пикетной и  плюсовой точки, кроме начальной, определяют теоретически по формуле:

    Н_n = H_n-1 + id,                                                                      (4.2)

    где i – проектный уклон;

                    d – расстояние между точками.

    Отметка любой точки проектной линии  уклона равна отметке предыдущей точки этой линии плюс произведение уклона на горизонтальное расстояние между этими точками.

    Вычисление  проектных отметок производят последовательно, начиная со второй точки, и заканчивают  вычислением отметки конечной точки  для линии одного уклона. Проектные отметки выписывают в соответствующую графу с точностью до сотых долей метра. Последняя точка линии первого уклона будет начальной для следующего.

    Пример:

    Угол проектируют от ПК0 до ПК 1. Проектная отметка исходной точки ПК0 известна, вычисляем проектную отметку ПК 1 конечной точки линии первого уклона, которая, как отмечалось, равна отметке земли этой точки плюс высота насыпи

    Н_ПР ПК 1 = Н_{ПК 1} + насыпь;                                                         (4.3)

    Н_ПР ПК 0 =54,68+ 0,32 = 55,00.

    Н_ПР ПК 1=53.29+0.46=53.75

    Н_ПР ПК 2=51.71+0.79=52.50

    Н_ПР ПК 2+40=49.57+2.83=52.4

    Н_ПР ПК 3=50.32+1.93=52.25

    Н_ПР ПК 3+60=54.04+(-1.93)=52.1

    Н_ПР ПК 4=51.82+0.18=52

    По  вычисленному уклону определяют проектные  отметки всех пикетных и плюсовых пронивелированных точек на этом участке трассы и вписывают их в графу проектных отметок.

    Н_ПК1 = 55,00 - 0,0125 *100 = 53,75

    Н_ПК2+40 = 52,50-0.0025 *40 =52.4.

    Н_ПК3=52.4-0.0025*60=52.25

    Н_ПК3+60=52.25-.0025*60=52.1                                      

    Вычисление  уклона последующей линии производят после расчёта проектных отметок предыдущей линии. При этом за начальную отметку принимают вычисленную аналитическим способом отметку конечной точки линии предыдущего уклона. 

    5.2 Вычисление рабочих отметок.

    Величина  земляных работ при постройке автодороги характеризуется рабочими отметками. Они определяются разностью проектных и фактических отметок точек профиля.

          h_РАБ = Н_ПР – Н_ФАКТ.                                                (4.4)

    Положительная рабочая отметка выражает высоту насыпи, отрицательная – глубину выемки. Рабочие отметки выписывают около проектной линии: положительные – над проектной линией (насыпью); отрицательные – под проектной линией (выемка в разрывах ординат). 

      Пример:

    h_раб0 = 55,00-54,68 = 0,32;

      h_раб1 = 53,75-53,29 = 0,46;

        h_раб2=52,50-51,71= 0,79;

    h_раб2+40=52.4-49.57=2.83

    h_раб3=52.25-50.32=1.93

    h_раб3+60=52.1-54.04=-1.94

    h_раб4=52.00-51.82=0.18 

    В такой последовательности высчитываются все рабочие отметки земли. 
 

5.3 Расчёт расстояния до точек нулевых работ. 

    Точки пересечения проектной линии  с линией земли называются точками  нулевых работ, т.к. в этих точках заканчивается выемка и начинается насыпь, и наоборот. Чтобы обозначить точки нулевых работ на трассе, необходимо знать расстояние от ближайших точек профиля до точки нулевых работ (рис. 6), на котором представлена точка нулевых работ 0, расположенная между точками ПК2+46 и ПКЗ профиля; h₁ и h₂ – абсолютные значения рабочих отметок; d – горизонтальное расстояние между точками.

    

    Рис.6 расстояние до точек нулевых работ. 

    На  основании подобия треугольников  с вершиной 0 имеем 

    

, откуда  ;  .    (4.8) 

    От  точки нулевых работ к линии  условного горизонта восстанавливают перпендикуляры, около которых справа и слева выписывают расстояния Х и (К – Х).Расстояние до нулевых точек вычисляют с точностью до десятых долей метра и выписывают в нижней части перпендикуляров. Контролем вычисления служит равенство суммы вычисленных расстояний фактическому расстоянию между точками.

    Отметку нулевой точки вычисляют по формулам: 

    H⁰=H^пр_пред+h₁⁰;                                                                   (4.9) 

    H⁰=H^пр_посл-h₂⁰;                                     (4.10) 

    h⁰₁= i · x; (4.11) 

    h⁰₂= i · (d-x);                                                                       (4.12) 

    где     H^пр_пред – проектная отметка предыдущей точки;

              H^пр_посл – проектная отметка последующей точки;

              h⁰₁= превышение между нулевой точкой и предыдущей

    точки;

              h⁰₂= превышение между нулевой точкой и последующей

    точкой;

               i – проектный уклон; 

    

    X_4-5=0,18/(0,18+0,04)*100=81,8

    d-x=100-81.8=18.2

    x_6-7=1.07/(1.07+0.2)*100=84.3

    d-x=100-84.3=15.7

    x_7-8=0.2\(0.2+0.8)*100=20

    d-x=100-20=80

    x_{ПК10+30-ПК11-}=0.29/(0.29+0.18)*70=43.2

    d-x=70-43.2=12.8

    x_4-5=0/(0+0.57)*100=0

    d-x=100-0=100

    x_{ПК16+70-ПК17}=1.34/(1.34+1.47)*30=14.3

    d-x=30-14.3=15.7

    x_8-9=1.27/(1.27+0.85)*100=59.91

    d-x=100-59.91=40.09

    x_{ПК19-ПК19+60}=0.85/(0.85+0.09)*60=54.26

    d-x=60-54.26=5.74 

5.4 Проектирование вертикальных кривых. 

    На  переломах проектной линии профиля  в случае, если алгебраическая разность проектных уклонов более 15^о/_оо, в соответствии с ИПЛЗП-82, производят проектирование вертикальных кривых, обеспечивающих плавность движения транспорта и видимость дороги. Вертикальные кривые могут быть выпуклыми и вогнутыми. В нашем случае их нет, т.к. сумма всех уклонов составляет около 11,7, ^о/_оо . 

5.5 Разбивка главных точек кривой.

    Главные точки кривой: начало кривой (НК), конец кривой (КК) и середина кривой (СК) определяются элементами круговой кривой. Элементы круговой кривой – тангенс (Т), кривую (К), биссектрису (Б) и домер (Д) – вычисляют по специальным таблицам. Исходными данными для вычисления элементов круговой кривой является угол поворота трассы (a) и радиус круговой кривой (R) (рисунок 7).