Расчет вертикальной кривой

4.5. Расчет вертикальной кривой

 

Исходные данные для расчета:

Пикетажное положение вертикального угла №1

L (ВВУ) = 1900,00 м.

Радиус вогнутой вертикальной кривой: R =10000 м.

Продольный уклон в начале кривой: i2 = + 16 ‰ = 0.016

Продольный уклон в конце кривой: i3 = – 10 ‰ = 0.01

Отметки по ломаной линии продольного профиля:

-  вершина вертикального угла Нт(ВВУ)=Нт (ПК19) = 200,086 м;

-  пикет Нт (ПК17+70,00) = 198,006 м;

-  пикет Нт (ПК18+00,00) = 198,486 м,

-  пикет Нт (ПК20+00,00) = 199,086 м

-  пикет Нт (ПК20+30,00) = 198,786 м;

- 

Расчет элементов вертикальной кривой:

Кривая вертикальной кривой :

К = R½ i1- i2 ½= 10000 ·½0.016 – (- 0.01) ½= 260 м. (4.50)

Тангенс вертикальной кривой:

Т = К / 2 = 260/ 2= 130 м. (4.51)

Биссектриса вертикальной кривой:

Б = Т² / (2 · R) =130 ² / (2 ·10000) = 0,845 (4.52)

Определение пикетажных положений:

Пикетажное положение начала вертикальной кривой:

L(HBK) = L(BBУ) – Т = 1900,00 - 130 = 1770 м. (4.53)

или ПК 17+70,00

Пикетажное положение конца вертикальной кривой:

L (КВК) = L(BBУ) + Т = 1900,00 + 130 = 2030,00 м (4.54)

или ПК 20 + 30,00

Определение отметок на вертикальной кривой:

Отметка начала вертикальной кривой:

Н(HBK) = Н(BBУ) + i2 · Т = 200,086 - 0.016 · 130 = 198,006 м (4.55)

Отметка конца вертикальной кривой:

Н(КBK) = Н(BBУ) + i3 · Т = 200,086 + (-0.01) · 130 = 198,786 м (4.56)

Пикетажное положение вертикального угла №2

L (ВВУ) = 3700 м.

Радиус вогнутой вертикальной кривой: R =12500 м.

Продольный уклон в начале кривой: i4 = - 6 ‰ = - 0,006

Продольный уклон в конце кривой: i5 = + 24 ‰ = 0.024

Отметки по ломаной линии продольного профиля:

-  вершина вертикального угла Нт(ВВУ)=Нт(ПК37) = 184,886 м;

-  пикет Нт(ПК35+12,50) = 186,001 м;

-  пикет Нт(ПК36+00,00) = 185,486 м;

-  пикет Нт(ПК38+00,00) = 187,286 м;

-  пикет Нт(ПК38+87,50) = 189,386 м;

Расчет элементов вертикальной кривой:

Кривая вертикальной кривой:

К = ½ i4- i5 ½= 12500 ·½ (- 0,006) – 0,024 ½= 375 м.

Тангенс вертикальной кривой:

Т = К / 2 = 375/ 2 = 187,5 м.

Биссектриса вертикальной кривой:

Б = Т² / (2 · R) =187,5² / (2 ·12500) = 1,41

Определение пикетажных положений:

Пикетажное положение начала вертикальной кривой:

L(HBK) = L(BBУ) – Т = 3700,00 – 187,5 =3512,50 м.

или ПК 35 + 12,50

Пикетажное положение конца вертикальной кривой:

L(КВК) = L(BBУ) + Т = 3700,00 + 187,5 = 3887,50 м.

или ПК 38 + 87,50

Определение отметок на вертикальной кривой:

Отметка начала вертикальной кривой:

Н(HBK) = Н(BBУ) + i4 · Т = 184,886 + 0,006 · 187,5 = 186,001 м.

Отметка конца вертикальной кривой:

Н(КBK) = Н(BBУ) + i5 · Т = 184,886 + 0,024 · 187,5 = 189,386 м.

 

4.6 Определение положения точек с нулевыми отметками

Для установления границ выемки на ПК0…ПК2 определены пикетажные положения точек пересечения проектной линии с поверхностью земли (точки с нулевыми отметками) по формуле:

 х = ½Нрл½·L / (½Нрл½ + ½Нрп½), (4.60)

где х – расстояние от левого пикета до точки с нулевой рабочей отметкой, м; L – длина пикета, принятая 100 м; Нрл и Нрп – соответственно рабочие отметки левого и правого пикетов, м.

Расстояние х до первой точки с нулевой рабочей отметкой:

х1=½Н(ПК0)½·L / (½Н(ПК0)½+½Н(ПК1)½)=1,6·100 / (1,6+1,6) = 50м.

Пикетажное положение первой точки с нулевой рабочей отметкой:

L(01) = L(ПК 0) + х1 =0 + 50= 50,00 м. или ПК 0 + 50,00 (4.61)

Расстояние х до второй точки с нулевой рабочей отметкой:

х2= ½Н(ПК1)½·L / (½Н(ПК1)½ + ½Н(ПК2)½) = 1,6·100 / (1,6 + 1,9) = 44,8 м

Пикетажное положение второй точки с нулевой рабочей отметкой:

L(02) = L(ПК1) + х2 = 100 + 44,80 = 144,80 м или ПК 1 + 44,80

Для установления границ выемки на ПК10…ПК14 определены пикетажные положения точек пересечения проектной линии с поверхностью земли (точки с нулевыми отметками):

Расстояние х до третей точки с нулевой рабочей отметкой:

Х3=½Н(ПК10)½·L / (½Н(ПК10)½+½Н(ПК11)½)=0,5·100 / (0,55+0,3) = 58,83м.

Пикетажное положение третей точки с нулевой рабочей отметкой:

L(03) = L(ПК 10) + х1 =1000 +58,83= 1058,83 м. или ПК 10 + 58,83

Расстояние х до четвертой точки с нулевой рабочей отметкой:

Х4= ½Н(ПК13)½·L / (½Н(ПК13)½ +½Н(ПК14)½) = 1,9·100 / (1,9 +4,25) = 30,9 м

Пикетажное положение четвертой точки с нулевой рабочей отметкой:

L(04) = L(ПК13) + х2 = 1300 + 30,9 = 1330,9 м или ПК 13 + 30,90

5  ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФИЛЯ

ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

5.1 Типы поперечных профилей земляного полотна

Анализ грунтового профиля показывает, что его верхняя часть сложена суглинками, поэтому для возведения земляного полотна в выемках в качестве грунта принят суглинок.

5.2 Расчёт поперечного профиля земляного полотна на ПК 13

5.2.1 Исходные данные для проектирования:

В связи с тем, что выбор типа поперечного сечения земляного полотна зависит от косогорности местности в поперечном к трассе направлении, предварительно необходимо произвести её оценку.

Расстояние между горизонталями на ПК 15 в поперечном к трассе направлении составляет L = --- м в масштабе плана трассы (см табл.4.4). Сечение горизонталей для плана трассы dh равно 2.5 м.

Тогда поперечный уклон местности равен:

iм = dh / L = 2.5 /43 = 0.058 = 58 ‰ (4.62)

 

Коэффициент заложения поперечного уклона местности равен:

m = 1/ iм = 1/ 0,058 = 17,2

Так как коэффициент заложения поперечного уклона местности более 10, косогорность местности при выборе типа поперечного профиля земляного полотна не учитывается.

Для расчёта геометрических параметров поперечного профиля земляного полотна на ПК 15 +00 приняты следующие исходные данные:

· тип поперечного профиля земляного полотна – 3

· грунт земляного полотна – суглинок;

· коэффициент заложения внутреннего откоса – m = 4

· коэффициент заложения внешнего откоса резерва – n = 5

· проектная отметка по оси дороги – Ноп = 193,686 м;

· отметка поверхности земли по оси трассы – Нпз = 187,905 м

· рабочая отметка – 1,6

· ширина проезжей части – В = 7,00 м;

· ширина обочины – с = 2,50 м;

· ширина укреплённой полосы обочины – 0,50 м;

· поперечный уклон проезжей части – iпч = 16 ‰;

· поперечный уклон обочины – iоб = 40 ‰;

· поперечный уклон поверхности земляного полотна – iзп = 30 ‰;

· поперечный уклон дна кювета – iр = 20 ‰;

· толщина дорожной одежды – hдо = 0,60 м;

· толщина растительного слоя – hрс = 0,3 м.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В результате выполнения курсовой работы по проектированию участка автомобильной дороги «Солнечный - Горный» 3-й категории в Хабаровском Крае разработаны основные проектные документы: план трассы, продольный и поперечный профиль земляного полотна, которые характеризуются следующими техническими показателями.

1.  Протяженность трассы – 4116,76,67 м;

2.  Коэффициент развития трассы – 1.1

3.  Запроектирована две кривые в плане с радиусом 1000 и 800 м;

4.  Протяженность кривых в плане с радиусом менее 2000 м составляет 2047,56 м.

5.  На участке трассы требуется устройство пяти водопропускных труб.

6.  Продольный профиль запроектирован в насыпи.

7.  Максимальный продольный уклон - 24‰;

8.  Минимальный радиус вертикальной вогнутой кривой – 1000 м;

9.  В пределах участка трассы запроектированы по типовым проектным решениям 1й, 3й, 10й типы поперечных профилей.

10.  Детально запроектирован поперечный профиль земляного полотна на ПК15 + 00, для которого рассчитаны все параметры.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1.  Методическое указание: проектирование основных элементов автомобильных дорог под ред. Глибовицкий Ю.С. Хабаровск издательство ХГТУ, 2003 г.

2.  СНиП 2.05.02.-85. Автомобильные дороги. – М.: Госстрой СССР, ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 56с.

3.  ГОСТ 21.101-97.СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации. – М.: ГП ЦНС Госстроя России, 1998. – 41с.

4.  Земляное полотно автомобильных дорог общего пользования: Типовые материалы для проектирования. – М.: ГПИ Союздорпроект, 1987. – 55с.

5.  Проектирование автомобильных дорог: Справочник инженера дорожника /Под ред. Г.А. Федотова. – М.: Транспорт, 1989. – 437 с.

6.  Бабков В.Ф., Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог. Ч.1. – М.: Транспорт, 1987. – 368 с.