6 Проектирование продольного профиля

6.1 Составление продольного профиля земли

Для построения продольного профиля земли по карте в горизонталях на всех пикетах, переломах местности, в местах пересечения с водотоками, автомобильными и железными дорогами определяют отметки поверхности земли с точностью до 1 см. Если точка находится между горизонталями карты, то ее отметку находят методом интерполяции; если точка находится в пределах замкнутой горизонтали, то ее отметка вычисляется методом экстраполяции (рисунок 6.1).

Рисунок 6.1 – Схема к определению отметок местности по карте

На рисунке 6.1 отметку ПК40 найдем методом интерполяции. Для этого через ПК40 проведем линию наибольшего ската mn (рисунок 6.1,а), измерим ее длину (mn = 90 м) и расстояние х от нижерасположенной горизонталями с отметкой 140,00 (х = 50 м). Из рисунка 6.1, а следует, что сечение горизонталями h = 2,5 м и h = (h/mn) x = (2,5/90)50 = 1,39 м. Отметка ПК40 будет равна Н_ПК40 = 140,00 + 1,39 = 141,39 м.

Отметку точки ПК16 найдем методом экстраполяции. На карте измерим по линии наибольшего ската расстояние сd между ближайшими горизонталями (сd = 60 м) и расстояние от ПК16 (точка F) до ближайшей горизонтали (fd = 30 м). Из рисунка 6.1, б следует, что h = (h/сd) fd =(2,5/60)30=1,25 м и отметка ПК16 будет равна Н_ПК16 =140,00 +1,25 = 141,25 м. Вычисленные отметки поверхности земли по оси трассы заносят в графу “Отметки земли” (см. приложение Д).

Рисунок 5.4 – План автомобильной дороги (южный вариант)

По полученным отметкам на чертеже "Продольный профиль" сплошной тонкой линией строят продольный профиль поверхности земли так, чтобы от этой линии до верха графы 1 ( приложение Д) оставалось не менее 7 см для размещения геологического профиля, а сантиметровая линия миллиметровой бумаги соответствовала отметке, кратной 5 м (например, 90,00; 95,00 и т. д). При этом принимают масштаб: горизонтальный – 1: 5000; вертикальный – 1: 500. Расстояние от наивысшей точки профиля земли до верхней линии рамки должно быть не менее 3 см для размещения необходимых надписей. Параллельно линии поверхности земли на расстоянии

2 см проводят вторую сплошную тонкую линию и соединяют одноименные точки вертикальными прямыми: сплошными основными толщиной 0,6 – 1,0 мм на пикетах и сплошными тонкими на плюсовых точках (см. приложение Д).

6.2 Определение высотных отметок контрольных точек

Контрольными точками продольного профиля являются пересечения с железными и автомобильными дорогами, водотоками.

Как указывалось выше (см. п. 5.1), автомобильные дороги I – III категорий пересекаются с железными дорогами в разных уровнях всегда [1], а дороги IV и V категорий – в отдельных случаях [1].

В разных уровнях автомобильные дороги I категории пересекаются с автомобильными дорогами всех категорий, дороги II категории с дорогами II и III категорий, дороги III категории между собою при интенсивности движения на пересечении более 8000 привед.ед./сут [1].

При пересечении дорог в разных уровнях контрольная отметка проектной линии

(6.1)

где Н_п – отметка проезжей части по оси пересекаемой автомобильной дороги или головки рельса железной дороги;

Г – габарит автомобильный (5 м для дороги I, II, III категорий и 4,5 м для IV и V категорий) или железнодорожный (5,55 м – для не- электрифицированных и 6,40 м – для электрифицированных дорог);

С – высота пролетного строения путепровода, зависит от длины и конструкции пролетного строения, ориентировочно можно принять в пределах 0,8 – 2,1 м.

Знак "+" в формуле (6.1) принимается в случае, если проектируемая дорога проходит над существующей дорогой, а знак "–" – под существующей.

При пересечении автомобильных дорог в одном уровне контрольная

отметка проектной линии равна отметке проезжей части по оси автомобильной дороги. В случае, если пересекаемая дорога – более низкой категории, можно изменить ее высотное положение путем переустройства ее на подходах к пересечению и назначить контрольную отметку на пересечении по условиям проектирования продольного профиля.

При пересечении автомобильной и железной дорог в одном уровне контрольная отметка проектной линии принимается равной отметке головки рельса железной дороги. Автомобильная дорога на протяжении не менее 2 м от крайнего рельса должна иметь в продольном профиле горизонтальную площадку или вертикальную кривую большого радиуса. Подходы автомобильной дороги к пересечению на протяжении 50 м следует проектировать с продольным уклоном не более 30 ‰.

При пересечении водотоков устраиваются искусственные сооружения. Водотоки бывают постоянные (реки, ручьи) и периодически действующие. Для размещения искусственных сооружений необходимо определить границы водосборных бассейнов и проанализировать все пониженные места продольного профиля земли в пределах бассейна. Границы водосборных бассейнов ограничивают пунктирной линией (см. рисунок 5.1).Тип искусственного сооружения (труба или мост), а также величина его отверстия зависят от расхода воды, притекающей к данному сооружению.

В данном проекте отверстия искусственных сооружений и расчетные уровни воды в зоне сооружения назначаются студентами без расчета по согласованию с руководителем проекта, при этом студент должен принять во внимание следующее: на периодических водотоках и ручьях устраиваются трубы. Типовые трубы бывают круглые одноочковые и многоочковые и прямоугольные. Отверстия круглых труб: 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 1,4; 1,6 и 2,0 м; прямоугольных: 2,0х2,0; 2,0х2,5; 2х3,0 и 2х4,0 м. Круглые трубы отверстиями 0,5 и 0,75 м устанавливаются на съездах и пересечениях; трубы отверстием до 1,00 м применяют при длине трубы до 20 м, а трубы диаметром 1,25 м и более – при длине трубы 20 м и более [8]. Прямоугольные трубы применяют при высоте насыпи до 20 м .

Над трубами контрольная отметка вычисляется по формуле

(6.2)

где Н_з – отметка поверхности земли, м;

d – высота трубы в свету, м (приложение Е, таблицы Е1, Е2 );

 – толщина стенки трубы, м (см. приложение Е, таблицы Е1, Е2).

На постоянных водотоках проектируются мосты. Мосты длиной свыше 25 м через большие реки проектируются индивидуально и в данном пособии не рассматриваются. У мостов длиной до 25 м через несудоходные реки контрольная отметка

Hпр = РУВВ + Ζ + С

(6.3)

где РУВВ– расчетный уровень высокой воды (можно назначить условно на 1 – 2 м выше отметки бровки русла);

Z – расстояние от расчетного уровня воды до низа пролетного строения (0,5 м при отсутствии корчехода и ледохода; 1,0 м – при наличии ледохода и 1,5 м – при наличии корчехода);

C – строительная высота пролетного строения (см. приложение Е, таблица Е3).

Результаты определения контрольных отметок в местах пересечения водотоков рекомендуется свести в табличную форму. Ниже приведена таблица 6.1 с определением контрольных точек в месте размещения малых водопропускных сооружений для южного варианта на рисунке 5.1.

В курсовом проекте можно привести по одному примеру расчета контрольных отметок в месте размещения трубы и моста, для остальных малых водопропускных сооружений сослаться на таблицу 6.1.

Т а б л и ц а 6.1 – Результаты определения контрольных отметок при пересечении водотоков

Размеры в метрах

Место расположения водопропускного сооружения ПК’’+’’	Тип водопропускного сооружения	Отметка земли НЗ или РУВВ	Высота трубы в свету d	Толщина трубы, δ	Толщина засыпки над трубой	Расстояние от расчетного уровня воды до низа пролетного строения Z	Строительная высота пролетного строения С		Конт- рольная отметка Нпр
ПК 8+00	круглая ж.–б. труба 2х1,0	134,61	1,0	0,16	0,5	–	–		136,27
ПК 20+00	мост (индивидуальный проект)
ПК 29+35	круглая ж.–б. труба 2х1,0	141,00	1,0	0,12	0,5	–		–		142,12
ПК 34+00	круглая ж.–б. труба 1,0	143,75	1,0	0,12	0,5	–		–		145,12
ПК 39+00	круглая ж.–б. труба 2х1,0	139,87	1,0	0,12	0,5	–		–		141,49