8.4. Детальная разбивка кривых

Для выноса трассы на местность трех главных точек кривой обычно бывает недостаточно. Необходимо построить некоторое число дополнительных точек.

Количество этих точек зависит от радиуса кривой. Для кривых радиуса менее 100 м расстояние между этими точками – 5 м, при радиусах 100-200 м – 10 м, более 500 м – 20 м. Рассмотрим три наиболее распространенных способа детальной разбивки кривой.

Способ прямоугольных координат. За начало координат условной системы принимают начало кривой НК, а ось абсцисс – тангенс Т (рис. 8.11) с положительным направлением к вершине угла.

Рис. 8.11. Способ прямоугольных координат

- 131 -

Координаты точек кривой P₁, P₂, и т.д. вычисляют по формулам:

, , (8.22)

где i – номера точек, ,k - длина элементарной кривой, π = 3,1415926.

Преимущество этого способа состоит в том, что каждая точка строится независимо от предыдущей, что исключает накопление погрешностей. Но этот способ затруднительно применять в стесненных условиях.

Полярный способ. При этом способе кривая разбивается через S м, считая это расстояние по хорде. Вычисляют соответствующий заданной хорде S центральный угол φ по формуле:

( 8.23)

Устанавливают теодолит в начале кривой НК и от тангенса Т задают угол (рис. 8.12). Вдоль направления визирного луча откладывают лентой длину хорды, конец которой определяет положение первой точки, далее наводят зрительную трубку теодолита под угломφ к тангенсу Т. Закрепив в первой точке задний конец ленты, поворачивают ее вправо до тех пор, пока ее передний конец не попадет в перекрестие нитей сетки трубы, в этом месте фиксируют вторую точку, затем откладывают угол 3/2 φ и т.д.

Например, необходимо построить кривую радиусом R = 150 м. При этом расстояние между точками необходимо принять S = 10 м.

По формуле (8.23) определяют угол ,

далее разбивают кривую, как описано выше.

- 132 -

Рис. 8.12. Полярный способ

Способ продолженных хорд. Задавшись длиной хорды S кривой радиуса R вычисляют угол по формуле (8.23), затем определяют координату точки В (рис. 8.13) по формулам:

, ,. (8.24)

Откладывают с помощью рулетки эти значения и закрепляют ее на местности.

Рис. 8.13. Способ продолженных хорд

- 133 -

Затем по продолжению первой хорды откладывают отрезок S и закрепляют, полученную точку С. Удерживая задний конец ленты, в точке В, определяют положение точки с линейной засечкой радиусами S лентой и величиной k (рулеткой).

Вновь откладывают отрезок S, но уже от точки С вдоль направления второй хорды и т.д.

8.5. Составление профилей

Для составления продольного и поперечного профилей трассы и определения отметок реперов, устанавливаемых вдоль трассы, проводят техническое нивелирование с использованием нивелира типа Н3 или Н10.

Нивелирование по ходу обычно ведут методом из середины, соблюдая равенство плеч «на глаз», отсчет по рейке при этом берут по черной и красной сторонам, а по рейкам установленным на промежуточных точках (плюсовые точки, поперечники) только по черной стороне. Превышения между связующими точками определяют по черной и красной сторонам рейки. Полевой контроль нивелирования производят на станции и в ходе между реперами с известными отметками. Расхождение между превышениями, полученными на станции не должно превышать 5 мм.

На трассе дороги могут быть расположены сооружения: участковые станции, разъезды и др., мосты, трубы, поселки, водоотводящие устройства и др. Съемка таких участков ведется тахеометрическим способом с опорой на точки трассы.

Съемку узкой полосы вдоль трассы ведут по поперечным профилям, разбиваемым на пикетах и плюсовых точках трассы.

По окончании полевых работ материалы трассирования обрабатывают: проверяют полевые журналы, уравнивают нивелированные и теодолитные хода, вычисляют отметки и координаты точек трассы, составляют план, продольный и поперечный профили, поперечные профили участков дороги.

Продольный профиль разбитой на местности трассы - основной документ, полученный в результате изысканий. Им постоянно пользуются при проектировании и строительстве автомобильной дороги, а также в процессе эксплуатации. Профиль составляют в масштабе: горизонтальном 1:5000, 1:2000; вертикальном соответственно 1:500, 1:200.

- 134 -

Установление положения автодороги в продольном профиле по отношению к поверхности земли (или, иначе нанесение проектной линии) производится при выполнении ряда технических условий, главным из которых является соблюдение предельного (руководящего) уклона (табл. 8.1).

Положение дороги в профиле определяется также рядом точек, строго фиксированных по высоте: начало и конец трассы, ее пересечение с существующими дорогами, высота проектной линии над поверхностью воды при переходе через водотоки.

От этих точек называемых контрольными и начинают нанесение проектной линии на профиль.

Порядок построения профиля

1. Производят разграфку профильной сетки согласно рис. 8.14.

2. В графе расстояний откладывают в масштабе 1:2000 пикеты и плюсовые точки. Если между пикетами нет плюсовых точек, то расстояние 100 м не пишут. При наличии плюсовых точек указывают расстояние от пикета до плюсовой точки, либо между плюсовыми точками.

Например, между ПК0 и ПК1 находится плюсовая точка +78. Это расстояние в масштабе 1:2000 откладывают от ПК0, проводят ординату и записывают два расстояния: 78 и 22 м (т.е. расстояния точки от предыдущего и до следующего пикетов).

3. Над пикетами и плюсовыми точками, в графе фактические отметки, выписывают вычисленные отметки, предварительно округлив до сотых долей метра.

4. От линии профильной сетки (линии условного горизонта) в масштабе 1:200 на перпендикулярах к ней откладывают фактические отметки всех точек полученных в результате нивелирования из графы отметки земли.

Для того чтобы не откладывать на перпендикулярах большие расстояния, линии условного горизонта придают отметку меньше минимальной на несколько метров, например, наименьшая отметка земли 88,77 м, условная отметка 80,00 м (см. рис. 7.14). В этом случае откладывают отметки точек профиля как разности отметок земли и условного горизонта.

Точки, полученные в результате построения, соединяют между собой прямыми линиями и получают профиль местности.

5. По данным пикетажного журнала заполняют графы «грунты» и «план трассы».

- 135 -

Для заполнения графы «план трассы» по середине ее проводят линию и, пользуясь пикетажным журналом, строят контур местности.

6. Справа от продольного профиля трассы дороги строят один над другим поперечные профили. Горизонтальный вертикальный масштаб поперечных профилей 1:200.

7. Пользуясь пикетажными обозначениями начала и конца кривой, приведенными в пикетажном журнале заполняют графу «прямые и кривые», в этой графе проводят горизонтальную линию, изображающую ось дороги. Рассчитанные для кривых пикетажные значения НК и КК откладывают (в масштабе 1:2000) на линии пикетажа, отмечая их перпендикулярами, опущенными от этой линии на проведенную ось дороги. Вдоль перпендикуляров записывают расстояния от начала или конца кривой до ближайшего заднего или переднего пикетов.

Кривые условно обозначают скобами, обращенными при поворотах трассы вправо – выпуклостью вверх, а при поворотах ее влево - выпуклостью вниз, скобы делают высотой (глубиной) 5 мм. Под каждой кривой записывают значения элементов кривой (θ, R, Т, К, Б, Д). Над серединой каждой прямой вставки трассы выписывают ее длину, а под ней – ее румб.

Для изображения километрового указателя (на ПК0) от линии пикетажа опускают вниз перпендикуляры длиной 35 мм, нижние 5 мм из которых будут служить диаметром окружности, правую половину которой при оформлении профиля закрашивают черным цветом.

Нанесение проектной линии выполняется в соответствии с техническими условиями. Последними обычно предусматривается:

а) соблюдение нулевого баланса земляных работ (равенство объема насыпей объему выемок) при минимальном их объеме;

б) соблюдение уклонов на отдельных участках проектной линии, не превышающих допустимых пределов;

в) устройство мостового перехода через реку в виде горизонтальной площадки: при этом должны учитываться уровень высоких вод и длина площадок при подходе к отверстию моста.

Проектная линия состоит, как правило, из нескольких участков с различными уклонами. Начальной проектной отметкой могут являться: отметки точки примыкания трассы к существующим или проектным сооружениям, например отметка проектируемого мостового перехода.

- 136 -

Принятые согласно техническим условиям уклоны должны быть выражены в целых тысячных долях (в промилях).

С учетом приведенных данных работа по нанесению проектной линии на профиль ведется в следующем порядке:

1. В графе «проектные уклоны», в местах изменения уклонов проводят ординаты (вертикальные линии), разделяющие один участок проектной линии от другого на ПК0, ПК3+44, ПК5 и ПК10. На каждом участке внутри графы чертой показывают условно знак уклона - горизонтальная линия означает нулевой уклон, если линия идет вверх - положительный уклон, вниз – отрицательный уклон.

Над чертой, посередине пишут величину уклона, а под ней расстояние на котором действует данный уклон.

2. Проектные отметки пикетов и плюсовых точек вычисляют по формуле:

, (8.25)

где - проектная отметка начала отрезка,- проектная отметкаJ- ой точки профиля, i - уклон отрезка, - горизонтальные расстоянияJ-х точек профиля от начала отрезка с данным уклоном.

3. Вычисляют рабочие отметки (численные значения высот насыпей или глубин выемок) - как разность между соответствующими проектными и фактическими отметками.

Рабочие отметки подписывают близ точек профиля местности права от ординат, над проектной линией в случае насыпи и под проектной линией – в случае выемки.

4. Проводят вертикальные линии от точек пересечения проектной линии с линией профиля (рис. 8.15) местности (от точек нулевых работ) до линии условного горизонта и вычисляют горизонтальные расстояния от этих точек до ближайшего пикета или плюсовой точки, по формулам:

, , (8.26)

- 137 -

Рис. 8.14. Профиль трассы дороги

Рис. 8.15. Вычисление отметок точек нулевых работ

с контролем , (8.27)

где и- рабочие отметки в точках 1 и 2,- длина горизонтального проложения отрезка 1 - 2. Полученные значенияипосле округления до десятых долей метра выписывают над линией условного горизонта справа и слева от отметки точек нулевых работ (синий цвет). Отметку точки нулевых работ вычисляют дважды по формулам:

и . (8.28)

Сходимость значений укажет на отсутствие погрешностей вычислений. Высоты точек нулевых работ записывают синим цветом на перпендикулярах, опущенных из точек нулевых работ на линию условного горизонта.

Таким же образом наносят проектную линию полотна дороги на поперечном профиле.

- 139 -