Выбор направления и ориентирование трассы

Содержание

1. Выбор направления и ориентирование трассы…………………………….……3

2. Определение основных элементов круговых кривых……………………….…7

3. Разбивка пикетов, определение пикетажных положений точек, длин прямых вставок и расстояний между вершинами углов поворота………………..……8

4. Вынос пикетов на кривую. Детальная разбивка кривой………………..……13

5. Определение высот точек трассы по карте…………………………….………17

6. Составление продольного и поперечного профилей…………………….……20

7. Проектирование по профилю………………………………………….………..24

8. Литература……………………………………….………………………………29

 

 

ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ И ОРИЕНТИРОВАНИЕ ТРАССЫ

 

На топографической карте намечаем точку (НТ) - начало трассы, проектируемой автодороги. От начала трассы наносим ось автодороги протяженностью 2 км. Намечаем 2 поворота: вправо и влево от общего направления трассы. Места расположения вершин углов поворота (ВУП) выбираем так, чтобы они разбибали трассу на примерно равные части.

Затем измеряем транспортиром дирекционный угол первого прямолинейного участка трассы (из НТ) - горизонтальный угол, измеряемый от положительного направления оси X по ходу часовой стрелки до заданного направления.

Дирекционный угол первого, прямолинейного участка трассы между НТ иУП1:

 

_нач= 5°00'

 

Углы поворота трассы - горизонтальные углы между продолжением предыдущего направления и следующим направлением - измеряем транспортиром.

 

Первый угол поворота _пр= 12°00'

Второй угол поворота _лев = 30 °00'

 

Дирекционные углы () последующих прямолинейных участков трассы вычисляем с использованием дирекционных углов предыдущих участков ( ) и углов поворота трассы по формулам:

 

 =  + _пр

 =  - _лев

 

Дирекционные утлы последующих направлений равны:

 

  дирекционный угол  линии ВУ1 - ВУ2:

 = _нач  + _пр = 5°00' + 12°00' = 17°00'

 

дирекционный угол а_кон линии ВУ2- КТ (конечный):

а_кон = - _лев  = 17°00' - 30°00'+360°= 347°00'

 

Рис.1. План трассы

 

Контроль правильности вычислений дирекционных углов всех прямолинейных участков трассы осуществляем по формуле:

 

а_кон - _нач = _пр - _лев

 

347°00' - 5°00' - 360°00' = 12°00'- 30°00'=  - 18°00'

 

   По дирекционным углам всех прямолинейных участков трассы вычисляем их румбы. Румб (r) - это горизонтальный острый угол, отсчитываемый от ближайшего направления оси X до заданного направления.

 

r ₁ = СВ: 5°00'

r ₂ = СВ: 17 00'

r ₃ = СЗ: 13 00'

 

Таблица 1

 

Связь между дирекционными углами и румбами направлений

Четверть		Дирекционный угол, , град.	Румб r, град.
Номер	Название
1	СВ	0-90°	r = а
2	ЮВ	90°- 180°	r = 180°- а
3	ЮЗ	180°-270°	r = а -180°
4	СЗ	270°-360°	r = 360°- а

З.РАЗБИВКА ПИКЕТОВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПИКЕТАЖНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ ТОЧЕК, ДЛИН ПРЯМЫХ ВСТАВОК И РАССТОЯНИЙ МЕЖДУ ВЕРШИНАМИ

УЕЛОВ ПОВОРОТА

 

Разбиваем пикеты,  начальную точку трассы (НТ) обозначаем ПКО, от неё вдоль трассы отмеряем 100 м и конец первого стометрового участка обозначаем ПК1, конец второго участка - ПК2 и т.д. номер ПК соответствует числу сотен метров от начала трассы до данного пикета.

Отмечаем точками характерные места трассы, несовпадающие с пикетами: перегибы поверхности земли, места расположения поперечников и вершин углов поворота, начало и конец закруглений и т.п. В этих точках, называемых плюсовыми, пишем номер предыдущего пикета и расстояние от него до плюсовой точки (ПК +). Таким образом, устанавливаем пикетажное положение всех плюсовых точек, вершин углов поворотов и главных точек кривых.

Разбивку пикетов ведем по створу прямолинейных участков трассы поэтапно: от НТ до ВУП1, от ВУП1 до ВУП2 и т.д.

Так как длина двух тангенсов больше длины кривой на величину домера, то правильное пикетажное положение любой точки трассы на прямолинейных участках за вершинами углов поворота можно получить только при вычитании из пикетажного значения вершины угла поворота. Величину домера откладываем за вершиной угла поворота в створе следующего прямолинейного участка трассы. Дальнейшую разбивку пикетов от конца домерного отрезка до вершины следующего угла поворота выполняем обычными измерениями.

За вершиной следующего угла поворота откладываем величину соответствующего ему домера, а от конца домерного отрезка до вершины следующего угла поворота разбивка пикетов выполняем обычно и т.д.

При разбивке пикетов на трассе по карте у точки НТ на карте подписываем  ПКО, накладываем линейку нулем в эту точку, направляем её по линии на ВУП1 и делаем на карте метки через 1 см (в масштабе 1:10000 в 1 см 100 м), подписываем  их последовательно ПК1, ПК2 и т.д. до ВУП1 = ПК4+50 м.

Далее, от ВУП1 по линии ВУП2 откладываем величину Д1 =0,09 м (0,09 мм). Передвигаем нуль линейки в т. ПК4+50  и от нее по линии ВУП1 - ВУП2 делаем на карте метки через 1 см, подписываем их последовательно ПК5, ПК6 и т.д. вплоть до ВУП2 = ПК 13+30 м.

От ВУП2 по линии на КТ откладываем величину домера  Д2 = 2,51 м. Передвигаем нуль линейки в т. ПК13+30  и от нее по линии на КТ через 1 см делаем на карте метки, подписывем их последовательно ПК 14, ПК 15 и т.д. до конечного ПК20 (КТ).

Далее выполняем расчет пикетажного положения главных точек круговых кривых на каждом повороте с использованием основных элементов круговых кривых:

 

НК = ВУП - Т

КК = НК + К

СК = НК + К/2

Контроль: КК = ВУП + Т - Д

СК=КК-К/2

 

 

HKK1 = ПК4+50,00–10,51 = ПК4 +39,49

КKK1 = ПК4 +39,49+ 20,93 = ПК4 + 60,42

 

Контроль: КKK1= ПК4 +50,00+10,51 –0,09 = ПК4 + 60,42

 

 С K1 = ПК4 +39,49+10,47 = ПК4 +49,96

 

Контроль: С K1 = ПК4 + 60,42 - 10,47 = ПК4 +49,96

 

 

HKK2 = ПК13 + 30,00 – 53,59= ПК12 +76,41

КKK2 = ПК12 +76,41+ 104,67 = ПК 13+ 81,08

 

Контроль: КKK2= ПК13 + 30,00 + 53,59 - 2,51 = ПК 13+ 81,08

 

             С K2 = ПК12 +76,41+52,33 = ПК13 +28,74

 

Контроль: С K2 = ПК 13+ 81,08 - 52,33 = ПК13 +28,74

 

По результатам расчетов главные точки кривых находим и закрепляем на трассе. Точки ПК и КК находим, отложив от ВУПа величины соответствующих тангенсов.

Для контроля вычислений длины трассы используем формулы:

 

КТ = Р + К;                                                            

или

КТ = S - Д,

 

- длина трассы, равная 2000м;

P - сумма прямых вставок между смежными закруглениями, м;

K - сумма длин кривых, м;

S - сумма расстояний между вершинами углов поворота трассы, м;

Д - сумма домеров закруглений, м.

 

Прямые вставки вычисляем:

 

Р1 = ВУП1 - Т1 = НК1 = 450,00–10,51 = 439,49 м

Р2 = НКК2 – КKK1 = 1276,41– 460,42 = 815,99 м

Р3 = КТ - ККК2 =2000,0 –1381,08= 618,92 м

 

P = 1874,4 м

 

КТ =  1874,4 +125,6 = 2000,0 м

 

Расстояния S между вершинами углов поворота равны:

 

S1 = Р1 + Т1 = 439,49 + 10,51 = 450,00 м

S2 = Т1 + Р2 + Т2 = 10,51 + 815,99 + 53,59 = 880,09 м

S3 = Т2 + Р3 = 53,59 + 618,92 =672,51 м

 

S =2002,6 м

 

КТ = 2002,6 –2,6 =2000,0 м

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПО ПРОФИЛЮ

 

После нанесения проектных линий места перелома проектного профиля отмечаем в строке ПРОЕКТНЫЕ УКЛОНЫ вертикальными прямыми, делящими эту графу на прямоугольники. Внутри прямоугольников, в соответствии с направлением уклона каждого участка проектного профиля, проводим диагонали вверх или вниз, показывающие подъем или спуск на профиле. Там где уклон равен нулю, посередине прямоугольника проводим горизонтальную линию. Над каждой диагональю записываем величину уклона, выраженную в "тысячных", а под ней — длину проектного участка в метрах.

Проектную высоту начала первого участка о принимаем равной фактической высоте данной точки (НТ, ПКО), округленной в большую сторону до целых метров (Н_наx)

Проектную высоту конца первого участка для определения уклона также принимаем равной фактической высоте данной точки (Н_кон), а затем пересчитываем, уточняем по определенному значению уклона этого участка.

Проектный уклон участка вычисляем по формуле:

 

На профиле точки нулевых работ отмечаем пунктирами ординатами, проведенными от этих точек к линии условного горизонта. С обеих сторон от этой линии подписываем расстояния от точки нулевых работ до соседних точек профиля.

На продольном профиле трассы проектный ее профиль состоит из 5 участков:

1) ПКО-ПК4+20...d =420м;

2) ПК4+20-ПК8+00...d = 380м;

3) ПК8+00-ПК15+00...d = 700м;

4) ПК15+00-ПК20+00...d = 500м;

 

Проектный уклон первого участка трасы равен:

 

 

  Проектный уклон второго участка трасы равен:

 

 

Проектный уклон третьего участка трасы равен:

 

 

Проектный уклон четвёртого участка трасы равен:

 

 

На профиле заполняем строку ПРОЕКТНЫЕ УКЛОНЫ: проводим наклонную линию проектирования, выше этой линии подписываем численное значение проектного уклона ("0,01588"), а ниже - расстояние 420 м.

Уклон i вычисляем до 0,0001, округляем до 0,001 и по округленному его значению вычисляем проектную высоту конца участка

 

Н_кон = Н_нач+id

 

Проектную высоту начала следующего участка принимаем равной проектной высоте конца предыдущего участка.

Высоты промежуточных точек на протяжения данного участка вычисляем по аналогичной формуле:

 

Н_n= Н_n-1-1+ id_n,

 

где: с1_п - расстояние между предыдущей и следующей точкой данного проектного участка, м.

 

Проектные высоты точек, расположенных на профиле между началом и концом проектного участка вычисляем так: проектная высота следующей точки равна проектной высоте предыдущей точки плюс произведение уклона линии на горизонтальное проложение между ними (d_п)

На первом участке проектирования проектная высота ПК0=174,17 м. Проектный уклон линии i = 0,01588. Вычисляем проектные высоты:

 

Н_Пк₁₊₀₀ = Р_Пк₀ - d= 174,17 -0,01588• 100 = 172,58м

Н_Пк₁₊₈₀ = Р_Пк₀ - d= 174,17 -0,01588• 180 = 171,31м

Н_Пк₂₊₀₀ = Р_Пк₀ - d= 174,17 -0,01588• 200 = 170,99м

Н_Пк₂₊₄₀ = Р_Пк₀ - d= 174,17 -0,01588• 240 = 170,36м

Н_Пк₃₊₀₀ = Р_Пк₀ - d= 174,17 -0,01588• 300 = 169,41м

Н_Пк₃₊₁₀ = Р_Пк₀ - d= 174,17 -0,0041 • 310 = 169,25м

Н_Пк₃₊₅₀ = Р_Пк₀ - d= 174,17 -0,0041 • 350 = 168,61м

Н_Пк₄₊₀₀ = Р_Пк₀ - d= 174,17 -0,0041 • 400 = 167,82м

Н_Пк₄₊₂₀ = Р_Пк₀ - d= 174,17 -0,0041 • 420 = 167,50м

 

На втором участке проектирования проектная высота ПК4+20=167,50 м. Проектный уклон линии i = 0,00987. Вычисляем проектные высоты:

 

Н_Пк₅₊₀₀ = Р_Пк₄₊₂₀ - d= 167,50 +0,00987• 80 = 168,29м

Н_Пк₅₊₂₀ = Р_Пк₄₊₂₀   - d= 167,50 +0,00987• 100 = 168,49м

Н_Пк₆₊₀₀ = Р_Пк₄₊₂₀   - d= 167,50 +0,00987• 180 = 169,28м

Н_Пк₇₊₀₀ = Р_Пк₄₊₂₀   - d= 167,50 +0,00987• 280 = 170,26м

Н_Пк₈₊₀₀ = Р_Пк₄₊₂₀   - d= 167,50 +0,00987• 380 = 171,25м

На третьем участке проектирования проектная высота ПК8+00=171,25 м. Проектный уклон линии i = 0,00221. Вычисляем проектные высоты:

 

Н_Пк₉₊₀₀ = Р_Пк₈ - d= 171,25 -0,00221• 100 = 171,03м

Н_Пк₁₀₊₀₀ = Р_Пк₈ - d= 171,25 -0,00221• 200 = 170,83м

Н_Пк₁₁₊₀₀ = Р_Пк₈ - d= 171,25 -0,00221• 300 = 170,59м

Н_Пк₁₂₊₀₀ = Р_Пк₈ - d= 171,25 -0,00221• 400 = 170,37м

Н_Пк₁₂₊₅₀ = Р_Пк₈ - d= 171,25 -0,00221• 450 = 170,15м

Н_Пк₁₃₊₀₀ = Р_Пк₈ - d= 171,25 -0,00221• 500 = 169,92м

Н_Пк₁₄₊₀₀ = Р_Пк₈ - d= 171,25 -0,00221• 600 = 170,63м

Н_Пк₁₅₊₀₀ = Р_Пк₈ - d= 171,25 -0,00221• 700 = 169,70м

 

На четвёртом  участке проектирования проектная высота ПК15+00=169,70 м. Проектный уклон линии i = 0,01514. Вычисляем проектные высоты:

 

Н_Пк₁₅₊₉₀ = Р_Пк₁₅ - d= 169,70 +0,01514• 90 = 171,06м

Н_Пк₁₆₊₀₀ = Р_Пк₁₅ - d= 169,70 +0,01514• 100 = 171,21м

Н_Пк₁₆₊₆₀ = Р_Пк₁₅ - d= 169,70 +0,01514• 160 = 172,12м

Н_Пк₁₇₊₀₀ = Р_Пк₁₅ - d= 169,70 +0,01514• 200 = 172,73м

Н_Пк₁₈₊₀₀ = Р_Пк₁₅ - d= 169,70 +0,01514• 300 = 174,24м

Н_Пк₁₈₊₈₀ = Р_Пк₁₅ - d= 169,70 +0,01514• 380 = 175,45м

Н_Пк₁₉₊₀₀ = Р_Пк₁₅ - d= 169,70 +0,01514• 400 = 175,76м

Н_Пк₂₀₊₀₀ = Р_Пк₁₅ - d= 169,70 +0,01514• 500 = 177,27м

 

Рабочие отметки на всех точках вычисляем, как разницу между проектными и фактическими высотами земной поверхности в тех же точках:

 

h_p= H_пр-H_ф

 

h _ПК0 = 174,17 -174,17 = 0

h _ПК1 = 172,58 -173,21 = - 0,63

h _ПК1+80 = 171,31 -172,50 = - 1,19

h _ПК2 = 170,99 - 170,83= 0,16

h _ПК2+40 = 170,36 - 170,00= 0,36

h _ПК3 = 169,41 - 169,75= -0,34

h _ПК3+10 = 169,25 - 170,00= - 0,75

h _ПК3+50 = 168,61 - 170,00= -1,39

h _ПК4 = 167,82 - 166,25= 1,57

h _ПК4+20 = 167,50 - 167,50 =  0

h _ПК5 = 168,29 - 166,88= 1,41

h _ПК5+20 = 168,49 – 167,50= 0,99

h _ПК6 = 169,28 - 170,00= - 0,72

h _ПК7= 170,26- 171,00= - 0,74

h _ПК8= 171,25- 171,25 = 0

h _ПК9 = 171,03- 170,56 = 0,47

h _ПК10 = 170,83- 170,75= 0,06

h _ПК11= 170,59 - 170,94= - 0,35

h _ПК12 = 170,37 - 170,94= -0,57

h _ПК12+50 = 170,26 - 170,00 = 0,26

h _ПК13 = 170,15 - 169,15= 1

h _ПК14 = 169,92- 169,42= 0,50

h _ПК15 = 169,70 - 169,70= 0

h _ПК15+90 = 171,06- 170,00= 1,06

h _ПК16 = 171,21- 170,63= 0,58

h _ПК16+60 = 172,12- 172,50= - 0,38

h _ПК17 = 172,73 - 173,33=  - 0,6

h _ПК18 = 174,24- 173,75= 0,49

h _ПК18+80 = 175,45- 175,00= 0,45

h _ПК19 = 175,76- 175,75 = 0,01

h _ПК20 = 177,27 - 177,27 = 0

Положительные величины рабочих отметок означают высоту насыпи, их пишем над проектной линией, отрицательные — глубину выемки, их пишем под проектной линией.

Точкой нулевых работ называется точка пересечения проектной линии профиля с фактической, т.е. с земной поверхностью. В этой точке рабочая отметка равна нулю, т.к. в ней находится граница между выемкой и подсыпкой грунта.

Горизонтальное расстояние от точек нулевых работ до ближайшего пикета или плюсовой точки определяем из подобия треугольников:

 

 

где: а и Ь - рабочие отметки в точках:

d - расстояние между этими точками;

х - расстояние от точки нулевых работ до ближайшей предыдущей точки профиля.

 

Рис. 7. Схемы определения положений точек нулевых работ на профиле

 

Расчёт нулевых точек:

 

1. d= 20 – 17,69 = 2,37

 

2. d=    60 – 30,86 = 29,14

 

3. d=    50 - 23,48 = 26,52

 

4. d=    80 - 46,32 = 33,68

 

5. d=    100 – 14,63 = 85,37

 

6. d=    50 – 34,34 = 15,66

 

7. d=    60 – 36,25 =23,75

 

8. d=    100 – 55,05 =44,95

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Маргарита Витальевна Валл, «Учебно-методическое пособие по выполнению курсовой работы «Инженерно-геодезические работы при  изысканиях и проектировании автомобильной дороги»»

 

Содержание

1. Выбор направления и ориентирование трассы…………………………….……3

2. Определение основных элементов круговых кривых……………………….…7

3. Разбивка пикетов, определение пикетажных положений точек, длин прямых вставок и расстояний между вершинами углов поворота………………..……8

4. Вынос пикетов на кривую. Детальная разбивка кривой………………..……13

5. Определение высот точек трассы по карте…………………………….………17

6. Составление продольного и поперечного профилей…………………….……20

7. Проектирование по профилю………………………………………….………..24

8. Литература……………………………………….………………………………29

 

 

ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ И ОРИЕНТИРОВАНИЕ ТРАССЫ

 

На топографической карте намечаем точку (НТ) - начало трассы, проектируемой автодороги. От начала трассы наносим ось автодороги протяженностью 2 км. Намечаем 2 поворота: вправо и влево от общего направления трассы. Места расположения вершин углов поворота (ВУП) выбираем так, чтобы они разбибали трассу на примерно равные части.

Затем измеряем транспортиром дирекционный угол первого прямолинейного участка трассы (из НТ) - горизонтальный угол, измеряемый от положительного направления оси X по ходу часовой стрелки до заданного направления.

Дирекционный угол первого, прямолинейного участка трассы между НТ иУП1:

 

_нач= 5°00'

 

Углы поворота трассы - горизонтальные углы между продолжением предыдущего направления и следующим направлением - измеряем транспортиром.

 

Первый угол поворота _пр= 12°00'

Второй угол поворота _лев = 30 °00'

 

Дирекционные углы () последующих прямолинейных участков трассы вычисляем с использованием дирекционных углов предыдущих участков ( ) и углов поворота трассы по формулам:

 

 =  + _пр

 =  - _лев

 

Дирекционные утлы последующих направлений равны:

 

  дирекционный угол  линии ВУ1 - ВУ2:

 = _нач  + _пр = 5°00' + 12°00' = 17°00'

 

дирекционный угол а_кон линии ВУ2- КТ (конечный):

а_кон = - _лев  = 17°00' - 30°00'+360°= 347°00'

 

Рис.1. План трассы

 

Контроль правильности вычислений дирекционных углов всех прямолинейных участков трассы осуществляем по формуле:

 

а_кон - _нач = _пр - _лев

 

347°00' - 5°00' - 360°00' = 12°00'- 30°00'=  - 18°00'

 

   По дирекционным углам всех прямолинейных участков трассы вычисляем их румбы. Румб (r) - это горизонтальный острый угол, отсчитываемый от ближайшего направления оси X до заданного направления.

 

r ₁ = СВ: 5°00'

r ₂ = СВ: 17 00'

r ₃ = СЗ: 13 00'

 

Таблица 1

 

Связь между дирекционными углами и румбами направлений

Четверть		Дирекционный угол, , град.	Румб r, град.
Номер	Название
1	СВ	0-90°	r = а
2	ЮВ	90°- 180°	r = 180°- а
3	ЮЗ	180°-270°	r = а -180°
4	СЗ	270°-360°	r = 360°- а