Составление продольного и поперечного профилей

 

Продольный профиль вычерчиваем на миллиметровой бумаге размером 300x700 мм, отступив от краев листа по 5 мм, проводим внешнюю рамку.

 

У левой линии рамки вычерчиваем профильную сетку. Масштабы продольного профиля: М 1:5000 (в 1 см 50 м), М 1:500 (в 1 см 5м)

 

1. В строке ПИКЕТЫ расставляем, номера пикетов (0,1,2...20). Между пикетами 100 м (в масштабе 2 см).

В строке РАССТОЯНИЕ вертикальными линиями отмечаем в масштабе плюсовые точки, высоты которых определены.

2. Заполняем нижнюю строку профиля ПРЯМЫЕ И КРИВЫЕ В ПЛАНЕ и УКАЗАТЕЛЬ КМ. Здесь, строго на своих местах в привязке к пикетам в соответствии с ведомостью прямых и кривых показываем протяженность (длину) и ориентировку (румбы) прямых участков трассы, а также расположение и главные элементы кривых на закруглениях. Круговые кривые изображаем дугами. Дуга, обращенная выпуклостью вверх, означает поворот трассы вправо (конец дуги направлен вниз, вправо), а выпуклостью вниз — поворот трассы влево (конец дуги направлен вверх, влево). Над или под этими дугами записываем значения основных элементов соответствующей круговой кривой; радиус закругления, угол поворота, длина тангенса и кривой.

Точки начала и конца каждой кривой соединяем вертикальными линиями с графой РАССТОЯНИЕ и на этих линиях записываем расстояния от обоих ближайших пакетов до точек начала и конца данной круговой кривой. Ниже плана трассы проставляем километровые указатели через каждые 10 пакетов.

3. РАЗВЕРНУТЫЙ ПЛАН ДОРОГИ. Посередине этой строки проводим условную прямую линию, представляющую трассу. Полосу, шириной по 50 м в обе стороны, вдоль трассы заполняем топографической ситуацией с карты.

4. В строку ОТМЕТКА ЗЕМЛИ выписываем высоты пикетов и плюсовых точек из ведомости высот.

5. По высотам точек в масштабе 1:500 строим продольный профиль. Над ПКО строим шкалу и на ней подписываем высоты, кратные 10 м, начиная от верхней горизонтальной линии профильной сетки, принимаемой за условный горизонт. От линии условного горизонта откладываем вверх по ординатам отрезки, равные разности между высотой, наносимой на профиль точки и высотой условного горизонта.

Полученные точки соединяем между собой ломаной линией. Построение поперечных профилей выполняем на том же листе в масштабах вертикальный и горизонтальный 1:500 (в 1 см 5 м).

Над полученными точками поперечника выписываем их высоты из ведомости высот. Построение поперечного профиля осуществляем по аналогии с построением продольного профиля. От той же линии условного горизонта, от которой строился продольный профиль, откладываем вверх в масштабе величину каждой точки поперечника и соединяем их между собой ломаной линией.

 

Рис. 5. Поперечный прифиль

 

Рис. 6. Продольный профиль автомобильной дороги

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»»