Элементы круговых кривых разбивка главных точек кривых
Трассирование автомобильной дороги по карте масштаба 1:10 000
(количество часов для аудиторных занятий - 10 часа)
(количество часов для самостоятельной работы - 20 часов)
Цель работы: Изучить технологию камерального трассирования. Выполнить камеральное трассирование участка автомобильной дороги 4-ой категории.
Приборы и принадлежности: топографическая карта масштаба 1:10000, ПЭВМ, чертёжные принадлежности, геодезический транспортир.
Литература: 1.Лабораторный практикум по прикладной геодезии: Учебное пособие. – Новосибирск: НИИГАиК,1993. – 117с.
2. Учебно-практическое пособие CREDO ТОПОПЛАН 1.0., Минск.- 2006, 163с.
Содержание работы
1. Выполнить камеральное трассирование участка дороги 4-ой категории. Вычислить коэффициент удлинения трассы.
2. Назначить радиусы круговых кривых. Рассчитать элементы круговых кривых (Т, Д, К, Б). Нанести на трассу главные точки круговых кривых.
3. Разбить пикетаж трассы через 100 м. Определить отметки по топографической карте пикетов и плюсовых точек.
4. Составить ведомость прямых и кривых и ведомость приведённого пикетажа.
5. Составить продольный профиль трассы автодороги в масштабах:
горизонтальный 1:10000;
вертикальный 1:1000.
6. Разработать проект красного профиля при условии минимального объёма земляных работ и их баланса.
Рассчитать проектные уклоны, проектные и рабочие отметки, определить объёмы земляных работ.
7. Составить краткую пояснительную записку по выполненным работам.
8. Выполнить контрольное проектирование продольного профиля в CREDO.
9. Подготовить данные для детальной разбивки одной горизонтальной круговой кривой.
Исходные данные.
Предельный уклон трассирования 
=60‰.
Минимальный радиус горизонтальных круговых кривых 250 м.
Минимальная прямая вставка между круговыми кривыми 100 м.
Шаг проектирования (на вертикальном профиле) не менее 400 м.
Порядок выполнения работы
1.Определение положения трассы в плане
Камеральное трассирование выполняется в основном на стадии проекта. При этом могут использоваться карты масштаба 1:25000, 1:10000, фотосхемы или цифровые модели местности.
На топографической карте преподаватель задает точки А и В (начало и конец трассы). Эти точки соединяют прямой линией, которая называется воздушной прямой. Перед началом проектирования трассы необходимо изучить ситуацию, гидрографию и рельеф района трассы:
- определить препятствия, которые необходимо обойти обязательно (населенные пункты, озера, ценные лесопосадки и др.), а также препятствия, которые желательно обойти (сельскохозяйственные угодья, заболоченные места и др.);
- определить места наилучшего пересечения трассы с имеющимися на местности линейными сооружениями (автомобильными и железными дорогами, линиями связи и др.), реками, ручьями.
Трассирование местности выполняют либо способом попыток, либо построением линии по карте в зависимости от условий допустимого уклона.
Способ попыток, применяемый в равнинной местности, состоит в следующем. После просмотра по карте ситуации и рельефа необходимо наметить по карте несколько возможных вариантов (рис.1) , обходя при этом населенные пункты, промышленные предприятия, аэродромы, горные выработки, заповедники, значительные по площади болота и др.
|
Отклонение трассы в сторону для обхода ситуационного препятствия приводит к ее удлинению. Желательно, чтобы углы поворота трассы не превышали 15°-25 °. Однако соблюдение этого требования, необходимого для магистральных дорог, может не всегда выполняться для местных дорог, при трассировании которых можно специально удлинить трассу с целью заметного сокращения объемов земляных работ. Лучший вариант находится по минимуму затрат на строительство и с учетом последующей эксплуатации дороги. По намеченной трассе составляется продольный профиль с проектом линии будущей дороги.
На основании анализа продольного профиля выявляют места, в которых трассу целесообразно сдвинуть вправо или влево, чтобы отметки местности были близки к проектным. Эти места вновь трассируют и составляют улучшенный проект трассы.
В условиях местности со сложным рельефом применяется метод построения на топографической карте линии предельно допустимого уклона для данной категории трассы. Для этого по карте данного масштаба 1: М и по высоте сечения рельефа h определяют величину заложения l для допустимого уклона.
В нашем случае необходимо на карте провести трассу с предельным уклоном =60‰=0.060. Для этого по карте данного масштаба 1:10000 и высоте сечения рельефа h=2.5 м определяем величину заложения для предельного уклона
м
или в масштабе карты 
мм.
По найденному заложению на карте определяем так называемые участки вольного и напряженного ходов. Участки местности, для которых средний уклон больше предельно допустимого (l ≤ 4.2 мм ), называют напряженным ходом. Участки местности, для которых средний уклон меньше предельно допустимого (l ≥ 4.2 мм ), называют вольным ходом.
На участках вольного хода трассу намечают по кратчайшему направлению, обходя лишь контурные препятствия. При этом чтобы удлинение трассы было минимальным, углы поворота трассы должны быть не более 15-25°.
На участках напряженного хода для соблюдения предельно допустимого уклона предварительно намечают линию нулевых работ. Для чего придерживаясь основного направления трассы, раствором циркуля, равным l, засекаем соседнюю горизонталь. Из полученной точки вновь засекаем этим же раствором циркуля точку следующей горизонтали и т.д.(рис.2)
При пересечении оврагов к тальвегу не опускаемся, а переходим сразу на другую сторону, засекая одноимённую горизонталь. Так же поступаем и при пересечении рек, стремясь, чтобы трасса была примерно перпендикулярна к направлению течения. Так как построенная линия нулевых работ состоит из большого числа коротких отрезков, сопряжение которых кривыми невозможно из-за ограничений минимальных радиусов, то она еще не может быть осью будущей дороги. Для размещения основных элементов плана трассы её спрямляют, что вызывает увеличение объемов земляных работ. В горной местности для обеспечения допустимого уклона трассу прокладывают в виде серпантин и петель.
После спрямления линии нулевых работ транспортиром измеряют углы поворота трассы и, соблюдая нормативные требования, назначают радиусы круговых кривых, избегая при этом минимальных радиусов кривых для данной категории дороги. Радиусы круговых кривых, сопрягающих прямолинейные участки, назначают анализируя ситуацию и рельеф в районах, прилегающих к вершинам углов. Общее правило – чем больше радиус, тем лучше. Поскольку трасса на участках круговых кривых сдвигается от заранее намеченной, то могут появляться новые препятствия. Поэтому величину радиуса ограничивают эти новые препятствия, а также величины сопрягаемых линейных участков. Обычно для дороги IY категории радиус круговой кривой находится в интервале 250м ≤ R ≥2000м.
Подсчитывается коэффициент удлинения трассы по формуле: 
,
где АВ – длина воздушной линии, АС – длина проектной трассы.
Коэффициент удлинения трассы может быть использован для сравнения конкурирующих вариантов при выборе оптимального.
План трассы приведён в приложении № 1.
Элементы круговых кривых разбивка главных точек кривых
Радиусы круговых кривых в плане назначают исходя из следующих требований:
-минимальный радиус горизонтальной круговой кривой 250 м;
-минимальная прямая вставка между круговыми кривыми 100 м;
-удобство обхода препятствий.
Элементы круговых кривых (Т - тангенс, Д – домер, К – длина кривой, Б - биссектриса) рассчитываются по формулам:
|
м ; 
; 
м;
м
Наносим на трассу главные точки круговых кривых (НК – начало круговой кривой, КК – конец круговой кривой, СК – середина круговой кривой), откладывая значения тангенса, биссектрисы и радиуса круговой кривой в масштабе карты.
3.Разбивка пикетажа трассы и определение отметок пикетов и плюсовых точек.
Пикеты по трассе устанавливают через каждые 100 м. Кроме целых пикетов отмечают в натуре плюсовые точки: рельефные – характерные перегибы рельефа местности и контурные – пересекаемые трассой сооружения, водотоки, границы угодий и т.д.
Чёрные отметки пикетов и плюсовых точек определяем численным интерполированием (Рис. 4).
где 
- определяемая отметка пикетной точки;
d – кратчайшее расстояние между двумя соседними горизонталями;
Δd – кратчайшее расстояние от горизонтали до определяемой точки;
h – высота сечения рельефа.
Ведомость приведённого пикетажа представлена в приложении № 3.
Пикетное значение (ПК) начала НК, конца КК и середины кривой СК находят из выражений:
м;
м;
м,
где ПК ВУ – пикетажное значение вершины угла поворота.
Контрольными формулами являются:
м;
м.
Разбивка пикетажа выполнена на плане трассы (Приложение № 1).