Построение проектной линии

Лежит Дороня, никто его не хороня,

а встенет, до неба достанет.

(Загадка)

Что такое проектная линия? Вообще говоря, проектная линия является грунтовым основанием дороги. Мы здесь будем строить дорогу. То есть поверхность грунта в заданном направлении и на заданной ширине должна по высоте совпадать с расчёными (проектными) значениями высот. И задача для геодезиста состоит в том, чтобы правильно вычислить эти проектные высоты для любой точки трассы, правильно задать проектный профиль полотна дароги. Потом это проектное грунтовое основание будет закрыто подушкой дороги, потом будет положен щебень и т.п. Это всё впереди, и это учитывается при общем проектировании. А сейчас займёмся только принципом построения проектной линии на построенном фактическом профиле, проходящем по физической поверхности.

Решение указанной задачи построения проектной линии для строительства дороги проследим на примере, приведенном на рис. 6.9.

Проектная линия чаще всего задаётся красной отметкой начальной её точки на ПК0 (131,50 м) и уклонами на каждый из участков трассы при обеспечении уклонов, не превышающих максимальной величины проектного уклона (в примере i_max ≤ 0,040). При графическом (предварительном построении проектной линии, кроме обеспечения заданной величины уклона, стремятся выполнить следующие требования:

- отрезки разных уклонов проектной линии должны начинаться и заканчиваться в точках с известными ординатами (чёрными отметками);

- объёмы земляных работ по выемке (срезке) и засыпке грунта на участке профиля должны быть примерно одинаковыми;

- переход с уклона на уклон различных знаков должен осуществляться через горизонтальную площадку длиной не менее 100 м.

После графической разметки на чертеже проектной линии в строке «уклоны» выполняют их разметку в соответствии с их знаком. Для положительных уклонов линию проводят из нижнего левого угла в верхний правый, при отрицательных уклонах – из верхнего левого угла в нижний правый, при нулевых уклонах строят горизонтальную линию посредине строки. Указывают расстояние, на котором действует данный уклон.

Значения уклонов на участках предварительно определяют графически, как отношение превышений концов отрезка прямолинейного участка проектной линии к горизонтальному проложению, а затем округляют полученное значение до 0,001. Начинают такую работу с того отрезка проектной линии, для одной из точек которого известна начальная проектная высота.

В примере, для первого отрезка (ПК0-ПК2) уклон равен

После этого определяют значения ординат для всех других точек данного участка по формуле

, (6.39)

где d_i – горизонтальное проложение от начальной точки отрезка с известной проектной высотой до определяемой точки.

Н_ПК1(ПР) = 131,50 + 100 · (+0,004) = 131,90 м.

Н_{ПК1+38(ПР)} = 131,50 + 138 · (+0,004) = 132,05 м.

Н_ПК2(ПР) = 131,50 + 200 · (+0,004) = 132,30 м

Далее следует горизонтальный участок с нулевым уклоном с той же отметкой 132,30 м.

По аналогии с участком 1 вычисляем проектный уклон и проектные отметки точек на участке 3:

Н_{ПК4+28(ПР)} = 132,30 + 28 · (-0,012) = 131,96 м.

Н_{ПК4+67(ПР)} = 132,30 + 67 · (-0,012) = 131,50 м.

Н_ПК5(ПР) = 132,30 + 100 · (-0,012) = 131,10 м.

Н_{ПК5+40(ПР)} = 132,30 + 140 · (-0,012) = 130,62 м.

Н_ПК6(ПР) = 132,30 + 200 · (-0,012) = 129,90 м.

Далее следует последний, четвёртый, участок, уклон которого равен нулю, т.е. отметка 129,90 м сохраняется для всех точек данного участка.

Рис. 6.10. Расчёт точек нулевых работ

(для точки О₂ – рис. 6.9).

Расчёт для точек нулевых работ (точек пересечения поверхности земли с проектной линией) выполняется по схеме, приведённой на рис. 6.10. Сначала на профиль со стороны проектной линии выписывают т.н. рабочие отметки – разности высот земли и проектной линии в данной точке. Если проектная линия находится выше фактического профиля, то рабочие отметки на чертеже подписывают над проектной линией, если проектная линия ниже фактической, то рабочие отметки подписывают ниже проектной линии. Следует найти расстояния х₁ и х₂ до точки нулевых работ от ближайших точек с известными отметками. Точка нулевых работ обязательно имеется в тех местах, где ближайшие рабочие отметки записаны по разные стороны проектной линии. После этого вычисляют высоты точек нулевых работ.

Расстояния х₁ и х₂ находят по формулам

; . (6.40)

В примере м , м.

Вычисление высоты точки нулевых работ выполняют по формуле

, (6.41)

где Н_(З)ПР – проектная высота задней точки отрезка, на котором находится точка нулевых работ. В примере: Н₀ = 132,05 + 44,5 · (+0,004) = 132,23 м.

Аналогичным образом производится расчёт точек нулевых работ О₁, О₃ и О₄. При этом для точек О₃ и О₄ их высоты можно не определять, поскольку на данных участках проектный уклон равен нулю.

Рис. 6.11. Поперечный профиль.

Поперечный профиль (слева), варианты поперечного профиля дороги (справа).