Пример разбивки симметричной серпантины (в метрах)

R = 50 м, r = 50 м, m = 60 м.

tg = 0,302 → β = 33°39'

Т = r * tg = 15,12

d = 90,24

γ = 90° - β = 56°21'

φ₀ = 167°54'

В точке О устанавливаем теодолит, ориентируемся на вершину предыдущего угла поворота, откладываем величину d и получаем т.М. Из полученной точки откладываем величину Т₁ и получаем т.А – начало серпантина. Из т.М ориентируем прибор на т.О и откладываем угол β. Вдоль полученного направления откладываем величину Т₁, получаем т.Р – конец вспомогательной кривой. Из т.О ориентируемся на т.М и откладываем угол γ, вдоль полученного направления откладываем величину R – получаем т.F – начало основной кривой.

Вторую часть серпантины разбивают аналогично.

Основная кривая разбивается и закрепляется на местности колышками через 3-5 м.

8.Составление продольного профиля

Продольный профиль (см. прил.2) земли по оси дороги является наиболее важным графическим материалом для проектирования.

Под продольным профилем понимают вертикальный разрез поверхности местности вдоль математически описанной дороги.

Продольный профиль строится на миллиметровой бумаге по результатам табл.7, в которую заносят отметки всех пикетов и плюсовых точек, снятых по карте с точностью до сантиметров.

Отметки пикетов и плюсовых точек Таблица 7

Пикетажное положение точки	Отметка, м	Примечание
ПК0	195,88	НТ
ПК1	193,85
ПК2	191,74
ПК3	189,64
ПК4	187,26
ПК4+45	186,31	пересечение с дорогой
ПК5	184,87
ПК6	182,08
ПК7	179,11
ПК8	175,00
ПК9	172,00
ПК10	168,33
ПК10+53	166,14	пересечение с дорогой
ПК11	163,75
ПК12	158,78
ПК12+90,66	154,25	НК
ПК13	153,75
ПК14	148,41
ПК14+79,09	144,44	КК
ПК15	143,89
ПК16	138,33
ПК16+10	137,50	пересечение с дорогой
ПК16+21	135,48	обрыв
ПК16+80	130,48	пересечение с железной дорогой
ПК17	131,23
ПК17+10	132,48	обрыв
ПК17+21,40	131,24	НК
ПК18	126,59
ПК18+30,81	125,45	КК
ПК19	122,00
ПК19+50	120,83	пересечение с дорогой
ПК19+94,64	119,29	начало серпантина
ПК20	118,89
ПК21	117,05
ПК22	115,83
ПК23	116,63
ПК23+19,88	116,59	конец серпантина
ПК24	117,57
ПК25	117,59
ПК26	117,63
ПК27	117,67
ПК28	117,71
ПК28+25	117,71	пересечение с дорогой
ПК29	117,76
ПК30	117,90	берег
ПК30+35	109,90	река
ПК30+55	117,90	берег
ПК31	117,50
ПК31+55	121,25	обрыв
ПК32	123,75
ПК32+91,58	126,25	НК
ПК33	126,25
ПК34	127,70
ПК34+75	127,82	дорога
ПК35	130,00
ПК35+40,10	130,88	КК
ПК36	131,92
ПК36+45	133,25	тропа
ПК37	134,25
ПК37+45	135,00
ПК37+77,80	135,56	НК
ПК38	136,25
ПК38+50	137,50	поперечник
ПК39	139,06
ПК40	139,63
ПК40+22	139,42	тропа
ПК41	141,56
ПК41+38	142,50	поперечник
ПК42	143,38
ПК43	145,63
ПК44	150,23	поперечник
ПК44+31,53	151,36	КК
ПК45	152,79	поперечник
ПК46	154,53
ПК47	158,93
ПК47+70	160,92	КТ

В нашем случае продольный профиль строится по следующим масштабам:

Горизонтальный масштаб М 1:5000

Вертикальный масштаб М 1:500

Данные на продольном профиле размещают в отдельных графах, называемых сеткой профиля.

Составление продольного профиля начинаем с нанесения пикетов и плюсовых точек и расстояний между ними. Высоты точек земли выписываем с округлением до сантиметра и в принятом вертикальном масштабе откладываем по ординатам от линии условного горизонта. Намеченные на ординатах точки соединяем ломаной линией, являющейся продольным профилем местности по оси сооружения («черным профилем»). Горизонтальные кривые условно показываем в графе профиля дугами, обращенными выпуклостью вверх при повороте трассы вправо и вниз – при повороте влево. На каждой кривой подписываем пикетаж начала и конца, а также ее основные элементы. На прямых участках указываем длину и румб.

Выбор положения проектируемой дороги на продольном профиле обусловлен выполнением ряда требований технического и экономического характера. К ним относятся:

- соблюдение предельного уклона;

- обеспечение минимального объема земляных работ;

- сохранение их примерного баланса, т.е. объем насыпи = объему выемки;

- обязательное прохождение проектной линии через зафиксированные по высоте контрольные точки.

При заданном уклоне трассирования (i_пред = 0,060) и высоте фиксированной точки проектная высота трассы будет:

Н_пр = Н+li

где l – расстояние между точками.

Проектные отметки вычисляем до сантиметра и подписываем в соответствующей графе профиля. В зависимости от знака уклона показываем направление проектной линии вверх или вниз. Если уклон i = 0, то линию изображаем горизонтально. Уклоны подписываем горизонтально.

По проектным отметкам вычерчиваем проектную линию (красную) и вычисляем рабочие отметки трассы как разность между проектными отметками и отметками земли пикетных и плюсовых точек.

Точки пересечения в профиле линии местности с проектной линией, называемые точками нулевых работ, находятся по рабочим отметкам и расстояниям до пикетных точек.

9.Составление поперечного профиля

Для характеристики поперечного уклона местности разбиваем поперечники в левом и правом направлениях, 5 и 15 метров.

Поперечником называется, пересекающая трассу линия местности, отметки характерных точек которой нужно определить.

Поперечники служат для характеристики местности в перпендикулярном к трассе направлении. Направление и длина поперечника определяются характером местности.

В нашем случае проектируем 4 поперечников: на ПК38+50, ПК41+38, ПК44, ПК45. В зависимости от того, выше или ниже проектная линия находится относительно «черного профиля», определяем тип необходимых работ (выемка или насыпь).

Профиль строится в одном масштабе для горизонтальных и вертикальных расстояний, т.е. в М 1:200 (см. прил.3).

При построении поперечного профиля, согласно существующим нормативам принимают поперечный уклон проезжей части дороги равным 0,040. Это значит, что ось земляного полотна должна возвышаться над его бровками на величину 0,2 м.

10.Подсчет объема земляных работ

Для подсчета объема земляных работ между смежными поперечными профилями пользуемся формулой:

, (21)

где , - площади поперечных сечений насыпи (или выемки), определенные графическим или механическим способом; - расстояние между поперечными профилями. Применив, графический способ, для вычисления площади насыпи на ПК2 и ПК3, и площади выемки на ПК7 и ПК8 получим:

Разбиваем площадь насыпи на несколько простых фигур. Сумма площадей простых фигур даст общую площадь всей насыпи.

Для ПК2:

П₁ = 22,5 мм² _25,0

П₂ = 137,5 мм²

П₃ = 212,5 мм² 1 _5,0 2 ^1,0 _6,0 3

П₄ = 25 мм² _9,0 ^11,0 5

П₅ = 82,5 мм² _15,0

Площадь насыпи на поперечном профиле ПК2: ΣП = 480 мм²; П₁ = 19,2 м²

Для ПК3: _25,0

П₁ = 27 мм²

П₂ = 162,5 мм² 1 _6,0 2 _{1,0 7,0} 3 _11,0

П₃ = 225 мм² 5

П₄ = 25 мм^{2 9,0 15,0}

П₅ = 99 мм²

Площадь насыпи на поперечном профиле ПК3: ΣП = 538,50 мм²; П₂ = 21,5 м²

Таким образом, объем насыпи на рассматриваемом участке:

ϑ = *100м = 1985 м³

Для ПК8:

П₁ = 81 мм² 1 ^9,0 2 _{2,5 1,0}

П₂ = 143,75 мм^{2 18,0 25,0}

П₃ = 42,75 мм²

Площадь выемки на поперечном профиле ПК8: ΣП = 268,50 мм²; П₁ = 10,7 м²

Для ПК7:

П₁ = 320 мм² 1 _9,0 2

П₂ = 325 мм^{2 32,0 6,0}

П₃ = 49 мм²

Площадь выемки на поперечном профиле ПК7: ΣП = 694 мм²; П₁ = 27,8 м²

Таким образом, объем выемки на рассматриваемом участке:

ϑ = *100м = 1925 м³

11.Привязка трассы

Для переноса запроектированной трассы на местность необходимо привязать ее главные точки к опознаваемым точкам, имеющимся на плане, например пунктам триангуляции, точкам пересечения дорог, мостам и т.д. От этих точек на местность выносят вершины углов поворота, у которых координаты Х и У получают графически.

Привязка трассы может выполняться способом прямоугольных координат, угловой и линейной засечки, полярным способом и способом створов.

В нашем случае применялся полярный способ.

1.Привязка ВУП1:

α_1-вуп1 = 262°06'10,48"

α_1-2 = 301°22'22,82"

β1= 39°16'12,34"

L1=312,97м

Α_2-вуп1 = 39°50'56,26"

α_2-1 = 121°22'22,82"

β2= 39°50'56,26"

L2=310,54м

2.Привязка ВУП2:

α_1-вуп2 = 266°44'34,00

α_1-2 = 39°09'03,88"

β1= 132°24'29,88"

L1=123,199м

α_2-вуп2 = 240°49'56,59"

α_2-1 = 219°09'03,88"

β2= 21°40'52,71"

L2=246,221м

3.Привязка ВУП3:

α_1-вуп3 = 354°00'21,27′′

α_1-2 = 76°51'57,52"

β1= 82°51'36,25"

L1=201,099м

α_2-вуп3 = 256°51'57,52"

α_2-1 = 256°51'57,52"

β2= 57°06'39,57"

L2=237,626м

4.Привязка ВУП4

:

α_1-вуп4 = 266°44'34,00

α_1-2 = 39°09'03,88"

β1= 132°24'29,88"

L1=123,199м

L2=246,221м

5.Привязка ПП:

α_1-пп = 36°05'27,60"

α_1-2 = 86°18'31,01"

β1= 50°13'03,41"

L1=132,412м

α_2-пп = 298°09'35,57"

α_2-1 = 266°18'31,01"

β2= 31°51'4,56"

L2=192,824м

12.Расчет разбивочных данных для выноса круговых кривых

Для строительства трассы кривые на местности необходимо разбить через равные отрезки такой длины, чтобы можно было принять дугу за прямую. Наиболее распространенными способами детальной разбивки кривых являются способы: прямоугольных координат, хорд (секущих), углов, продолженных хорд.

При радиусе круговой кривой > 500м круговую кривую делят на отрезки k=20м; 500м >R >100м → k=10м; R < 100м → k=5м.

Вычисления проводились способом прямоугольных координат. Координаты точек вычислялись по приведенным ниже формулам и записывались в таблицу 8:

х₁ = R sinφ, y₁ = 2R sin² ,

x₂ = R sin2φ, y₂ = 2R sin² , (22)

x₃ = R sin3φ, y₃ = 2R sin² ,

……………. ………………..

где φ =

НК

х₁ у₁

х₂ у₂

х_i у_i

у_i у₂

ВУП4 х_i х₂ х₁ КК

В нашем случае, для четвертой круговой кривой, имеем:

при R = 1200 м, Т = 335,20 м получаем φ = 31°112ʹ, b = 20 м

Номер точки	х, м	у, м
	20,00	0,17
	39,99	0,67
	59,98	1,50
	79,94	2,67
	99,88	4,16
	119,80	6,00
	139,68	8,16
	159,53	10,65
	179,33	13,47
	199,08	16,63
	218,77	20,11
	238,40	23,92
	257,97	28,06
	277,47	32,52
	296,89	37,31
	316,22	42,41
	316,22	42,41
	296,89	37,31
	277,47	32,52
	257,97	28,06
	238,40	23,92
	218,77	20,11
	199,08	16,63
	179,33	13,47
	159,53	10,65
	139,68	8,16
	119,80	6,00
	99,88	4,16
	79,94	2,67
	59,98	1,50
	39,99	0,67
	20,00	0,17

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Литература

1. Левчук Г. П., Новак В. Е., Конусов В. Г. Прикладная геодезия: Основные методы и принципы инженерно-геодезических работ. Учебник для вузов. – М.: Недра, 1981 с.483.

2. Практикум по инженерной геодезии: Учебное пособие для вузов /Б.Б. Данилевич, В.Ф. Лукьянов, Б.С. Хейвец и др.; Под ред. В.Е. Новака. – 3-е издание, переработано и дополнено – М.: Недра, 1987. – 344с., ил.

3. СНиП 2.05.02 – 85*. Автомобильные дороги. – М.: ФГУП ЦПП, 2005. – с.54.

4. «Камеральное трассирование автомобильной дороги IV категории». Методические указания для выполнения курсового проекта по дисциплине «Инженерно-геодезические изыскания линейных сооружений»