Проектирование по продольному профилю
Проектирование по продольному профилю выполняют с целью выравнивания, т.е. сглаживания фактического профиля земной поверхности вдоль трассы для повышения эксплуатационных характеристик проектируемой дороги. Суть проектирования заключается в нанесении проектной линии на фактический профиль и в расчёте параметров этой проектной линии, которая будет представлять высотное положение оси будущей дороги.
Линию проектного профиля строят на фактическом продольном профиле, руководствуясь техническими условиями на проектирование и строительство соответствующих сооружений.
1. Минимальная длина прямых вставок между кривыми 50 м.
2. Минимальный шаг проектирования 100 м (наименьшее расстояние, на котором выдерживается один и тот же уклон).
3. Минимальный радиус круговой кривой 100 м. максимальный 1000 м.
4. Максимальный проектный уклон трассы 0,070 (70 тысячных).
5. Минимум земляных работ и возможное равенство объёмов выемки грунта и подсыпки.
6. Горизонтальных площадок в выемках не должно быть.
7. В границах водных объектов проектная линия должна быть горизонтальной.
Проектная линия профиля - есть ломаная линия, состоящая из отрезков прямых разной длины и уклонов.
Начало и конец каждого участка проектной линии целесообразно намечать на пикетах или в плюсовых точках, имеющих фактические высоты.
Сопряжения проектных участков профиля, т.е. конец предыдущего участка и начало следующего участка образуют переломы проектной линии. Эти точки переломов являются объектами повышенного внимания, т.к. от правильности расчёта их параметров зависит верность расчётов параметров каждого следующего участка проектной линии.
Параметрами проектной линии профиля являются:
d - длина каждого участка проектной линии имеющего данный постоянный уклон;
Нпр - проектная высота начала и конца участка, а также других точек на протяжении участка;
i - проектный уклон участка;
hр - рабочие отметки на всех точках трассы;
ТНР - точки нулевых работ по трассе.
После нанесения проектной линии на профиль места перелома проектного профиля отмечают в строке «Проектные уклоны» вертикальными прямыми, делящими эту графу нa прямоугольники. Внутри прямоугольников в соответствии с направлением уклона каждого участка проектной линии проводят диагонали вверх или вниз, показывающие подъём или спуск на профиле. Если уклон равен нулю, то посередине прямоугольника проводят горизонтальную линию. Над каждой диагональю записывают величину уклона i выраженную в «тысячных», а под ней - длину проектного участка в метрах (рис. 4).
Длина каждого проектного участка определяется пикетажным положением его начала и конца.
Проектная высота начала первого участка обычно принимается равной фактической высоте данной точки ( НТ, ПК 0), округленной в большую сторону до целых метров.
Проектная высота конца первого участка для предварительных расчётов также принимаемся равной фактической высоте данной точки, а затем заново вычисляется, уточняется, по определенному значению уклона этого участка.
Проектный уклон участка вычисляется по формуле:
(13)
Уклон i вычисляется до 0,0001, округляется до 0,001 и по округленному его значению заново вычисляется проектная высота конца участка:
(14)
Проектная высота начала любого следующего участка принимается равной уточненной проектной высоте конца предыдущего участка.
Проектные высоты промежуточных точек на протяжении данного участка вычисляются по аналогичной формуле:
(15)
и подписываются против каждой точки в соответствующей строке.
Рабочие отметки на всех точках вычисляют как разница между проектными и фактическими высотами земной поверхности в одних и тех же точках:
(16)
Положительные величины рабочих отметок означают высоту насыпи, их пишут над проектной линией, отрицательные - глубину выемки, их пишут под проектной линией.
Точкой нулевых работ называется точка пересечения проектной линии профиля с фактической, то есть с земной поверхностью. В этой точке рабочая отметка равна нулю, т.к. в ней находится граница между выемкой и подсыпкой грунта (рис. 6).
Рис. 6. Определение положения точки нулевых работ
Горизонтальное расстояние от точек нулевых работ до ближайшего пикета или плюсовой точки определяется из подобия треугольников:
; 
(17)
где: a и b - рабочие отметки в точках;
d - расстояние между этими точками.
Например на рис.4 между ПК0 и промежуточной точкой ПК0+63 находится одна из точек нулевых работ, при этом a = 0,64(м), b = 1,64(м), d = 63(м)
=17,7 (м), а d-x соответственно равно 63-17,7=45,3(м)
На профиле из каждой точки нулевых работ опускается штриховой перпендикуляр до линии условного горизонта и записываются расстояния x слева от штриховой линии, а d-x справа от линии.
Оформление работы
Все линии и числовые данные, относящиеся к поверхности Земли, изображаются на чертеже черным цветом. Линии и числа, относящиеся к проектным данным, необходимо показать красной линией с утолщением ее по сравнению с другими линиями чертежа.
Библиографический список
1. Абрамов, Б.К. Геометрическое нивелирование [Текст]: Метод. указ. к лабораторной работе / Б.К. Абрамов, Н.Е. Костомаров. Екатеринбург, 1993.
2. Ганьшин, В.Н. Таблицы для разбивки круговых и переходных кривых [Текст] / В.Н. Ганьшин, Л.С. Хренов. М.: Недра, 1985.
3. Костомарова, Н.Е. Геометрическое нивелирование трассы [Текст]: Метод. указ. по учебной геодезической практике / Н.Е. Костомарова, Б.К. Абрамов. Екатеринбург, 1993.
4. Михелев Д.Ш. Инженерная геодезия [Текст]: учебник / Д.Ш. Михелев. М.: Издательский центр «Академия», 2004
5. Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500/ [Текст]: Главное управление геодезии и картография при Совете Министров СССР. М.: Недра, 1989. – 286с: ил.
6. Фельдман, В.Д. Основы инженерной геодезии [Текст]: учебник./ В.Д. Фельдман, Д.Ш. Михелев. М.: Высшая школа, 2001