Проектирование лесовозной автодороги V категории в условиях Абанского лесничества

r>---

    6 Построение продольного профиля.

    Нивелирование трассы, как и всякая съемочная работа, завершается графическим оформлением – составлением продольного профиля.

    Продольный  профиль дороги – это проекция вертикального размера пути по его  оси на развернутую плоскость.

    Продольный  профиль является самой полной технической характеристикой дороги и как технический документ необходим при проектировании, строительстве и эксплуатации дорог.

    Профиль трассы составляют по данным журнала  нивелирования и пикетажной книжки на миллиметровой бумаге, на которой  графически построения выполняют без измерителя и масштабной линейки. Для придания профилю лучшей наглядности вертикальные расстояния (отметки) наносят в более крупном масштабе, обычно в десять раз крупнее, чем горизонтальные.

    Для автомобильных дорог приняты  масштабы: горизонтальный 1:5000, вертикальный 1:500.

    В сложных условиях могут быть увеличены  с сохранением их соотношения.

    Профили, выполненные тушью или сканированные на кальку, обрезают так, чтобы высота их была равна 283 мм, длину листа обрезают в зависимости от длины трассы. Построение профиля начинают с проведения линии условного горизонта на миллиметровой бумаге, отступив снизу 16-17см.

    Под линией условного горизонта делают разграфку сетки профиля для  записи необходимых данных. На нижней линии графы расстояний в принятом для горизонтальных расстояний масштабе слева направо наносят пикеты и плюсы. Номера пикетов записывают на 1-2 мм ниже этой линии против границ пикетов. Полные номера пикетов пишут на целых десятках, а между десятками – только последнюю цифру их номера.

    В графе расстояний против пикетов  и плюсовых точек проводят вертикальные линии (ориентиры). Между линиями  плюсовых точек и пикетов записывают расстояния, сумма которых в пределах одного пикета составляет 100м. Если между  пикетами плюсовых точек нет, то расстояние между ними 100 м не записывают.

    В графу «Отметка земли» из журнала  нивелирования против каждой ординаты выписывают черной тушью отметки поверхности земли с округлением до сотых долей метра.

    Графы «Тип покрытия», «Род грунта», «Тип поперечного  профиля», «Левая и правая канавы» можно оставлять не заполненными, т.к. этот раздел рассматривается в специальной дисциплине «Сухопутный транспорт леса».

    После вычерчивания и заполнения вышеперечисленных  граф приступают к построению профиля. Для этого от линии условного горизонта против ординат графы расстояния восстанавливают перпендикуляры, на которых в вертикальном масштабе откладывают профильные отметки (разность между абсолютной отметкой точки и отметкой условного горизонта) пикетов и плюсовых точек. Ординаты точек профиля не должны выходить за пределы чертежа, для чего линии условного горизонта придают такую отметку, при которой ординаты профиля получились бы высотой 4 – 10 см. Концы вертикальных отрезков соединяют прямыми линиями.

    Ниже  линии условного плана дороги точно на каждом десятом пикете наносят километровые знаки, которые на профиле проводят от линии пикетов в виде прямой линии длиной 1,5см с кружком на конце (диаметр 0,5 см) правую половину которого заливают тушью.

    В графе «Ситуация» проводят условную ось дороги, и по обе стороны от нее показывают ситуацию местности по данным пикетажной книжки с соблюдением масштаба.

    Вверху  трассы показывают привязку к реперам, отметки реперов, их номера и положение  относительно оси трассы.

    Поперечные  профили чертят для тех точек трассы, от которых они построены на местности. Масштабы одинаковы для горизонтальных и вертикальных расстояний и равны вертикальному масштабу продольного профиля.

     

    6.1 Проектирование на профиле

 

    Проектирование  и строительство автомобильных  лесовозных дорог выполняют по нормативам проектирования, приведенным в инструкции по проектированию лесозаготовительных предприятий (ИПЛЗП-82). Проектирование плана и продольного профиля производят из условия наименьшего ограничения скорости, обеспечения безопасности движения, удобства водоотвода и наилучшей защиты дороги от снежных заносов.

    После получения продольного профиля  естественной поверхности земли  на оси дороги на него наносят проектную  линию, представляющую собой новую  профильную линию, соответствующую положению будущей лесовозной дороги.

    Проектная линия должна удовлетворять следующим  условиям:

1. объем земляных работ при строительстве дороги должен быть минимальным;
2. дороги проектируют преимущественно в насыпи высотой 0,3 – 1,0 м. В случае секущей проектировки следует стремиться к сохранению нулевого баланса земляных работ;
3. на лесовозных дорогах во всех случаях применять подъем в грузовом направлении на магистралях V категории при рельефе равнинном и пересеченном, соответственно равными 40 и 60 %;
4. величина наибольшего спуска в грузовом направлении не должна превышать более чем на 20% значения руководящего подъема. Уклоны проектной линии не могут быть больше значений, установленных техническими условиями проектирования;
5. переломы проектной линии продольного профиля при алгебраической разнице уклонов 20 % и более сопрягают вертикальными кривыми на магистралях IV А, IV Б и V категорий.

    Различают два основных вида проектной линии: обёртывающую и секущую. Обёртывающая линия назначается по возможности параллельно поверхности земли и ближе к ней и широко применяется в равнинной местности, так как обеспечивает небольшие объемы земляных работ при возведении земляного полотна. В пересеченном рельефе местности обертывающая проектная линия будет иметь большое количество переломов при наличии крутых подъемов и спусков, что вызовет снижение скорости автопоездов, перерасход. В этом случае может быть использована секущая проектная линия, при которой предусматривается срезка холмов или гряд (с устройством выемок) с использованием полученного грунта для отсыпки насыпей в прилежащих понижениях местности.

    Нанесение проектной линии начинают с установления фиксированных высотных отметок (задних отметок на контрольных точках) в  местах пересечения существующих дорог, линий электропередач, отметок, проезжей части мостов и полотна дорог над горизонтами высоких вод в затапливаемых районах и т.п. После этого, пользуясь нормами проектирования (ИПЛЗП-82), в зависимости от почвенно-грунтовых и гидрологических условий местности, устанавливают для различных участков дороги минимально-необходимое возвышение земляного полотна относительно поверхности земли, оптимальная высота полотна 0,7 – 0,9 м. В местах, заносимых снегом, проектную линию наносят с отметками насыпи не меньше 0,5м. Выемок по возможности избегают, проектируя их лишь при пересечении резко выраженных водоразделов, на спусках в пойму водотоков и в горной местности.

    Назначая  проектную линию, избегают частых и  резких её переломов со сменой подъёмов и спусков, однако, нецелесообразно и искусственное введение очень длинных элементов, что приводит к излишним земляным работам. Наименьшее расстояние между двумя переломами профиля, называемое шагом проектирования, не должно быть менее 50м.

    Проектируемая лесовозная дорога располагается в  равнинной местности, поэтому преимущественно используют обертывающую проектную линию, полотно автодороги устраивают в невысокой насыпи (0,3 – 1,0 м). Исходя из этого, проектная отметка начальной точки (ПК0) линии первого уклона принимается больше отметки земли этой точки не менее чем на 0,3 м.

    При построении проектной линии для  упрощения последующих расчетов совмещают ее точки перелома с  пикетами или плюсовыми точками.

    От  начальной точки проектной линии  находят и отмечают пунктиром  положение ее первого участка, т.е. линии одного уклона, проходящей выше поверхности земли на 0,3 – 1,0 м. При этом уклон намечаемой проектной линии должен быть не более руководящего. Для этого определяют проектную отметку конечной точки линии первого уклона, которая равна отметке земли этой точки плюс высота насыпи.

    По  разности проектных отметок конечной и начальной точек линии одного уклона вычисляют уклон 

    

    где  Н_К – проектная отметка конечной точки;

            Н_Н – проектная отметка начальной точки;

             d – горизонтальное расстояние между этими точками.

    Если  окажется, что вычисленный уклон  больше значения уклона, установленного нормами проектирования ИПЛЗП-82 (больше 40 %), то положение линии смещается  в сторону уменьшения уклона или  увеличения расстояния между концами линии. Когда по условиям местности нельзя или не выгодно применять обертывающую проектировку, то намечают секущую проектную линию.

    Вычисленный уклон заносят в графу «Уклоны» сетки профиля, в которой участки  профиля с одинаковыми уклонами ограничиваются ординатами. В построенных прямоугольниках условно диагоналями показывают направление уклонов, а горизонтальные участки дороги изображают горизонтальными линиями посередине. Над линией пишут величину уклона в целых тысячных долях, под линией – горизонтальное расстояние.

 

    6.2 Вычисление уклонов и отметок  по бровке дорожного полотна

 

    Проектные отметки для каждой пикетной и  плюсовой точки, кроме начальной, определяют теоретически по формуле

    H_n=H_n-1+id,

    где  i – проектный уклон;

           d – расстояние между точками.

    Отметка любой точки проектной линии  уклона равна отметке предыдущей точки этой линии плюс произведение уклона на горизонтальное расстояние между этими точками.

    Вычисление  проектных отметок производят последовательно, начиная со второй точки, и заканчивают вычислением отметки конечной точки для линии одного уклона. Проектные отметки выписывают в соответствующую графу с точностью до сотых метра. Последняя точка линии первого уклона будет начальной для следующего.

    Пример.

    На  профиле первый уклон проектируем от ПК0 до ПК4. Проектная отметка исходной точки ПК0 известна, вычисляем проектную отметку ПК0 конечной точки линии первого уклона, которая равна отметке земли этой точки плюс высота насыпи

    Н_{ПР ПК2} = Н_{ПК 2} + насыпь;

 

    Н_{ПР ПК4} = 47,23 +(-0,65) = 46,58.

 

    Значение  уклона вычисляют по формуле

 

      ^о/_оо.

       ^о/_оо

       ^о/_оо

       ^о/_оо

       ^о/_оо

       ^о/_оо

 

    По  вычисленному уклону определяют проектные отметки всех пикетных и плюсовых  точек на этом участке трассы и вписывают их в графу проектных отметок.

 

    Н_ПК0 =50,38

    Н_ПК1 = 50.38 - 0.0095 · 100 = 49,43 м.

    Н_ПК2 = 49,43 - 0.0095 · 100 = 48,48 м.

    Н_ПК3 = 48,48 - 0.0095 · 100 = 47,53 м.

    Н_ПК4 =46,58 м.

    Н_ПК5 =46,58-0,013372*100=45,24 м.

    Н_ПК6 =45,24-0,013372*100=43,90 м.

    Н_ПК7 =43,99-0,013372*100=42,57 м.

    Н_ПК7+44 =41,98 м.

    Н_ПК8 =41,98+0,0136047*56=42,74 м.

    Н_ПК9 =42,74+0,0136047*100=44,10 м.

    Н_ПК10 =44,11+0,0136047*100=45,46 м.

    Н_ПК10+42 =46,66 м.

    Н_ПК11 =46,66-0,01438*58=45,52 м.

    Н_ПК11+60 =45,52-0,01438*60=44,96 м.

    Н_ПК12 =44,96-0,01438*40=44,38 м.

    Н_ПК12+35 =44,38-0,01438*35=43,88 м.

    Н_ПК13 =42,95 м.

    Н_ПК14 =42,95+0,0093*100=43,88 м.

    Н_ПК15=43,88+0,0093*100=44,81 м.

    Н_ПК16 =44,81+0,0093*100=45,74 м.

    Н_ПК16+26 =45,74+0,0093*26=45,98 м.

    Н_ПК17 =46,67 м.

    Н_ПК18 =46,67+0,0112*100=47,79 м.

    Н_ПК19 =47,79+0,0112*100=48,91 м.