3. Проектирование продольного профиля

Продольный профиль представляет собой сочетание рационально подобранных отрезков прямых и вертикальных кривых. Его проектируют так, чтобы обеспечить бесперебойное и безопасное движение транспортных средств с заданными скоростями, чтобы обеспечить экономичность строительства дороги, долговечность и нормальные условия содержания дороги.

Продольный профиль дороги является основным проектируемым документом, комплексно отражающим проектируемое земляное полотно не только в продольном разрезе, но и в поперечном профиле, плане, обеспечение водоотвода и размеры водопропускных сооружений и т.д.

Участок дороги, который в результате срезки грунта располагается ниже уровня поверхности земли, называется выемкой, а участок где поверхность дороги проходит выше поверхности земли по искусственно насыпанному грунту, называется насыпью.

Разница между отметкой поверхности земли и отметкой бровки дороги, определяющая высоту насыпи или глубину выемки, называется рабочей отметкой.

Переломы продольного профиля, образующиеся при изменении уклона, вызывают ряд неудобств. Одним из этих неудобств являются выпуклые кривые, т.к. при движении автомобилей выпуклые места на дороге ухудшают видимость, а на переломах, имеющих малый радиус кривизны, при высоких скоростях движения возникает опасность потери управления автомобилем. Кроме того, на вогнутых кривых из-за внезапного изменения направления движения возникает толчок, неприятный для пассажиров и перегружающий подвеску автомобиля. Поэтому переломы продольного профиля смягчают введением сопрягающих вертикальных кривых. Для II категории минимальный радиус выпуклой кривой составляет 15000 метров, а минимальный радиус вогнутых кривых – 5000 метров.

3.1 Проектирование линии фактической поверхности земли

Для построения продольного профиля в черных отметках (т.е. построение фактического рельефа трассы) необходимо наличие готового плана трассы. По плану трассы методом интерполяции определяются отметки каждого пикета трассы, которые, в последствии, перенося на продольный профиль.

Сначала измеряется расстояние от трассы до горизонталей между которыми она располагается. При измерении следует располагать линейку перпендикулярно к продольной оси (на сколько это возможно). Вычисления отметки пикета проводят, используя следующую формулу:

; 3.1.1

H_в – отметка высшей горизонтали;

H_н – отметка нижней горизонтали;

a– расстояние от трассы до нижней горизонтали;

b – расстояние от трассы до верхней горизонтали;

Рисунок 3.1.1 – Метод интерполяции

Используя формулу 3.1.1 вычисляем отметки земли на каждом пикете:

Hнт=315,600 м; Hпк1=316,700 м;

Hпк2=318,646 м Hпк3=321,408 м;

Hпк4=322,533 м; Hпк5=323,036 м;

Hпк6=321,515 м; Hпк7=319,812 м;

Hпк8=320,812 м; Hпк9=321,594 м;

Hпк10=327,188 м; Hпк11=327,683 м;

Hпк12=327,705 м; Hпк13=329,938 м;

Hпк14=330,000м; Hпк15=330,000 м;

Hпк16=329,184 м; Hпк17=328,400 м;

Hпк18=327,788 м; Hпк19=327,353 м;

Hпк20=327,127 м; Hпк21=326,905 м;

Hпк22=327,195 м; Hпк23=327,125 м;

Hпк24=327,073 м; Hпк25=327,159 м;

Hпк26=327,659 м; Hкт=328,148 м;

Теперь для построения проектной линии (красной) необходимо посчитать руководящую отметку. Эту отметку откладывают вначале трассы. В качестве нее принимают высоту снегонезаносимой насыпи. Высота снегонезаносимой насыпи вычисляется по следующей формуле:

; 3.1.2

h_c – расчетная высота снежного покрова, h_c=0,55 м;

h_р – руководящая отметка (высота снегонезаносимой насыпи);

h_Δ – превышение оси дороги над бровкой, h_Δ=0,21 м;

h₀ – возвышение бровки насыпи над расчетной высотой снежного покрова, необходимое для снегонезаносимости насыпи h₀=0,7 м;

Таким образом, получаем руководящую отметку:

h_р=1,46 м