Трассирование дороги

Продольную ось дороги, проложенную на поверхности земли, называют трассой дороги. Трасса проектируемой дороги задается двумя или несколькими промежуточными пунктами, через которые должна пройти дорога (опорные точки).

Первоначально трассирование дороги производят на топографической карте, а затем разрабатывают план трассы.

Между заданными опорными пунктами дорогу стремятся трассировать по кратчайшему направлению, чтобы ее длина была короче. Однако часто провести дорог по прямой нельзя из-за различных естественных препятствий, поэтому в общем случае трасса дороги состоит из прямых отрезков, сопряженных кривыми.

В равнинной местности трассу отклоняют по прямой в поисках участков, имеющих удовлетворительные условия водоотвода и благоприятные грунтовые условия, а также когда надо обойти лесные массивы и отдельные рощи в малозаселенных районах, ценные сельскохозяйственные угодья, населенные пункты при максимальном сохранении окружающей среды.

В пересеченной местности трассу прокладывают по прямолинейным водоразделам, долинам рек, на незатопляемых террасах, склонах и косогорах. При трассировании особое внимание обращают на безопасность движения – создание нормальной видимости, обход населенных пунктов, сочетание вертикальных и горизонтальных кривых, ликвидацию коротких прямых вставок между кривыми. Для сокращения объемов земляных работ целесообразно прокладывать трассу как плавную извилистую линию, вписывающуюся в формы рельефа.

При трассировании дорог следует соблюдать законы об охране земли. Для соблюдения условий по минимальному занятию земель под дорогу необходимо руководствоваться действующими нормами, определяющими ширину охранных зон линий электропередач, магистральных газопроводов, зон удаления от разработок месторождений каменных пород взрывным способом.

Первоначально проложенная трасса дороги представляет собой ломаную линию (рисунок 2.1), состоящую из отрезков длиной S₁, S₂, S₃ и т.д.

Рисунок 2.1 - Схема дорожной трассы

Изменение направления трассы называют поворотом, а угол между продолжением первоначального направления трассы и последующим – углом поворота (α₁, α₂). Узловые точки ломаной трассы называются вершинами углов поворота (ВУ₁, ВУ₂).

В соответствии с заданными опорными точками на топографической карте с учетом рельефа местности, производим трассирование дороги по карте, предусматривая 2 перелома. Учитывая масштаб карты 1:25000 определяем длину будущей трассы (L_тр)

L_тр=1225+750+1250=3225м

Измеряем углы поворота трассы (α₁, α₂) в вершинах углов ВУ₁ и ВУ₂:

α₁=20°, α₂=13°

Построение плана трассы

Для обеспечения безопасности и требуемой скорости движения во внутренние углы поворота трассы вписывают кривые. Радиусы кривых выбирают на основании технических нормативов на проектирование дороги.

Круговая кривая характеризуется следующими элементами (рисунок 2.2):

K=AB̆C – длина кривой; T=AE=CE – тангенс (расстояние от вершины ВУ до начала или конца кривой НК, КК); Б=ВЕ – биссектриса (расстояние от вершины угла до середины кривой); Д – домер, показывающий насколько сумма двух тангенсов длиннее кривой.

Рисунок 2.2 - Элементы круговых кривых в плане

План трассы вычерчиваем в масштабе 1:5000. Для этого трассу дороги с топографической карты переносим методом пропорциональной сетки на план с увеличением масштаба в 5 раз. В вершину угла поворота ВУ1 вписываем круговую кривую, а в ВУ2 вписываем составную кривую. Выбираем по СНиП допустимый радиус кривых:

R₁- радиус круговой кривой.

R₁=2400 м

R₂- радиус составной кривой.

R₂=1600 м

Указанные элементы круговых кривых определяются по формулам:

Т=R₁·tg·0,5·α₁

Б=R₁· (1/cos·0,5·α₁-1)

К=R₁·(α₁/57,3)

Д=2Т-К

Т= 2400·tg(20 ° /2)=423 м

Б= 2400·(1/cos(20 ° /2)) -1)=37 м

K =2400·((20 °∙3,14)/180)=837 м

Д =2·423-837=9 м

2.3 Определяем элементы составной кривой.

При малых радиусах кривых в плане (R≤2000 м) с обеих сторон основных кривых устраивают переходные кривые.

Закругление, состоящее из двух переходных кривых и круговой кривой между ними, называют составной кривой (рисунок 2.3)

Рисунок 2.3 Элементы составных кривых в плане

При устройстве переходных кривых сокращается длина круговой, так как ее центральный угол будет меньше α на величину 2 . Новый центральный угол:

Разбивка трассы

Трассу разбивают на километры и стометровые участки – пикеты, которые нумеруются последовательно, начиная от начала трассы (НТ). Промежуточные расстояния между пикетами называют плюсами(+).

Сначала производят разбивку участка от начала трассы до вершины первого угла поворота ВУ₁. В эту вершину вписывают круговую кривую и устанавливают пикетное положение начала и конца этой кривой. Затем от конца этой кривой продолжают разбивку пикетажа до вершины ВУ₂ и вписывают составную кривую. Дальше продолжают разбивку пикетажа до конца трассы и определяют пикетажное значение начала и конца обеих кривых.

- пикетажная отметка начала круговой кривой НК

НК=ВУ₁-Т,

где ВУ₁-пикетажная отметка вершины угла поворота; Т-тангенс круговой кривой (расстояние от вершины угла ВУ до начала или конца кривой):

ПКНК=1225-423,18=801,82м.

- пикетажная отметка конца круговой кривой КК;

ПККК=ПКНК+К,

где К-длина кривой.

ПККК=801,82+837,33=1639,15м.

-длина второго прямолинейного участка

м

- пикетажное положение второй вершины

ПК ВУ2= ПККК+ l _пр2 +Тз=1639 +91,956+234,864 =1965,98 м

- НЗ-пикетажное положение начала закругления составной кривой

ПКНЗ=ПКВУ₂-Т_з,

где ВУ₂- пикетажная отметка вершины угла поворота; Т_з- тангенс закругления - расстояние от вершины угла ВУ₂ до начала (или конца) составной кривой.

ПКНЗ=1965,98 -234,864=1731,116 м.

- ПККЗ-пикетажное положение конца закругления составной кривой

ПККЗ=ПКНЗ+К_з,

где К_з-длина закругления.

ПККЗ=1731,1+467,95=2199,05м

- длина третьего прямолинейного участка:

м.

- пикетажная отметка конца трассы:

ПККТ = ПККЗ + l_пр3 = 2199,05 + 1015,136 = 3214,19 м.

Направление участков трассы:

1) Ю-В = 30º, l_пр1 = 801,82 м;

2) Ю-В = 5º, l_пр2 = 91,956 м;

3) С-В = 5º, l_пр3 = 1015,136 м.

Проверяем правильность вычислений, построений и заполняем ведомость углов поворота прямых и кривых вставок.

Таблица 2.1 - Ведомость углов поворота, прямых и кривых. Таблица 2.1

№	Положение вершины угла.	Величина угла, град.	Элементы круговой кривой, м.	Элементы переходной кривой, м.	Элементы составной кривой, м.
ПК+	влево	вправо	R	Т	К	Б	Д	L	P	T	Тз	Кз	Дз	Бз
НТ		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	8+1	-			423,18	837,33	37,04	9,03		0,3	52,53	-	-	-	-
	17+31	-	13		-	-	-	-	-	-	-	234,	467,	1,79	10,77
КТ	32+25	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

Таблица 2.2 - Главные точки трассы

ΣПр+ΣК=L_т,

где ΣПр-сумма длин прямых вставок; ΣК-сумма длин кривых (круговых и составных); L_тр- длина трассы.

801,8+91,9+1015,1+837,3+467,94=3214,2

3214,2м 3214,2 м.

ΣS-ΣД=L_т,

где ΣS-сумма расстояний до вершин углов; ΣД-сумма домеров кривых; L_тр- длина трассы.

1225+750+1250-9,03-1,79=3214,2

3214,2 3214,2 м.

2ΣТ-ΣК=ΣД,

где ΣТ-сумма тангенсов всех кривых; ΣК-сумма длин кривых (круговых и составных); ΣД-сумма домеров кривых.

2(234,9+423,2)-(467,9+837,3)=

11м 11м

2.5 Закрепление вершин углов поворота