Проектирование участка автомобильной дороги

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

План трассы автомобильной дороги.

Проектирование плана трассы включает:

1. вынесение препятствий трассированию и контрольных точек;

2. нанесение вариантов плана трассы;

3. подбор радиусов и длин переходных кривых закруглений;

4. пикетаж и составление ведомости углов поворота, прямых и кривых;

5. составление чертежа «План трассы».

Нанесение вариантов плана трассы.

В курсовой работе рассматриваем два варианта плана трассы. Варианты плана трассы наносим методом упругой линии, очертание проволоки закрепляем на плане простым карандашом. После этого измеряем углы поворота трассы в местах изменения направления прямых, расстояние между вершинами углов, расстояние от начала и конца трассы до ближайшей ВУ, а также биссектрисы закругления.

Прокладываем трассу на плане местности. Это очертание представляет собой примерное положение трассы. Для обеспечения возможности выноски этой трассы на местность кривую заменяем ломаной прямой.

После этого измеряем углы поворота трассы в местах изменения направления прямых:

α₁ = 36^о;

α₂ = 44^о;

расстояние между вершинами углов:

П₂ = 905 м

расстояния от начала и конца участка трассы до ближайших ВУ:

П₁ = 1000 м;

П₃ = 550 м;

биссектрисы закруглений:

Б₁ = 55 м;

Б₂ = 80 м.

Подбор радиусов и переходных кривых закруглений.

Закругления вписываем таким образом, чтобы выдерживались нормативы плана трассы (радиусы и длины переходных кривых и прямых вставок) и не было наложения соседних закруглений.

Радиус кривых назначаем не менее рекомендуемого.

Ориентировочные радиусы закруглений определяем по величине биссектрисы Б_i и угла поворота:

R_Б1= Б₁/(sec(α₁/2) - 1) = 55/(sec (36/2) – 1) = 1068,75 = 1100 м,

R_Б_i₂= Б_i /(sec(α_i/2) - 1) = 80/(sec (44/2) -1) = 1018,66 м = 1050 м.

Поскольку вычисленные радиусы менее 2000 м, то необходимо ввести переходные кривые.

Длины переходных кривых на закруглениях с радиусами менее рекомендуемых назначаем в соответствии с нормами проектирования:

L₁=120 м;

L₂=120 м.

Вычисляем ориентировочные тангенсы круговых кривых,принимая сдвижку р=0:

T_i=R_i*tg(a_i/2)

T₁ = 1100∙tg(36/2) = 357,41 м,

Т₂ = 1050∙tg(44/2) = 424,23 м.

Проверяем достаточность длин прямых П₁, П₂, П₃:

П₁ = 1000 м > Т₁ = 357,41 м;

П₂ = 905 м > Т₁ + Т₂ = 357,41+424,23 =781,64 м.

П₃ = 550 > Т₂ = 424,23 м;

Пикетаж и составление ведомости прямых и кривых

Пикетаж включает нанесение пикетов и плюсовых точек на трассе с помощью измерителя и установление пикетного положения углов поворота.

ПК ВУ1=НХ+П₁=ПК 10+00;

ПК ВУ2=ВУ1+П₂–Д₁=ПК 18+80,99;

ПК КХ = ВУ₂ + П₃ – Д₂ = ПК 23 + 88,43;

Проведём проверку: ПК КХ=å П_i–å Д_i= ПК 23+88,43;

Для первого закругления:

угол β, на который уменьшается круговая кривая при вписывании одной переходной кривой:

b=L*180/(2p*R)= 120*180/(2*3,14*1100)= 3,125224328^о

Проверяем условие возможности разбивки закругления с переходной кривой:

, т.е.

где α – угол поворота трассы.

Вычисляем длину круговой кривой K₀:

К₀=p*R*(a-2b)/180=3,14*1100*(36 -2*3,125224328)/180= 571,15 м;

Координаты переходной кривой:

Х_к = S – S⁵/(40*A⁴) = 120-120⁵/(40*363,32 ⁴)= 119,96м,

Y_к = S³/(6*А²) – S⁷/(336*А⁶) =120³/(6*363,32 ²) – 120⁷/(336*363,32 ⁶)= 2,18м;

А=ÖLR=363,32 м,

Далее определяем смещение t переходной кривой:

t = X_К – R*sinb =119,96-1100*sin(3,125224328)= 59,99 м;

Определяем сдвижку p переходной кривой:

p=Y_К – R(1-cosb)=2,18-1100(1-cos(3,125224328)) = 0,54м;

Вычисляем тангенс круговой кривой:

Т=(R+p)*tg(a/2)=( 1100+0,54)*tg(36/2)= 357,59 м.

Вычисляем домер Д:

D=2*(T+t) - (2*L+K₀)= 2*(357,59+59,99) - (2*120+571,15)= 24,01 м.

Для второго закругления:

b=L*180/(2p*R)= 120*180/(2*3,14*1050)= 3,274044544^о

, т.е.

К₀=p*R*(a-2b)/180=3,14*1050*(44 -2*3,274044544^о)/180= 686,34 м;

Х_к = S – S⁵/(40*A⁴) = 120-120⁵/(40*354,96 ⁴)= 119,96м,

Y_к = S³/(6*А²) – S⁷/(336*А⁶) =120³/(6*354,96 ²) – 120⁷/(336*354,96 ⁶)= 2,29м;

А=ÖLR=354,96 м,

t = X_К – R*sinb =119,96-1050*sin(3,274044544^о)= 59,99 м;

p=Y_К – R(1-cosb)=2,29-1050(1-cos(3,274044544^о)) = 0,58м;

Т=(R+p)*tg(a/2)=( 1050+0,58)*tg(44/2)= 424,46 м.

D=2*(T+t) - (2*L+K₀)= 2*(424,46 +59,99) - (2*120+686,34)= 42,56 м.

Пикетное положение точек для первого закругления:

НЗ=ВУ-(Т+t)=1000 -(357,59+59,99) = 582,42;

НКК=НЗ+L=582,42+120=702,42;

ККК=НЗ+L+K₀=582,42+120+571,15=1273,57;

КЗ=НЗ+2L+K₀=354,96+2*120+571,15=1393,57;

Пикетное положение точек для второго закругления:

НЗ=ВУ-(Т+t)=1880,99 -(424,46+59,99) =1396,54;

НКК=НЗ+L=1396,54+120=1516,54;

ККК=НЗ+L+K₀=1396,54+120+686,34=2202,88;

КЗ=НЗ+2L+K₀=1396,54+2*120+686,34=2322,88.

Для составления ведомости прямых и кривых на каждом закруглении при известных значениях a, R, L вычисляют остальные элементы закругления, пикетные положения основных точек закругления, длины оставшихся прямых участков трассы и их румбы

Румб (магнитный или истинный) – острый угол между ближайшим концом меридиана (магнитного или истинного) и направлением прямой. В курсовом проекте вычисляют магнитный румб. Для этого с помощью карты местности сначала определяется дирекционный угол ДУ1 прямой П₁. Дирекционный угол – угол между вертикальной линией 1 километровой сетки карты и направлением прямой. Так, для прямой ВУ1 – ВУ2 дирекционный угол равен ДУ1

ДУ₁ = 73º; ДУ₂ = 106º; ДУ₃ =75º.

Далее в курсовом проекте вычисляем магнитный азимут:

где g – угол между вертикальной линией сетки карты и магнитным меридианом, указан внизу карты местности.

По полученной величине азимута А₁ вычисляем значение магнитных азимутов и румбов остальных линий. Так, азимут линии П₂ будет равен

Азимут линии П₃:

По величине азимутов А вычисляют румбы линии:

если 0 ≤ А ≤ 90, то румб равен СВ : А;

если 90 < А ≤ 180, то румб ЮВ : (180–А);

если , то румб ЮЗ : (А–180);

если , то румб СЗ : (360–А).

Румб линии П₁: 90 ≤ А₂ ≤ 180, ЮВ:

0 ≤ А₁ ≤ 90, СВ:

0 ≤ А₃ ≤ 90, СВ:

Таблица 3. Ведомость углов поворота, прямых и кривых

№ п/п	а		ВУ		R	Т	К	Б	Д	L	t	b	Р	К₀
№ п/п	лево	право	ПК	+	R	Т	К	Б	Д	L	t	b	Р	К₀
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
НХ			0	00
ВУ1	36 º		10	00	1100	357,59	—	55,00	24,01	120	59,99	3,12522	0,54	571,15
ВУ2		44 º	18	80,99	1050	424,46	—	80,00	42,56	120	59,99	3,27404	0,58	686,34
КХ			24	12,44

НЗ		НКК (НПК)		ККК (НПК)		КЗ		Длина прямой	Румб
ПК	+	ПК	+	ПК	+	ПК	+	Длина прямой	Румб
16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
								582,42 2,97 89,56	ЮВ : 62,66º СВ : 81,34º СВ : 73,34º
5	82,42	7	2,42	12	73,57	13	93,57
13	96,54	15	15,54	22	2,88	23	22,88