25 Проектирование плана трассы а


25 Проектирование плана трассы а/д.
Положение оси а/д на местности называется трассой
Проектирование плана трассы включает:
1) выяснение препятствий трассированию и контрольных точек;
2) проложение 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".
Перед проложением трассы выясняют препятствия трассированию и контрольные точки. Препятствиями являются озера, населенные пункты, запретные зоны. Контрольными точками могут быть места пересечения с железными и автомобильными дорогами, реками.
Автомобильные дороги I-III категорий пересекаются с железными дорогами в разных уровнях всегда, а дороги IV категории - в отдельных случаях в одном уровне. При этом острый угол пересекающихся дорог должен быть не менее 60°.
Автомобильные дороги 1а категории пересекаются в разных уровнях с дорогами I-V категорий, дороги 1б, II категории – с дорогами I, II, III категорий, дороги III категории - с дорогами III при интенсивности движения в узле более 8000 приведенных автомобилей в сутки. Пересечение дорог в одном уровне выполняется под прямым или близким к прямому углом.
Варианты плана трассы рекомендуется проектировать методом упругой линии с помощью гибкой линейки с учетом контрольных точек и препятствий
Полученное криволинейное очертание плана трассы представляет примерное положение трассы (предварительный вариант). Для обеспечения возможности выноски этой трассы на местность кривую заменяют ломаной прямой (рис.1).
После этого измеряют углы поворота трассы (α1, α2, α3) в местах изменения направления прямых, расстояние между вершинами углов (П2, П3), расстояние от начала (точка А) и конца (точка В) участка трассы до ближайших ВУ, а также биссектрисы закруглений Б1, Б2, Б3.

Рис.1. Схема замены криволинейного плана трассы ломаным очертанием
Вписывают в углы поворота закругления таким образом, чтобы новое положение трассы примерно соответствовало положению предварительного варианта трассы выдерживались нормативы плана трассы (радиусы и длины переходных кривых и прямых вставок), не было накладки соседних закруглений. Радиус кривых назначают, как правило, не менее рекомендуемого. Если его невозможно вписать, то целесообразно изменить положение вершины угла с целью снятия ограничения, вынудившего уменьшать радиус. Ориентировочные радиусы закруглений определяют по величине биссектрисы Бi и угла поворота αi ,(1)
Если хотя бы один из полученных по (1) радиусов меньше минимального, то следует изменить план трассы с целью уменьшения αi, увеличения Бi, и повторно вычислить RБi по (1). Вычисляют ориентировочные тангенсы круговых кривых, принимая сдвижку p = 0,

Принимают смещение начала закругления равным ti = 0,5 Li.
Проверяют достаточность длин прямых П1, П2, П3, П4 (см. рис.1) для размещения общих тангенсов . Так, крайние прямые П1, П4 должны быть не меньше общего тангенса крайних закруглений, а промежуточные П2, П3 - суммы общих тангенсов соседних закруглений.Если,например,П3 < , то необходимо уменьшить радиус второго или третьего закругления так, чтобы он был не меньше минимального, определить новые значения общих тангенсов и проверить условие П3 ≥ .Пикетаж включает нанесение пикетов и плюсовых точек на трассе с помощью измерителя и установление пикетного положения вершин углов поворота.Пикетное положение (рис.1):первой вершины - ВУ1 = НХ + П1; второй вершины - ВУ2 = ВУ1 + П2 – Д1конец хода - КХ =∑Пi - ∑Дi В формулах длины участков ломаной трассы измеряются по карте, а домер Д, вычисляется по формуле.На каждом закруглении при известных значениях a, R, L вычисляют остальные элементы закругления с точностью до 0,01 м, пикетные положения основных точек закругления.По трассе определяют длины оставшихся прямых участков трассы и их румбы.Румб (магнитный или истинный) – острый угол между ближайшим концом меридиана (магнитного или истинного) и направлением прямой. Дирекционный угол – угол между вертикальной линией 1 километровой сетки карты и направлением прямой (рис.2). Так, для прямой ВУ1-ВУ2 дирекционный угол равен ДУ2 (рис.2).
-6358699500Рис. 2. Схема к вычислению дирекционного угла и азимута
1 – вертикальная линия километровой сетки на карте;
2 - нижний край карты;
3 – направление магнитного меридиана;
4 – направление истинного меридиана.
Далее в вычисляют магнитный азимут

где - угол между вертикальной линией сетки карты и магнитным меридианом (рис. 2), указан внизу карты местности.По полученной величине азимута А1, вычисляют значение магнитных азимутов и румбов остальных линий. Так, азимут линии будет .В формуле знак «+» принимают, если трасса поворачивает вправо на угол , и знак «-» , если она поворачивает влево на угол . По величине азимутов вычисляют румбы линии по условию:
0 ≤ А ≤ 90 - румб СВ:А90 < А ≤ 180 - румб ЮВ:(А-90)
- румб ЮЗ:(А-180)
- румб СЗ:(А-270)
Далее составляется ведомость углов поворота, прямых и кривых. Форма такой ведомости приведена в табл.1Т а б л и ц а 3.1
Me ппа ВУ R Т К Б Д L t РКо
лево право ПК + 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
НЗ
НКК(НПК) ККК(НПК) КЗДлина прямойРумб
ПК + ПК + ПК + ПК + 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
В первой строке в графе 1 ставят НХ (начало хода) и его пикетное положение (гр. 4, 5), в последней строке - аналогично КХ (конец хода). В промежуточных строках приводят данные по каждому закруглению. Если есть переходная кривая, то графа 8 не заполняется. При отсутствии переходной кривой не заполняются графы 11-15 и 18-25. Суммируют столбцы 7, 10,11,12, и 15, получают .
Правильность составления ведомости прямых и кривых проверяют:
по длине трассы

На основе чертежа местности, полученного путем ксерокопирования карты местности, вычерчивается ситуация в полосе не менее 100 м в каждую сторону от трассы автомобильной дороги по вариантам. На ватмане формата А4хn наносится ломаная трасса по вариантам, вписываются закругления на основе ведомости углов поворота, прямых и кривых. На каждом закруглении приводятся основные его параметры.
Пространственная плавность трассы автомобильной дороги и её оценка.
Основные требования, которым должна удовлетворять трасса дороги в пространстве:
ритмичность изменения размеров элементов трассы – закономерность чередования и изменения элементов трассы – длин углов поворота, радиусов кривых;
согласованность с ландшафтом – соответствие элементов дороги элементам рельефа и ситуации;
зрительная плавность трассы – отсутствие искажений вида дороги в перспективе, создающих у водителей ошибочное впечатление о необходимости в дальнейшем резкого изменения режима движения;
психологическая ясность трассы – создание продолжением трассы, придорожной обстановкой и озеленением у водителей уверенности в дальнейшем направлении дороги за пределами непосредственной видимости, что позволяет прогнозировать режимы движения.
Трассу дороги следует рассматривать как плавную линию в пространстве. Недопустимо проектировать план, продольный и поперечный профиль независимо друг от друга, без учёта их взаимного влияния. Рациональное сочетание элементов дорог в плане и продольном профиле всегда подразумевает вертикальные и горизонтальные проекции плавной пространственной линии.
Следует избегать предельно допустимых норм на элементы плана и профиля (минимальные радиусы, максимальные продольные уклоны).
Наибольшая плавность продольного профиля достигается при проектировании его из вогнутых и выпуклых кривых, непосредственно сопрягающихся друг с другом без промежуточных прямых вставок. Наилучшая плавность трассы достигается при совпадении вертикальных и горизонтальных кривых. Желательно, чтобы длина горизонтальной кривой превышала длину выпуклой вертикальной кривой, радиус выпуклой кривой превышал радиус кривой в плане не менее чем в 8 раз.
Количество переломов в плане и профиле должно быть по возможности одинаковым. Частые переломы продольного профиля на длинных прямых в плане создают при обёртывающем проектировании проектной линии волнистую поверхность дороги.
Следует избегать:
коротких кривых в плане, расположенных между длинными прямыми;
коротких прямых вставок между длинными кривыми;
недопустимы резкие перепады от кривых большого радиуса в плане к кривым малого радиуса;
недопустимы сочетания элементов дорог, при которых в каком-то месте требуется неожиданное для водителя и неоправданное резкое снижение скорости.
Наибольшая плавность трассы дороги обеспечивается введением длинных переходных кривых, описанных по клотоиде.
Для получения наглядного представления о виде дороги прибегают к построению методом начертательной геометрии перспективных изображений отдельных участков.
27 Клотоидное трассирование.
Наибольшая плавность трассы дороги достигается при так называемой клотоидной трассе, получающей в последние годы все большее распространение при проектировании автомобильных магистралей и дорог высших категорий. Клотоид-ными называют трассы, состоящие преимущественно из сопрягающихся круговых кривых и переходных кривых больших параметров. Прямые вставки невелики, а иногда вообще отсутствуют. Сопряжение круговых кривых переходными кривыми больших параметров устраняет зрительные впечатления изломов, возникающие при взгляде издалека на непосредственное сопряжение прямых участков с круговыми кривыми даже при больших радиусах. В клотоидной трассе переходная кривая из вспомогательного элемента кривых малых радиусов становится самостоятель-ным элементом трассирования, равноправным с круговыми кривыми и часто вытесняющими прямые участки. Принцип трассирования меняется. Вместо ходов по прямым между углами поворота и последующего вписывания между ними круговых кривых по горизонталям местности укладывают круговые кривые больших радиусов и сопрягают их переходными кривыми (рис.XI.14.).
В клотоидной трассе переходные кривые применяют во всех случаях сопряжения элементов трассы автомобильной дороги (рис. XII.15): при переходе от прямых участков к круговым кривым; при сопряжении между собой круговых кривых в плане, направленных в одну сторону; при сопряжении обратных круговых кривых и сопряжении вогнутых кривых с прямыми в продольном профиле.
Длины переходных кривых назначают из условия отсутствия зрительных искажений вида дороги при взгляде на впереди расположенные участки дороги. Они существенно превышают длины, необходимые на условия плавности нарастания центробежного ускорения. Для обеспечения зрительной плавности при вписывании переходной кривой угол поворота трассы автомобильной дороги должен составлять не менее 3 , а длина переходной кривой не менее 1/4 длины круговой кривой. Наибольшая плавность трассы дороги обеспечивается введением длинных переходных кривых, описанных по радиоидальной спирали с уравнением RL =С =А. Переходные кривые должны имен параметр А в пределах от 0,4 R до 1,4 R.При сопряжении переходными кривыми обратных S-образных кривых желательно, чтобы обе переходные кривые имели одинаковым параметр А. В этом случае между радиусами сопрягаемых кривых должно удовлетворяться соотношение . При сопряжении переходными кривыми круговых кривых, направленных в одну сторону, необходимо соблюдать соотношение 0,5R1<A<R2. Непосредственное сопряжение круговых кривых допускается лишь при R12R2. При проектировании клотоидной трассы обязательно соблюдение требований согласования дороги с ландшафтом. Клотоидную трассу обычно проектируют по плану в горизонталях или по аэрофотоснимкам. Вначале на карте масштаба 1:2000 или 1:5000 намечают по условиям рельефа и ситуации контрольные точки, через которые нужно провести трассу, чтобы удовлетворить принципам ландшафтного проектирования. Затем на карту укладывают гибкую линейку и, придав ей плавные изгибы, наносят в первом приближении клотоидную трассу, проходящую через намеченные точки. Полученную трассу рассматривают как магистральный ход, уточняемый в процессе разбивки пикетажа и определения геометрических элементов дороги в плане. При ручном проектировании используют наборы шаблонов круговых и переходных кривых, изготовленные в масштабе плана. Вначале подбирают круговые кривые, отмечая их начало и конец и записывая на плане их радиусы. Примеряя далее шаблоны клотоидных кривых разных параметров, подбирают по имеющимся на них пометкам радиусов круговых кривых необходимые параметры. Пикетаж трассы определяют расчетом, используя таблицы для переходных кривых больших параметров.
Выполнение этой трудоемкой работы в проектных организации облегчается использованием ЭВМ. Разработан ряд программ, отличающихся по идее алгоритмов. Одни из них, основанные на методе опорных элементов, исходят из точно вычерченных с помощью шаблонов на планах в горизонталях или на фотосхемах трасс. В машину вводят данные о координатах фиксированных элементов — прямых участках, центрах круговых кривых и их радиусах, о полуфиксированных элементах, у которых закреплена одна из точек, и о свободных элементах, которые могут смещаться в определенных пределах. Машина увязывает эти элементы между собой при помощи клотоид, прямых или окружностей, определяя параметры соединяющих элементов и выдавая координаты для разбивки трассы.

Приложенные файлы

  • docx 23839884
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий