После ПК 25 трасса поворачивает налево.

2.2. Вычисление направлений и углов поворота

Длина воздушной линии между началом и концом трассы

Lв= [(Хнт –Хкт)² + (Унт-Укт)²]^1/2 = [(3660-1270)² + (260-3610)²]^1/2 = 4115,17 (м).

Расстояние между началом трассы и вершиной 1-го угла поворота

S1= [(Хнт –Х1)² + (Унт-У1)²]^1/2 = [(3660-3650)² + (260-1200)²]^1/2 = 940 (м).

Расстояние между вершинами 1-го и 2-го углов поворота

S2= [(Х1 –Х2)² + (У1-У2)²]^1/2 = [(3650-1470)² + (1200-2350)²]^1/2 = 2464,73(м).

Расстояние между вершинами 2-го и концом трассы

S3= [(Х2 –Хкт)² + (У2-Укт)²]^1/2 = [(1470-1270)² + (2350-3610)²]^1/2 = 1275,77 (м).

Дирекционные углы

D01= Arccos[(X1-Хнт)/S1] = Arccos[(3650-3660)/940] = - 89,4° ,т.к. дирекционный угол отрицательный и линия НТ – ВУ1 имеет Ю-В направление. Полученное значение дирекционного угла необходимо вычесть из 180°. Тогда окончательно положительное направление дирекционного угла будет D01 = 180° - 89,4°= 90,6°

r01 = 89,4°

D12= Arccos[(X2-Х1)/S2] = Arccos[(1470-3650)/2464,73] = - 27,81° ,т.к. дирекционный угол отрицательный и линия НТ – ВУ1 имеет Ю-В направление. Полученное значение дирекционного угла необходимо вычесть из 180°. Тогда окончательно положительное направление дирекционного угла будет D12 = 180° - 27,81° = =152,19°

r12 = 27,81°

D2N= Arccos[(Xкт-Х2)/S3] = Arccos[(1270-1470)/1275,77] = - 81,98° ,т.к. дирекционный угол отрицательный и линия НТ – ВУ1 имеет Ю-В направление. Полученное значение дирекционного угла необходимо вычесть из 180°. Тогда окончательно положительное направление дирекционного угла будет D2N = 180° - 81,98°= =99,02°

r2N = 81,98°

Рис. 1. Схема к определению расстояний между вершинами углов, направлений и углов поворота трассы.

Величина 1-го угла поворота:

U1 = D12 - D01 = 152,19° - 90,6° = 61,59°

Величина 2-го угла поворота:

U2=D2N – D12 = 99,02° - 152,19° = 53,17°

Проверка 1. Разность сумм левых и правых углов поворота должна быть равна разности дирекционных углов начального и конечного направлений трассы:

SUлев - SUправ = D2N – D01

61,59° - 53,17° = 99,02° - 90,6°

8,42° = 8,42° — верно

2.3. Расчет элементов закруглений

Элементы 1-го закругления.

Угол поворота U1=61,59°; радиус круговой кривой R1 = 1000 м. Тангенс закругления:

Т1 = R1 *Tg(U1 / 2) = 1000 *Tg (61,59°/ 2)= 596 (м).

Кривая закругления: К1 = R1*π*U1/180° = 1000 *3,1416 * 61,59°/180° = 1074,95 (м).

Домер закругления: Д1 = 2*Т1 - К1 = 2*596 - 1074,95 = 117,05 (м).

Биссектриса закругления: Б1= R1*[(1/Cos(U1/2))-1] = 1000*[(1/Cos(61,59°/2)-1]=164,14 (м).

Элементы 2-го закругления.

Угол поворота: U2=53,17°; радиус круговой кривой R1 =1500 (м).

Тангенс закруглёния: Т2 = R2 *Tg(U2 / 2) = 1500*Tg(53,17°/ 2)= 750,65 (м).

Рис. 2. Схема к определению элементов закругления

Кривая закругления: К2 = R2*π*U2/180° = 1500*3,1416 * 53,17°/180° = 1391,99 (м).

Домер закругления: Д2 = 2*Т2 – К2 = 2*750,65-1391,99 =109,31 (м).

Биссектриса закругления: Б2= R2*[(1/Cos(U2/2))-1]= 1500*[(1/Cos(53,17°/2)-1]=177,34 (м).

Проверка 2. Две суммы тангенсов за вычетом суммы кривых должны быть равны сумме домеров:

2еT-еK=еД;

2*(596+750,65)-(1074,95+1391,99)=117,05+109,31;

226,36=226,36, то есть проверка выполняется.

2.4. Вычисление положения вершин углов поворота

Пикетажное положение начала трассы принято L(НТ) = ПК 0+00,00.

Пикетажное положение вершины 1-го угла поворота:

L(ВУ1) = L(НТ) + S1 = 0,00 + 940 = 940(м) или ПК9+ 40,00(м).

Пикетажное положение вершины 2-го угла поворота:

L(ВУ2) = L(ВУ1) + S2-Д1=940+2464,73-117,05=3287,68(м) или ПК32+ 87,68(м).

Пикетажное положение конца трассы:

L(КТ) = L(ВУ2) + S3-Д2 =3287,68+12075,77-109,31= 4454,14(м) или ПК44+ 54,14(м).

Длина трассы:

L_Т= L(КТ)- L(НТ)= 4454,14 (м).

Проверка 3. Сумма расстояний между вершинами углов поворота за вычетом суммы домеров должна быть равна длине трассы:

еS-еД= L_Т; 4680,5-226,36=4454,14; 4454,14=4454,14; то есть проверка выполняется.

Рис.3. Схема к определению пикетажных положений начала

и конца закругления.

2.5. Вычисление пикетажных положений и длин вставок.

Пикетажное положение начало 1-го закругления:

L(НК1)=L(ВУ1)-Т1= 940-596=344 (м) или ПК3+ 44,00 (м).

Пикетажное положение конца 1-го закругления:

L(КК1)=L(НК1)+К1= 344+1074,95 =1418,95(м) или ПК14+18,95 (м).

Пикетажное положение начало 2-го закругления:

L(НК2)=L(ВУ2)-Т2=3287,68-750,65 =2537,03(м) или ПК25+37,03 (м).

Пикетажное положение конца 2-го закругления:

L(КК2)=L(НК2)+К2= 2537,03+1391,99 =3929,02(м) или ПК39+ 29,02 (м).

Длина 1-й прямой вставки:

P1=L(HK1)-L(HT)=344 (м).

Длина 2-й прямой вставки:

P2=L(HK2)-L(КК1)= 2537,03-1418,95= 1118,08 (м).

Длина 3-й прямой вставки:

P3=L(КТ)-L(КК2)= 4454,14 -3929,02=525,12 (м).

Проверка 4. Сумма прямых вставок и кривых должна быть равна длине трассы:

еР+еК= L_Т;

1987,2+2466,94=4454,14; 4454,14 =4454,14, то есть проверка выполняется.

2.6. Основные технические показатели трассы

Полученные в п.п. 2.2—2.5 результаты расчета элементов плана трассы систематизированы в табл. 3—ведомости углов поворота, прямых и кривых.

Коэффициент развития трассы:

К_Р=L_T/L_В=4454,14 /4115,17 =1,08

Протяженность кривых с радиусом менее допустимого R_доп=800м—нет.

Протяженность кривых в плане с радиусом менее 2000м, для которых требуется устройство переходных кривых и виражей, составляет:

L_пкв=К1+К2=1074,95+1391,99=2466,94 (м).

Таблица 3.

Ведомость углов поворота, прямых и кривых

Проверка 1.; еUл-еUп=Dн-Dк; 61,59° - 53,17° = 99,02° - 90,6°; 8,42° = 8,42°; то есть проверка выполняется.

Проверка 2. 2aT-aK=aД; 2*(596+750,65)-(1074,95+1391,99)=117,05+109,31; 226,36=226,36; то есть проверка выполняется.

Проверка 3. aS-aД= L_Т; 4680,5-226,36=4454,14; 4454,14=4454,14; то есть проверка выполняется.

Проверка 4. aР+aК= L_Т; 1987,2+2466,94=4454,14; 4454,14 =4454,14; то есть проверка выполняется.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ 4

3.1. Определение руководящих отметок

Наименьшее возвышение поверхности покрытия над уровнем поверхности земли для участков 2-го типа местности по условиям увлажнения во 2-й дорожно-климатической зоне при типе грунтов в виде глин принято по данным табл. 1.9 [1] равным Н(2) = 1,8 м.

Наименьшее возвышение поверхности покрытия в местах устройства водопропускных труб:

Н (тр) = d+t+z+hдо=2+0,2+0,5 =2,7(м),

где d - отверстие водопропускной трубы, которое конструктивно принято равным 2 м; t- толщина стенки водопропускной трубы, принятая равной 0,2 м ; z- минимальная толщина грунта и дорожной одежды для предохранения водопропускной трубы от воздействия нагрузок транспортных средств, которая назначается равной 0,50 м; hдо- высота дорожной одежды.

Наименьшее возвышение поверхности покрытия из условия незаносимости дороги снегом: Н(сн) = h(сн) + h₂ = 0,3 + 0,7 = 1 (м),

где h(сн) - расчетный уровень снегового покрова, принятый для условий Хабаровского края (см. табл. 1.16 [1]) равным 0,3 м ; h₂ - возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова, которое принято по данным табл. 1.10 [1] для 2-й категории автомобильной дороги равным 0,7 м.

Так как наименьшее возвышение поверхности покрытия из условия снегонезаносимости дороги меньше этой же величины по условиям увлажнения земляного полотна, в качестве расчетного наименьшего возвышения поверхности покрытия для 2-го и 3-го типов местности по условиям увлажнения принимается руководящая отметка, равная 1,8 м.

3.2. Определение отметок поверхности земли по оси трассы

Отметки поверхности земли по оси трассы определены для участка автомобильной дороги ПК О...ПК 44. Отметки пикетов и плюсовых точек трассы относительно горизонталей определялись графически путем непосредственного измерения на плане трассы и вычислялись по формуле линейной интерполяции:

Н = Н(min) + (x /l) *dh,