РУКОВОДСТВО ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ № 2

Тема: Выбор и построение поперечного профиля дороги

Цель работы: Научиться выбирать и строить поперечные профили дороги по заданным исходным данным

Задание:

- изучить (повторить) теоретические основы;

- выбрать из типового альбома заданную конструкцию поперечного профиля земляного полотна;

- назначить основные параметры поперечного профиля;

- вычертить конструкцию поперечного профиля;

- на чертеже указать все элементы поперечного профиля;

- ответить на зачетные вопросы.

Средства обучения:

- руководство по выполнению практической работы;

- индивидуальное задание;

- СНиП 2.05.02-85 (РСН-88);

- альбом типовых решений;

- журнал выполнения практических работ;

- конспект.

Теоретические основы:

Поперечным профилем называется изображение в уменьшенном масштабе сечения дороги вертикальной плоскостью, перпендикулярной к её оси.

Полоса отвода - полоса местности, которую выделяют в распоряжение дорожных органов для устройства земляного полотна и дорожных сооружений.

Проезжая часть - полоса поверхности дороги, в пределах которой происходит движение транспорта.

Дорожная одежда- многослойная конструкция, воспринимающая нагрузку от транспортных средств и передающая её на грунтовое основание. Покрытие - верхний слой дорожной одежды.

На автомобильных дорогах I категории между самостоятельными проезжими частями для безопасности устраивают разделительную полосу.

Обочины - элементы, расположенные сбоку от проезжей части и используемые для временной стоянки автомобилей.

Укрепительные (краевые) полосы устраивают вдоль проезжей части на обочинах и разделительных полосах, для повышения прочности края дорожной одежды и обеспечивающие безопасность при случайном съезде колеса с покрытия.

Земляное полотно - сооружение для выравнивания неровностей рельефа и расположения на нем проезжей части и обочин.

Обрезы - участки за пределами земляного полотна, предназначенные для размещения линейных зданий, посадок, объездных путей (минимальная ширина 1 м).

Берма - узкая полоса (площадка) от основания насыпи до боковой канавы, прерывающая линию откосов земляного полотна при большой их длине и крутизне в целях защиты откосов от возможного оползания под собственным весом.

Для стока воды в поперечном направлении, проезжей части и обочинам придают разные поперечные уклоны.

Уклон - отношение разности высот двух точек на поверхности полотна дороги к расстоянию между ними.

Для осушения дороги и отвода от неё воды устраивают боковые канавы (кюветы) треугольного или трапециидального сечений.

Резервы - неглубокие выработки вдоль дороги, из которых был взят грунт для отсыпки насыпи.

Кавальеры - параллельные дороге валы грунта из выемок, не потребовавшегося для отсыпки смежных участков насыпей, высотой до 3 метров.

Откосы - правильно спланированные наклонные плоскости отделяющие проезжую часть и обочины от прилегающей местности. Крутизну откоса характеризует коэффициент заложения - отношение высоты откоса к его горизонтальной проекции.

Бровка земляного полотна - линия сопряжения поверхности обочины и откоса насыпи или внутреннего откоса канавы.

Ширина земляного полотна - расстояние между бровками земляного полотна..

Банкет - отсыпанный вал грунта треугольного сечения высотой 0,7 - 0,8 м, отсыпанный из грунта нагорной канавы, предназначенный для удержания воды в случае переполнения нагорной канавы.

Подошва откоса банкета должна отстоять от бровки выемки не менее чем на 1 м.

Между банкетом и кавальером выполняют забанкетную (нагорную) канаву для перехвата стекающей по склону воды и отвода её от дороги.

Порядок выполнения работы:

- из типового альбома выбрать конструкцию поперечного профиля автодороги, соответствующую заданной категории автомобильной дороги;

- по СНиП (РСН) назначить основные параметры поперечного профиля;

- вычертить в масштабе 1:100 конструкцию поперечного профиля земляного полотна;

- указать на чертеже все возможные элементы поперечного профиля (для обозначения использовать арабские цифры);

- в журнал для практических работ выписать указанные элементы и соответствующие им цифровые обозначения;

- ответить на зачетные вопросы.

Отчетный материал:

- чертеж конструкции поперечного профиля дороги, с указанием основных его элементов и параметров;

- перечень основных элементов поперечного профиля дороги;

- сопутствующие расчеты.

- Вопросы для зачета:

- перечислите элементы поперечного профиля в насыпи и их назначение;

- перечислите элементы поперечного профиля в выемке и их назначение;

- дайте определение поперечного профиля автомобильной дороги;

- перечислите основные масштабы для выполнения поперечного профиля автомобильной дороги;

Критерии оценки:

- уровень обучаемости;

- принятие данного (своего) решения;

- правильность решения (ответ);

- самостоятельность;

- аккуратность и оформление.

РУКОВОДСТВО ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ №3

Тема: Определение продольных уклонов, проектных и рабочих отметок

Цель работы: Научиться определять продольные уклоны, проектные и рабочие отметки

Задание:

- изучить теоретические основы;

- вычертить нижнюю часть продольного профиля (таблицу);

- определить недостающие продольные уклоны и проектные отметки;

- по данным построить верхнюю часть профиля (графическое изображение разреза дороги);

- определить и указать на чертеже рабочие отметки;

- определить и указать на чертеже положение нулевых точек (работ);

- ответить на зачетные вопросы.

Средства обучения:

- руководство по выполнению практической работы;
- индивидуальные задания;
- калькулятор;
- стенд.

Теоретические основы:

Графическое изображение разреза автомобильной дороги вертикальной плоскостью вдоль ее оси называют продольным профилем.

Продольный профиль характеризует рельеф, крутизну отдельных участков дороги, положение линии оси земляного полотна относительно земной поверхности, расположение проезжей части, грунтовый разрез по оси до­роги и др.

Продольный профиль оформляют в строгом соответствии с установленными правилами на миллиметровой бумаге. При этом назначают условный горизонт, от которого откладывают отметки в принятом масштабе. Для это­го горизонта выбирают такую отметку (выраженную целым числом метров), чтобы самая низкая точка профиля на чертеже отстояла от нее не более чем на 4-5 см. Ниже линии горизонта располагают таблицу, содержащую необхо­димые для составления профиля данные. Для дорог, прокладываемых в равнинной и холмистой местностях, вертикальный масштаб принят равным 1:500 (5 м в 1 см), горизонтальный - 1:50Q0 (50 м в 1 см) и грунтовый - 1:50 (50 см в 1 см)

Линию поверхности земли вычерчивают по отметкам земли, полученных в результате инструментальных съе­мок при изысканиях. Эта линия характеризует рельеф местности на трассе дороги.

Проектная линия характеризует продольный профиль дороги по оси земляного полотна. Её вычерчивают по вычисленным проектным отметкам. Разность между проектной отметкой и отметкой поверхности земли на од­ном поперечнике называется рабочей отметкой: она показывает высоту насыпи или глубину выемки.

При прохождении проектной линии выше линии поверхности земли земляное полотно возводят в насыпи, ра­бочие отметки подписывают под проектной линией. Точки перехода из насыпи в выемку и наоборот, то есть точки пересечения проектной линии с линией поверхности земли называются нулевыми точками.

Для удобства проектирования проектной линии и в дальнейшем использовании продольного профиля для разбивочных работ в сетке продольного профиля внизу показывают развернутый план трассы и проводят номера пи­кетов (Пикет - расстояние на трассе автомобильной дороги, равное 100 м).

В продольном профиле дорога состоит из отдельных участков с подъемами или спусками и реже из горизон­тальных участков,

Крутизна подъема или спуска участка дороги характеризуется отношением разности отметок ∆ h между крайними точками к расстоянию l между ними. Эта величина называется продольным уклоном. Величину уклона i выражают в промилле или в десятичных дробях с точностью до тысячных, на продольном профиле условные знаки ‰ не показывают.

Рекомендуемая величина продольного уклона не должна превышать 30 ‰. В тех случаях, когда это требование не выполнено, величину продольного уклона дороги назначают исходя из расчетных скоростей движения не более максимально допустимых.

Порядок выполнения работы:

1. Вычертить по исходным данным таблицу (сетку) сокращенного продольного профиля (графы 7, 8. 9, 10. 11) в масштабе:

- для построения профиля в графе 11 откладывают в принятом масштабе горизонтальные расстояния между пикетами;

- назначить отметку условного горизонта;

- путем переноса этих расстояний фиксируют положение точек профиля на линии условного горизонта;

- из всех полученных точек восстанавливают перпендикуляры, по которым откладывают верх отметки пикетов предварительно уменьшив их на величину отметки условного горизонта;

- соединить концы перпендикуляров прямыми линиями и получить продольный профиль поверхности земли.

2. Построить проектную линию:

-определить уклон i линии АВ по формуле

i = h/l, (1)

где h –превышение точки В над точкой А, м;

l – расстояние между точками А и В, м.

Рис. Схема к определению продольного уклона

или i =(Н_В-Н_А)/ l

Уклон линии - отношение превышения конечной точки В над начальной А к горизонтальному расстоянию между точками l.

- определить проектную отметку оси проезжей части А линии АВ из формулы 1 получаем

H_А = H_В± l •i (2)

Отметка конечной точки проектной линии равна отметке продольной точки плюс произведение уклона на длину линии

- записать вычисленные отметки проектной линии в графу 9 красным цветом, а вычисленные продольные укло­ны в графу 8

- вычертить по вычисленным отметкам проектную линию

3. Определить рабочие отметки на каждом пикете

h_р = Н_пр- Н_зем (3)

- записать величины рабочих отметок в графической части

4. Определяем границы нулевых точек (работ):

- расстояние от точки пересечения до ближайшей слева точки

х_{лев= ,} м, (4)

где h_лев и h_пр – рабочие отметки точек слева

Рис. Схема определения точки перехода справа от точки пересечения, м;

из насыпи в выемку l-расстояние между рабочими отметками, м.

- к пикетажному значению точки слева прибавляем полученное расстояние х _лев и определяем пикетажное положение точки нулевых работ.

Отчётный материал:

- чертеж сокращенного продольного профиля;

- сопутствующие расчеты продольного уклона, проектных и рабочих отметок

Вопросы для зачета:

- перечислите основные проекции для изображения дороги на чертежах;

- дайте определение продольного профиля дороги;

- назовите основные масштабы для выполнения продольного профиля дороги;

- назовите, что характеризует продольный профиль дороги;

- перечислите элементы продольного профиля дороги и назовите их назначение;

- назовите единицы измерения уклона;

- назовите, какой параметр дороги учитывается при назначении предельной величины продольного уклона.

Критерии оценки:

- уровень обучаемости;

- принятие данного (своего решения);

- правильность решения (ответы);

- аккуратность;

- оформление.

РУКОВОДСТВО ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ №4

Тема: Описывание вертикальной кривой методом «Тангенсов»

Цель работы: Научиться описывать и рассчитывать вертикальную кривую методом «Тангенсов»

Задание:

- изучить теоретические основы;

- определить проектные и рабочие отметки;

- рассчитать алгебраическую разность продольных уклонов i₁-i₂;

- назначить радиус вертикальной кривой R_в;

- рассчитать величины Т_в, К_в, Б_в;

- определить пикетажное значение начала и конца вертикальной кривой;

- рассчитать поправки к рабочим отметкам;

- определить рабочие отметки с учетом поправок.

Средства обучения:

- нормативно-техническая литература

- руководство по выполнению практической работы;

- индивидуальные задания;

Теоретические основы:

Вертикальная кривая - кривая, сопрягающая перелом проектной линии при изменении уклона. Вертикальные кривые необходимы для улучшения плавности и удобства движения автомобиля, обеспечения видимости в продольном профиле дороги. Кривые могут быть: выпуклые, применяемые при переходе от подъёма к спуску и при уменьшении уклона на подъёме или увеличении на спуске; вогнутые, применяемы при переходе от спуска к подъёму и при уменьшении уклона на спуске или увеличении на подъёме.

Основные элементы вертикальных кривых:

-тангенс кривой - Т_в;

- алгебраическая разность уклонов i₁-i₂;

-длина кривой - К_в;

-биссектриса кривой - Б_в.

Наиболее часто встречающиеся схемы переломов проектной линии для алгебраической разности уклонов приведены на рис Л. На рис.1 указаны арифметические формулы суммы уклонов.

i₁+i₂ -(i₁+i₂) i₁-i₂ i₁ –i₂

1. Вычертить по исходным данным схему гидравлического сечения канавы;

2. Указать на схеме все элементы живого сечения потока;

3. В зависимости от геометрической формы поперечного сечения определить по формулам (табл. 1) основные размеры:

- площадь живого сечения ω, м²;

- смоченный периметр λ, м;

4. Определить величину гидравлического радиуса R, м по формуле:

R= ω/ λ, м (1)

5. Определить коэффициент С по формуле:

С = (2)

где С - коэффициент Шези;

n- коэффициент шероховатости, равный 0,025(для не засоренных русел);

y- показатель степени, равный 1/6;

R- гидравлический радиус.

6. Рассчитать величину скорости потока V м/сек по формуле:

V = с (3)

7. Определить величину расхода воды Q м³/сек по формуле:

Q = ω∙ V (4)

Таблица 1

Примечание: если в задаче требуется найти уклон, который необходимо придать канаве, этом случае его определяют по формуле Шези:

i= (5)

- схема водоотводного устройства, с указанием основных характеристик;

- расчёты расхода воды или уклона.

- схема тальвега, с указанием основных характеристик;

- сопутствующие расчёты.