какие уклоны продольного профиля не используют при проектировании трасс

Построение продольных, поперечных, вертикальных профилей

В геодезии профилем называют вертикальное сечение рельефа по указанной линии. Чаще всего его используют при проектировании различных линейных объектов – с его помощью можно рассчитать необходимые объемы земляных работ. Всеми нужными для этого измерениями и дальнейшими вычислениями занимаются инженеры-геодезисты.

В работе над созданием разрезов для автодороги или канализации есть свои особенности.

Построение продольного профиля трассы: основные действия

Сечение рельефа является обязательным элементом проекта автомобильной дороги. На выбранном участке нужно обозначить трассу и выполнить разбивку пикетажа, по которому после будет проводиться техническое нивелирование. Трасса имеет характерные точки (начало, конец, радиусы кривых, обозначающих повороты), при ее проектировании учитываются все особенности района, в котором запланировано строительство автодороги. Построение продольного профиля трассы начинается с выноса пикетов по всей ее оси. Они устанавливаются через каждые сто метров. Если на отдельных участках наблюдается большой уклон, то перпендикулярно главной оси также выполняется разбивка пикетажа. Во время камеральной обработки на этом месте строятся поперечники.

После выноса и закрепления всех элементов трассы на натуре выполняется их нивелирование. Автомобильные дороги нивелируют, применяя ход из середины: нивелир устанавливают между двумя пикетами и проводят замеры по рейкам. Результаты измерений заносятся в журнал. На основе этого журнала, пикетажной книжки, ведомости прямых и кривых, в дальнейшем производится построение продольного и поперечного профиля трассы.

Элементы профиля автодороги

Построение продольного профиля трассы нивелирования следует выполнять на миллиметровой бумаге в двух масштабах: 1:2000 или 1:5000 (горизонтальный) и 1:200 или 1:500 (вертикальный). На листе вычерчивается сетка. Она содержит графы с фактическими отметками, что были получены в результате проведенных на натуре измерений. Также в сетке располагаются графы, отведенные под проектные данные.

В сетку также входят такие графы:

Важно! При работе над проектированием трассы стараются проложить ее наиболее короткий вариант между двумя заданными точками, используя как можно меньше поворотов и не превышая предельных значений уклонов, указанных в соответствующих инструкциях.

Создание профиля местности на основе результатов изысканий

Сечение местности очень часто используется при решении различных инженерных и строительных задач, например, при разработке проектов линейных сооружений, во время работы над геологическими разрезами.

Построение вертикального профиля рельефа местности производится с использованием данных, полученных за время полевых исследований. Их проводят следующим образом: по заданной линии устанавливаются пикеты, с помощью нивелира или тахеометра выполняются замеры. При камеральной обработке результатов определяются относительные высоты точек земной поверхности.

Важно! В условиях сложного рельефа построение профиля местности выполняется на основе данных, полученных при помощи тригонометрического метода нивелирования. При использовании данного способа измерения производятся теодолитом или электронным тахеометром.

Выполняя построение профиля рельефа местности, следует также учитывать относительные высоты начальной и конечной точек заданной линии. Помимо этого, важным элементом являются точки перегиба скатов местности. Как правило, они появляются в момент пересечения водоразделов или тальвегов.

Особенности создания профиля газопровода

Предварительные исследования при составлении профиля газопровода во многом схожи с аналогичными для автодороги. Однако построение профиля газопровода имеет свои особенности.

Прежде всего, на нем отображаются фактическая и проектная отметки земли, уровень грунтовых вод. От обозначенного уровня поверхности откладывают измеренную глубину траншеи. Также схематически изображаются дороги, железнодорожные пути, наземные и подземные коммуникации, которые оказывают влияние на расположение будущего газопровода. В местах их пересечений с траншеей проставляются отметки ее дна. Кроме этого, указываются место врезки в общую сеть и уровень верха газовой трубы.

Сетка на листе в этом случае может быть дополнена другими строками, например, строкой «Характеристика грунта», где указывается способность почвы к проседанию, набуханию и другие ее свойства.

Как создается профиль трубопровода?

Профиль трубопровода используется для проведения гидравлических расчетов, определения расстояний между перекачивающими станциями. Его строят с учетом направления движения воды.

Сечение рельефа для трубопровода выглядит несколько сжатым из-за соотношения вертикального и горизонтального масштабов (1:10000 и 1:1000000). Это позволяет наглядно увидеть все возвышения и впадины.

Сечение рельефа для канализационной сети

Продольный профиль канализации, построение которого также начинается с выполнения ряда инженерных изысканий и измерений, помимо прочих обязательных атрибутов должен содержать информацию о диаметре, типе и материале труб, используемых в сети, их уклоны, глубины расположения колодцев. Построение продольного профиля канализационной сети выполняется на основе ее гидравлического расчета.

Прежде всего, нужно определить расчетные участки сети и отметки лотков труб в начале и конце каждого из них.

Важно! В смотровых колодцах трубы разного диаметра соединяются по верху, а трубы с разным расчетным наполнением – по уровню воды. Это стоит учитывать при определении высот лотков второго и следующих по счету расчетных участков.

Для расчетов используются: абсолютный уровень земли возле здания, минимальная глубина расположения труб сети, уклон трубопровода, разница в диаметре труб или разница в высоте слоев жидкости. Эти значения заносятся в таблицу, на ее основе и производятся дальнейшие построения.

Как происходит построение профиля по карте?

Построение профиля рельефа по карте не требует дополнительных изысканий – все данные берутся из картографических материалов. Прежде всего, проводится отрезок, соединяющий две точки. В создании разреза используются относительные высоты начала и конца этого отрезка, мест его пересечения с реками, озерами, ставками, горизонталями и характерными точками рельефа.

Как и в других случаях, построение профиля по топографической карте подразумевает наличие двух видов масштабов – горизонтального и вертикального. Первый равен масштабу карты, а второй принимается исходя из поставленных задач.

Чтобы выполнить построение профиля по карте, прежде всего, необходимо определить высотные отметки характерных точек. Для этого применяют метод интерполяции, а в качестве исходных данных используют значение ближайших горизонталей. При вычислениях используется циркуль для более точного переноса расстояний на лист миллиметровой бумаги.

Заказать создание профиля в Москве и области

Наша компания «ГеоГИС» предоставляет услуги по созданию профилей для различных нужд в городе Москва и соседних городах по области. Для получения необходимой информации мы также проводим комплекс инженерно-геодезических изысканий. Наши специалисты работают строго согласно действующим инструкциям, нормативам и правилам. За нашими плечами множество успешно завершенных исследований и расчетов, различных по объемам и степени сложности. На оснащении у наших специалистов только самое современное геодезическое оборудование. Соотношение цены и качества наших услуг вас приятно порадует, ведь мы не увеличиваем цену пропорционально удаленности участка исследований – стоимость зависит лишь от их объема, сложности и установленных сроков. За дополнительными консультациями обращайтесь к нашим сотрудникам.

Источник

Глава 6. Проектирование продольного профиля

6.1. Принципы проектирования трассы (проектной линии) в продольном профиле

Определение положения проектной линии продольного профиля – один из наиболее ответственных и сложных этапов проектирования автомобильных дорог. На положение проектной линии влияет большое число факторов и условий.

Топографические условия проложения дороги в значительной степени определяют положение проектной линии. На участках с плавным формами рельефа проектную линию проектируют по огибающей, следующей очертанию земли и, наоборот, на участках с резко пересеченным рельефом положение проектной линии устанавливают с устройством чередующих насыпей и выемок. При проектировании по огибающей руководящая отметка назначается из условия незаносимости насыпи снегом либо из условия минимального возвышения поверхности покрытия над уровнем грунтовых или поверхностных вод.

Гидрологические условия в ряде случаев вынуждают ограничивать глубину выемок в связи с необходимостью обеспечения нормируемоговозвышения поверхности над уровнем грунтовых вод [22]. Игнорирование этого условия оборачивается впоследствии строительством дорогостоящего откосного и подкюветного дренажа.

Почвенно-грунтовые и геологические условия во многом влияют не только на положение проектной линии, но и на конструкцию земляного полотна; ограничивают высоту насыпей на слабых основаниях и вынуждают, по возможности, уменьшать глубину выемок в грунтах, непригодных для отсыпки насыпей на прилегающих участках дороги, а в местах, где качество грунтов позволяет возводить насыпи из притрассовых резервов, дают возможность проектировать профиль по огибающей с минимальной руководящей отметкой.

Климатическиефакторы оказывают существенное влияние на положение проектной линии, особенно в отношении предотвращения снегозаносов на будущей дороге. На снегозаносимых участках всегда стремятся избегать выемок (особенно мелких), а при проектировании по огибающей руководящую отметку назначают из условия снегонезаносимости.

Гидрологические условия определяют минимальное возвышение бровки земляного полотна над трубами, во многом определяют отметки бровок земляного полотна на подходах к мостам, а также отметки проезда на самих мостах.

Ситуационные особенности района проложения трассы диктуют прохождение линии продольного профиля через определенные фиксированные точки (пересечения и примыкания автомобильных дорог, пересечение железных дорог, входы в города, условия прохождения через населенные пункты и т.д.).

Общими требованиями по установлению положения проектной линии продольного профиля независимо от метода проектирования являются:

· соблюдение технических норм проектирования (допустимые продольные уклоны, минимальные радиусы выпуклых и вогнутых вертикальных кривых и т. д.);

· обеспечение минимальных объемов земляных работи рационального распределения земляных масс;

· прохождение проектной линии через контрольные точки;

· ограничение длин участков с предельными уклонами;

· ограничение минимальных длин вертикальных кривых одного знака (шаг проектирования) во избежание получения «неспокойной» проектной линии;

· обеспечение зрительной плавности и ясности трассы и связанных с ней уровней удобства и безопасности движения. Эта задача, как правило, решается совместно с проектированием плана автомобильных дорог.

К положению проектной линии продольного профиля выдвигается целый ряд требованийи условий со стороны автомобильного транспорта, технологических особенностей строительства и со стороны эксплуатации автомобильных дорог. Оптимальное положение проектной линии продольного профиля при автоматизированном проектировании и проектное решение при ручной технологии всегда отыскивается в рамках соответствующего комплекса технических ограничений, который включает:

· допустимые продольные уклоны. Уклон ни в одной точке продольного профиля не должен превышать значения нормируемого по СНиП [22] для данной категории дороги;

· руководящую отметку. При проектировании продольного профиля на спокойных участках рельефа по огибающей необходимое возвышение бровки земляного полотна определяется из условия незаносимости снегом, либо из условия минимального возвышения поверхности покрытия над уровнем грунтовых и поверхностных вод;

· фиксированные контрольные точки. Прохождение проектной линии через фиксированные контрольные точки, назначаемые по ситуационным условиям, является обязательным;

· ограничивающие точки и зоны. Прохождение проектной линии продольного профиля допускается не ниже ограничивающих точек и зон (обычно это минимальные отметки над трубами, на мостах и путепроводах);

· контрольные ограничения. Это ограничение высоты насыпей и глубины выемок при неудовлетворительных геологических, гидрогеологических, почвенно-грунтовых условиях и т.д.;

· допустимые наибольшие длины участков с предельными уклонами продольного профиля. Допустимая длина таких участков нормируется по СНиП [ 22 ] ;

6.2. Редактор продольного профиля

В системе IndorCAD/Road проектирование продольного профиля дороги выполняется с помощью редактора продольного профиля (рис. 6.1.), который открывается командой Продольный профиль в меню Окно, либо сочетанием клавиш Ctrl+1. Эта команда становится доступной только, если трасса разбита на поперечники (чтобы разбить трассу, выполните команду Трасса|Разбить… ).

Рис. 6.1. Редактор продольного профиля

Окно редактора продольного профилясостоит из следующих основных элементов.

Панель инструментов занимает вторую строчку окна и включает инструменты для проектирования продольного профиля. Количество доступных инструментов зависит от выбранного метода проектирования. Следующие инструменты доступны при любом методе проектирования:

Режим выделения. Включает режим выбора текущего пикета активной трассы. Текущий пикет выделяется красной вертикальной линией. Для выбора пикета, щелкните на нем левой кнопкой мыши. При сплайновом методе проектирования в данном режиме можно выделить участок трассы. Для этого, удерживая нажатой левую кнопку мыши, переместите курсор от начального пикета участка к конечному (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Выделение участка трассы

Для отмены выделения необходимо щелкнуть в любом месте рабочей области.

Увеличить изображение. Включает режим увеличения изображения.

Уменьшить изображение. Включает режим уменьшения изображения.

Обновить данные профиля. Обновляет данные продольного профиля.

Редактируемый элемент. В этом списке можно выбрать элемент трассы, продольный профиль которого требуется изменить.

Отображать элемент. В этом списке можно выбрать элемент трассы, который будет отображаться на продольном профиле.

Рабочая область расположена в центре окна, где отображается внешний вид текущего продольного профиля:

· сплошной черной линией отображается продольный профиль существующей поверхности,

· красной линией – продольный профиль редактируемого элемента проектной поверхности;

· красной пунктирной линией – продольный профиль элемента проектной поверхности, выбранного в списке Отображать элемент ;

· синей пунктирной линией – продольный профиль интерполированной поверхности (в случае нового строительства совпадает с сечением существующей поверхности);

Перемещение по пикетам осуществляется несколькими способами:

· щелчком мыши на линии пикета;

· используя клавиши клавиатуры, управляющие перемещением курсора: Left (на пикет назад), Right (на закладку вперед), Home (на первый пикет), End (на последний пикет).

Контекстное меню рабочей области открывается щелчком правой кнопки мыши в рабочей области.

Рис. 6.3. Контекстное меню рабочей области

Информационное окно включает набор проектных данных для текущего продольного профиля:

· рабочие отметки ( красного цвета),

· проектные отметки (красного цвета),

· отметки земли (черного цвета),

· интерполированные отметки (синего цвета),

· рабочие интерполированные отметки (черного цвета),

· график. Подробное описание графика для классического и сплайнового метода приведено в главе 6.

Выбор элементов информационного окна, осуществляется в контекстном меню, которое открывается щелчком правой кнопки мыши в области информационного окна (рис. 6.4). Отображаемые элементы помечаются флажками (установить или отключить флажок элемента можно щелчком мыши). Элементы информационного поля отображаются в порядке их следования в контекстном меню.

Рис. 6.4. Контекстное меню информационного окна

Строка статуса находится в нижней части окна и содержит проектные данные для выделенной точки:

· радиус кривой в точке,

· среднее значение рабочей отметки на продольном профиле.

6.3. Методы проектирования

При проектировании продольного профиля в системе IndorCAD / Road можно использовать два метода:

· Классический метод. Применяется только для проектирования продольного профиля оси трассы. Продольный профиль представляется в виде последовательности прямых участков и круговых вставок, которые редактируется путем создания, перемещения и удаления узлов.

· Сплайновый метод. В этом случае продольный профиль редактируемого элемента трассы описывается сплайном. Выполняется автоматический поиск оптимального (наиболее гладкого) сплайна с учетом ограничений на допустимые вертикальные перемещения его точек.

Рис. 6.5. Подтверждение переключения между методами оптимизации

6.3.1. Проект ная линия на основе тангенциального хода

Удаление узла

Включает режим удаления узлов продольного профиля. Для удаления узла достаточно щелкнуть левой кнопкой мыши на данном узле и подтвердить удаление в запросе системы.

Добавление узла

Включает режим создания и редактирования узлов продольного профиля.

Создание узла. Создать новый узел можно только на прямолинейном сегменте круговой кривой продольного профиля (стрелка мыши на прямолинейных сегментах окрашивается в черный цвет). Для создания узла необходимо указать стрелкой мыши положение узла на сегменте.

Редактирование узла. Приступая к редактированию узла, поместите на него курсор и щелкните левой кнопкой мыши. Выделенный узел окрашивается синим цветом и доступен для редактирования.

В верхней части окна (рис. 6.6) отображаются свойства выделенного узла (пикет, высотная отметка) и соответствующие ему параметры закругления: (входной и выходной тангенсы и значение минимального вогнутого радиуса в профиле).

Рис. 6.6. Дополнительная панель инструментов отображается
только при наличии выделенного узла

Положение выделенного узла можно изменить несколькими способами:

· поместить курсор на выделенный узел и, удерживая нажатой левую кнопку мыши, переместить узел (вниз или вверх). При перемещении узла с клавишами Ctrl и Shift сохраняется азимут направления предыдущего или следующего за перемещаемым узлом сегмента. Для свободного перемещения узла (влево, вправо, вниз, вверх) воспользуйтесь сочетанием клавиш Ctrl + Shift ;

График продольного профиля

График, отображаемый в информационном окне при классическом методе, описывает прямолинейные и дуговые сегменты продольного профиля оси трассы (рис. 6.7). Пунктирные линии соответствуют величине минимального радиуса вертикальных кривых в продольном профиле: выпуклых (внизу) и вогнутых (вверху).

Источник

Проектирование продольного профиля ждп

Элементы продольного профиля

Продольным профилем называется проекция трассы на вертикальную цилиндрическую поверхность.

1. Уклон элемента – ;

3. Способы сопряжения элементов профиля.

Крутизна элемента определяется его уклоном, т.е. tg угла наклона к горизонту

Длина элемента продольного профиля измеряется между двумя соседними точками перелома профиля по горизонтальной проекции;

Алгебраическая разность сопрягаемых уклонов –

Классификация уклонов продольного профиля:

Различают две группы уклонов продольного профиля:

Руководящие уклоны ;

Уклон кратной или усиленной тяги ;

Уравновешенный уклон ;

Инерционный уклон ;

2. Уклоны проектирования:

Вредный, безвредный, предельно-безвредный;

Эквивалентный уклон

Приведенный уклон

Спрямленный уклон .

Руководящий уклон

Руководящий уклон – называют бесконечный подъем по которому поезд расчетной массы может двигаться сколь угодно долго с расчётно-минимальной скоростью.

, тонн

, тонн

Где — расчетная сила тяги локомотива;

— вес локомотива;

= — руководящий уклон;

, — основное сопротивление движения состава и локомотива, зависит от скорости;

— вес поезда по максимальной силе тяги;

Руководящий уклон зависит от топографической местности, от расчетных размеров перевозок, от вида тяги и типа локомотива, веса грузового поезда и от полезной длины приемоотправочных путей, от линий примыкания.

При всех недостатках руководящий уклон имеет положительный момент связанный с уменьшением объема строительных работ, уменьшения строительной стоимости, сокращения длины линии. Как недостаток – увеличиваются эксплуатационные расходы.

Уклон кратной или усиленной тяги

Это уклон, круче руководящего преодолеваемый за счет постановки в состав дополнительных локомотивов той же серии, что и основной локомотив (тяга будет уже называться кратной) или другой серии (усиленная тяга).

Уклон кратной тяги применяется с целью преодоления высотных препятствий.

Уравновешенный уклон

Уравновешенным уклоном называют уклон круче руководящего используемый на линиях с устойчивой во времени и ярко выраженной неравномерностью перевозок по направлениям.

Достоинства – сокращение длины линии, уменьшаемые объемы земляных работ. Рост эксплуатационных расходов.

Инерционный уклон

Это уклон круче руководящего, используемый для преодоления значительных подъемов за счет сил тяги локомотива и кинетической энергии поезда накопленной на подходных участках.

Уклоны проектирования

Спуски на которых применяется торможение, приводящее к потере кинетической энергии поезда, а так же к значительному износу ПС и элементов пути называется вредным.

Безвредными уклонами называются уклоны с небольшими спусками, на котором скорость не достигает конструктивной и торможение не применяется. Одно и тоже значение уклона может быть вредным, а может быть и безвредным.

Предельно-безвредный уклон определяется по условию равномерного движения поезда на спуск с максимальной скоростью, когда сопротивление от уклона уравновешивается основным сопротивлением поезда в режиме холостого хода (х/х)

Эквивалентный уклон это уклон, величина которого соответствует дополнительному сопротивлению от кривой.

Приведенный уклон – это сумма действительного и эквивалентного уклонов

, ‰

Спрямленный уклон – это средний уклон на профиле определенный без учета промежуточных точек.

Источник