Проектирование продольного профиля. Трассы железных и автомобильных дорог значительного протяжения пересекают многочисленные водотоки – периодические и постоянные

Введение

Трассы железных и автомобильных дорог значительного протяжения пересекают многочисленные водотоки – периодические и постоянные. В некоторых случаях трасса дороги может пересекать крупные водные препятствия: озера, водохранилища, морские акватории – проливы, заливы и моря.

Для преодоления водного пространства возводят систему сооружений, называемую переходом, или пересечением водотока. Такой переход является неотъемлемой частью транспортной магистрали. В состав перехода через водоток входят: искусственное сооружение, обеспечивающее пересечение собственно водотока; подходы к искусственному сооружению, возводимые обычно в виде земляных насыпей, откосы которых периодически или постоянно подтапливаются водой, реже – в виде эстакад, а иногда – выемок в грунте земной поверхности; регуляционные и защитные сооружения, предназначенные для регулирования водного потока и предохранения искусственного сооружения и подходов к нему от опасных воздействий воды.

Переходы через водные препятствия классифицируют по типу искусственного сооружения: труба, мост, тоннель, фильтрующая насыпь (дамба), плотина гидросооружения, ледяная переправа, а также паром.

В общем объеме работ по строительству железной дороги видное место принадлежит водопропускным сооружениям и тоннелям. Велика их роль и в обеспечении безопасности и бесперебойности движения поездов.

Мостовые переходы и тоннели входят в число наиболее сложных и ресурсоемких сооружений железной дороги. Эти объекты нередко оказываются барьерными, продолжительность их строительства может повлиять на срок ввода линии в эксплуатацию.

Исходные данные

1. Топографическая карта в горизонталях;

2. Категория проектируемой линии – 1.

3. Полезная длина приемоотправочных путей- 1050м.

4. Ливневый район -6.

5. Класс реки – 6.

6. Таблица наблюдаемых отметок уровня высоких вод в месте расположения стационарного водомерного поста (на карте).

7. Коэффициент шероховатости в русле n=0, 030, на левой пойме n=0, 070, на правой пойме n=0, 060.

8. Тип грунта, слагающего русло - песок средний.

9. Средний диаметр частиц несвязного грунта, слагающего подмостовое русло, - d=6.0 мм.

10. Глубина заложения фундамента – 3 м.

Трассирование вариантов

Намечаем варианты трассы. Мостовой переход располагаем на участке с возможно более узким руслом реки и поймами без озёр, староречий и заболоченных мест, по возможности на прямом участке реки.

Для анализа профиля трассы и определения крутизны руководящих уклонов по намеченным спрямленным воздушно-ломанным направлениям строим схематический продольный профиль на листе миллиметровой бумаги шириной 297 мм, а длиной, зависящей от длины варианта трассы. Горизонтальный масштаб принимаем равным масштабу карты, а вертикальный –1: 500. На сетке профиля показываем отметки земли и километры. На наиболее трудных участках хода (большой перепад высот) подсчитываем средние естественные уклоны местности i_ср(ест). i р не должен превышать 12‰ на линиях 1-ой категории.

Для выбора лучших конкурентных вариантов трассы необходимо произвести их сопоставление по следующим основным показателям:

Таблица 1

Основные показатели вариантов трассы

На основе анализа показателей выбираем второй вариант для последующего трассирования.

Проектирование плана линии

Проводим укладку плана линии. Рассчитываем значения тангенса Т и длины круговой К после замера транспортиром угла поворота α:

; подсчитываем пикетажное значение начала круговой кривой

;

определяем пикетажное значение конца круговой кривой

;

отложив значение тангенса Т от вершины угла поворота в обратном направлении, а затем в прямом, находим на плане метки начала и конца круговой кривой; в соответствии с пикетажными значениями НКК и ККК наносим ближайшие метки километров. Все расчёты параметров плана линии ведем с точностью до 0.01 м и заносим в ведомость плана линии (Таблица 2). Длина трассы 19000 м.

Таблица 2

Ведомость плана линии варианта 2

Проектирование продольного профиля

Одновременно с проектированием плана линии, составляется схематический продольный профиль. На профиле проектные данные изображаются красным цветом, существующие – черным.

На основе полученных отметок поверхности земли (черных отметок) строится профиль, вертикальный масштаб которого 1: 500. Характерные точки рельефа по трассе, дополнительно наносятся на профиль.

С помощью прозрачной линейки наносится предварительно проектный элемент профиля.

Определяется уклон проведенного элемента профиля и округляется до ближайшего целого. После определения величины уклона i и длины элемента ℓ _э вычисляется отметка конца элемента по формуле:

,

где Н_н – отметка начала элемента (отметка конца предыдущего элемента).

Вычисляются промежуточные проектные отметки Н_i, соответствующие каждой черной отметке, по формуле:

,

где ℓ _i – расстояние от начала элемента до рассматриваемой точки;

Н_н – отметка в начале элемента профиля.

Рассчитываются рабочие отметки – разница между проектной отметкой и черной.