1) определяем пикетажное положение  вершины вертикального угла как  точки пересечения прямых линий,  имеющих уклоны  и ;

      2) зная длину кривой  и тангенса T=K/2, вычисляем пикетажное положение начала и конца вертикальной кривой;

      3) принимая точки начала и конца  вертикальной кривой за начало  прямоугольных координат с осью, совпадающей с направлением тангенса, определяем для любой точки  вертикальной кривой абсциссу  Х и ординату Y по формуле

      

, 

      где Х – расстояние от начала или  конца кривой до рассматриваемой  точки, м;

      4) зная величину Б и ординаты  Y в разных точках вертикальной кривой, уточняем величины рабочих отметок в пределах кривой.

            Рассмотрим один пример для второй трассы. 

Рисунок 5.1 – Выпуклая кривая 

Длины и определяются по формулам: 

;     

      Длина кривой определяется 

;     

      Тангенс  

       ;   

      Пикетажное  положение начала, конца и вершины  кривой: 

      ПК  НК = ПК ВУ – Т;   ПК НК = 2130-109=2021 м;

      ПК  КК = ПК ВУ + Т;   ПК КК = 2130+109=2239 м;

      ПК  ВК = ПК НК + ;   ПК ВК = 2021+20=2041 м. 

      ;     

      ;      
 

      ;     

      ;   

      

5.6 Нанесение геологического  профиля

 

     Геологическое строение местности нанесено по данным задания ниже линии земли в  масштабе 1:50. Вдоль трассы через  400 м намечаются шурфы глубиной до 2 м или скважины (в выемках и у водопропускных сооружений) глубина которых должна быть на 2-5 м ниже бровки земляного полотна (см. лист 2 и 3).

     В колонке шурфа или скважины обозначили грунты по глубине, сверху колонки обозначили номер шурфа или скважины, снизу - глубину.

     Снизу геологический профиль ограничивается тонкой линией.

 

6 Определение объемов земляных работ

 

      Для сравнения вариантов дороги необходимо подсчитать объемы земляных работ. Подсчет  объемов земляных работ производится в табличной форме (таблица 6.1) с  использованием таблиц [5].

      В объеме земляных работ, подсчитанные по таблицам, вводят  призматоидальные поправки на разность рабочих отметок  более 1,0 м на участке длиной 100 м и поправки на устройство дорожной одежды.

      Призматоидальная  поправка определяется по формуле

       (6.1)

где  m – коэффициент заложения откоса;

       h₁, h₂ – рабочие отметки на соседних участках, м;

       L – протяженность участка, м.

      Эта поправка учитывается со знаком “+”.

      

      Поправка  на устройство дорожной одежды определяется по формуле

               (6.2)

      где  b – ширина проезжей части, м;

             h – толщина дорожной одежды, м;

             h=0,3 м – для III-й категории дороги;

             L – протяженность участка, м.

      Эта поправка вводится со знаком “+” для  выемок и со знаком “–” для насыпи.

      

      Поправки  внесены в таблицу подсчета объема земляных работ (Приложение А, Б).

      Подсчеты  объемов земляных работ представлены в приложении A.

      Общий объем земляных работ для варианта 1 составляет 191503,42 .

      Общий объем земляных работ  для варианта 2 составляет 189317,81 .

 

7 Технико-эксплуатационная оценка вариантов трассы

 

Технико-эксплуатационная оценка вариантов произведена по технико-эксплуатационным показателям, которые представлены в таблице 7.1 

     Таблица 7.1 — Технико-эксплуатационные показатели 

 

      Коэффициент удлинения определяется по формуле

,                                                                   (7.1)

где - фактическая длина варианта, км;

       - длина на геодезической линии, км. 

     

     

 

      Средний радиус кривых

      

                                                        (7.2)

где - суммарная длина кривых;

       - сумма углов поворота 

     

 

     

 

      Анализ  таблицы 7.1 показывает, что по технико-эксплуатационным показателям преимущество имеет  второй вариант.

 

8 Проектирование поперечных  профилей земляного полотна

 

     Проектирование  поперечных элементов земляного  полотна произведено на наиболее характерных участках. Назначение типов  поперечных профилей основано на анализе  величины рабочих отметок и геологическом  строении местности. В данном случаи назначены следующие типы поперечных профилей земляного полотна:

     На  листе 4 представлены поперечные профили  земляного полотна на ПК3 (тип3) и на ПК46 (тип3).

     

     

     

     

 

                                                                                   

9 Расчет элементов  переходной кривой

 

   Наибольшее  распространение  на автомобильных  дорогах при устройстве переходных кривых получила радиоидальная спираль  клотоида, т.е. кривая, для которой радиус кривизны ρ обратно пропорционален длине дуги S (рисунок 9.1) или

     

 

где С – постоянный параметр клотоиды,

,                                                      (9.2)

       L – длина переходной  кривой.

 Длина переходной кривой определяется по формуле 

 

где  - расчетная скорость движения, км/ч;

        J – скорость нарастания центробежного ускорения м/с³;

  R – радиус круговой кривой.

 Уравнение клотоиды в прямоугольной  системе координат  имеет вид 

где l – длина участка кривой, соответствующего координатам х и у.

   Ряды  для х и у быстро сходятся, поэтому обычно пользуются двумя первыми членами уравнений.

   Закругление с переходными  кривыми обычно выносят  на местность методом  прямоугольных координат  х и у, помещая начало координат в начала переходных кривых (НЗ и КЗ).

   Введение  переходной кривой вызывает смещение начала закругления  t и сдвижку круговой кривой р которые определяются по формулам