Проектирование продольного профиля пересекающихся дорог

ПК+	Раб.отметки		h	l	Wн	Wв	Wпс(н)	Wпс(в)	Wно	Wво
	h1	h2
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
РК1+28	1,15	1,13	0,40	72	346		254		600
РК2+00	1,13	1,27	0,46	100	560		360		920
РК3+00	1,27	1,17	0,48	100	588		362		950
РК4+00	1,17	1,12	0,41	100	487		353		840
РК5+00	1,12	0,97	0,31	100	357		341		699
РК6+00	0,97	1,07	0,28	100	326		338		664
РК7+00	1,07	0,81	0,20	100	228		329		557
РК8+00	0,81	0,89	0,11	100	122		318		440
РК9+00	0,89	1,23	0,32	33	124		113		237
Сумма					3138	0,00	2770	0,00	5908	0,00

 

Объем присыпных обочин на ППО1:

Аналогично на других ППО:

W_по2 = 1044,81;

W_по3 = 966,52;

W_по4 = 1044,81.

 

4. Составление разбивочных чертежей левоповоротных и правоповоротных ответвлений

4.1 Составление разбивочных чертежей левоповоротных ответвлений

 

4.1.1. Разбивка ЛПО методом прямоугольных координат

 

Для выноски на местность  переходных кривых АВ и А'В' принимаем системы координат X₁Y₁ и X₆Y₆. Направление Х₁ совпадает с направлением дороги 1, а направление Х₆ – с направлением дороги 2. Координаты вычислим для одной переходной кривой с шагом 10м по формулам:

 и  . (4.1)

Результаты представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1.-координаты для выноски переходной кривой:

S, м	X, м	Y, м
0	0,00	0,00
10	10,00	0,01
20	20,00	0,11
30	30,00	0,36
40	39,98	0,86
50	49,95	1,68
60	59,87	2,89
70	69,73	4,59
80	79,47	6,84
90	89,04	9,71
92	90,91	10,44

 

Круговую кривую К₀ для выноски делим на четыре участка: BM, MCC, CCN, NB', которые разбиваем в координатах от X₂Y₂(BM) до X₅Y₅(NB'). Значения координат определяем по формулам:

 (4.2)

где a – угол, образованный дугой К_i;

Положение начала координат X₃Y₃ и X₄Y₄ (точка СС) определяют откладывая на биссектрисе угла поворота ЛПО расстояние РСС, полученное ранее. Восстанавливая перпендикуляр к биссектрисе, получают направления осей X₃ и X₄.

Для получения начала координат X₂Y₂ и X₅Y₅ (точки В и В') вычисляют значения Т_Д и Т_К по  формулам (4.3). Откладывая значение Т_Д по оси Х₁, получают точку n. Далее из точки n по углу b (2.9) и расстоянию Т_К получают положение точки В и направление оси Х₂.

(4.3)

Для контроля положения  точек B и СС получают другим способом. Находят центр круговой кривой О₁, откладывая расстояние РО₁, далее по углу j/4 получают направление на точку m. Расстояние до точки m определяют по формуле:

 (4.4)

В точке m от направления на O₁ углы (90-j/4) и получают направления на точки B и СС. Расстояния до точек находят по выражению:

 (4.5)

Определим координаты точек M, N а также целых пикетов.

точки М и N:  X = 112,26м Y = 60,02м;

РК1   X₂ = 8.00м Y₂ = 0.24м;

РК2   X₂ = 96.84м Y₂ = 40.94м;

РК3   X₃ = 55.43м Y₃ = 11.90м.

         РК4   X₄ = 42.16м Y₄ = 6.75м.

        РК5   X₄ = 117.66м Y₄ = 68.81м.

         РК6   X₅ = 50.95м Y₅ = 9.98м.

 

4.1.2. Разбивка ЛПО методом угловых засечек

На биссектрисе угла поворота ЛПО в точках О₁ и F устанавливают теодолиты и, откладывая углы a_i и g_i получают на пересечении визирных лучей положение точки i. Углы определяют по выражениям:

 (4.6)

  (4.7)

Данные для разбивки ЛПО методом засечек представлены в таблице 4.2.

Таблица 4.2.-разбивка ЛПО методом угловых засечек

Номер точки	РК точки	Величина углов		РК точки	Номер точки
		ai	gi
1	1+00	109.13	57.22	5+14.24	11
2	1+50	87.9	47.82	5+64.24	10
3	2+00	66.68	39	5+14.24	9
4	2+50	45.46	31.58	4+64.24	8
5	3+00	24.24	29	4+14.24	7
6	3+57.12	0	90	3+57.12	6

4.2 Составление разбивочных чертежей правоповоротных ответвлений

Разбивку первого закругления  правоповоротных ответвлений осуществляют в системах координат X₁Y₁ и X₂Y₂, второго – в системах X₃Y₃ и X₄Y₄. Пикетные положения начала координат каждой из систем (точки А, Д, Д’, А’) определены ранее. Положение прямой ВУ1 – ВУ2 на местности определяется трассированием от ВУ1 или ВУ2. Пикетные положения этих вершин также были определены ранее. Угол поворота трассы ППО в точках ВУ1 и ВУ2 составляет 90° – 0,5a= 90°–42°=48°.

Координаты Х и Y на участке переходной кривой рассчитывают по формулам (4.1), а на участке круговой кривой по формулам:

 (4.8)

Координаты Х и Y для разбивки ППО1 представлены в таблице 4.2

Таблица 4.2 – разбивка ППО1 с шагом 10м

Первое закругление
РКППО1	Х1	Y2	РКППО1	Х2	Y2
Переходная кривая
0+00	0,00	0,00	4+33,09	0,00	0,00
0+10	10,00	0,00	4+23,09	10,00	0,00
0+20	20,00	0,03	4+13,09	20,00	0,03
0+30	30,00	0,09	4+03,09	30,00	0,09
0+40	40,00	0,22	3+93,09	40,00	0,22
0+50	50,00	0,43	3+83,09	50,00	0,43
0+60	60,00	0,73	3+73,09	60,00	0,73
0+70	69,98	1,17	3+63,09	69,98	1,17
0+80	79,97	1,74	3+53,09	79,97	1,74
0+90	89,94	2,48	3+43,09	89,94	2,48
1+00	99,90	3,40	3+33,09	99,90	3,40
1+10	109,83	4,52	3+23,09	109,83	4,52
1+20	119,74	5,87	3+13,09	119,74	5,87
1+30	129,61	7,46	3+03,09	129,61	7,46
1+40	139,44	9,31	2+93,09	139,44	9,31
Круговая кивая
1+40	139,44	9,31	2+93,09	139,44	9,31
2+00	196,97	26,23	2+50	171,86	17,54
2+16,55	212,26	32,61	2+16,55	212,26	32,61
Второе закругление
РКППО1	Х3	Y3	РКППО1	Х4	Y4
Переходная кривая
6+27,87	0,00	0,00	10+61,27	0,00	0,00
6+37,87	10,00	0,00	10+51,27	10,00	0,00
6+47,87	20,00	0,03	10+41,27	20,00	0,03
6+57,87	30,00	0,09	10+31,27	30,00	0,09
6+67,87	40,00	0,22	10+21,27	40,00	0,22
6+77,87	50,00	0,43	10+11,27	50,00	0,43
6+87,87	60,00	0,73	10+01,27	60,00	0,73
6+97,87	69,98	1,17	9+91,27	69,98	1,17
7+07,87	79,97	1,74	9+81,27	79,97	1,74
7+17,87	89,94	2,48	9+71,27	89,94	2,48
7+27,87	99,90	3,40	9+61,27	99,90	3,40
7+37,87	109,83	4,52	9+51,27	109,83	4,52
7+47,87	119,74	5,87	9+41,27	119,74	5,87
7+57,87	129,61	7,46	9+31,27	129,61	7,46
7+67,87	139,44	9,31	9+21,27	139,44	9,31
Круговая кивая
7+67,87	139,44	9,31	9+21,27	139,44	9,31
8+00	170,62	17,12	9+00	160,16	14,15
8+44,57	212,26	32,61	8+44,57	212,26	32,61

 

Далее рассчитаем длину  полос разгона и торможения.

Длина полос разгона/торможения на 1-ой дороге 1а категории рассчитывается по таблице ТКП:

торможения со скорости 110 до 90 S_т =130 м;

отгон полосы S_о = 50м.

 

разгона со скорости 90 до 100 S_p = 160м;

отгон полосы Sо = 80м.

 

Пикетное положение  начала полос торможения:

РК1(НТ2) (перед ППО2) 39+05,00;

РК1(НТ4) 55+95,00;

Пикетное положение начала отгона уширения:

РК1(НC2) 38+55,00;

РК1(НC4) 56+45,00;

Пикетное положение  конца полос разгона:

РК1(КР1) 55+44,15;

РК1(КР3) 39+55,85;

Пикетное положение  конца отгона уширения:

РК1(КC1) 56+24,15;

РК1(КC3) 38+75,85;

 

5. Определение площади отвода земель под транспортную развязку

 

Площадь отвода земель определяем ориентировочно по формуле:

S₀ = S₁ + S₂ + S₃ + S₄ + S₅ + S₆ + S₇ + S₈ + S₉ + S₁₀ = 548638 м² ,

где S₁ – S₄ – площади треугольников, на которых размещаются ЛПО и ППО

S₅, S₆ – площади пересекающихся дорог;

S₇ – S₁₀ – площади трапеций.

При определении площадей S₁ – S₄ сначала вычисляем расстояния а₁ – а₄ от осей ППО до границы отвода, находящейся на расстоянии 1м от подошвы насыпи или верха откоса выемки. Для этого используем данные о рабочих отметках и принятых поперечных профилях в точках F:

а₁ = 0,5b_п + а_п + mh +1.0 = 3+ 1,5 +3 *1.10+1 = 8,80м;

а₂ = 10,15м;

а₃ = 10,30м;

а₄ = 10,06м.

Затем определяем основание треугольников N_i:

где P₁a₁=PO₁ + R_лпс + М_лп1 + а₁ = 205,82 + 135 + 18,82 + 8,80 = 368,44м.

Аналогично для остальных  треугольников:

N₂ = 775,90м,

P₂a₂ = 349,31м,

N₃ = 666,97м,

P₃ a₃ = 370,52м,

N₄ = 778,62м,

P₄a₄ = 350,73м.

Площади треугольников  находим по правилам геометрии:

S₂ = 135515м²,

S₃ = 123560 м²,

S₄ = 136540м².

Площади прямоугольников S₅ и S₆ определяем по правилам геометрии с учетом a₁ - а₄:

S₅ = 6444м²,

S₆ = 23520 м².

Площадь трапеций будет  равна:

Величины Z_i определяются по данным о рабочих отметках и поперечных профилях земляного полотна в точках К или К’ на ППО.