что такое продольный профиль дороги
Что такое продольный профиль дороги
В результате того, что масштаб высот в 10 раз крупнее масштаба расстояний, на продольном профиле изображение рельефа более наглядно.
В соответствии с требованиями стандарта на продольный профиль наносятся следующие элементы (рис. 15):
-графа пикетов и расстояний (шириной 1 см); заполняется в тех случаях, когда на пикете есть плюсовые точки;
-графа черных отметок (1,5 м); в нее заносятся отметки (высоты) всех пикетных и плюсовых точек Н0, Н1 . Нп, лежащих на пересечении поверхности земли вертикальной поверхностью, проведенной через ось дороги;
-графа красных отметок (1,5 см), в которую заносятся отметки бровок дорожного полотна;
Строительство полотна автодороги
Рис. 14. Схематизация очертания естественного рельефа местности в целях его нанесения на продольный профиль:
а) рельеф в том виде, каков он есть в действительности; б) рельеф в том виде, в каком он изображается на продольном профиле
Рис. 15. Продольный профиль участка автомобильной дороги (в упрощенном виде)
Красные отметки всех промежуточных точек отыскивают из уравнения
i— величина продольного уклона для данного элемента красной линии;
Н1 — красная отметка первой точки (известная);
Н2 — красная отметка второй точки (искомая);
L— расстояние между точками, м;
-ординаты точек, откладываемые в соответствии с черными и красными отметками начиная от оси абсцисс, условная отметка которой избрана с таким расчетом, чтобы ординаты не были слишком растянуты;
-черная линия, соединяющая верхние точки ординат соответственно черным отметкам;
-красная линия, соединяющая верхние точки ординат соответственно красным отметкам;
-рабочие отметки, представляющие собой алгебраическую разность между красными и черными отметками; если эта разность положительная, то рабочие отметки соответствуют высоте насыпи и выписываются над красной линией; если разность отрицательная, то рабочие отметки соответствуют глубине выемки и выписываются под красной линией;
-условный план трассы с указанием расположения всех прямых и кривых участков и характеризующих их данных; этот план, условно вытянутый в одну прямую линию, размещается несколько ниже графы пикетов.
Кроме перечисленных элементов, на продольном профиле обычно помещают:
— сведения об искусственных сооружениях;
— ситуацию местности (в пределах по 50 м от оси дороги в каждую сторону);
— почвенно-грунтовую характеристику; данные о кюветах и типе проезжей части.
При стандартном расположении элементов продольного профиля единицы измерения не проставляют, а также не помещают координатную сетку и шкалу высот.
Величины черных отметок, необходимые для нанесения на продольный профиль черной линии, характеризующей естественный рельеф местности, получают с большой степенью точности, прибегая к инструментальной съемке в условиях полевых изысканий.
Приближенно черные отметки можно получить и не выезжая на местность, а пользуясь топографической картой, на которой рельеф показан с помощью горизонталей, т. е. условных линий, все точки которых лежат на одной и той же высоте, а следовательно, имеют одинаковые отметки. Искомую черную отметку заданной точки получают путем интерполяции, ориентируясь на отметки ближайших к этой точке горизонталей (между которыми она находится).
Рис. 16. Пространственная фигура, использованная для построения продольного профиля, приведенного на рис. 15, и проекция этой же фигуры на карте в горизонталях
Рис. 17. Поперечные профили, построенные по данным, взятым с продольного профиля, приведенного на рис. 15: а) поперечный профиль в точке ПК 3+50; б) поперечный профиль в точке ПК 3
Рис. 18. План и продольный профиль дороги: а) трасса дороги в том виде, как она выглядела бы на карте; б) та же трасса схематически перенесенная на продольный профиль (так называемый «условный план» трассы)
Что такое продольный профиль дороги
Продольным профилем дороги называется условное изображение разреза дороги вертикальной плоскостью, проходящей через ее ось. Продольный профиль показывает рельеф поверхности земли по оси дороги, положение линии бровки земляного полотна дороги относительно поверхности земли, грунтовой разрез по оси дороги и размещение искусственных сооружений.
Вследствие того что продольный профиль является одним из основных документов, на основании которого осуществляется строительство дороги, его оформляют строго в соответствии с действующими требованиями.
Для большей наглядности вертикальный масштаб профиля принимают большим, чем горизонтальный. Соотношение масштабов составляет 1:10. Для продольного профиля дороги, проходящей в равнинной и холмистой местности, принимают масштабы: горизонтальный— 1 : 5000 (50 м в 1 см), вертикальный —1: 500 (5 м в I см). На горных дорогах, где условия местности очень тяжелые, применяют более крупные масштабы: горизонтальный 1 : 2000, вертикальный I : 200.
Чертеж продольного профиля по существу состоит из двух частей: сетки с двенадцатью горизонтальными графами, в которых приведены цифровые данные полевых и проектных работ, и верхней графической части, которая изображае1 вертикальный разрез дороги вдоль ее оси.
Линию поверхности земли вычерчивают по отметкам, полученным в результате инструментальных съемок при изысканиях. Эта линия характеризует рельеф местности по трассе дороги.
Проектная линия характеризует продольный профиль пороги по бровке земляного полотна. Ее 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 над проектной линией. При прохождении ее ниже линии поверхности земли земляное полотно устраивают в выемке.
При этом рабочие отметки подписывают под проектной линией. Точки перехода насыпи в выемку и наоборот, т. е. точки пересечения проектной линии с линией поверхности земли называются нулевыми точками.
При проектировании проектной линии, в первую очередь, должны быть удовлетворены требования безопасности, удобства и экономичности движения автомобилей, при этом должны быть учтены топографические, грунтовые, гидрологические и другие природные условия местности. В трудных рельефных условиях выбор лучшего варианта проектной линии очень сложен в связи с ограничениями норм проектирования (продольные уклоны, радиусы вертикальных кривых и др.). Оптимальное решение может быть найдено с использованием электронно-вычислительных машин.
На продольном профиле ниже линии поверхности земли на 2 см и параллельно ей наносят грунтовый профиль трассы, на котором условными обозначениями изображают грунты. При составлении грунтового профиля принимают вертикальный масштаб 1 : 50 (50 см в 1 см). Кроме того, в верхней части профиля показываются также основные размеры, материал и расположение искусственных сооружений, уровни воды в водотоках, положения и отметки реперов, съезды и переезды, элементы водоотвода, для чего также применяются типовые условные знаки.
Для удобства проектирования проектной линии и в дальнейшем использовании продольного профиля для разбивочных работ в сетке продольного профиля внизу показывают развернутый план трассы. В графе 11 приводят номера пикетов и основные сведения о кривых. (Пикет — расстояние по трассе автомобильной дороги, равное 100 м.)
Продольный профиль дороги
Продольный профиль дороги представляет собой развернутая в плоскости чертежа проекция оси дороги на вертикальную плоскость.
Продольным профилем дороги называют развернутую в плоскости чертежа проекцию оси дороги на вертикальную плоскость. Продольный профиль дороги характеризует крутизну отдельных участков дороги, измеряемую продольным уклоном, и расположение ее проезжей части относительно поверхности земли. Продольный уклон является одной из важнейших характеристик транспортных качеств автомобильной дороги.
Естественные уклоны местности часто превышают допустимые для эффективного использования автомобилей. В таких случаях уклон дороги делают более пологим, чем уклон поверхности земли, срезая часть грунта на подъемах на возвышенность или, наоборот, подсыпая его, например, в местах перехода через пониженные участки рельефа.
Места, где поверхность дороги в результате срезки грунта расположена ниже поверхности земли, называют выемками, а участки, где дорога проходит выше поверхности земли, по искусственно насыпанному грунту, – насыпями. При высоте насыпей менее 1 м говорят, что дорога проходит в «нулевых» отметках. Из-за устройства насыпей и выемок отметки дороги не совпадают с отметками поверхности земли (рис. 1). Разница между отметкой поверхности земли по оси дороги и отметкой бровки дороги, определяющая высоту насыпи или глубину выемки, называется рабочей отметкой (рис. 2).
Рисунок-1. Расположение дороги в продольном профиле:
I – дорога в «нулевых» отметках; II – в насыпи; III – в выемке
Рисунок-2. Рабочая отметка земляного полотна:
а – в выемке; б – в насыпи
Переломы продольного профиля, образующиеся при изменении уклона, вызывают ряд неудобств для движения:
1) выпуклые места на дороге ограничивают видимость расположенного впереди участка дороги;
2) на переломах, имеющих сравнительно малый радиус кривизны, при высоких скоростях движения возникает опасность потери управляемости автомобилем в связи с разгрузкой передней оси;
3) на вогнутых переломах из-за внезапного изменения направления движения возникает толчок, неприятный для пассажиров и перегружающий подвеску автомобиля.
Рисунок-3. Вертикальные кривые:
Поэтому переломы продольного профиля смягчают введением сопрягающих вертикальных кривых (рисунке-3). На рисунке-3 пунктиром показаны смягчаемые переломы продольного профиля. Цифры в скобках характеризуют рабочие отметки, которые были бы при отсутствии вертикальных кривых, цифры без скобок – фактические отметки. Графическое изображение продольного профиля является одним из основных проектных документов, на основе которых строится дорога. Образец оформления продольного профиля при автоматизированном проектировании согласно ГОСТ 21.511-83 показан на рисунке-4.
Рисунок-4. Образец оформления продольного профиля автомобильной дороги
Профиль выполняется на графопостроителе, с последующим дополнением вручную данными о грунтах, искусственных сооружениях, ситуации местности и т.п.Для наглядности продольного профиля вертикальные расстояния (отметки) откладывают в большем масштабе, чем горизонтальные. Для дорог, проходящих в равнинной местности, принят вертикальный масштаб 1:500 (5 м в 1 см) и горизонтальный масштаб 1:5000 (50 м в 1 см).При вычерчивании продольного профиля применяют условные обозначения, показанные на рисунке-5.
Рисунок-5.Основные условные обозначения на продгольных профилях:
1 – вертикальные кривые
(а – выпуклая кривая с нисходящей ветвью; в – вогнутая кривая с восходящей ветвью; в – переход нисходящей ветви выпуклой кривой в восходящую ветвь вогнутой кривой); 2 – репер 7 с отметкой 537,211; 3 – съезды с дороги (а – влево по типовому проекту IIа в 98 м от начала пикет; б – пересечение с другой дорогой в 60 м от начала пикета); 4 – железнодорожные переезды (а – неохраняемый, в 27 м от начала пикета; б – охраняемый переезд: цифры над флажками указывают категорию переезда); 5 – километровый знак; 6 – мосты и трубы (а – железобетонный мост или путепровод; б – круглая труба диаметром 1,5 м; в – прямоугольная труба); 7 – водоотводные канавы
(а – нагорная канава; б – сброс воды вправо; в – то же влево); 8 – обозначение плюсовых точек;
9 – двухпроводная линия связи
На горных дорогах, где продольный профиль характеризуется частыми изменениями уклонов поверхности земли и дороги и значительной разностью отметок на участках небольшой протяженности, принимаются более крупные масштабы: вертикальный 1:200, горизонтальный 1:2000.
Тонкую линию на продольном профиле, соединяющую отметки поверхности земли, называют линией поверхности земли, или черной линией. Линию, соответствующую отметкам бровки дороги, называют проектной. Она изображается на продольном профиле в 2 раза большей толщины, чем линия поверхности земли.
Рисунок-6. Условные обозначения на грунтовых профилях:
а – буровая скважина №5 глубиной 8,1 м (оглеение на глубине 1,6 м, грунтовая вода 20.10.85 на глубине 3,5 м); б – шурф № 57; в – шурф № 50, углубленный скважиной (верхняя граница вечномерзлого грунта 20.10.85 на глубине 0,8 м, нижняя – на 8,5 м); г – зондировочная скважина № 47 глубиной 0,9 м; д – точка № 22 сейсмического зондирования; е – точка № 8 статического зондирования; ж – точка № 12 электродинамического зондирования; з – маловлажные песчаные или твердые или полутвердые глинистые грунты;
и – влажные песчаные или тугопластичные глинистые грунты; к – влажные песчаные или мягкопластичные глинистые грунты; л – водонасыщенные песчаные или текучепластичные и водонасыщенные глинистые грунты при коэффициенте увлажнения 1,2 по сравнению с оптимальной влажностью
На продольном профиле ниже линии поверхности земли на 2 см и параллельно ей наносят грунтовый профиль в вертикальном масштабе 1:50 (50 см в 1 см), на котором выписывают наименования грунтов, а в шурфах и буровых скважинах при помощи условных обозначений показывают влажность и консистенцию грунтов (рисунке-6).
Торфы и сапропели изображают на профиле на всем участке их залегания и на всю выявленную глубину условными обозначениями.
***** РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!
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.
Что такое продольный профиль дороги
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Geometric elements of automobile roads
Дата введения 2006-05-01
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Московским автомобильно-дорожным институтом (Государственным техническим университетом), Российской академией транспорта, ООО «Инжинирингинвест»
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 418 «Дорожное хозяйство»
1 Область применения
Настоящий стандарт не распространяется на проектирование временных автомобильных дорог различного назначения (сооружаемых на срок службы менее 5 лет), внутрихозяйственных дорог, городских улиц и автозимников.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 52398-2005 Классификация автомобильных дорог. Основные параметры и требования
ГОСТ 23457-86* Технические средства организации дорожного движения. Правила применения
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 краевая полоса: Полоса обочины, предназначенная для защиты от разрушения кромки проезжей части и допускающая регулярные заезды на нее транспортных средств.
3.2 полоса безопасности: Специально подготовленный участок дорожного полотна, примыкающий к границе проезжей части, который допускает регулярные заезды транспортных средств для избегания аварийных ситуаций.
3.3 укрепленная часть обочины автомобильной дороги: Часть обочины, имеющая дорожную одежду.
3.4 грунтовая часть обочины автомобильной дороги: Часть обочины, не имеющая дорожной одежды.
3.5 стояночная полоса: Укрепленная часть поверхности земляного полотна, предназначенная для остановки и стоянки на ней транспортных средств, обозначенная специальными дорожными знаками.
3.6 проезжая часть: Основной элемент дороги, предназначенный для непосредственного движения транспортных средств.
4 Геометрические элементы плана и продольного профиля автомобильной дороги
4.1 Наибольшие продольные уклоны и наименьшие расстояния видимости в зависимости от расчетной скорости движения приведены в таблице 1.
Расчетная скорость, км/ч
Наибольший продольный уклон, ‰
Наименьшее расстояние видимости, м
1 Наименьшее расстояние видимости для остановки должно обеспечивать видимость любых предметов, имеющих высоту не менее 0,2 м, находящихся на середине полосы движения, с высоты глаз водителя автомобиля 1,2 м от поверхности проезжей части.
2 В горной местности (за исключением мест с абсолютными отметками более 3000 м над уровнем моря) для участков протяженностью до 500 м допускается увеличение наибольших продольных уклонов против норм, приведенных в таблице, но не более чем на 20‰.
3 При проектировании в горной местности участков подходов дорог к тоннелям наибольшее допустимое значение продольного уклона не должно превышать 45‰ на протяжении 250 м от портала тоннеля.
4.3 На дорогах в горной местности допускаются затяжные уклоны. Длина участка с затяжным уклоном в горной местности определяется в зависимости от величины уклона, но не более значений, приведенных в таблице 2. При более длинных затяжных уклонах необходимо включение в продольный профиль участков с уменьшенными продольными уклонами (не более 20‰), а также площадок для остановки автомобилей с расстояниями между ними не более длин участков, указанных в таблице 2.