Zabor-33.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Рассчитать очертания откоса проектируемой выемки

Страница 3: СП 32-104-98. Проектирование земляного полотна железных дорог колеи 1520 мм (33073)

Применение недренирующих мелких и пылеватых песков допускается в исключительных случаях, обоснованных технико-экономическими расчетами при отсутствии в зоне строительства требуемых кондиционных грунтов. При этом конструкцию защитного слоя и его толщину устанавливают индивидуальным проектом.

Поверхность глинистого грунта в основании защитного слоя на новых линиях следует планировать с двусторонним уклоном 0,04 от оси полотна в сторону откосов.

Верх защитного слоя планируется в соответствии с требованиями п, 3.1: горизонтально—при дренирующих грунтах, в виде сливной призмы — при песках мелких и пылеватых (рисунок 5.2).

5.7 Толщина защитного слоя под балластной

призмой устанавливается на основании расчетов в зависимости от вида грунта земляного полотна и его состояния, категории железной дороги, и с учетом вида грунта защитного слоя, глубины промерзания грунтов.

Расчеты по определению толщины защитного слоя выполняют исходя из двух условий:

обеспечения заданной прочности основной площадки, исключающей появление деформаций под воздействием поездной нагрузки выше допустимых значений;

а—для однопутного земляного полотна из недренирующих грунтов без защитного слоя; б—тоже, из дренирующих грунтов; в—для двухпутного земляного полотна из недренирующих грунтов; г — то же, из дренирующих грунтов; b — ширина основной площадки земляного полотна в соответствии с данными таблицы 4.1 СНиП 32-01-95; h — величина, равная 0,15 м, если дренирующий грунт удовлетворяет требованиям к балластному материалу, плюс разность толщин балластного слоя на данном участке и на смежных с ним участках из недренирующих грунтов

Рисунок 5.1 — Поперечные очертания основной площадки земляного полотна на прямых участках пути на перегонах

Примечание — Рисунки б и г распространяются на мелкие барханные пески в районах засушливого климата, в этих случаях h принимается равной 0,15 м.

ограничения деформаций пути под воздействием морозного пучения или набухания сильнонабухающих грунтов (при WL > 0,40).

Толщину защитного слоя следует назначать по большему из полученных расчетом значений, но не менее 0,8 м для суглинков и глин, 0,5 — для супесей.

Методики расчетов представлены в технических указаниях и рекомендациях [10—12], в ВСН 61-89 и в приложении В.

5.8 На участках примыкания защитных слоев к земляному полотну из скальных и других дренирующих грунтов, а также к искусственным сооружениям для исключения неравномерности морозного пучения следует предусматривать сопряжения, которые должны обеспечивать плавный переход в продольном направлении, соответствующий нормам текущего содержания пути.

5.9 В пределах раздельных пунктов на главных, приемоотправочных и подгорочных путях и на стрелочных улицах защитный слой в случае его необходимости устраивается из дренирующего грунта с обязательной укладкой геотекстильных материалов, при этом конструкция верха земляного полотна проектируется индивидуально.

Высота насыпей, глубина выемок и крутизна их откосов

5.10 Максимальные значения высоты насыпей и глубины выемок определяют технико-экономическими расчетами при проектировании продольного профиля с учетом обеспечения наилучших условий охраны окружающей среды. При этом в качестве сравниваемых решений принимают: для насыпей — виадук (эстакада), а для выемок — тоннель.

5.11 Минимальную высоту насыпей следует назначать с учетом условий предотвращения заносимости снегом и песком, пучинообразования, обеспечения прочности основной площадки на участках сырых и мокрых оснований, а также возможности механизации производства работ.

5.12 Крутизну откосов насыпей и выемок следует назначать в зависимости от инженерно-геологических и климатических условий, вида грунта, его состояния, высоты откосов земляного полотна с учетом намечаемого укрепления откосов.

5.13 Значения крутизны откосов применительно к типовым конструкциям земляного полотна для обычных наиболее часто встречающихся условий, в том числе скальных, при благоприятном расположении поверхности ослабления (см. п. 10.8) приведены для насыпей в таблице 4.3, а для выемок — в таблице 4.4 СНиП 32-01-95.

6 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

6.1 При проектировании земляного полотна применяют:

типовые конструктивные решения для участков с простыми инженерно-геологическими и топографическими условиями в соответствии с альбомом [14];

индивидуальные проекты, разрабатываемые для отдельных участков со сложными инженерно-геологическими условиями, перечисленными в п. 6.2, а также при проектировании земляного полотна с заданными нестандартными параметрами, когда требуется проверка устойчивости и прочности земляного полотна и его основания;

групповые поперечные профили, разрабатываемые для применения на ряде участков со сложными и многократно повторяющимися на рассматриваемой линии инженерно-геологическими условиями. При этом земляное полотно с уточненными на основании выполненных расчетов параметрами (по сравнению с типовыми поперечными профилями) не требует индивидуального обоснования для каждого объекта.

Читайте так же:
Как посчитать объем откос

6.2 Индивидуальные проекты применяют для следующих объектов и условий:

насыпи высотой более 12 м — из раздробленных скальных грунтов, крупнообломочных грунтов, из песков и из глинистых грунтов твердых и полутвердых;

насыпи высотой более 6 м — из глинистых грунтов тугопластичных, а также из крупнообломочных грунтов с глинистым тугопластичным заполнителем;

насыпи на слабых основаниях, а также при выходе ключей в пределах основания;

насыпи в пределах болот I и III типов глубиной более 4 м и болот II типа глубиной более 3 м, а также при поперечном уклоне минерального дна болот I типа круче 1:10, II типа— 1:15, III — 1:20, болот с торфом неустойчивой консистенции, не поддающихся классификации;

насыпи на поймах рек, на участках пересечения водоемов и водотоков, на участках временного подтопления, а также на участках земляного полотна, расположенных вдоль водотоков, водоемов, водохранилищ и морей;

а, б, в — насыпи и выемки с защитным слоем из дренирующих песчано-гравийных грунтов; г, д, е — то же, с защитным слоем из мелких и пылеватых песков; 1 — балласт щебеночный; 2 — балласт песчано-гравийный; 3 — защитный слой; 4 — глинистый грунт

Рисунок 5.2 — Земляное полотно из глинистых грунтов, характеризуемых WL > 0,23 с защитным слоем

насыпи на косогорах круче 1:5, сложенных скальными грунтами, на косогорах круче 1:3, сложенных дисперсными грунтами, а также на косогорах крутизной от 1:5 до 1:3 при высоте низовых откосов более 12 м;

выемки при высоте откосов более 12м;

выемки в скальных грунтах при неблагоприятных инженерно-геологических условиях, в том числе при залегании пластов горных пород с наклоном круче 1:3 в сторону пути;

выемки в глинистых переувлажненных грунтах с показателем текучести IL > 0,5 или вскрывающие водоносные горизонты;

выемки глубиной более 6 м в глинистых грунтах в районах избыточного увлажнения;

выемки в сильнонабухающих грунтах, в других (в том числе искусственных) грунтах, резко снижающих устойчивость откоса и прочность основной площадки при воздействии климатических факторов и динамических воздействиях (глинистые грунты с влажностью на границе текучести более 0,4), а также насыпи, проектируемые с использованием указанных грунтов;

земляное полотно на пучиноопасных участках (места с перемежающимися разнородными по своим пучинистым свойствам грунтами в зоне промерзания; насыпи высотой до 3 м на основании с мелкобугристым рельефом; участки с локальным увлажнением пучинистых грунтов, концевые участки скальных выемок, участки с нарушением температурного режима);

земляное полотно в местах активных склоновых процессов (на участках с наличием или возможным развитием оползней, обвалов, осыпей, каменных россыпей, снежных лавин, селей, оврагов);

земляное полотно на участках с развитием естественных или искусственных подземных полостей (горные выработки, кареты);

земляное полотно в местах пересечения его трубопроводами;

земляное полотно, при сооружении которого используются гидромеханизация и взрывные способы производства работ, а также земляное полотно с элементами геотекстильных и теплоизоляционных материалов в конструкции;

земляное полотно, пристраиваемое к существующему при наличии на последнем балластных корыт и лож на основной площадке, балластных шлейфов на откосах существующей насыпи из недренирующих грунтов, которые невозможно удалить при нарезке уступов и на участках наблюдающихся или наблюдавшихся деформаций эксплуатируемого пути;

земляное полотно в районах распространения вечномерзлых грунтов: при основаниях с относительной осадкой более 0,1, в том числе на марях, а также на наледных участках, на участках с наличием подземного льда, развития термокарста, солифлюкций, бугров пучения;

насыпи и выемки на участках с грунтами, подверженными разжижению при динамическом воздействии;

насыпи при насыщенных водой грунтах основания и переходные участки от насыпей к выемкам на косогорах круче 1:2;

земляное полотно в районах строительства с высокой сейсмичностью (7 баллов и более — в соответствии со СНиП 11-7-81*).

6.3 При проектировании земляного полотна необходимо учитывать влияние климатических условий района при наиболее неблагоприятном сочетании внешних факторов, а также специфические условия проявления деформаций на эксплуатируемых участках земляного полотна в районе проектируемой линии.

Проект земляного полотна разрабатывается на основании материалов, характеризующих топографические и инженерно-геологические условия объекта, отражающих его специфические особенности, и должен содержать:

— решение по конструкции земляного полотна и способам его защиты от вредного воздействия внешних факторов, с указанием границ их применимости;

— мероприятия по охране окружающей среды (обеспечение экологического равновесия), требования по технологии производства работ;

Читайте так же:
Оформление откосов дверного проема входной двери

—технико-экономическое обоснование принятых решений, характеристики рассмотренных вариантов при наличии альтернативных решений.

Указанные материалы должны быть отражены на чертежах (продольном и поперечных профилях, детали конструкции — на отдельных чертежах) и в пояснительной записке в соответствии со СНиП 11-02-96.

По крупным объектам (оползневой косогор, пересечение водоема, глубокое болото и др.) материал оформляется в виде отдельного раздела проекта.

6.4 В зависимости от специфики объекта расчетом проверяются: устойчивость земляного полотна (общая, а при необходимости и местная), стабильность основания, прочность и деформативность конструкции принятых защитных устройств.

При проверке устойчивости земляного полотна следует учитывать снижение прочностных характеристик грунтов под влиянием вибродинамического воздействия поездов.

В приложении Г приведены рекомендации по методике расчета устойчивости откосов и даны примеры расчетов.

6.5 Для установления расчетных характеристик грунтов могут быть использованы положения нормативных документов (например, СНиП 2.02.01-83*), а также данные, полученные на основании анализа состояния аналогичных конструкций, успешно эксплуатируемых в условиях, подобных рассматриваемым.

При разработке проекта земляного полотна обязательно натурное определение расчетных характеристик грунтов и других исходных данных по материалам инженерно-геологического, гидрогеологического и гидрологического обследования объекта.

6.6 Программа обследования составляется в зависимости от специфики объекта и решаемой задачи, с учетом степени изученности участка размещения объекта. Объем работ и порядок обработки материалов устанавливаются в соответствии с рекомендациями методических указаний по инженерно-геологическим изысканиям [30] и действующим ГОСТам (приложение С).

6.7 Размеры и очертания поперечного профиля земляного полотна следует назначать с учетом обеспечения механизации всех производственных процессов, предусматривать технологические полки шириной не менее 5 м на подлежащих укреплению высоких откосах выемок и насыпей [1], технологические полки безопасности на откосах скальных выемок (см. п. 10.14) и др.

7.1 Конструкцию насыпей следует проектировать в зависимости от их высоты, вида, свойств и состояния применяемого грунта, поперечного уклона местности, инженерно-геологических, гидрогеологических, климатических условий и способов производства земляных работ. Для типовых решений очертания насыпей необходимо назначать в соответствии с указаниями таблицы 4.3 СНиП 32-01-95, руководствуясь поперечными профилями на рисунке 7.1. В соответствии с требованиями раздела 3 следует предусматривать усиление конструкций насыпи в рабочей зоне путем устройства защитного слоя под балластной призмой.

7.2 Для насыпей на сухом и прочном основании допускаются все грунты, пригодные для их возведения (см. таблицу 4.1). При этом следует, как правило, использовать грунт из ближайших выемок, притрассовых карьеров и резервов, а при его отсутствии — техногенные грунты.

7.3 При соответствующем обосновании допускается проектирование насыпей из разнородных грунтов. При этом в случае расположения песка (за исключением защитного слоя в основной площадке) над глинистым грунтом поверхности последнего необходимо придавать поперечный уклон 0,04—0,10 от середины к краям насыпи. Поверхность слоя песка, расположенного под слоем глинистого грунта, подлежит выравниванию без придания уклонов. Каждый слой отсыпаемого грунта должен располагаться по всей ширине насыпи (исключение составляют случаи устройства защитных экранов на откосах). Сопряжение в продольном направлении слоев разнородных грунтов должно осуществляться с уклоном не круче 0,15—0,20 при высоте насыпи над сопрягаемыми слоями более глубины промерзания; сопряжение разнородных грунтов в уровне защитного слоя следует предусматривать с продольным уклоном в соответствии с рекомендациями п. 5.8.

Выемки в скальных грунтах

2.91.Выемки в скальных грунтах с простыми инженерно-геологическими условиями допускается проектировать без проверки на устойчивость откосов на участках: с простыми условиями залегания скальных грунтов; при слоистом сложении скальных пород; при вертикальном и наклонном залегании пород.

Рис. 25. Конструкция выемки в слабовыветривающихся скальных грунтах

а — без кюветов с камерами и нишами; б, в — с кюветами, заглубленными в скальные грунты; г — с кюветами, получаемыми за счет основной площадки земляного полотна; 1 — бордюрный блок; 2 — камера; 3 — скальный грунт; 4 — делювий и элювий; 5 — ниша; 6 — кювет; 7 — песчаный или обломочно-щебеночный грунт

2.92.Выемки в слабовыветривающихся скальных породах следует устраивать по поперечным профилям, приведенным на рис. 20.

2.93.Ширину выемок понизу глубиной до 6 м следует назначать равной 9 м, а выемок глубиной от 6 до 16 м — 10 м. Эти размеры разрешается уменьшать при наличии подпорных стен, при этом расстояние от оси крайнего пути до откосов в уровне подошвы шпал или до подпорной стенки определяют в зависимости от намечаемых способов разработки, но не менее 3,7 м в одну сторону и 3 м в другую.

Читайте так же:
Монтаж откосов для велюксов

2.94.В откосах выемок необходимо проектировать камеры шириной 6 м, глубиной 2,5 м и высотой 2,8 м, располагая их в шахматном порядке через 300 м. В промежутках между камерами через каждые 50 м следует размещать ниши шириной 3 м, глубиной 1 м, высотой 2 м (рис. 25, б).

2.95.Для отвода воды из выемок необходимо устраивать по обеим сторонам основной площадки полотна бордюры из местного камня или бетонных блоков или кюветы, глубина которых определяется расчетом (рис. 25, а, б, в).

Разрешается проектировать основание земляного полотна с подготовкой из крупнообломочного или песчаного грунта (рис. 25, г).

2.96.Выемки в легковыветривающихся скальных породах следует проектировать с закюветными полками, а также с кювет-траншеями (рис. 20) или с поддерживающими ограждениями стенками для защиты пути и полотна от материала выветривания, осыпающегося с откосов. Ширину закюветной полки следует принимать по табл. 15.

2.97.Ширину и глубину кювет-траншей в выемках в пределах участков, где возможны вывалы отдельных камней из откосов выемок, и со склонов косогоров следует назначать по расчету. Целесообразность устройства траншей и их размеры должны быть обоснованы в проектах.

2.98.В легковыветривающихся размягчаемых скальных породах выемки следует проектировать согласно рис. 17, 19 с откосами крутизной, назначаемой по табл. 13, и закюветными полками шириной, принимаемой по табл. 15.

Построение поперечных профилей земляного полотна и расчет объема земляных работ

В производственных условиях для подсчета объема земляных работ при проектировании промежуточной станции вычерчиваются поперечные профили в каждом пикете и в характерных местах между пикетами.

В курсовом проекте необходимо выполнить расчет объема земляных работ по сооружению земляного полотна станции. При проектировании поперечных профилей требуется руководствоваться рекомендациями, изложенными в [2, 3, 4, 5].

1. Поперечные профили земляного полотна в зависимости от числа путей на станции, рода грунта земляного полотна и климатических условий устраи-ваются односкатными или двухскатными.

Поперечные профили на промежуточных станциях всех типов, а также на обгонных пунктах и разъездах поперечного типа следует проектировать,как правило, двухскатными с уклонами, направленными в разные стороны, на од-нопутных линиях – от оси главного пути, а на двухпутных – от оси междупутья между главными путями.

2. Величина уклона поверхности земляного полотна устанавливается в зависимости от вида грунта земляного полотна,климатических условий и от числа путей, располагаемых в пределах ската, и принимается 0,02.

3. Крутизна откосов земляного полотна выемок глубиной до12 м прини-мается от 1:0,2 в скальных грунтах, до 1:1,5 при песчаных и глинистых одно-родных грунтах.

4. Крутизна откосов насыпей высотой до 6 м принимается 1:1,5, свыше 6 м,

в верхней призме 1:1,5, в нижней призме 1:1,75.

5. При расположении земляного полотна станции на насыпи для отвода поверхностных вод, поступающих к земляному полотну, устраивают с нагорной стороны продольные водоотводные канавы. В эти же канавы отводится и часть воды от земляного полотна станции. Между подошвой откоса насыпи и бровкой канавы устраивают берму шириной не менее3 м с уклоном 0,02 в сторону ка-навы. Размеры поперечного сечения канав определяются по расходу воды,но при этом глубина канав и ширина их по дну должны быть не менее0,60 м. От-косы канав −1:1,5. Дну канав придается продольный уклон в сторону пони-женного места или искусственного сооружения не менее 3 ‰.

4.2Рисунок
промежуточнойГорловина–
станции

У-3°55′ Р-25050
Т-8,55 К-17,09
В
17,00
Г
7,5
IР-2
5,3
II
7,5
5,3
5,3Г’
У-0°31′ Р-4000
Т-18,04 К-36,07
В’

6. При расположении земляного полотна в выемке устраиваются кюветы, продольный уклон которых должен быть равным уклону земляного полотна, но не менее 2 ‰. Глубина кюветов в обычных условиях 0,60 м, ширина по дну − 0,40 м, откосы кюветов − 1:1. С верхней стороны выемок проектируют нагорные канавы для отвода воды, поступающей с нагорной стороны к откосу выемки. От верхней точки откоса выемки до нагорной канавы должно быть расстояние не менее 5м.

7. За исходную отметку для составления поперечного профиля земляного полотна принимается отметка верха земляного полотна по оси главного пути, а на двухпутном участке – точка перелома профиля (ТПП), расположенная посе-редине между осями главных путей.

Примеры построения поперечных профилей земляного полотна(для на-сыпи и для выемки) при проектировании промежуточной станции, горловина которой приведена на рисунке 2.4, показаны на рисунках 2.6 и 2.7.

Читайте так же:
Защита откосов перфорирован уголком

Рисунок 2.5 – Продольный профиль

Рисунок 2.6 – Поперечный профиль земляного полотна (насыпь)

Рисунок 2.7 – Поперечный профиль земляного полотна (выемка)

Последовательность построения поперечных профилей земляного — по лотна следующая: на масштабном плане станции выбирается место построения поперечного профиля (сечения). В сечении намечаются две точки(на примере рисунка 2.4 точки «в» и «в’»), которые располагают на расстоянии10−15м от осей крайних путей. Методом интерполяции, зная высотные отметки горизон-талей плана местности, определяют высотные отметки земли(hз) этих точек. Далее на чертеже поперечного профиля для градации шкалы высотных отметок обозначается базисный уровень. Отметка базисного уровня принимается на 4–5 м меньше минимального значения высотной отметки горизонтали, распо-ложенной в данном сечении (на рисунке 2.4 эта отметка равна 80,00 м). Града-цию высотной шкалы принимают с шагом 1 м. После этого, отступив от верти-кальной оси 8−10 м (в масштабе 1:100 – 8−10 см), на чертеже поперечного профиля наносят точку «в», учитывая расстояния от точек до осей крайних пу-тей и сумму ширин междупутий,наносят точку «в’». Прямая, соединяющая отметки земли этих точек, представляет собой уровень земли в данном сечении. Далее на чертеже вертикально наносятся оси проектируемых путей, и оси бро-вок земляного полотна (БЗП), находящихся на расстоянии 3,5 м от осей крайних путей.

Расчетная проектная отметка земляного полотна(задана на уклоноуказа-теле – рисунок 2.4) может находиться на оси 1-го главного пути, если участок однопутный, или в точке перелома профиля(ТПП) посередине между осями главных путей, если участок двухпутный, как показано на рисунке2.6. Задав-шись поперечным уклоном земляного полотна0,02 и зная расстояние между осями путей и БЗП (бровки земляного полотна), находят отметки осей путей и БЗП путем прибавления или вычитания разности отметок смежных точек h по формуле 2.1, м

h = i · L,(2.1)

где i − поперечный уклон земляного полотна;

L −расстояние между соответствующими точками.

Выполнив построение верха земляного полотна и расчет проектных от-меток, приступают к расчету отметок уровня земли.Для этого рассчитывают поперечный уклон уровня земли iз в данном сечении по формуле 2.2. , ‰

hh
iз=вв ‘
(2.2)
l
в-в ‘

где hв , hв’ − высотные отметки точек «в» и «в’»;

l ‘ − расстояние между точками «в» и «в’».

Отметки уровня земли характерных точек вычисляют путем прибав-ления или вычитания разности отметок h3 , определяемых по формуле 2.3, м

hз= iз×l .(2.3)

После этого приступают к проектированию водоотводных сооружений, руководствуясь следующими принципами.

Если проектные отметки БЗП превышают отметки уровня земли более чем на 0,5 м, то земляное полотно находится на насыпи.В этом случае от БЗП строятся откосы с уклоном 1:1,5. Кроме того, с нагорной стороны от точки пе-ресечения откоса с уровнем земли устраивается«берма» (противоуклон) с ук-лоном 0,02 в сторону, противоположную уклону уровня земли, шириной не менее 3 м. После чего проектируется водоотводная канава.

Если проектные отметки БЗП находятся выше уровня земли менее чем на 0,5 м, то после точки пересечения откоса с уровнем земли проектируется кювет, а с нагорной стороны после кювета на расстоянии 5 м − нагорная канава.

Если проектные отметки БЗП находятся ниже уровня земли, то земляное полотно находится в выемке (рисунок 2.7). В этом случае от БЗП проектируется кювет, а с нагорной стороны, после точки выхода из кювета на уровень земли на расстоянии 5 м проектируется нагорная канава.

Для расчета объема земляных работ (Vз) рассчитываются площади попе-речных профилей отдельно по насыпи(FН), и по выемке (Fв). Площади могут рассчитываться несколькими методами. В курсовом проекте можно применить метод разбивки контура рассматриваемой площади на простые геометрические фигуры (треугольники, трапеции и др.).

Объем земляных работ между двумя смежными поперечными профилями на участке длиной l подсчитывается по формуле 2.4, м 3

V =F1+ F2×l,(2.4)
1-2

где F1, F2 − площади сечений на смежных поперечных профилях.

Расчет объема земляных работ ведется отдельно для насыпи и отдельно для выемки.

Для удобства и систематизации подсчетов объема земляных работ- со ставляют ведомость по форме таблицы 2.4.

Пояснительная записка должна содержать характеристику промежуточ-ной станции, обоснование схемы, описание проектируемых элементов, расчеты устройств.

Кроме этого, в пояснительной записке следует описать технологию ра-боты станции.

Методы расчёта объёмов земляных работ

При формировании ведомости объёмов земляных работ и объёмов дорожной одежды можно выбрать один из четырёх способов подсчёта объёмов. Ниже рассматриваются достоинства и недостатки каждого метода и даются рекомендации по их использованию.

Читайте так же:
Откос пвх ширина 500

Классический метод (метод усреднённых площадей)

Объём слоя (дорожной одежды, насыпи, выемки и пр.) вычисляется как полусумма площадей сечений слоя, умноженная на линейное (по оси) расстояние между сечениями:

где — площадь сечения слоя на первом поперечном профиле;

— площадь сечения слоя на втором поперечном профиле;

— линейное (по оси) расстояние между сечениями.

Это традиционный метод вычисления объёмов, дающий приближённое значение объёма. Долгое время он был единственным, поскольку не было технической возможности вычислять объёмы другими, более точными методами. Классический метод предпочитает большинство экспертов, потому что полученный данным методом результат легко проверить, не имея под рукой модели проектируемого объекта.

Классический метод даёт значительную погрешность на кривых в плане (особенно малого радиуса), если слой несимметричен относительно оси.

Метод усечённых пирамид

Объём слоя вычисляется по формуле для вычисления объёма усечённой пирамиды:

где — площадь сечения слоя на первом поперечном профиле;

— площадь сечения слоя на втором поперечном профиле;

— линейное (по оси) расстояние между сечениями.

Данный метод, как и классический, является ещё одним способом приближённого вычисления объёма. Он обладает большей точностью, чем классический, только при условии геометрического подобия сечений и (что с точки зрения дорожных одежд и земляных работ скорее исключение, чем правило), поэтому можно считать, что его точность совпадает с точностью классического метода.

Метод усечённых пирамид наследует все недостатки классического метода, к тому же полученный результат сложнее проверить, т.к. формула содержит квадратный корень, а экспертиза «привыкла» пользоваться простыми методами.

Классический метод с учётом поправки на радиус кривизны в плане

Так же, как и в классическом методе, объём слоя (дорожной одежды, насыпи, выемки и т.д.) вычисляется как полусумма площадей сечения и , умноженная на линейное (по оси) расстояние между сечениями , но с поправкой, зависящей от сдвига центра тяжести сечения относительно оси трассы и радиуса кривизны в плане:

где — площадь сечения слоя на первом поперечном профиле;

— площадь сечения слоя на втором поперечном профиле;

— линейное (по оси) расстояние между сечениями;

— сдвиг центра тяжести сечения относительно оси трассы;

— радиус кривизны оси трассы в плане.

Формула с поправкой на радиус кривизны выведена для тела вращения и поэтому даёт точное значение на участках с постоянным значением , , , . На участках плавного изменения кривизны формула даёт приближённое значение, с хорошей точностью соответствующее реальному объёму.

Данный метод имеет смысл использовать только на кривых, т.к. на прямых участках он совпадает с классическим.

Применять данный метод следует для того, чтобы оценить погрешность классического метода на кривых малого радиуса, особенно для слоёв, несимметричных относительно осевой линии трассы (например, на виражах). Однако представить результаты расчёта по этому методу экспертизе не представляется возможным, т.к. его практически невозможно проверить самостоятельно. В случае обнаружения больших расхождений с классическим методом рекомендуется использовать метод построения 3D-модели слоя, для которого существуют способы проверки.

Построение 3D-модели слоя

Объём слоя вычисляется как объём тела 3D-модели слоя. Фактически объёмное тело, получаемое с помощью этого метода, соответствует геометрии реального слоя с точностью, определяемой шагом поперечных профилей. Стоит отметить, что при построении трёхмерного тела точки двух несовпадающих сечений можно совместить множеством способов (особенно если слой на поперечном профиле представлен в виде нескольких несоприкасающихся многоугольников). В IndorCAD для этого выбран алгоритм, исключающий пересечение рёбер, что позволяет максимально минимизировать погрешность при вычислении объёмов.

Данный метод расчёта является самым точным из представленных выше и позволяет вычислить объём на съездах, примыканиях и других сложных построениях с точностью, приближенной к максимальной (насколько позволяет шаг разбивки поперечных профилей).

Кроме того, результаты расчёта данным методом могут быть подтверждены. Для этого нужно выгрузить построенные 3D-модели слоёв в формате DWG или IFC ( Данные > Экспорт > Дорожная одежда и земляные работы ), а затем проверить объёмы слоёв в сторонних программах (например, AutoCAD).

Однако следует отметить, что вручную проверить результаты расчёта невозможно, а также то, что скорость расчёта при построении 3D-моделей слоёв заметно ниже, чем при использовании других методов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector