"Autoceļu projektÄÅ¡ana" (.pdf)
"Autoceļu projektÄÅ¡ana" (.pdf)
"Autoceļu projektÄÅ¡ana" (.pdf)
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
RĪGAS TEHNISKĀ UNIVERSITĀTE<br />
TRANSPORTBŪVJU INSTITŪTS<br />
AUTOCEĻU PROJEKTĒŠANA<br />
Trases plāna, garenprofila un ceļa klātnes<br />
izveidojums<br />
Rīga - 2006
Autors..........................................................................<br />
Profesors, dr.sc.ing Juris Naudžuns<br />
RTU Transportbūvju institūta,<br />
Ceļu un tiltu katedra<br />
Recenzents.....................................................................<br />
Profesors, dr.sc.ing Ainars Paeglītis<br />
RTU Transportbūvju institūta,<br />
Ceļu un tiltu katedras vadītājs<br />
2
SATURA RĀDĪTĀJS<br />
1.VISPĀRĪGĀS CEĻU PROJEKTĒŠANAS PRASĪBAS..................................7<br />
2. CEĻA TRASE..............................................................................................10<br />
3. TRASES PLĀNA PROJEKTĒŠANA..........................................................12<br />
3.1. Vispārējie trasēšanas noteikumi.............................................................12<br />
3.1 Trases novietnes zonas izpēte un kontrolpunktu noteikšana..............15<br />
3.3 Projektētā teodolīta gājiena noteikšana. Trasēšanas metodes.................18<br />
3.4 Trases plāna elementi............................................................................21<br />
3.4.1 Taisne.............................................................................................21<br />
3.4.2 Riņķa loks.......................................................................................21<br />
3.5.3 Klotoida........................................................................................22<br />
3.4.4 Saliktu plānā līkņu parametru un lokālo koordinātu aprēķins..........24<br />
3.4.5. Saliktu plāna līkņu saslēgumi..........................................................25<br />
3.4.6. Trases plāna elementu koordinātu transformācija...........................25<br />
4. TRASES GARENPROFILA PROJEKTĒŠANA.........................................31<br />
4.1 Reljefa garenprofils un ģeoloģiskais griezums.......................................31<br />
4.2. Trases garenprofils................................................................................32<br />
4.3 Projektlīnijas novietojums un izveidojums ............................................33<br />
4.3.1 Kontrolatzīmes un augstuma ierobežojumi.....................................33<br />
4.3.2 Vēlamās atzīmes.............................................................................35<br />
4.3.3. Trases garenprofila elementi..........................................................37<br />
4.3.4 Garenprofila elementu un punkta parametru formulas .................43<br />
4.3.5 Projektlīnijas izveidošanas noteikumi.............................................45<br />
4.4 Projektēšanas metodes...........................................................................47<br />
4.4.1 Bāzes līniju metode.........................................................................48<br />
4.4.2 Elementu secīgās projektēšanas metode...........................................50<br />
4.5 Ceļa garenprofila pārredzamības noteikšana...........................................52<br />
5. TRASES TELPISKĀ PROJEKTĒŠANA.....................................................54<br />
5.1. Plāna un garenprofila elementu garumu saskaņošana.............................54<br />
5.2. Plāna līkņu rādiusi.................................................................................55<br />
5.3 Garenprofila līkņu rādiusi......................................................................55<br />
5.4 Pieļaujamā plāna un garenprofila līkņu sākuma novirze........................56<br />
6. CEĻA KLĀTNES IZVEIDOJUMS..............................................................58<br />
6.1 Ceļa konstrukcija....................................................................................58<br />
6.2 Ceļa klātnes normālprofila izvēle............................................................58<br />
6.3 Uzbēruma un ierakuma nogāžu izveidojums.....................................59<br />
6.4 Virāžas līkņu veidošanas noteikumi un aprēķini....................................59<br />
6.5 Virāžas līkņu vizuālā skaidruma nodrošināšana.....................................63<br />
6.6 Ieliektās telpas līknes vizuālā skaidruma nosacījumi.............................65<br />
7. ŪDENS NOVADE......................................................................................68<br />
7.1. Virsmas ūdens novade......................................................................69<br />
7.1.1 Tekņu un grāvju izveidojums...........................................................69<br />
7.1.2 Tekņu un grāvju aprēķins.................................................................69<br />
3
7.2 Zemvirsmas ūdens novade......................................................................70<br />
Pielikumi..........................................................................................................72<br />
1. PIELIKUMS. Projektēšanas normatīvu prasības..........................................73<br />
2. PIELIKUMS. Trases plāna elementu parametru aprēķina piemēri................79<br />
3. PIELIKUMS. Garenprofila projektēšanas piemērs.......................................85<br />
4. PIELIKUMS. Ceļa klātnes un virāžas izveidojums......................................90<br />
Ceļa klātnes normālprofili (NP)........................................................................90<br />
Tipizēto ceļa klātnes šķērsprofilu izveidojums.................................................94<br />
Virāžas līkņu projektēšanas piemēri.................................................................95<br />
5. PIELIKUMS. Ceļa ūdens novade...............................................................101<br />
6. PIELIKUMS. Termini un definīcijas..........................................................108<br />
Izmantojamās literatūras avoti........................................................................117<br />
4
IEVADS<br />
Autoceļu trases plāna, garenprofila un klātnes izveidojuma projektēšana ir atbildīgākie<br />
ceļu projektēšanas uzdevumi. No tā, cik veiksmīgi projektētājam ir izdevies šos<br />
uzdevumus atrisināt, lielā mērā ir atkarīgi ceļa un transporta ekspluatācijas rādītāji :<br />
automobiļu kustības ātrums, caurlaides spēja, satiksmes drošība un ērtība, ceļa<br />
uzturēšanas izmaksas daudzus gadus ilgā laika posmā līdz nākošajai rekonstrukcijai.<br />
Projektējot ceļus, ir jāatrod tautsaimniecības prasībām vislabāk atbilstošs un, ja<br />
iespējams, uz visiem laikiem paliekošs trases novietojums. Ceļi jāizveido tā, lai<br />
braukšana būtu droša, ērta un patīkama.<br />
Izskatot kursa darbus un projektus, ne reti tiek atklāta trases novietojuma un<br />
izveidojuma neatbilstība ceļu projektēšanas noteikumiem un normām, kā arī trases<br />
elementu parametru un koordinātu aprēķinu kļūdas vai nepilnības. Viens no iemesliem<br />
ir normatīvo dokumentu, rokasgrāmatu u.c palīglīdzekļu nepietiekamība. Projekta<br />
risinājumu kvalitāti negatīvi ietekmē arī projektēšanas darbu racionālas secības<br />
neievērošana un apvidus apstākļiem nepiemērotu projektēšanas metožu izvēle.<br />
Vadoties no šiem atzinumiem mācību līdzeklī ietvertas trases plāna, garenprofila un<br />
ceļa klātnes projektēšanas noteikumi, normas. Detalizēti izklāstīta atbalstpunktu<br />
metode.<br />
Izmantojot mācību līdzeklī dotās formulas, metodes un datoru, ir iespējams ērti<br />
aprēķināt trases elementu parametrus un koordinātes, nelietojot līkņu tabulas un citus<br />
palīglīdzekļus. Tādēļ mācību līdzeklī ir dotas racionālās koordinātu aprēķinu shēmas<br />
un formulas. Darbā sakopotais materiāls atvieglos uzdevumu sastādīšanu ESM<br />
atbilstoši trases projektēšanas programmām, kuras paredzēts izmantot transportbūvju<br />
speciālistu sagatavošanā.<br />
Mācību līdzeklis sastādīts balstoties uz Transportbūvju institūta mācībspēku<br />
ilgstošajiem pētījumiem un pieredzi, kā arī autoceļu projektēšanas Latvijas Valsts<br />
Standartiem (LVS, sk. Literatūras sarakstu), kuru izstrādi un adaptāciju (pamats:<br />
Eiropas valstu standarti) veikuši: dr.sc.ing. P.Dzenis, dr.sc.ing. J.Naudžuns, dr.sc.ing.<br />
J.Smirnovs, dr.sc.ing. A.Zariņš un inž. J.Bidzāns.<br />
Šī pieredze ir pierādījusi arī to, ka tikai lekciju noklausīšanās un šī mācību līdzekļa<br />
apgūšana negarantē autoceļu projektēšanas māku. Tā iegūstama praktiski projektējot.<br />
Lai izprastu trases variēšanas iespējas, sākotnēji, izstrādājot studiju projektus,<br />
ieteicams izmantot šeit aprakstīto klasisko atbalstpunktu (rokas) metodi, nevis kādu no<br />
praksē sastopamajām automatizētajām projektēšanas sistēmām.<br />
Ceļu projektēšanas 1.etaps – trases plāna, garenprofila un zemes klātnes izveidošana –<br />
ir svarīgākais posms, kas lielā mērā noteiks tā būvniecības, ilglaicīgās ekspluatācijas<br />
un transporta darba drošumu un racionālumu. Tas nozīmē to, ka trases novietnes<br />
izvēles un veidošanas etapā tiek nodrošinātas nākošā ceļa stiprības un noturības,<br />
formas kvalitātes uztveres, satiksmes drošības un ērtības, vides aizsardzības un<br />
uzturēšanas prasības. Respektīvi, uzsākot šo etapu, jābūt vispārīgai izpratnei par citiem<br />
5
autoceļa, kā kompleksas inženierbūves, elementiem: ceļa un segas konstrukciju, ūdens<br />
novades sistēmu, ceļumezgliem, tiltiem, caurtekām un satiksmes pārvadiem, satiksmes<br />
organizāciju.<br />
1. Pielikumā dotas svarīgāko LVS normatīvu izvilkumu tabulas<br />
2. Pielikums. Trases plāna elementu parametru aprēķina piemēri<br />
3. Pielikums. Garenprofila projektēšanas piemērs<br />
4. Pielikums. Normālprofili, ceļa klātnes un virāžas izveidojums<br />
5. Pielikums. Ūdens novade<br />
Pastāvošajos LVS ir atrodamas galveno terminu definīcijas un skaidrojumi, līdz ar to<br />
tie kalpo kā labs mācību līdzeklis latviešu valodā priekšmeta “Autoceļu projektēšana”<br />
apgūšanai. Saīsināts būtiskāko terminu saraksts un skaidrojums dots 6. Pielikumā.<br />
Izmantojamās literatūras avoti ļaus padziļināti studēt autoceļu projektēšanas<br />
jautājumus. PIARC „angļu- latviešu autoceļu terminoloģijas vārdnīca” atvieglos tēmas<br />
padziļinātu apguvi angļu valodā rakstītajā tehniskajā literatūrā.<br />
Mācību palīglīdzeklis paredzēts dienas un neklātienes studentiem. Tā mērķis -<br />
atvieglot mācību vielas apguvi, kursa darbu un diplomprojektu izstrādi un paaugstināt<br />
to kvalitāti. Izstrādājot un noformējot studiju un kvalifikācijas darbus, papildus jāvadās<br />
no “Metodiskie norādījumi studiju darba noformēšanai”.<br />
6
1.VISPĀRĪGĀS CEĻU PROJEKTĒŠANAS PRASĪBAS<br />
Ceļu projektēšanas uzdevums ir atrast tautsaimnieciski izdevīgu, tehniski iespējamu un<br />
ceļu projektēšanas standartiem atbilstošu ceļa novietojumu apvidū, izprojektēt ceļa un<br />
tā būvju konstrukcijas vai arī norādīt izmantojamās konstrukcijas, noteikt konstrukciju<br />
izmērus, saskaņot atrisinājumus ar ieinteresētajām organizācijām, aprēķināt būvdarbu<br />
apjomus, nepieciešamos resursus un izmaksas. Ceļa tehniskā projekta un darba<br />
zīmējumu dokumentācijas komplektā ietvertajiem risinājumiem ir jānodrošina uzdotie<br />
ceļa ekspluatācijas rādītāji un satiksmes kvalitāte (projektētais Vpr un aprēķina Va<br />
ātrums, aprēķina satiksmes intensitāte, caurlaides spēja un satiksmes drošības līmenis).<br />
Projektētais ātrums ir tehniski un ekonomiski pamatots normatīvs, ko pieņem,<br />
ievērojot vides apstākļus un paredzēto ceļa funkciju. Atbilstoši pēdējai ir jānodrošina<br />
uzdotā satiksmes kvalitāte. Projektētais ātrums nosaka ceļa plāna un garenprofila<br />
robežparametrus.<br />
Aprēķina ātrums ir uzdotais, projektēšanas procesā teorētiski sasniedzamais vieglo<br />
automobiļu plūsmas vidējais ātrums attiecīgajos ceļa apstākļos un atbilstoši aprēķina<br />
intensitātei. To izmanto kā satiksmes kvalitātes raksturotāju, pēc kura nosaka<br />
šķērprofila elementu izmērus un, ņemot vērā satiksmes intensitāti, izvēlas piemērotāko<br />
normālprofilu.<br />
Aprēķina (prognozes) satiksmes intensitāte ir transportlīdzekļu skaits, kas laika<br />
vienībā (aprēķina gada vidējā diennakts GVDI, 1000A/24h vai stundas Q, A/h<br />
intensitāte) izbrauc cauri noteiktam ceļa šķērsgriezumam ceļa kalpošanas aprēķina<br />
perioda pēdējā gadā, pie nosacījuma, ka vieglo automobiļu vidējais braukšanas ātrums<br />
posmā ir vienāds ar uzdoto aprēķina ātrumu.<br />
Ceļa kalpošanas aprēķina periods (līdz rekonstrukcijai), atkarībā no ceļa<br />
konstrukcijas, ir 20-40 gadi. Intensitātes prognozes periodu nosaka, pieskaitot<br />
kalpošanas aprēķina perioda gadu skaitam laiku, kas paredzēts ceļa projektēšanai un<br />
būvniecībai.<br />
Transporta ekspluatācijas rādītāji un satiksmes drošība ir atkarīgi no ceļa līkņu<br />
parametriem, posmu garenslīpumiem un pārredzamības, kustības joslu skaita un<br />
plūsmu blīvuma, šķērsprofila un ceļu mezglu izveidojuma, no autovadītāju vizuālās<br />
uztveres, ceļa uzturēšanas un kustības organizācijas pasākumiem.<br />
Viens no svarīgākiem ceļa trases projektēšanas pamatprincipiem, kas definēts<br />
LVS 190-1:2000, ir nepārtrauktības un elementu saskaņas princips. Tas nozīmē, ka<br />
veidojot trasi un izvēloties tās novietojumu, jācenšas nodrošināt ceļa saskaņu ar<br />
apkārtējo vidi un iekļaušanos ainavā, panākt nepārtrauktu, plūdenu trases virziena un<br />
liekuma maiņu, kas savukārt veicinās vairāk vai mazāk nepārtraukta kustības ātruma<br />
izvēli, palielinās braukšanas ērtību un drošumu. Jāatceras, ka ceļa posmi, kas izraisa<br />
ātruma izmaiņas virs 10 % potenciāli var izraisīt satiksmes negadījumus.<br />
7
Nepārtrauktu, ātru un drošu projektā paredzētās kravnesības automobiļu kustību<br />
jānodrošina ceļu būvniecības remonta pārvaldēm (CBRP), sistemātiski veicot<br />
nepieciešamos ceļu uzturēšanas un remontdarbus. Projektējot ceļus, jāmeklē<br />
risinājumi, kuri atvieglo uzturēšanu un, iespēju robežās, samazina remontdarbus un<br />
izmaksas. Tādēļ ceļa konstrukcijām (zemes klātnei kopā ar segu) jābūt izturīgām un<br />
noturīgām arī nelabvēlīgo klimatisko apstākļu gadalaikos. Ceļa konstrukciju nestspēja,<br />
noturība un ekspluatācija ziemas apstākļos lielā mērā ir atkarīga no trases novietojuma<br />
apvidū un izveidojuma plānā, garenprofilā un šķērsprofilā.<br />
Ceļu un tā būves projektē, ievērojot noteiktu normatīvu drošības garantiju (ceļa<br />
segas ar 95% nodrošinājumu, mākslīgās būves 97-99% atkarībā no būves nozīmīguma<br />
un ceļa kategorijas).<br />
Projektējamā ceļa raksturojumu - nozīmi, funkciju, veidu un kategoriju nosaka,<br />
vadoties no aprēķina (perspektīvās) gada vidējās diennakts kustības intensitātes<br />
(GVDI) un LVS 190–2:1999.”Ceļu tehniskā klasifikācija, parametri, normālprofili”,<br />
sk. 1.Pielikuma 1.P.1 tabulu.<br />
Perspektīvo kustības intensitāti aprēķina pēc formulas:<br />
kur<br />
It = Io ( 1+ qt), aut/dnn (1.1)<br />
Io – patreizējā intensitāte, aut/dnn<br />
q - ikgadējais intensitātes pieaugums, %<br />
t - aprēķina laiks (20 gadi).<br />
Projektēšanas un ekspluatācijas prasības – brauktuvju un braukšanas joslu<br />
skaitu, satiksmes izkārtojumu krustojumos, atļauto un projektēto ātrumu - nosaka pēc<br />
projektējamā ceļa raksturojuma un izejot no satiksmes plūsmas aprēķina vidējās<br />
diennakts intensitātes vai maksimumstundas intensitātes, sk. 1.P.1 tabulu. Projektēto<br />
ātrumu nosaka, ievērojot ceļa un reljefa kategoriju.<br />
Ceļa klātnes novietojums un telpiskais izveidojums būtiski ietekmē tā<br />
ekspluatācijas rādītājus daudzus gadus ilgā periodā līdz nākošajai rekonstrukcijai.<br />
Jāņem vērā, ka zemju īpašnieki un lietotāji izvieto pastāvošo ceļu apkārtnē un pat<br />
tiešā tuvumā apbūves kompleksus, blakus ceļam novieto dažādas komunikācijas un<br />
ierīko apstādījumus. Ceļa klātnes novietojuma izmaiņas, rekonstruējot tos atbilstoši<br />
augstākas kategorijas normatīviem un prasībām, ir saistītas ar celtņu un būvju<br />
nojaukšanu, komunikāciju pārvietošanu un apstādījumu likvidēšanu. Lai izvairītos no<br />
šīm nākotnē sagaidāmajām grūtībām, projektējot ir jāparedz ērta ceļa konstrukcijas un<br />
tā būvju stadiālās paplašināšanas iespēja nemainot trases stāvokli. Atsevišķi posmi,<br />
kuru izbūve paliekošā vietā prasa pārāk lielus kapitālieguldījumus, jāizplāno tā, lai<br />
vēlāk tos būtu iespējams ērti lokāli iztaisnot. Tādēļ ir jānovērtē ceļa apkalpojamā<br />
rajona ekonomikas un kultūras attīstības iespējas, jānosaka tālākā laika posmā<br />
sagaidāmā kustības intensitātes robeža un tai atbilstoša ''galīgā'' ceļa kategorija.<br />
Projektējot, iespēju robežās, cenšas ievērot ''galīgajai'' ceļa kategorijai atbilstošās<br />
parametru robežvērtības.<br />
8
Projektējamais ceļš jāsaista ar pastāvošo satiksmes ceļu tīklu, jāatrisina<br />
apdzīvoto vietu apejas un pieslēgumi.<br />
Projektējot ceļus, jāievēro arī autoceļu lietošanas noteikumi, būvdarbu<br />
veikšanas noteikumi un praktiskās iespējas, sanitārās un ugunsdrošības normas, darba,<br />
dabas un civilās aizsardzības noteikumi un likumi. Izstrādājot jaunu ceļu un ceļu būvju<br />
būvniecības vai esošu ceļu rekonstrukcijas projektus, jāveic to vides ietekmes<br />
novērtējums.<br />
Projektējot autoceļus un to būves, ir jāievēro jaunākie zinātnes atzinumi un<br />
tehnikas sasniegumi.<br />
9
2. CEĻA TRASE<br />
Autoceļa trase ir telpiska (trīsdimensionāla) līnija, ko veido no taisnēm un līknēm.<br />
Projektējot ceļa klātni, garenprofilu u.c. tā elementus šo telpisko līniju izmanto kā<br />
bāzes līniju. Autoceļu projektēšanā par bāzes līniju parasti izvēlas ceļa ass līniju, jo tās<br />
garums uzskatāms par ceļa garuma rādītāju. Ass izvēle par bāzes līniju nodrošina arī<br />
ģeometriskās projektēšanas un ceļa klātnes nospraušanas ērtības.<br />
''Trasēt'' plašākā izpratnē nozīmē novietot projektējamā līnijas objekta bāzes līniju<br />
apvidū starp dotajiem kontrolpunktiem atbilstoši tehniskām normām, noteikumiem un<br />
norādījumiem, ievērojot tautsaimnieciskā un individuālā izdevīguma u.c. prasības.<br />
Trases novietojumu un izveidojumu nosaka apvidus topogrāfiskie, hidroģeoloģiskie un<br />
klimatiskie apstākļi, ainavas veseluma saglabāšanas un mērķtiecīgas pārveidošanas<br />
apsvērumi, dabas aizsardzības prasības un zemju lietotāju noteikumi.<br />
Jau četrdesmito gadu sākumā, analizējot projektus un novērtējot pie tiem izbūvēto<br />
autoceļu un maģistrāļu posmus, tika formulēts atzinums, ka trase jāprojektē kā plūdena<br />
ainavā iekļauta telpas līnija. Taču līdz šim laikam nav izstrādāta pilnīgota metode, kura<br />
visos gadījumos nodrošinātu iespēju trasēt telpā, ņemot vērā daudzās tehniskās,<br />
ekonomiskās, estētiskās, ainavas veidošanas u.c. prasības un fiksēt šo prasību<br />
kopumam atbilstošās telpas līnijas plāna projekciju un garenprofilu.<br />
Šo apstākļu dēļ ceļa trases projektēšanu izpilda divos etapos. Pirmajā - atrod tehniski,<br />
ekonomiski un ainaviski izdevīgāko trases plāna projekcijas novietojumu un<br />
izveidojumu. Šī etapa racionāls trases variēšanas zonas platums, atkarībā no reljefa,<br />
var būt robežās līdz 1/3 no ceļa “gaisa līnijas” garuma. No kartogrāfiskā viedokļa<br />
trases plāns ir trases horizontālā projekcija. Otrajā etapā pēc topogrāfiskajām kartēm<br />
vai nivelēšanas datiem sastāda reljefa garenprofilu uz kura uznes ģeoloģisko griezumu,<br />
gruntsūdeņu līmeņus un izprojektē trases garenprofilu atbilstoši normām un<br />
noteikumiem.<br />
Arī ceļu automatizētās projektēšanas sistēmā pēc sākotnējas ieceres nav<br />
ieviest principiālas projektēšanas tehnoloģijas izmaiņas.<br />
paredzēts<br />
Abas atsevišķajos etapos projektētās trases projekcijas tātad nosaka trases telpisko<br />
izveidojumu. Kaut arī plānu un garenprofilu projektē atsevišķi, kā vienā tā otrā etapā<br />
īpaša uzmanība jāvelta šo projekciju virziena maiņu saskaņošanai ar nolūku panākt<br />
projektējamā ceļa līkņu vizuālo plūdumu un skaidrumu. Lai pārredzamajos posmos<br />
esošās taisnes un līknes veidotu acīm patīkamu, harmonisku perspektīvo ainu, ir<br />
jāievēro trases plāna un garenprofila savietošanas (koordinēšanas) noteikumi un citas<br />
telpiskās projektēšanas prasības (sk. 5. nodaļu).<br />
Trases plānu, garenprofilu un brauktuves platumu projektē balstoties uz LVS190-<br />
2:2000.”Ceļa trase”. Šajā standartā ir noteikti projektēšanas procesa stadijas, posmi un<br />
plānošana, kā arī tehniski ekonomiskā pamatojuma un būvprojekta saturs, trases<br />
10
elementu parametru robežvērtības un aprēķinu metodika, virāžas izvēršanas metodika,<br />
telpiskās projektēšanas nosacījumi un ceļa redzamības normas.<br />
Trases plānu, garenprofilu un brauktuves platumu projektē atbilstoši aprēķina<br />
ātrumam, ievērojot satiksmes drošības, ūdensnovades, ceļa konstrukciju noturības un<br />
sniega vai smilšu sanesumu novēršanas prasības.<br />
Visos gadījumos, kad apvidus apstākļi pieļauj un ir ekonomiski izdevīgi, trases<br />
jāprojektē atbilstoši sekojošām prasībām:<br />
garenslīpumi G £ 35 o / oo ;<br />
ceļa virsmas pārredzamība D c,v ³ 500 m;<br />
plāna līkņu rādiusi R p ³ 1000 m;<br />
garenprofila izliekto līkņu rādiusi un garumi<br />
R v ³ 70000 m, L v ³ 300 m;<br />
ieliekto līkņu rādiusi un garumi<br />
R v ³ 8000 m, L v ³ 100 m.<br />
Ja konkrētos apvidus apstākļos šīs prasības nav iespējams izpildīt vai arī, ja to<br />
ievērošana saistīta ar ievērojamu būvdarbu apjomu un izmaksu palielināšanos, ceļu<br />
projektēšanas normatīvi pieļauj ar variantu tehniski-ekonomisko salīdzinājumu<br />
pamatotu atkāpi no šīm rekomendējamajām normām. Salīdzināmie variantu rādītāji:<br />
ceļa būves izmaksa, ceļa remontu un uzturēšanas izdevumi un pārvadājumu<br />
pašizmaksas, kas noteiktas, ievērojot satiksmes drošības un ražošanas apstākļu<br />
atšķirības.<br />
Ceļa trases variantus salīdzina, ņemot vērā kapitālieguldījumus ceļa izbūvē un<br />
autotransportā kā arī reducētos ceļa un transportlīdzekļu ekspluatācijas izdevumus.<br />
Izvēloties trases ģenerālvariantu, izšķiroša nozīme ir jaunbūvējamā ceļa vides ietekmes<br />
novērtējumam.<br />
Normu robežvērtības (minimālās un maksimālās vērtības) dotas 1. pielikuma 1.P.2<br />
tabulā.<br />
11
3. TRASES PLĀNA PROJEKTĒŠANA<br />
3.1. Vispārējie trasēšanas noteikumi<br />
1. Trases iespēju robežās jānovieto noturīgu grunšu iecirkņos, izvairoties no vietām,<br />
kur iespējama liela apjoma sniega vai smilšu sanesumu veidošanās. Lai noteiktu<br />
sniega sanesumu vietas, jāiepazīstas ar pastāvošā ceļa ekspluatācijas pieredzi.<br />
Projektējot jaunus ceļus, aizputinājumu vietas nosaka pēc valdošo vēju virziena<br />
ziemas periodā. Jāņem vērā ūdens novadīšanas iespējas no ceļa joslas un tuvākās<br />
apkārtnes.<br />
2. Šķērsotā vai paugurainā apvidū trasi ieteicams novietot galveno reljefa formu<br />
pārejas zonā, t.i. nogāžu pakāpēs, ja pēc novērojumiem tur neveidojas sniega<br />
sanesumi, sedlu vietās, upju senleju terasēs vai gar upju krastiem pietiekamā<br />
attālumā, lai ceļu neapdraudētu krastu izskalojumi.<br />
No ekspluatācijas viedokļa izdevīgāk ceļu novietot pret sauli vērstajās dienvidu,<br />
dienvidrietumu vai dienvidaustrumu reljefa nogāzēs un pakāpēs.<br />
3. Trasi jācenšas virzīt pa zemes izmantošanas veidu robežām, piemēram, pa laukumeža,<br />
lauka-pļavas vai citām robežas joslām, ja tāds novietojums atbilst trases<br />
mērķtiecīgajam virzienam. Jāizvairās skart vērtīgās lauksaimniecībā izmantojamās<br />
zemes un sašķelt esošos un projektētos saimniecību kompleksus. Projektējamā<br />
ceļa novietojumu jāsaskaņo ar ieinteresētajām organizācijām un personām,<br />
jāorganizē trases novietnes publiska apspriešana.<br />
4. Lielos purvus parasti ir izdevīgi apiet. Garenos zemā tipa purvus, kas veidojušies<br />
aizaugot subglaciālo gravu ezeriem un vecupēm, šķērso šaurākā un seklākā vietā,<br />
ja tā atrodas tuvu mērķtiecīgajam trases virzienam. Lai nodrošinātu zemes klātnes<br />
noturību, jāizvairās no vietām, kur purva gultnei attiecībā pret trases virzienu ir<br />
liels šķērsslīpums. Īpaša uzmanība jāvelta purvu hidroloģiskā režīma izpētei un<br />
ūdens novadīšanai purvu pāreju vietās.<br />
5. Gravas visizdevīgāk šķērsot izskalotās grunts tranzīta (nostabilizējušās) gultnes<br />
posmos. Pieļaujama arī gravu šķērsošana lejasgalu sanesu uzkrāšanās iecirkņos.<br />
Tādos gadījumos jāparedz straumi regulējošās būves un sanesu uztvērēji. Apejot<br />
gravas, ceļš jānovieto 50 - 100 m attālumā no gravu vai sāngravu galiem. Trases<br />
novietošana ūdensšķirtnes joslā vai ielejā, kur jāšķērso gravas, ir atkarīga no<br />
pieslēdzamo apdzīvoto vietu izvietojuma. Variantu izvēli nosaka tehnisko un<br />
ekonomisko rādītāju novērtējums.<br />
6. Karstu intensīvās veidošanās vietas jāapiet. Ja karstu rajonu nepieciešams šķērsot,<br />
trase jānovieto paaugstinātās reljefa vietās.<br />
7. Klejojošo smilšu iecirkņos trasi var novietot divkārša kāpas augstuma attālumā no<br />
tās pakājes vai arī uz zemajām, apaugušajām jūrmalas vai ezeru kāpām, ja to<br />
virziens atbilst mērķtiecīgajam projektējamā ceļa virzienam.<br />
12
8. Mazās un vidējās upes šķērso vietā un zem leņķa, ko nosaka mērķtiecīgais<br />
trases virziens. Lielo upju šķērsošanai jāizvēlas izdevīgākā vieta (šaurāka, ar<br />
salām, ar noturīgu krastu veidojumu). Upes vēlams šķērsot perpendikulāri<br />
kuģojamās gultnes straumes dinamiskam virzienam.<br />
9. I - III kategorijas ceļus parasti novieto ārpus apdzīvotām vietām, paredzot tām<br />
pievedceļus. Ceļa klātni jānovieto atbilstoši apdzīvotās vietas ģenplāna robežām<br />
vai vismaz 200 m no tām. Autoceļa izbūves mērķtiecību izlemj, ievērojot<br />
tranzītkustības īpatsvaru, satiksmes drošības vides aizsardzības u.c. prasības.<br />
10. Autoceļu krustojumu un šķērsojumu mezglus projektē balstoties uz LVS 190-<br />
3:2000. “Vienlīmeņa ceļumezgli” un LVS 190 - 4:2000.”Vairāklīmeņu<br />
ceļumezgli”. Vienlīmeņa vai vairāklīmeņu satiksmes izkārtojumu mezglā, kā arī<br />
pamatceļu normālprofilus izvēlas saskaņā ar 1.tabulu:<br />
3.1. tabula<br />
Ceļa<br />
kategorija<br />
Ceļa veids<br />
Aprēķina<br />
VDI<br />
1000A/24h<br />
Pamatbrauktuves<br />
normālprofils<br />
(NP)<br />
Brauktuvju<br />
skaits<br />
(Joslu<br />
skaits)<br />
Satiksmes<br />
izkārtojums<br />
mezglā<br />
1 2 3 4 5 6<br />
Automaģistrāle vai >50 NP 35,5 2 Vairākos līmeņos<br />
ātrsatiksmes<br />
(3+3)<br />
AI autoceļš 18÷65 NP 29,5 2 Vairākos līmeņos<br />
(2+2)<br />
5÷22 NP15,5 1<br />
(3)<br />
AII<br />
BI<br />
BII<br />
Ātrsatiksmes<br />
autoceļš<br />
1 ÷20 NP14<br />
NP10,5<br />
1<br />
(2)<br />
Vispārējas<br />
lietošanas autoceļš<br />
5 ÷22 NP15,5 1<br />
(3)<br />
1÷ 20 NP14 1<br />
NP10,5 (2)<br />
Vispārējas<br />
2<br />
lietošanas autoceļš 12 ÷30 NP22 (2+2)<br />
>50 NP35,5 2<br />
>50 NP33 (3+3)<br />
Vispārējas<br />
18 ÷ 65 NP29,5 2<br />
lietošanas autoceļš 18 ÷ 65 NP26 (2+2)<br />
6 ÷ 26 NP16 1<br />
(4)<br />
3 ÷ 20 NP14 1<br />
(2)<br />
18 ÷ 65 NP26 2<br />
(2+2)<br />
NP tipu attēlus sk. 4.Pielikumā.<br />
Vairākos līmeņos<br />
vai regulēti vienā<br />
līmenī<br />
Vairākos līmeņos<br />
vai regulēti vienā<br />
līmenī<br />
Vienā līmenī<br />
Vairākos līmeņos*<br />
Vienā līmenī<br />
Vairākos līmeņos*<br />
Vairākos līmeņos<br />
Vienā līmenī*<br />
Vairākos līmeņos<br />
Vairākos līmeņos<br />
Vienā līmenī<br />
Vairākos līmeņos*<br />
Vienā līmenī<br />
Vairākos līmeņos*<br />
Vairākos līmeņos<br />
Vienā līmenī *<br />
13
11. Mezglu projektēšana noris 4 etapos:<br />
· Optimālas vietas izvēle<br />
· Mezgla shēmu variantu izstrāde<br />
· Variantu salīdzināšana un ģenerālvarianta izvēle<br />
· Ģenerālvarianta detālprojekts.<br />
Aptuveni mezgla vieta tiek noteikta ceļu tīkla plānošanas gaitā.<br />
No mezgla izbūves viedokļa izdevīgāk ir ceļu šķērsot ierakuma posmā.<br />
Minimālais attālums starp šķērsojuma mezgliem jānosaka pēc 3.2.tabulas.<br />
Braukšanas virzienā<br />
sekojošā ceļumezgla<br />
Vēlamais minimālais attālums starp<br />
virziensaliņu smailēm, m<br />
3.2.tabula<br />
Pieļaujamais<br />
minimālais<br />
attālums,ja ir tikai 1<br />
iepriekšējs virziena<br />
rādītājs, m<br />
veids Noslogoti posmi Daļēji noslogoti<br />
posmi<br />
1. 2. 3. 4.<br />
Četrvirzienu mezgls 2700+lu+ln 2700+lu+ln 600+lu+ln<br />
Trīsvirzienu mezgls 2200+lu+ln 1700+lu+ln 600+lu+ln<br />
lu – uzbrauktuves atvēruma garums, sk./4/<br />
ln - nobrauktuves atvēruma garums, sk./4/<br />
Vienlīmeņa mezglus (krustojumus) projektē vadoties no LVS190 – 3:1999. To<br />
izvietošanai izdevīgākas ir ieplakas vai līdzenas reljefa vietas. Krustojumi uzkalnos ir<br />
mazāk pārredzami. Izvēloties krustojuma mezgla vietu un tipu, jāņem vērā<br />
pārredzamības nodrošināšanas caurlaides spējas prasības.<br />
12. Rekonstrukcijas mērķis ir paaugstināt ceļu ekspluatācijas rādītājus t.sk.<br />
satiksmes drošību, likvidēt ekspluatācijas gaitā atklātos zemes klātnes defektus un<br />
pastiprināt segu atbilstoši perspektīvā kustības apjoma pieaugumam un sastāva<br />
izmaiņām.<br />
Rekonstrukcijas rezultātā tiek paaugstināta ceļa kategorija.<br />
Rekonstruējamā ceļa klātni novieto tā, lai pēc iespējas racionāli tiktu izmantotas<br />
pastāvošā ceļa un tā būvju konstrukcijas vai arī cenšas izvietot to pastāvošā ceļa<br />
joslā lai mazāk traucētu pastāvošās komunikācijas, būves u.c.. Zemāko kategoriju<br />
grunts ceļus parasti nepieciešams pārtrasēt radikāli.<br />
Mērķtiecīgos pastāvošo ceļu posmus izmanto, ja arī to garenprofils pietiekami labi<br />
atbilst augstākas kategorijas prasībām. Pretējā gadījumā ieteicams trasēt tā, lai<br />
rekonstruējamais ceļš pēc iespējas mazāk šķērsotu pastāvošo. Ievērojot šo<br />
nosacījumu, pastāvošo ceļu iespējams ērti izmantot kā apbraucamo ceļu.<br />
Izmantošanai plānā paredzēto posmu garenprofilu uzzīmē pēc teodolīta vai<br />
niveliera gājiena datiem vai arī pēc augstumiem, kas doti pie topogrāfisko karšu<br />
horizontālēm.<br />
I un II kategorijas ceļu projektos parasti neparedz pastāvošo ceļa posmu<br />
izmantošanu, tos atstāj vietējās satiksmes vajadzībām vai rekultivē.<br />
13. Trase jāiekļauj apvidū, pieturoties pie mērķtiecīgajiem taisnlīnijas virzieniem,<br />
kurus nosaka saimnieciski un tehniski izdevīgie kontrolpunkti A,B... un apvidus<br />
apstākļu noteiktie punkti 1,2,3.... Trases izlocījuma pakāpe ir atkarīga no apvidus<br />
14
šķērsotības. Trases virziena maiņas nepieciešamību nosaka apvidus šķērsotība,<br />
galvenās reljefa formas, apbūve, upes, ezeri, purvi u.c. ainavas elementi. Jāņem<br />
vērā, ka ceļa virziena maiņas, kurām nav redzama iemesla, ceļa lietotāji uztver kā<br />
neloģiskas un samākslotas it īpaši līdzenā, pārredzamā apvidū. Tādēļ ceļa līknēm<br />
jābūt saistītām ar reljefu un apvidus situāciju un satiksmes drošības labad<br />
redzamām no pietiekama attāluma.<br />
14. No telpiskās projektēšanas viedokļa nepieciešamās plāna līkņu virsotnes<br />
jāizvieto uz reljefa ekstrēmlīnijām (ūdensšķirtnes un ievalkas) vai arī uz reljefa<br />
lūzuma līnijām. Ievērojot šo rekomendāciju tiek pirmajā tuvinājumā nodrošināta<br />
plāna līkņu savietošanas iespēja ar vertikālajām līknēm. Par ainaviski izdevīgāku<br />
uzskata plāna līkņu izvietojumu izliektajos reljefa profila posmos. Līknes var būt<br />
izvietotas, protams, arī plakanos reljefa iecirkņos.<br />
15. Teodolīta gājiena lūzumu noapaļošanai jāizvēlas līknes, kas labi iekļaujas<br />
reljefa izliekumos un situācijas ierobežojumu kontūrās. Minimālie riņķa loku<br />
rādiusi, klotoidu parametri un garumi 1.piel. 4.6. tab. Visos gadījumos, kad apvidus<br />
apstākļi pieļauj un ir ekonomiski izdevīgi jāizvēlas plāna līknes, kuru rādiusi R p ³<br />
3000 m.<br />
16. Veidojot trasi, īpaša uzmanība jāvelta tās liekuma maiņas pakāpenības<br />
nodrošināšanai. No kustības drošības viedokļa nav pieļaujams novietot blakus<br />
divas līknes, kuru rādiusu attiecības pārsniedz [7] darba 4.1. tab. Vērtības. Šīs<br />
prasības neievērošana noved pie tā, ka kustības ātrums, izbraucot no slaidas līknes<br />
un tuvojoties maza rādiusa līknei, ir strauji jāsamazina. Vietās, kur autovadītāji<br />
krasi samazina ātrumu, kā rāda statistika, biežāk notiek avārijas.<br />
Visas minētās prasības un noteikumus ne visur ir iespējams izpildīt. Tā piemēram,<br />
izdevīga upes vai purva šķērsošanas vieta var būt patālu no mērķtiecīgā trases<br />
virziena vai arī mērķtiecīgākais ceļa variants var atrasties sliktākos grunts un<br />
hidroloģiskos apstākļos. Tādos gadījumos ir jāsalīdzina konkurējošo variantu<br />
tehniskie un ekonomiskie rādītāji, kā arī jānovērtē trūkumi un priekšrocības no<br />
ainaviskā viedokļa un jāizvēlas izdevīgākais atrisinājums.<br />
Pirms studiju darbu izstrādes trasēšanas noteikumi un rekomendācijas jāapgūst<br />
plašāk pēc literatūras sarakstā norādītajiem avotiem .<br />
3.1 Trases novietnes zonas izpēte un kontrolpunktu noteikšana<br />
Trases plāna projektēšana ir darbu komplekss, kura veikšanas rezultātā tiek atrasts<br />
iepriekš minētām vispārīgajām prasībām un trasēšanas noteikumiem, iespēju robežās,<br />
atbilstošs trases novietojums un izveidojums. Trases izveidojumu nosaka tās elementu<br />
– taišņu un līkņu secība un parametri.<br />
Parasti optimāla trases izveidojuma noteikšanai izmanto topogrāfiskās kartes vai<br />
plānus. Uz kartes fiksē tehniski ekonomiskajā pamatojumā (TEP) noteikto<br />
tautsaimnieciski izdevīgāko vai projektēšanas uzdevumā doto principiālo virzienu<br />
ABC... Vadoties no tehniskiem, ekonomiskiem, ainavas atklāšanas u.c. apsvērumiem,<br />
15
uz kartes pēc vispārējas tās iepazīšanas abpus principiālajam virzienam ierobežo<br />
pietiekami platu zonu, kuras robežās mērķtiecīgi meklēt izdevīgāko trases variantu.<br />
Zonas platums ir atkarīgs galvenā kārtā no apvidus reljefa slīpuma trasēšanas virzienā<br />
un ceļa pieļaujamā garenslīpuma kā arī no situācijas. Atsevišķos gadījumos trases<br />
variēšanas zonas platums var būt līdz 1/3 no trases garuma.<br />
Variantu projektēšanas zonā atzīmē izmantojamos pastāvošo ceļu posmus, tiltus, ceļu<br />
pārvadus, dzelzceļu pārbrauktuves. Šie posmi vairāk vai mazāk stingri nosaka<br />
projektējamā ceļa virzienu, tādēļ tos var uzskatīt par fiksētā virziena kontrolpunktiem.<br />
Fiksēta virziena kontrolpunkta piemērs ir autoceļa vai dzelzceļa krustojums noteiktā<br />
vietā zem uzdotā leņķa.<br />
Sevišķa uzmanība jāvelta izdevīgu un piemērotu lielo upju, purvu, pauguru un<br />
augstieņu pāreju, ceļu šķērsojumu mezglu un krustojumu vietu izvēlei. Ceļu<br />
šķērsojuma mezgli aizņem lielu platību, tādēļ šķērsojuma vietai jābūt pietiekamā<br />
attālumā no apbūves robežām, dzelzceļiem, upju krastiem u.c. mezgla izbūvi<br />
ierobežojošiem objektiem. Jāatzīmē un trasējot jāņem vērā arī vietas, no kurām<br />
atklājas skats uz upēm, ezeriem u.c. skaistām apkārtnes vietām. Minētās pāreju,<br />
šķērsojumu un skata vietas parasti nav noteiktas tik stingri, kā, piemēram, pastāvošā<br />
dzelzceļa pārbrauktuve vai tilts. Tās var uzskatīt par trases kontroliecirkņiem, kuru<br />
robežās iespējama neliela trases novietnes un virziena variēšana.<br />
Kontrolposmi, fiksēta vai nefiksēta virziena punkti un iecirkņi ir tātad apvidus vietas<br />
caur kurām nepieciešams vai vēlams izvadīt trasi.<br />
Pirms trases variantu projektēšanas jāfiksē neskaramās apvidus vietas un objekti<br />
(apdzīvoto vietu apbūves robežas, ja tās paredzēts apiet, ražotņu teritorijas, celtnes,<br />
saudzējamie mazie meža puduri un koku grupas, karsti, avotainas vietas nogāzēs u.c.),<br />
kā arī vietas un objekti, no kuriem trase jāatvirza noteiktā, drošā attālumā (gravu galu<br />
krantes, upju un ezeru stāvkrasti, dzelzceļi, elektropārvades līnijas u.c.).<br />
Visai bieži starp tuvu esošām neskaramām vietām paliek ‘’šaurās vietas’’<br />
(kontroliecirkņi) pa kurām jāizvada projektējamā ceļa trases varianti.<br />
Sevišķi rūpīgi jāizmeklē trases izdevīgas novietošanas iespējas stāvo nogāžu vietās.<br />
Gadījumos, kad apvidus reljefa slīpums G relj ir lielāks par maksimālo ceļa<br />
garenslīpumu G max , nav iespējams ievilkt aptverošu projektlīniju. Rezultātā rodas<br />
nepieciešamība veidot ierakumus un dažāda augstuma uzbērumus. Augstie uzbērumu<br />
posmi, kā rāda statistika, ir smago avāriju vietas. Šāds risinājums neatbilst ainavas<br />
prasībām un pie tam parasti prasa arī lielākus kapitālieguldījumus. Tādēļ, trasējot<br />
šķērsotā un kalnu apvidū, jāatrod kartē tāds trases novietojums, lai reljefa<br />
garenslīpums stāvo nogāžu vietās nepārsniegtu ceļa pieļaujamo maksimālo<br />
garenslīpumu.<br />
Nosacījuma G relj ≤ G max izpildīšana nodrošina iespēju projektēt ceļa zemes klātni kā<br />
optimāla augstuma uzbērumu atbilstoši ceļa ekspluatācijas, kustības drošības u.c.<br />
prasībām. Lai atrastu ‘’ierobežota garenslīpuma’’ līnijas novietojumu kartē, vispirms<br />
jāaprēķina minimālais ceļa posma garums kartes mērogā starp divām blakus esošām<br />
horizontālēm:<br />
16
1000hM<br />
l = (mm),<br />
min kGmax<br />
kur h - horizontāļu augstuma starpība,<br />
M<br />
k<br />
- mērogs (1: 25000,<br />
- garensl<br />
u.c.),<br />
m,<br />
īpuma samazināšanas koeficients.<br />
(3.1.)<br />
Reljefs<br />
Līdzens<br />
Šķērsots<br />
Stipri šķērsots<br />
Garenslīpuma samazināšanas koeficienta k vērtības<br />
3.3. tabula<br />
Līkņu parametri<br />
lieli vidēji minimāli<br />
0.96<br />
0.98<br />
0.99<br />
0.92<br />
0.96<br />
0.98<br />
0.88<br />
0.94<br />
0.97<br />
Vietās, kur G relj ≤ G max , trases virzienu pieņem, ievērojot situācijā redzamos<br />
ierobežojumus un telpiskās projektēšanas principus.<br />
''Ierobežota garenslīpuma'' līnijas nospraušanas secība:<br />
- mērcirkuļa adatiņu galus fiksē attālumā l min ;<br />
- vienu mērcirkuļa adatiņu nostāda uz izejas punkta horizontāles (apvidus<br />
komplicētās vietas sākuma vai beigu punkti);<br />
- mērcirkuli pagriež tā, lai otra adatiņa atrastos uz blakus esošās horizontāles,<br />
skatoties trasēšanas virzienā;<br />
- nemainot otrās adatiņas vietu, ar pirmo cenšas sasniegt nākošo horizontāli u.t.t.;<br />
- atrastos punktus iezīmē kārtē ar zīmuli un savieno (3.1. att.);<br />
- nogludina iezīmēto lauzto līniju, ievelkot ar zīmuli taisnes un līknes prmajā<br />
tuvinājumā;<br />
- izmēra trases pagrieziena leņķus, nosaka riņķa loka rādiusus, klotoidu parametrus,<br />
aprēķina līkņu un to tangenšu garumus.<br />
Ja iestādītais mērcirkuļa soļa garums l min nesasniedz blakus esošo pirmo horizontāli,<br />
adatiņu galus iestāda attālumā 2l min vai 3l min un cenšas sasniegt attiecīgi otro vai trešo<br />
horizontāli.<br />
Mērcirkuli trases virziena meklēšanai izmanto tikai stāvo nogāžu vietās. Kā izejas<br />
punktu izmanto trases posma beigu punktu pirms šīs vietas. Ja no pieņemtā izejas<br />
punkta neizdodas atrast izdevīgu un mērķticīgu trases turpinājumu pāri komplicētajai<br />
vietai, tad apskata un pārbauda izejas punkta pārvietošanas iespējas. Trases virziena<br />
meklēšanu ieteicams sākt grūto vietu augstākajos punktos vai arī no izdevīgākās<br />
straumes pārejas uz augšu.<br />
Pēc zonas izpētes uz kartes tiek atzīmēti kontrolposmi, fiksēta un nefiksēta virziena<br />
kontrolpunkti un iecirkņi caur kuriem trase ir jāizvada kā arī novietnes ierobežojumi.<br />
Pēc apstrādes topogrāfisko karti var uzskatīt par sagatavotu trasēšanai.<br />
17
Izstrādājot reālos ceļu projektus, pirms trasēšanas kartē apvidu rekognoscē un ienes<br />
nepieciešamās izmaiņas.<br />
Vienkārša reljefa un situācijas gadījumā iespējams trasēt arī tieši apvidū pēc tā<br />
rekognoscēšanas, neizpildot trases sagatavošanu uz kartes.<br />
3.1 attēls. Ierobežota garenslīpuma līnijas fiksēšana uz kartes<br />
3.3 Projektētā teodolīta gājiena noteikšana. Trasēšanas metodes<br />
Projektēšanas praksē līdz šim trasēšanu veic pēc atbalstpunktu metodes. Mūsdienās ir<br />
izstrādātas un tiek plaši pielietotas dažādas autoceļu automatizētās projektēšanas<br />
sistēmas (autoceļu APS). Jāatzīmē, ka autoceļu APS ietvaros ceļa trases variantu<br />
projektēšanā tiek izmantot trases polinomiālās aproksimācijas un kubisko splainu<br />
metodes.<br />
Ceļa trases plāna projektēšanā un fiksēšanā kā atbalstpunktus izmanto trases sākuma<br />
punktu, teodolīta gājiena virsotņu punktus un trases beigu punktu. Pēc šīs metodes<br />
caur iepriekš uz kartes vai plānā fiksētiem kontrolpunktiem vai iecirkņiem izvelk<br />
taisnes. Taišņu krustpunktos (virsotnēs) projektētā teodolīta gājiena līniju virzieni<br />
veido pagrieziena leņķus. Stipri šķērsotā vai daudziem situācijas ierobežojumiem<br />
bagātā apvidū trasi ievelk ar līkņu lekālu palīdzību un pēc tam fiksē līkņu pieskares,<br />
iekrusto tās un tādējādi nosaka projektēto teodolīta gājienu (skat. 3.3. att.).<br />
Piezīme. Izstrādājot projektu uz mācību kartēm par trases sākuma punktu A pieņem<br />
punktu, kas atrodas tuvāk kartes rietumu puses malai (no šī punkta jāsāk piketēt<br />
virzienā uz punktu B). Gadījumā, kad trases sākuma un beigu punkti atrodas uz<br />
meridiāna, par sākuma punktu A pieņem punktu, kas atrodas tuvāk kartes apakšai.<br />
Reālo projektu trases plānus izkopē tā, lai piketāžas sākuma punkts atrastos pa kreisi.<br />
Nosakot atbalstpunktu koordinātas, lai samazinātu papīra deformācijas kļūdu, vispirms<br />
ar lineāla palīdzību izmēra attālumus a, a'un b, b' (sk. 3.2. att.).<br />
3.2 attēls. Atbalstpunktu koordinātu noteikšana<br />
18
Koordinātu aprēķina formulas:<br />
a+<br />
a'<br />
a+<br />
a'<br />
X n<br />
= m+<br />
× a = p-<br />
× a'<br />
(3.2)<br />
p-<br />
m p-m<br />
b b<br />
Y L<br />
K L b K b b<br />
n = + + '<br />
- × = - + '<br />
K - L × b ', (3.3)<br />
kur: a, a’ - attālumi x-ass virzienā no punkta V n līdz tuvākām kartes<br />
koordinātu tīkla līnijām m - m un p -p.<br />
b, b’ - attālumi y-ass virzienā no punkta V n līdz līnijām L - L un<br />
K -K.<br />
Lai trases variantu garumu aprēķini būtu pietiekami precīzi, attālumus starp<br />
atbalstpunktiem un pagrieziena leņķus (skat.3.3.att.) aprēķina analītiski, vispirms<br />
nosakot koordinātu pieaugumus:<br />
∆Xn = Xn - Xn-1 (3.4)<br />
∆Yn = Yn - Yn<br />
-1 (3.5)<br />
Attālums starp atbalstpunktiem<br />
2 2<br />
n n n<br />
d = ∆X + ∆Y<br />
3.3 attēls. Projektētais teodolīta gājiens<br />
(3.6)<br />
Trases pagrieziena leņķus aprēķina šādi:<br />
· ja virsotni V n veidojošo līniju koordinātu pieaugumi DX n un DX n+1 ir pozitīvi,<br />
t.i. DX n > 0; DX n+1 > 0, tad:<br />
∆ n<br />
n<br />
α n = arctg<br />
Y + 1 ∆<br />
-arctg Y ; (3.7)<br />
∆X<br />
∆X<br />
n+<br />
1<br />
n<br />
· ja virsotni V n veidojošo līniju koordinātu pieaugumi DX n > 0 un DX n+1 < 0 vai<br />
DX n < 0 un DX n+1 > 0, tad:<br />
α n<br />
∆ n<br />
= arctg<br />
X ∆<br />
-arctg X ∆Y<br />
∆Y<br />
n<br />
n+<br />
1<br />
n+<br />
1<br />
; (3.8)<br />
19
· ja virsotni V n veidojošo līniju koordinātu pieaugumi DX n < 0; DX n+1 < 0, tad:<br />
α n<br />
∆ n<br />
= arctg<br />
Y ∆<br />
-arctg Y ∆X<br />
∆X<br />
n<br />
n+<br />
1<br />
n+<br />
1<br />
; (3.9)<br />
Izteiksmēs (3.7) līdz (3.9) jāievieto koordinātu pieaugumu vērtības (pozitīvas vai<br />
negatīvas). Kreisajam pagriezienam atbilst pozitīvs, bet labajam – negatīvs virziena<br />
maiņas leņķis.<br />
Virsotņu piketus aprēķina pēc formulas<br />
pkVn = pkVn-1 + dn<br />
(3.10)<br />
Ceļa trasi plānā veido no taisnēm, pārejas līknēm un riņķa lokiem.<br />
Projektējot autoceļa trasi, svarīgi nodrošināt ceļa izbraukšanas iespēju ar vienmērīgu<br />
vai pakāpeniski mainīgu ātrumu, kas ir ērtas un drošas kustības priekšnoteikums. Šīm<br />
prasībām vislabāk atbilst klotoidu trase. Vispārīgā gadījumā par klotoidu trasi uzskata<br />
trasi, kas veidota pārsvarā no savstarpēji saslēgtiem klotoidu lokiem (biklotoidām) vai<br />
no līknēm, kuras sastāv no ievedošās klotoidas, riņķa loka un izvedošās klotoidas.<br />
Atsevišķos gadījumos, kad plāna līknes rādiuss R≥ 3000 m - I tehniskajai kategorijai<br />
un R≥ 2000 m - II - III kategorijai, pārejas līknes var neparedzēt [1]. No vizuālā<br />
plūduma nodrošināšanas viedokļa, pārejas līknes var neparedzēt pie R≥ 5000 m.<br />
Optimālu plāna līkni katrai virsotnei piemeklē, ņemot vērā apvidus situāciju, iepriekš<br />
fiksētos kontrolpunktus, ceļu projektēšanas normas [1], kā arī ceļu telpiskās<br />
projektēšanas principus (skat. 5. nodaļu). Reljefa formām vai situācijai pieguļošu līkņu<br />
parametru piemeklēšanai izmanto riņķa loku un klotoidu lekālus. Ja riņķa līniju lekālu<br />
rīcībā nav, ieteicams uz pauspapīra kartes mērogā uzvilkt koncentrisku riņķu kopu.<br />
Zinot trases pagrieziena leņķus, virsotņu piketus un līkņu rādiusus, aprēķina pārējos<br />
līkņu parametrus, kā arī attālumus no TS līdz līkņu sākumam, vidus un beigu<br />
punktiem.<br />
ESM pielietošanas iespējas radījušas priekšnoteikumus jaunu aprēķinu ziņā apjomīgu,<br />
trasēšanas paņēmienu - polinomiālās aproksimācijas un splaina metožu ieviešanā<br />
autoceļu trases projektēšanā.<br />
Pirmās metodes būtība ir tāda, ka uz liela mēroga kartes noteiktos attālumos iezīmē<br />
punktus, caur kuriem vēlams virzīt trasi un nolasa šo punktu koordinātas. Ar ESM<br />
palīdzību aprēķina noteikta skaita 3. pakāpes polinomu vienādojumu sistēmas<br />
koeficientus, tādējādi aproksimējot ar brīvu roku ievilktās trases punktus.<br />
Pēc splainu metodes, trases iezīmēšanai izmanto elastīgi plastiskus, mainīga biezuma<br />
vai stinguma lineālus. Iezīmēto līklīniju trasi aproksimē ar splainu funkciju.<br />
20
3.4 Trases plāna elementi<br />
3.4.1 Taisne<br />
Taisne kā plāna elements biežāk tiek lietots, trasējot ceļus līdzenā apvidū. Lai<br />
samazinātu ceļa monotono iespaidu taisnos posmus izvēlas ne garākus par 3 līdz 5 km.<br />
Ceļu projektēšanas normās [1] norādīts, ka taisno un līkņu garumiem nevajadzētu<br />
atšķirties vairāk kā 2 līdz 3 reizes.<br />
Jebkura taisnes punkta N koordinātas<br />
X=(S-S s ) * cos α (3.11.)<br />
Y=(S-S s ) * sin α (3.12.)<br />
kur S - punkta N attālums pa trasi no tās sākuma (TS), m;<br />
S s - attālums no TS līdz taisnā posma sākumam, m;<br />
α - leņķis, ko veido taisne ar X asi.<br />
3.4.2 Riņķa loks<br />
Riņķa loks var būt patstāvīgs trases elements vai arī veidot kopā ar ievedošo un<br />
izvedošo klotoidu saliktu līkni. Divu un vairāku vienā virzienā vērstu riņķa loku<br />
saslēgumu sauc par groza līkni.<br />
Minimālie plāna riņķa loka rādiusi atkarībā no aprēķina ātruma notikti [1] (skat. 1.<br />
pielikuma 4. tabulu).<br />
3.4 attēls. Riņķa loka parametri<br />
α<br />
Tangente T = R×<br />
tg<br />
2 , m (3.13)<br />
π<br />
Pilns loka garums C = R×α, ja α - rad, C= Rd , ja α - grad<br />
180<br />
æ ö<br />
Bisektrise B = Rçsec α - ÷<br />
è 2 1 ø<br />
, m (3.15)<br />
Diference D = 2 T - C , m (3.16)<br />
(3.14)<br />
21
Tekošā punkta N koordinātas X = R sinε (3.17)<br />
Y= R(1- cos ε) (3.18)<br />
Virziena maiņa RS - N robežās:<br />
ε =<br />
S -<br />
S<br />
R<br />
s ,rad (3.19)<br />
Apzīmējumi:<br />
RS, RB - riņķa loka sākuma un beigu punkti;<br />
a - trases pagrieziena leņķis, grād., rad.;<br />
S - attālums no trases sākuma (TS) līdz tekošam punktam N un riņķa loka<br />
(longiālais parametrs), m;<br />
S s - attālums no TS līdz RS, m.<br />
3.5.3 Klotoida<br />
Momentā, kad automobilis no taisna posma iebrauc nemainīga rādiusa līknē, uz to<br />
iedarbojas centrbēdzes spēks, kura lielums atkarīgs no kustības ātruma, līknes rādiusa,<br />
automobiļa svara un ceļa šķērskrituma. Straujš centrbēdzes spēka pieaugums ir<br />
nepatīkams automobiļa vadītājiem, pasažieriem un var izraisīt automobiļu sānslīdi. Lai<br />
izvairītos no tā, projektējot trases plāna noapaļojumus, jāparedz pārejas līknes. Kā<br />
pārejas līknes var lietot kubisko parabolu, lemniskatu, stūres līkni u.c. trešās un<br />
augstākas pakāpes līknes. Pašreiz autoceļu projektēšanā kā pārejas līknes plānā lieto<br />
vienīgi klotoidas. Klotoidas nodrošina vienmērīgu centrbēdzes spēka pieaugumu, jo<br />
tās liekums ρ =1/R pieaug proporcionāli attālumam pa līkni no sākuma punkta.<br />
Klotoidas (Kornjū spirāles) liekuma rādiuss mainās robežās no ρ =∞ tās sākumā līdz<br />
ρ = 0, bezgalīgi attālinoties no sākuma punkta. Projektējot trases plānu izmanto<br />
klotoidas sākuma posmu līdz tās raksturvietai, kur L = R.<br />
Klotoidas veidošanas vienādojums:<br />
c<br />
ρ = ;<br />
s<br />
2<br />
2 2<br />
L<br />
Klotoidas veidošanas parametrs: A = C = RL = 2R<br />
β =<br />
2β<br />
(3.20)<br />
L S<br />
B<br />
- SS<br />
Virziena maiņa KS-KB robežās: β = =<br />
2R<br />
2R<br />
, rad (3.21)<br />
Virziena maiņa KS-N robežās: ε ==<br />
( S - SS)<br />
( S - S )<br />
B<br />
s<br />
2<br />
2<br />
× β , rad (3.22)<br />
22
3.5 attēls. Klotoidas parametri<br />
Jebkura klotoidas punkta N koordinātas:<br />
2 4<br />
æ ε ε ö<br />
X = lç1 - + -..... ÷<br />
è 10 216 ø<br />
, m (3.23)<br />
æ<br />
ö<br />
Y = lç<br />
ε - 3<br />
+ 5<br />
-..... ÷ ,<br />
è 3 42 1320 ø<br />
m (3.24)<br />
Klotoidas beigu punkta koordinātes atrod,<br />
ja<br />
l = L, tad e = b un X = X B; Y = Y B<br />
Klotoidas centra koordinātas: X 0 = X B – Rsinβ , m (3.25)<br />
Y 0 =Y B + Rcosβ , m (3.26)<br />
Klotoidas tangente: T = X 0 +Y 0 tgβ , m (3.27)<br />
Klotoidas garā tangente: T Y<br />
X B<br />
G B<br />
tgβ<br />
, m (3.28)<br />
Apzīmējumi:<br />
Klotoidas īsā tangente: T ī =<br />
KS, KB – klotoidas sākuma un beigu punkti;<br />
Y B<br />
sin β<br />
, m (3.29)<br />
S – attālums pa trasi no tās sākuma (TS) līdz klotoidas tekošam punktam N, (m)<br />
S S , S B – attālums no TS līdz klotoidas sākuma un beigu punktiem, m;<br />
R – klotoidas beigu punkta KB rādiuss, m.<br />
Klotoidas veidošanas parametra un minimālā garuma noteikšana<br />
Klotoidas parametrus un minimālos garumus nosaka, ievērojot automobīļa gaitas<br />
laidenuma un ceļa vizuālā plūduma nodrošināšanas prasības.<br />
Pārejas līknes minimālo garumu aprēķina pēc pieļaujamā centrbēdzes spēka<br />
paātrinājuma pieauguma<br />
23
L = v 3<br />
min , (3.30)<br />
ÁR<br />
vai arī pēc minimālā laika, kas nepieciešams, lai automobili ievadītu līknē:<br />
L = min<br />
t × v , (3.31)<br />
kur v - ceļu projektēšanas normās noteiktais aprēķina ātrums, m/s;<br />
Á - centrbēdzes spēka paātrinājuma pieaugums (Á pieņem robežās no<br />
0,5 līdz 0,6), m/s 3 ;<br />
R - klotoidas beigu punkta liekuma rādiuss, m;<br />
t - laiks, kas nepieciešams, lai automobili ievadītu līknē.<br />
Literatūras avota [14] II.1 attēlā dots grafiks, kurā norādītas sakarības starp klotoidas<br />
garumu L, parametru RL, aprēķina ātrumu v un centrbēdzes spēka paātrinājuma<br />
pieaugumu Á. Lai nodrošinātu ceļa vizuālo plūdumu nelielu trases pagriezienu<br />
gadījumos, klotoidas veidošanas parametrus izvēlas sekojošus:<br />
3.4. tabula<br />
Trases pagrieziena 2 - 3 3 - 4 4 - 5 5 - 6 6 - 7<br />
leņķis, grad.<br />
Parametrs RL 1400 1000 -1400 700 - 1000 500 - 700 600<br />
3.4.4 Saliktu plānā līkņu parametru un lokālo koordinātu aprēķins<br />
Klotoidas veidošanas parametru, tās beigu punkta pieskares leņķi, garo un īso tangenti,<br />
kā arī klotoidas centra, beigu un jebkura punkta lokālās koordinātes aprēķina pēc 3.4.3.<br />
punktā dotajām formulām.<br />
Dažādu veidu saliktu plāna līkņu parametru un koordinātu formulas aprēķina secībā<br />
apkopotas 3.1.tabulā dotajās formulu grupās no (3.34 a -d) līdz (3.46 a - d).<br />
3.6 attēls. Saliktas plāna līknes elementi<br />
24
Par lokālās koordinātu sistēmas X i OY i sākumu pieņem plāna līknes sākuma punktu<br />
LS, aprēķinot ievedošās klotoidas un riņķa loka parametrus un koordinātas. Aprēķinot<br />
izveidošās klotoidas parametrus un koordinātas, lokālās koordinātu sistēmas sākumu<br />
izvēlas plāna līknes beigās.<br />
Ievedošai klotoidai X i ass pozitīvais virziens vērsts uz priekšu, bet Y i ass - pa kreisi,<br />
skatoties attāluma parametra S N pieauguma virzienā, t.i., kreisā koordinātu sistēma.<br />
Šajā gadījumā attālumu l no līknes elementu (klotoidas vai riņķa loka) sākuma līdz<br />
tekošam punktam N aprēķina:<br />
l = S N - S ES (3.32)<br />
Izvedošai klotoidai X i ass pozitīvais virziens vērsts pretēji un attālumu S aprēķina pēc<br />
formulas:<br />
l = S EB - S N (3.33)<br />
Piezīme. 3.1.tab. leņķu b, a, g, e vērtības ir pozitīvas pie kreisā trases pagrieziena<br />
(plāna radiuss R ar “+”) un negatīvas pie labā pagrieziena (plāna radiuss R ar “-”).<br />
3.4.5. Saliktu plāna līkņu saslēgumi<br />
Līdz šim apskatītās plāna līknes - simetriskas un asimetriskas biklotoidas, simetriskas<br />
un asimetriskas klotoidas ar riņķa loku - veidoja viena trases pagrieziena noapaļojumu.<br />
Projektēšanas praksē bieži nākas sastapties ar gadījumiem, parasti sarežģītos reljefa un<br />
situācijas apstākļos, kad plāna līkņu elementu parametru (R, a, T u.c.) izvēli ietekmē<br />
blakus esošo līkņu elementi un to parametri, piem., neliels attālums starp virsotnēm pie<br />
pretēji vērstiem trases pagriezieniem. Līkņu elementu izvēle un parametru aprēķins<br />
šādos gadījumos jāveic saistīti divām vai pat vairākām virsotnēm. Saliktu līkņu<br />
saslēguma aprēķinu skat. 2. pielikuma 4. piemērā.<br />
3.4.6. Trases plāna elementu koordinātu transformācija<br />
Trases atsevišķu plāna līkņu parametrus un koordinātas aprēķina lokālajā sistēmā X i O i<br />
Y i , kuru izvēlamies tā, lai sistēmas sākums O i sakristu ar aprēķināmā plāna līknes<br />
elementa sākuma punktu.<br />
Risinot atsevišķus autoceļu projektēšanas uzdevumus, bieži nepieciešams noteikt<br />
garāku ceļa posmu ass, segas malu vai zemes klātni norobežojošu līniju koordinātas<br />
kādā noteiktā koordinātu sistēmā XOY. Viens no uzdevumiem ir autoceļu perspektīvo<br />
koordinātu aprēķins.<br />
Lai noteiktu punktu koordinātas sistēmā XOY, lokālajā sistēmā X i O i Y i iegūtās<br />
koordinātas transformē.<br />
25
3.7 attēls. Lokālo koordinātu transformācija sistēmā XOY<br />
Koordinātu sistēmas XOY novietojumu izvēlas atkarībā no risināmā uzdevuma. Tā,<br />
piemēram, aprēķinot ceļa perspektīvās koordinātas, koordinātu sistēmas XOY sākums<br />
sakritīs ar stāvpunktu, bet X ass virziens - ar redzes stara virzienu. Trases stāvokli<br />
attiecībā pret sistēmu XOY nosaka koordinātu transformācijas parametri D i , B i un j i .<br />
Ceļa ass (3. līnija, skat. 4.1. att.) elementu koordinātu transformācijas formulas:<br />
taisnēm<br />
X(3) = D i + (S - S i ) cos ϕ i (3.47.)<br />
Y(3) = B i + (S - S i ) sin ϕ i (3.48.)<br />
ievedošām klotoidām un riņķa lokiem<br />
X(3) = D i + X i cos ϕ i - Y i sin ϕ i (3.49.)<br />
Y(3) = B i + X i sin ϕ i + Y i cos ϕ i (3.50.)<br />
izvedošām klotoidām<br />
X(3) = D i + (X B - X i ) cos (ϕ i +β i ) + (Y B - Y i ) sin (ϕ i +β i ) (3.51.)<br />
Y(3) = B i + (X B - X i ) sin (ϕ i +β i ) - (Y B - Y i ) cos (ϕ i +β i ) (3.52.)<br />
kur D i , B i - lokālās sistēmas X i O i Y i sākuma punkta abscisa un ordināta<br />
sistēmā XOY, m;<br />
ϕ i - i-tā elementa koordinātu transformācijas leņķis (leņķis starp<br />
X i un X asīm), aprēķina pēc (3.65.) un (3.67. formulām, rad;<br />
S - attālums pa trasi no tās sākuma (TS) līdz tekošam punktam, m;<br />
S i - attālums pa trasi no TS līdz i-tā (taisnes) elementa sākumam, m;<br />
X i , Y i - klotoidas vai riņķa loka tekošā punkta lokālās koordinātas<br />
(aprēķina pēc (3.17.), (3.18.) un (3.43.) formulām);<br />
X B , Y B - izvedošās klotoidas beigu punkta lokālās koordinātas (aprēķina<br />
pēc (3.35.) formulas);<br />
β i - virziena maiņa i-tās klotoidas robežās KS-KB, rad.<br />
26
Brauktuves malu (2. un 4. līnijas, skat. 4.1. att.) elementu koordinātas sistēmā XOY:<br />
taisnēm<br />
X(2) = X(3) - 0.5B sin ϕ i (3.53.)<br />
Y(2) = Y(3) + 0.5B cos ϕ i (3.54.)<br />
X(4) = X(3) + 0.5B sin ϕ i (3.55.)<br />
Y(4) = Y(3) - 0.5B cos ϕ i (3.56.)<br />
ievedošām klotoidām un riņķa lokiem<br />
X(2) = X(3) - 0.5B sin (ϕ i + ε) (3.57.)<br />
Y(2) = Y(3) + 0.5B cos (ϕ i + ε) (3.58.)<br />
X(4) = X(3) + 0.5B sin (ϕ i + ε) (3.59.)<br />
Y(4) = Y(3) - 0.5B cos (ϕ i + ε) (3.60.)<br />
izvedošām klotoidām<br />
X(2) = X(3) - 0.5B sin (ϕ i +β i - ε)<br />
(3.61.)<br />
Y(2) = Y(3) + 0.5B cos (ϕ i +β i - ε) (3.62.)<br />
X(4) = X(3) + 0.5B sin(ϕ i +β i - ε) (3.63.)<br />
Y(4) = Y(3) - 0.5B cos (ϕ i +β i - ε) (3.64.)<br />
kur ε - virziena maiņa posm'no klotoidas (riņķa loka) sākuma līdz tekošam punktam,<br />
rad.<br />
Ceļa klātnes šķautņu (1. un 5. līnijas) elementu koordinātas sistēmā XOY aprēķina<br />
analoģiski (3.53.) līdz (3.64.) formulām, tikai brauktuves pusplatumam pieskaita<br />
nomales platumu B n . Piemēram, ceļa klātnes kreisās (1. līnija) un labās (5. līnija)<br />
šķautņu, ja tās veidotas no izvedošām klotoidām, koordinātas.<br />
X(1) = X(3) - (0.5B + B n ) sin (ϕ i +β i - ε)<br />
Y(1) = Y(3) + (0.5B + B n ) cos (ϕ i +β i - ε)<br />
X(5) = X(3) +(0.5B + B n ) sin(ϕ i +β i - ε)<br />
Y(5) = Y(3) - (0.5B + B n ) cos (ϕ i +β i - ε)<br />
Transformācijas leņķi ϕ i nosaka pēc formulām:<br />
27
taisnēm ϕ i = ϕ i-1 (3.65.)<br />
riņķa lokiem ϕ i = ϕ i-1 +γ i-1 (3.66.)<br />
klotoidām ϕ i = ϕ i-1 + β i-1 (3.67.)<br />
kur γ i-1 - virziena maiņa ''i-1'' riņķa loka RS-RB robežās, rad.<br />
Indekss ''i-1'' apzīmē iepriekšējā elementa numuru.<br />
SALIKTO PLĀNA LĪKŅU PARAMETRI<br />
Klotoidas veidošanas parametrs<br />
Parametri un lokālās Salikto plāna<br />
koordinātes a. Simetriska biklotoida<br />
β1 = β<br />
2<br />
, α = 2β<br />
b. Simetriskas klotoidas ar<br />
riņķa loku<br />
β1 = β<br />
2<br />
, α = 2β + γ<br />
Klotoidu beigu<br />
L α<br />
L α - γ<br />
β = =<br />
β = =<br />
punktu pieskares<br />
2R<br />
2<br />
2R<br />
2<br />
leņķi, rad.<br />
Klotoidas beigu<br />
2 4<br />
æ β β ö<br />
punktu lokālās<br />
X<br />
ç<br />
÷<br />
KB<br />
= L 1-<br />
+ - ...<br />
è 10 216 ø<br />
koordinātas, m<br />
3 5<br />
æ β β β ö<br />
Y =<br />
ç - + - ...<br />
÷<br />
KB<br />
L<br />
è 3 42 1320 ø<br />
Saliktās līknes<br />
XLV<br />
= XKB<br />
é α ù<br />
X<br />
viduspunkta<br />
LV<br />
= XKB<br />
+ R -<br />
YLV<br />
= YKB<br />
ë<br />
êsin<br />
sin β<br />
2 û<br />
ú<br />
koordinātas, m<br />
é α<br />
Saliktās līknes<br />
bisektrise, m<br />
B<br />
Y KB<br />
=<br />
cos β<br />
B<br />
ù<br />
YLV<br />
= YKB<br />
+ R -<br />
ë<br />
êcosβ<br />
cos<br />
2 û<br />
ú<br />
Y LV<br />
=<br />
cos α 2<br />
Riņķa loka starp<br />
klotoidām centra<br />
abscisa<br />
Riņķa loka starp<br />
klotoidām nobīde, m<br />
Līknes tangentes, m<br />
Tekošā punkta,<br />
attālumā S no<br />
elementa sākuma,<br />
pieskares leņķis, rad.<br />
- -<br />
- -<br />
α<br />
α<br />
T = X<br />
KB<br />
+ YKBtg<br />
T X Y tg<br />
2 = + KB KB<br />
2<br />
l 2 2<br />
ε = × β<br />
L<br />
28
a) klotoidas robežās<br />
b) riņķa loka robežās -<br />
Tekošā punkta<br />
koordinātas<br />
a) klotoidas robežās<br />
2 4<br />
æ β β ö<br />
X = lç1- + -...<br />
÷<br />
è 10 216 ø<br />
3 5<br />
æβ β β ö<br />
Y = lç<br />
- + -.....<br />
÷<br />
è 3 42 1320 ø<br />
ε = l R<br />
[ ε β β ]<br />
[ ]<br />
b) riņķa loka robežās - X = X ( )<br />
KB<br />
+ R sin + -sin<br />
Y = Y + R cosβ - cos( ε + β )<br />
Pilns līknes garums<br />
K = 2L<br />
K=2L+C<br />
L = 2 βR<br />
L = 2 βR, C = γR<br />
Diference, m D= 2T-K D=2T-K<br />
KB<br />
līkņu<br />
c. Asimetriska biklotoida<br />
β ¹ β , α = β + β<br />
1 2 1 2<br />
UN LOKĀLĀS KOORDINĀTAS<br />
veidi<br />
d. Asimetriskas klotoidas ar riņķa<br />
loku<br />
β ¹ β , α = β + γ + β<br />
1 2 1 2<br />
β = L1<br />
2<br />
1<br />
α β<br />
2<br />
β<br />
2<br />
α β1<br />
2 = - = L<br />
,<br />
R<br />
2R<br />
= - β = L1<br />
2<br />
1<br />
α γ β<br />
2<br />
β<br />
2<br />
α γ β1<br />
2 = - - = L<br />
,<br />
R<br />
2R<br />
= - -<br />
3.5.tabula<br />
Formulu<br />
grupas<br />
(3.34)<br />
X<br />
Y<br />
K1B<br />
K1B<br />
2<br />
æ β<br />
ç<br />
1<br />
= L1<br />
1-<br />
è 10<br />
3<br />
æ β<br />
ç<br />
1<br />
β1<br />
= L1<br />
-<br />
è 3 42<br />
4<br />
β ö<br />
1<br />
+ - ... ÷<br />
216<br />
ø<br />
5<br />
β ö<br />
1<br />
+ - ... ÷<br />
1320<br />
ø<br />
X<br />
Y<br />
K2B<br />
K2B<br />
= L<br />
2<br />
2<br />
æ β<br />
ç<br />
2<br />
1-<br />
è 10<br />
3<br />
æ β<br />
ç<br />
2<br />
β<br />
2<br />
= L2<br />
-<br />
è 3 42<br />
4<br />
β ö<br />
2<br />
+ - ... ÷<br />
216<br />
ø<br />
5<br />
β ö<br />
2<br />
+ - ... ÷<br />
1320<br />
ø<br />
(3.35)<br />
- -<br />
(3.36)<br />
- - (3.37)<br />
-<br />
t = X - R sin β<br />
1 KB 1<br />
1<br />
t = X - Rsin<br />
β (3.38)<br />
2 KB 2<br />
2<br />
( cos β 1)<br />
( cos β 1)<br />
p = Y - R -<br />
1 KB 1<br />
1<br />
p = Y - R -<br />
2 K2B<br />
2<br />
(3.39)<br />
29
β > β<br />
1 2<br />
α YKB<br />
-Y<br />
1 2<br />
T1<br />
= X<br />
KB<br />
+ Y<br />
1 KBtg<br />
-<br />
1<br />
2 sinα<br />
α YKB<br />
-Y<br />
T2<br />
= X<br />
K<br />
+ Y tg +<br />
2B<br />
K2B<br />
2 sinα<br />
2<br />
l<br />
ε1<br />
=<br />
2<br />
× β1<br />
L<br />
-<br />
K B<br />
1 KB 2<br />
β > β<br />
1 2<br />
α<br />
T1 = ( R+ p1)<br />
tg -<br />
2<br />
α<br />
T1 = ( R+ p1)<br />
tg -<br />
2<br />
2<br />
l<br />
ε2<br />
=<br />
2<br />
× β<br />
2<br />
L<br />
ε = l R<br />
p - p<br />
tgα<br />
2 1<br />
p - p<br />
sinα<br />
2 1<br />
+ t<br />
+ t<br />
1<br />
2<br />
(3.40)<br />
(3.41)<br />
(3.42)<br />
2 4<br />
2 4<br />
æ ε1<br />
ε ö<br />
æ<br />
1<br />
ε2<br />
ε ö<br />
2<br />
X<br />
1<br />
= lç1- + -...<br />
÷<br />
X<br />
2<br />
= lç1- + -...<br />
÷<br />
è 10 216 ø<br />
è 10 216 ø<br />
3 5<br />
3 5<br />
æε ö<br />
1<br />
ε1<br />
ε<br />
æ<br />
1<br />
ε2 ε2<br />
ε ö<br />
2<br />
Y1<br />
= lç<br />
- + -.....<br />
÷<br />
Y2<br />
= lç<br />
- + -.....<br />
÷<br />
è 3 42 1320 ø<br />
è 3 42 1320 ø<br />
(3.43)<br />
-<br />
X1 = X<br />
KB<br />
+ R[ sin( ε + β )<br />
1<br />
1)<br />
-sin<br />
β1]<br />
Y1 = YKB<br />
+ R[ cosβ1 - cos( ε + β1<br />
)<br />
1<br />
) ]<br />
(3.44)<br />
K = L 1 + L 2<br />
K = L 1 + C + L 2<br />
(3.45)<br />
L 1 = 2β 1 R , L 2 = 2β 2 R L 1 = 2β 1 R, C = γR, L 2 = 2β 2 R<br />
D= T 1 + T 2 - K D=T 1 + T 2 - K (3.46)<br />
30
4. TRASES GARENPROFILA PROJEKTĒŠANA<br />
4.1 Reljefa garenprofils un ģeoloģiskais griezums<br />
Reljefa virsmas garenprofilu un ģeoloģisko griezumu iegūst, šķeļot reljefu ar trases<br />
plāna projekcijai atbilstošu vertikāla stāvokļa virsmu. Reljefa garenprofilu attēlo uz<br />
plaknes HOS (sk.3.P.1. att.). Reljefa punktu augstumus dod absolūtās atzīmēs, lai ceļu<br />
un tā būves varētu ērti saskaņot ar ieinteresētajām organizācijām. Garenprofilu<br />
izgatavo sagrozītos mērogos. Vispār pieņemtā horizontālo attālumu un augstumu<br />
mērogu attiecība 1:10 nodrošina pietiekami labu reljefa virsmas veidojuma<br />
uztveramību.<br />
Ģeoloģiskā griezuma virsmas līniju ievelk 2 cm zem reljefa garenprofila.<br />
Hidroģeoloģiskās izpētes datus atzīmē uz vertikālēm, kuras iepriekš ievilktas<br />
ģeoloģisko izstrāžu vietās, mērogā 1:50. Ģeoloģisko griezumu iegūst, savienojot ar<br />
līnijām šurfos vai urbumos fiksētos attiecīgo grunts slāņu robežpunktus.<br />
Ģeoloģiskajā griezumā parāda arī aprēķina grunts ūdens līmeni vai ilgi stāvošu<br />
virsmas ūdens līmeni. Aprēķina grunts ūdens līmeni nosaka, izmērot to šurfā vai<br />
urbumā pēc 1 diennakts. Ja ceļa izmeklēšanas periodā grunts ūdens līmenis nav fiksēts<br />
aprēķina līmeni nosaka pēc glejas horizonta.<br />
Reljefa un ģeoloģiskā griezuma virsmas līnijas ieteicams pārvilkt ar tušu.<br />
Hidroģeoloģisko izpēti veic dziļumā, kas nepieciešams ceļa konstrukcijas<br />
projektēšanai atkarībā no grunts un mitruma apstākļiem. Augsto uzbērumu grunts<br />
pamatnes jāizpēta vismaz 3-4 m dziļumā, ja ģeoloģiskā struktūra ir vienkārša un nav<br />
sagaidāmi kūdras slāņu ieslēgumi. Purvus izpēta pilnā dziļumā, to minerālās grunts<br />
pamatnes vismaz 1.5 m dziļumā. Ierakumu izpētes minimālais dziļums:<br />
h urb = h ier + h s + h s,a , (4.1.)<br />
kur h ier - paredzamais ierakuma dziļums, m;<br />
h s - segas konstrukcijas biezums, m;<br />
h s,a - normatīvais segas gultnes zemākā punkta paaugstinājums virs<br />
aprēķina grunts ūdens līmeņa, m (skat. 1. pielikuma 10. tabulu).<br />
Projekta dokumentu, kurā norādīti zemes klātnes un segas konstrukcijas tipu izbūves<br />
robežas, ceļa grāvju garenslīpumi, atzīmes un nostiprinājumu veidi sauc par ceļa<br />
garenprofilu vai īsāk par garenprofilu. (skat. 1. att. 3. pielikumā). Šinī rasējumā virs<br />
reljefa garenprofila atzīmē mākslīgo būvju, nobrauktuvju, ceļu mezglu, autobusu<br />
pieturu, atpūtas vietu, tuneļu un šķērsojamo komunikāciju atrašanās vietas. Minēto<br />
būvju un vietu norādīšanai lieto pieņemtus apzīmējumus. Vietas norādes līnijas labajā<br />
pusē pieraksta būves atrašanās vietu (pk + ). Rasējumā iezīmē 100 m platu situācijas<br />
joslu un trases plāna elementu shēmu liekuma grafika veidā.<br />
Pēc šīs izejas informācijas attēlošanas projektē otro trases projekciju - trases<br />
garenprofilu- projektlīniju.<br />
31
4.2. Trases garenprofils<br />
Trases garenprofila projektēšanai kā pamatu izmanto reljefa garenprofilu un<br />
ģeoloģisko griezumu.<br />
Trases garenprofilu veido no dažāda garuma un slīpuma taisnēm un dažādu parametru<br />
un garumu parabolām, kubiskām parabolām, sinusoidām u.c. līknēm.<br />
Trases garenprofilu pieņemts saukt arī par projektlīniju un tā projektēšanu par<br />
projektlīnijas ievilkšanu. Ir pieņemts garenprofilā uzdot brauktuves zemākā punkta<br />
(zemāko punktu) augstumus.<br />
Divjoslu brauktuves ceļa projektlīnijas stāvoklis šķērsprofilā parādīts 4.1. attēlā.<br />
4.1. attēlā redzams, ka projektlīnijas atzīmes H nosaka abu brauktuves malu augstumus<br />
divslīpju brauktuves posmos. Virāžu izvērsumu, atvērsumu un virāžu posmos tās<br />
nosaka brauktuves iekšējās malas augstumus H ie,m . Projekta līnijas pazeminājums<br />
attiecībā pret brauktuves asi:<br />
H a - H = 0.5 B Q s (4.2.)<br />
kur Q s - segas šķērsslīpums, kas izvērsuma robežās izmainās no Q s līdz<br />
virāžas šķērsslīpumam Q v .<br />
4.1 attēls. Ceļa klātnes šķērsprofili: a - divslīpju brauktuves posmos, b - kreisās<br />
līknes virāžās, c - labās līknes virāžās<br />
Apzīmējumi: H - projekta atzīme, H ie,m , H ā,m - brauktuves ieksējās un ārējās malas<br />
atzīmes, H ie,š , H ā,š - ceļa klātnes iekšējās un ārējās šķautnes atzīmes, Q s - segas<br />
šķērsslīpums, Q n - nomaļu šķērsslīpums, Q v - virāžas šķērsslīpums.<br />
Tāda projektlīnijas stāvokļa izvēle nodrošina iespējas:<br />
projektēšanas gaitā ērti kontrolēt projektlīnijas atzīmju atbilstību ceļu<br />
projektēšanas normām (segas zemākā punkta paaugstinājumi virs aprēķina grunts vai<br />
virsmas ūdens līmeņa u.c.);<br />
32
ūvdarbu gaitā pēc projekta atzīmēm uzstādīt ar nivelieri brauktuves malu vai<br />
iekšējās malas augstumu atzīmes pa šķērsprofiliem;<br />
veidot virāžu izvērsumus, virāžas un to atvērsumus, pagriežot brauktuvi ap tās<br />
iekšējo malu, ja Q v > Q s . (Šis veidošanas princips ir izdevīgākais no tehniskā un<br />
estētiskā viedokļa).<br />
Pārējo galveno šķērsprofila punktu augstumus nosaka attiecībā pret projekta atzīmi H,<br />
pieņemot to par šķērsprofila augstumu bāzes punktu (skat. 6. nodaļu).<br />
Projektēšanas praksē atsevišķos gadījumos virāžas izvērš pagriežot brauktuvi ap tās<br />
asi, pieņemot to par šķērsprofila punktu augstumu nospraušanas bāzi (stāvoklis H a ).<br />
Tādos gadījumos uz garenprofila uzraksta piezīmi - ''projkta atzīmes noskaka<br />
brauktuves ass punktu augstumus''. Šī virāžas izvērsumatrūkums ir tas, ka brauktuves<br />
iekšējš malas līnijā tiek ieprojektēts iesēdums posmā, kur Q izv > Q s .<br />
Līdzenā vai maz šķērsotā apvidū ir iespējams projektlīniju piekļaut reljefa virsmai,<br />
Tādu projektlīniju sauc par aptverošu. Stipri šķērsotā, paugurainā vai kalnu apvidū<br />
projektlīnija šķērso reljefa profilu (skat. 4.2. att.).<br />
4.2 attēls. Projektlīnijas ievilkšanas principi:<br />
----- aptveroši; ¾¾ šķērsojoši<br />
Šķērsojuma punkti (nullvietas) nosaka uzbērumu un ierakumu posmu robežas.<br />
Projekta un reljefa virsmas atzīmju starpību sauc par darba atzīmi. Pēc darba atzīmēm<br />
nosaka ierakumu-uzbērumu grunts bilanci.<br />
Aptverošās projektlīnijas ievilkšanas iespēju nosaka projektējamā ceļa kategorijai<br />
atbilstošās normu robežvērtības it sevišķi maksimālais pieļaujamais garenslīpums un<br />
izliekto vertikālo līkņu minimālie parametri.<br />
4.3 Projektlīnijas novietojums un izveidojums<br />
4.3.1 Kontrolatzīmes un augstuma ierobežojumi<br />
Pēc analoģijas ar trases plānu, projektlīnijas projektēšana sastāv no diviem etapiem:<br />
nostādīšanas un elementu parametru, t.sk. augstuma atzīmju, aprēķina. Pirms<br />
projektlīnijas ievilkšanas ir nepieciešams noteikt kontrolatzīmes un ceļu projektēšanas<br />
normām atbilstošus minimālos, maksimālos un vēlamos trases punktu vai posmu<br />
augstumus.<br />
33
Garenprofila kontrolpunkti ir punkti, kuru augstumu atzīmes H k un garenslīpumi ir<br />
precīzi fiksēti. Parasti tie ir trases vai tās posmu variantu sākuma un beigu punkti,<br />
pastāvošo tiltu un ceļu pārvadu galu punkti, sliežu galviņas dzelzceļu pārbrauktuvēs un<br />
krustojamo autoceļu brauktuvju malu punkti. Šo punktu augstumus nosaka, nivelējot<br />
trases garenprofilu.<br />
Lai zemes klātnes augšējās daļas grunšu nestspēja būtu pietiekama arī pavasara<br />
šķīdoņu laikā, ievelkot projektlīniju, ir jāievēro ceļa projektēšanas normās [1] noteiktie<br />
segas apakšas zemākā punkta paaugstinājumi virs aprēķina grunts vai virsmas ūdens<br />
līmeņa.<br />
Minimālās projekta atzīmes vietās, kur zemes klātnes gruntis ietekmē ūdens<br />
H min = H ū,l + h s,g + h s<br />
(4.3.)<br />
kur H ū,l - aprēķina grunts ūdens līmenis vai ilgāk par 20 diennaktīm<br />
stāvoša virsmas ūdens līmenis, m;<br />
h s,g - normatīvais segas gultnes zemākā punkta paaugstinājums virs<br />
aprēķina ūdens līmeņa, m (skat. 1. pielikuma 10. tab.);<br />
h s - projektētais segas konstrukcijas biezums, m.<br />
Ja ierakumu posmiem noteiktās minimālās projektlīnijas atzīmes atrodas ievērojami<br />
augstāk par racionālo projektlīnijas novietojumu blakus posmos, ir lietderīgi pazemināt<br />
grunts ūdens līmeni ar dziļdrenāžas palīdzību. Tādos gadījumos 10. tab. dotie<br />
paaugstinājumi h s,g jāpalielina par 25%. Var paredzēt arī kūkumojošo grunšu apmaiņu<br />
ar stabilām gruntīm.<br />
Minimālās projekta atzīmes caurteku iebūves vietās<br />
H min ≈ H iet,g + h c + h sien + 0.5 (4.4.)<br />
kur H iet,g - caurtekas ietekas gala atzīme, m;<br />
h c - caurtekas spraugas augstums, m;<br />
h sien - caurtekas sieniņas biezums, m.<br />
Virs caurtekām jāparedz vismaz 0.5 m biezs uzbēruma grunts un segas materiālu<br />
slānis.<br />
Lielo un vidējo tiltu galu uzbērumu šķautnēm jābūt vismaz 0.5 m virs aprēķina ūdens<br />
līmeņa, ko nosaka, ievērojot uzstādinājumu, viļņu un viļņu uzšļākuma augstumu pa<br />
uzbēruma nogāzēm.<br />
Mazo tiltu pieeju un brīvteces režīma caurteku uzbērumu šķautnēm jābūt vismaz 0.5 m<br />
virs aprēķina ūdens līmeņa.<br />
Aprēķina ūdens līmeņus nosaka atbilstoši sekojošām pārsniegšanas varbūtībām (PV): I<br />
kategorijas ceļiem - 2%, II-III - 3% un IV, V - 5%. Dotās PV attiecas uz attīstīta ceļu<br />
tīkla rajoniem (vidēji 0.02 km ceļa uz 1 km 2 teritorijas).<br />
34
Tilti un ceļu pārvadi var atrasties jebkura projektlīnijas elementa - taisnes, ieliektas vai<br />
izliektas līknes robežās. Jāatceras, ka lai būtu nodrošināta ūdens novade no šīm<br />
būvēm, tās jāprojektē ar vismaz 0,5% garenkritumu<br />
Tilta zemākā punkta minimālā atzīme virs kuģojamās gultnes:<br />
H min = H AKL + H g + h k , (4.5.)<br />
kur: H AKL - aprēķina kuģošanas līmenis, m;<br />
H g - zemtilta kuģošanas gabarīts (brīvtelpa), m;<br />
h k - laiduma konstrukcijas un seguma augstums, m.<br />
Ceļa pārvada zemākā punkta minimālā atzīme:<br />
H min = H AKL + H g + h k + h rez , (4.6.)<br />
kur: H AKL - šķērsojamā autoceļa brauktuves vai dzelzceļa sliežu<br />
augstākā atzīme, m;<br />
H g - automobiļa vai vilciena normatīvais gabarīts, m;<br />
h k - ceļa pārvada laiduma konstrukcijas un seguma kopējais<br />
augstums, m;<br />
h rez - augstuma rezerve, ko izlieto, stadiāli pabiezinot autoceļu segu<br />
(parasti pieņem h rez = 0.2 m), m.<br />
Maksimālās projektlīnijas atzīmes nosaka gadījumos, kad autoceļu paredzēts izvadīt<br />
zem esošā vai projektējamā autoceļa vai kāda cita vertikālā ierobežojuma:<br />
H max = H c,p - (h g + h k + h rez ), (4.7.)<br />
kur: H c,p - ceļa pārvada zemākā punkta atzīme virs projektējamā ceļa<br />
brauktuves, m.<br />
Maksimālās un minimālās atzīmes vienpusēji ierobežo projektlīnijas augstumu<br />
attiecīgajā trases punkta vertikālē.<br />
Kuģojamo upju zemtilta brīvtelpa, kā arī ceļu pārvadu laiduma apakšas paaugstinājumi<br />
virs šķērsojamā ceļa brauktuves doti 1. pielikuma 7.,8. tabulā.<br />
4.3.2 Vēlamās atzīmes<br />
Vēlamās projektlīnijas atzīmes nosaka, vadoties pēc kādas mazākā mērā noteiktas<br />
prasības, kuru var neievērot, ja tā ir pretrunā ar citām nozīmīgākām prasībām vai<br />
noteikumiem.<br />
Lai novērstu vai samazinātu sniega kupenu veidošanos uz ceļa klātnes, I kategoprijas<br />
ceļu uzbērumu šķautnēm jābūt 0.8 m virs aprēķina sniega kārtas, II, III kategorijas<br />
ceļiem - 0.6 m un IV,V kategorijas ceļiem - 0.5 m. Aprēķina sniega biezumu nosaka<br />
atbilstoši 5% pārsniegšanas varbūtībai.<br />
35
Latvijas ceļu ekspluatācijas pieredze rāda, ka republikas rietumu rajonos no šā<br />
viedokļa pietiekams ir 0.8 m augsti uzbērumi, austrumu rajonos apmēram 1.0 m augsti<br />
uzbērumi.<br />
Vēlamās atzīmes iespējamo aizputinājumu vietās<br />
H vēl = H r + h sn,95% + h rez , (4.8.)<br />
kur H r - zemes virsmas atzīme, m;<br />
h sn,95% - aprēķina sniega sega atbilstoši 95% nodrošinājumam<br />
(sk. 1.P.9 tabulas piezīmes).<br />
Šo prasību ir iespējams konsekventi ievērot līdzenā un viegli šķērsotā apvidū. Turpretī<br />
šķērsota apvidus iecirkņos, kur nav iespējams ievilkt aptverošu, reljefam pieguļošu<br />
racionālu projektlīniju, neaizputināšanas prasību ievēro iespēju robežās. Sniega masu<br />
aizturēšanai iespējamo aizputinājumu vietās paredz aizsargstādījumus.<br />
Vēlamās atzīmes nosaka, arī ievērojot ceļa zemes klātnei pieguļošo reljefa nogāžu<br />
noturības un ainavai raksturīgu reljefa formu saudzēšanas prasības (4.3. a,b att.), kā arī<br />
koku stumbru neapbēršanas, celtņu neapdraudēšanas un citas prasības (4.3. c,d att.).<br />
Jāņem vērā arī būvdarbu tehnoloģijas noteikumi, ekonomiskie un estētiskie apsvērumi.<br />
Minētām prasībām atbilstoša zemes klātnes novietojuma piemeklēšanu atvieglo<br />
šķērsprofilu lekāli. Lekālus izgatavo atbilstoši reljefa šķērsprofilu mērogam (1:100) un<br />
zemes klātnes tipa profiliem.<br />
4.3 attēls. Zemes klātnes novietojuma piemēri:<br />
a - stāvu nogāžu tuvumā,<br />
b - blakus saudzējamām reljefa formām, c - alejas posmā, d - celtņu<br />
tuvumā. ----- nevēlams vai nepieļaujams zemes klātnes novietojums.<br />
36
4.4 attēls. Vēlamā zemes klātnes novietojuma noteikšana ar lekāla palīdzību<br />
uz reljefa šķērsprofila.<br />
Ne vienmēr ir iespējams atrast zemes klātnes novietojumu, kas atbilstu visām<br />
prasībām. Dažas no prasībām ir pretrunīgas un nesavienojamas. Ziemas apstākļos<br />
vieglāk ekspluatējamie uzbērumu un dziļo ierakumu posmi saskalda apvidus ainavu.<br />
Augsti uzbērumi nav vēlami no satiksmes drošības viedokļa. Satiksmes drošības un<br />
ainavas prasībām labāk atbilst zemi uzbērumi vai zemes līmeņa šķērsprofils.<br />
Projektēšanas gaitā cenšas atrast kompromisa atrisinājumu, vai arī izpilda tikai stingri<br />
noteiktas prasības.<br />
4.3.3. Trases garenprofila elementi<br />
Garenprofila projektēšanai parasti izmanto taisnes un kvadrātiskās parabolas lokus. Lai<br />
panāktu ideālu ceļa vizuālo plūdumu un skaidrumu un to labāk iekļautu reljefa<br />
veidojumā, lūzumu noapaļošanai lieto arī kubiskās un n-tās pakāpes parabolas un<br />
sinusoīdu lokus.<br />
Garenprofilu punktu augstumu atzīmes tāpat kā trases plāna koordinātes aprēķina pēc<br />
parametra S (S- attālums no trases sākuma līdz tekošajam punktam N).<br />
Garenprofila elementu galvenie parametri ir:<br />
L - elementa abscisas L a horizontālās projekcijas garums,<br />
P - līknes mazākais (beigu vai sākuma punkta) liekuma rādiuss,<br />
∆G - līknes tangešu slīpuma starpība G B - G S .<br />
Parabolisko līkņu parametrus saista sakarība<br />
L= DGn ( - 1! ) P<br />
(4.9)<br />
kur n - līknes pakāpes rādītājs (formas parametrs).<br />
Pieņemot trīs no galvenajiem parametriem, tiek viennozīmīgi noteikta trešā parametra<br />
vērtība. Projektējot pēc atbalstpunktu metodes (skat.4.3.5. punktu), ∆G tiek noteikts<br />
iepriekš. Parasti pieņem arī mazāko liekuma rādiusu P.<br />
n - tās pakāpes ievedošās paraboliskās līknes (4.5.att.) parametriskais vienādojums<br />
n<br />
la<br />
Z =<br />
n-2 n! P'<br />
L<br />
, (4.10)<br />
B<br />
a<br />
37
kur l a - tekošā punkta N abscisa, m;<br />
L a - paraboliskās līknes beigu punkta PB abscisa, m;<br />
P’ B - mazākais liekuma rādiuss.<br />
Līknes beigu punkta ordināta atbilstoši<br />
n<br />
2<br />
La<br />
La<br />
ZB<br />
=<br />
n-2<br />
=<br />
n! P L n!<br />
P<br />
B<br />
a<br />
B<br />
(4.11)<br />
Garenslīpuma tekošajā punktā N attiecībā pret sākuma tangentes (abscisas) virzienu<br />
nosaka, atvasinot (4.10) vienādojumu pēc l<br />
l<br />
n-<br />
a<br />
n-2<br />
B a<br />
G =<br />
( n-1 )!<br />
P L<br />
(4.12)<br />
Beigu tangentes T B garenslīpums attiecībā pret sākuma tangenti<br />
G<br />
B<br />
=<br />
l 1<br />
a<br />
( n-<br />
)<br />
1 ! P<br />
B<br />
. (4.13)<br />
4.5. attēls. Paraboliskās līknes konstrukcija un parametri<br />
Nosakām beigu tangentes T B projekcijas garumu T B,a uz abscisas L a . Dalām (4.11)<br />
vienādojumu ar (4.13)<br />
T<br />
Z B La<br />
, = = (4.14)<br />
G n<br />
Ba<br />
B<br />
Kā redzams, ievedošās parabolas beigu tangentes projekcijas garums uz abscisas var<br />
noteikt dalot abscisu L a ar parabolas pakāpes rādītāju.<br />
Ievedošās parabolas sākuma tangentes garums<br />
T<br />
S<br />
n<br />
= - 1<br />
× L<br />
n<br />
a<br />
(4.15)<br />
Izvedošajai parabolai (4.6.c att.)<br />
La<br />
Tsa<br />
, = , (4.16)<br />
n<br />
38
T<br />
B<br />
n<br />
= - 1<br />
× L<br />
n<br />
a<br />
(4.17)<br />
Šo parabolisko līkņu īpašību izmanto, aprēķinot galveno punktu PS un PB longālos<br />
parametrus S S un S B kā arī gadījumos, kad nepieciešams konstruēt pieskari kādam<br />
parabolas punktam.<br />
Pēdējā gadījumā<br />
t<br />
l a<br />
l a<br />
= un tSa<br />
=<br />
(4.18)<br />
n<br />
n<br />
Ba , ,<br />
Par ievedošo n-tās pakāpes parabolu ir pieņemts saukt parabolu, kuras sākuma punktā<br />
liekuma rādiuss P s = ¥ un beigu punktā P B . Par izvedošo n-tās pakāpes parabolu sauc<br />
parabolu, kuras sākumā liekuma rādiuss P S un beigās P B = ¥. Skatoties virzienā, kas<br />
pretējā piketāžas pieaugumam, izvedošā parabola būs ievedošā.<br />
Analizējot (4.10) vienādojumu, var pārliecināties, ka pārejas līkņu īpašības, t.i.<br />
nepārtraukta liekuma maiņa no 0 līdz vērtībai 1/P B , ir līknēm, kurām n > 2. Pietiekami<br />
vienmērīga liekuma maiņa ir līknēm, kuru pakāpe n > 2,8, taču ceļu projektēšanas<br />
praksē par kvalitatīvām un piemērotām pārejas līknēm uzskata 3. un augstākas<br />
pakāpes līknes.<br />
Vispārējā gadījumā, kad G s ¹ 0 (skat.4.6.att.) paraboliskās līknes konstruē lokālajā<br />
koordinātu sistēmā Z j - PS - S j atbilstoši argumentam<br />
l<br />
a<br />
=<br />
S - S s<br />
=<br />
cosψ<br />
l<br />
cosψ<br />
(4.19)<br />
kur ψ - leņķis, ko veido slīpā abscisa L a ar horizontālo līniju<br />
ψ = arctg G s (4.20)<br />
kur G s - sākuma tangenetes garenslīpums.<br />
l L<br />
Ievietojot (4.10) vienādojumā l a = , La<br />
= un beigu punkta liekuma rādiusu<br />
cosψ<br />
cosψ PB<br />
P'<br />
B = , pēc vienkāršošanas iegūstam formulu parabolas ordinātu noteikšanai<br />
cosψ<br />
lokālajā koordinātu sistēmā Z j - PS - S j<br />
Z<br />
j<br />
l<br />
n<br />
=<br />
n-2<br />
B<br />
n! PL cosψ<br />
(4.21)<br />
Vispārīgajā koordinātu sistēmā HOS projektlīnijas absolūtās un relatīvās atzīmes H<br />
nosaka projicējot līkņu ordinātas Z j uz vertikālēm. Ordinātu Z j vertikālās projekcijas Z<br />
nosaka, pareizinot tās ar cosψ (skat.4.6.att.).<br />
Ievedošās n-tās pakāpes parabolas augstuma atzīmes<br />
39
n<br />
l<br />
H = Hs<br />
+ Gsl+ n-2 n!<br />
PL<br />
, (4.22)<br />
B<br />
kur H s - parabolas sākuma punkta augstuma atzīme, m,<br />
G s - garenslīpums parabolas sākuma punktā.<br />
Garenslīpums tekošajā punktā N<br />
l<br />
n-<br />
n-2<br />
B<br />
G = GS+<br />
( n-1 )!<br />
PL<br />
(4.23)<br />
4.6 attēls. Parabolu konstrukcijas un nospraušanas shēmas:<br />
a - parabola, b - ievedošā kubiskā parabola, c - izvedošā kubiskā parabola, y -<br />
koordinātu transformācijas leņķis, ------ - parabola, _____ - deformētā parabola<br />
40
Garenslīpums parabolas beigu punktā<br />
G<br />
B<br />
L<br />
= GS<br />
+<br />
( n-1 )!<br />
P<br />
B<br />
(4.24)<br />
Ekstrēmpunkta attālums no līknes sākuma<br />
=<br />
n-1 -2<br />
(-1) G ( n-1)<br />
! PL<br />
(4.25)<br />
l B S B<br />
n<br />
Ja zemsaknes izteiksmes skaitliskā vērtība ir negatīva, tad projektlīnijai līknes robežās<br />
nav ekstrēmpunkta pret S-asi.<br />
Parabolas beigu punkta augstuma atzīme<br />
H<br />
L<br />
= H + [( ) ]<br />
n n - 1 G + G<br />
(4.26)<br />
B s S B<br />
Formula izvesta, izmantojot (4.14) un (4.15) formulu noteiktos tangenšu T B,a un T S<br />
garumus, formulu lieto iepriekš nosakot līkņu beigu punktu PB augstumus. Beigu<br />
punkta augstuma pārbaudi izpilda pēc (4.22) formulas pie l - L.<br />
Izvedošās n-tās pakāpes parabolas punkta augstuma atzīmes<br />
n<br />
n<br />
L -( L-l)<br />
H = HS<br />
+ GB<br />
× l-<br />
n-2 (4.27)<br />
n!<br />
PL S<br />
Skat.4.6.c att. doto augšējo līknes nospraušanas shēmu.<br />
n-<br />
( L-l)<br />
G = GB-<br />
( n-1 )!<br />
PL<br />
S<br />
1<br />
n-2<br />
(4.28)<br />
Garenslīpumu punktā PS nosaka, pieņemot l = 0<br />
G<br />
S<br />
L<br />
= GB<br />
-<br />
( n-1 )!<br />
P<br />
S<br />
(4.29)<br />
No (4.29) sakarības izsakām<br />
G<br />
B<br />
L<br />
= GS<br />
+<br />
( n-1 )!<br />
P<br />
S<br />
(4.30)<br />
un ievietojam (4.27) vienādojumā. Pēc vienkāršošanas iegūstam<br />
-1<br />
( L- l)<br />
+ nL l - L<br />
H = HS<br />
+ GSl+<br />
n-2<br />
n!<br />
PL<br />
n n n<br />
S<br />
(4.31)<br />
41
Pēdējā formula ir nedaudz garāka par (4.27). Tās priekšrocība ir tā, ka līkņu<br />
koordinātu aprēķina bāze ir sākuma tangente T S (skat.4.6.c att. apakšējo līknes<br />
nospraušanas shēmu).<br />
Garenslīpums tekošajā punktā<br />
G<br />
= G -<br />
S<br />
n<br />
L -( L-l)<br />
n<br />
( n-1)<br />
! PL<br />
-1 n-1<br />
S<br />
-2<br />
(4.32)<br />
Ekstrēmpunkta attālums no līknes sākuma PS<br />
l E<br />
n<br />
n<br />
= L- n-1L - 1<br />
+ ( n-<br />
) G PL<br />
- 2<br />
1 ! (4.33)<br />
S<br />
S<br />
Ja zemsaknes skaitliskā vērtība ir negatīva, tad līknei nav ekstrēmuma attiecībā pret S-<br />
asi.<br />
Biežāk lietojamo garenprofila elementu un punktu parametru skaitlisko vērtību<br />
aprēķina formulas dotas 4.1.tabulā. Izpildot aprēķinus garenslīpumu G S , G, G B ,<br />
tangenšu slīpumu starpības DG un mazākā liekuma rādiusu skaitliskās vērtības<br />
jāievieto formulās ar atbilstošām “ + ” vai “ - “ zīmēm. Negatīvās vērtības ir<br />
garenslīpumiem kritumu posmos un izliekto līkņu parametriem.<br />
42
4.3.4 Garenprofila elementu un punkta parametru formulas<br />
4.1.tabula<br />
GARENPROFILA ELEMENTI<br />
Parametri a. taisne b. parabola c. ievedošā kubiskā d. izvedošā kubiskā formula<br />
parabola<br />
parabola<br />
Elementa<br />
DG = 0<br />
- tangenšu slīpuma starpība<br />
DG L L<br />
L<br />
(4.34)<br />
= DG = DG =<br />
P<br />
2 P B<br />
2 P S<br />
GB<br />
- GS<br />
= D G<br />
- mazākais liekuma radiuss P = ∞<br />
L<br />
L<br />
L<br />
beigu vai sākuma punktā P<br />
P = D G<br />
PB<br />
=<br />
PS<br />
=<br />
2D G<br />
2D G (4.35)<br />
Ps<br />
=¥<br />
PB<br />
=¥<br />
- abscisas horizontālās L = S B - S s L =∆GP L =2∆GP B L =2∆GP s (4.36)<br />
projekcijas garums L<br />
- sākuma tangentes -<br />
horizontālā projekcija T T = L<br />
L<br />
s<br />
s<br />
Ts 2<br />
= 2 L<br />
Ts 3<br />
= (4.37)<br />
3<br />
2<br />
2<br />
2<br />
Elementa beigu punkta HB = Hs + Gsl<br />
L<br />
L<br />
L (4.38)<br />
-augstums H B<br />
HB = Hs + Gsl+<br />
HB = Hs + GL<br />
s<br />
+ HB = Hs + GL<br />
s<br />
+<br />
2P<br />
2PB<br />
3Ps<br />
L L<br />
HB = Hs + ( G<br />
s<br />
+ G<br />
B)<br />
H H<br />
2<br />
B<br />
=<br />
s<br />
+ ( Gs + GB)<br />
3 2 L<br />
H H ( G G )<br />
B<br />
=<br />
s<br />
+<br />
s<br />
+ 2 (4.39)<br />
B<br />
3<br />
- garenslīpums G B G B = G S<br />
Elementa tekošā punkta<br />
- augstums H<br />
H = H + G l<br />
- garenslīpums G G = G s<br />
S<br />
S<br />
L<br />
L<br />
L (4.40)<br />
GB<br />
= GS<br />
+ GB<br />
= GS<br />
+ G G<br />
P<br />
2<br />
B<br />
=<br />
S<br />
+<br />
PB<br />
2 PS<br />
l 2<br />
l 3<br />
2<br />
( 3L-ll<br />
) (4.41)<br />
H = HS<br />
+ GSl+<br />
H = HS<br />
+ GSl+<br />
H = HS<br />
+ GSl+<br />
2P<br />
6PL<br />
2PL<br />
B<br />
s<br />
G = GS<br />
+ l (<br />
G = G<br />
P<br />
S+ l2<br />
2L-<br />
ll ) (4.42)<br />
G = GS+<br />
2PL<br />
2PL<br />
B<br />
S<br />
43
Apzīmējumi:<br />
S - tekošā punkta N horizontālais attālums pa trasi no tās sākuma punkta (attāluma<br />
parametrs), m.<br />
S S - elementa sākuma punkta ES parametrs, m.<br />
S B - elementa beigu punkta ES parametrs, m.<br />
L = S B - S S - elementa abscisas horizontālās projekcijas garums, m.<br />
l = S - S S - attālums līdz tekošajam punktam N no elementa sākuma punkta<br />
ES, m.<br />
H S - elementa sākuma punkta augstums, m.<br />
G S , G B - elementa sākuma un beigu punktu garenslīpumi:<br />
kāpuma posmos G > 0, kritumu posmos G < 0<br />
P - kvadrātiskās parabolas parametrs, m.<br />
P S , P B - mazākais liekuma rādiuss deformētas kubiskās parabolas beigu vai<br />
izvedošās kubiskās parabolas sākuma punktā:<br />
ieliektām līknēm P > 0, P B > 0, P S > 0;<br />
izliektām līknēm P < 0, P B < 0, P S < 0.<br />
Kā redzams 4.6. att. vispārējā gadījumā, kad G S ¹ 0, parabolu forma ir deformēta, tās<br />
ir nedaudz saspiestas vai izstieptas S-ass virzienā.<br />
Elementa galvenie punkti ir elemeta sākuma punkts ES, beigu punkts EB un<br />
ekstrēmpunkti pret S-asi E min un E max . Formulās kā simbolu indeksi lietoti šo elementu<br />
saīsināti apzīmējumi: sākums - S, beigas - B un ekstrēmpunkts - E.<br />
Koordinātu aprēķinos pieņem, ka<br />
H B,j = H S,j+1 (4.43)<br />
G B,j = G S, j+1 (4.44)<br />
izņemot gadījumus, kad maza leņķa lūzumi nav noapaļoti. Šajos gadījumos<br />
G S, j+1 vērtību pieņem atbilstoši bāzes līnijas slīpumam.<br />
No trases garenprofila elementiem veido saliktas līknes. Līdzīgi kā trases plāna<br />
projektēšanā saliktās līknes var būt simetriskas un asimetriskas. Parastie salikto līkņu<br />
gadījumi ir: “ievedošā kubiskā parabola - parabola - izvedošā kubiskā parabola”.<br />
Vispārējā gadījumā šajos savienojumos kubisko parabolu var aizstāt “n”-tās pakāpes<br />
parabola. “n”-tās pakāpes parabolu nogriežņus var lietot arī kā patstāvīgus trases<br />
garenprofila elementus.<br />
Sinusoidas nogriezni kā projektlīnijas elementu lieto, projektējot vispārēja stāvokļa<br />
plaknes līknes. (Plaknei, kurā atrodas līkne, ir garenslīpums G un šķērsslīpums Q). Šis<br />
garenprofila elements lietojams tikai plāna līkņu - klotoidu un riņķa loku posmos.<br />
Sinusoidas garums atbilst plāna līknes kopējam garumam K.<br />
Augstuma atzīmes<br />
H = HS + GSXi + QY y i<br />
(4.45)
kur G s - līknes plaknes garenslīpums;<br />
Q y - līknes plaknes šķērsslīpums;<br />
X i , Y i -plāna līknes tekošās koordinātas lokālajā koordinātu sistēmā X i - ES - Y i .<br />
Augstuma atzīme sinusoīdas beigu punktā<br />
HB = HS + GSX B + QY y B<br />
(4.46)<br />
Sinusoīdas beigu punkta garenslīpums atkarībā no līknes tipa:<br />
plānā - riņķa loks<br />
G<br />
B<br />
= G<br />
S<br />
SB<br />
- SS<br />
SB<br />
- SS<br />
cos + Qy<br />
sin , (4.47)<br />
R<br />
R<br />
plānā - ievedoša un izvedoša klotoida<br />
G<br />
B<br />
= G<br />
S<br />
S<br />
cos<br />
B<br />
- SS<br />
SB<br />
- S<br />
+ Qy<br />
sin<br />
2R<br />
2R<br />
S<br />
(4.48)<br />
Plaknes šķērsslīpumu nosaka virzienā, kas perpendikulārs plāna līknes sākuma<br />
tangentei.<br />
4.7 attēls. Cilindriskas virsmas šķēlums ar plakni<br />
Plaknes līknes garenprofils ir sinusoida<br />
4.3.5 Projektlīnijas izveidošanas noteikumi<br />
Autotransporta pārvadājumu pašizmaksa un kustības drošība ir atkarīga no ceļa<br />
garenprofila izveidojuma, it sevišķi no posmu garenslīpumiem un to pārredzamības.<br />
Lai nodrošinātu iespēju veikt kravu pārvadājumus ar autovilcieniem, ceļu<br />
garenslīpums jāpieņem ne lielāks par 30 o / oo .<br />
Vēlamais ekonomiskais efekts tiek sasniegts, ja šo prasību iespējams konsekventi<br />
izpildīt garākos maršrutos starp lielākiem kravu apgrozības centriem. Lielākais ceļa<br />
garenslīpums atkarībā no aprēķina ātruma dots 1. pielikuma 4. tabulā. Ļoti grūtos<br />
šķērsota un kalnu apvidus iecirkņos ir atļauts tabulās dotos garenslīpumus palielināt,<br />
45
taču ne vairāk par 20 o / oo . Palielināta garenslīpuma posmu pieļaujamais garums - 500<br />
m.<br />
Ceļa grāvju mazākais garenkritums ir 5 o / oo , izņēmumu gadījumos normas pieļauj 3<br />
o / oo . Tādēļ arī garākos ierakumu posmos, lai nodrošinātu ūdens novadīšanu, ceļa<br />
garenslīpums jāpieņem ne mazāks par 5 o / oo (izņēmuma gadījumos 3 o / oo ).<br />
Ceļa garenprofilam ir jābūt gludam, tas ir bez lūzumiem. Ceļu projektēšanas noteikumi<br />
[1] pieļauj atstāt nenoapaļotus tikai mazas slīpuma starpības lūzumus (I-II kategorijas<br />
ceļiem ∆G ≤ 0.005, III - ∆G ≤ 0.010 un IV-V - ∆G ≤ 0.020). Jāpiebilst, ka ceļš ar<br />
pretējos virzienos lauzītu profilu nav estētiski apmierinošs pat tad, ja ∆G ≈ 0,04.<br />
Tādēļ ir jānoapaļo arī lūzumi, ja slīpumu starpība ∆G ≥ 0.03. Līknes parametru<br />
izvēlas ar aprēķinu, lai ordinātas garums lūzuma punktā būtu vismaz 0,10 m.<br />
Garenprofila bāzes līnijas lūzumus parasti noapaļo ar kvadrātiskajām parabolām vai<br />
riņķa līnijas lokiem.<br />
Izliekto vertikālo līkņu mazākie rādiusi ir noteikti, ievērojot ceļa virsmas<br />
pārredzamības nosacījumu<br />
2<br />
Dcv<br />
,<br />
Rm<br />
= ,<br />
2h<br />
a<br />
(4.49)<br />
kur D c,v - normatīvais ceļa virsmas pārredzamības tālums (1,P.4.tabula), m,<br />
h a = 1,2 m - normatīvais autovadītāja acu augstums, m.<br />
Normās dotie ieliekto vertikālo līkņu rādiusi noteikti , izejot no ceļa virsmas<br />
pārredzamības nosacījuma naktī automobīļu prožektoru apgaismojumā<br />
2<br />
Dcv<br />
,<br />
Rm<br />
=<br />
,<br />
(4.50)<br />
æ αö<br />
2çhl<br />
+ Dcv<br />
, tg ÷<br />
è 2ø<br />
kur h l = 0,7 - automobiļa lukturu centra augstums, m;<br />
α - prožektoru gaismas kūļa leņķis (α » 2 0 )<br />
Mazākie pieļaujamie vertikālo līkņu rādiusi doti 1. pielikuma 4. tabulā.<br />
Piezīme. Tā kā riņķa loka rādiusa R v un kvadrātiskās parabolas parametra P relatīvā<br />
starpība (R v - P) : R v ir maza (pat maksimālās slīpuma starpības ∆G = 0,14<br />
gadījumā tā ir tikai 1.45%), garenprofilā var projektēt parabolas, kuru parametri ir<br />
vienādi vai lielāki par 4. tabulā dotajām vertikālo līkņu rādiusu robežvērtībām.<br />
(Relatīvā starpība noteikta, pieņemot, ka riņķa loka un parabolas tangenšu slīpuma<br />
starpība ∆G un beigu ordinātas Z B ir vienādas).<br />
Garenprofila līknēm jābūt pietiekami garām, lai autovadītāji tās vizuāli neuztvertu kā<br />
lūzumus. Mazākais ieliekto līkņu garums - 100 m, izliekto - 300 m. Jāprojektē pēc<br />
iespējas lielāka parametra reljefa veidojumam pieguļošas līknes.<br />
46
Šķērsotā apvidus iecirkņos, ja gruntsūdens atrodas dziļi, projektlīniju cenšas ievilkt tā,<br />
lai uzbērumiem nepieciešamo grunti varētu iegūt ierakumos, tādējādi nodrošinot<br />
grunts masu garenvirziena kompensācijas iespēju.<br />
Projektlīnija jāievelk, ņemot vērā ūdens novadīšanas iespējas no ceļa klātnes. Tādēļ<br />
nav pieļaujams ieprojektēt ieliektās līknes ekstrēmpunktu garu ierakumu vidusdaļā.<br />
Līknes ekstrēmpunkts var atrasties ierakumā tādā attālumā no sākuma, no kura ir<br />
iespējama ūdens atvade (4.8b att.).<br />
4.8 attēls. Projektlīnijas novietojuma piemēri:<br />
a - ekstrēmpunkts H E atrodas gara ierakuma vidusdaļā,<br />
b - ekstrēmpunkts atrodas tuvu ierakuma galam,<br />
c - racionāls projektlīnijas novietojums šķērsotā apvidū.<br />
Uzkalnos projektlīniju var tuvināt reljefam, turpretī ieplakās vēlams to nedaudz<br />
paaugstināt. Tāds novietojums atbilst grunšu mitruma apstākļiem un sniega masu<br />
sadalījumam (4.8c att.) (Kalnos un pauguros sniega sega ir plānāka nekā ieplakās).<br />
Lai nodrošinātu ceļa klātnes vizuālo plūdumu un skaidrumu, trases garenprofila un<br />
plāna elementi ir racionāli jāsavieto, jāpārbauda vai vertikālo un plāna līkņu parametru<br />
attiecības atbilst telpiskās projektēšanas prasībām (skat. 5. nodaļu). Parasti ar pirmo<br />
mēģinājumu neizdodas panākt abu projekciju elementu vēlamo savietojumu, ievērojot<br />
prasību, ka projektlīnijas stāvoklim jābūt racionālam. (Par racionālu uzskatāma<br />
projektlīnija, kas atbilst tehniskajām normām un noteikumiem, un ir labi iekļauta<br />
apvidus reljefā). Tādos gadījumos nosaka nepieciešamos trases plāna virsotņu<br />
pārvietojumus atbilstoši racionālajam projektlīnijas stāvoklim.<br />
Ja trases garenprofila projektēšanai izmantotas kubiskās vai ''n'' - tās pakāpes<br />
parabolas, jānosaka ceļa garenprofila pārredzamība. Nosacījuma<br />
P B ≥ R v, min (4.51.)<br />
ievērošana nodrošina prasībām atbilstošu ceļa virsmas pārredzamību.<br />
4.4 Projektēšanas metodes<br />
Latvijas ceļu projektēšanas organizācijās trašu garenprofilus projektē pēc<br />
atbalstpunktu metodēm. Tas izskaidrojams ar to, ka jauno metožu (polinomiālās<br />
47
aproksimācijas, splainu un iterācijas metodes) lietošanas priekšnoteikumi ir apvidus<br />
aeroģeodēziskā uzņemšana, automatizēta reljefa formu aproksimācija ar skaitļu<br />
modeļiem un automatizētas projektēšanas sistēmas ieviešana. Atbalstpunktu metodes<br />
priekšrocība – šai metodei ir izstrādāti trases telpiskās projektēšanas principi, kas<br />
nodrošina ceļa skaidrības un plūdenuma prasības.<br />
Projektlīnijas parametru un koordinātu aprēķinos kā atbalstpunktus izmanto vai nu<br />
trases garenprofila taišņu (līkņu tangenšu) lūzuma punktus LP vai arī elementu sākuma<br />
punktus ES (sk. 4.9. att.). Atbalstpunktu stāvokli nosaka to atrašanās vieta trasē S LP vai<br />
S ES un augstuma atzīmes H LP vai H ES .<br />
Projektlīnijas ievilkšanai izmanto caurspīdīga materiāla lineālus, trīsstūrus un līkņu<br />
lineālus, kas izgatavoti atbilstoši trases garenprofila mērogiem.<br />
4.9 attēls. Atbalstpunktu sistēmas: a) - trases sākuma punkts TS, lūzuma punkti<br />
LP un beigu punkts TB; b) - trases garenprofila elementu sākuma punkti<br />
ES, 1, ES,2, ..., ES, n.<br />
Metodes izvēle ir atkarīga no reljefa šķērsotības un no tā vai rīcībā ir līkņu lekālu<br />
(šablonu) komplekts.<br />
4.4.1 Bāzes līniju metode<br />
Ja projektētāja rīcībā na līkņu lekālu, tad vispirms ar lineālu palīdzību ievelk ''lauzītu''<br />
līniju, kuru tālāk izmanto kā gludās projektlīnijas koordinātu aprēķina bāzi. Metode<br />
vislabāk piemērota gadījumos, kad reljefs ir līdzens vai viegli šķērsots. (G ≤ 30 o / oo ).<br />
Jāievēro, ka ar šo metodi iespējams precīzāk pieskaņot trases garenprofila elementus<br />
plāna elementiem atbilstoši telpiskās projektēšanas prasībām.<br />
4.4.1.1 Bāzes līniju stāvokļa noteikšana<br />
Vispirms nosaka raksturīgo trases garenprofila punktu vai posmu augstumu<br />
ierobežojumus un vēlamās atzīmes.<br />
Uz reljefa garenprofila ar zīmuli fiksē kontrolpunktu augstumu H k , ierobežotā<br />
augstuma punktus H min , H max , vēlamos punktu augstumus un pieraksta to atzīmes ar<br />
zīmuli.<br />
48
Izvelk bāzes taisnes t 1 , t 2 , ..., t i , ..., t n , stingri ievērojot kontrolpunktus, augstuma<br />
ierobežojumus un iespēju robežās tuvinot līnijas vēlamā augstuma punktiem.<br />
Pēc grafiskā atrisinājuma nosaka taišņu krustpunktu vietas un augstumu H 1 , H 2 , ..., H i ,<br />
..., H n .<br />
Grafiski noteikto trases sākuma punkta augstumu H TS pieņem par 1. atbalstpunkta<br />
augstumu. (Izstrādājot reālos ceļa projektus par H TS un G TS pieņem iepriekšējā izbūves<br />
posma beigu punkta augstuma atzīmi un garenslīpumu.<br />
Ja pirmās taisnes t 1 garenslīpums nav uzdots, to nosaka pēc formulas<br />
G<br />
1<br />
=<br />
H<br />
S<br />
- H<br />
- S<br />
2 1<br />
2 1<br />
H<br />
= D DS<br />
(4.52)<br />
kur H 2 - otrā atbalstpunkta (pirmā lūzuma punkta) grafiski noteiktā<br />
aptuvenā augstuma atzīme, m;<br />
S 1 , S 2 - 1. un 2. atbalstpunkta attāluma parametri (parasti S 1 = 0).<br />
Aprēķināto garenslīpumu G 1 vērtību noapaļo, atstājot 3 zīmes aiz komata. Gadījumos,<br />
kad nākošā atbalstpunkta atzīmes izmaiņa nav pieļaujama, var atstāt arī 4 un vairāk<br />
zīmes aiz komata.<br />
Izmantojot noapaļoto G 1 vērtību, precizē iepriekš grafiski noteikto 2.atbalstpunkta<br />
augstumu<br />
H = H + G S - S<br />
(4.53)<br />
( )<br />
2 1 1 2 1<br />
Analogi aprēķina visu tālāk sekojošo taišņu garenslīpumus<br />
H<br />
j+<br />
1<br />
- H<br />
j<br />
G<br />
j<br />
=<br />
(4.54)<br />
S - S<br />
j+<br />
1<br />
un atbalstpunktu augstumus:<br />
j<br />
( )<br />
Hj+ 1<br />
= Hj + Gj S<br />
j+<br />
1<br />
-S<br />
j<br />
(4.55)<br />
Atbalstpunkta atrašanās vietu piketāžā, augstuma atzīmes un taišņu garenslīpumus ar<br />
zīmuli pieraksta uz ceļa garenprofila (skat.3.pielikuma 1.att.). Pēc atbalstpunkta<br />
augstumu precizēšanas, ja nepieciešams, precizē arī grafisko atrisinājumu.<br />
4.4.1.2 Bāzes līnijas lūzumu noapaļošana<br />
Bāzes līnijas lūzumus noapaļo ar līknēm, ievērojot 3.3.4. punktā dotos noteikumus un<br />
1. pielikuma 4. tabulā dotās normas. Vispirms pēc 4.1. tabulā dotajām formulām<br />
aprēķina līkņu abscisu horizontālo projekciju garumu L.<br />
Līknes sākuma punkta attāluma parametrs:<br />
S S = S LP - T S , (4.56.)<br />
49
kur: S LP - lūzuma punkta (virsotnes) parametrs, m;<br />
T S - līknes sākuma tangentes horizontālā projekcija (4.37. formula).<br />
Līknes beigu punkta parametrs<br />
S B = S S + L , (4.57.)<br />
kur: L - līknes horizontālā projekcija.<br />
Aprēķinātos līkņu piesaistes parametrus S S un S B izsaka piketāžas pieraksta formā un<br />
ieraksta garenprofila ailēs ''slīpumi un vertikālās līknes'' (skat. 3.piel. 1. att.).<br />
Tālāk pēc 4.1. tabulā dotajām formulām (4.39.) aprēķina elementu beigu punktu<br />
augstumus un ieraksta garenprofila ailē ''projekta atzīmes''.<br />
Trases punktu augstuma atzīmes aprēķina pēc (4.41.a) - (4.41.d) formulām. Pie l = L<br />
aprēķinātajām elementu beigu punktu atzīmēm jāatbilst pēc 4.39. a - d formulā<br />
noteiktajiem augstumiem. Tādā veidā tiek veikta galveno punktu augstumu pārbaude.<br />
Pēc (4.40.) formulas nosaka beigu punktu garenslīpumus G B un pārliecinās, vai tas<br />
atbilst attiecīgās taisnes t i garenslīpumam.<br />
Augstumu atzīmes aprēķina piketu un plusu punktiem. Līkņu nospraušanai atzīmes<br />
aprēķina atbilstoši noteiktam attāluma parametra S pieauguma solim ∆S. Soļa garumu<br />
parasti pieņem 10, 20, 25, 50 vai 100 m atkarībā no līknes parametra. Liela liekuma<br />
līknēm jāizvēlas mazāks solis. Pirmais solis var būt nenoapaļots, tas jāizvēlas ar<br />
aprēķinu, lai tālāk sekojošiem soļiem atbilstošie attālumi ietvertu piketu punktus.<br />
Pimēram, ja līkne sākas 5+72 piketā, var pieņemt ∆S 1 = 8, ∆S 2 = 20, ∆S 13 = 20, u.t.t..<br />
Aprēķinātos punktu augstumus atzīmē uz ceļa garenprofila un izvelk caur tiem ar<br />
lekālu palīdzību trases garenprofilu. Bāzes līnijas posmi starp līknēm tiek iekļauti<br />
projektlīnijā. Pēc projektlīnijas pārvilkšanas ar tušu nodzēš ar zīmuli ievilktās līkņu<br />
tangentes, lūzumu punktu, vēlamo atzīmju u.c. pagaidu pierakstus.<br />
4.4.2 Elementu secīgās projektēšanas metode<br />
Pēc šīs metodes garenprofila elementu un punktu parametrus aprēķina secīgi piketāžas<br />
pieauguma virzienā no kreisās uz labo pusi. Par atbalstpunktiem vispārējā gadījumā<br />
pieņem elementa sākuma punktu ES. Ja lūzumi noapaļoti ar kvadrātiskajām<br />
parabolām, par atbalstpunktiem var pieņemt līkņu ekstrēmpunktus. Optimālo<br />
kvadrātisko parabolu novietojuma atrašanai izmanto līkņu šablonus (4.10.att.).<br />
Metodes autors N.M.Antonovs ir sastādījis kvadrātisko parabolu koordinātu tabulas<br />
[12] un ieteicis atbilstoša izveidojuma lekālus (šablonus). 4.10.attēlā redzams<br />
pilnveidots lekāls, ar kura palīdzību var fiksēt arī līknes pieskares un tām atbilstošos<br />
garenslīpumus. Ērtāk izgatavot vienkāršotu šablonu bez pieskarēm, bet ar fiksētiem<br />
dažāda slīpuma pieskaru punktiem (skat.šablona apakšējo daļu).<br />
50
4.10 attēls. Kvadrātiskās parabolas šablons ar fiksētiem pieskaru virzieniem<br />
(P = 6000 m)<br />
Vienkāršotos šablonus izgatavo no 0,5 - 1,0 mm bieza celoloīda. Parauga šablonu<br />
piestiprina virs celoloīda un ar cirkuļa adatiņu iegravē pietiekami dziļu gropīti, lai<br />
varētu nolauzt liekās malas. Pēc nolaušanas ar vīlīti noslīpē izgatavotā lekāla malas.<br />
Pēc tam parauga šablonu novieto zem izgatavotā šablona un ar cirkuļa adatiņu iegravē<br />
pieskaru punktus, orientēšanas līnijas un atbilstošos pierakstus.<br />
Piemeklējot optimālu vertikālo līkņu novietojumu, jāraugās, lai šablona orientēšanas<br />
līnija atbilstu garenprofila rūtiņu līnijām. Kad atrasts paugura vai ieplakas<br />
noapaļošanai piemērota parametra līknes šablons un tā novietojums, ievelk līkni,<br />
nosaka un pieraksta ekstrēmpunkta (līknes virsotnes) attāluma parametru S E un<br />
augstuma atzīmi H E . Pagaidu pierakstus izpilda ar zīmuli uz garenprofila. Pēc tam ar<br />
lineāla palīdzību piemeklē kontrolatzīmēm, augstuma ierobežojumiem un vēlamajām<br />
atzīmēm atbilstošu līknes beigu pieskares stāvokli, nosaka un pieraksta tās slīpumu. Ja<br />
taisne izrādās nepiemērota projektlīnijas turpināšanai aiz līknes, tad atrod piemērota<br />
parametra līknes šablonu un ar tā palīdzību nosaka līkņu saskares punkta parametru S<br />
un kopējās pieskares slīpumu G (4.11.att.).<br />
4.11 attēls. Saslēgtu līkņu projektēšana ar šabloniem<br />
Kvadrātiskās parabolas punkta augstumus aprēķina pēc formulas<br />
H = H +<br />
E<br />
( S -S<br />
)<br />
E<br />
2P<br />
2<br />
kur H E - ekstrēmpunkta augstuma atzīme, m;<br />
(4.58)<br />
51
S E - ekstrēmpunkta attāluma parametrs, m;<br />
P - kvadrātiskās parabolas parametrs, m.<br />
Garenslīpuma līknes punktā N<br />
G S - S E<br />
=<br />
P<br />
(4.59)<br />
Secīgi projektējot, iepriekšējā elementa ( j ) beigu punkta parametrus S B , H B un G B<br />
izmanto kā sekojošā ( j+1) elementa sākuma punkta parametrs.<br />
Līknes (j+1) ekstrēmpunkta parametrs:<br />
S<br />
E<br />
= SS - GS<br />
P<br />
(4.60)<br />
kur: P - ar šablona palīdzību noteiktais “j+1”-mā elementa parametrs, m;<br />
S S - elementa sākuma punkta attāluma parametrs, m. (S B,j =S S,j+1 )<br />
H<br />
E<br />
= H -<br />
S<br />
( S -S<br />
)<br />
E<br />
2P<br />
S<br />
2<br />
(4.61)<br />
kur:<br />
H S - elementa (j+1) sākuma punkta augstums.<br />
Praksē izmantojamās trases garenprofila elementu taisnes un parabolas, kā arī parabolu<br />
savstarpējās savienošanas shēmas un aprēķinu formulas apskatītas [12] literatūras<br />
avotā.<br />
4.5 Ceļa garenprofila pārredzamības noteikšana<br />
Gadījumos, kad “n”-tās pakāpes parabolas beigu punkta liekuma rādiuss P B < P m (P m<br />
mazākais pieļaujamais rādiuss) ir jāpārbauda vai normatīvā ceļa virsmas pārredzamība<br />
ir nodrošināta.<br />
4.12 attēls. Ceļa virsmas redzamības noteikšanas shēma<br />
Ceļa virsmas pārredzamība izliekta garenprofila posmos:<br />
D c , v<br />
= l - d , (4.62)<br />
kur: d - attālums no vertikālās līknes sākuma līdz skata punktam SP, m;<br />
l - pārredzamības robežpunkta parametrs, m.<br />
Ievedošajām “n”-tās pakāpes parabolām l nosaka atrisinot ar pakāpeniskās tuvināšanas<br />
metodi vienādojumu:<br />
n-1 n n<br />
n-2<br />
ndl<br />
-( n- 1 ) l = d -nhPL<br />
! (4.63)<br />
kur: h a - normatīvais autovadītāja acu augstums, m.<br />
a<br />
B<br />
52
Garenprofila pārredzamība kvadrātisko parabolu robežās<br />
Dcv<br />
,<br />
= 2 hP<br />
a<br />
. (4.64)<br />
53
5. TRASES TELPISKĀ PROJEKTĒŠANA<br />
5.1. Plāna un garenprofila elementu garumu saskaņošana<br />
Viena tipa plāna un garenprofila līknes ir jāsavieto. Pie tam plāna līkņu garumiem C P<br />
jābūt vienādiem ar atbilstošo garenprofila līkņu garumiem C V vai arī nedaudz<br />
lielākiem (skat. 5.1. att.).<br />
5.1 attēls. Viena tipa plāna līkņu savietojuma shēmas: a - ideāla, b - pieļaujama,<br />
ievērojot (5.4.) nosacījumus, c - pieļaujama uz vienvirziena kustības<br />
ceļiem.<br />
Minēto ceļu projektēšanas normu [1] prasību var formulēt sekojošā veidā<br />
C<br />
P<br />
' C ü<br />
(5.1.)<br />
V<br />
ý<br />
C<br />
P<br />
³ CP<br />
þ<br />
Lai to panāktu, nepieciešamās plāna līkņu virsotnes izvieto uz galvenajām reljefa<br />
ekstrēmumu un lūzumu līnijām vai to tuvumā. Par izdevīgāku no ceļa uztveres<br />
viedokļa uzslata plāna līkņu savienojumu ar izliektajām vertikālajām līknēm. Līknes<br />
var paredzēt arī pietiekami plašās plakanās reljefa vietās.<br />
Koordinējot trases plāna un garenprofila projekcijas, jāņem vērā, ka projektlīnijas<br />
stāvokli nevar patvaļīgi izmainīt jebkurā gadījumā ar nolūku pieskaņot to trases<br />
plānam, kuru izprojektē kā pirmo. Parasti par nosakošajiem ir jāuzskata racionāli<br />
ievilktas projektlīnijas stāvoklis un tās elementu parametri.<br />
Plāna un garenprofila līkņu savietojumu, kā arī vēlamās rādiusu attiecības panāk ar<br />
pakāpeniskas tuvināšanas metodi, trasējot uz topogrāfiskās kartes vai plāna.<br />
54
5.2. Plāna līkņu rādiusi<br />
Atkarībā no reljefa virsmas formas (ieliekta, plakana vai izliekta) teodolīta gājiena<br />
lūzumus jānoapaļo ar līknēm, kuru rādiusi atbilst 5.1. tabulā dotajiem intervāliem.<br />
Paredzamie garenprofila<br />
elementi<br />
Ieliekta līkne<br />
Taisne<br />
Izliekta līkne<br />
Rekomendējamie plāna līkņu rādiusi<br />
5.1. tabula<br />
Plāna līkņu radiusi atkarībā no ceļa kategorijasm<br />
tūkst.m<br />
IV kat. III kat. II kat.<br />
0.25 ¸ 30 0.4 ¸ 30 0.6 ¸ 30<br />
0.40 ¸ 30 0.6 ¸ 17.5 0.8 ¸ 12.5<br />
0.50 ¸ 15 0.75 ¸ 10 1.0 ¸ 8.0<br />
Piezīme. Tabulā dotie intervāli ir noteikti atbilstoši plāna un profila līkņu rādiusu<br />
attiecībai R V /R P = 25, kura, kā rāda reālu projektu analīze, tikai retos gadījumos ir<br />
lielāka.<br />
Maza leņķa teodolīta gājiena lūzumu noapaļošanai jāparedz liela rādiusa līknes.<br />
Mazu pagrieziena leņķu līkņu rādiusi<br />
5.2. tabula<br />
Pagrieziena leņķis a o 1 2 3 4 5 6 8<br />
R P , normatīvie [1], tūkst.m 30 20 10 6 5 (3) (2)<br />
R P , optimālie tūkst.m - - - 20 15 10 5<br />
Piezīme. Iekavās ierakstītas ekstrapolētās rādiusu vērtības.<br />
Optimālo rādiusu līknes nodrošina lielāko iespējamo vizuāla plūduma efektu. Līknes,<br />
kuru rādiusi lielāki par optimālajiem izvēlas tad, ja tās labi iekļaujas dotajā apvidū un,<br />
ja to garumi atbilst garenprofila elementu garumiem.<br />
Jāizvairās pieņemt ļoti mazus trases pagrieziena leņķus (a < 3 o ) plakanos un ieliektos<br />
reljefa iecirkņos.<br />
5.3 Garenprofila līkņu rādiusi<br />
Ieliektos trases garenprofila posmus jānoapaļo ar līknēm, kuru rādiusi<br />
R<br />
v<br />
( B 2)<br />
1,1<br />
-<br />
³ Rp<br />
v<br />
ha<br />
R (5.2)<br />
kur B - ceļa brauktuves platums, m;<br />
h a - normatīvais autovadītāja acu augstums virs brauktuves (1,2 m), m;<br />
55
2,0 - normālais autovadītāja acu attālums no labās brauktuves malas;<br />
1,1 - rezerves koeficients.<br />
Nosacījuma (5.2) ievērošana garantē telpas līkņu vizuālo skaidrību tad, ja plāna un<br />
garenprofila lūzuma noapaļošanai ievilkto riņķa līniju sākumi un beigas sakrīt.<br />
Izliektos trases garenprofila posmus jānoapaļo ar līknēm, kuru rādiusi<br />
R ³ mR<br />
(5.3)<br />
v<br />
p<br />
I - II kategorijas ceļiem m = 12, III - m = 10, IV - m = 8.<br />
Nosacījums (5.3) piemērojams gadījumos, kad pieņemtie trases plāna līkņu rādiusi ir<br />
robežās no 1500 - 5000 m.<br />
5.4 Pieļaujamā plāna un garenprofila līkņu sākuma novirze<br />
Pieļaujamā plāna un garenprofila ieliekto riņķa līnijas loku vai parabolu sākuma<br />
(beigu) punktu novirze<br />
2<br />
d £ 2R ( bn- h)<br />
+ D - D<br />
piel<br />
v<br />
(5.4)<br />
kur D - attālums no skata punkta līdz plāna līknes sākumam, m;<br />
n - telpas līknes parametru attiecība R p / R v ;<br />
b, h - pieskares, kura novilkta no pārbaudamās telpas līknes sākuma<br />
punkta, krustošanās koordinātas ar skata punkta plakni, m. Koordinātas<br />
b, h nosaka attiecību pret skata punktu kā koordinātu centru.<br />
Piezīme. Aprēķinot pieļaujamo līkņu sākuma (beigu) punktu novirzes lielumus, (5.4)<br />
formulā jāievieto b vērtība, kura atbilst attālumam līdz brauktuves ārejai malai.<br />
Pieļaujamās novirzes jāaprēķina abiem telpas līknes galiem.<br />
Ja<br />
d ≤ d s, pieļ<br />
d ≤ d B, pieļ<br />
(5.5)<br />
tad brauktuves optiskās deformācijas nebūs novērojamas no autovadītāja acu<br />
pārvietojuma trajektorijas punktiem vismaz intervālā no pārbaudes punkta KP līdz<br />
līknes sākumam LS. Pretējā gadījumā jāizmaina apskatāmās telpas līknes parametri tā,<br />
lai samazinātos d s un d B .<br />
Aprēķinot pieļaujamās plāna un profila līkņu sākuma (beigu) punktu novirzes, (5.4)<br />
formulā ar “-” zīmi jāievieto sekojošas parametru vērtības: labā pagrieziena līknes<br />
rādiuss R p , izliektās vertikālās līknes parametrs R v , attālumu b vērtības līdz līnijām,<br />
kuras atrodas pa labi no skata punkta SP un attālums h līdz līnijas zem SP.<br />
56
Plāna riņķa līnijas un izliektas profila riņķa līnijas (parabolas) sākuma punkta novirzi<br />
praktiski nav nepieciešams ierobežot, ja pirms vertikālas līknes profila ievilkta taisne<br />
ar garenslīpumu G £ 40% un ja plāna līknes rādiuss R p ³ 800 m.<br />
5.2 attēls. Lielumu b, h, d s noteikšanas shēma<br />
57
6. CEĻA KLĀTNES IZVEIDOJUMS<br />
6.1 Ceļa konstrukcija<br />
Ceļa konstrukciju veido, sk. 6.1 attēlu:<br />
· ceļa sega<br />
· ceļa zemes klātne (uzbērumā vai ierakumā)<br />
· pamatne (dabīgā grunts).<br />
6.1 attēls. Ceļa konstrukcijas galvenie elementi<br />
Izprojektēt ceļa konstrukciju nozīmē izvēlēties standartu un ekspluatācijas<br />
prasībām atbilstošu formu (NP izmērus un šķērsprofila izveidojumu) un<br />
nodrošināt tās elementu stiprību un noturību.<br />
Segas konstrukcijas funkcijas un uzdevumi:<br />
· nedeformējoties uzņemt un sadalīt starp tās kārtām kustīgo slodzi<br />
· nodrošināt dilumnoturību (segums jeb konstrukcijas virskārta)<br />
· nodrošināt saķeri ar transportlīdzekļu riepām (segums)<br />
· aizsargāt apakšējās kārtas no klimatisko apstākļu ietekmes (segums)<br />
· aizsargāt no ūdens iekļūšanas konstrukcijas kārtās (drenējošā kārta)<br />
· būt pietiekami „klusai”.<br />
Zemes klātnes funkcijas un uzdevumi:<br />
· nedeformējoties uzņemt un nodot grunts pamatnei pašsvara un segas<br />
uzņemto kustīgo slodzi<br />
· novadīt virszemes un segā iekļuvušo ūdeni<br />
· nodrošināt vajadzīgo projektlīnijas augstumu.<br />
6.2 Ceļa klātnes normālprofila izvēle<br />
Ceļa klātnes platumu (normālprofilu) sastāda brauktuves joslu, nomaļu, segas<br />
nostiprinājumu joslu skaits un platums, kā arī centrālās sadales joslas (divbrauktuvju<br />
ceļiem) platums. Normālprofilu (NP) izvēlas atkarībā no autoceļa nozīmes,<br />
58
perspektīvās satiksmes intensitātes (ceļa kategorijas) un smago (kravas, autobusu)<br />
automobīļu sastāva plūsmā, saskaņā ar 3. punktā doto 3.1. tabulu.<br />
Dažādu kategoriju autoceļu normālprofili doti 4. Pielikuma 4.P.1 - 4.P.3 attēlos. To<br />
izvēlei jāizmanto 4.P.4 attēlā dotā diagramma.<br />
6.3 Uzbēruma un ierakuma nogāžu izveidojums<br />
Ceļa uzbēruma un ierakuma nogāzes izveidojamas 6.1. un 6.2. tabulās noteiktajā<br />
slīpumā, kas nodrošina to noturību.<br />
Uzbērumu nogāžu slīpums<br />
6.1. tabula<br />
Zemie uzbērumi huzb ≤ 2 m<br />
Uzbēruma augstums Nogāžu slīpums 1:n Attēli<br />
0 – 2 m 1:3 6.1. a<br />
Vidējie un augstie uzbērumi, huzb › 2 m<br />
Uzbēruma augstums<br />
0 – 6 m 1:1,5 (1: 1,75) 6.1. b<br />
6 – 12 m 1: 1,75 (1: 2) 6.1. c<br />
› 12 * 1: n<br />
Piezīmes. Iekavās dotie slīpumi attiecas uz putekļainām gruntīm<br />
* Ja uzbēruma augstums lielāks par 12 m, jāaprēķina nogāžu slīpums n, pie kura tiek<br />
nodrošināta uzbēruma noturība.<br />
Tipizēts ceļa konstrukcijas nogāžu izveidojums parādīts 4. Pielikuma 4.P.5 attēlos.<br />
6.2. tabulā dotie ierakuma nogāžu slīpumi nodrošina to noturību.<br />
Ierakuma nogāžu slīpums<br />
6.2. tabula<br />
Ieži un gruntis Nogāzes augstums,m Ierakuma nogāžu slīpums<br />
Klints ieži<br />
vāji sadēdējuši līdz 16 1:0,2<br />
neizmiekšķējami līdz 16 1:0,5 – 1:1,5<br />
izmiekšķējami līdz 6 1:1<br />
6 līdz 12 1:1,5<br />
Rupjgraudainas gruntis līdz 12 1:1 1:1,5<br />
Smilšainas gruntis 6 līdz 12 1:1,5<br />
Smalka smilts līdz 2<br />
2 līdz 12<br />
1:3 1:4<br />
1:2<br />
Mālainas viendabīgas, cietas<br />
un puscietas gruntis<br />
6 līdz 12 1:1,5<br />
6.4 Virāžas līkņu veidošanas noteikumi un aprēķini<br />
Lai uzlabotu automobiļu vadīšanas ērtības un samazinātu automobīļa sānslīdes vai<br />
apgāšanās iespējamību, ceļa klātni maza un vidēja rādiusa līknēs izveido ar līknes<br />
centra virzienā vērstu slīpumu. Tādus klātnes izveidojuma posmus sauc par virāžām.<br />
59
Kā rāda pētījumi virāžas dod autovadītājiem drošības sajūtu. Tuvodamies virāžas<br />
līknēm, autovadītāji parasti samazina ātrumu. Tā rezultātā arī līkņu posmos<br />
automobiļu plūsmas režīms būtiski neizmainās. Vienmērīgu vai pakāpeniski mainīgu<br />
automobiļu plūsmas ātrumu uzskata par svarīgu kustības drošības priekšnoteikumu.<br />
Virāžas šķērsslīpumu aprēķina pēc formulas:<br />
v 2 2 2<br />
Qv = -γ ϕ (6.1)<br />
qR<br />
kur: v - aprēķina ātrums, m/s;<br />
R - plāna līknes rādiuss, m;<br />
q - brīvās krišanas paātrinājums, m/s<br />
γ 2 ϕ 2 - automobiļa riepu un segas saķeres koeficienta šķērsvirzienā<br />
izmantojamā daļa. γ 2 ϕ 2 pieņem robežās 0,11 - 0,16 atbilstoši<br />
aprēķina ātrumiem no 150 - 60 km/st.<br />
kustības<br />
Braucot pa virāžas līkni automobiļa masas horizontālā komponente, kas vērsta pretēji<br />
centrbēdzes spēka virzienam, samazina šķērsspēku. Jāņem vērā, ka virāžas<br />
šķērsslīpuma lielumu ierobežo klimatiskie apstākļi ziemas periodā. Ja virāžas slīpums<br />
ir pārāk liels, iespējama lēni braucošo transportlīdzekļu sānslīde centra virzienā.<br />
Jāparedz arī automobiļu apstāšanās iespēja. Uz apledojušas brauktuves stāvoši<br />
automobiļi nenoslīd, ja Q v £ 0,07.<br />
Projektējot ceļus bieža un ilgstoša kailsala un miglu rajonos, virāžas škērslīpumu<br />
pieņem ne lielāku par 40 %. Šajos rajonos mazākos plāna līkņu rādiusus pieņem<br />
atbilstoši pieļaujamam virāžas šķērsslīpumam.<br />
Virāžas šķērsslīpumu projektē ne mazāku par divslīpju brauktuves šķērsslīpumu Q S .<br />
Pārejas posmu no divslīpju brauktuves šķērsprofila uz vienslīpes šķērsprofilu virāžas<br />
sākumā sauc par virāžas izvērsumu; pārejas posmu no vienslīpes šķērsprofilu virāžas<br />
beigās uz divslīpju brauktuves šķērsprofilu līknes beigās, sauc par virāžas atvērumu.<br />
60
6.3. att. Ceļa klātnes izveidojumas līknēs:<br />
I - II ārējās nomales izvērsuma posms,<br />
II - III virāžas izvērsuma 1.posms (Q i ≤ Q s ),<br />
III - IV virāžas izvērsuma 2.posms (Q s < Q i ≤ Q v ).<br />
IV - V virāža,<br />
V - VII virāžas atvērsums 2. un 1. posms<br />
VI - VII nomales atvērsuma posms.<br />
Apzīmējumi: Q s - segas šķērsslīpums divslīpju brauktuves posmos un iekšējās joslas<br />
šķērsslīpums 1.virāžas izvērsuma posmā; Q v - virāžas šķērsslīpums, Q i - izvērsuma<br />
(rampas) šķērsslīpums ( Q i maiņas intervāls [-Q s , Q v ] ).<br />
Virāžas izvērsumu (atvērsumu) un virāžu projektēšanas normas sakopotas 1.pielikuma<br />
6.tabulā.<br />
6.3. attēlā parādīts virāžas izvērsuma un virāžas izveidojums, ko visplašāk izmanto<br />
ceļu projektēšanas praksē.<br />
Virāžas izvērsuma sākumā (II šķērsprofils) ārējās nomales un segas šķērsslīpumiem<br />
jābūt vienādiem (Q n = Q s ). Nomales slīpumu samazina 10 garā posmā pirms<br />
izvērsuma sākuma.<br />
Virāžas izvērsuma pirmajā posmā brauktuves ārējo joslu un nomali, kuru virsmas<br />
līnija šķērsprofilā ir taisne, pagriež ap brauktuves asi. Posma beigās (III škērsprofils)<br />
izvērsuma šķērsslīpums Q i = Q s . Brauktuves iekšējās joslas un nomales šķērsslīpumi<br />
netiek izmainīti.<br />
Ja virāžas šķērsslīpums Q v > Q s , virāžas izvērsumu turpina veidot, pagriežot brauktuvi<br />
un ārējo nomali ap brauktuves iekšējo malu. Izvērsuma beigās Q i = Q v . Iekšējās<br />
nomales slīpumu neizmaina, ja Q n > Q i vai pieņem vienādu ar Q i , ja Q i > Q n .<br />
61
Virāžas parasti izvērš pārejas līknes robežās. Ja pārejas līknes ir garākas par 1.<br />
pielikuma 6.tabulā dotajiem lielumiem, virāžu var izvērst arī īsākā posmā. Minimālo<br />
izvērsuma (atvērsuma) garumu nosaka pēc formulas<br />
BQv<br />
Li<br />
= , (6.2)<br />
G<br />
p<br />
kur: B - brauktuves platums, m;<br />
G p - papildgarenslīpums.<br />
I un II kategorijas ceļiem G p £ 0,005, III - V kategorijas ceļiem G p £ 0,010. Projektējot<br />
jāseko, lai būtu izpildīts nosacījums<br />
G + G<br />
p<br />
£ G max<br />
(6.3)<br />
kur: G - trases garenslīpums izvērsuma posmā,<br />
G max - maksimālais pieļaujamais garenslīpums (1.P.2 tab.).<br />
Ceļa klātnes šķērsprofilu uzzīmēšanai vai nospraušanai nepieciešamās galveno punktu<br />
augstuma atzīmes izvērsuma posmos, kur nav paredzēts brauktuves paplašinājums,<br />
aprēķina pēc sekojošām formulām.<br />
Brauktuves iekšējās malas atzīmes<br />
H H<br />
ie =<br />
kur H - projekta atzīme, m<br />
Brauktuves ārējās malas atzīmes<br />
( )<br />
H = H + G S- S<br />
(6.4)<br />
am , p is ,<br />
)<br />
kur S i,s - virāžas izvērsuma sākuma parametrs, m.<br />
Papildus garenslīpumu nosaka pēc formulas<br />
Qv<br />
B<br />
G<br />
p<br />
= (6.5)<br />
L<br />
Ceļa klātnes iekšējās šķautnes atzīmes (ja Q v ≤ Q n )<br />
i<br />
kur B n - nomales platums,m;<br />
Q n - nomales šķērsslīpums.<br />
H ie,š = H - Q n B n , (6.6)<br />
Ceļa brauktuves ass atzīme 1.izvērsuma posmā<br />
H a = H + 0,5Q v B (6.7)<br />
Ceļa brauktuves ass atzīme 2.izvērsuma posmā<br />
H a = 0,5(H + H ā,m )<br />
62
Ceļa klātnes ārējās šķautnes atzīme<br />
H ā,š = H ā,m + Q i B n , (6.8)<br />
kur Q i - virāžas izvērsuma šķērsslīpums apskatāmajā šķērssprofilā<br />
Q<br />
i<br />
=<br />
H<br />
am ,<br />
- H<br />
05 , B<br />
a<br />
(6.9)<br />
Šķērsprofila galveno punktu augstuma atzīmes virāžās<br />
H ie,m = H<br />
H ā,m = H + Q v B<br />
(6.10)<br />
H a = H + 0,5 Q v B (6.11)<br />
H ie, š = H - Q n B n (6.12)<br />
H ā,š = H + Q v (B+B n ) (6.13)<br />
Šķērsprofila galveno punktu augstuma atzīmes virāžas atvērsuma posmos<br />
H ā,m = H + G p (S a,b - S), (6.14)<br />
kur: S a,b - virāžas atvērsuma beigu parametrs, m.<br />
Pārejo punktu augstuma noteikšanai izmantojamas (6.6.) - (6.9.) formulas.<br />
6.5 Virāžas līkņu vizuālā skaidruma nodrošināšana<br />
Taisnlīnijas virāžas izvērsuma un atvērsuma posmi nav vizuāli skaidri, ja to robežās<br />
sākas vai beidzas vertikālā parabola (6.4. att.).<br />
6.4 attēls. Virāžas līknes perspektīva:<br />
¾¾ atbilstoši taisnlīnijas izvērsumam,<br />
------ atbilstoši līklīnijas izvērsumam pēc tālāk apskatītās metodes.<br />
Attēlā redzams, ka brauktuves ārējās malas līnijā atrodas pārliekuma punkts, kas<br />
atbilst vertikālās parabolas sākumam PS. Atkarībā no ārējās malas papildgarenslīpuma<br />
lieluma var kļūt manāmi arī šīs līnijas lūzumi izvērsuma sākumā un beigās.<br />
63
Perspektīvā redzamā aina ir vizuāli neskaidra un neatbilst estētiskajām prasībām.<br />
Autovadītāji uz to reaģē samazinot ātrumu.<br />
Lai virāžas līknes būtu vizuāli skaidras (bez optiskām deformcijām), tās jāprojektē<br />
atbilstoši 6.5. attēlā dotajai shēmai.<br />
Prasība jāievēro projektējot augstāko kategoriju (I-III) ceļus.<br />
6.5.a. attēlā redzams, ka virāžas posmos brauktuves ārējās malas paaugstinājums ir h v .<br />
Pāreja no taisnes izvērsuma sākumā uz kvadrātisko parabolu izvērsumā beigās tiek<br />
realizēta ar pārejas līknes palīdzību, kuru vispārējā gadījumā var būt ''n''-tās pakāpes<br />
parabola (n³3). Pāreja no kvadrātiskās parabolas virāžas beigās uz taisni atvērsuma<br />
beigās analoģiski tiek realizēta ar ievedošām ''n''-tās pakāpes parabolas palīdzību.<br />
Elementu virkne 2S -3 -2B veido plūdenu saliktu līkni. Ar jēdzienu plūdena jāsaprot<br />
salikta līkne, kuras liekuma grafiks ir nepārtraukts.<br />
6.5 attēls. Trases plāna un garenprofila elementu ideālā savietojuma shēma.<br />
a - garenprofils, b - plāns, c - brauktuves ārējās malas garenprofils.<br />
Elementu apzīmējumi: 1 - taisne plānā un profilā, 2S - ievedošās ''n''-tās pakāpes<br />
parabola profilā un ievedošā klotoida plānā, 3 - kvadrātiskā parabola profilā un riņķa<br />
loks plānā, 2B - izvedošā ''n''-tās pakāpes parabola profilā un izvedošā klotoida plānā.<br />
h v - brauktuves ārējās malas paaugstinājums virāžā, m,<br />
d v,s - attālums no vertikālās pārejas līknes sākuma NPS līdz parabolas<br />
sākumam PS, m,<br />
64
d v,b - attālums no parabolas beigām PB līdz pārejas līknes beigām NPB, m,<br />
d p,s - attālums no plāna klotoidas sākuma KS līdz parabolas sākumam PS<br />
profilā,m,<br />
d p,b - attālums no parabolas beigām PB l''idz izvedošās klotoidas beigām KB, m.<br />
6.6 Ieliektās telpas līknes vizuālā skaidruma nosacījumi<br />
1. Bāzes līnijas (brauktuves iekšējas malas) lūzumu noapaļo ar kvadrātisko<br />
parabolu (3), bet ārējo brauktuves malu ar saliktu līkni, kuras 2.S un 2.B elements<br />
veido ārējo virāžas izvērsuma un atvērsuma līniju.<br />
2. Mazākais attālums starp brauktuves ārējās un iekšējās malas līkņu galiem<br />
dvsm<br />
, ,<br />
= 6 Phv<br />
(6.15)<br />
dvbm<br />
, ,<br />
kur<br />
P - kvadrātiskās parabolas parametrs, m;<br />
h v - brauktuves ārējās malas paaugstinājums virs iekšējās malas<br />
virāžā, m.<br />
Piezīme. Mazākais attālums d v,m atbilst kubiskajai parabolai. (pārejas līknes ar n < 3<br />
nav piemērotas virāžas izvērsumu un atvērsumu veidošanai).<br />
3. Jāpārbauda, vai garenprofila un plāna līknes parametru attiecība atbilst<br />
nosacījumam<br />
P ( B - 211 ) ,<br />
³<br />
(6.16)<br />
R h a<br />
kur<br />
R - plāna līknes rādiuss, m;<br />
B - brauktuves platums, m;<br />
h a - normatīvais autovadītāja acu augstums virs brauktuves, m (h a = 1,2<br />
m).<br />
4. Brauktuves ārējās malas elementiem 2.S - 3. - 2.B jābūt pilnīgi vai daļēji<br />
savietotiem ar atbilstošiem plāna saliktās līknes elementiem 2.S - 3. - 2.B. Nosacījumi:<br />
kur<br />
K v = K p<br />
L v ≤ L p<br />
K v - brauktuves ārējās malas līknes elementu kopējais garums, m;<br />
K p - saliktās plāna līknes kopējais garums, m;<br />
L v - vertikālās pārejas līknes garums, m;<br />
L p - plāna pārejas līknes garums, m.<br />
(6.17a)<br />
(6.17.b)<br />
Par savietotām līknēm uzskatāmas saliktās plāna un garenprofila līknes, kura sākuma<br />
un beigu attāluma parametri S ES un S EB ir vienādi. Atbilstoši (6.17b) nosacījumam<br />
jāpanāk, lai būtu savietoti vismaz vertikālās pārejas līknes sākuma punkts ar plāna<br />
pārejas līknes sākumu. (Gadījumos, kad K p >> K v , šo prasību var neievērot).<br />
65
Lai nodrošinātu līkņu savietošanas iespēju, projektējot trases plānu un garenprofila<br />
bāzes līniju, jācenšas savietot bāzes līnijas lūzuma punktus LP ar plāna līkņu<br />
viduspunktiem LV. Ja šī prasība ir izpildīta, tad ir vieglāk saskaņot abu projekciju<br />
garumus. Gadījumos, kad LP un LV ir savietoti aptuveni, salikto līkņu apvienojumu<br />
var panākt, projektējot asimetriskās saliktās līknes profilā, plānā vai abās projekcijās.<br />
Līkņu garumi ir atkarīgi no sekojošiem noteiktās robežās maināmiem lielumiem: P, h v ,<br />
n (parabolas pakāpe), R, ∆G un α. Pagrieziena leņķa α un lūzuma leņķa arctg ∆G<br />
izmaiņas nav nepieciešamas, risinot abu projekciju līkņu savietošanas uzdevumus.<br />
Tālāk apskatītas plāna un garenprofila elementu koordinēšanas iespējas gadījumos,<br />
kad LP un LV punkts ir savietoti.<br />
Vispirms jāmēģina brauktuves ārējās malas līnijas elementus pieskaņot saliktai plāna<br />
līknei, jo plāna pārprojektēša ir saistīta ar dažām neērtībām (“lauzto” piketu ievešana,<br />
virāžas šķērsslīpuma maiņa sakarā ar plāna līknes rādiusa izmainīšanu).<br />
Vispārējā gadījumā bāzes līnijas lūzumu noapaļo ar tāda parametra kvadrātisko<br />
parabolu, kura atbilst augstuma kontrolpunktiem un ierobežojumiem. Tālāk aprēķina<br />
līknes horizontālās projekcijas garumu C v , tangentes garumu C v / 2, mazāko<br />
pieļaujamo attālumu starp brauktuves ārējās un iekšējās malas līkņu galiem - d v,m<br />
(6.15) un attālumu no plāna klotoidas sākuma līdz kvadrātiskās parabolas sākumam -<br />
d p .<br />
d p = S LP - 0,5C v - S KS (6.18)<br />
Ja d v,m ir nedaudz mazāks vai nedaudz lielāks par d p , var pieņemt d v,m = d p<br />
un noteikt virāžas paaugstinājuma izmainīto lielumu<br />
2<br />
d<br />
p<br />
hv<br />
=<br />
(6.19)<br />
GP<br />
Pieļaujamas ir nelielas virāžas paaugstinājuma izmaiņas.<br />
Ja d v,m ir nedaudz lielāks vai nedaudz mazāks par d p , virāžas izvērsumu un atvērsumu<br />
var veidot ar kubisko parabolu. Kvadrātiskajai parabolai, ar kuru noapaļo bāzes līniju<br />
un brauktuves iekšējo malu, jāsākas un jābeidzas attālumā d v,m no plāna klotoidas<br />
sākuma vei beigām (sk.6.5. att.).<br />
Šai prasībai atbilstošas kvadrātiskās parabolas parametra<br />
P =<br />
( DGT + 6h )- ( DGT + 6h ) -( DGT)<br />
v<br />
05 , ( DG)<br />
2<br />
v<br />
2 2<br />
(6.20)<br />
kur ∆G - parabolas tangenšu slīpuma starpība izteikta decimāldaļās,<br />
T - attālums no klotoidas sākuma KS (beigām KB) līdz bāzes līnijas<br />
lūzuma punktam LP, m.<br />
T = S LP - S KS<br />
(6.21a)<br />
T = S KB - S LP<br />
(6.21b)<br />
66
Ir jāpārliecinās vai līkne, kuras parametrs noteikts pēc (6.20) formulas apmierina<br />
uzdotos kontrolpunktus un augstuma ierobežojumus.<br />
Kubiskās parabolas abscisas horizontālā projekcija<br />
L v = 2d v,m (6.22)<br />
Vēlams, lai virāžas izvērsums atrastos klotoidas robežās.<br />
Ja L v > L p , tad saliktā līkne jāpārprojektē, pieņemot L p ≥ L v un C p = K p - 2L p .<br />
Šīm izmainām atbilstošu riņķa loku rādiusu nosaka pēc formulas<br />
Lp<br />
+ C<br />
p<br />
R =<br />
(6.23)<br />
α<br />
kur α - saliktās līknes pagrieziena leņķis, rad.<br />
Ja L v nedaudz lielāks par L p , salikto plāna līkni nav jāpārprojektē.<br />
Gadījumos, kad d p >> d v,m , kvadrātiskās parabolas parametra palielināšana, lai<br />
samazinātu d v , nav pieļaujam, ja rezultātā projektlīnija tiek nepamatoti paaugstināta.<br />
Šajos gadījumos brauktuves ārējās malas izvērsumu un atvērsumu realizē ar “n”-tās<br />
pakāpes parabolām. Kā izejas lielumus parabolas pakāpes noteikšanai izmanto d p , h v<br />
un P.<br />
67
7. ŪDENS NOVADE<br />
Ūdens virs brauktuves vai ceļa konstrukcijā var izraisīt šādas negatīvas sekas:<br />
· sasalstot veidot apledojumu un palielināt slīdamību<br />
· pie noteikta slāņa biezuma un kustības ātruma izraisīt akvaplanēšanu, t.i.<br />
automobīlis kļūst nevadāms<br />
· apdzīvotās vietās apšļakstīt gājējus<br />
· iesūcoties segā u.c ceļa konstrukcijas elementos, pie zemām temperatūrām,<br />
veicināt kūkumošanu, sk. Zemes klātnes siltuma-mitruma režīms<br />
· iesūcoties dzelzbetona konstrukcijās, kopā ar izšķīdušajām pretslīdes<br />
ķīmiskajām vielām, veicināt betona un stiegrojuma koroziju.<br />
Virsmas ūdens avots galvenokārt ir nokrišņi, bet zemvirsmas – nokrišņu ūdens, kas<br />
iefiltrējies ceļa konstrukcijas elementos vai pamatnes gruntī un gruntsūdeņi.<br />
Tā kā virsmas un zemvirsmas ūdens novades sistēmas elementi pieder ceļa<br />
konstrukcijai, to veidojot, jāparedz dažādi pasākumi ūdens ātrākai novadīšanai,<br />
savākšanai, ja nepieciešams – attīrīšanai un aizvadīšanai prom no ceļa klātnes.<br />
Projektējot ceļa ūdens novades sistēmu, jāseko, lai ūdens neizskalotu vai citādi<br />
nebojātu ceļa elementus un nepiesārņtu apkārtējo vidi.<br />
Ceļa ūdens novades pasākumu izvēles algoritmu sk. 5. Pielikuma 5.P.1. att.<br />
Iespējamie ceļa virsmas un zemvirsmas ūdens novades sistēmas elementi parādīti 7.1<br />
attēlā.<br />
7.1 attēls. Ceļa virsmas un zemvirsmas ūdens novades sistēmas elementi<br />
Ceļa projekta dokumentos virsmas ūdens novadi vislabāk attēlot ceļa vertikālajā<br />
plānojumā, piemēru sk. 5. Pielikumā, 5.P.6 att.<br />
68
7.1. Virsmas ūdens novade<br />
Ūdens novade no autoceļu virsmas notiek pateicoties tās šķērs- un garenkritumam, t.i.<br />
pa rezultējošā slīpuma līniju – no brauktuves, pāri nomalēm un nogāzēm - teknēs un<br />
ceļa grāvjos.<br />
Rezultējošo jeb noteces virziena slīpumu nosaka pēc formulas:<br />
Inot = (I 2 šķ + I 2 gar ) 1/2 (7.1)<br />
Ceļa virsmas ūdens novades sistēma veidojas no:<br />
· brauktuves šķērs- un garenkrituma<br />
· attiecīgi nostiprinātām teknēm brauktuves malās<br />
· savākšanas akām (notekām) vai pārgāznēm ūdens novadīšanai no ceļa klātnes<br />
vai ievadīšanai slēgtā kanalizācijā<br />
· augšējiem (kalna) grāvjiem, kas aizsargā ceļa ārējo nogāzi no izskalošanas un<br />
ceļa grāvja pārslogošanas<br />
· ceļa grāvjiem<br />
· iztvaicēšanas un iesūcināšanas baseiniem un tilpēm.<br />
Ūdens piesārņojuma gadījumā, pēdējie var tikt izveidoti kā kaitīgo sanesu izgulsnētāji<br />
vai nostādinātāji.<br />
7.1.1 Tekņu un grāvju izveidojums<br />
7.1.2 Tekņu un grāvju aprēķins<br />
Tekņu un grāvju hidrauliskais aprēķins sastāv no divām daļām:<br />
1. Nokrišņu radītās virszemes noteces caurplūduma noteikšanas attiecīgajā vietā<br />
2. Šo būvju caurlaides parametru, tai skaitā gultnes nostiprinājuma, noteikšana, pie<br />
dotajiem nosacījumiem.<br />
Virsmas noteces caurplūduma noteikšana<br />
Lietus ūdeņu noteces daudzuma noteikšanai kursa projekta vajadzībām var izmantot<br />
E.Tilgaiļa formulu:<br />
Qmax = ψ x F x q x 10 -3 , m 3 /s (7.2)<br />
kur:<br />
ψ – noteces koeficients, atkarīgs no virsmas seguma:<br />
ψ = 0,95 – asfaltbetona un betona segumiem<br />
ψ = 0,45 – akmens bruģim<br />
ψ = 0,30 – grants segumam<br />
ψ = 0,20 – grunts segumam<br />
ψ = 0,10 – zālienam<br />
F – sateces baseina laukums, ha<br />
q – noteces modulis, kuru aprēķina pēc formulas:<br />
q = 0,13 x α, l x ha/s (7.3)<br />
69
a – lietus, ar atkārtošanās varbūtību 2 reizes gadā, intensitātes koeficients. Tā vērtību<br />
izvēlas no 5. Pielikuma 5.P.1 tabulas.<br />
Grāvju, tekņu drenu u.c. novades sistēmas elementu caurlaides spējas noteikšana<br />
Noteikta izmēra grāvju, sk 7.3. attēlu, caurlaides spēju aprēķina pēc (7.4) formulas:<br />
Q gr = ω x K st x R 2/3 1/2<br />
h x I g , m 3 /s (7.4)<br />
kur:<br />
ω - plūsmas šķērgriezuma laukums, m 2<br />
K st - gultnes raupjums, vērtības sk. 5.P.2 tabulā<br />
R h – hidrauliskais radiuss, m<br />
I g – grāvja garenkritums. ‰<br />
7.2 attēls. Grāvja parametri:<br />
ω - plūsmas šķērgriezuma laukums, m 2<br />
χ – apslapinātais perimetrs, m<br />
b – grāvja dibena platums, m<br />
h – ūdens dziļums, m<br />
1:m – grāvja nogāžu slīpums<br />
Grāvju parametru aprēķina formulas dotas 5.Pielikuma 5.P.5 tabulā.<br />
7.2 Zemvirsmas ūdens novade<br />
Segas konstrukcijā vai zemes klātnē nonākuša ūdens izvadīšanai izbūvē drenējošas<br />
grunts kārtas vai/un drenas. To izbūvei lieto labi filtrējošas grunts materiālus, sk.<br />
5.Pielikumu un dažāda materiāla ūdens caurlaidīgas caurules. Gadījumā, ja ceļa<br />
ierakumos nepieciešams pazemināt gruntsūdens līmeni vai pārtvert zemvirsmas<br />
ūdeņus, paredz pazeminošo vai pārtverošo drenāžu, sk. attēlus.<br />
70
7.4 attēls. Ceļa segas drenāžas elementi<br />
1-ceļa nomale; 2-segas konstrukcija; 3-drenējošā kārta; 4-drenas caurule<br />
Pazeminošās drenāžas izveidojums dots 5. Pielikuma 5.P.4, bet pārtverošās – 5.P.5<br />
attēlos.<br />
71
Pielikumi<br />
72
1. PIELIKUMS. Projektēšanas normatīvu prasības<br />
Ceļu klasifikācija un galvenās projektēšanas prasības<br />
1.P.1 tabula<br />
Autoceļa raksturojums<br />
Projektēšanas prasības<br />
Ceļa<br />
nozīme<br />
Ceļa veids Kategorija AGVDI,<br />
aut / dnn<br />
aut / st<br />
Kustības joslu /<br />
brauktuvju<br />
skaits<br />
Satiksmes<br />
izkārtpjums mezglos<br />
Atļautais<br />
braukšanas<br />
ātrums, V atļ<br />
km/h<br />
Projektētais<br />
ātrums,<br />
V pr<br />
km/h<br />
1 2 3 4 5 6 7 8<br />
> 50000 6 / 2 Vairākos līmeņos -<br />
Automaģistrāle vai<br />
ātrsatiksmes autoceļš<br />
8000<br />
18000 - 65000 4 / 2 Vairākos līmeņos -<br />
5000<br />
AI 5000 - 22000 3 / 1 Vairākos līmeņos,<br />
Ātrsatiksmes vai<br />
1400<br />
regulēti, vienā līmenī 100; ( 120)<br />
vispārīgas lietošanas<br />
1000 - 20000 2 / 1 Vairākos līmeņos,<br />
autoceļš<br />
1100<br />
regulēti, vienā līmenī<br />
12000 - 30000 4 / 2 Vairākos līmeņos,<br />
4200<br />
(vienā līmenī)<br />
5000 - 22000 3 / 1 Vienā līmenī<br />
Vispārīgas lietošanas AII 1400<br />
£ 100<br />
autoceļš<br />
1000 - 20000 2 / 1 Vienā līmenī<br />
1100<br />
AIII £ 20000 2 / 1 Vienā līmenī<br />
900 -1100<br />
Valsts<br />
galvenie<br />
autoceļi<br />
Reģionālie<br />
autoceļi<br />
120; 100<br />
£ 100; 90; (80)<br />
100; 90; (80)<br />
90; 80; (70)<br />
80; 70; 60
1 2 3 4 5 6 7 8<br />
< 14000<br />
Vispārīgas lietošanas<br />
AIV<br />
900<br />
< 3000<br />
2 / 1<br />
ceļi<br />
-<br />
AV<br />
< 3<br />
-<br />
Lauku ceļi<br />
Pilsētu un<br />
apdzīvotu<br />
vietu<br />
autoceļi<br />
(ielas)<br />
Vispārīgas lietošanas,<br />
savienojošie ceļi<br />
Vispārīgas lietošanas,<br />
pievedceļi*<br />
Vispārīgas lietošanas,<br />
pievedceļi**<br />
Vispārīgas lietošanas<br />
ceļi (ielas).<br />
Valsts galveno<br />
autoceļu<br />
tranzītsatiksme un<br />
pilsētu iekšējā<br />
satiksme<br />
Vispārīgas<br />
lietošanas ceļi (ielas).<br />
Reģionālo autoceļu<br />
tranzītsatiksme un<br />
pilsētu iekšējā<br />
satiksme<br />
< 0,<br />
07<br />
1 / 1<br />
AVI -<br />
BI<br />
BII<br />
> 50000 6 / 2<br />
8600<br />
18000 - 65000 4 / 2<br />
5800<br />
26000<br />
4000<br />
3000 - 20000 2 / 1<br />
1100<br />
65000<br />
5800<br />
26000<br />
4000<br />
1000 - 20000 2 / 1<br />
1100<br />
Vienā līmenī<br />
≤100 70; 60; (50)<br />
≤100 60; 50<br />
≤90<br />
≤40<br />
30; (20)<br />
Vairākos līmeņos ≤100 120^; 100;<br />
90; 80; (70)<br />
6000 - 4 / 1 ≤80 80; 70; (60)<br />
Vienā,<br />
(vairākos) līmeņos ≤70 70; 60; (50)<br />
18000 - 4 / 2 Vairākos,<br />
(vienā) līmenī<br />
≤80 80; 70; (60)<br />
6000 - 4 / 1 ≤80 80; 70; (60)<br />
Vienā līmenī<br />
≤70 70; 60; (50)<br />
Piezīmes. ^ pie Vpr – atsevišķos gadījumos; (...) pie Vpr - izņēmuma gadījumos; *- līdz 4,5 m, **-līdz 3m platu transportlīdzekļu satiksme.<br />
20<br />
74
Ceļu projektēšanas normu un robežlielumu kopsavilkums<br />
Mēr- Ceļa<br />
Projekta elementi un to apzīmējums vienī kategorijas<br />
ba grupa<br />
1.P.2 tabula<br />
Norma<br />
tīvais<br />
Normatīvajam ātrumam (km/h) atbilstošās<br />
robežvērtības<br />
ātrums 50 60 70 80 90 100 120<br />
TRASES PLĀNS<br />
Max. taisnes garums Tmax m A Vpr - 1200 1400 1600 1800 2000 2400<br />
Min. taisnes garums starp 2 vienvirziena riņķa lokiem Tmin m A Vpr - 360 420 480 540 600 720<br />
Max. taisnes garums starp 2 vienvirziena klotoidām Tmax m A Vpr Tmax ≤ 0,008 (A1 +A2)<br />
Min.plāna līknes riņķa loka rādiuss, Rmin m A,B Vpr 80 120 180 260 360 470 760<br />
Min. klotoidas parametrs, A min m A,B Vpr 30 40 60 90 120 155 250<br />
Min.plāna līknes riņķa loka rādiuss, ja q=-2% Rmin m A,B V85% - - 550 850 1300 1900 3500<br />
GARENPROFILS<br />
Lielākais garenslīpums gmax % A Vpr 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,5 4,0<br />
B Vpr 12,0 10,0 8,0 7,0 6,0 5,0 -<br />
Mazākais garenslīpums virāžas pārvērsumā gmin % A,B - 0,7 [g - ∆g* ≥ 0,2 (ja nav augstās apmales)]<br />
Mazākais izliekto līkņu rādiuss Pizl,min m A,B Vpr 1400 2400 3150 4400 5700 8300 16000<br />
Mazākais izliekto līkņu rādiuss Piel,min m A,B Vpr 500 750 1000 1300 2400 3800 8800<br />
BRAUKTUVES ŠĶĒRSGRIEZUMS<br />
Mazākais šķērsslīpums taisnēs qmin % A,B - 2,5 (2% rekonstrukcijas gadījumā, ja esošais q=2%)<br />
Lielākais šķērsslīpums virāžas līknēs qmax % A,B - 6,0<br />
Lielākais virāžas izvērsuma/savērsuma vai pārvērsuma A,B 0,5 a 0,4 a 0,25 a 0,225 a<br />
garenslīpums ∆gmax % Vpr 2,0 1,6, ja a ≥ 4,0 1,0, ja a ≥4,0 0,9, ja a ≥ 4,0<br />
Garenslīpums ∆gmin % A,B Vpr 0,1 a**<br />
REDZAMĪBA<br />
Min. apstāšanās redzamības attālums, ja g = 0% Sapst. min m A,B V85 50 65 85 110 140 170 250<br />
Min apdzīšanas redzamības attālums Sapdz. min m A,B V85 - 475 500 525 575 625 -<br />
Min. ceļa kopgarums ar nodrošinātu apdzīšanas redzamību % A 20 (25)<br />
Piezīmes. ∆g*-virāžas veidošanas garenslīpums; a** - brauktuves malas attālums no griešanās ass, m<br />
75
Par grūti šķērsojamu atzīstams apvidus, ja ūdensšķirtņu un ieleju augstumu starpība ne<br />
vairāk kā 500 m garā posmā ir lielāka par 50 m,vai arī ja blakus ceļam ir dziļas<br />
izlocītas gravas un ielejas.<br />
Ceļa segas šķērsslīpumi<br />
1.P.3 tabula<br />
Seguma veids<br />
Šķērsslīpums<br />
Q s<br />
1. Cementbetons un asfaltbetons 0.020 - 0.025<br />
2. Šķembu, grunts un citu ar organiskajām<br />
0.020 - 0.025<br />
saistvielām apstrādātu materiālu segumi<br />
3. Šķembu un grants segumi 0.025 - 0.030<br />
4. Grunts segumi, kalto vai apaļakmeņu bruģis 0.030 - 0.040<br />
R,<br />
m<br />
Pārejas līkņu minimālie garumi, virāžu šķērsslīpumi un brauktuves paplašinājumi<br />
1.P.4 tabula<br />
B p,m atbilstoši automobiļu garumiem<br />
L min ,<br />
m<br />
Q v<br />
l £ 11 l = 13 l = 15 l = 20 l = 25<br />
3000 100 Q s - - - - -<br />
2000 100 0.020 - - - - -<br />
1500 100 0.024 - - - - -<br />
1250 100 0.026 - - - - -<br />
1000 120 0.030 - - - 0.50 0.70<br />
900 120 0.033 - 0.40 0.40 0.60 0.80<br />
800 120 0.036 0.40 0.50 0.50 0.70 1.00<br />
700 120 0.040 0.40 0.50 0.50 0.70 1.00<br />
600 120 0.06 0.50 0.60 0.60 0.90 1.30<br />
500 110 0.06 0.50 0.65 0.65 1.05 1.50<br />
400 100 0.06 0.50 0.70 0.70 1.20 1.70<br />
300 90 0.06 0.60 0.80 0.90 1.50 2.10<br />
250 80 0.06 0.80 1.00 1.10 2.00 2.80<br />
200 70 0.06 0.80 1.00 1.10 2.00 2.80<br />
150 60 0.06 0.90 1.40 1.50 2.70 -<br />
125 (55) 0.06 0.90 1.40 1.50 2.70 -<br />
100 50 0.06 1.10 1.80 2.00 3.50 -<br />
80 45 0.06 1.20 2.00 2.30 - -<br />
60 40 0.06 1.40 2.80 3.00 - -<br />
50 35 0.06 1.50 3.00 3.50 - -<br />
30 30 0.06 2.20 - - - -<br />
Piezīme. Papildus garenslīpums I un II kategorijas ceļiem G p<br />
kategorijas ceļiem G p £ 0.010.<br />
£ 0.005, III-V
Aprēķina ātrumi I - III kategorijas ceļu šķērsojuma mezglu<br />
nobrauktuvju projektēšanai<br />
1.P.5 tabula<br />
Ceļu kategorijas<br />
Aprēķina ātrums km/h<br />
labo pagriezienu<br />
nobrauktuvēs<br />
kreiso pagriezienu<br />
nobrauktuvēs<br />
AI - AII 80 50<br />
Upju<br />
klases<br />
Zemtilta gabarīta parametri pastāvīgiem tiltiem 1.P.6 tabula<br />
Gabarīta augstums, m<br />
Gabarīta platums, m<br />
laidumiem kuģošanai laidumiem kuģošanai<br />
un plostošanai pa un plostošanai pret<br />
straumi<br />
straumi<br />
H h<br />
I 13.5 5.0 140 120<br />
II 12.5 4.0 140 100<br />
III 10.0 3.5 120 80<br />
IV 10.0 2.5 80 60<br />
V 7.0 2.0 60 40<br />
VI 3.5 1.5 40 (30) 20<br />
VII 3.5 1.0 20 (10) 10 (9)<br />
Piezīme. Zemtilta gabarīta kontūru attiecīgās klases upei uzstāda virs aprēķina<br />
kuģošanas līmeņa (AKL).<br />
Ar ceļa pārvadu šķērsotā autoceļa gabarīti 1.P.7 tabula<br />
Ceļu kategorijas<br />
Gabarīta augstums H c,p , m<br />
AI - AIII 5.0<br />
AIV - V 4.5<br />
Piezīme. Dzīvnieku caurdzītuvju gabarīta augstums 2.5 m. Zem autoceļiem izvadāmo<br />
lauku ceļu gabarīta augstums H g = 4,5 m. Gājēju tuneļu gabarīta augstums 2.3 m.<br />
Ar ceļa pārvadu šķērsotā dzelzceļa gabarīts 1.P.8 tabula<br />
Dzelzceļu klases<br />
H g , m<br />
Neelektrificētie dzelzceļi 5.40<br />
Elektrificētie dzelzceļi (25 kV) posmā 6.40 ; 6.25<br />
Elektrificētie dzelzceļi (25 kV) posmā 6.90 ; 6.75<br />
77
Segas gultnes zemākā punkta paaugstinājumi<br />
virs aprēķina ūdens līmeņa, II ceļu klimatiskajai zonai 1.P.9 tabula<br />
Uzbērumiem izmantotās gruntis, Segas gultnes paaugstinājums virs:<br />
gruntis ierakumos zem segas gruntsūdens līmeņa vai<br />
ilgi stāvoša ūdens<br />
virs īslaicīgi stāvoša<br />
virsmas ūdens līmeņa<br />
līmeņa<br />
1. Smalka un vidēja rupjuma<br />
0.7 (0.5) 0.5 (0.35)<br />
smilts, viegla rupjā smilts<br />
2. Putekļu smilts, viegla<br />
1.2 (0.8) 0.6 (0.4)<br />
mālsmilts<br />
3. Smagais smilšmāls, māls 1.9 (1.3) 0.7 (0.5)<br />
4. Putekļu mālsmilts, smagā<br />
putekļu mālsmilts, vieglais<br />
smilšmāls, vieglais putekļu<br />
un smagais putekļu<br />
smilšmāls<br />
1.9 (1.3) 0.8 (0.55)<br />
Piezīmes:<br />
1. Projektējot IV un V kategorijas ceļus ar pārejas vai zemākā tipa segām, tabulā<br />
dotos paaugstinājumus var samazināt, ņemot vērā ceļu ekspluatācijas pieredzi ceļa<br />
būves rajonā, ne vairāk kā 1.5 reizes. Samazinātie paaugstinājumi doti iekavās.<br />
2. Virs gruntsūdens līmeņa, kas pazemināts ar drenāžu, segas gultnes paaugstinājumi<br />
jāpieņem 1.25 reizes lielāki par 10. tabulā dotajiem.<br />
3. Par aprēķina gruntsūdens līmeni jāoieņem rudens perioda līmenis, vai arī līmenis,<br />
kas noteikts pēc grunšu augšējās glejas līmeņa.<br />
Sniega segas aprēķina biezums h 95% sekojošās novērojumu stacijās: Liepājā - 0.35 m,<br />
Ventspilī - 0.40 m, Kuldīgā - 0.45 m,Kolkasragā - 0.30 m, Vecaucē - 0.55 m, Rīgā -<br />
0.50 m, Jelgavā - 0.45 m, Daugavpilī - 0.55 m, Malnavā - 0.60 m.<br />
78
2. PIELIKUMS. Trases plāna elementu parametru aprēķina piemēri.<br />
1. Piemērs. Izteikt leņķi 32 0 43’30” radiānos<br />
1. Loka sekundes pārvērš decimālminūtēs:<br />
30"<br />
+ 32 0 43'<br />
= 32 0 435 ,'<br />
60<br />
2. Decimālminūtes pārvērš decimālgrādos:<br />
435 ,'<br />
+ 32 0 = 32725 ,<br />
0<br />
60<br />
3. Decimālgrādus izsaka radiānos<br />
0<br />
32,725 π<br />
= 32,725´<br />
0,017453 = 0,571159rad.<br />
0<br />
180<br />
2. Piemērs. Simetrisks klotoidas ar riņķa loka ieslēgumu parametru un koordinātu<br />
aprēķins.<br />
Līknei, kuras virsotnes V 1 atrodas piketā 3+20, aprēķināt parametrus T, B, K, D un<br />
noteikt attālumus no trases sākuma TS līdz līknes sākumam, vidum un beigām, kā arī<br />
punktu N 1 un N 2 , kuri atrodas attiecīgi attālumā S 1 = 100 m, S 2 = 200 m no TS, lokālās<br />
koordinātas. Trases pagrieziena leņķis α = 35 0 00’, beigu punkta rādiuss R = 800 m,<br />
pārejas līkņu garumi L 1 = L 2 = 120 m. Trases sākums piketā 0+00.<br />
2. P.1 att. Simetriska klotoida ar riņķa loka ieslēgumu.<br />
79
Abu klotoidu beigu punktu pieskares leņķi β 1 = β 2<br />
L 120<br />
β = = = 0075 , rad<br />
2R<br />
280 ×<br />
γ = α - 2β<br />
= 0610865 , - 20075 × , = 0460865 , rad.,<br />
kur α =35 0 00' = 0610865 , rad.<br />
Klotoidas beigu punkta koordinātas<br />
2 4<br />
æ<br />
ö æ<br />
ö<br />
X KB = Lç1- + ÷ = 120ç1- 0075 2 4<br />
β β<br />
, 0075 ,<br />
+ ÷ = 11993 , m<br />
è 10 216 ø è 10 216 ø<br />
3 5<br />
æ<br />
ö æ<br />
ö<br />
YKB<br />
= Lç<br />
- + ÷ = 120ç<br />
0075<br />
4 5<br />
β β β<br />
, 0075 , 00075 ,<br />
- + ÷ = 300 , m<br />
è 3 42 1320ø<br />
è 3 42 1320 ø<br />
Līknes viduspunkta koordinātas<br />
é æγ<br />
ö ù<br />
X LV = XKB<br />
+ Rêsinç<br />
+ β÷-sin β<br />
[ ( )<br />
] m<br />
ë è ø ú= 11993 , + 800 sin 023043 , + 0075 , - sin 0075 , = 30055 ,<br />
2<br />
û<br />
é æγ<br />
öù<br />
YLV<br />
= YKB<br />
+ Rêcosβ<br />
- cos ç + β÷<br />
[ ( )]<br />
m<br />
ë è øú = 300 , + 800cos 0075 , - cos 023043 , + 0075 , = 3778 ,<br />
2 û<br />
Tangenšu garumi<br />
α<br />
T1 T2<br />
X LV YLV<br />
tg 30055 3778tg 0610865 ,<br />
= = + × = , + ,<br />
= 31246 , m<br />
2<br />
2<br />
Bisektrise<br />
YLV<br />
3778 ,<br />
B = = = , m<br />
α cos 030543 ,<br />
3961<br />
cos<br />
2<br />
Riņķa loka garums<br />
C = γR = 046086 , × 800=<br />
36869 , m<br />
Kopējais līknes garums<br />
K = 2L+ C = 2120 × + 36869 , = 60869 , m<br />
Diference<br />
D = 2T - K = 62446 , - 60869 , = 1623 , m<br />
Attālums no TS līdz LS<br />
SLS<br />
= Sv1 - T = 320- 31246 , = 754 , m<br />
80
Attālums no TS līdz LB<br />
K<br />
SLB<br />
= SLS<br />
+ = 754 + 60869 ,<br />
,<br />
= 31189 , m<br />
2<br />
2<br />
Pārbaude. Jābūt izpildītam nosacījumam<br />
S - S = 2T - D<br />
LB<br />
LS<br />
61623 , - 754 , = 231246 × , -1623<br />
,<br />
60869 , = 60869 ,<br />
Punkta N 1 koordinātas sistēmā X 1 OY 1 .<br />
Tā kā punkts N 1 atrodas klotoidas robežās (S 1 = 100m, bet S KS = 7,54m un S KB<br />
=127,54 m), tad šī punkta koordinātas aprēķina pēc formulas (3.35 a, b), kur<br />
X<br />
Y<br />
2<br />
( S - S ) ( 100 - 7,54)<br />
1 KS<br />
ε1<br />
= × β =<br />
2<br />
L<br />
un<br />
1<br />
1<br />
æ 0,04453<br />
= 92,46<br />
ç1-<br />
è 10<br />
æ 0,04453<br />
= 92,46<br />
ç<br />
è 3<br />
2<br />
120<br />
2<br />
0,04453<br />
+<br />
1320<br />
0,04453<br />
-<br />
42<br />
Punkta N 2 koordinātas sistēmā X L1 OY L1 .<br />
3<br />
2<br />
× 0,075 = 0,04453rad.<br />
4<br />
ö<br />
÷ = 92,44m<br />
ø<br />
0,04453<br />
+<br />
1320<br />
5<br />
ö<br />
÷ = 1,36m<br />
ø<br />
Punkts N 2 atrodas riņķa loka robežās (S 2 = 200 m) un tā lokālās koordinātas aprēķina<br />
pēc formulas (3.43. a, b), kur<br />
S<br />
ε =<br />
2<br />
2<br />
- S<br />
R<br />
KB<br />
2 KB1<br />
2<br />
[ ( ε β)<br />
β] [ ( )<br />
]<br />
β ( ε β)<br />
[ ]<br />
[ ] ( )<br />
2 KB1 2<br />
200-<br />
12754 ,<br />
=<br />
= 00905745 , rad.<br />
800<br />
X = X + R sin + - sin = 11993 , + 800 sin 00905745 , + 0075 , - sin 0075 , = 19184 . m<br />
Y = Y + R cos - cos + = 300 , + 800cos 0075 , - cos 00905745 , + 0075 , = 1169 , m<br />
3.Piemērs. Simetriskas biklotoidas parametru un koordinātu aprēķins.<br />
Trases pagrieziena leņķis a virsotnē V 2 , kas atrodas piketā 11+35 ir 47 0 20’. Aprēķināt<br />
simetriskas biklotoidas elementus, ja klotoidas beigu punkta liekuma rādiuss R = 600<br />
m , sk. 2.P. 2. attēlu.<br />
Riņķa loka garums<br />
C = 0<br />
Virziena maiņas leņķis klotoīdas robežās α<br />
β1 = β2<br />
= = 041306 , rad.<br />
2<br />
81
2.P.2 att. Simetriska biklotoida<br />
Klotoidas garums<br />
L1 = L2 = 2β R = 2041306 × , × 600=<br />
49567 , m<br />
Klotoidas parametrs:<br />
A= RL = 600× 49567 , = 545348 ,<br />
Kopējais līknes garums: K = 2L = 991,34 m.<br />
Klotoidas beigu (līknes vidus) punkta koordinātas:<br />
æ<br />
ö<br />
X KB = X LV = 49567ç1- 041306 2 4<br />
, 041306 ,<br />
,<br />
+ ÷ = 48728 , m<br />
è 10 216 ø<br />
æ<br />
ö<br />
YKB<br />
= YLV<br />
= 49567ç<br />
041306<br />
3 5<br />
, 041306 , 041306 ,<br />
, - + ÷ = 6742 , m<br />
è 3 42 1320 ø<br />
Tangentes:<br />
T = X + Y × tgβ = 48728 , + 6742 , × tg041306 , = 51683 ,<br />
LV<br />
LB<br />
Bisektrise:<br />
YLV<br />
6742 ,<br />
B = = = 7361 , m<br />
cos β cos 041306 ,<br />
Līknes sākums:<br />
S LS = S V2 - T =1135,0 - 516,83 = 618,17 m<br />
Līknes vidus<br />
S LV = S LS + K/2 = 618,17 + 445,67 = 1113,84m<br />
Līknes beigas:<br />
82
S LB = S LS + K = 618,17 +991,34 = 1609,51 m<br />
Diference:<br />
D = 2T - K = 2⋅ 516,83 - 991,34 = 42,32 m.<br />
Pārbaude. Jābūt izpildītam nosacījumam<br />
S LB - S LS = 2T - D<br />
991,34 = 991,34<br />
Līknes jebkura punkta koordinātas aprēķina pēc formulas (3.43.a,b).<br />
4. Piemērs. Divu savstarpēji saslēgtu simetrisku biklotoidu parametru aprēķins,<br />
izmantojot [14] tabulas.<br />
Attālums starp virsotnēm V 1 un V 2 ir d 1 = 244,35 m. Trases pagrieziena leņķis a 1<br />
=12 0 40’ , a 2 =17 0 44’. Virsotne V 1 atrodas piketā 550, pirmās klotoidas beigu punkta<br />
liekuma rādiuss R 1 = 400 m. Sk. 2.P.3.attēlu.<br />
No [14] 1a. tabulas, pie R = 100 un α 1 =12 0 40’ izraksta visus simetriskās biklotoidas<br />
parametrus, kurus pareizinot ar R 1 400<br />
= = 4 , iegūstam R 1 = 400m atbilstošos pirmās<br />
100 100<br />
biklotoidas parametrus:<br />
T 1 = 22,171 x 4 = 88,68 m D 1 = 0,127 x 4 = 0,51 m<br />
K 1 = 44,215 x 4 = 176,86 m B 1 = 0,9 x 4 = 3,28 m<br />
L 1 = 22,108 x 4 = 88,43 m A 1 = 47,019 x 4 = 188,08 m<br />
Otrās biklotoidas parmetri.<br />
No [14] 1a. tabulas izrakstam visus rādiusam R = 100 un α 2 =17 0 44’ atbilstošus<br />
parametrus un pareizinot tos ar T 2<br />
T = 15567 ,<br />
tab 31125 ,<br />
= 500 , iegūstam:<br />
R 2 = 100 x 5 = 500 m D 2 = 0,340 x 5 = 1,75 m<br />
K 2 = 61,901 x 5 = 309,51 m B 2 = 1,613 x 5 = 8,07 m<br />
L 2 = 30,951 x 5 = 154,76 m A 2 = 55,633 x 5 = 278,16 m<br />
83
2.P.3 att. Divu simetrisku biklotoidu saslēgums<br />
Pirmās līknes sākums<br />
Pirmās līknes beigas<br />
S LS1 = 500 - 88,68 = 461,32 m<br />
S LB1 = 461,32 +176,86 = 638,18 m<br />
Otrās līknes virsotne atrodas S V2 = S V1 + d 1 = 550 +244,35 = 794,35 m<br />
Otrās biklotoidas sākums<br />
S LS2 = S V2 - T 2 = 794,35 -155,62 = 638,73 m<br />
Otrās biklotoidas vidus S LV2 = S LS2 + L 2 = 638,73 + 154,76 = 793,49m<br />
Otrās biklotoidas beigas S LB2 =S LS2 + 2L 2 =638,73 + 309,51 = 948,24m<br />
Taisnā posmā starp biklotoidu galiem garums<br />
t = S LS2 - S LB1 = 638,73 - 638,18 = 0,55 m<br />
Pārbaudam vai izpildās rekomendācija<br />
A 1 : A 2 ≤ 1,5<br />
278,16 : 188,08 = 1,48 < 1,5<br />
84
3. PIELIKUMS. Garenprofila projektēšanas piemērs<br />
Posmā no 59,5 pK līdz 61,5 pk trase šķērso purvu. Purva virsmas vidējā atzīme 46,55<br />
m. Rudens un pavasara periodā purva virsmu klāj apmēram 15 cm dziļš ūdens. To<br />
ievērojot, par aprēķina ūdens līmeni pieņemam 46,70 m. Uzbēruma veidošanai<br />
paredzēts izmantot smalku smilti. Minimālo segas gultnes zemākā punkta<br />
paaugstinājumu virs aprēķina ūdens līmeņa pieņemam 0,7 m atbilstoši 1.pielikuma<br />
10.tab. Pēc aprēķina nepieciešamais segas biezums - 0,50 m.<br />
Projekta līnijas augstums purva pārejas posmā<br />
46,70 + 0,70 + 0,50 = 47,90 m<br />
Paredzot nelielu rezervi, pieņemam H = 48,00 m.<br />
Posmā no 63 līdz 66 piketam trase šķērso vairākus smilšu vaļņus. Lai noteiktu<br />
optimālu projektlīnijas stāvokli, fiksējam minimālās augstuma atzīmes. Pēc<br />
higroģeoloģiskās izpētes datiem, virsējā gruntsūdens līmenis 63,25 piketā atrodas 1,55<br />
m dziļumā.<br />
Minimālā projekta atzīme 62,25 piketā:<br />
52,50 - 1,55 + 0,70 + 0,50 = 52,15 m<br />
64.piketa urbumā ūdens līmenis fiksēts 3,75 m dziļumā. Minimālā atzīme<br />
57,48 - 3,75 +1,20 = 54,93 m<br />
64,55 piketa šurfā fiksētais gruntsūdens dziļums 0,95 m. Minimālā projekta atzīme<br />
56,38 - 0,95 + 1,20 = 56,63 m<br />
Lai ceļu neaizputinātu ar sniegu, uzbēruma augstumam jābūt ne mazākam par 1,0 m.<br />
Ievērojot šo prasību, vēlamais projektlīnijas augstums 64,55 piketā būtu<br />
56,38 + 1,00 = 57,38 m<br />
Noteiktās minimālās atzīmes fiksē ar zīmuli kā punktus uz garenprofila (3.P.1.att.). Ar<br />
caurspīdīga lineāla palīdzību piemeklē taisnes t 2 stāvokli. Tā jāizvelk caur fiksētiem<br />
minimālā augstuma punktiem vai arī jāatrodas virs tiem.<br />
Uz garenprofila pēc grafiskā risinājuma nosakam, ka taišņu t 1 un t 2 krustpunkts ir<br />
aptuveni 62,20 piketā. Garenprofila 67 piketā nolasām taisnei t 2 atbilstošu atzīmi<br />
67,40m. Taisnes t 2 garenslīpums<br />
85
3.P.1 att. Vienkāršots ceļa garenprofils<br />
6740 , - 4800 , 194 ,<br />
G 2 =<br />
= = 00404 ,<br />
6700-<br />
6220 480<br />
Pieņemam noapaļotu garenslīpuma vērtību<br />
G 2 = 0,040 (40%).<br />
86
Tālāk analītiski pārbaudām vai pieņemtais taisnes t 2 stāvoklis atbilst minimālajām<br />
atzīmēm.<br />
pk 62,20 63,25 64,00 64,55 65,00 67,00<br />
1 0 105 180 235 280 480<br />
H pr. 48,00 52,50 55,20 57,40 59,20 67,20<br />
H min 48,00 52,15 54,93 56,63 59,14 67,40<br />
H 0,00 0,05 0,27 0,02 0,06 0,20<br />
Kā redzams projekta atzīmes ir nedaudz lielākas par minimālajām, tādēļ taisnes<br />
H = H 2 + G 2 1 = 48,00 + 0,04 1<br />
var uzskatīt par atbilstošu tehnisko noteikumu prasībām.<br />
3.posmā no 67,5 līdz 70,5 piketam apvidus reljefs ir līdzens. Gruntsūdeņi neietekmē<br />
zemes klātnes augšējo daļu (1.mitrumtips). Tā kā apvidus ir atklāts, ir iespējama<br />
sniega sanesuma veidošanās. Lai samazinātu sniega uzkrāšanos uz ceļa un nodrošinātu<br />
tā nobīdīšanas iespēju ar sniega tīrīšanas mehānismiem, vēlamais uzbēruma augstums<br />
1 m. Pieskaitot reljefa atzīmēm 1 m, iegūstam vēlamās augstuma atzīme<br />
pk 67,50 68,50 69,50 70,50<br />
H vēl. 65,32 66,10 66,96 67,74<br />
Atliekam vēlamās augstuma atzīmes kā punktus garenprofilā un izvelkam caur tiem<br />
taisni t 3 . Taisnes t 2 un t 3 krustojas 66,30 piketā krustpunkta (LP) augstuma atzīme<br />
48,00 + 0,04 (6630 - 6220) = 64,40 m<br />
Taisnes t 3 garenslīpumu nosakām ņemot vērā vēlamo atzīmi 7,50 piketā.<br />
6774 , - 6440 ,<br />
G 3 =<br />
= 000795 ,<br />
7050-<br />
6630<br />
Pieņemam G 3 = 0,008 un pārbaudām vai projekta atzīmes atbilst iepriekš noteiktajām<br />
vēlamajām atzīmēm.<br />
pk 66,30 67,50 68,50 69,50 70,50<br />
l 0 120 220 320 420<br />
H pr 64,40 65,36 66,15 66,96 67,76<br />
H vēl 64,40 65,32 61,10 67,00 67,74<br />
H 0 0,04 0,05 -0,04 0,02<br />
Pārbaude rāda, ka novirzes no vēlamām atzīmēm ir nelielas. Šajā posmā negatīvās<br />
novirzes ir pieļaujamas, jo izvirzītā prasība, nodrošināt optimālus ceļa ekspluatācijas<br />
apstākļus ziemā, nav kategoriska.<br />
Bāzes līnijas lūzumus noapaļojam ar kvadrātiskajām parabolām. Izmantojam<br />
4.1.tabulā dotās formulas.<br />
Parabolas abscisashorizontālās projekcijas garums<br />
L = (G B - G S ) P<br />
87
L 1 =(G 2 - G 1 ) P 1 =(0,04 - 0,00) 7500 = 300 m<br />
Līknes sākuma tangentes horizontālā projekcija<br />
T S,1 = 0,5L 1 = 150 m<br />
L 2 = (G 3 - G 2 ) P 2 = (0,008 - 0,040) (-10000)= 320 m<br />
T S,21 = 0,5L 2 = 160 m<br />
Vertikālo līkņu sākuma un beigu punktu attāluma parametrus nosaka, izejot no bāzes<br />
līnijas lūzuma punktu parametriem<br />
S LP,1 = 62 + 20 un S LP,2 = 66 + 30<br />
1.vertikālā līkne<br />
S LP,1 6220,0 (pk 62 + 20)<br />
- T s,1 -150,0<br />
S PS,1 6070,0 (pk 60 + 70)<br />
+ L 1 +300,0<br />
S PB,1 6370,0 (pk 63 + 70)<br />
2.vertikālā līkne<br />
S LP2 6630,0 (pk 66 + 30)<br />
- T s,2 -160,0<br />
S PS,2 6470,0 (pk 64 + 70)<br />
+ L 2 +320,0<br />
S PB,2 6790,0 (pk 67 + 90)<br />
Līkņu parametrus P un L, kā arī to sākuma un beigu punktu “plusus” ieraksta<br />
garenprofila ailē - “slīpumi un vertikālās līknes” (skat.3.P.1.att.). Plusu pieraksti<br />
norāda līkņu galveno punktu attālumus no iepriekšējā piketa. Ja līknes sākums vai<br />
beigas atrodas “lauztā” piketa robežās, tad to piesaista iepriekšējam un sekojošam<br />
piketam,<br />
Kvadrātisās parabolas punkta augstuma atzīmes aprēķina pēc (4.41.b) vai (4.58.)<br />
formulas.<br />
( )<br />
H = H + G S - S +<br />
S S S<br />
( S -S<br />
)<br />
S<br />
2P<br />
2<br />
1.vertikālajai līknei: S S,1 =6070m, H S,1 =48,00 un G S,1 = 0,00<br />
2<br />
( 6100-6070)<br />
H6100<br />
= 4800 , + 000 , ( 6100- 6070)<br />
+<br />
= 4800 , + 000 , + 006 , = 4806 , m<br />
2×<br />
7500<br />
2<br />
( 6150-6070)<br />
H6150<br />
= 4800 , +<br />
= 48427 , » 4843 , m<br />
15000<br />
Līknes beigu punkta H B1 augstums<br />
H<br />
6370<br />
2<br />
( 6370-6070)<br />
= 4800 , +<br />
= 5400 , m<br />
15000<br />
88
Beigu punkta augstumu pārbaudām pēc (4.39.b) formulas<br />
H B1 = H S1 + 0,5L 1 (G 1 + G 2 ) = 48,00 +0,5 ×300(0,00+0,04)=54,00 m<br />
2.vertikālajai līknei: S S = 6470m, H S = 58,00 un G S = 0,04<br />
H<br />
H<br />
6500<br />
6540<br />
2<br />
( 6500-6470)<br />
= 5800 , + 0046500 , ( - 6470)<br />
+<br />
= 5800 , + 120 , - 0045 , = 59155 , » 5916 , m<br />
2×-<br />
( 10000)<br />
70<br />
= 5800 , + 004 , × 70 + » 6056 , m<br />
( - 20000)<br />
2<br />
Līknes beigu punkta augstums<br />
2<br />
H 320<br />
= 58,00 + 0,04 × 320<br />
65, 68m<br />
(-<br />
20000)<br />
6790<br />
=<br />
Pārbaude<br />
H B = 58,00 +0,5 ⋅320(0,04+0,008)=65,68 m<br />
Kvadrātiskās parabolas punktu augstumus ērtāk aprēķināt pēc (4.58) formulas vai arī<br />
izmantojot tabulas [12]. Iepriekš jānosaka ekstrēmpunkta attāluma parametrs S E un<br />
augstuma atzīme H E . Izpildām šos aprēķinus 2.līknei.<br />
S E = S S - G S P = 6470 - 0,04(-10000)=6870m<br />
(Kā redzams, ekstrēmpunkts šinī gadījumā atrodas ārpus 2.līknes robežām)<br />
H<br />
E<br />
= H -<br />
S<br />
2<br />
( S -S<br />
) ( 6870-6470)<br />
E<br />
2P<br />
S<br />
( S -SE)<br />
2<br />
= 5800 , -<br />
= 6600 , m<br />
2( -10000)<br />
H = HE<br />
+<br />
2P<br />
2<br />
( 6500-6870)<br />
H6500<br />
= 6600 , +<br />
= 6600 , - 6845 , = 59155 , » 5916 , m<br />
2( -10000)<br />
2<br />
( 6540-6870)<br />
H6540<br />
= 6600 , +<br />
= 60555 , » 6056 , m<br />
(-20000)<br />
2<br />
( 6790-6870)<br />
H6790<br />
= 6600 , +<br />
= 6568 , m<br />
(-20000)<br />
Šī metode ir piemērota tikai kvadrātisko parabolu punktu augstuma aprēķinam.<br />
Aprēķinātās augstuma atzīmes ieraksta attiecīgajā garenprofila ailē. Paskaidrojumu<br />
rakstā starpējo atzīmju aprēķini nav jāievieto.<br />
2<br />
89
4. PIELIKUMS. Ceļa klātnes un virāžas izveidojums<br />
Ceļa klātnes normālprofili (NP)<br />
*<br />
4.P.1 att. Divbrauktuvju ceļa normālprofili<br />
90
4.P.2 att. Vienbrauktuves ceļa normālprofili<br />
91
4.P.3 att. Lauku ceļu (AVI kat.) normālprofili<br />
92
* Joslveida seguma ceļiem satiksmes intensitāte tāda pati<br />
** Atsevišķos gadījumos lietojami NP 35,5 vai NP29,5<br />
4.P.4 att. Normālprofilu izvēles diagramma<br />
Gada vidējā diennakts intensitāte (GVDI A/24 h)<br />
93
Tipizēto ceļa klātnes šķērsprofilu izveidojums<br />
a)<br />
b)<br />
c)<br />
d)<br />
e)<br />
94
f)<br />
g)<br />
4.P.5 att. Dažādu šķērsprofilu tipi: a) zemā uzbērumā; b) seklā ierakumā; c) uzbērumā<br />
līdz 6 m; d) augstā (no 6 līdz 12 m) uzbērumā; e) ierakumā/uzbērumā uz slīpas<br />
nogāzes, f) augstā uzbērumā uz slīpas nogāzes ( no1:10 līdz 1:5), g) augstā (no 6 līdz<br />
12 m) uzbērumā uz slīpas nogāzes (no 1:5 līdz 1:3). e), f), g) attēlos padādīts augšējā<br />
grāvja izveidojums<br />
Virāžas līkņu projektēšanas piemēri<br />
1.piemērs.<br />
Uzdevums - izprojektēt III kategorijas ceļa virāžas izvērsumu, virāžu un tās atvērsumu<br />
4.P.1.attēlā dotajai telpas līknei, ievērojot vizuālās skaidrības nosacījumus.<br />
4.P.6 att. Virāžas līkne: a - garenprofils, b - plāns,<br />
95
c- caurbrauktuves ārējās malas garenprofils<br />
Izejas dati<br />
Vertikālās līknes parametri:<br />
bāzes līnijas lūzums ∆G = 0,04,<br />
kvadrātiskās parabolas parametrs P = 10000 m<br />
līknes horizontālās projekcijas garums C V = 400 m<br />
sākuma tangentes horizontālā projekcija T S = 200 m<br />
bāzes līnijas lūzuma punkta parametrs S LP = 400 m<br />
S PS = S LP - T S = 400 - 200 = 200 m,<br />
S PB = S PS + C V = 200 + 400 = 600 m<br />
Saliktās plāna līknes elementu parametri:<br />
kopējais pagrieziena leņķis α = 29 0 34’45” (0,51625 rad),<br />
klotoidu garumi L P,1 = L P,2 = 240 m<br />
riņķa loka rādiuss R = 800 m<br />
riņķa loka garums C P = 173 m<br />
Saliktās līknes viduspunkta parametrs S LV = 400 m,<br />
Klotoidas sākums S KS = 73,5 m.<br />
Brauktuves platums B = 7,0 m.<br />
Virāžas škērsslīpums Q V » 0,0343, h V = 0,24 m.<br />
Bāzes līnijas lūzuma punkts LP atbilst saliktās plāna līknes viduspunktam, jo S LP = S LV<br />
= 400 m.<br />
Aprēķini un virāžas izveidojums<br />
Brauktuves ārējo malu projektējam kā saliktu līkni atbilstoši 6.3.att.dotajai shēmai. Pēc<br />
(6.15) formulas nosakām mazāko pieļaujamo attālumu starp brauktuves ārējās un<br />
iekšējās malas līkņu galiem<br />
dVSm<br />
, ,<br />
= dVbm<br />
, ,<br />
= 6× 024 , × 10000 = 120 m<br />
Attālums no klotoidas sākuma KS līdz kvadrātiskās parabolas sākumam PS<br />
d<br />
PS ,<br />
= d<br />
Pb ,<br />
= 400 - 200 - 73, 51 = 126,<br />
49 > 120 m<br />
Tā kā d p ir nedaudz lielāks par d V,m , pārbaudām iespēju palielināt kvadrātiskās<br />
parabolas parametru, nolūkā samazināt d P,S un d P,b .<br />
Pēc (6.18) formulas, ievērojot, ka T = 400 - 73,51 = 326,49,<br />
aprēķinam<br />
2 2<br />
004 , × 32649 , + 6× 024 , - 14496 , -130596<br />
, 144996 , -6299623<br />
,<br />
P =<br />
2<br />
=<br />
= 1024997 , » 10250m<br />
05004 , × ,<br />
00008 ,<br />
96
Izmainītā parametra kvadrātiskās parabolas garums C V = 0,04 ×10250 = 410,<br />
sākuma tangente T S = 205 m.<br />
S PS = S LP - T S = 400 - 205 = 195 m,<br />
d P = S PS - S KS = 195 - 73,50 =121,50 m<br />
d<br />
,<br />
= 6× 024 , × 10250 = 12150 , m<br />
Vm<br />
Izmainot kvadrātiskās parabolas parametru ir panākts brauktuves ārējās malas līkņu<br />
savietojums ar salikto plāna līkni. Virāžas izvērsuma un atvērsuma līknes (kubiskās<br />
parabolas) garums<br />
L = 2d = 2 × 12150 = 243m » L<br />
V Vm ,<br />
,<br />
p<br />
Parametra izmaiņas rezultātā projektlīnija vertikālās līknes viduspunktā tiek<br />
paaugstināta par<br />
2 2<br />
205 200<br />
DH = - = 005 , m<br />
2 × 10250 2 × 10000<br />
Brauktuves iekšējās malas izveidojums<br />
S PS = 195 m kvadrātiskās parabolas sākums (P = 10250, C V = 410)<br />
S PB = 605 m kvadrātiskās parabolas beigas.<br />
Brauktuves ārējās malas izveidojums<br />
S NPS = 73,5 m ievedošā kubiskā parabola (P B = 10250, L V = 243)<br />
S PS = 316,5 m kvadrātiskā parabola (P = 10250, C V = 167)<br />
S NPS = 483,5 m izvedošā kubiskā parabola (P S = 10250, L V = 243)<br />
S NPB =726,5 m izvedošās kubiskās parabolas beigas.<br />
Kopējais līknes garums K V = 726,5 - 73,5 = 653 m.<br />
Saliktās plāna līknes garums K P = 653 m.<br />
Brauktuves ārējās malas paaugstinājums virāžās izvērsuma un atvērsuma posmos<br />
aprēķina pēc sekojošām formulām:<br />
ja 0 < l £ d V<br />
3 3<br />
l<br />
l<br />
hi<br />
= , ha<br />
= hV<br />
-<br />
6PL<br />
6PL<br />
V<br />
ja d < l £ L<br />
V<br />
V<br />
V<br />
kur<br />
h<br />
i<br />
( ) ( 2 d )<br />
l 3 3L-ll 2 l-<br />
V<br />
= , ha<br />
= hV<br />
+ -<br />
6PL<br />
6PL<br />
2P<br />
V<br />
h i - brauktuves ārējās malas paaugstinājumi virāžas izvērsuma posmā, m,<br />
h a - paaugstinājumi virāžas atvērsuma posmā, m,<br />
d<br />
V<br />
l = S - S S ,<br />
L = S B - S S<br />
Paaugstinājumu aprēķini<br />
97
h<br />
h<br />
h<br />
i,<br />
100<br />
i,<br />
200<br />
i,<br />
500<br />
( 100-<br />
735 , )<br />
=<br />
= 0001 , m<br />
610250 × × 243<br />
3<br />
( 200-735<br />
, ) ( 200-735 , -1215<br />
, )<br />
=<br />
-<br />
610250 × × 243<br />
3 2<br />
( 500-4835<br />
, )<br />
= 024 , -<br />
= 02397 , m<br />
6 × 10250×<br />
243<br />
3<br />
2×<br />
10250<br />
= 0134 , m<br />
Brauktuves ārējās malas paaugstinājumi<br />
NPS<br />
PS ie,m<br />
S 73,5 100 150 175 195 200 225 250<br />
l 0 26,5 76,5 101,5 121,5 126,5 151,5 176,5<br />
h i 0 0,001 0,030 0,070 0,120 0,134 0,189 0,220<br />
PS ā,m NPS<br />
S 275 300 316,5 483,5 500 525 550 575<br />
l 201,5 226,5 243,0 0 16,5 41,5 66,5 91,5<br />
h i 0,235 0,239 0,240 h a | 0,24 0,239 0,235 0,220 0,189<br />
Ps ie,m<br />
NPB<br />
S 600 605 625 650 675 700 726,5<br />
l 116,5 121,5 141,5 166,5 191,5 216,5 243<br />
h a 0,134 0,120 0,070 0,030 0,008 0,001 0,000<br />
1.uzdevuma otrs atrisinājuma variants<br />
Plāna līknes elementu pieskaņošana atbilstošajiem brauktuves ārējās malas<br />
elementiem.<br />
Izejas dati<br />
Vertikālās līknes parametri: DG = 0,04; P = 10000 m; C V = 400 m; T S = 200 m; S LP =<br />
400 m; S PS = 200 m; S PB = 600 m.<br />
Saliktās līknes parametri: α = 0,51625rad; L P,1 = L P,2 = 240 m; R = 800 m; C P = 173<br />
m; S LV = 400 m.<br />
Brauktuves parametri: B = 7 m; Q V = 0,0343; h V = 0,24 m.<br />
A p r ē ķ i n i<br />
u n l ī k n e s i z v e i d o j u m s<br />
d<br />
= 6× 024× 10000 = 120m<br />
Vm ,<br />
,<br />
LV<br />
= 2120 × = 240m<br />
Pieņemam<br />
L P = L V = 240 m<br />
98
C P = C V - L V = 400 - 240 = 160 m<br />
LP<br />
+ CP<br />
240 + 160<br />
R = = = 77482 , m<br />
α 051625 ,<br />
Izmantojot klotoidu tabulas, noteikts saliktās plāna līknes tangentes garums<br />
T = 205,38 + 119,904 = 325,28 m<br />
Diference<br />
D = 2T - K = 650,56 - (2⋅ 240 + 160) = 10,57 m<br />
Diference līknei R = 800 m<br />
D = 9,90<br />
Kā redzams, samazinot rādiusu, rodas trases pagarinājums 10,57 - 9,90 = 0,67 m.<br />
Līknes beigās jāparedz “lauztais” pikets - 100,67 m.<br />
2. piemērs.<br />
Uzdevums - izprojektēt III kategorijas ceļa virāžas izvērsumu, virāžu un tās atvērsumu<br />
4.P.2.attēlā dotajai telpas līknei, ievērojot vizuālās skaidrības nosacījumus.<br />
4.P.7 att. Virāžas līkne: a - garenprofils, b - plāns,<br />
c - caurbrauktuves ārējās malas paaugstinājuma garenprofils<br />
I z e j a s<br />
d a t i<br />
Vertikālās līknes parametri: DG = 0,04; P = 10000 m; C V = 400 m; T S = 200 m. Bāzes<br />
līnijas lūzuma punkta parametrs S LP = 400 m; S PS = 400 - 200 = 200 m; S PB = 200 +<br />
400 = 600 m.<br />
Saliktās līknes parametri: α = 33 0 19’54,5” (0,58175 rad); R = 800 m; L P,1 = L P,2 =<br />
240 m; C P = 225,4m; K P = 705,4 m. Plāna līknes viduspunkta parametrs S LV = 411,3<br />
m. S KS = 58,6 m, S KB = 764,0 m.<br />
Brauktuves parametri: B = 7,0 m; Q V ≈ 0,0343; h V = 0,14 m.<br />
A p r ē ķ i n i u n v i r ā ž a s i z v e i d o j u m s<br />
Attēlē redzams, ka LV un LP punkti nobīdīti<br />
99
S LV - S LP = 411,3 - 400 = 11,3m.<br />
Tātad līkņu savietojums ir asimetrisks<br />
dVm<br />
, = 6024 × , × 10000 = 120 m<br />
d = S - S = 200- 586 , = 1414 , m><br />
120m<br />
ps , PS KS<br />
d = S - S = 764- 600= 1640 , m><br />
120m<br />
pb , KB PB<br />
Tā kā d PS >> d V,m un d P,b >> d V,m brauktuves ārējās malas izvērsuma virāžā un<br />
atvērsumu veidojam ar “n” -tās pakāpes parabolām. Pēc (6.25) formulas aprēķinam<br />
1414 ,<br />
Φ =<br />
»<br />
024 , × 10000 83304 ,<br />
Un Φ n grafikā (6.4.att.) atrodam atbilstošu parabolas pakāpes rādītāju n » 3,24. Lai<br />
aprēķinātu Φ (3.24) precizēto vērtību, nepieciešams noteikt skaitļu 3.24 un 2.24<br />
faktoriālus. Pēc (6.26) formulas.<br />
100
5. PIELIKUMS. Ceļa ūdens novade<br />
Ceļa ūdens novades pasākumu izvēles algoritms<br />
5.P.1 att. Ceļa ūdens novades pasākumu izvēles algoritms<br />
101
Lietus intensitātes koeficienta α vērtības (lietus ūdens noteces aprēķināšanai)<br />
Metereoloģiskās stacijas<br />
vieta<br />
Kolka<br />
Ventspils<br />
Užava<br />
Cīrava<br />
Liepāja<br />
Stende<br />
Kuldīga<br />
Kabile<br />
Pilskalne<br />
Saldus<br />
Rīga<br />
Ogre<br />
Jelgava<br />
Priekuļi<br />
Ieriķi<br />
Dzērbene<br />
Ranka<br />
Lejasciems<br />
Stāmeriene<br />
Gulbene<br />
Kosa<br />
Mālpils<br />
Gureļi<br />
Rēzekne<br />
Subate<br />
Daugavpils<br />
Dagda<br />
Novērojumu ilgums, gadi<br />
Jūras piekraste<br />
57<br />
59<br />
25<br />
33<br />
63<br />
Kurzeme<br />
46<br />
42<br />
41<br />
35<br />
27<br />
Rīga – Ogre – Jelgava<br />
71<br />
31<br />
50<br />
Centrālie rajoni<br />
47<br />
35<br />
33<br />
34<br />
29<br />
38<br />
39<br />
25<br />
38<br />
37<br />
Latgale<br />
37<br />
37<br />
42<br />
27<br />
5.P.1 tabula<br />
Koeficienta α vērtība<br />
250<br />
298<br />
272<br />
272<br />
235<br />
304<br />
291<br />
291<br />
277<br />
263<br />
368<br />
335<br />
335<br />
409<br />
391<br />
428<br />
391<br />
484<br />
447<br />
391<br />
428<br />
409<br />
447<br />
264<br />
228<br />
276<br />
268<br />
102
Dabīgās<br />
gultnes<br />
Mākslīgās gultnes<br />
Raupjuma koeficienta Kst vērtības dažādām gultnēm<br />
5.P.2 tabula<br />
Gultnes veids Gultnes dibens/nostiprinājuma veids Kst<br />
Stingra, nostabilizējusies gultne<br />
40<br />
Upes Saneši vai zāles<br />
30-35<br />
Strauti Izteikti saneši, oļi<br />
28<br />
Lieli ( 20 cm) akmeņi miera stāvoklī<br />
25-28<br />
Lieli ( 20 cm) akmeņi kustībā<br />
19-22<br />
Dabīgās grunts<br />
gultnes kanāli<br />
Mūrēta nostiprinājuma<br />
gultnes<br />
Betonēta<br />
nostiprinājuma gultnes<br />
Teknes, grāvji<br />
Stingra smilts ar nedaudz māla vai grants daļām<br />
Smilts-grants gultne, betona plātņu nogāzes<br />
Rupja (50/100/150 mm) grants<br />
Mālaina, gabalaina gultne<br />
Smilts, māls vai grants, stipri apauguši<br />
Ķieģeļa mūris ar gludām šuvēm<br />
Gluds mūris<br />
Raupjš mūris ar bruģakmeni<br />
Metāla veidņi<br />
Koka veidņi<br />
Gluda betona virsma<br />
Raupja betona virsma<br />
Zāliens<br />
Grants<br />
Bruģis<br />
50<br />
45-50<br />
35<br />
30<br />
20-25<br />
75<br />
60<br />
50<br />
90<br />
65-70<br />
60<br />
50<br />
20-30<br />
25-30<br />
40-50<br />
Grāvju nostiprinājumu izvēle izejot no straumes pieļaujamā ātruma<br />
5.P.3 tabula<br />
Nostiprinājuma tips<br />
Pieļaujamais ātrums,<br />
m/s<br />
Augu zeme apsēta ar zāli (zāliens) 0,8<br />
Velenojums, plakaniski 1,0<br />
Velenojums, stateniski 1,8<br />
Vienkārtas bruģis uz 10 cm grants, šķembu slāņa 2,5 – 3,5<br />
Divkārtas bruģis uz 10 cm grants, šķembu slāņa 3,5 – 4,5<br />
Nostiprināta grunts 5 cm biezumā 1,0<br />
Nostiprināta grunts 10 cm biezumā 2,5<br />
Zemas markas betons 4,0 – 6,0<br />
Betona plātnes 5,0 – 7,0<br />
Pārgāznes › 5,0<br />
Grāvju gultnes nostiprinājumu izvēle izejot no garenkrituma 5.P.4 tabula<br />
Nostiprinājuma tips<br />
Kritums, %<br />
Smilts gruntis Smilšmāls<br />
Bez nostiprinājuma Līdz 1 Līdz 2<br />
Velenojums 1 – 3 2 – 3<br />
Akmens materiāls, bruģis 3 – 5 3 - 5<br />
Betona teknes, pārgāznes › 5,0 › 5,0<br />
103
Dažāda šķērprofila grāvju parametu aprēķina formulas<br />
Gultnes Šķērsgriezuma Apslapētais perimetrs,<br />
forma laukums,<br />
χ<br />
ω<br />
5.P.5 tabula<br />
Hidrauliskais rādiuss,<br />
ω<br />
R<br />
h<br />
=<br />
χ<br />
Taisnstūra<br />
Trīsstūrveida,<br />
m= m 1 = m 2<br />
Trīsstūrveida,<br />
m 1 ≠ m 2<br />
b ´ h<br />
2 h + b<br />
2<br />
m ´ h<br />
2<br />
m1<br />
+ m2<br />
2<br />
´ h<br />
2<br />
2h 1+<br />
m<br />
2<br />
2<br />
( 1+<br />
m1 + 1 m2<br />
)<br />
h +<br />
b ´ h<br />
2h<br />
+ b<br />
m ´ h<br />
2 1+<br />
m<br />
2<br />
( m + m )<br />
h<br />
1 2<br />
2<br />
2<br />
( 1+<br />
m1<br />
+ 1+<br />
2<br />
)<br />
2 m<br />
Trapecveida,<br />
m = m 1 = m 2<br />
Trapecveida,<br />
m 1 ≠ m 2<br />
bh<br />
( b mh)<br />
h + 2<br />
b 2h<br />
1+<br />
m<br />
m1<br />
+ m<br />
2<br />
2<br />
2 2<br />
+ h b h( 1+<br />
m + ) 1 + m<br />
1 2<br />
2<br />
+ h( b + mh)<br />
b + 2h<br />
1+<br />
m<br />
+ 2bh<br />
+ ( m1<br />
+ m2)<br />
2b+<br />
2h<br />
2<br />
2<br />
( 1+<br />
m1<br />
+ 1+<br />
m2<br />
)<br />
2<br />
h<br />
2<br />
5.P.2 att. Grunšu graudainības un ūdens filtrācijas klasifikācija<br />
104
a)<br />
b)<br />
c)<br />
d)<br />
e)<br />
5.P.3 att. Grāvju nostiprinājumu izveidojums<br />
105
5.P.4 att. Zemvirsmas ūdens novade. Pazeminošās drenāžas izveidojums ar un bez<br />
drenu caurules<br />
5.P.5 att. Zemvirsmas ūdens novade. Pārtverošās drenāžas izveidojums<br />
1-velenojums; 2-sablīvēta mālaina grunts; 3- nostiprināta un sablīvēta grunts divās<br />
kārtās; 4-smilts; 5-ūdeni nesošais slānis; 6-depresijas līkne; 7-ūdens slāni nesošais<br />
pamats; 8-sīkas šķembas vai grants; 9-rupjas šķembas vai grants; 10-sablīvētu šķembu<br />
pamats; 11-drenas caurule; 12-mīcīta māla ekrāns<br />
106
5.P.6 att. Ceļa mezgla vertikālā plānojuma piemērs<br />
107
6. PIELIKUMS. Termini un definīcijas<br />
Trases projektēšana<br />
Projektēšanas ātrums Vpr ir tehniski un ekonomiski pamatots, ceļa funkcijai un<br />
apvidus apstākļiem atbilstošs ātrums, pēc kura noteic ceļa plāna, garenprofila un<br />
šķērsprpfila projektēšanas normas. Izvēloties Vpr, tiek nodrošināta ceļa funkcijai<br />
atbilstoša braukšanas kvalitāte.<br />
V85 ir ātrums, ko nepārsniedz 85% pa slapju brauktuvi netraucēti braucošo vieglo<br />
automobiļu vadītāji. 85% ātrums ir lielums, ko izmanto, lai kontrolētu projekta un it<br />
īpaši trases plāna atrisinājumu, kā arī, lai atkarībā no braukšanas dinamikas, noteiktu<br />
to plāna, garenprofila un šķērsprofila elementu, kuri būtiski ietekmē satiksmes drošību,<br />
parametrus.<br />
Trases plāns ir ceļa trases (parasti ass līnijas) projekcija horizontālajā plaknē.<br />
Apdzīšanas redzamība – minimālais attālums, kas vajadzīgs, lai autovadītājs varētu<br />
saskatīt pretimbraucošo transportlīdzekli un līdz tam droši apdzīt, braucot ar projektēto<br />
ātrumu.<br />
Apstāšanās redzamība- minimālais attālums, no kura autovadītājam ir nepieciešams<br />
pārredzēt ceļu un saskatīt normēta augstuma šķēsli uz ceļa, lai apturētu<br />
transportlīdzekli līdz tam.<br />
Apmale – elements, kas domāts, lai atdalītu atšķirīgu izmantošanas veidu segumus,<br />
tādā veidā iezīmējot brauktuvi vai arī, lai radītu segas malu balstošu ietvaru.<br />
Aprēķina automobīlis – nosacīts automobīlis, kas domāts tikai projektēšanas<br />
vajadzībām, lai aprēķinātu nepieciešamos ceļa elementu parametrus. Tā platums ir<br />
pieņemts 2.5m, augstums 4m. Garums ir atkarīgs no tansporta tipa.<br />
Aprīkojums – līdzekļi (izniemot gaismas signālus un apgaismojumu), kas novietoti<br />
gar ceļu, lai organizētu satiksmi un uzlabotu drošību.<br />
Ātrsatiksmes autoceļš- starptautiskas nozīmes autoceļš, kas saskaņā ar Eiropas<br />
Ekonomiskās komisijas (ECE) Ženēvas 1975. gada 15. novembra vienošanos<br />
“European Agreement on Main International Traffic Arteries (AGR), 11. pielikumu<br />
atbilst autoceļu kategorijai – “express road”. Tas var būt divbrauktuvju vai<br />
vienbrauktuves un ir paredzēts tikai automobiļu satiksmei. Kontrolēta uzbraukšana un<br />
nobraukšana caur ceļu mezgliem dažādos līmeņos vai regulētiem krustojumiem.<br />
Apstāšanās uz brauktuves ir aizliegta.<br />
Autoceļš – kompleksa inženierbūve ārpus pilsētas robežām, kas izmantojama<br />
transportlīdzekļu satiksmei ar noteiktu ātrumu, normatīvos paredzētajām slodzēm un<br />
gabarītiem.<br />
108
Automaģistrāle – starptautiskas nozīmes autoceļš, kas saskaņā ar Eiropas<br />
Ekonomiskās komisijas (ECE) Ženēvas 1975. gada 15. novembra vienošanos<br />
“European Agreement on Main International Traffic Arteries (AGR), 11. pielikumu<br />
atbilst kategorijai – “motorway”. Tas ir divbrauktuvju autoceļš, kas paredzēts tikai<br />
automobiļu satiksmei. Neapkalpo piegulošās teritorijas. Pilnīgi kontrolēta uzbraukšana<br />
un nobraukšana caur ceļu mezgliem. Autoceļu, sliežu un gājēju ceļu šķērsojumi<br />
dažādos līmeņos. Speciāli apzīmēts kā automaģistrāle.<br />
Blakusceļš – ar sānu atdalošo joslu nošķirta palīgbrauktuve autumaģistrāles vienā vai<br />
abās pusēs, kas savāc vietējo satiksmi no tuvējās apbūvētas teritorijas un novada uz<br />
(no) maģistrāli ierobežota skaita pieslēguma punktos.<br />
Braukšanas josla – brauktuves daļa, kas paredzēta vienai braucošo transportlīdzekļu<br />
rindai. Parasti apzīmē (norobežo) ar garenvirziena līnijām(horizontālajiem<br />
apzīmējumiem).<br />
Brauktuve – ceļa klātnes daļa, kas paredzēta vienai braucošo transportlīdzekļu rindai.<br />
Tā ietver malas joslas, papildus braukšanas joslas, autobusu pieturu paplašinājumus<br />
u.tml.<br />
Brauktuves malas – attiecas uz divbrauktuvju ceļiem:<br />
a) ārējā mala- brauktuves labajā pusē, pie apstāšanās joslas;<br />
b) iekšējā mala – brauktuves kreisajā pusē, pie centrālās sadalošās joslas.<br />
Ceļš – jebkura satiksmei izbūvēta teritorija (autoceļs, iela, prospekts, šķērsiela, u.tml.<br />
visā platumā, ieskaitot brauktuvi, ietves, nomales, sadalošās joslas un saliņas).<br />
Ceļa klātne – josla starp ceļa klātnes šķautnēm.<br />
Ceļa klātnes šķautne – nomales un nogāzes virsmu krustojuma līnija.<br />
Ceļa konstrukcija – ceļa segas konstrukcija, zemes klātne un pamatne.<br />
Ceļu mezgls – satiksmes plūsmu krustošanās, sadalīšanās vai šķērsošanās vieta ar<br />
attiecīgu satiksmes izkārtojumu braukšanas virziena izmainīšanai.<br />
Ceļa trase – ceļa ass telpiskā (trīsdimensiju) līnija.<br />
Ceļu veidi:<br />
a) vienbrauktuves – ceļš bez sadalošās joslas. Braukšanas josla parasti atdalītas ar<br />
garenvirziena līniju;<br />
b) divbrauktuvju – ceļš, kas sadalīts ar vienu sadalošo joslu, tā izveidojot divas<br />
pilnīgi atdalītas brauktuves.<br />
Ceļa zīme – zīme, ko uzstāda satiksmes organizēšanai un informēšanai.<br />
Ceļa zemes klātne – grunts būve, kas ietver uzbērumu vai ierakumu veidojošos<br />
elementus uz ceļa grāvjus.<br />
109
Drošības barjera – autoceļa malās vai sadalošajā joslā uzstādīta transportlīdzekļu<br />
aizturietaišu sistēma.<br />
Garenprofila līkne – lūzuma noapaļojuma elements ceļa garenprofilā.<br />
Komforta līmenis – satiksmes ekonomiskais, ērtību un drošības rādītajs.<br />
Klotoīda (radionālā spirāle) – līkne, kuras liekums mainās no 0, tās sākumā, līdz ∞, tās<br />
beigu punktā. Klotoīdas nogriežņus izmanto kā pārejas līknes projektējot trases plāna<br />
noapaļojumus.<br />
Lēngaitas satiksmes ceļa kāpumos – izpaužas garos un stāvos kāpuma posmos un to<br />
veido galvenokārt kravas automobiļi.<br />
Maksimumstunda – stundu ilgs diennakts intervāls, kurā ir vislielākā satiksmes<br />
intensitāte.<br />
Nepārtrauktības princips – viens no trases projektēšanas pamatprincipiem, kas<br />
nosaka, ka projektētam ātrumam jābūt nodrošinātam pēc iespējas garākos ceļa posmos,<br />
kas atrodas topogrāfiski vienotas ainavas telpā tādēļ, lai autovadītāji varētu ieturēt<br />
vienmērīgu ātrumu.<br />
Noslogojuma pakāpe – apskatāmā ceļa posma satiksmes intensitāte un caurlaides<br />
spējas attiecība.<br />
Papildus braukšanas josla – ātruma maiņas josla, joslas kāpums, speciālās joslas<br />
(daudzmērķu, saplūšanas, pasažieru satiksmes u.tml.).<br />
Pieļaujamā satiksmes intensitāte – maksimālā satiksmes intensitāte (A/h), kas<br />
intensitātes – ātruma diagrammā (Q-V) atbilst aprēķina ātrumam. Intensitātei pieaugot,<br />
ātrums kļūst mazāks par aprēķina ātrumu.<br />
Piespiedu apstāšanās niša – lokāls ceļa segas un, ja nepieciešams, arī klātnes<br />
paplašinājums transportlīdzekļu novietošanai bojājuma un citos ekstremālos<br />
gadījumos.<br />
Plāna līkne – ceļa taisno posmu lūzumu noapaļojuma elements plānā.<br />
Prognozētā satiksmes intensitāte – intensitāte, kas sagaidāma turpmākājā ceļa<br />
kalpošanas periodā pēc izbūves vai rekonstrukcijas. To izmanto, lai noteiktu<br />
nepieciešamo braukšanas joslu skaitu un izvēlētos atbilstošu ceļa normālprofilu.<br />
Satiksme:<br />
a) vietējā – veido transportlīdzekļi, kas izmanto autoceļu relatīvi īsos posmos un tādēļ<br />
izdara biežākus uzbraukšanas – nobraukšanas manevrus;<br />
b) tranzīta – transportlīdzekļu satiksme caur pilsētu, apdzīvotu vietu, rajonu u.tml.<br />
relatīvi lielākā attālumā.<br />
110
c) jaukta – visu veidu transportlīdzekļu un gājēju satiksme.<br />
Satiksmes intensitāte – transportlīdzekļu skaits, kas izbrauc caur ceļa brīvtelpas<br />
šķērsgriezumu laika vienībā.<br />
Satiksmes plūsma – transportlīdzekļi, kas ar noteiktu ātrumu pārvietojas pa ceļu vienā<br />
vierzienā, vienā vai vairākās rindās.<br />
Smagie automobiļi – kravas automobiļi ar masu lielāku par 3.5t, transportlīdzekļu<br />
sastāvi ar puspiekabi vai piekabēm un autobusi.<br />
Škērsprofils – ceļa virsmas šķērsgriezuma attēls.<br />
Transportlīdzeklis – ierīce, kas pēc savas konstrukcijas paredzēta braukšanai pa<br />
ceļiem ar motora palīdzību vai bez motora.<br />
Virziena brauktuve – divbrauktuvju ceļa viena satiksmes virziena brauktuve.<br />
Vispārīgās lietošanas ceļš – atļauta visu ceļa lietotāju satiksme.<br />
Ceļu mezgli.<br />
Krustojums – vienlīmeņa ceļumezgls.<br />
Y–veida šķērsgriezuma mezgls – ceļu mezgla plānojums, kas ļauj satiksmei<br />
sadalīties, vai saplūst bez krustošanās vienā līmenī<br />
Škērsojuma mezgls – ceļu mezgls, kas dod iespēju transportlīdzekļiem nokļut no<br />
viena ceļa uz otru vai uz vairākiem ceļiem vai brauktuvēm bez trajektoriju krustošanās<br />
vienā līmenī.<br />
Šķērsojums – savstarpēji nesaistītu satiksmes ceļu šķērsošanās dažādos līmeņos<br />
(piemēram, autoceļa šķērsojums ar dzelzceļu).<br />
Augšējais šķērsojums – konstrukcija ar piebrauktuvēm un satiksmes pārvadu, kas<br />
vienu plūsmu pārvada citai ( vai pāri kādam citam šķērslim).<br />
Mezgla atzars – atzars no mezglā ieejošiem ceļiem tā robežās.<br />
Rampa – slīpa brauktuve (vaj josla), kas šķērsojuma mezglā savieno dažādo līmeņu<br />
ceļus.<br />
Pagrieziena josla – pagrieziena manevram pielāgota un attiecīgi apzīmēta josla.<br />
Savācējsadalītājceļš – fiziski no tranzītsatiksmes joslām atdalīta papildbrauktuve<br />
(josla), kas savāc transporta plūsmu no pieguļošās teritorijas un uzved uz galvenā ceļa<br />
mezgla vietā ( vai pretēji).<br />
111
Saliņas smaile – divu satiksmes joslu atdalīšanai paredzēts saliņas gals.<br />
Zemes klātne<br />
Augsnes atrakums – mākslīgi izveidots apmēram 0.5m dziļš grunts virskārtas<br />
atsegums, lai noteiktu augsnes kārtas biezumu, noņemtu grunts paraugus un veiktu<br />
izpēti uz vietas.<br />
Ceļa sega – ceļa konstrukcijas daļa virs zemes klātnes virsmas līmeņa.<br />
Ceļa kompleksa būves. Ceļa būvju kompleksā ietilpst ceļa konstrukcija,<br />
inženierbūves (tilti, ceļu pārvadi, estakādes, tuneļi, caurtekas), ceļu labiekārtojuma<br />
būves (sabiedriskā transporta pieturas ar nojumēm, automobiļu stāvlaukumi, atpūtas<br />
vietas, ceļa sakaru un apgaismojuma līnijas) apstādījumi, sniega aizsargsētas, ietves un<br />
velosipēdu ceļi, ceļu dienesta ēkas un būves un ceļa aprīkojums (ceļa zīmes, luksofori,<br />
barjeras).<br />
Ceļa konstrukcija – konstrukcija, kuras sastāvdaļa ir ceļa kermenis, grāvji, drenāža,<br />
bermas, ierakumu nogāzes, augšējie uztvērējgrāvji u.c.elementi.<br />
Ceļa ķermenis – ceļa konstrukcijas daļa, ko ierobežo no sāniem ceļa nogāzes un no<br />
augšas – ceļa klātnes virsma ( zemes klātne + virsbūve).<br />
Ceļš ar virskārtu – ceļš ar bituminētu nodilumkārtu vai ar cementbetona segumu.<br />
Ekvivalentā slodze – ar normatīvas ass slodzes lielumu (10 vai 11.5t u.c.) raksturota<br />
jebkura reālā transportlīdzekļa visu asu slodžu kopējā ietekme uz ceļa segu.<br />
Elastības modulis (Ev) ir slodzes radītā sprieguma un tā izraisītās elastīgās (relatīvās)<br />
deformācijas attiecība. To nosaka atslogošanas ciklā, slogojot ar ripu (štampu).<br />
Grunts – zemes garozas augšējā zona, kuru veido minerālās, nesaķepušas vai maz<br />
saistītas daļiņas kā arī organiskās daliņas un poras.<br />
Grunšu veidi:<br />
a) grunts ( dažādgraudu, jaukta) – grunts, kurā smalko frakciju (d≤0.06) masas<br />
saturs ir līdz 40%;<br />
b) grunts (rupja) – vispārējs jēdziens grants un smilts frakciju apzīmēšana;<br />
c) grunts (rupjgraudu, rupja) – grunts, kurā rupjo frakciju (2≤d≤63) masas saturs ir<br />
lielāks par 50%, bet smalkās frakcijas (d≤0.06) masas saturs mazāks par 5%<br />
d) grunts (smalkgraudu, smalka) – grunts, kurā smalko frakciju (d≤0.06) masas<br />
saturs ir lielāks par 40%<br />
e) grunts (smalka) – vispārējs jēdziens putekļu un mala frakciju apzīmēšanai.<br />
Grunts nostiprināšana – metode, kas nodrošina grunts pretestības palielināšanu pret<br />
satiksmes un klimata faktoru iedarbi, pievienojot saistvielas.<br />
112
Grunts uzlabošana – metode, kas uzlabo grunts ieklāšanu un noblīvēšanu un atvieglo<br />
būvdarbu veikšanu.<br />
Gruntsūdens līmenis – brīvā gruntsūdens augšējā virsma. Gruntsūdens līmenis ir<br />
līmenis, līdz kuram ūdens paceļas urbuma caurulē vai tamlīdzīgā objekta, kas ievietots<br />
gruntī, 24 stundu laikā.<br />
Hidroizolēšana – pasākumu kopums ūdens iesūkšanās novēršanai vai aizkavēšanai<br />
aizsargājamā objektā vai zonā, piem., ceļa klātnā, nomalēs u.c.<br />
Kārta – no viena materiāla izbūvēts segas vai ceļa konstrukcijas elements. Tā var būt<br />
ieklāta vienā vai vairākos slāņos.<br />
Kvantile – gadījuma lielumu izlases kopas kvantile Xq ir vienāda ar no izlases kopas<br />
noteiktā gadījuma lieluma X kvantiles novērtējumu. Lai noteiktu kvantiles Xq vērtību,<br />
mērījumu (novērojumu) rezultātus sakārto pieaugošā variāciju rindā un individuālo<br />
vērtību intervālu iedala dotajā grupu skaita ar vienādu lielumu (frekvenci). Par<br />
kvantiles vērtību pieņem<br />
Xq = X(n,q) + q*(X(n,g+1) – X(n,q))<br />
Nejauša parauga izlase – ar pārbaudes objektu saistīta izmērītu vai novērotu lielumu<br />
kopa, kurai aprēķina kritēriju vērtības.<br />
Nogāzes:<br />
a) nogāze (ceļa) – ceļa ķermeņa nogāze ( virsma no ceļa klātnes šķautnes līdz ceļa<br />
grāvja dibenam vai zemes virsmai)<br />
b) nogāze (ierakuma) – virsma no ierakuma šķautnes līdz ceļa grāvja vai sānu<br />
rezerves dibenam.<br />
Nostiprināšana ar augiem (krūmiem, kokiem) iedarbojas dziļāk un to paredz vietās,<br />
kur sagaidāma nogāžu noslīdeņu un nobrukumu platību veidošanās, kā arī mitro<br />
nogāžu nosusināšanai.<br />
Paklājslānis – uzlabots vai nostiprināts zemes klātnes virsējās grunts slānis (zem<br />
segas).<br />
Planēšanas līmenis (formēšanas līmenis) – zemes klātnes virsma, kas veidota,<br />
noplanējot grunti uzbērumā vai ierakumā. Starp segu un zemes klātni var būt ieklāts<br />
paklājslānis.<br />
Skatrakums, šurfs – mākslīgi izveidots apmēram 2m dziļš grunts atrakums, lai<br />
apskatītu grunti, noņemtu paraugus un veiktu izpēti uz vietas.<br />
Uzturēšana – darbība, lai atjaunotu īpašības, konstrukcijas, ierīces un mehānismus,<br />
tādā līmenī, kas paredzēts būves vai pārbūves laikā.<br />
113
Ūdens veidi:<br />
a) ūdens (zemvirsmas) – ūdens, kas īlglaicīgi uzkrājas uz vājas caurlaidības grunts<br />
slāņiem aerācijas zonā.<br />
b) ūdens (virszemes) – ūdens, kas uzkrājas uz zemes virsmas intensīvu nokrišņu<br />
laikā.<br />
c) ūdens ( virsmas) – ūdens, kas nonāk uz satiksmes platību virsmām.<br />
Ūdens novade.<br />
Agresīvs ūdens ir noteiktas ķīmiskas vielas saturošs ūdens, kas var negatīvi ietekmēt<br />
(bojāt) būvelementu un būvkonstrukciju materiālus (piem. izraisīt cementu saturošu<br />
būvmateriālu koroziju).<br />
Aplēses caurplūdums ir no ūdens noteces baseina caurplūdes būves vietā nonākušais<br />
caurplūdums (m 3 /s vai l/s) ar dotajai būvei, vadoties no tās nozīmes, noteikto<br />
pārsniegšanas varbūtību (P).<br />
Apmales tekne ir autoceļa(ielas) tekne, kuras vienu malu veido augsta apmale, bet<br />
otru noteikta garenslīpuma, brauktuves daļa, kuras šķērskritums virzīts pret apmali.<br />
Augšējais uztvērējgrāvis ir grāvis, kas augšpus ierakuma ārējās nogāzes uztver<br />
virszemes ūdeni, neļaujot izskalot nogāzi un pārslogot ceļa grāvi.<br />
Caurlaides spēja ir ūdens daudzums (m 3 vai l), ko dotā caurvades būve laika vienībā<br />
(parasti sekundē - s ) spēj izvadīt.<br />
Ceļa grāvis ir grāvis līdzās autoceļam (ielai) pie uzbēruma pamatnes, kas paredzēts<br />
virsmas un zemvirsmas ūdeņu savākšanai un novadīšanai.<br />
Dīķeri ir cauruļvadu būves, kas šķērso ūdenskrātuves, gravas, sauslejas, dziļākus<br />
ierakumus, tuneļus vai apakšzemes būves un tiek iebūvētas zemē vismaz 0,5m dziļāk<br />
par izskaloto vai regulēto gultni.<br />
Drena ir cauruļvads ar ūdens caurlaidīgām sieniņām, kas kalpo ūdens savākšanai no<br />
grunts un drenējošiem slāņiem (kārtām) un tā tālākai novadīšanai.<br />
Drenējošā kārta( slānis) ir ūdens caurlaidīga, filtrējoši stabila kārta (slānis)<br />
zemvirsmas ūdens uzņemšanai un novadīšanai.<br />
Drenējoša atbalstsiena ir vertikāls rupjgraudaina materiāla drenējošs slānis, kurš tiek<br />
iebūvēts perpendikulāri uzbēruma vai ierakuma nogāzei, lai palielinātu uzbēruma vai<br />
ierakuma nogāzes stabilitāti.<br />
Erozija ir augsnes, grunts vai iežu izskalošanās vai noārdīšanās vēja, ūdens,<br />
temperatūras vai apkārtējās vides faktoru iedarbībā.<br />
Filtrācijas (filtrējoša ) kārta<br />
nodrošina ūdens aizvadīšanu.<br />
ir ūdens caurlaidīga noteikta materiāla kārta, kas<br />
114
Filtrs ir būvelements, kurš, pateicoties tā veidojošā materiāla īpašībām -izmēriem,<br />
formai un poru lielumam, nodrošina ūdens caurplūdi, aizturot noteiktas vielas daļiņas.<br />
Gravu ūdens ir no apkārtējās teritorijas zemā vietā nonākuši virsmas un zemvirsmas<br />
ūdeņi, kas reljefa lielā krituma dēļ, var sasniegt noteiktu plūsmas ātrumu, kas izraisa<br />
grunts eroziju un gravu veidošanās procesu.<br />
Gruntsūdens ir zemvirsmas ūdens, kas aizpilda grunts poras un kura plūsmas režīms<br />
ir atkarīgs no gravitācijas spēka un grunts veidojošo daļiņu formas, izmēriem un<br />
gruntsūdeņu nesošā slāņa virsmas krituma.<br />
Gruntsūdens līmenis (GŪL) ir brīvā gruntsūdens augšējā virsma. Gruntsūdens<br />
līmenis ir līmenis, līdz kuram ūdens paceļas urbuma caurulē vai tamlīdzīgā objektā,<br />
kas ievietots gruntī, 24 stundu laikā.<br />
Ģeosintētika ir mākslīgi izgatavots sintētisks materiāls ( (ne)austs, štancēts), ko<br />
izmanto grunts, pamatu un hidrotehniskās būvēs to stiprības, noturības, atdalīšanas,<br />
filtrēšanas u.c. īpašību uzlabošanai.<br />
Iesūcināšanas aka ir aka ar caurlaidīgu pamatni un/vai sieniņām, kas savākto ūdeni<br />
ievada ūdens caurlaidīgā grunts slānī.<br />
Iesūcināšanas iekārta ir būve brīvā ūdens savākšanai no zemes vai virsbūvēm un<br />
novadīšanai filtrējošā gruntī.<br />
Iesūcināšanas slānis ir izbūvēts drenējošs slānis gruntsūdens uzņemšanai un<br />
novadīšanai (piem. ierakuma nogāzē).<br />
Infiltrāta ūdens ir ūdens, kas savākts no drenējošām iekārtām un uzkrājas vai tiek<br />
novadīts virs ūdens necaurlaidīgā slāņa, paceļot gruntsūdens līmeni.<br />
Kastveida tekne ir ar režģiem aprīkota autoceļu (ielu) tekne ar taisnstūrveida<br />
šķērsgriezumu<br />
.<br />
Kolektors ir ūdens novades cauruļvads, kas savāc no mazākām susinātājdrenām<br />
pieplūstošo ūdeni<br />
.<br />
Kontrolaka ir ar noņemamu vāku pārsegta aka, kurā ir kanalizācijas vai drenu<br />
caurules un kura izveidota tā, lai būtu ventilējama un tajā varētu iekāpt, veicot<br />
pārbaudes un tīrīšanas darbus.<br />
Mainīga krituma tekne ir apmales tekne, kurai, lai panāktu pietiekamu teknes<br />
garenkritumu, ir mainīgs šķērsvirziena slīpums.<br />
Nosēdierīce ir būve ūdens novades sistēmā, kurā, samazinot straumes ātrumu<br />
nogulsnējas, dažādi sanesumi (piem. smiltis, dubļi, naftas produkti).<br />
115
Noteces virziena līnija ir garenvirziena un šķērsvirziena slīpumu ģeometriskā<br />
rezultatne, kuras virzienā no brauktuves noplūst ūdens.<br />
Noteka (uztverējs) ir ierīce virsmas (nokrišņu) ūdens uzņemšanai un novadīšanai<br />
.<br />
Notekaka ir aka ūdens novades sistēmā, kas aprīkota ar režģi, notekūdeņu<br />
uzņemšanai.<br />
Notekūdeņi ir ūdeņi, kas cilvēku darbības rezultātā izmainījuši savu dabisko kvalitāti.<br />
Notekūdeņu tilpe ir dabīgs vai mākslīgi veidots padziļinājums savāktiem<br />
notekūdeņiem.<br />
Ovāltekne (ievalka) ir dabiska (ievalka) vai mākslīga (tekne) nostiprinājuma, sekla<br />
ovālaveida tekne virsmas ūdens savākšanai un novadīšanai.<br />
Pilnīgi drenējoša caurule ir caurule, kuras sieniņas pilnībā ir ūdens caurlaidīgas.<br />
Redeļtekne ir daļēji slēgta tekne autoceļa (ielas) konstrukcijā, kurā ūdens ietek caur<br />
režģi vai spraugām tās virspusē.<br />
Sala aizsargkārta ir drenējoša materiāla kārta, kas izbūvēta uz salam pakļautās<br />
pamatnes, kuras uzdevums ir pasargāt būvi no ūdens sasalšanas radītā pacēluma.<br />
Drenējošā materiāla gaisa poras kalpo ūdens izvadīšanai un kā pretsala izolācija.<br />
Sānnoteka ir sānu atvere autoceļa (ielas) apmalē ūdens šķērsievadei notekā vai teknē.<br />
Skataka ir ar noņemamu vāku pārsegta aka, kurā ir kanalizācijas vai drenu caurules un<br />
kura ir izveidota tā, ka ir iespējama tikai tās apskate un ventilācija neiekāpjot tajā.<br />
Šķērsslīpums ir autoceļa (ielas) būves elementu virsmas slīpums taisnā leņķī attiecībā<br />
pret autoceļa (ielas) asi.<br />
Tekne ir noteikta garenkrituma un šķērsprofila izveidojuma būvelements autoceļa<br />
(ielas) malā vai blakus autoceļam (ielai) noteces ūdeņu savākšanai un novadīšanai<br />
.<br />
Ūdens caurlaidība ir materiāla kārtas (slāņa) īpašība caurvadīt ūdeni.<br />
Uzbēruma drenējošā kārta ir filtrējoša materiāla kārta (slānis), ko izbūvē lai<br />
uzbērumā iesūkušos ūdeni izvadītu no zemes klātnes.<br />
Uzņemšanas spēja ir notekas vai infiltrācijas ierīces spēja uzņemt noteiktu daudzumu<br />
ūdens.<br />
Virszemes notece ir uz virsmas nonākušais ūdens, kas notek uz notekūdeņu tilpi vai<br />
infiltrējas gruntī.<br />
116
Izmantojamās literatūras avoti<br />
LVS 190–1:2000.”Ceļa trase”<br />
LVS 190–2:1999.”Ceļu tehniskā klasifikācija, parametri, normālprofili”. 1. redakcija<br />
LVS 190–2:2007.”Ceļu tehniskā klasifikācija, parametri, normālprofili”. 2. redakcija<br />
(tiks izdota 2007.gadā)<br />
LVS 190–3:1999.” Ceļu vienlīmeņa mezgli”<br />
LVS 190–4:2000.”Vairāklīmeņu ceļu mezgli ”<br />
LVS 190–5:2002.”Ceļu projektēšanas noteikumi. Zemes klātne”<br />
Ieteikumi ceļu projektēšanai. „Ūdens novade”. Rīga, 2004.g.<br />
Angļu – latviešu autoceļu terminu tehniskā vārdnīca. 7. redakcija.<br />
117
Change language