4.1. Операции на местности

Продолжение предыдущей главы

После того, как вы следовали инструкциям из предыдущей главы, я предполагаю, что вы продолжаете работу с того места, где остановились. Если вы по какой-то причине закрыли компьютер, то теперь вам нужно его снова открыть и продолжить работу.

Шаг 1. Нажмите «Проект» — «Открыть проект»:

Затем найдите местоположение файла проекта и выберите его, чтобы открыть:

Теперь вы можете продолжить работу над проектом.

Однако в данный момент окно CAD всё ещё пустое, и нет никаких данных о местности. Но это не проблема, поскольку нам больше не нужно открывать карту местности, кроме случаев, когда мы хотим ознакомиться с ней или если это требуется для проектирования.

Настройка параметров маршрута

Далее мы переходим к этапу проектирования маршрута. Этот этап включает в себя ввод данных, поэтому основное внимание уделяется изучению стандартов. В следующем разделе будет показано, как это делается.

Нажмите «Проект» — «Проектирование маршрута»:

Появится окно проектирования:

На этом этапе необходимо заполнить данные. На первом шаге нет необходимости что-либо заполнять, так как программа автоматически определяет тип маршрута (например, автомобильная дорога или городская улица). Мы выбираем автомобильную дорогу. Остальные параметры можно оставить без изменений.

Здесь следует обратить внимание на файл .pm, который является результатом предыдущего процесса. Если этот файл отсутствует, то при проектировании маршрута могут возникнуть ошибки.

Если ошибки продолжают появляться, возможно, это связано с отсутствием некоторых файлов.

Разделение проекта на сегменты

В этом разделе необходимо выбрать категорию дороги и скорость движения по ней.

Определение ширины и профиля поперечного сечения

Обратите внимание на заголовок, который указывает на форму поперечного сечения. Эти данные должны быть определены самостоятельно и затем введены. Как это сделать? Необходимо обратиться к стандарту проектирования автомобильных дорог JTG D20-2017. В шестой главе стандарта содержатся пояснения относительно поперечных сечений дорог. Рекомендуется ознакомиться с ними перед началом работы.

Мы рассматриваем проект двухуровневой автомобильной дороги. Поэтому необходимо найти информацию, связанную с двухуровневыми дорогами.

Из этого раздела становится ясно, что следует использовать цельное основание для поперечного сечения дороги. Мы продолжаем изучение стандарта:

Здесь мы рассматриваем двухуровневую автомобильную дорогу, поэтому необходимо определить соответствующий стандарт.

Исходя из этого стандарта, ширина каждой полосы движения должна составлять 3,5 метра.

Также необходимо учитывать ширину обочины. Из стандарта следует, что ширина обочины должна быть достаточной для обеспечения безопасности движения. Однако в данном случае мы не будем добавлять ширину обочины, так как это не является обязательным требованием.

Таким образом, мы определили следующие параметры:

• цельное основание;
• две полосы шириной 3,5 м каждая.

Вернувшись к окну проектирования, мы видим, что программа уже автоматически заполнила некоторые данные на основе выбранного стандарта. Например, она определила, что необходимо две полосы движения. Это связано с тем, что программа автоматически выбирает соответствующие параметры на основе выбранных категорий дороги и скорости движения.

Переходя к следующему разделу стандарта, мы определяем ширину дорожного полотна. Она зависит от категории дороги и скорости движения:

Согласно этому стандарту, ширина дорожного полотна для двухуровневых дорог составляет 7 метров.

Ширина каждой полосы движения составляет 3,5 метра, следовательно, общая ширина двух полос равна 7 метрам.

Программа автоматически учитывает эти параметры при проектировании.

Продолжая изучать стандарт, мы находим информацию о ширине обочин. Для двухуровневых автомобильных дорог ширина обочины может варьироваться от 2,5 до 3 метров. Однако мы решили не добавлять ширину обочины в нашем проекте.

Итак, мы рассмотрели основные параметры проектирования поперечного сечения автомобильной дороги:

• ширина дорожного полотна — 7 метров;
• количество полос — 2;
• ширина каждой полосы — 3,5 метра;
• ширина обочины — не учитывается.

Эти параметры были определены на основе стандарта проектирования автомобильных дорог.

Возвращаясь к окну проектирования, можно увидеть, что программа уже заполнила часть данных на основе выбранной категории дороги и скорости движения. Однако ширина дорожного полотна и ширина обочины не были учтены программой. Это связано с тем, что мы решили не включать ширину обочины в наш проект.

Важно отметить, что выбор параметров проектирования должен основываться на реальных условиях и требованиях проекта.

Проектирование средней части дороги

Изучая стандарт, мы можем определить параметры средней части автомобильной дороги. Средняя часть может быть различной в зависимости от категории дороги, скорости движения и других факторов.

Для двухуровневых автомобильных дорог средняя часть обычно не требуется. Однако, если средняя часть необходима, её ширина должна соответствовать определённым стандартам.

В нашем случае мы решили не проектировать среднюю часть дороги. Это решение основано на том, что средняя часть не является обязательной для двухуровневых автомобильных дорог, а также на экономических соображениях.

Заключение

Прочитав этот раздел, вы можете вернуться к стандарту проектирования автомобильных дорог и изучить его более подробно. Стандарт содержит подробную информацию о проектировании автомобильных дорог, включая поперечные сечения, ширину дорожного полотна, количество полос и другие параметры.

Проектирование откосов

Прежде чем перейти к проектированию откосов, давайте рассмотрим структуру основания автомобильной дороги:

Это изображение взято из книги «Руководство по проектированию оснований автомобильных дорог». Оно показывает различные элементы основания автомобильной дороги и их расположение.

Изучение этой структуры поможет лучше понять процесс проектирования откосов.

Следующий шаг — проектирование откосов:

Этот этап требует использования другого стандарта — «Стандарт проектирования оснований автомобильных дорог» JTG D30-2015.

Откройте этот стандарт и перейдите к третьей главе — общие принципы проектирования оснований. Конечно, вот перевод текста на русский язык:

Кстати, если вы не знаете, что такое дамба и кювет (это, конечно, не будет неизвестно), просто боюсь, что иногда мы путаем, поэтому в начале спецификации мы объяснили концепцию дамбы и кювета.

Уклон P

Хорошо, теперь нам нужно заполнить данные о насыпи откоса, просто перейдите к заполнению откоса:

Здесь дана высота верхней части, то есть H1 на уровне земли, а нижняя часть — это H2. Соотношение — это соотношение уклонов, обратите внимание на скобки P1, где (1:X), а затем значение, которое мы вводим, является значением X.

Я здесь нажал на правую часть данных на рисунке ниже, поэтому на рисунке отображается правая сторона откоса. Если вы нажмёте на левую часть данных, это будет левая сторона откоса (здесь левая и правая стороны не являются направлением, обратите внимание на текст в окне на рисунке).

Из таблицы 3.3.5 «Спецификации проектирования автомобильных дорог» мы знаем, что уклон P1 здесь должен быть 1:1,5, а P2 должен быть 1:1,75 (здесь обе стороны, очевидно, устанавливают одинаковое значение, уровень земли будет рассчитываться в соответствии с фактическими условиями местности, здесь вводится ограничивающий диапазон).

Если вы не выбрали двухуровневую лестницу, уклона P2 не будет. Здесь форма откоса обычно принимает двухуровневую лестницу. Если высота превышает установленное вами значение, она автоматически становится двухуровневой лестницей, в противном случае используется одна лестница.

А если вы выберете одноуровневую лестницу, вся линия не будет иметь лестницы, независимо от того, насколько высока насыпь. Двухуровневая лестница похожа на следующую, с промежуточной ступенькой, через которую люди могут пройти.

• Высота H1

Уклон уже заполнен, далее следует высота H1 и H2, H1 также является максимальной высотой диапазона, что означает, что если вы заполните грунт на высоте 6 м или меньше, вам понадобится только один откос, и нет необходимости устанавливать лестницу. Если он превышает 6 метров, уровень земли начнёт устанавливать лестницу.

Возможно, у некоторых студентов возникнет вопрос, разве в таблице спецификаций не написано H меньше или равно 8 м? Почему вы установили его на 6 м?

Это требует расчёта устойчивости откоса, то есть я действительно не знаю, сколько нужно, чтобы знать, что 8 м или менее не нуждаются в лестнице, но это в условиях хорошей геологической среды. Если геологическая среда плохая, тогда вы заполняете грунт до 8 м, этот откос рухнет, поэтому при таких геологических условиях максимальная высота может достигать только 5 м, 6 м. Если вам нужно продолжать заполнять грунт, вам необходимо установить лестницу для смягчения последствий.

Итак, как сделать расчёт устойчивости откоса? Это ещё одна история из другой книги. Вы можете посмотреть «Руководство по проектированию автомобильных дорог».

Поэтому спецификация — это спецификация, которая является теоретической ситуацией, и её необходимо проектировать в соответствии с реальной ситуацией. Здесь уровень проектирования каждого человека начинает различаться. Если вы всё ещё игнорируете это и используете максимальное значение в спецификации, ваш дизайн столкнётся с проблемами. Если это просто домашнее задание в школе, ничего страшного, ведь оно не было реализовано, но если это реальный проект, вы будете проектировать его небрежно, и тогда возникнут большие проблемы.

Таким образом, проектирование не так просто, как кажется. Мы используем программное обеспечение, чтобы сделать это очень легко.

• W1

Есть ещё один W1 и W2, ширина, что это такое?

W1 — это платформа откоса, все знают, что установка платформы откоса может не только повысить устойчивость откоса, но и облегчить строительство.

Затем в основании откоса находится защитная дорожка. Эти два значения обычно находятся в диапазоне от 1 до 2 м.

Если высота заполнения или глубина выемки слишком велика, минимальное требование составляет 2 метра. Заполнение выше 20 метров требует проведения расчёта устойчивости откосов, проектирования противоударных конструкций, таких как стены и защитные конструкции основания откоса.

Проектирование откосов выемки

Далее идёт проектирование откосов выемки:

Проектирование откосов выемки аналогично проектированию откосов насыпи. Однако, поскольку это выемка, будь то грунт или камень, это зависит от местных геологических условий. Уклон грунта может быть немного больше, а уклон камня должен быть немного меньше.

Если вы делаете проект курса или не имеете отношения к геологическим данным, выберите грунт в качестве грунта по умолчанию или вы также можете использовать поисковые системы для поиска геологических условий этого места. Здесь уклон откоса выбирается как 1:1,5. Высота такая же, как и высота уровня земли по умолчанию. Если вы хотите изменить её, H1 можно записать как 8 метров, а H2 — 12 метров. 8 + 12 = 20 м уже является глубоким кюветом.

Здесь, почему вы можете выбрать в соответствии со спецификацией, вместо того чтобы изменить её на 6 метров, это отражает ваше собственное мышление о дизайне. В противном случае, когда вы дойдёте до второго шага руководства, вы сразу перейдёте к следующему шагу, даже не взглянув на него. Зачем искать спецификацию? Любой, кто знаком со спецификациями, может спроектировать автомобильную дорогу.

Затем идёт дробная платформа и платформа откоса. Дробная платформа предназначена для предотвращения падения камней и т. д. на обочину, влияя на дренаж, поэтому требуется установить ширину 1–2 метра, обычно устанавливая 1 метр, этого достаточно.

- Обочина и дренажный канал

Что касается обочины, то объём стока на двухполосных дорогах относительно невелик, поэтому обычно используются прямоугольные обочины шириной 40 x 40 см. Если это однополосная дорога или выше, или в этом районе выпадает большое количество осадков, требуемый объём стока велик, используется прямоугольная обочина размером 60 x 60 или трапециевидная. В засушливых районах достаточно 30 x 30 см.

Дренажный канал такой же. Если вы установите трапециевидную форму:

Внутренняя сторона откоса (примыкает к одной стороне дороги, например, P2 на рисунке выше) обычно составляет от 1:1 до 1:1,5, а внешняя сторона откоса (рядом с горным склоном, например, P1 на рисунке выше) обычно совпадает с уклоном откоса выемки.

Сверхвысокое проектирование

Нажмите «Далее», чтобы перейти к сверхвысокому проектированию:

Сначала посмотрите на настройку максимального превышения:

Мы снова открываем «Спецификацию проектирования автомобильных дорог»:

Ранее мы устанавливали значение максимального превышения при проектировании кривой, говоря, что если радиус кривой больше определённого значения, превышение не требуется устанавливать, если вы не помните, вы можете вернуться назад и перевернуть плоскость выбора главы.

Сначала мы определяем, нужно ли устанавливать превышение, если да, то мы выбираем в соответствии с рисунком выше, например, для обычных двухполосных дорог максимальное превышение составляет 8%, а затем добавляем ограничение скорости, например 60 км/ч, тогда максимальное превышение может составлять только 4%. Вместе они могут выбирать только 4%.

• Способ поворота

Это точка, мы продолжаем переворачивать спецификацию вниз:

Прежде всего, мы должны понять, что означают эти внутренние и внешние стороны. Ну, как бы это сказать, я думаю, все понимают, что такое превышение, то есть поднять одну сторону дороги, чтобы предотвратить вылет автомобиля из-за центробежной силы, поднятая сторона — это внешняя сторона, а низкая сторона — внутренняя сторона.

Тогда термины, используемые в уровне земли, и термины, используемые в спецификациях, немного отличаются, спецификации:

Огибайте внутреннюю сторону проезжей части по краю, огибайте середину дороги, огибайте внешнюю сторону проезжей части по краю.

Уровень земли:

Огибать центральную линию проезжей части, огибать кривую внутреннюю сторону края проезжей части, огибать край проезжей части внутренней стороны кривой.

Здесь сначала даётся вывод, а затем приводится моё объяснение ниже:

Огибание края проезжей части внутренней стороны = огибание краю проезжей части внутренней стороны кривой.

Огибание середины дороги = огибание центру проезжей части;

Огибание края проезжей части внешней стороны кривой = огибание внешней стороны проезжей части по краю.

Предыдущие две строки могут быть более понятными, последняя строка имеет некоторые споры, и вы можете увидеть мой процесс аргументации ниже.

• Процесс аргументации

Согласно термину, указанному в спецификации, мы понимаем три способа поворота:

Во-первых, давайте поймём первое: огибание края проезжей части внутренней стороны, посмотрите на картинку, чтобы понять:

Также это означает, что в конечном итоге огибается край проезжей части внутренней стороны.

Затем второй способ: огибание середины дороги:

Перед двумя шагами одинаково, разница в том, что этот способ в конечном итоге огибает центр проезжей части, поэтому

Этот способ превышения называется огибанием середины дороги.

Третий способ — огибание внешней стороны: этот способ немного сложнее для понимания по сравнению с первыми двумя способами:

Второй шаг, правая проезжая часть огибает край правой стороны по часовой стрелке, это снижение поворота, потому что в конечном итоге мы хотим сделать внешнюю сторону высокой, а внутреннюю сторону низкой. А уровень земли — это цельный уровень земли, поэтому левая проезжая часть естественным образом следует за правой проезжей частью.

Теперь давайте посмотрим на этот термин на уровне земли, огибающий кривую внутреннюю сторону края проезжей части:

Здесь я немного запутался, мы открываем документ справки уровня земли, чтобы увидеть, что здесь говорится об огибании края проезжей части внутренней стороны кривой, этот поворот оси находится на краю уровня земли. Мы видим, что окончательная ось вращения находится на внутренней стороне края основания. Однако, согласно стандарту, если внешняя высота основания ограничена, можно использовать метод вращения вокруг внешней стороны края полосы движения, поэтому, по моему пониманию, метод вращения вокруг внутренней стороны края основания является идеальной ситуацией для метода вращения вокруг внешней стороны края полосы движения, и они могут заменять друг друга. Первый вариант более предпочтителен, конечно, здесь замена — это моё личное мнение, если есть ошибка, пожалуйста, поправьте меня.

Далее второй: метод вращения вокруг кривой внутренней стороны края полосы движения.

Этот способ не требует дополнительных объяснений. Если вы прочитали ранее моё объяснение трёх методов вращения в соответствии со стандартом, то будет легко понять, что это метод вращения вокруг внутреннего края.

И наконец, третий: метод вращения вокруг центра полосы движения, также прикрепляю изображение из документа с географическими данными для помощи:

Такой способ вращения легко понять, он просто вращается вокруг центра. Здесь следует обратить внимание на то, что метод вращения вокруг края разделительной полосы в центре можно выбрать как метод вращения вокруг центра полосы движения на географических данных.

Плавный переход

7.5.7 даётся, обычно используется линейный переход для сверхвысокого перехода.

Сверхвысокое земляное плечо

Обычно земляное плечо не выбирается сверхвысоким, а сверхвысокое твёрдое плечо обычно совпадает с полосой движения.

Расширение кривой

Расширение кривой должно определяться в зависимости от состава дорожного движения.

Мы продолжаем смотреть стандарт:

Сначала необходимо определить, нужно ли расширять ваш проект дороги. Для дорог второго, третьего и четвёртого уровней и радиусом кривой менее или равным 250 м расширение требуется, но если у вас скоростная дорога или дорога первого уровня, расширение не требуется, потому что она всегда широкая.

Здесь мой пример проекта — дорога второго уровня, независимо от того, является ли она магистральной или распределительной, относится к классу расширения 3. Другие можно посмотреть в стандарте и «Дорожном проектировании» (четвёртое издание или обновлённая версия).

Затем идёт место расширения, независимо от типа, можно выбрать только расширение внутри кривой. (На географических данных)

Существует линейное расширение и расширение параболы высокого порядка. Обычно выбирают линейное расширение для дорог второго, третьего и четвёртого уровня, выбирают расширение параболы высокого порядка для скоростных дорог и дорог первого уровня. Что касается количества раз, вы можете решить сами. Также некоторые скоростные дороги, дороги первого и второго уровней имеют некоторые специальные участки дорог, которые используют расширение спирали.

На этом этапе данные о сверхвысоком и расширении уже готовы.

Теперь продолжим следующий шаг на географических данных:

Нажмите «Автоматически рассчитать сверхвысокое расширение»:

Если есть ошибка в какой-либо строке, то в большинстве случаев проблема возникает при выборе линии, ваш дизайн дорожной линии не соответствует требованиям, необходимо скорректировать, например, радиус вашей кривой и значения кривой смягчения не соответствуют требованиям стандарта, такая ситуация часто встречается, вам нужно вернуться и скорректировать линию.

Если вы выбираете линию, особенно при проектировании радиуса кривой и значений кривой смягчения, все они соответствуют требованиям стандарта, затем выполняете руководство по проектированию, и все они заполняются в соответствии со стандартами, тогда на этом этапе в основном не будет ошибок.

Нажмите следующий шаг:

Тогда будут созданы четыре файла, именно те данные, которые вы только что ввели, программное обеспечение автоматически рассчитает их и сохранит в файле. Нажмите «Завершить», чтобы завершить.

Если после нажатия кнопки «Завершить» в программном обеспечении появляется фатальная ошибка, просто повторите процесс заново. Если это не сработает, перезагрузите компьютер и начните снова, это нормально, только первый раз, когда вы запрашиваете стандарт, требуется много усилий, после этого в основном ничего нет, всё это обычные операции программного обеспечения.

Если возникают проблемы, попробуйте несколько раз, посмотрите, не возникла ли проблема на каком-то этапе, если шаги выполнены правильно, проблема должна быть в программном обеспечении.

Хорошо, потратив так много времени, мы тоже должны отдохнуть. В этот момент, прежде чем закрыть программное обеспечение, нажмите «Сохранить проект», и вы сможете выйти.

После нажатия «Сохранить проект» и случайного перемещения мыши при выходе появится сообщение о том, что проект был изменён, хотите ли вы сохранить его, вы также можете нажать «Да» или «Нет»; поскольку изменения, внесённые вами, были вызваны перемещением мыши, вы должны убедиться, что сохранили проект после завершения проектирования и не выполняли никаких операций, связанных с проектированием, тогда вы можете игнорировать эти подсказки.