Что такое ось дороги
ось автомобильной дороги
3.71 ось автомобильной дороги : Условная линия, проходящая по середине проезжей части или разделительной полосы.
Смотреть что такое «ось автомобильной дороги» в других словарях:
Ось автомобильной дороги — условная линия, проходящая по середине проезжей части или разделительной полосы. Источник: Справочник дорожных терминов … Строительный словарь
Ось — 75. Ось D. Achse E. Axis F. Axe Деталь, предназначенная для поддержания вращающихся частей прибора без передачи крутящих моментов Источник: ГОСТ 21830 76: Приборы геодезические. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
СП 78.13330.2012: Автомобильные дороги — Терминология СП 78.13330.2012: Автомобильные дороги: 3.1 автомобильная дорога : Комплекс конструктивных элементов, предназначенных для движения с установленными скоростями, нагрузками и габаритами автомобилей и иных наземных транспортных средств … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
СП 34.13330.2012: Автомобильные дороги — Терминология СП 34.13330.2012: Автомобильные дороги: 3.1 автомагистраль : Автомобильная дорога, предназначенная только для скоростного автомобильного движения, имеющая раздельные проезжие части в обоих направлениях, пересекающая другие… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Методические рекомендации: Психологический отбор кандидатов в пожарно-технические образовательные учреждения МВД России. Методические рекомендации — Терминология Методические рекомендации: Психологический отбор кандидатов в пожарно технические образовательные учреждения МВД России. Методические рекомендации: Армирование Усиление дорожных конструкций в результате перераспределения… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Методические рекомендации: Медицинское обеспечение безопасности дорожного движения. (Организация и порядок проведения предрейсовых медицинских осмотров водителей транспортных средств) — Терминология Методические рекомендации: Медицинское обеспечение безопасности дорожного движения. (Организация и порядок проведения предрейсовых медицинских осмотров водителей транспортных средств): Армирование Усиление дорожных конструкций в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Методические рекомендации: Методические рекомендации по определению объемов заготовки химических материалов для борьбы с зимней скользкостью покрытий автомобильных дорог — Терминология Методические рекомендации: Методические рекомендации по определению объемов заготовки химических материалов для борьбы с зимней скользкостью покрытий автомобильных дорог: Армирование Усиление дорожных конструкций в результате… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Методические рекомендации: Методические рекомендации по устройству асфальтобетонных покрытий на дорогах в нефтепромысловых заболоченных районах Западной Сибири — Терминология Методические рекомендации: Методические рекомендации по устройству асфальтобетонных покрытий на дорогах в нефтепромысловых заболоченных районах Западной Сибири: Армирование Усиление дорожных конструкций в результате перераспределения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Методические рекомендации: Методические рекомендации по применению катионного пав-коллектора АНП-2 при строительстве асфальтобетонных покрытий — Терминология Методические рекомендации: Методические рекомендации по применению катионного пав коллектора АНП 2 при строительстве асфальтобетонных покрытий: Армирование Усиление дорожных конструкций в результате перераспределения геосинтетическим … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Методические рекомендации: Методические рекомендации по повышению ровности асфальтобетонных покрытий, устраиваемых автоматизированными асфальтоукладчиками — Терминология Методические рекомендации: Методические рекомендации по повышению ровности асфальтобетонных покрытий, устраиваемых автоматизированными асфальтоукладчиками: Армирование Усиление дорожных конструкций в результате перераспределения… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Что такое ось дороги
Основные элементы автомобильной дороги представляют собой совокупность прямых, кривых и уклонов, характеризующих дорогу в трех измерениях: в плане, продольном и поперечном профилях.
Трассой автомобильной дороги называют воображаемую линию в пространстве, отвечающую проектному положению оси дороги по отношению к земной поверхности. Поскольку трасса при обходе препятствий, подъемах на холмы и спусках меняет направление в плане и профиле, она представляет собой пространственную линию.
Графическое изображение проекции трассы на горизонтальную плоскость, выполненное в уменьшенном масштабе, называется планом трассы (рис. 2). На плане трассы отмечены пикеты (ПК) через каждые 100 м, номера углов поворота, приведены сведения об ориентации прямых участков трассы относительно стран света.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Наиболее экономичная трасса дороги — это прямая линия, соединяющая заданные пункты. Однако строительству дорог по кратчайшему направлению препятствуют горы, овраги, болота, озера, реки, а также необходимость проведения дороги через заданные промежуточные пункты. Например, при проектировании участка трассы дороги, показанной на рис. 2, отклонение от кратчайшего прямого направления было вызвано необходимостью перехода реки на прямом ее участке с удобным подходом к переправе по пологим склонам одного оврага, минуя населенный пункт и пересечение другого оврага.
Каждое изменение направления трассы в плане определяется углом поворота, который измеряют между продолжением направления трассы и новым ее направлением. Для удобства и безопасности движения автомобилей изломы дороги смягчают, вписывая в их углы поворота дуги окружности или кривые с постепенно изменяющимся радиусом кривизны — переходные кривые.
При движении автомобиля по кривой возникает центробежная сила, перпендикулярная направлению его движения. Она оказывает на автомобиль опрокидывающее и сдвигающее воздействие, вызывает деформацию шин в поперечном направлении, увеличивает их изнашивание и повышает расход топлива. Поэтому безопасность, удобство и экономичность движения автомобилей по дорогам с высокой скоростью возможны только при достаточно больших радиусах кривых (3000—5000 м). Если по условиям местности невозможно обеспечить такой радиус, нормами на проектирование автомобильных дорог установлены в зависимости от категории дороги следующие наименьшие допускаемые радиусы кривых: для I категории— 1000 м, II —600 м, III —400 м, IV —250 м и V — 125 м.
Рис. 2. План участка трассы автомобильной дороги
Для повышения устойчивости автомобиля на кривых и улучшения управления им устраивают односкатный поперечный профиль — вираж с уклоном проезжей части и обочин к центру кривой. Поперечный или продольный уклон i дороги измеряют в тысячных долях, называемых промилле, и обозначают знаком %0. Уклон показывает, на какую величину повышается или понижается поверхность дороги в поперечном или продольном направлении.
В СССР виражи устраивают на всех кривых с радиусами, меньшими 3000 м на дорогах Гкатегории, и 2000 м на дорогах остальных категорий. От двускатного к односкатному профилю на вираже переходят в пределах участков А (рис. 3), называемых отгонами виража. Уклон виража в зависимости от радиуса кривой изменяется от 20 до 60%. Большие значения поперечных уклонов виражей соответствуют меньшим радиусам кривых.
При движении на прямом горизонтальном участке водитель автомобиля видит перед собой дорогу на большом расстоянии, но при переходе на кривые видимость дороги значительно сокращается. Под расчетной видимостью подразумевается длина пути, на котором водитель должен видеть перед собой дорогу, чтобы, заметив препятствие, осознать его опасность и успеть объехать или затормозить. Расчетные видимости на дорогах I категории должны составлять 300—400 м.
Кроме изображения дороги в горизонтальной проекции пользуются вертикальными разрезами вдоль оси дороги — продольными профилями — и вертикальными разрезами, перпендикулярными оси дороги, — поперечными профилями.
Рис. 3. Схема виража на дороге
Рис. 4. Продольный профиль автомобильной дороги: I — в нулевых отметках, II — в насыпи, III — в выемке
Если естественный уклон местности, по которой проходит автомобильная дорога, превышает допустимые, то его делают более пологим. Для этого часть грунта срезают или подсыпают. Участки, где поверхность дороги после срезания грунта находится ниже поверхности земли, называют выемками, а участки, расположенные по искусственно насыпанному грунту,— насыпями. Чтобы установить высоту земляного сооружения относительно нулевой отметки, пользуются условной системой, при которой за нулевую отметку принимают уровень океана в состоянии покоя. От нулевой отметки ведут отсчет.
Графическое изображение продольного профиля — один из основных документов, на основе которых строят дорогу. На продольном профиле изображают линию поверхности земли и линию, соответствующую отметкам бровки дороги (проектную линию). Разность между отметками этих линий, определяющая высоту насыпи или глубину выемки, называется рабочей отметкой. На продольном профиле показано также, какие участки дороги расположены на насыпи, какие в выемках, отмечены пикеты, приведены сведения о величине уклонов.
На поперечном профиле автомобильной дороги (рис. 5) изображают конструктивные элементы проезжей части, обочины, откосы земляного полотна, кюветы и дорожную полосу.
Для размещения дороги, разработки грунта, из которого отсыпают насыпи, постройки вспомогательных сооружений и посадки зеленых насаждений выделяют полосу местности, называемую дорожной полосой, или полосой отвода. Ширину ее устанавливают для дороги I категории 39 м, II — 33 м, III — 22 м, IV— 19 м и V— 18 м.
Проезжей частью называют полосу поверхности дороги, в пределах которой движутся автомобили. Обычно ее укрепляют каменными материалами, устраивая дорожную одежду. Поверхность дороги сделана с уклоном в поперечном направлении для стока воды. На дорогах I категории устраивают самостоятельные проезжие части для движения в каждом направлении. Между ними для безопасности оставляют разделительную полосу шириной не менее 2,5 м.
Рис. 5. Поперечный профиль автомобильной дороги:
а — с одной проезжей частью, б — с двумя проезжими частями и разделительной полосой (дорога I категории); 1 — внешний откос кювета, 2 — краевая полоса, 3 — ось дороги, 4 — кромка проезжей части, 5 — бровка земляного полотна, б—внутренний откос кювета, 7 — земляное полотно, 8 — проезжая часть, 9—обочины, 10— оси проезжей части, U — откос насыпи, 12 — разделительная полоса
Для временной стоянки автомобилей сбоку от проезжей части располагают обочины. Вдоль проезжей части на обочинах и разделительных полосах укладывают укрепительные (краевые) полосы, предотвращающие разрушение кромки проезжей части и обеспечивающие безопасность движения при случайном съезде колес автомобиля с покрытия.
Линия, намеченная на местности и являющаяся осью дороги, называется трассой (рис. 1). Трасса складывается из прямолинейных и криволинейных участков. Для лучшей ориентировки трассу делят на километры и стометровые участки, называемые пикетами.
Для удобства трассу рассматривают в двух проекциях: в плане и продольном сечении. Графическое изображение проекции трассы на горизонтальной плоскости, выполненное в определенном масштабе, называется планом трассы. Изменение направления трассы определяется углом поворота, образованным продолжением направления трассы и новым ее направлением.
Рис. 1. Трасса дороги
Продольным профилем дороги (рис. 2) называется изображение на чертеже разреза земной поверхности по оси существующей или проектируемой дороги. Продольный профиль характеризует величину продольных уклонов отдельных участков дороги и расположение проезжей части относительно поверхности земли.
Естественные уклоны местности часто превышают допустимые для эффективного использования автотранспорта. В таких случаях уклон дороги делают более пологим, чем уклон поверхности земли, срезая часть грунта или, наоборот, подсыпая его.
Места, где поверхность дороги после срезки грунта располагается ниже поверхности земли, называют выемками. Места же, где дорога проложена выше поверхности земли, по искусственно насыпанному грунту, называют насыпями.
Рис. 2. Продольный профиль дороги (в рамках изображено поперечное сечение дороги)
Полоса местности, выделяемая для расположения дороги, разработки грунта, для отсыпки насыпей, постройки вспомогательных сооружений и посадки зеленых насаждений, называется полосой отвода. В зависимости от назначения дороги ширина этой полосы колеблется в пределах от 18 до 39 м.
Поперечным профилем (рис. 3) называется изображение на чертеже сечения дороги вертикальной плоскостью, перпендикулярной к оси дороги.
Рис. 3. Поперечный профиль дороги
Полоса, по которой движутся транспортные средства, называется проезжей частью (ширина 6—14 м), а прилегающие к ней полосы — обочинами. Полоса проезжей части, приходящаяся на один движущийся автомобиль с учетом его размеров и зазора с двух сторон для безопасности движения, называется полосой движения. Ширина одной полосы движения на дорогах I, II и III категорий — 3,5 м, на дорогах IV и V категорий — 3,0 м. Обочины создают боковой упор для дорожной одежды, устраиваемой из прочных материалов в пределах проезжей части. Обочины используют также для временной стоянки автомобилей и дорожных маШин при ремонте дороги. Отделяя проезжую часть от боковой, канавы, обочина обеспечивает безопасность движения. Земляная масса (полоса земли), на которой размещены проезжая часть и обочины, носит название земляного полотна. Оно отделяется от прилегающей местности наклонными плоскостями — откосами и иногда боковыми канавами, которые служат для осушения земляного полотна и отвода воды. При высоких насыпях канавы не устраиваются. При наличии боковых канав получаются два откоса— внешний и внутренний. Линию их пересечения называют бровкой дорожного полотна или просто бровкой дороги.
По бокам земляного полотна находятся обрезы. На них располагают зеленые насаждения.
Основными частями дороги являются:
1) земляное полотно; его устраивают в насыпях или в выемках;
2) дорожная одежда;
3) дорожные сооружения — мосты, трубы, путепроводы, тоннели и подпорные стенки, полностью или частично заменяющие земляное полотно при пересечении дорогой рек, оврагов, горных хребтов и при проходе дороги по косогорам.
К вспомогательным сооружениям на дороге относятся: здания, обслуживающие эксплуатационные предприятия на дороге (линии телеграфной и телефонной связи, помещения службы ремонта и содержания дороги); сооружения и здания для обслуживания пассажирского и грузового транспорта (станции, гостиницы, склады, ремонтные мастерские, пункты для заправки топливом и маслом и т. п.).
Рис. 4. Земляное полотно:
а — с канавами; 6 — с боковыми резервами; в — с уширенными канавами-резервами; г — высокая насыпь; д — поперечный профиль выемки
Земляное полотно является одним из главнейших дорожных сооружений, поскольку на нем располагается дорожная одежда. Поперечный профиль земляного полотна может иметь разную форму в зависимости от рельефа местности и от его поперечного уклона. Для каждой категории дороги установлена соответствующая ширина земляного полотна.
На рис. 4 изображены наиболее часто встречающиеся поперечные сечения земляного полотна.
При устройстве земляного полотна в насыпи или в выемке выполняют различные земляные работы.
Для устройства небольшой насыпи (ниже 0,6 м) достаточно грунта из несколько уширяемых боковых канав. При большей высоте насыпи грунт подвозят из выемок или берут его из закладываемых около дороги неглубоких выработок—резервов.
Резервы закладывают ближе к дороге, так как с уменьшением расстояния при перемещении грунта из резерва в насыпь снижается стоимость земляных работ.
При постройке насыпей высотой 0,6—1 м резерв часто совмещают с боковой канавой. В случае устройства дорог на высоких насыпях, когда требуется большое количество грунта, резервы закладывают в стороне от насыпи. Полоса земли между смежными откосами резерва и насыпи называется бермой (ширина бермы — не менее 2 м).
Боковые поверхности насыпи устраивают в виде выровненных откосов. Если грунт из выемки не перемещают вдоль дороги в расположенные поблизости насыпи, то его используют для заполнения пониженных участков местности, по которой проходит дорога. В случае избытка грунт из выемки укладывается на обрезе дороги, параллельно бровке выемки, в кавальеры, которым придают правильные геометрические очертания. Высота их не должна превышать 3 м. Располагают кавальеры не ближе 3 ж от внешней бровки откоса выемки.
Чтобы во время дождя в выемку не стекала вода с кавальера и полосы, между ним и откосом отсыпают треугольный вал грунт та (банкет).
Ось автомобильной дороги представляет собой пространственную линию, состоящую из прямолинейных и криволинейных участков.
Проекцию оси автомобильной дороги на горизонтальную плоскость, с изображением элементов рельефа и ландшафта называют планом трассы (положение оси автомобильной дороги на местности).
Проекция оси автомобильной дороги (по поверхности покрытия проезжей части) на вертикальную плоскость, проходящую через саму ось, называют продольным профилем.
Поперечный уклон – термин, относящийся к поперечному профилю (сечение вертикальной плоскостью, перпендикулярной к оси трассы).
Уклон – отношение превышения к заложению. Безразмерная величина, равная тангенсу угла между наклонным участком и его горизонтальной проекцией. Выражается в промилле ‰ (тысячные).
при малых значениях α
С целью формулирования требований к геометрическим элементам оси автомобильной дороги, рассмотрим силы, действующие на автомобиль, при его ускоренном движении на подъём:
-сопротивление движению на подъём ;
-сопротивление качению (трение качения) ;
-инерция автомобиля ;
-сопротивление воздуха
Движение автомобиля представляется возможным, если выполняется условие тягового баланса:
, где
[H] – тяговое усилие, развиваемое расчётным автомобилем
Приложение 03_02
«Требования к геометрии автомобильной дороги»
Сопротивление движению на подъём с уклоном i, определяется работой, совершаемой двигателем для перемещения автомобиля на единицу высоты. Если принять длину участка , а превышение его конечной точки над начальной
, то, пренебрегая всеми остальными силами, действующими на автомобиль, работа двигателя будет равна:
;
[кг] – масса автомобиля;
[м/с 2 ] – ускорение свободного падения
Отнесём работу двигателя, по перемещению автомобиля на высоту , к длине участка
, получим значение силы, необходимое для преодоления уклона i в каждой его точке:
Очевидно, если условие не выполняется, то движение автомобиля становится невозможным. Иначе, пренебрегая всеми другими силами, действующими на автомобиль, можно определить допустимое значение продольного уклона из условия возможности движения расчётного автомобиля:
Разумеется, в случае реальных расчётов необходимо рассматривать совокупность действия всех сил сопротивления. Кроме того, предельные значения, полученные в результате подобного расчёта, не являются удовлетворяющими с точки зрения скоростного режима и комфортности движения. Поэтому необходимо вводить некоторые коэффициенты запаса.
Сопротивление качению вызывается на идеально ровном покрытии затратами энергии на преодоление деформации пневматических шин, а также упругие и пластические деформации дорожной одежды. Логично, что сопротивление качению складывается из соответствующих значений для каждого колеса автомобиля:
, где
[H] – доли силы тяжести, приходящиеся на отдельные колёса;
[1] – соответствующие коэффициенты сопротивления качению
Обычно коэффициент сопротивления качению относят к общему весу автомобиля, то есть, считают, что:
Значения коэффициентов сопротивления качению варьируются в зависимости от материала и состояния поверхности покрытия. Для асфальтобетонных и цементобетонных покрытий f = 0,01 – 0,02; для грунтовой дороги с неровностями f = 0,15. Логично, что коэффициент сопротивления качению, и собственно, само сопротивление качению в реальных условиях является функцией ровности.
Сопротивление инерционных сил будем рассматривать в контексте тягового баланса исключительно как инерцию поступательного движения. Однако не стоит забывать о том, что на криволинейных участках в плане, инерционные силы будут определять уровень безопасности движения, но этот вопрос рассмотрим отдельно. Кроме того, часть мощности двигателя расходуется на преодоление инерции вращающихся частей, что должно быть учтено при оценке реальных динамических характеристик автомобиля. С учётом перечисленных ограничений, сопротивление инерционных сил будет выражаться соотношением:
, где
[1] – относительное ускорение автомобиля;
[м/с2] – поступательное ускорение автомобиля
[кг] – масса автомобиля;
[м/с 2 ] – ускорение свободного падения
Сопротивление воздушной среды вызывается тремя причинами:
-давлением встречного воздуха на переднюю часть автомобиля;
-трением воздуха о боковую поверхность автомобиля;
-затратой мощности на преодоление сопротивления завихрений воздушных струй за автомобилем, вблизи колёс и под кузовом.
Согласно законам аэродинамики, сопротивление воздушной среды будет равным:
, где
[1] – коэффициент сопротивления среды (безразмерная величина, зависящая от очертания и формы тела, а также от гладкости его поверхности);
[кг/м 3 ] – плотность воздуха;
[кг/м 3 ] – коэффициент сопротивления воздуха, определяемый экспериментально;
[м 2 ] – площадь проекции автомобиля на плоскость, перпендикулярную направлению его движения;
[м/с] – относительная скорость движения автомобиля и воздушной среды.
Задавшись характеристиками расчётного автомобиля и значением расчётной скорости можно определить значения допустимых продольных уклонов для определённых условий движения. Необходимо отметить, что значения продольных уклонов автомобильной дороги в числе прочего определяют затраты горючего при движении автомобилей, а следовательно, и транспортную составляющую себестоимости перевозок. Потому назначение продольных уклонов логично рассматривать ещё и в контексте эффективности транспортной работы.
На трудных участках дорог в горной местности длины затяжных участков с уклонами более 60 ‰ ограничивают в зависимости от высоты участка над уровнем моря.
Значения предельно допустимых продольных уклонов определяются значением расчётной скорости, следовательно, при их определении учитывались динамические характеристики расчётного автомобиля (мощность неодинакова при различных передачах и скоростях движения).
Приложение 03_03
«Требования к геометрии автомобильной дороги»
Далее рассмотрим криволинейные участки в продольном профиле и условия движения по ним. В случае движения по выпуклой вертикальной кривой на автомобиль действует сила инерции, направленная от центра кривизны.
При этом вес автомобиля (сила, с которой он воздействует на поверхность покрытия) уменьшается. Пренебрегая, значением угла между векторами центробежной силы и силы тяжести, можно записать, что вес автомобиля изменится (уменьшится) на величину, равную значению центробежной силы:
, где
[м/с] – скорость движения автомобиля;
[м] – радиус вертикальной кривой
В силу уменьшения веса автомобиля, снижается и значение коэффициента сцепления. Коэффициент сцепления: безразмерная величина, равная отношению тягового усилия на ободе ведущего колеса к доле силы тяжести автомобиля, приходящейся на это колесо в момент проскальзывания:
Фактически, коэффициент сцепления характеризует предельное значение тягового усилия, по отношению к силе тяжести, приходящейся на данное колесо. При большем значении тягового усилия связь между поверхностью покрытия и колесом теряется, начинается пробуксовывание. (для а/б покрытий 0,5)
Полагая коэффициент сцепления постоянной величиной, характеризующей только качественное состояние поверхности покрытия проезжей части, очевидно, что максимальное тяговое усилие (по сути характеризующее устойчивость автомобиля) снижается вместе со значением веса автомобиля. Это изменение пропорционально квадрату скорости движения и обратно пропорционально радиусу вертикальной кривой. Поэтому для больших значений расчётной скорости из условия устойчивости автомобиля необходимо вводить большие радиусы вертикальных кривых.
В случае движения автомобиля по вогнутой вертикальной кривой, центробежная сила, напротив, приводит к увеличению его веса. Логично предположить, что в этом случае устойчивость автомобиля повышается (максимально возможное значение тягового усилия возрастает). Но вместе с тем, возрастает и нагрузка на ходовую часть автомобиля. Так, для расчётной скорости 80 км/ч, при движении по вогнутой вертикальной кривой радиусом 1000 м, значение центробежной силы составит:
Приложение 03_04
«Требования к геометрии автомобильной дороги»
Инерционные силы действуют на автомобиль и при его движении на кривой в плане (в горизонтальной плоскости). При определённом сочетании скорости движения и радиуса кривизны возможен занос автомобиля или его опрокидывание. Поэтому для определения минимально допустимого радиуса кривой в плане следует исходить из значения расчётной скорости.
Рассмотрим случай движения автомобиля по участку проезжей части с поперечным уклоном i. Запишем сумму проекций всех сил, действующих на автомобиль, на ось, проходящую через его центр масс и параллельную поверхности покрытия проезжей части:
Раскрывая значение центробежной силы и, учитывая возможность различного направления поперечного уклона, получим:
Для того чтобы получить относительный показатель, характеризующий условия движения на кривой в плане, независящий от массы автомобиля, разделим полученную сумму на значение силы тяжести:
Полученный коэффициент называют коэффициентом поперечной силы. Он показывает, какую долю составляет сумма всех сил, которые стремятся сместить автомобиль с кривой при данных сочетаниях радиуса, скорости движения и поперечного уклона проезжей части по отношению к силе тяжести, действующей на автомобиль. Выразим значение радиуса:
;
;
;
Таким образом, получили выражение для определения допустимого значения радиуса кривой в плане при определённой величине расчётной скорости. Условия движения при этом будут характеризоваться коэффициентом поперечной силы:
-при m 0,6 – автомобиль может опрокинуться.
Так, для расчетной скорости 150 км/ч, и коэффициенте поперечной силы, равном 0,15 получим минимально допустимое значение радиусов кривых в плане (поперечный уклон равен 0):
Как видно, поперечный уклон проезжей части может как способствовать, так и препятствовать устойчивости автомобилей на кривой. Так, на участках, где по каким-либо причинам затруднительно обеспечить требуемое минимальное допустимое значение радиуса кривой, проезжей части придают определённый поперечный уклон с увеличением высотных отметок от центра кривой. Плавное изменение поперечного уклона на подходах к криволинейному участку называется вираж. Поперечные уклоны проезжей части на виражах варьируются в зависимости от радиусов кривых. Переход от двускатного поперечного профиля к односкатному следует осуществлять на переходных кривых.
В пределах переходных кривых происходит плавное изменение радиуса от ∞ в начале до радиуса основной (круговой кривой) в конце. Переходные кривые с круговой вставкой называют составной кривой. Составные кривые необходимо проектировать при радиусе кривизны менее 3000 м на автомобильных дорогах I технической категории и менее 2000 м для II-V технических категорий. Виды переходных кривых: радиоидальная спираль, лемниската, кубическая парабола, коробовые кривые.
Величина радиуса кривой определяет также расстояние видимости в плане. Таким образом, минимально допустимые радиусы кривых в плане определяются из условия устойчивости автомобиля на кривой и обеспеченности расстояния видимости.
Радиусы смежных кривых в плане не должны отличаться более чем в 1,3 раза (коэффициент безопасности). Не рекомендуется короткая прямая вставка между двумя кривыми в плане, направленными в одну сторону. При длине менее 100 м рекомендуется заменять обе кривые одной, большего радиуса, при длине 100 – 300 м рекомендуется заменять прямую вставку переходной кривой большего параметра.
Помимо криволинейных участков в плане, отдельные требования предъявляются и к прямолинейным участкам. Длину прямых вставок ограничивают в зависимости от технической категории и типа рельефа. Так для автомобильной дороги I технической категории предельная длина прямой в плане составляет в равнинной местности 3500 – 5000 м.
Иными словами нагрузка, как на ходовую часть автомобиля, так и на водителя возрастает почти наполовину. При таких условиях движения изнашивание ходовой части автомобиля заметно возрастёт, комфортность движения ухудшится. Водитель воспринимает подобные дорожные условия как опасные и снижает скорость движения, что приводит к снижению пропускной способности таких участков.
Значения радиусов вертикальных кривых определяют расстояние видимости в продольном профиле. Нормируются отдельно значения расстояний видимости для встречного автомобиля и для остановки. Для соответствующих расчётных скоростей эти расстояния должны обеспечить своевременное восприятие водителем внезапно возникающих препятствий в пределах проезжей части и совершение манёвра с целью избежания ДТП (экстренное торможение или объезд препятствия). Наименьшее расстояние видимости для остановки должно обеспечивать видимость любых предметов, имеющих высоту 0,2 м и более, находящихся на середине полосы движения, с высоты глаз водителя автомобиля 1,2 м от поверхности проезжей части.
Достаточно легко оценить зависимость радиусов вертикальных кривых и расстояний видимости графически. Для этого необходимо через каждую точку продольного профиля, выше линии высотных отметок оси проезжей части (красной линии) провести касательную к линии, отражающей высотные отметки в обоих направлениях от точки обзора. Длина отрезков касательных до точек касания будет отражать соответствующие значения расстояний видимости.
Таким образом, требования к допустимым значениям радиусов вертикальных кривых определяются следующими соображениями:
-автомобили при движении с расчётной скоростью не должны терять управляемость и устойчивость на проезжей части;
-уровень нагрузок, вызванных инерционными силами не должен приводить к ухудшению эмоционального восприятия водителем условий движения и изнашиванию ходовой части автомобиля;
-должно быть обеспечено необходимое расстояние видимости.
Приложение 03_05
«Требования к геометрии автомобильной дороги»
Расчёт ширины одной полосы движения
Проезжая часть автомобильной дороги должная иметь ширину, обеспечивающую возможность безопасного движения автомобилей с расчётной скоростью в один или несколько рядов. Если ширина проезжей части будет недостаточной, это вызовет необходимость снижения скорости при встрече автомобилей. Если же назначена избыточная ширина, то будут затрачены неоправданные средства на строительство дорогостоящего покрытия.
Полоса, занимаемая по ширине проезжей части движущимся автомобилем, называется полосой движения. Чем выше скорость движения, тем большая ширина полосы необходима для безопасного движения автомобилей.
Ширина полосы движения может быть определена по формуле:
,
где: [м] – ширина кузова автомобиля;
[м] – расстояние от крайней точки кузова до смежной полосы;
[м] – расстояние от крайней точки кузова до края проезжей части (кромка проезжей части или краевая полоса).
Величины и
можно принять равными:
,
При движении в одном направлении:
где: [м/с] – расчётная скорость движения;
Так, для расчётной скорости 120 км/ч (II ТК) получим:
[м]
Тогда, принимая ширину автомобиля (МАЗ-511), равной 2.70 м, получим ширину полосы движения:
[м]