3. Геометричні елементи автомобільних доріг
3.1. Ширина проїзної частини й узбіч
Автомобілі рухаються проїзною частиною дороги, ширина якої залежить від кількості смуг руху і ширини кожної смуги. Кількість смуг визначається розрахунковою інтенсивністю і складом руху. За заданою розрахунковою
швидкістю руху і проектною максимальною інтенсивністю за годину, а також за пропускною спроможністю однієї смуги розраховують потрібну кількість смуг руху. Кількість смуг руху на дорогах І категорії установлюють залежно
від добової інтенсивності руху й ускладнень рельєфу місцевості. При малій інтенсивності руху місцеві дороги обмежуються однією смугою руху, що обслуговує обидва напрями.
Необхідна ширина смуги руху складається із ширини кузова автомобіля і відстаней від кузова до кінця суміжної смуги руху і від колеса до крайки проїзної частини. Важливі для безпеки руху зазначені вище відстані залежать від
індивідуальних особливостей водіїв і змінюються в певних межах. У зв’язку з цим значення цих величин можна установити лише на основі значної кількості спостережень, які в колишньому СРСР проводилися М.С.Замахаєвим,
Д.П.Велікановим, М.Ф.Хорошиловим та ін. За основу діючих нормативних матеріалів взято результати досліджень, одержані М.Ф.Хорошиловим, з яких випливає, що ширину проїзної частини з двома смугами руху слід визначати
(рис. 3.1) за формулою
B = b+c + 2 y + x ,
де b – ширина кузова автомобіля, м; с – ширина колії автомобіля, м; х – зазор між кузовами зустрічних автомобілів, м; у – відстань від зовнішньої грані сліду колеса до крайки проїзної частини, м.
0,1+0,0075v .
0,1+0,0075v ,
26
(3.2)
2
1
(3.3)
(3.4)
Рис. 3.1. Схема для визначення ширини смуги руху
Для зустрічного руху х і у визначають за допомогою емпіричних формул:
x =0,3+0,1 v1+v 2 ; y =
де х, у – в м; v - в км/год.
Для руху в одному напрямі на суміжних смугах проїзної частини зазначені формули будуть мати дещо інший вигляд
x =0,3+0,075 v +v ; y =
Натурні спостереження не можуть дати вичерпну відповідь щодо залежності між зазором безпеки і швидкістю руху, тому що проводять їх на дорогах із заданою шириною, коли викликане збільшенням швидкості одночасне
зростання зазорів х і у неможливе.
Поряд з емпіричними формулами для визначення зазору між кузовами зустрічних автомобілів слід назвати також і теоретичну залежність, яка з урахуванням досліджень Я.В.Хом’яка буде мати такий вигляд:
x =( v1+v2 ) / 4
де v1 , v2 – швидкості руху зустрічних автомобілів, м/с.
Тут розв’язування задачі грунтується на сприйнятті водієм умов руху (в першу чергу на зоровому). Для зору людини існує певна межа кутової швидкості, за якою рухомі предмети сприймаються як суцільна смуга. За
С.В.Кравковим цій межі відповідає кутова швидкість 2π/с. Із залежності (3.4) видно, що відстань між зустрічними автомобілями, якої намагаються дотримуватися водії, буде прямо пропорційна сумі швидкостей цих автомобілів.
Одержані за допомогою теоретичної і емпіричних залежностей значення зазору різняться, оскільки початкові передумови різні. При виведенні рівняння (3.4) вважалось, що автомобілі можуть вільно зміщуватися вправо. У
фактичних умовах цьому перешкоджає побоювання водіїв з’їхати на узбіччя, тому зазор між автомобілями буде дещо меншим.
Емпіричні формули (3.2), (3.3) одержані для випадку руху автомобілів на проїзній частині, яка поєднується в одному рівні з міцним рівним узбіччям. Якщо у крайки проїзної частини є бордюр, то водії, побоюючись на нього
наїхати, не використовують край покриття на ширину, що дорівнює двом-трьом висотам бордюру.
При загальновживаних радіусах кривих зазори безпеки на криволінійних ділянках зростають не набагато і практично залишаються такими, як і на прямолінійних ділянках.
Поздовжня розмітка проїзної частини створює умови, коли автомобіль рухається спеціально виділеним для нього коридором, а водій мусить оцінювати своє положення між двома смугами горизонтальної розмітки.
Під час обгрунтування потрібної ширини смуги руху слід розглядати два випадки зустрічі автомобілів: перший – легкових автомобілів, що мають невелику ширину, але високі швидкості; другий – вантажних автомобілів, що мають
значні габарити, але рухаються з меншими швидкостями. Взагалі призначення ширини проїзної частини – це техніко- економічна задача: на дорогах з малою інтенсивністю руху для зменшення витрат на будівництво беруть меншу
ширину смуги руху; в складних гірських умовах, а також на внутрішньогосподарських дорогах будують дороги з шириною проїзної частини в одну смугу руху. При цьому влаштовують спеціальні поширення, на яких один із авто-
мобілів може чекати на проїзд зустрічного. Між ділянками з поширеннями повинна забезпечуватися видимість.
27
Правила проектування передбачають збільшення ширини смуги руху в межах середньої частини угнутих вертикальних кривих при алгебраїчній різниці сполучених похилів 60 ‰ і більше на 0,5 м для доріг II і III категорій і
на 0,25 м – на дорогах IV і V категорій. Довжина поширених ділянок повинна бути не меншою ніж 100 м для доріг II і III категорій і 50 м для доріг IV і V категорій. Перехід до поширеної проїзної частини слід здійснювати на ділянці 25 м
завдовжки для доріг II і III категорій і на ділянці 15 м – для доріг IV і V категорій.
Підйоми, крутіші за 30...40 ‰, вантажні автомобілі й автопоїзди подолають, як правило, з низькими швидкостями, що інколи не перевищують 10…15 км/год. Таким чином і весь потік автомобілів змушений рухатись з
тією самою швидкістю. У зв’язку з цим улаштовують додаткові смуги руху для вантажного транспорту в напрямі підйому. Такі заходи передбачають на ділянках доріг II категорії, а якщо інтенсивність руху за перші 5 років
експлуатації понад 4000 зведених одиниць за добу – також і на дорогах ІІІ категорії. Протягом усього підйому ширина додаткової смуги має дорівнювати 3,5 м. Щоб перебудова руху автомобілів не створювала перешкод транспортному
потоку, додаткові смуги повинні починатися за 50 м до початку підйому. Довжина додаткової смуги за підйомом залежить від інтенсивності руху:
Інтенсивність руху в напрямі підйому, приведені одиниці за добу
4000-5000 5000-6500 6500-8000 понад 8000
Загальна довжина смуги за межами підйому, м 50 100 150 200
Відгін додаткової смуги беруть рівним 60 м.
При радіусах кривих в плані 1000 м і менше рекомендують влаштовувати розширення проїзної частини з внутрішнього боку за рахунок узбіччя з тим, щоб ширина узбіччя була не меншою ніж 1,5 м для доріг І і II категорій і
не меншою ніж 1 м для доріг III, IV і V категорій.
По боках проїзної частини розміщуються узбіччя, призначені для тимчасової стоянки автомобілів і складування будівельних матеріалів під час ремонту. Влаштування узбіччя вздовж проїзної частини сприяє безпеці руху
автомобілів. Мінімально допустимою є така ширина узбіччя, за якої габарити автомобіля, що зупинився на ній, не входять в межі проїзної частини. Для більшості автомобілів цю умову задовольняє ширина 3,75 м, яку беруть для
доріг І і ІІ категорій. Ширину узбіччя доріг на особливо складних ділянках гірської місцевості або на цінних продуктивних землях та на ділянках з перехідно-швидкісними смугами або з додатковими смугами на підйом
допускається зменшувати до 1,5 м для доріг І та II категорій і до 1 м для доріг інших категорій. На дорогах вищих категорій в межах населених пунктів узбіччя повинні бути укріплені з метою підвищення безпеки руху.
Вздовж проїзної частини, як з боку узбіччя, так і з боку роздільної смуги, влаштовують укріплені (крайові) смуги, призначені для підвищення міцності краю дорожнього одягу. Крайові смуги сприяють безпеці руху при
випадковому з’їзді автомобіля з покриття, створюють позитивний психологічиий ефект, надають водієві більшої впевненості при русі поблизу краю проїзної частини.
На дорогах І, ІІ і III категорій з покриттям капітального типу узбіччя укріплюють, влаштовуючи крайові смуги завширшки 0,75 м, а на дорогах III і IV категорій з полегшеними покриттями – 0,5 м. Бажано, щоб колір крайових
смуг відрізнявся від кольору проїзної частини, оскільки це допомагає чіткому сприйняттю краю покриття і впливає на підвищення дисципліни руху.
Параметри поперечного профілю автомобільних доріг згідно ДБН В.2.3-4-2000 наведено в табл. 3.1.