6.7 Проектирование виражей

На кривых в плане автомобиль подвергается действию дополнительной боковой центробежной силы, при этом устойчивость и безопасность движения понижаются.

При малом радиусе кривой и большой скорости движения автомобиля под действием центробежной силы может произойти занос и опрокидывание автомобиля. Чтобы этого избежать на кривых в плане устраивают поверхность проезжей части односкатной с направлением поперечного уклона к центру кривой. Такая конструкция называется виражом (рис. 6.16).

Заноса автомобиля не будет, если поперечная сила сцепления между его колесами и дорогой будет больше или равна поперечной силы, сдвигающей автомобиль:

(1 + υ²_р i_в / gR) φ_у ≥ υ²_р / gR – i_в, (6.6)

где υ_р – расчетная скорость движения автомобилей для данной категории дороги, м/с;

i_в – величина уклона виража, доли единицы; g – ускорение свободного падения, м /с²; R – радиус кривой, м; φ_у – коэффициент поперечного сцепления между колесами автомобиля и поверхностью дороги.

Величину φ_у принимать в пределах (0,6 – 0,7) φ_х, где φ_х – коэффициент продольного сцепления между колесами автомобиля и поверхностью дороги: φ_х = 0,6 – сухое покрытие; φ_х = 0,4 – мокрое покрытие; φ_х = 0,25 – мокрое и грязное покрытие. Обычно в расчетах принимают φ_х = 0,25.

Приняв по категории дороги υ_р и рекомендациям радиус кривой R, по формуле 6.5 определяют необходимый уклон виража:

i_в = υ²_р / gR –μ , (6.7)

где μ – коэффициент поперечной силы: μ = 0,15 – 0,17; из условия устойчивости против заноса μ = 0,12.

Если результат расчета по формуле (6.7) отрицательный, то устройство виража на кривой необязательно. Если 0 < i_в ≤ i (где i– поперечный уклон проезжей части на прямом участке дороги), то принимают i_в = i, если рассчитанное значение i_в больше i, то i_в принимается в качестве поперечного уклона виража.

Целесообразно устраивать виражи на кривых с радиусами 2000 м и менее на дорогах общего пользования и 600 м и менее на внутренних дорогах промышленных предприятий.

Поперечные уклоны проезжей части на виражах дорог общего пользования и внешних ведомственных дорог следует назначать в зависимости от радиусов кривых в плане по табл. 6.4.

Таблица 6.4

Поперечные уклоны виражей

Радиусы кривых в плане, м	Поперечный уклон проезжей части на виражах, ‰
	основной, наиболее распространенный		в районах с частым гололедом
	на дорогах I – V категорий	на подъездных дорогах к промышленным предприятиям
3000 – 1000 для дорог I категории	20 – 30	–	20 – 30
2000 – 1000 для дорог II – V категорий	20 – 30	–	20 – 30
1000 – 800	30 – 40	–	30 – 40
800 – 700	30 – 40	20	30 – 40
700 – 650	40 – 50	20	40
650 – 600	50 – 60	20	40
600 – 500	60	20 – 30	40
500 – 450	60	30 – 40	40
450 – 400	60	40 – 60	40
400 и менее	60	60	40

Примечание. Меньшие значения поперечных уклонов на виражах соответствуют большим радиусам кривых, а большие – меньшим.

Рис. 6.16 Земляное полотно дороги на кривых в плане

а) – вираж и уширение проезжей части; б), в) – обеспечение видимости дороги в плане: 1 – зона расчистки; 2 – граница зоны видимости; 3 – срезка в выемке; 4 – минимально необходимый уровень срезки; 5 – наиболее целесообразный уровень срезки; 6 – положение глаз водителя.

Если две соседние кривые в плане, обращенные в одну сторону, расположены близко друг от друга и прямая вставка между ними отсутствует или длина ее незначительна, односкатный профиль следует принимать непрерывным на протяжении этих кривых и прямой вставки между ними.

В районах с незначительной продолжительностью снегового покрова и редкими случаями гололеда наибольший поперечный уклон проезжей части на виражах допускается принимать до 100 ‰.

На особо трудных участках по условиям застройки или рельефа местности допускается разработка индивидуальных проектов виражей с переменными поперечными уклонами (типа «ступенчатый вираж») и уширенной проезжей частью дорог.

Виражи на многополосных дорогах проектируются с раздельными поперечными уклонами для проезжих частей разных направлений и с необходимыми мероприятиями по отводу воды с проезжих частей и разделительной полосы.

Переход от двускатного профиля дороги к односкатному (отгон виража) следует осуществлять на протяжении переходной кривой (рис. 6.16), а при ее отсутствии на прилегающем к кривой прямом участке. В первом случае длина отгона виража L_отг принимается равной длине переходной кривой L, когда необходимо установить величину дополнительного продольного уклона внешней кромки проезжей части ∆i(доли единицы), равную

(6.8)

Дополнительный продольный уклон внешней кромки проезжей части по отношению к проектному продольному уклону ∆i_доп на участках отгона виража не должен превышать: для дорог I-а, I-б, I-в, II категорий – 5 ‰, III – V, в равнинной местности – 10 ‰ и III – V, в горной местности – 20 ‰.

Во втором случае рассчитывают длину отгона виража L_отг (м)

(6.9)

В формулах 6.8 и 6.9 i_в и ∆i_доп – в долях единицы.

В пределах отгона виража или переходной кривой осуществляется плавный переход от двускатного профиля к односкатному. Внешний скат проезжей части поднимается относительно оси проезжей части от уклона i доi_П на расстоянии l равном

,

а на оставшемся расстоянии равном L_отг – l производится подъем односкатной поверхности проезжей части от уклона i_П до уклона i_в путем вращения относительно внутренней кромки проезжей части.

Поперечный уклон обочин на вираже следует принимать одинаковым с уклоном проезжей части дороги (за исключением грунтовой полосы внешней обочины). Переход от нормального уклона обочин при двускатном профиле к уклону проезжей части следует производить на протяжении 10 м до начала отгона виража.

Если расчетный поперечный уклон i_в на вираже больше указанной в табл. 6.4 величины для принятого радиуса кривой, необходимо принять уклон виража рекомендуемой СНиП 2.05.02-85* величины и определить допустимую скорость движения на кривой по формуле

(6.10)

где i_в – принятый уклон виража.

При υ < υ_р на кривой вводится ограничение скорости с помощью соответствующих дорожных знаков.