Вопросы к экзамену по дисциплине «Реконструкция автомобильных дорог»
1.Влияние дорожных условий на безопасность движения 2000 году в Российской Федерации недостатки состояния дорог стали сопутствующими причинами 22,7 % всех ДТП. Доля происшествий из-за недостатков покрытия (неровности, низких сцепных качеств) составила 44,4 % от числа ДТП, связанных с неудовлетворительными дорожными условиями.
Коэффициенты сцепления различных дорожных покрытий составляют:
• цементобетонное, сухое, твердое, шероховатое — 0,7 – 0,8;
• асфальтобетонное, сухое, сухой булыжник — 0,5 – 0,6;
• асфальтобетонное или булыжное грязное, скользкое или промерзшее — 0,2 – 0,3;
• цементобетонное влажное — 0,2;
• гололедица — 0,08 – 0,15.
Скользкая дорога. Скользкой бывает не только зимняя дорога, покрытая льдом или снегом. В теплое время года коварен асфальт в начале дождя, когда еще не смылись, но уже успели намокнуть пыль и грязь, представляющие собой «отличную» смазку. Скользко бывает ранним утром, особенно в туман, и в жаркий полдень, когда на асфальтобетоне выступает вяжущее вещество. Повышенной скользкостью обладает свежеуложенный асфальт. На высокой скорости «поскользнуться» можно и на абсолютно сухой, но волнистой (дефект асфальтового покрытия) дороге, когда колеса теряют сцепление с покрытием во впадинах между гребешками неровностей.
Скользкое покрытие, как правило, неоднородно, и при различной силе сцепления ведущих колес (правого и левого) легко развивается занос автомобиля. Водителю очень важно быть готовым к его преодолению. Восстановить устойчивость автомобиля при возникшем заносе возможно только плавным снижением тяги (при необходимости — до остановки) и осторожным ступенчатым торможением, не допускающем блокировки колес. Насколько сильно требуется нажимать педаль тормоза, водитель должен чувствовать по поведению автомобиля. Уже при выезде следует пробовать скользкую дорогу осторожным торможением. И уж обязательно поступать так, если это первый в сезоне гололед или был перерыв в вождении.
Резкое торможение только усугубит ситуацию, т. К. заблокированные колеса срываются в скольжение значительно быстрее катящихся. Кроме того, несущийся юзом автомобиль совершенно неуправляем.
Трогаться с места на скользкой дороге лучше на второй передаче, поскольку при этом на колеса передается меньший момент и становится намного легче дозировать силу тяги, не допуская пробуксовки колес.
Итак, ввиду важности вопроса, резюмируем. На скользкой дороге в несколько раз увеличивается тормозной путь. Сильно возрастает опасность блокировки колес, а это чревато самым неприятным — потерей поперечной устойчивости автомобиля. Избежать блокировки колес можно только плавным нажимом педали тормоза. Насколько сильно можно нажимать педаль тормоза, водитель должен чувствовать по поведению автомобиля. Уже при выезде следует пробовать скользкую дорогу осторожным торможением. И уж обязательно поступать так, если это первый в сезоне гололед или был перерыв в вождении.
Опасными метеорологическими условиями для автомобильного транспорта являются гололедица, туман, пыльная буря, сильный снегопад, метель, дождь, град, сильный, порывистый ветер и некоторые другие. В этом случае водитель должен принять все возможные меры безопасности: включить внешние световые приборы (в крайних случаях — аварийную сигнализацию), снизить скорость, увеличить дистанцию до идущих впереди автомобилей, а при необходимости — прекратить движение и эвакуировать пассажиров.
Гололедица — лед на проезжей части дороги, который образуется при замерзании жидких осадков (дождя, мороси, капели, густого тумана и т. П.). Скользким, как лед, является также снежный накат: уплотненный и раскатанный колесами автомобилей снег на проезжей части дороги.
В условиях гололедицы водителю следует трогаться с места плавно, не допуская пробуксовки колес. В процессе движения необходимо правильно определять и поддерживать безопасную скорость, избегать резких торможений и изменений оборотов двигателя, т. К. это может привести к срыву ведущих колес в занос и скольжение, правильно выбирать дистанцию до идущего впереди автомобиля и тормозить плавно, не выключая сцепления.
В сильный снегопад, помимо снежного наката, на дорогах могут образовываться снежные заносы, затрудняющие движение. Снег может скрывать обледенелые участки, а также опасные для автомобиля неровности или препятствия (предметы).
Густой снегопад снижает видимость, вызывает обледенение ветрового стекла, щеток стеклоочистителей, наружных зеркал заднего вида, внешних световых приборов. При ухудшении обзорности дороги водителю следует время от времени останавливать автомобиль для удаления льда и налипшего снега. Следует помнить и об ухудшении видимости светофоров, знаков, разметки, а также сигналов торможения идущих впереди автомобилей. Поэтому главная опасность при снегопаде связана с выбором безопасной скорости и дистанции. Особую осторожность следует соблюдать при следовании за автомобилем с шипованными шинами. Тормозной путь такого автомобиля в 1,5—1,6 раза меньше обычного (на шинах, не оснащенных шипами), поэтому дистанцию следует увеличить.
В оттепель при температуре воздуха выше О СС грунтовые обочины размягчаются, поэтому съезд с проезжей части может быть чреват заносом и опрокидыванием автомобиля.
В сырую погоду стекла автомобиля интенсивно запотевают, в холодную (при недостаточной эффективности отопителя) — обмерзают. Поэтому водителю необходимо следить за исправностью систем отопления и вентиляции салона — это повышает безопасность эксплуатации автомобиля зимой.
Осенью и весной наиболее часто возникают две опасности: туман и вода на дороге.
Туман нередко становится причиной ДТП. Он резко уменьшает зону видимости и способствует обману зрения, нарушая ориентировку в пространстве. При этом искажаются представления о расстоянии до других автомобилей и неподвижных препятствий, о скорости их приближения. Рассеянный туманом свет фар создает впечатление, что автомобили и предметы находятся дальше, чем это есть на самом деле.
При въезде в туман важно вовремя включить ближний свет фар. Это необходимо не только для того, чтобы самому видеть дорогу, но и для того, чтобы ваш автомобиль лучше видели другие участники движения. Ближний свет фар создает зону видимости, в зависимости от протяженности которой (т. Е. густоты тумана) водителю следует выбирать безопасную скорость движения автомобиля. Еще лучше, чем ближний свет фар, в тумане «работают» противотуманные фары. Дальний свет фар в тумане не просто бесполезен, а даже опасен, т. К. направленные вперед (а не вперед-вниз) световые лучи, отражаясь капельками влаги, образуют яркую светящуюся пелену, скрывающую дорогу и расположенные на ней объекты.
Плохая видимость в тумане влияет и на психику водителя. Порой у него создается обманчивое впечатление полного безлюдья, и, когда внезапно и беззвучно появляются контуры встречного автомобиля водитель может испугаться и даже испытать состояние стресса.
Внимание! Обгон и движение задним ходом в тумане недопустимы! Задние фонари габаритного света заметить в тумане гораздо сложнее, поэтому попутные столкновения не являются редкостью. С целью их предотвращения водителям следует включать фонари заднего противотуманного света, которые гораздо эффективнее задних фонарей. Однако при выключенном двигателе фонари заднего противотуманного света не работают, поэтому при необходимости остановки или стоянки автомобиля в условиях тумана следует непременно покинуть проезжую часть дороги и сместиться на обочину. Обозначить стоящий автомобиль лучше всего включением аварийной сигнализации.
При движении в тумане необходимо периодически включать стеклоочиститель, поскольку мельчайшие капельки влаги, оседая на ветровом стекле автомобиля, образуют тонкую пленку, которая сильно ухудшает видимость.
Сильный дождь также снижает видимость и создает задержки в движении. А также возможны размыв полотна дороги, повреждение дорожных знаков и другие опасности. Даже при небольшом дожде стекла автомобиля нередко запотевают, видимость резко снижается, водитель вынужден отвлекаться от управления для протирки стекол. В темное время суток можно не сразу заметить, что стекла запотели, в то время как видимость падает до опасного предела. Для лучшей вентиляции салона (кабины) автомобиля можно приоткрыть боковое стекло, однако при этом возникает опасность быть облитым водой, разбрызгиваемой колесами встречного автомобиля.
Во время дождя внешние световые приборы автомобиля покрываются водно-грязевой эмульсией, поднимаемой в воздух колесами встречных и попутных автомобилей, которая ухудшает освещение дороги и заметность автомобиля сзади.
Помимо того, во время дождя снижается коэффициент сцепления колес с дорогой, что может привести к сложным ситуациям на поворотах, при торможении и при движении с повышенной скоростью. На (рис. 25, а) показано взаимодействие колеса с сухой дорогой и с мокрой дорогой (рис. 25, б). По мере увеличения скорости движения автомобиля его шины как бы всплывают над дорогой из-за образования водяного клина. В предельном случае между шиной и покрытием образуется слой воды (рис. 25, в), в результате чего автомобиль теряет контакт с дорогой и становится неуправляемым. Это явление, называемое аквапланированием, чрезвычайно опасно, т. К. коэффициент сцепления шин с покрытием падает ниже, чем в гололед, — практически до нуля.
Кроме скорости, большое влияние на аквапланирование оказывают тип рисунка и степень износа протектора шин (способность шины отводить воду из пятна контакта). На неровной дороге, а также при сниженном давлении в шинах, риск аквапланирования повышается.
2.Методика оценки относительной опасности дорожных происшествий и выявления опасных мест
Для выявления опасных участков на основе данных о ДТП рекомендуется следующий порядок работ:
1. Проведение предварительных исследований, в состав которых входят: нанесение на схему автомобильной дороги ДТП, зафиксированных ГИБДД; выделение на этой схеме участков, отличающихся повышенной аварийностью, с использованием критериев, изложенных в пп. 1.2.3.
2. Проведение детальных исследований на выявленных участках с повышенной аварийностью. Целью является выяснение основных причин ДТП на каждом из участков и разработка мероприятий по их предотвращению.
1.2.2. Детальные исследования включают в себя:
- составление крупномасштабной схемы участка, на которую с помощью условных обозначений наносят все ДТП. Анализ полученной диаграммы позволяет выделить однотипные ДТП и определить их причины;
- сбор информации о дорожных условиях и организации движения на исследуемом участке (ширина проезжей части, обочин, разделительных полос, ровность и коэффициент сцепления покрытия, продольные и поперечные уклоны, радиусы кривых в плане, видимость, крутизна откосов насыпи, планировочные решения пересечений, наличие и характеристика застройки, дорожная разметка, знаки, ограждения);
- исследование движения: подсчет интенсивности движения, измерение скоростей автомобилей, их траекторий, фиксирование конфликтных ситуаций;
- разработку мероприятий по повышению безопасности движения.
1.2.3. Участки концентрации ДТП выявляют на основе метода последовательных приближений, обеспечивающего наиболее высокую точность определения таких участков при наличии полной (с точностью до метров) информации о местоположении ДТП и сведений о среднегодовой суточной интенсивности движения. Учитывая, что рассматриваемый метод требует большого объема вычислений, для его применения рекомендуется использовать специальные компьютерные программы.
1.2.4. Для выполнения инженерных расчетов по выявлению участков концентрации ДТП необходимы следующие исходные данные:
- сведения об адресах ДТП, повлекших гибель или ранения людей, совершенных за расчетный период;
- сведения о среднегодовой суточной интенсивности движения за расчетный период;
- данные о фактическом расстоянии между стойками указателей километров на дороге.
1.2.5. Участки концентрации ДТП выявляют на основе следующих стандартных показателей аварийности:
- абсолютного количества ДТП, совершенных на рассматриваемом участке дороги за расчетный период;
- коэффициента относительной аварийности (количества ДТП, приходящегося на 1 млн. авт.-км), вычисляемого по формуле (1.1).
1.2.6. При среднегодовой суточной интенсивности движения свыше 3000 авт./сут. к участкам концентрации ДТП относят участки дорог, на которых абсолютное число ДТП за расчетный период не менее значений, приведенных в табл. 1.1, а коэффициент относительной аварийности - не менее 0,3.
Таблица 1.1
+--------------+-------------------------------------------------+
| Интенсивность| Минимальное количество ДТП за три года на | | движения, | участках их концентрации при длине участка, м | | авт./сут. +--------+---------+---------+---------+----------+
| | до 200 |200 - 400|400 - 600|600 - 800|800 - 1200| +--------------+--------+---------+---------+---------+----------+
|3000 - 7000 |3 |3 |3 |4 |4 | +--------------+--------+---------+---------+---------+----------+
|7000 - 11000 |3 |3 |4 |4 |5 | +--------------+--------+---------+---------+---------+----------+
|11000 - 13000 |3 |3 |4 |5 |5 | +--------------+--------+---------+---------+---------+----------+
|13000 - 15000 |3 |4 |4 |5 |6 | +--------------+--------+---------+---------+---------+----------+
|15000 - 17000 |3 |4 |5 |5 |6 | +--------------+--------+---------+---------+---------+----------+
|17000 - 20000 |4 |4 |5 |6 |7 | +--------------+--------+---------+---------+---------+----------+
|Свыше 20000 |4 |4 |6 |6 |8 | +--------------+--------+---------+---------+---------+----------+
3. Оценка обеспеченности безопасности движения на пересечениях в одном и разных уровнях На пересечениях в одном уровне безопасность движения зависит от направления и интенсивности пересекающихся потоков, числа точек пересечения, разветвлений и слияния потоков движения - конфликтных точек, а также от расстояния между этими точками. Чем больше автомобилей проходит через конфликтную точку, тем больше вероятность возникновения в ней дорожно-транспортного происшествия.
П-2.2. Опасность конфликтной точки можно оценить по возможной аварийности в ней (количество ДТП за 1 год):
(П-2.1)
где Кi - относительная аварийность конфликтной точки (принимается согласно табл. П-2.1,П-2.2);
Mi, Ni - интенсивность движения пересекающихся в данной конфликтной точке потоков, авт./сут;
Кг - коэффициент годовой неравномерности движения (для европейской части РФ может быть принят согласно табл. П-2.3, для других областей - по данным изысканий и обследования дорог).
Коэффициент 25 введен в формулу для учета среднего количества рабочих дней в месяц, в течение которых загрузка дорог резко превышает загрузку в нерабочие дни.
При расчетах, проводимых для существующих дорог, коэффициент Кг принимают для месяца, в который проводился учет интенсивности движения. Для вновь проектируемых дорог отношение 25/Кг принимают равным 365.
П-2.3. Степень опасности пересечения оценивается показателем безопасности движения Ка, характеризующим количество ДТП на 10 млн. автомобилей, прошедших через пересечение:
(П-2.2)
где G = 
-
теоретически вероятное количество ДТП
на пересечении за 1 год;
n - число конфликтных точек на пересечении;
M - интенсивность на главной дороге, авт./сут;
N - то же, для второстепенной дороги;
Кг - коэффициент годовой неравномерности движения (см. табл. П-2.3).
Показатель Ка характеризует степень обеспечения безопасности движения на пересечении.
Ка |
меньше 3 |
3,1 - 3,0 |
8,1 - 12 |
больше 12 |
Опасность пересечения |
неопасное |
малоопасное |
опасное |
очень опасное |
При проектировании новых дорог или реконструкции существующих для каждого варианта пересечения определяется показатель Ка. Чем он меньше, тем удачнее схема пересечения. На вновь проектируемых дорогах показатель безопасности на пересечениях в одном уровне не должен превышать 8, в противном случае должны быть разработаны более безопасные схемы пересечения.
Таблица П-2.1
Условия движения |
Направление движения автомобилей |
Характеристика пересечения |
Значения коэффициентов относительной аварийности Кi |
|
не оборудованное пересечение |
канализированное пересечение |
|||
Слияние потоков |
Правый поворот
|
Радиус поворота: |
|
|
R < 15 м |
0,0250 |
0,0200 |
||
R = 15 м |
0,0040 |
0,0020 |
||
R = 15 м, переходные кривые |
0,0008 |
0,0008 |
||
R = 15 м, переходно-скоростные полосы переходные кривые |
0,0003 |
0,0003 |
||
Левый поворот
|
R = 10 м |
0,0320* |
0,0022 |
|
10,0 < R < 25 м |
0,0025* |
00017* |
||
10,0 < R < 25 м, переходно-скоростные полосы |
0,0005 |
0,0005 |
||
Пересечение потоков |
|
Угол пересечения: |
|
|
0 < α < 30 |
0,0080 |
0,0040 |
||
30 < α < 50 |
0,0050 |
0,0025 |
||
50 < α < 75 |
0,0036 |
0,0018 |
||
75 < α < 90 |
0,0056 |
0,0018 |
||
90 < α < 120 |
0,0120 |
0,0060 |
||
120 < α < 150 |
0,0210 |
0,0105 |
||
150 < α < 180 |
0,0350 |
0,0175 |
||
Разделение потоков |
На правом повороте
|
Радиус поворота: |
0,0200 |
0,0200 |
R < 15 м R = 15 м |
0,0060 |
0,0060 |
||
R > 15 м, переходные кривые |
0,0005 |
0,0005 |
||
R > 15 м, переходные кривые с переходно-скоростной полосой |
0,0001 |
0,0001 |
||
|
На левом повороте
|
R < 10 м |
0,0300 |
0,0300 |
10 < R < 25 м |
0,0040 |
0,0025 |
||
10 < R < 25 м, переходно-скоростные полосы |
0,0010 |
0,0010 |
||
Два поворачивающих потока |
|
Разделение двух потоков |
0,0015 |
0,0010 |
Пересечение двух левоповоротных потоков |
0,0020 |
0,0005 |
||
Слияние двух поворачивающих потоков |
0,0025 |
0,0012 |
||
4\ Пропускная способность автомобильных дорог Пропускная способность дороги определяется плотностью транспортного потока (количеством автомобилей на 1 км дороги или временным интервалом между автомобилями) и скоростью его движения. Наибольшая пропускная способность при определенной скорости движения достигается при максимальной плотности транспортного потока. Влияние на пропускную способность дороги оказывают те дорожные условия, которые приводят к снижению скорости движения, разуплотнению транспортного потока или препятствуют его уплотнению. Для расчета пропускной способности дороги необходимо иметь схему организации движения на дороге, схему дислокации дорожных знаков и характеристики состояния дорожного покрытия и обочин.
П-3.2. Пропускная способность дороги (участка дороги) определяется пропускной способностью наиболее сложного сечения или опасного участка дороги. Все факторы, оказывающие влияние на пропускную способность дороги, разделяют на две группы: первая группа - ограничивающие, вторая - снижающие пропускную способность. Первая группа устанавливает предел пропускной способности полосы движения (пересечения с автомобильными дорогами и железными дорогами, паромные переправы), вторая группа - факторы, вызывающие снижение скорости движения или разуплотнение транспортного потока (ширина проезжей части и обочин, ровность покрытия, ограничения движения).
П-3.3. Пропускная способность дороги при пересечении с другой дорогой в одном уровне зависит от типа пересечения и его планировочного решения (дополнительные полосы движения, разделительные полосы, направляющие островки, разметка проезжей части).
П-3.4. Пропускная способность пересечений в одном уровне зависит от соотношения интенсивностей движения на пересекающихся дорогах. Преимущество проезда имеет транспортный поток главной дороги, если на пересечении нет светофорного регулирования, пропускная способность по направлению главной дороги может снижаться только при введении ограничения скорости движения и/или запрещении обгона. В этом случае пропускная способность по главной дороге определяется по формуле (П-3.1).
П-3.5. Пропускная способность второстепенной дороги на нерегулируемом пересечении двухполосных дорог в одном уровне зависит от интенсивности движения по главной дороге (табл. П-3.1).
Таблица П-3.1
Пропускная способность второстепенной дороги на нерегулируемом пересечении в одном уровне
Суммарная интенсивность движения по главной дороге, авт./ч |
100 |
200 |
300 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
2000 |
Направление движения по второстепенной дороге |
Максимальная пропускная способность одного направления второстепенной дороги, авт./ч 1 |
|||||||
Правый поворот 2 |
900 |
800 |
700 |
600 |
500 |
400 |
250 |
50 |
Левый поворот на примыкании |
850 |
600 |
500 |
370 |
200 |
120 |
60 |
10 |
Прямое пересечение и левый поворот в сумме на пересечении 3 |
400 |
230 |
260 |
280 |
150 |
100 |
50 |
10 |
Пропускная способность одного направления второстепенной дороги необорудованного пересечения 3 |
900 |
750 |
600 |
400 |
200 |
50 |
10 |
10 |
Коэффициент снижения пропускной способности второстепенной дороги |
0,25 |
0,37 |
0,5 |
0,7 |
0,85 |
0,95 |
0,98 |
0,99 |
1 Максимальная пропускная способность второстепенной дороги на подходе к пересечению определяется по формуле (П-3.1). В таблице приведены пропускные способности направлений движения на пересечении при наличии дополнительных полос для поворачивающих потоков. 2 С отдельной полосы второстепенной дороги. 3 При доли левоповоротного движения с второстепенной дороги до 20 %. |
||||||||
П-3.6. Факторами, снижающими пропускную способность на участке дороги, являются: сужения проезжей части, неукрепленные обочины, участки производства дорожных работ, боковые препятствия, неровное или разрушенное покрытие проезжей части, населенные пункты, запрещение обгонов, ограничение скорости движения. Каждый из факторов, снижающих пропускную способность дороги, учитывается коэффициентом снижения пропускной способности.
П-3.7. Пропускная способность дороги должна рассчитываться через пропускную способность полосы движения и количество полос движения. При количестве полос движения в одном направлении 2 и более средняя пропускная способность одной полосы на участке перестроений транспортного потока из-за входа и выхода с дороги снижается. Это снижение тем больше, чем ближе расположены точки входа на дорогу и выхода с нее. Пропускная способность всей проезжей части определяется по формуле
N = Nпnkперkп, (П-3.1)
где N - пропускная способность многополосной проезжей части дороги;
Nn - пропускная способность одной полосы движения;
n - количество полос движения;
k - коэффициент, учитывающий долю перестраивающихся автомобилей в транспортном потоке.
5\ Ширина проезжей части и земляного полотна Основные параметры поперечного профиля проезжей части внутриплощадочных и участков межплощадочных автомобильных дорог, располагаемых в пределах застроенных территорий, надлежит назначать в соответствии с генеральным планом предприятия с учетом проектных решений вертикальной планировки, размещения подземных и надземных коммуникаций.
5.15. Поперечный профиль внутренних автомобильных дорог следует предусматривать с обочинами (без бортового камня) во всех случаях, когда это возможно по архитектурно-планировочным условиям, санитарным требованиям и условиям водоотвода.
Для внутриплощадочных и участков межплощадочных автомобильных дорог, располагаемых в пределах застроенных территорий (за исключением дорог, располагаемых в пределах застройки нефтегазопромыслов, торфодобывающих и лесозаготовительных предприятий), проезжую часть следует предусматривать, как правило, с бортовым камнем, с отводом поверхностных вод в закрытую систему дождевой канализации.
На участках дорог, проектируемых с бортовым камнем и используемых в период строительства, следует предусматривать на этот период временный открытый водоотвод, а бортовой камень укладывать одновременно с завершением работ по вертикальной планировке.
5.16. Поперечный профиль проезжей части участков межплощадочных, патрульных и служебных дорог, располагаемых в зоне, свободной от застройки, а также карьерных и лесовозных дорог, дорог нефтегазопромыслов и торфодобывающих предприятий следует проектировать с открытым водоотводом.
5.17. Основные параметры поперечного профиля внутриплощадочных и межплощадочных автомобильных дорог следует принимать по табл. 46.
Таблица 46
Параметры |
Значения параметров для дорог категории |
|||
поперечного профиля |
I-в |
II-в |
III-в |
IV-в |
Число полос движения |
2(4) |
2 |
2 |
1 |
Ширина проезжей части, м, для расчетного автомобиля шириной м: |
|
|
|
|
2,5 и менее |
7,5(15,0) 7,5(15,0) |
7,0/7,5 |
6,0/6,5 |
4,5/4,5 |
2,75 |
7,5/8,0 |
7,0/7,5 |
6,0/6,5 |
4,5/4,5 |
3,2 |
9,0/10,5 |
8,0/9,5 |
7,5/9,0 |
4,5/5,0 |
3,5 |
10,0/12,0 |
9,5/11,5 |
9,0/10,5 |
5,0/5,5 |
3,8 |
11,5/14,5 |
10,0/13,0 |
9,5/12,0 |
5,0/6,0 |
5,0 |
14,0/17,5 |
13,0/16,0 |
12,0/15,0 |
6,5/7,0 |
Ширина обочины, м |
1,5/2,0 |
1,5/1,5 |
1,5/1,0 |
1,0 - 3,25 1,0 - 3,5 |
6\ Уширение проезжей части на кривых При движении по кривой колеса автомобиля описывают кривые разного радиуса. Внешнее колесо передней оси автомобиля описывает кривую с большим радиусом, чем внешнее колесо задней оси. Поэтому автомобиль, движущийся по кривой, занимает более широкую полосу проезжей части, чем при движении по прямой. Для обеспечения безопасного разъезда встречных автомобилей на кривых малого радиуса требуется уширять проезжую часть.
Величину этого уширения е ориентировочно определим по Д. П. Великанову из следующих соображений. Принимаем, что расстояние между задней осью и передним буфером автомобиля равно L, а необходимое уширение каждой половины проезжей части производится в сторону соответствующей обочины. Считаем также, что ширина встречных автомобилей одинакова и условно равна половине ширины проезжей части на прямой.
Уширение проезжей части производится путем уменьшения ширины внутренней обочины при условии, однако, что оставшаяся часть обочины будет не менее 1,0 м (в горной местности не менее 0,5 м). В противном случае земляное полотно соответственно уширяют. При одпополосной проезжей части размеры уширения принимают в два раза меньше.
В последние годы при перевозке сельскохозяйственных грузов все более широкое распространение получают автопоезда. По сравнению с одиночным грузовым автомобилем производительность работы автопоезда, состоящего из грузового автомобиля и двух прицепов, для дорог с твердым покрытием повышается на 40—60%, удельный расход топлива и себестоимость эксплуатации снижаются на 20—30%.
На кривых малых радиусов движение автопоезда усложняется, траектория колес прицепов сдвигается по сравнению с траекторией колес тягача к центру кривой. Величина необходимого уширения на кривой изменяется в зависимости от количества прицепов, их конструкции, скорости движения и угла поворота.
Исследования Я. X. Закина показали, что в автопоезде с одним прицепом на закруглениях с R<50 м уже практически заметна разница в траектории движения колес прицепа и тягача. При наличии двух прицепов такая разница становится заметной при #< 100 м.
При R<20 м приведенная выше формула не дает точных результатов, так как на смещение прицепов начинают влиять не только геометрические, но также и кинематические параметры автопоезда. На рис. 14 приведена рекомендуемая ширина въездного и выездного проездов, пересекающихся под прямым углом, при скорости движения и = 10—15 км/ч для различных автопоездов .
Уширение проезжей части производится при подходе к закруглению постепенно таким образом, чтобы в месте, где начинается круговая кривая, были полностью достигнуты проектные размеры уширения. Постепенное уширение проезжей части называется отводом уширения; обычно оно производится на участке отгона виража.
7.Переходные кривые Переходная кривая используется для того, чтобы кривизна трассы изменялась плавно, а не скачкообразно в месте сопряжения элементов пути с разной кривизной (прямая и круговая кривая, круговые кривые разных радиусов или направленные в разные стороны в виде буквы S (обратные кривые)). При резком изменении кривизны пути поперечные силы, действующие натранспортное средство, изменяются скачкообразно, что приводит к повышенному динамическому воздействию на дорогу (путь) и экипажную часть, увеличивая их износ, повышает вероятность вылета за пределы дороги (схода с рельсов) или опрокидывания транспортного средства и вызывает дискомфорт у пассажиров.
Особенно важно устройство переходных кривых при высоких скоростях движения, применении путевых кривых малого радиуса, тяжёлом подвижном составе, пропуске длиннобазового подвижного состава (особенно ПС с длинной жёсткой базой, например паровозов).
[править]Расчёт переходной кривой
Переходную кривую рассчитывают таким образом, чтобы в своём начале она имела кривизну, равную нулю (как у прямой, то есть начало кривой является точкой перегиба), а потом плавно меняла кривизну, в конце достигая значения, обратного радиусу круговой кривой (и наоборот для схода с виража). Поскольку переходная кривая является частью виража, на ней обеспечивается нарастающий поперечный уклон дорожного полотна (подъём внешнего рельса на рельсовых дорогах) до уровня, равного уклону на круговой кривой (и наоборот для схода с виража).
В качестве переходных чаще всего применяют следующие кривые:
Клотоида — функция с переменной кривизной, растущей линейно пропорционально пройденному расстоянию. Наиболее часто применяемая кривая, стандартная для российских железных дорог и других стран бывшего СССР.
Кубическая парабола иногда применяется для неответственных участков дороги как более простая для расчётов.
Кардиоида — имеет определённые преимущества перед клотоидой при учёте подтормаживания транспортного средства на вираже.
Венская дуга (нем.), лучше остальных учитывающая динамику движения транспортного средства[1]. В частности, она перед поворотом немного отклоняется в противоположную повороту сторону с одновременным нарастанием поперечного уклона, чтобы центр масс транспортного средства, возвышающийся над дорогой, вошел в кривую максимально гладко.
8.Видимость дороги в плане и продольном профиле видимость является важнейшим показателем ее транспортно-эксплуатационных качеств и безопасности движения. Фактическое расстояние видимости на кривых в плане и в продольном профиле определяет скорости движения, которые при недостаточной видимости существенно снижаются по сравнению со скоростями, обеспечиваемыми радиусами кривых и коэффициентами сцепления дорожных покрытий. При равных значениях видимости количество ДТП на участках вертикальных кривых примерно в 2 раза выше, чем на кривых в плане, что указывает на необходимость повышенного внимания к обеспечению видимости при проектировании продольного профиля.
3.4.2. СНиП 2.02.05-85 рекомендует, учитывая условия местности, принимать расстояния видимости поверхности дороги не менее 450 м. Отход от этого требования возможен лишь при наличии экономического обоснования.
3.4.3. Минимальное расстояние видимости поверхности дороги в исключительных случаях (сложный рельеф, препятствия для трассирования дороги в плане, близость жилой застройки) нормируется СНиП 2.05.02-85. Это расстояние видимости рассчитано на время реакции водителя 1,0 с. Повсеместно применение этого норматива приводит к образованию сложных дорожных условий: затрудняется или становится невозможным обгон, увеличивается напряженность работы водителя, возрастает вероятность ДТП.
При реконструкции, капитальном ремонте и особенно при проектировании новых дорог рекомендуется везде, где это возможно, не нарушая требований СНиП, обеспечивать расстояние видимости поверхности дороги из условия времени реакции водителя для дорог I категории 2,5 с, для дорог II и III категории 2,0 с и для дорог IV и V категории 1,5 с. Рекомендуемые расстояния видимости при расчете вертикальных кривых и срезок видимости на кривых в плане приведены в табл. 3.4.
Таблица 3.4
Условия применения |
Расстояние видимости, м, при скорости движения, км/ч |
|||
80 |
100 |
120 |
150 |
|
О исключительных условиях (минимальное расстояние видимости) |
100 |
140 |
175 |
225 |
В сложных условиях рельефа |
110 |
170 |
200 |
300 |
Допустимое ограничение видимости (не чаще 1 раза на 2 км) из условия обеспечения зрительной ясности дороги |
250 |
280 |
340 |
430 |
Расстояние видимости в продольном профиле обеспечивается благодаря вписыванию вертикальных выпуклых кривых. Рекомендуемые радиусы их приведены в табл. 3.5.
Таблица 3.5
Условия применения |
Минимальные радиусы выпуклых вертикальных кривых, м, при расчетной скорости движения, км/ч |
|||
80 |
100 |
120 |
150 |
|
В сложных условиях (расчетное время реакции водителя 1,0 с) |
5000 |
10000 |
15000 |
27000 |
В нормальных условиях (расчетное время реакции водителя 2,0 с) |
10000 |
20000 |
30000 |
45000* |
* Из условия расчетного времени реакции водителя 2,5 с.
9.Согласование элементов трассы с ландшафтом Основной принцип архитектурно-ландшафтного проектирования - создать из всех элементов дорожного ландшафта - проезжей части, земляного полотна, линейных зданий, насаждений, оформления и оборудования дороги единый архитектурный ансамбль и согласовать его с ландшафтом.
2.2. Согласование дороги с ландшафтом основывается на внутренних закономерностях сочетания элементов ландшафта и их соотношения с геометрическими размерами плане и продольного профиля дороги - требование масштабности.
Основой для установления закономерностей ландшафта служит геоморфологический анализ, выявляющий структуру рельефа и главные его элементы. К основным характеристикам рельефа относятся: перепады высот, уклоны скатов, кривизна выпуклых и вогнутых форм рельефа, его расчлененность, определяемая частотой отдельных форм рельефа, наибольшими и наименьшими расстояниями между ними. Эти характеристики могут быть определены по карте местности или данным аэрофотосъемки.
2.3. Участок местности, характеризующийся единством ландшафтных признаков, образует архитектурно-ландшафтный бассейн.
Границами архитектурного бассейна могут быть: переломы рельефа, ограничивающие видимость; границы разных ландшафтов, совпадающие с границами населенных пунктов, большими мостовыми переходами, лесными опушками. Архитектурный бассейн должен просматриваться до его границ. В пределах каждого архитектурного бассейна рекомендуется продольный профиль проектировать в виде плавной вогнутой линии без мелких выпуклых переломов.
2.4. Каждый архитектурный бассейн должен иметь главные оси или центры архитектурных композиций.
В качестве главной оси могут быть линии основных форм рельефа, речные долины, дороги. Центрами архитектурных композиций являются объекты, выделяющиеся на фоне остальных элементов ландшафта и придающие бассейну своеобразие и индивидуальность. Такие объекты называют доминантами. Ими могут быть населенные пункты, отдельные большие здания, рощи, холмы, водные поверхности, а также объекты и здания придорожных комплексов, сооружения на горных дорогах, мостовые переходы и группы декоративного озеленения.
В каждом бассейне должно быть не более одной доминанты, в некоторых случаях, например в однородной однообразной открытой местности, доминанта может зрительно разграничивать архитектурные бассейны.
2.5. Архитектурный бассейн должен преодолеваться транспортным потоком не более, чем за 10 мин. Архитектурные бассейны на одной дороге должны отличаться разнообразием (при соблюдении единства стиля дороги на достаточно больших расстояниях). За счет этого снижается монотонность движения.
2.6. Дорога должна следовать характерным линиям ландшафта, не считаясь с малыми и мельчайшими складками рельефа. Чем выше категория дороги, тем выше требования к согласованию дороги и ландшафта.
2.7. Трасса в пространстве должна представлять собой плавную линию, в которой соразмерно сочетаются прямые и кривые, горизонтальные участки и продольные уклоны. Должны быть исключены сочетания элементов, которые могут вызвать ошибочные действия водителей и привести к зрительным иллюзиям.
2.8. Ритм трассы, т.е. закономерность чередования ее элементов - длин, углов, радиусов кривых в плане и продольном профиле, уклонов - должен соответствовать ритму основных форм рельефа (холмов, долин, рек, водоразделов). Размер элементов трассы и местоположение углов поворотов должны быть намечены до начала полевых изыскательских работ.
2.9. Общий архитектурный стиль дороги, характер трассирования, методы вписывания в ландшафт должны быть сформулированы до начала полевых изысканий. По карте, аэрофотосъемкам или материалам рекогносцировки должны быть намечены границы и содержание архитектурных бассейнов (стиль трассы и оформление) с тем, чтобы приурочить к этим границам основные повороты трассы в плане и наиболее заметные выпуклости продольного профиля.
2.10. В ходе изысканий уточняют стиль каждого архитектурного бассейна и всех элементов трассы.
Для каждого архитектурного бассейна предусматривают общий фон (его можно создать, например, средствами озеленения) и доминанты. Выявляют, каких доминант или разграничений не хватает, и недостающие создают средствами дорожной архитектуры. Выбирают схему декоративного озеленения, на основании которой в натуре подбирают вдоль будущей дороги деревья и кустарники, подлежащие сохранению в ходе строительства (реконструкции, капитального ремонта) дороги.
2.11. На стадии проекта во время работы с планом и продольным профилем трассы проверяют соответствие запроектированных сочетаний элементов трассы критериям плавкости, а также трассы с ландшафтом (см. главу 5). Одновременно на основе архитектурного линейного графика и материалов полевых изысканий принимают решения по озеленению дороги, размещению и оборудованию площадок отдыха.
2.12. На стадии составления рабочей документации уточняют привязку типовых чертежей озеленения, мест отдыха, стоянок, автопавильонов и автобусных остановок, выявляют места получения посадочного материала, согласовывают условия его приобретения, исправляют проектные решения в пределах полосы отвода, не соответствующие критериям плавности.
При выносе проекта в натуру выполняют разбивочные работы, разметку посадок декоративного озеленения и проверяют проектные, решения участков дороги, подвергшихся существенному исправлению в плане или в продольном профиле.
10 Правила обеспечения пространственной плавности трассы Основные требования, которым должна удовлетворять трасса дороги в пространстве сводятся к следующему:
Ритмичность изменения размеров элементов трассы («внутренняя гармония трассы») - закономерность чередования и изменения элементов трассы (длин, углов поворота, радиусов кривых);
согласованность с ландшафтом («внешняя гармония трассы») - соответствие элементов дороги элементам рельефа и ситуации;
зрительная плавность трассы - отсутствие искажений вида дороги в перспективе, создающих у водителей ошибочное впечатление о необходимости в дальнейшем резкого изменения режима движения;
психологическая ясность трассы - создание продолжением дороги, придорожной обстановкой и озеленением у водителей уверенности в дальнейшем направлении дороги за пределами фактической видимости, что позволяет прогнозировать режимы движения.
Для выполнения этих требований необходимо движение по дороге осуществлять практически с постоянной скоростью, исключив необходимость частых торможений и последующих разгонов. Водитель должен быть ориентирован в направлении дороги и в дорожной обстановке на расстоянии, существенно превышающем нормативное расстояние видимости, что обеспечивает возможность уверенного управления автомобилем.
При проектировании необходимо исключать зрительные искажения вида впереди лежащих участков дороги, связанные с тем, что водители воспринимают их в перспективе под малым углом зрения, причем оптическая ось глаза направлена не по горизонтали, как в обычных условиях, а параллельно уклону того участка дороги, на котором автомобиль в данный момент находится. В результате изменения вида дороги в перспективе круговые кривые представляются водителям деформированными, длина кривых уменьшенной, а крутизна поворота значительно возросшей. Угол поворота в несколько градусов, искажаясь в перспективе, кажется поворотом в 15-20° и более. Короткая кривая между длинными прямыми воспринимается как крутой изгиб дороги, а сравнительно пологие поднимающиеся участки за длинными спусками - как крутые подъемы. Эти особенности восприятия отражаются на избираемых водителями режимах движения, как правило, более напряженных, чем позволяют фактические дорожные условия (см. рис. 9.10).
По предложению проф. Е.М. Лобанова за критерий зрительной плавности принимают изменение кривизны линий, образующих изображение дороги на картинной плоскости, на которую как бы проецируется дорога при взгляде водителя. Из контурных линий, определяющих вид дороги, наиболее характерной является внутренняя кромка дороги - «ведущая линия» (рис. 9.16), математической характеристикой изображения которой является радиус в точке с наибольшей видимой кривизной (в «экстремальной точке»).
Рис. 9.16. Характеристики изображения в картинной плоскости, определяющие зрительную плавность дороги
где
R - радиус кривой в плане, м;
Н - высота глаза водителя над поверхностью проезжей части, м;
Sa - расстояние от водителя до экстремальной точки, м;
-
коэффициент перехода к градусным
единицам измерения.
Вид дороги считается зрительно плавным при соблюдении условия (9.2):
где (9.2)
-
видимая ширина проезжей части, м.
По мере сокращения расстояния от автомобиля до критической точки зрительная плавность дороги возрастает. Желательно, чтобы она была обеспечена при взгляде с границ ландшафтного бассейна и, во всяком случае, на расстоянии не меньшем видимости из условия обгона.
Трассу автомобильной дороги следует рассматривать как плавную линию в пространстве. Недопустимо проектировать план, продольный профиль и поперечные профили земляного полотна независимо друг от друга, без учета их взаимного влияния, создаваемых условий движения и зрительного восприятия дороги. Рациональное сочетание элементов дорог в плане и продольном профиле всегда подразумевает вертикальные и горизонтальные проекции плавной пространственной линии. Плавность трассы должна быть обеспечена в пределах видимых водителем участков местности («ландшафтных бассейнов»), на которые ее расчленяют естественные препятствия - элементы рельефа и ситуации.
Следует избегать использования предельно допустимых норм на элементы плана и продольного профиля (минимальные радиусы кривых в плане и продольном профиле, максимальные продольные уклоны). Необходимо всегда стремиться применять максимально возможные по местным условиям и не вызывающие чрезмерного удорожания строительства радиусы кривых в плане и профиле, желательно не меньше указанных в СНиП 2.05.02-85. Наибольшая плавность в продольном профиле достигается при проектировании его из вогнутых и выпуклых кривых, непосредственно сопрягающихся друг с другом без промежуточных прямых вставок.
Чем меньше разность смежных уклонов, тем большими должны быть радиусы вертикальных кривых.
Обертывающая проектная линия, точно следующая очертанию форм поверхности земли, нерациональна, так как это часто приводит к получению участков с недостаточной видимостью или неприятной для взгляда волнистой поверхностью. В то же время длинные участки, запроектированные с постоянными продольными уклонами, нерациональны даже при слабо пересеченном рельефе, поскольку их устройство связано с необходимостью строительства высоких насыпей и глубоких выемок.
Наибольшая плавность трассы бывает обеспеченной при совпадении вертикальных и горизонтальных кривых. Желательно, чтобы длина горизонтальной кривой превышала длину выпуклой вертикальной кривой, а радиус выпуклой кривой превышал радиус кривой в плане не менее чем в 8 раз. Несовпадение вершин кривых допустимо не более чем на 1/4 длины наименьшей из них. Взаимное смешение вершин горизонтальных и вогнутых вертикальных кривых допустимо только в исключительных случаях, но при этом поворот влево следует разбивать перед вогнутостью продольного профиля, а поворот вправо - за ней (рис. 9.17).
Рис. 9.17. Сочетание кривых в плане с вогнутыми вертикальными кривыми: 1 - рекомендуемое; 2 - допустимое
11.Проектирование пересечений автомобильных дорог в разных уровнях Пересечения автомобильных дорог I категории с дорогами всех категорий, дорог II категории с дорогами II и III категорий, а также дорог III категории между собой (при перспективной суммарной интенсивности на 20-й год на пересечении более 4000 авт./сут) следует проектировать в разных уровнях. Суммарная интенсивность движения на пересечении может быть определена как сумма подъезжающих к пересечению (или отъезжающих от него) автомобилей.
3.2. Пересечения дорог в разных уровнях следует проектировать с таким расчетом, чтобы на дорогах I и II категорий не было левых поворотов, при которых основные потоки движения пересекаются в одном уровне. При этом должно быть обеспечено безопасное и удобное движение автомобилей с расчетными скоростями по основным направлениям и минимальное время прохождения автомобилями узла пересечения.
На пересечениях с дорогами III категории и ниже разрешается принимать схемы узлов в разных уровнях, которые допускают пересечение основных направлений движения на этих дорогах (не полные транспортные развязки). При этом следует учитывать перспективное развитие дорог и пересечения с минимальной перестройкой.
3.3. При пересечении дорог I и II категорий в разных уровнях для четкой организации движения основных и влившихся с местных дорог потоков целесообразно обеспечить развороты без пересечения в одном уровне прямых направлений движения на этих дорогах.
3.4. При интенсивностях движения на пересекаемых дорогах, близких к их пропускной способности, следует проверять соответствие пропускной способности участков дорог в зоне пересечений в местах выездов (как с левоповоротных, так и с правоповоротных съездов) фактическим интенсивностям движения и при необходимости корректировать ширину проезжей части (число полос движения) рассматриваемых участков.
3.5. Расположение путепроводов и эстакад на пересечениях и примыканиях дорог в разных уровнях должно быть подчинено наилучшему проложению трасс пересекающихся дорог и наиболее целесообразной компоновке узла пересечений в соответствии с пп. 1.2-1.12.
3.6. В зависимости от размеров, состава и распределения движения по направлениям, а также от местных условий, можно применять различные схемы развязок в разных уровнях.
Пересечение типа «клеверный лист» (рис. 10, а) - наиболее распространенный и сравнительно недорогой.
Неполный «клеверный лист» с четырьмя съездами (рис. 10, б) целесообразно применять при стадийном строительстве, в ходе которого предполагается дальнейшая достройка левоповоротных съездов, и при пересечении с второстепенной дорогой. При отсутствии перспективы развития пересечения в полный «клеверный лист», в соответствии с распределением потоков движения и местными условиями, схема может быть изменена в «ромбовидный» тип пересечения (на рис. 10, б изображен пунктиром), в котором места примыкания правоповоротных съездов к второстепенной дороге приближаются к путепроводу.
Рис. 10. Схемы пересечений автомобильных дорог в разных уровнях
Неполный «клеверный лист» с двумя двухпутными съездами в смежных секторах (рис. 10, в) следует использовать при пересечении с второстепенной дорогой в стесненных условиях (при прохождении второстепенной дороги вдоль железной дороги, реки и т.д.). На рис. 10, в пунктиром представлен вариант с вытянутыми левоповоротными съездами, который занимает большую площадь и увеличивает пробег автомобилей.
Распределительное кольцо с пятью путепроводами (рис. 10, г) возможно при пересечениях дорог I и II категорий с большой интенсивностью движения и значительным удельным весом поворачивающих налево автомобилей, а также в стесненных условиях.
Распределительное кольцо с двумя путепроводами (рис. 10, д) можно применять при пересечении дорог I и II категорий с дорогами III-V категорий и при большой интенсивности движения поворачивающих налево автомобилей или в стесненных условиях; вариант «вытянутое кольцо» (на рис. 10, д показан пунктиром) занимает большую площадь и удлиняет путь поворачивающих налево автомобилей.
«Турбинной» тип пересечения (рис. 10, е) имеет более высокую строительную стоимость по сравнению с типом «распределительное кольцо». В зависимости от распределения потоков по направлениям он может быть выполнен с элементами «клеверного листа» (грушевидный тип пересечения).
При пересечении существующей дороги или дорог разных категорий под углом менее 30° применяется линейное пересечение с искривлением трассы одной дороги (рис. 10, ж); при новом строительстве всего узла дорог одной категории можно видоизменить эту схему путем искривления трасс обеих дорог.
Рис. 11. Схемы примыканий автомобильных дорог в разных уровнях:
а - примыкание по типу «трубы»; б - листовидный тип; в - кольцевой тип; г - грушевидный тип; д - разветвление по типу треугольника
Направленный тип пересечения (рис. 10, з) выполняется в четырех уровнях. Строительная стоимость этого пересечения большая, но оно обеспечивает высокие скорости движения и оптимальные транспортно-эксплуатационные показатели. Пересечение по типу криволинейного четырехугольника (рис. 10, и) требует 16 путепроводов, что значительно удорожает строительную стоимость; автомобили при этом типе пересечения осуществляют движение по кратчайшим направлениям.
В зависимости от распределения потоков по направлениям и от местных условий могут применяться развязки директивного типа, компонуемые из отдельных элементов различных типов пере сечений.