Глава 3. Элементы дороги в плане и профиле.

3.1. План дороги, прямые и кривые.

Автомобильные дороги должны обеспечивать перевозки грузов с наименьшей затратой энергии и при малой стоимости перевозок. Кратчайшим направлением дороги, соединяющим на карте местности начальный и конечный пункты, является прямая – воздушная линия.

Положение оси дороги на местности называется трассой.Для лучшей ориентации трассу делят на километры и на стометровые участки, называемые пикетами. Пикеты и километры последовательно нумеруют.

Степень извилости дороги характеризуют коэффициентом развития трассы – отношением фактической длины дороги к длине ее воздушной линии. В местах изменения направления трассы намечают углы поворота. Их измеряют между продолжением трассы и новым направлением. Для удобства движения в углы поворота вписывают плавные кривые.

Наличие на дороге криволинейных участков отражается на условиях движения автомобилей. При движении по кривой возникает центробежная сила, которая стремится сместить автомобиль с дороги и вызывает перераспределение нагрузки между колесами, что отражается на устойчивости и управляемости автомобиля, особенно при скользкой поверхности дороги. На кривых малых радиусов – в горпных условиях , в пределах населенных пунктов, а также в местности, заросшей лесом, - видимость дороги водителем ограничивается. При быстром движении по кривым водитель и пассажиры испытывают неприятное ощущение наклона во внешнюю сторону кривой.

3.2. Продольный профиль дороги.

Далеко не всегда можно наметить на местности трассу таким образом, чтобы естественные уклоны поверхности земли не превышали уклонов, допустимых по условиям эффективности использования автомобильного транс­порта. Во многих случаях приходится искусственно придавать дороге более пологий уклон, срезая излишний грунт или подсыпая недостающий в пониженные места, что делает необходи­мым выполнение земляных работ.

Участки, на которых дорога в результате срезки грунта рас­положена ниже поверхности земли, называют выемками, а участки, на которых дорога проходит выше поверхности земли, по искус­ственно насыпанному грунту — насыпями.

Крутизну подъемов и спусков, их последовательность, а также расположение насыпей и выемок показывают на продольном профиле, который представляет собой изображение в уменьшен­ном масштабе проекции дороги на вертикальную поверхность, проходящую через ось дороги (рис. 3.3). Продольный профиль вычерчивают по материалам полевых геодезических работ — ни­велирования трассы дороги, при помощи которого устанавливают возвышение одних точек дороги над другими. Уровни отдельных точек дороги характеризуют их отметками — возвышениями над некоторой поверхностью, принятой за нулевую. При составлении топографических карт в СНГ принимают за пулевую отметку средний уровень воды в Финском заливе в Кронштадте. Такие отметки называют абсолютными. В практике дорожных работ обычно пользуются относительными отметками, условно за­даваясь отметкой начальной точки дороги.

Крутизну отдельных участков характеризуют уклоном – отношением разности отметок в начале и конце участка к его длине. Уклон выражается тангенсом угла, образуемого осью дороги с горизонтальной поверхностью. Один и тот же уклон может быть, например, записан как 3,2 % или 0,032.В проектах автомобильных дорог уклоны принято выражать в десятых долях процента – промилле.

Продольный уклон – одна из важнейших характеристик автомобильной дороги.

Чертеж продольного профиля – один из основных документов, характеризующих дорогу. Он содержит все данные, необходимые для того, чтобы составить представление о транспортно- эксплуатационных характеристиках дороги. На продольном профиле изображают: линию поверхности земли и оси дороги до постройки (черная линия); линию бровки дороги (проектная, или красная линия); разрез грунтовой толщи по оси дороги, показывающий чередование и мощность отдельных напластований.Чтобы не затемнять проектной линии, грунтовый разрез смещают вниз на 2 см. На продольном профиле специальными условными знаками (рис. 3.5) показывают места расположения переездов через железые и автомобильные дороги, мостов, труб и тоннелей. Около проектной линии выписывают рабочие отметки: выше ее – высоту насыпей, ниже ее – глубину выемок в метрах.

На дорогах в равнинной местности, которые на всем протяжении проходят с малыми продольными уклонами, скорость движения автомобилей практически постоянна при стабильном режиме работы двигателя.

В сильно пересеченной холмистой местности в продольном про­филе дороги подъемы и спуски с крутизной до 30 - 40 °/₀₀ чере­дуются между собой. Торможение на спусках в связи с их отно­сительно коротким протяжением применять почти не приходится. Разгон в конце спуска позволяет развить скорость, дающую воз­можность использовать накопленную инерцию для преодоления последующего подъема. Движение автомобилей по дорогам про­исходит при непрерывно меняющейся скорости.

В горной местности уклоны дорог достигают 60 – 80 %, а в особо трудных условиях и более, причем протяжение таких участков составляет иногда несколько километров. Движение на подъем осуществляется на низших передачах в течение длитель­ного времени с относительно установившейся скоростью 20 - 40 км/ч. На крутых поворотах скорость приходится дополни­тельно снижать из-за ограниченной видимости. Движение на за­тяжных спусках с уклоном, превышающим 40 - 50 % , происхо­дит на низших передачах с торможением двигателем, работающим при открытии дроссельной заслонки, соответствующем оборотам холостого хода, Периодически используются колесные тормоза.