1. План трассы. Основные элементы круговых и переходных кривых

(см. ТКП 45-3.03-19-2006 с. 9-10 – план и прод.проф., с. 12 – длина переход. кривой)

(см. книжку Леоновича «Ф-лы и решения тр-тных задач», с. 10)

Трасса – ось запроектированной дороги закрепленная на местности. Для проектирования трассу представляют в виде двух частей: план трассы и продольный профиль трассы.

План трассы – проекция трассы на горизонтальную плоскость.

Основные элементы плана: прямые участки и закругления (простые и сложные). Простые закругления – кривые постоянной кривизны (круговые) и переменной (клотоиды). Сложные закругления – коробовые кривые (сопрягаемые между собой несколько круговых кривых разных радиусов), биклотоиды (закругления, состоящие из круговой кривой и двух переходных клотоидных кривых).

Для постр-я плана трассы примен. масштаб: 1:1000, 1:2000, 1:5000.

Положение трассы на местности определяют положением ее главных точек. Главные точки – точки, в которых сопрягаются элементы трассы с разными законами движения (точки НК, КК, перелома профиля, НТ, КТ). Вспомогательные точки – служат для разбивочных работ (вершины углов поворотов, середины кривых).

Угол поворота трассы – угол между продолжением предыдущего и последующим направлениями трассы.

Основные элементы трассы (круговой кривой): тангенс Т, биссектриса Б, кривая К, домер D.

Т = R· tg(α/2); Б = R·(sec(α/2)-1); K = πRα/180; D = 2·T-K.

П ри проектировании автомобильных дорог клотоидная кривая используется как самостоятельный элемент трассирования или как переходная кривая между прямой и круговой кривой.

Клотоида (рис.1) характеризуется уравнением

C = RL

где С - параметр клотоиды; R - радиус кривизны в точке N клотоиды; L - длина клотоиды от начала до точки N.

Применение клотоиды позволяет в общем случае обра­зовать на трассе участок от кривизны k₁=1/R₁ кривизны до k=1/R обеспечить на необходимой длине переход из од­ной кривизны в другую.

В тех случаях, когда клотоида используется как пе­реходная кривая между прямой и круговой кривой, основ­ные элементы закругления определ-ся в соответствии с рис.

Основные элементы закругления, состоящего из круговой кривой и 2-х переходных клотоидных кривых: тангенс полный Т_п, дополнительный тангенс t, сдвижка круговой кривой р, биссектриса Б, длина всего закругления К, длина круговой кривой К₀, домер D. При R=2000 м и менее устраиваюися закругления с 2-мя переход. кривыми. Если α < 2·τ, закругление устроить невозможно, α ≥ 2·τ !

Т_П = Т+ t

В пределах центрального угла α-2τ закругления с переходными кривыми располагается сдвинутая круговая кривая. Величина сдвижки круговой кривой определяется из выражения:

Т = (R+р)·tg(α/2); t = Х_L - R·sinτ; Б = (R+р)·(sec(α/2)-1)+p; К = 2·L+K₀; К₀ = πR(α-2·τ)/180;

D = 2·T_П – К = 2·T_П – (К₀+2·L).

Наименьшие радиусы кривых в плане следует определять по формуле ,

где v – расчетная скорость, км/ч

μ – коэффициент поперечной силы, определяемый по формуле

μ = 0,2 - 7,5 · 10^-4 · v

i_пп – поперечный уклон проезжей части в долях единицы, принимается для

виража со знаком «плюс», для двускатного поперечного профиля – со знаком «минус».

Наименьшие длины отрезков переходных кривых при сопряжении круговых кривых, а также длины полных переходных кривых при реконструкции в случае необходимости сохранения положения оси, или при извилистой трассе с близким расположением смежных кривых, следует определять по формуле:

где v₁ - наибольшая по условиям безопасности скорость для данного радиуса кривой, км/ч, принимаемая по расчету, но не более:

 для дорог I-а, I-б, I-в, II-й категорий - соответствующих основных расчетных скоростей;

• для дорог III категории - 120 км/ч;

• для дорог IV и V категорий c дорожной одеждой усовершенствованного типа - 100 км/ч;

• для дорог IV и V категорий с переходными дорожными одеждами – 80 км/ч.

К – разность кривизны элементов плана трассы, сопрягаемых переходной кривой, м־¹;

 – скорость нарастания центробежного ускорения, м/c³, принимаемая равной:

• для радиусов кривых 300 м и более – 0,3;

• для радиусов кривых менее 300 м - 0,4.

При реконструкции дорог допускается увеличение этих значений до:

• 0,5 – для радиусов кривых 300 м и более;

• 0,7 – для радиусов закруглений св. 150 до 300 м;

• 0,9 – для радиусов закруглений до 150 м.

Если сдвижка круговой кривой от введения переходной кривой составляет менее 0,2 м, переходные кривые допускается не устраивать.