6 Проектирование дороги в плане

6.1 Особенности движения автомобиля по кривым.

Коэффициент поперечной силы

При проектировании закруглений в плане необходимо обеспечить удобство и безопасность движения. Удобство обеспечивается плавностью движения, БД - достаточной видимостью на кривой и исключением заноса и выброса автомобиля.

На автомобиль, движущийся по кривой в точке, радиус кривизны которой равен R, действует центробежная сила С = mv2/R, где m – масса автомобиля, т; v – скорость, м/с.

m = G/g,

тогда С = G v²/ gR.

Центробежная сила направлена горизонтально в сторону от центра кривой и стремится сдвинуть автомобиль с ПЧ. Составляющая веса автомобиля противодействует центробежной силе.

Проектируя силы С и G на направление поперечного уклона ПЧ дороги получим общую силу Y, которая стремится сдвинуть автомобиль с дороги, называемую поперечной силой.

Y = Сcosα ± Gsinα.

Принимая sinα = i и cosα = 1 получим

Y = G v²/ gR ± G i; Y = G v²/ gR ± mgi.

Разделим на G и получим

Y/ G = v²/ gR ± i.

Отношение Y/ G называется коэффициентом поперечной силы - μ.

Поперечная сила отрицательно действует на автомобиль, ухудшает управление и сцепление шин с покрытием.

4.2 Рекомендуемые и наименьшие допустимые радиусы кривых в плане

При проектировании автодорог радиусы кривых в плане определяют по приведенной выше формуле:

R ≥ v²/g(μ ± i),

«+» – наименьший радиус;

«–» – рекомендуемый.

Допустимые максимальные значения коэффициента поперечной силы μ в зависимости от поперечного сцепления шины с поверхностью покрытия и исходя из требований устойчивости автомобиля приведем в таблице.

Показатель	Предельно-допустимые значения μ на покрытии
	сухом, φ= 0,6	мокром, φ= 0,4	покрытом льдом, φ= 0,2
Устойчивость против опрокидывания	0,6	0,6	0,6
Устойчивость против заноса	0,36	0,24	0,12
Комфортность поездки	0,15	0,15	0,15
Экономичность эксплуатации автомобиля	0,10	0,10	0,10

Рекомендуемый радиус – это такой радиус кривой, который обеспечивает удобное движение автомобиля по кривой с расчетной скоростью. Рекомендуется назначать радиусы ≥ 3000 м, т.к. условия движения на таких кривых такие же, как на прямых, при этом не устраиваются переходные кривые.

В зависимости от рельефа местности, наличия различных препятствий и т.д. приходится допускать меньшие значения радиусов, при этом соблюдается условие, обеспечивающее движение автомобиля с расчетной скоростью с запасом устойчивости против заноса или опрокидывания.

Практика показывает, что в большинстве случаев занос автомобиля происходит раньше, чем его опрокидывание, поэтому минимальные радиусы определяют, как правило, по условиям заноса.

Наименьший радиус – это такой радиус кривой, при котором обеспечивается безопасное движение с расчетной скоростью при чистом и увлажненном покрытии, с устройством виражей и уширением ПЧ.

Наименьшие допустимые радиусы кривых в плане определяют по расчету в зависимости от скорости движения и минимальных значений коэффициента поперечной силы μ.

В соответствии с ТКП установлены следующие значения радиусов кривых в плане в трудных условиях проектирования.

Расчетная скорость движения	150	120	100	80	60	50	40	30
Категория дороги	I	II	III	IV	V	-	-	-
Наименьшие радиусы кривых в плане, м	1200	800	600	300	150	100	60	30