Виражи на многополосных дорогах категории I рекомендуется предусматривать с раздельными поперечными уклонами для проезжих частей разных направлений и необходимыми мероприятиями по отводу воды с проезжих частей и разделительной полосы. Вращение каждой проезжей части на вираже производят вокруг своей оси. Разделительная полоса в этом случае имеет ступенчатую форму.
В последнее время предложен способ устройства виража путем
плавного смещения греб-
ня (высшей точки проезжей части) к внешней бровке земляного полотна (рис. 6.7). Преимущество такого способа в том, что исключаются горизонтальные участки в поперечном сечении на отгоне виража и исключается застой воды на покрытии и аквапланирование колеса автомобиля.
Контрольные вопросы
1.С учетом каких требований производят трассирование дорог?
2.Что такое «полоса варьирования» трассы?
3.Основные принципы обеспечения пространственной плавности автомобильных дорог.
4.Как следует учитывать вопросы охраны окружающей среды при трассировании?
5.Что такое «контрольные точки» плана трассы?
6.Какие существуют методы трассирования?
7.Как выполняется полигональное трассирование?
8.В чем преимущества клотоидного трассирования?
9.Какая допустимая длина прямой в плане?
10.Как могут отличаться радиусы смежных закруглений?
11.Какие назначают радиусы горизонтальных кривых при малых углах поворотов?
12.При назначении элементов плана какие следует назначать радиусы закруглений?
89
13.Чем регламентируются предельно допустимые нормы проектирования
плана?
14.Что такое «ландшафтное проектирование»?
15.Кто является главным разработчиком вопросов ландшафтного проектирования?
16.Какие дополнительные силы действуют на автомобиль при движении по круговой кривой и от чего зависит их величина?
17.Для чего и когда устраивают переходные кривые?
18.При устройстве закругления с переходными кривыми на сколько сокращается длина круговой кривой?
19.При разбивке переходных кривых какие нужно соблюдать условия?
20.Чем ограничена минимальная длина переходной кривой?
21.Чем вызвана необходимость уширения проезжей части на закруглени-
ях?
22.От чего зависит величина уширения проезжей части на кривых?
23.На каких участках закругления устраивают уширение?
24.С какой стороны проезжей части закругления устраивают уширение?
25.Что называется «виражом» на дороге?
26.При каких радиусах закруглений следует устраивать вираж?
27.От чего зависит величина виража?
28.Как устраивается отгон виража?
29.Какой допускается дополнительный уклон внешней обочины на вираже по сравнению с продольным уклоном трассы?
30.В чем преимущество отгона виража путем смещения гребня?
7.ТРЕБОВАНИЯКЭЛЕМЕНТАМДОРОГИ
ВПРОДОЛЬНОМ ИПОПЕРЕЧНОМПРОФИЛЯХ
7.1. Нормированиепродольногоуклонанадорогах
При разработке нормативов по предельным уклонам учитывают, что поток состоит из автомобилей разных марок, с различной степенью загрузки. Автомобили имеют различное техническое состояние. Состав транспортного потока изменяется в течение срока службы дороги. При разработке технических условий на автомобильные дороги общего пользования исходят из принципа наименьших приведенных затрат, учитывающих стоимость строительства, содержание дороги и транспортные затраты подвижного состава за срок службы автомобильной дороги.
Рекомендуется проектировать дороги всех категорий (если это не связано со значительным удорожанием) с продольными уклонами, не
90
превышающими 30 ‰. В горной и холмистой местности эти нормы увеличиваются по допустимым продольным уклонам.
Учитывают влияние уклонов на стоимость строительства и эксплуатационные затраты автомобилей, которые определяются скоростью движения, расходом топлива, использованием грузоподъемности и производительности. Оптимальное значение продольного уклона соответствует минимуму суммарных затрат. В СП 34.13330.2012 [28] приведены предельные допустимые продольные уклоны при различных расчетных скоростях и рельефе (таблВ. 7особо.1). трудных условиях горной местности (за исключением мест с абсолютными отметками более 3000 м над уровнем моря) для участков протяженностью до 500 м при соответствующем обосновании допускается увеличение значений наибольших продольных уклонов, приведенных в табл. 7.1, но не более чем на 20 ‰.
Таблица 7.1
Значения продольных уклонов при расчетных скоростях
Расчетная скорость, км/ч |
150 |
120 |
100 |
80 |
60 |
50 |
40 |
30 |
Продольный уклон, ‰ |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
Нормы проектирования, принятые в России, мало отличаются от международных.
7.2. Вертикальныекривые
Для обеспечения безопасности движения и видимости поверхности дороги и встречного автомобиля на переломах продольного профиля устраивают вертикальные кривые (рис. 7.1).
Ординаты вертикальной кривой, вписанной в вершину перелома в точке А проектных линий с уклонами i1 и i2, описывают квадратной параболой
x2 |
|
y=± 2R , |
(7.1) |
где y – ордината вертикальной кривой, измеряемая от проектной прямой, имеющей уклон i1 или i2; R – радиус вертикальной кривой; x – расстояние по абсциссе от начала или конца вертикальной кривой.
91
|
А |
|
x |
E |
T |
|
• у |
С |
i1 |
|
i2 |
В К D
R R
O
Рис. 7.1. Схема к определению координат точек вертикальной кривой
Знак « + » соответствует вогнутой кривой, знак « – » – выпуклой.
Для определения элементов вертикальных кривых используют зависимости:
длина кривой
К = BD = R·(i1 – i2) = 2T; (7.2)
тангенс вертикальной кри-
вой |
|
|
R(i1 i2 ) |
|
|
|
|
|
T = |
. |
|
(7.3) |
|||||
|
||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|||
Биссектриса кривой (орди- |
||||||||
ната в средине кривой) |
|
|||||||
|
T2 |
|
К2 |
|
||||
Б= AC = |
|
или Б = |
|
|
. |
(7.4) |
||
|
|
|||||||
|
2R |
|
8R |
|
||||
Уклоны вертикальной кривой в некоторой точке E на расстоянии x от начала кривой
iE = i1 |
– |
x |
. |
(7.5) |
|
||||
|
|
R |
|
|
Радиусы выпуклых кривых определяют расстояние видимости поверхности дороги (рис.7.2).
S
A B 
h
R+h R
О
Рис. 7.2. Схема к расчету радиуса вертикальной кривой
Пусть h – возвышение глаза водителя над поверхностью проезжей части. Для обеспечения безопасности движения водитель, находящийся в точке А, должен видеть предмет высотой 0,2 м на поверхности дороги в точке В на расстоянии S от глаза водителя. Из треугольника ОАВ можем записать
R2 + S2 = (R+h)2. |
(7.6) |
|||||
Радиус вертикальной выпук- |
||||||
лой кривой составит |
|
|
|
|||
|
S2 |
h2 |
S2 |
|
||
R = |
|
|
|
|
. |
(7.7) |
|
|
|
||||
|
|
2h |
2h |
|
||
92
Расстояние видимости поверхности дороги S определяется нормативным документом в соответствии с технической категорией до-
роги [28].
Радиус вогнутой кривой определяют по центробежной силе, допустимой по условию комфорта пассажира:
V2 |
(7.8) |
R = , |
b
где b – центробежное ускорение при проезде вертикальной выгнутой кривой, при проектировании принято b = 0,5 – 0,7 м/с2.
Вогнутые кривые малого радиуса неудобны для движения в ночное время из-за ограниченного расстояния видимости по освещению фарами.
Луч света от фар освещает сектор в вертикальной плоскости с углом 2 α.
Радиус вогнутых кривых
S2
R , (7.9)
2(hф S sin )
где S – расчетное расстояние видимости поверхности дороги, определяемое в соответствии с расчетной скоростью автомобильной дороги или участка дороги; hф – возвышение центра фар автомобиля над поверхностью проезжей части, принимается для легкового автомобиля 0,7 м; – угол отклонения пучка света фар, = 1 .
СП 34.13330.2012 [28] рекомендует применять (если это не вызывает значительного удорожания) выпуклые кривые не менее 70000 м (длина кривой более 300 м) и вогнутые – 8000 м (длина кривой не ме-
нее 100 м).
Дополнительные полосы проезжей части для грузового движения в сторону подъема при смешанном составе транспортного потока следует предусматривать на участках дорог категории II, исключая дороги с четырьмя полосами движения, а также на участках дорог категории III при интенсивности движения свыше 4000 приведенных ед./сут (достигаемой в первые пять лет эксплуатации), при продольном уклоне более 30 ‰ и длине участка свыше 1 км, при уклоне более 40 ‰ и длине участка свыше 0,5 км (рис. 7.3). Ширину дополнительной полосы назначают равной 3,5 м. Дополнительные полосы начинаются до начала подъема и заканчиваются после подъема за 50 м и более.
93
Протяженность дополнительной полосы за подъемом принимают по табл. 7.2.
Протяженность дополнительной полосы за подъемом |
Таблица 7.2 |
|||||
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Интенсивность движения в сторону подъ- |
|
|
|
|
8000 |
|
ема, приведенных ед./сут |
4000 |
5000 |
6500 |
|
и более |
|
Общая протяженность полосы за преде- |
|
|
|
|
|
|
лами подъема, м |
50 |
100 |
150 |
|
200 |
|
Ширину проезжей части дорог в пределах средней части вогнутых кривых в продольном профиле, сопрягающих участки продольных уклонов с алгебраической разностью 60 ‰ и более, увеличивают с каждой стороны для дорог категорий II и III на 0,5 м, а для дорог категорий IV и V – на 0,25 м.
Рис. 7.3. Дополнительная полоса на подъем:
а – продольный профиль; б – план: 1 – дополнительная полоса; 2 – линия разметки, которая разрешает обгон;
3 – сплошная линия разметки, запрещающая обгон;
4 – участок отгона дополнительной полосы
Длина участков с уширенной проезжей частью должна быть для дорог категорий II и III не менее 100 м, для дорог категорий IV и V – не менее 50 м.
Переход к уширенной проезжей части следует осуществлять на участке длиной 25 м для дорог категорий II и III и на участке 15 м – для дорог категорий IV и V.
На горных дорогах в конце затяжного спуска рекомендуется устраивать аварийный съезд со встречным уклоном, чтобы при неис-
94
правности тормозов автомобиля при движении под гору его можно было остановить. Покрытие на участке аварийного съезда устраивают из песка, чтобы затормозить автомобиль.
7.3.Полосаотводадороги
Полоса местности, выделяемая для расположения на ней дороги, постройки вспомогательных сооружений и посадки придорожных зеленых насаждений, называется полосой отвода. Она передается в собственность владельца дороги. Для определения границ полосы отвода автомобильной дороги в зависимости от категории автомобильной дороги, количества полос движения, высоты насыпей или глубины выемок, наличия боковых резервов, крутизны откосов земляного полотна, требований обеспечения безопасности движения и боковой видимости, а также других условий устанавливаются нормы отвода земель для размещения автомобильных дорог и объектов дорожного сервиса.
Постановлением Правительства № 717 от 2 сентября 2009 г. «О нормах отвода земель для размещения автомобильных дорог и (или) объектов дорожного сервиса» установлены нормы отвода земель (табл. 7.3).
Границы полосы отвода предназначены для определения предельных минимальных размеров земельных участков, необходимых для размещения:
-земляного полотна между низовыми кромками откосов насыпей или верховыми кромками откосов выемок;
-двусторонних кюветов при высоте насыпей до 1,5 м в условиях равнинной местности и до 2 м в условиях пересеченной местности либо односторонних кюветов, располагаемых с верховой стороны насыпей при поперечном уклоне местности свыше 9 %;
-нагорных канав и банкетов, располагаемых с верховой стороны выемки при поперечном уклоне местности свыше 9 %;
-земельных участков, предназначенных для обеспечения необходимых условий производства работ по содержанию автомобильных дорог в пределах полосы отвода, шириной не менее 3 м с каждой стороны дороги, откладываемых от подошвы насыпи или бровки выемки либо от внешней кромки откоса водоотводной канавы (кювета) или иных элементов (сооружений). В табл. 7.3 приведены осредненные нормы отвода для автомобильных дорог [14].
95
Таблица 7.3
Нормы отвода земель, необходимые для определения границ полосы отвода автомобильных дорог
|
Количе- |
Общая площадь полосы отвода (гектаров на 1 линейный |
||||||||
Катего- |
ство по- |
|
|
километр автомобильной дороги) |
|
|
||||
рия до- |
лос |
на особо ценных угодьях земель |
|
необходимая |
|
|||||
роги |
движе- |
сельскохозяйственного назна- |
|
|
|
|
||||
|
ния |
|
|
чения |
|
|
|
|
|
|
|
|
поперечный |
поперечный |
поперечный |
поперечный |
|||||
|
|
уклон местно- |
уклон местно- |
уклон мест- |
уклон мест- |
|||||
|
|
сти не более |
сти свыше |
ности не бо- |
ности свыше |
|||||
|
|
|
1:20 |
1:20 до 1:10 |
лее 1:20 |
1:20 до 1:10 |
||||
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
I |
8 |
7,5 |
|
1,8 |
7,6 |
1,8 |
8,1 |
2,3 |
8,2 |
2,3 |
|
6 |
6,8 |
|
1,7 |
6,9 |
1,7 |
7,2 |
2,2 |
7,3 |
2,2 |
I, II |
4 |
6,1 |
|
1,6 |
6,2 |
1,6 |
6,5 |
2,1 |
6,6 |
2,1 |
II |
2 |
4,4 |
|
1,4 |
4,5 |
1,4 |
4,9 |
2,0 |
5,0 |
2,0 |
III |
2 |
4,0 |
|
1,3 |
4,2 |
1,3 |
4,6 |
2,0 |
4,8 |
2,0 |
IV |
2 |
2,4 |
|
1,3 |
2,5 |
1,3 |
3,5 |
2,0 |
3,6 |
2,0 |
V |
1 |
2,1 |
|
1,2 |
2,2 |
1,2 |
3,3 |
2,0 |
3,4 |
2,0 |
Примечания: 1. В графах три, пять, семь и девять указаны осредненные нормы отвода земель, необходимых для размещения автомобильной дороги и (или) объектов дорожного сервиса и установления границ полосы отвода автомобильной дороги.
2.В графах четыре, шесть, восемь и десять указаны осредненные нормы отвода земель, отводимых во временное пользование для нужд строительства (на период строительства).
3.Осредненные нормы отвода земель, предоставляемых во временное пользование, учитывают только размеры земельных участков для размещения отвалов снимаемого растительного грунта и проезда технологического транспорта.
На стадии разработки проектов определяют потребную ширину полосы отвода и площадь отвода. Согласуют условия отвода с владельцем земель и определяют стоимость земель. После строительства автомобильной дороги владелец дороги ежегодно уплачивает налог за использование земли под дорогой.
Нормы отвода земель, предназначенных для размещения карьеров (сосредоточенных резервов) грунта и предоставляемых во временное пользование, определяются расчетным путем при подготовке проектной документации с учетом требуемого объема грунта, воз-
96