- •Введение
- •1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ ОБ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ
- •1.1. Основные понятия
- •1.3. Воздействие автотранспортного комплекса на окружающую среду
- •1.4. Виды проектных работ
- •2. МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОМПЛЕКСА «ВОДИТЕЛЬ – АВТОМОБИЛЬ – ДОРОГА – СРЕДА» (ВАДС)
- •2.1. Структура комплекса ВАДС
- •2.2. Модель управления системой «дорожные условия – транспортный поток»
- •3. КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
- •3.1. Административная классификация дорог
- •3.2. Классы автомобильных дорог общего пользования
- •3.3. Технические категории автомобильных дорог
- •3.4. Расчетные скорости движения
- •4.2. Элементы продольного профиля дороги
- •4.3. Поперечные профили дороги
- •5. ОСНОВЫ РАСЧЁТОВ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ ПО ДОРОГАМ
- •5.1. Движение автомобиля по дороге. Сопротивление движению автомобиля
- •5.2. Динамические характеристики автомобиля
- •5.3. Сцепление шин с поверхностью дороги
- •5.4. Особенности движения автопоездов
- •5.5. Расстояние видимости поверхности дороги
- •5.6. Расстояние боковой видимости
- •5.7. Обеспечение видимости на кривых в плане
- •5.8. Характеристики транспортного потока
- •5.9. Пропускная способность дороги
- •5.10. Уровни удобства движения
- •6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАНА ТРАССЫ
- •6.1. Принципы проектирования плана трассы
- •6.2. Назначение радиусов круговых кривых
- •6.3. Переходные кривые
- •6.5. Виражи на закруглениях
- •7.1. Нормирование продольного уклона на дорогах
- •7.2. Вертикальные кривые
- •7.3. Полоса отвода дороги
- •8.1. Природные факторы
- •8.2. Источники увлажнения земляного полотна
- •8.3. Влияние теплофизических характеристик дорожной конструкции на водно-тепловой режим (ВТР) дорог
- •8.4. Пучины на автомобильных дорогах
- •8.5. Дорожно-климатическое районирование России
- •8.7. Требования к возвышению земляного полотна
- •9. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ
- •9.1. Принципы проектирования продольного профиля
- •9.2. Назначение контрольных точек продольного профиля
- •9.3. Последовательность проектирования продольного профиля
- •10.1. Элементы земляного полотна
- •10.2. Грунты для сооружения земляного полотна
- •10.6. Объемы насыпей и выемок
- •10.7. Деформации и разрушения земляного полотна
- •11. ДОРОЖНЫЙ ВОДООТВОД
- •11.1. Система сооружений поверхностного водоотвода
- •11.2. Боковые канавы
- •11.3. Водоотводные и нагорные канавы
- •11.4. Испарительные бассейны
- •11.6. Определение объемов и расходов ливневых и талых вод
- •11.7. Проектирование дорожных канав
- •12. МАЛЫЕ МОСТЫ И ТРУБЫ
- •12.1. Водопропускные трубы
- •12.2. Мостовые сооружения
- •13.1. Общие требования
- •13.2. Пересечения и примыкания в одном уровне
- •13.3. Переходно-скоростные полосы
- •14. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
- •14.1. Классификация дорожных одежд
- •14.2. Конструктивные слои дорожных одежд
- •14.4. Срок службы дорожных одежд
- •14.5. Критерии предельного состояния дорожных одежд
- •14.6. Особенности проектирования жестких дорожных одежд
- •15. ОБСЛУЖИВАНИЕ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ
- •16. СИСТЕМА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ
- •Заключение
В последнее десятилетие при проектировании автомобильных дорог широко используется система автоматизированного проектиро-
вания. Применение автоматизированных систем значительно снижает |
|||||
трудоемкость выполнения проектных работ, но ни одна из сущест- |
|||||
вующих систем не может выполнить проектирование плана трассы. |
|||||
С |
|
|
|
|
|
Эту задачу решает инженер-проектировщик. Уровень его квалифика- |
|||||
ции определяет уровень технических решений проекта дороги. |
|||||
|
|
6.3. Переходные кривые |
|
||
начинает |
|
mV2 |
|
||
В момент въезда автомобиля на горизонтальную кривую на него |
|||||
|
действовать центро ежная сила, если радиус меньше 600 м, |
||||
водитель сн жает скорость. Этим исключается занос автомобиля. При |
|||||
|
центробежная |
R на автомобиль дей- |
|||
движен автомо |
ля по круговой траектории |
||||
ствует |
|
с ла |
|
|
|
|
|
|
Fц = |
gR , |
(6.1) |
|
|
А |
|||
где m – масса автомо иля; V – скорость движения; g – ускорение сво- |
|||||
бодного падения. |
|
|
|
|
Для улучшения плавности движения перед круговой кривой и после вводится переходная кривая. Переходная кривая представляет кривую с изменяющимся радиусом от на прямом участке до радиуса круговойкривой (кривизнакривой соответственноменяется от 0 до1/R.
Переходная кривая по форме представляет клотоиду (радиоидальную спираль – радиоиду, спираль Корню).
Необходимая длина переходной кривой L устанавливается из ус- |
|||
ловия постепенного возрастания центробежного ускорения от нуля на |
|||
прямой до максимальной величины V2/R при входе на круговую кри- |
|||
Д |
|
||
вую. |
|
|
|
Длина переходной кривой |
|
|
|
L = |
V3 |
, |
(6.2) |
J R И
где J – скорость нарастания ускорения принимается в пределах от 0,3 до 1,0 м/с3. В нормах на проектирование в России принято J = 0,8 м/с3.
Значения наименьшей длины переходных кривых принимают по табл. 6.4.
При уменьшении радиуса до 2000 м и менее на автомобильных дорогах II – V категорий и 3000 м на дорогах первой категории за-
71
кругления проектируют с переходными кривыми, чтобы обеспечить плавность движения автомобиля по закруглению.
При устройстве закругления с переходной кривой происходит смещение круговой кривой к центру закругления на величину dБ
(рис. 6.1).
Таблица 6.4
Длина переходных кривых
|
Радиус круговой |
30 |
|
50 |
|
60 |
80 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
600- |
|
1000- |
|
|
кривой R, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
2000 |
|
переход- |
30 |
|
35 |
|
40 |
45 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
|
100 |
|
|
ной кривой L, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Длина |
|
При устройстве закругле- |
|||||||||||||||
|
ния с переходными кривыми |
|||||||||||||||||
|
происходит |
увеличение ос- |
||||||||||||||||
|
новных элементов закругле- |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния КП, ТП, БП и ДП: |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) полная длина закругле- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния составит |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КП = К + L; |
(6.3) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) полный тангенс: |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТП = Т + dТ; |
(6.4) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в) полная биссектриса: |
|||||||
|
бА |
= Б + dБ; |
(6.5) |
|||||||||||||||
|
Рис. 6.1. Закругление с переходными |
|
|
БП |
||||||||||||||
|
|
г) домер полный |
|
|||||||||||||||
|
|
кривыми |
|
|
|
|
|
|
|
П = 2ТП – КП. |
(6.6) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Введение |
переходных |
||||||
|
кривых вызывает сокращение длины круговой кривой с каждой сто- |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
||||||||
|
роны на L/2 и смещение круговой кривой к центру кривой. Сдвижка |
|||||||||||||||||
|
круговой кривой составляет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
р = R1 – R = y0 – R(1 – cos ), |
|
|
|
|
(6.7) |
где y0 – ордината переходной кривой в точкеИпримыкания к круговой кривой; = L / 2R – угол, стягивающий переходную кривую.
Переходные кривые следует предусматривать при радиусах кривых в плане 2000 м и менее, а на подъездных дорогах I категории –
3000 м и менее [39].
При увеличении длины переходных кривых повышается плавность движения за счет снижения скорости нарастания центробежно-
72
го ускорения, а максимальное центробежное ускорение определяется радиусом круговой кривой и расчетной скоростью движения.
Значения параметров переходных кривых dТ и dБ для расчета закруглений с переходными кривыми приведены в табл. 6.5.
При проектировании дорог для движения с высокими скоростями закругления проектируют по клотоиде, исключая круговую кривую, и трасса состоит из клотоид и прямых.
В последн е годы предложены другие формы переходных кри-
вых – кр вых Безье третьей и пятой степеней. Приводимые переход- |
|
ные кр вые в в де рад оиды (табл. 6.4) представляют плоскую кри- |
|
вую. Кр вые Безье представляют трехмерную кривую в виде кубиче- |
|
С |
|
ского многочлена. В САПР широко применяются такие кривые при |
|
проект рован |
. |
закруглений
Вел ч ну нео ход мого уширения полосы движения рассчитывают из условия о еспечения величины зазора между встречными автомобилями, что и при движении на прямых участках. При движении по кривой каждое колесо передней и задней осей автомобиля движется по самостоятельной траектории, и ширина, занимаемая автомоби-
6.4.бАУш рен е проезжей части на закруглениях
|
|
|
Д |
|
|
лем полосы движения, увеличивается (рис. 6.2). Ширину проезжей |
|||||
части на кривых увеличивают. |
|
|
|||
|
Из рис. 6.2 находим: |
|
|
||
|
R2 = (R – )2 + l2, |
(6.8) |
И |
||
где |
– смещение переднего |
||||
бампера автомобиля по отно- |
|||||
|
|
||||
шению к задней оси при дви- |
|
|
|||
жении на кривой; l – расстоя- |
|
|
|||
ние |
от переднего |
бампера |
|
|
|
до |
задней оси автомобиля; Рис. 6.2. Схема к определению ширины |
||||
R – радиус кривой. |
|
полосы движения на кривой |
|
||
|
Тогда |
|
|
||
|
R2 = R2 – 2R + 2 + l2. |
(6.9) |
|||
|
Отсюда |
||||
|
≈ l2 / 2R. |
(6.10) |
|||
|
|
Уширение проезжей части следует проектировать при использовании кривых с радиусом 1000 м и менее [28], табл. 6.5.
73
Уширение производится с внутренней стороны проезжей части за счет обочины при условии, что ширина обочины остается не менее 1,5 м для дорог I и II категорий и не менее 1,0 м для дорог остальных категорий.
При недостаточной ширине обочин для размещения уширения проезжей части предусматривают соответствующее уширение земляного полотна.
Уш ряют проезжую часть (внутреннюю полосу движения) в пре-
|
делах первой переходной кривой. В пределах круговой кривой уши- |
||||||||
|
ренная полоса дв жен я проезжей части остается постоянно. В пре- |
||||||||
|
делах второй переходной кривой ширину проезжей части доводят до |
||||||||
С |
|
на прямых участках трассы. Если недос- |
|||||||
|
нормальной, равной ш |
||||||||
|
таточно ш р ны внутренней о очины, то производят уширение за |
||||||||
|
счет внешней |
ны. |
|
|
|
Таблица 6.5 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Вел ч ны полного уширения двухполосной проезжей части |
|
|
||||||
|
рине |
|
|
|
|
|
|||
|
Радиусы кр вых |
|
Значение уширения, м, для автомобилей и автопоездов с рас- |
|
|||||
|
в плане, м |
|
стоянием от переднего бампера до задней оси автомобиля |
|
|||||
|
|
|
|
|
или автопоезда, м |
|
|
|
|
|
|
|
автомо илей – 7 и менее, |
13 |
15 |
18 |
|
||
|
|
обоч |
|
|
|
|
|||
|
|
|
автопоездов – 11 и менее |
|
|
|
|
||
|
1000 |
|
|
– |
|
– |
– |
0,4 |
|
|
850 |
|
|
– |
|
0,4 |
0,4 |
0,5 |
|
|
650 |
|
|
0,4 |
|
0,5 |
0,5 |
0,7 |
|
|
575 |
|
А0,5 0,6 |
0,6 |
0,8 |
|
|||
|
425 |
|
|
0,5 |
|
0,7 |
0,7 |
0,9 |
|
|
325 |
|
|
0,6 |
|
0,8 |
0,9 |
1,1 |
|
|
225 |
|
|
0,8 |
|
1,0 |
1,0 |
1,5 |
|
|
140 |
|
|
0,9 |
|
1,4 |
1,5 |
2,2 |
|
|
95 |
|
|
1,1 |
|
1,8 |
2,0 |
3,0 |
|
|
80 |
|
|
1,2 |
Д |
3,5 |
|
||
|
|
|
|
2,0 |
2,3 |
|
|||
|
70 |
|
|
1,3 |
|
2,2 |
2,5 |
– |
|
|
60 |
|
|
1,4 |
|
2,8 |
3,0 |
– |
|
|
50 |
|
|
1,5 |
|
3,0 |
3,5 |
– |
|
|
40 |
|
|
1,8 |
|
3,5 |
– |
– |
|
|
30 |
|
|
2,2 |
|
И |
|
||
|
|
|
|
– |
– |
– |
|
Полное уширение проезжей части для дорог с четырьмя полосами движения и более увеличивают соответственно числу полос, а для однополосных дорог – уменьшают в два раза по сравнению с указанными в табл. 6.6.
74