1299

Общий уклон по кромке проезжей части на участках отгона ви­ ража не должен превышать допускаемый для данной дороги в исключительных случаях. Дополнительный продольный уклон на участке отгона виража для дорог I и II категорий принимают не более 5%о, а для прочих дорог— 10%о в равнинной и пересеченной местности и 20%о — в горной.

4.7. Требования к видимости на дорогах

На прямом горизонтальном участке водитель видит перед со­ бой дорогу на большом расстоянии. На кривых в плане и у пере­ ломов продольного профиля видимый участок дороги значительно

автомобилем, на котором водитель должен видеть перед собой до­ рогу, чтобы, заметив препятствие, осознать его опасность и успеть объехать или заторхмозить и остановиться.

В теории проектирования дорог предложено много схем види­ мости, учитывающих условия движения автомобилей, а также рас­ положение автомобилей и препятствий на дороге. Их можно раз­ делить на две основные группы:

схемы, предусматривающие остановку автомобиля перед пре­ пятствием или встречным автомобилем;

схемы, исходящие из объезда автомобилем препятствия или обгона попутного автомобиля с заездом на смежную полосу дви­ жения.

81

Рис. 4.13. Схема определения расстояния видимости из условия отгона

В первом случае используют формулу для определения расстоя­ ния (в метрах), на котором водитель может остановить автомо­ биль,

где v — скорость, км/ч.

В зависимости от исходных предпосылок может рассматривать­ ся остановка автомобиля перед препятствием или встречное дви­ жение двух автомобилей по одной полосе. В последнем случае рас­ стояние видимости складывается из суммы тормозных путей двух автомобилей и зазора безопасности между ними.

Многочисленные схемы для расчета видимости из условия об­ гона основаны на определении пути, необходимого для обгона ав­ томобиля, едущего с меньшей скоростью, более быстрым, и неиз­ бежно содержат ряд допущений о режимах и траекториях движе­ ния автомобилей. Наблюдаемые на практике режимы движения при обгоне зависят от многих факторов и не могут быть охвачены какой-либо одной схемой. Поэтому целесообразно исходить из схем, достаточно простых и обеспечивающих запас надежности, напри­ мер схемы, предложенной проф. М. С. Замахаевым (рис. 4.13), которая предусматривает следующий процесс движения при обгоне.

По этой схеме началом обгона считается момент, когда обгоняю­ щий автомобиль 1 приблизится к обгоняемому автомобилю 2 на расстояние, равное разности их тормозных путей (Si—S 2) и пути, который автомобиль проходит с момента принятия водителем ре­ шение об обгоне. По аналогии с процессом торможения это время можно принять равным 1 с. За этот период автомобиль проходит расстояние 1\. Поэтому заезд на полосу встречного движения на­ чинается на расстоянии от обгоняемого автомобиля:

/2 —/i+ (S i —52) = /I + п ,

82

где v 2— скорость переднего автомобиля, м/с; t>i — скорость заднего автомо­ биля, м/с; фПр — коэффициент продольного сцепления; /Са— коэффициент экс­ плуатационного состояния тормозов, принимаемый для обоих автомобилей оди­ наковым.

При разности скоростей автомобилей (ui—v2) задний автомо­ биль нагонит передний и поравняется с ним, пройдя путь

где U — длина автомобиля.

После того как задний автомобиль поравняется с обгоняемым* он должен вернуться на свою полосу движения. По соображениям безопасности он должен опередить для этого обгоняемый автомо­ биль на расстояние, равное длине его тормозного пути 5 2, увели­ ченное на некоторое расстояние безопасности /0 = 5-^-10 м и на длину автомобиля /4. При этом

Ksv2

Отсюда путь, проходимый поравнявшимся автомобилем 1 ДО возвращения на свою полосу движения,

Предельный случай возможности осуществления обгона с вы­ ходом на полосу встречного движения соответствует возвращению обгоняющего автомобиля на свою полосу к моменту встречи со встречным автомобилем 3, идущим со скоростью v3, который за период обгона проходит путь

—|- Ln

покрытия посередине полосы движения, а препятствие на дороге имеет высоту 0,2 м. Для этих условий необходимые расстояния ви­ димости приведены в табл. 4.й.

Технические условия большинства стран также предусматрива­ ют обязательные расстояния видимости 200—300 м. Однако за ру­ бежом при проектировании дорог магистрального типа с высоки­ ми скоростями движения стремятся обеспечить видимость не менее

83

Т а б л и ц а 4.2

600—750 м, так как это увеличивает уверенность водителей при уп­ равлении и повышает безопасность движения.

Для дорог в густо «застроенной местности, особенно в городских условиях, а также на пересечениях с автомобильными и железными дорогами в одном уровне обеспечение безопасности движения тре­ бует достаточной боковой видимости придорожной полосы. Води­ тель автомобиля должен иметь возможность заблаговременно уви­ деть на улице ребенка, выбежавшего со двора или с тротуара, а на пересечениях в одном уровне — приближающийся автомобиль или

или транспортного средства по пересекающей дороге; для бегущего человека мо­ жет быть принята 10 км/ч; 5 — расчетное расстояние видимости из условия остановки перед препятствием [см. уравнение (4.27)].

Нормы1требуют обеспечивать боковую видимость от кромки проезжей части 25 м на дорогах I—III категорий и 15 м на дорогах IV и V категорий.

4.8. Обеспечение видимости на кривых в плане

бидимость на кривых в плане проверяют для автомобиля, сле­ дующего по крайней внутренней полосе движения. Принимается, что глаз водителя расположен посередине полосы движения и на высоте 1,2 м. Поскольку под видимостью подразумевается длина пути, который автомобиль проходит по дороге, расстояние видимо­ сти при проверке измеряют по траектории движения автомобиля.

Рис. 4.14. Схема определения расстоя­ ния боковой видимости:

В — ширина проезжей части

84

Рис. 4.15. Схема определения видимости на кривых в плане:

уравнения кривой, огибающей систему лучей взгляда водителя при движении автомобиля по круговой кривой с переходными кривыми, и уширениями. На практике для построения границ срезки препят­ ствий в зоне видимости чаще всего применяют графический метод. На плане закругления, вычерченном в крупном масштабе (рис. 4.15), на траектории движения автомобиля намечают ряд точек, от которых откладывают расстояния видимости. Затем концы этих отрезков соединяют прямыми линиями, огибающая которых опреде­

85

к

Рис. 4.16. Схема к определению срезки видимости:

1 — приближенная граница срезки видимости

ляет границу видимости. Намечая уровень срезки в выемках, не­ обходимо учитывать зарастание их в дальнейшем травой и выпа­ дение снега. Наиболее целесообразно доводить срезку в выемках до уровня поверхности дороги.

Для проверки обеспеченности видимости дороги в плане и упро­ щенного построения границ зоны видимости можно ограничивать­ ся установлением размера срезки в середине кривой по биссектри­ се. Рассмотрим наиболее общий случай, когда длина кривой К меньше, чем необходимое расстояние видимости 5.

Согласно рис. 4.16 необходимая срезка

ъ= Ш + ЕЯ.

Вэтом выражении D E= R\— ОЕ (где Ri — радиус траектории

автомобиля). Но O E=RyCos^ (где а — центральный угол кри­

вой). Отсюда:

DE = ^1 — c o s - j j ;

ЕЯ = AF = ЕМ sin — ,

2

Отсюда

EH = AF = ~ ( s -

180

Общая ширина срезки

В частном случае, когда K > S, выражение (4.31) упрощается и принимает вид

В обоих случаях в пределах кривой величину срезки можно принять постоянной и провести границу срезки по концентриче­ ской окружности. Срезка должна начинаться на прямой или пере­ ходной кривой на расстоянии видимости 5 от начала и конца кри­ вой.

Если видимость ограничивается пролетными строениями мостов с ездой понизу или опорами путепроводов, для ее обеспечения не­ обходимо перетрассировать дорогу, устранив кривую или сущест­ венно увеличив ее радиус.

Глава 5

ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕМЕНТАМ ДОРОГИ

ВПРОДОЛЬНОМ И ПОПЕРЕЧНОМ ПРОФИЛЯХ

5.1.Нормирование продольных уклонов на дорогах

При разработке технических условий на проектирование дорог и нормировании предельных продольных уклонов необходимо учи­ тывать, что поток движения по дорогам состоит из автомобилей разных типов, загруженных в разной степени и имеющих различ­ ное техническое состояние. Состав транспортных потоков может меняться в процессе службы дороги. Поэтому возможность норми­ рования требований к продольным уклонам на дорогах исходя из конкретных динамических характеристик какого-либо одного типа автомобиля, принятого за расчетный, может возникнуть только в ограниченном числе случаев, например в промышленном транспор­ те при открытой разработке полезных ископаемых в карьерах, когда заранее известен типаж используемых автомобилей.

При разработке технических условий на автомобильные дорсги общего пользования исходят из принципа наименьших суммарных

87

ному прошедшему автомобилю за срок, в течение которого долж­ ны оправдаться затраты на строительство (директивный срок окупаемости, см. ч. 2 настоящего учебника), будет выражаться в зависимости от значения продольного уклона гиперболическими кривыми (рис. 5.1). Строительные расходы, отнесенные к одному автомобилю, будут тем меньше, чем выше интенсивность движе­ ния.

Эксплуатационные затраты автомобильного транспорта на проезд одного автомобиля, наоборот, возрастают с увеличением продольных уклонов (сплошная линия на графике), не меняясь в- зависимости от принятого срока окупаемости строительных рас­ ходов.

Оптимальное значение продольного уклона соответствует ми­ нимуму суммарных затрат. Оно тем меньше, чем выше расчетная интенсивность движения.

В СНиП 2.05.02-85 и СНиП 2.05.11-83 установлены следующие максимальные допустимые продольные уклоны при разных расчет­ ных скоростях:

П р и м е ч а н и е . Значения уклонов в скобках соответствуют нормам на внутрихозяй­ ственные дороги.

Рекомендуется, если это не связано с чрезмерным удорожа­ нием стоимости строительства, проектировать дороги всех катего­ рий с уклонами, не превышающими 30%о.

В особо трудных условиях горной местности ниже 3000 м над уровнем моря разрешается увеличивать продольный уклон на уча­

88

стках длиной до 500 м не более чем на 20%о против приведенных выше норм, если это дает значительное снижение расходов на строительство. Однако применение этого исключения на коротких трудных участках дорог, проходящих на большей части протяжен­ ности в относительно благоприятных условиях рельефа, приводит к резкому ухудшению транспортно-эксплуатационных характеристик дороги в целом и к образованию на ней неудобных и опасных для движения участков. Поэтому увеличение продольных уклонов оправдывается лишь в горной местности на участках с особо кру­ тыми склонами, где скорости на всей дороге невелики. Чем больше протяженность подъема, тем сильнее проявляется влияние продоль­ ного уклона на условия движения автомобилей.

На основе исследований д-ра техн. наук В. В. Сильянова мож­ но рекомендовать в равнинной и холмистой местности следующие предельные длины участков с разными уклонами:

Нормы максимальных продольных уклонов в СССР мало от­ личаются от норм, принятых в других странах.

5.2. Вертикальные кривые

В связи с большими радиусами, вертикальных кривых на авто­ мобильных дорогах абсциссу х можно принимать без скольконибудь ощутимых погрешностей, равной длине участка кри­ вой /.

Уклон в некоторой точке вертикальной кривой А на расстоя­ нии 1а о т ее вершины:

Эта приближенная зависимость позволяет получить ряд фор­ мул, связывающих уклоны касательных к кривой с другими ее эле­ ментами (рис. 5.2):

89

Рис. 5.2. Схема к определению эле­ ментов вертикальных кривых на ав­ томобильных дорогах

Рнс. 5.3. Схема к расчету радиуса вертикальной выпуклой кривой из ус­ ловия видимости

расстояние от вершины кривой до точки А с уклоном U

Значение радиуса выпуклых круговых вставок определяют ив условия обеспечения расчетной видимости поверхности дороги во­ дителем автомобиля. При необходимых для этого радиусах верти­ кальных кривых отрицательное влияние на управляемость и устой' чивость автомобиля центробежной силы, возникающей при проезде кривой и уменьшающей сцепной вес автомобиля, весьма невелико.

Расчет исходит из простых геометрических соотношений (рис. 5.3). Пусть h\ — возвышение глаза водителя над поверхностью до­

90