Проектирование автомобильных дорог (стр. 3 из 15)
3.2.3 Определение нормативных радиусов для проектирования кривых в плане
Радиус кривой в плане, при котором возможно движение автомобиля с расчетной скоростью при условии устройства виража, переходных кривых и уширения проезжей части, определяется по формуле:
, (16)гдеV – расчетная скорость движения для данной категории дороги, км/ч;
iв – поперечный уклон проезжей части на вираже (принимается в соответствии с требованиями СНиП 2.05.02-85, табл. 8);
μ – коэффициент поперечной силы, принимаемый по графику (рисунок 2).
Рисунок 2 – График зависимости коэффициента поперечной силы от скорости движения автомобиля [1]
Значение коэффициента поперечной силы µ должно удовлетворять одновременно условиям устойчивости автомобиля против опрокидывания, устойчивости против заноса, удобства пассажиров при проезде по кривой и экономичности работы автомобиля.
Рекомендуется для определения радиуса, не требующего переходных кривых и виража, принимать для дорог I и II категорий µ=0,05 и для дорог III категории (и ниже) – µ=0,1.
При определении наименьшего радиуса, применяемого на трудных участках, в зависимости от сложности вписывания кривой может быть допущена величина μ=0,15 – 0,20. При сравнительно простых условиях проектирования следует принимать μ=0,10, особенно для дорог высокой категории.
По условию видимости в ночное время минимальный радиус кривой вычисляется по формуле:
, (17)гдеS1 – расстояние видимости поверхности дороги, определенное по СНиП 2.05.02-85 (табл. 10) для заданной расчетной скорости движения, м;
α – угол расхождения пучка света фар (α ≈ 2°).
Наименьшие радиусы кривых в плане без устройства виража рассчитываются по формуле:
, (18)гдеi1 – поперечный уклон проезжей части, ‰ (определяется по СНиП 2.05.02-85, табл. 7).
Вычисленные радиусы кривых в плане сравниваются с приведенными в СНиП 2.05.02-85.
3.2.4 Определение расстояний видимости
В теории проектирования дорог предложено несколько схем видимости по условиям движения автомобилей и расположению автомобилей и препятствий на дороге. Принципиально различают следующие группы:
1. Схемы, предусматривающие остановку автомобиля перед препятствием или встречным автомобилем.
Расчетное расстояние видимости поверхности дороги находится из выражения:
. (19)гдеV – расчетная скорость движения по проектируемой автомобильной дороги;
Кэ – коэффициент, учитывающий эффективность тормозов (для легкового автомобиля принимается К=1,3; для грузовых и автобусов – К=1,85);
φ1 – коэффициент продольного сцепления, принимается равным 0,50;
l0 – зазор безопасности, принимаемый равным 5 – 10 м.
Расчетное расстояние видимости встречного автомобиля находится по формуле:
. (20)2. Схемы, исходящие из объезда автомобилем препятствия или обгона попутного автомобиля с заездом на смежную полосу движения.
Расстояние видимости из условия обгона:
. (21)гдеV1 и V2 – соответственного скорости обгоняющего и обгоняемого автомобиля. Для расчетов принимаются расчетные скорости для легкового и грузового автомобилей при принятой технической категории;
lа – средняя длина автомобиля, м, принимается 5 – 7 м.
На пересечениях дорог в городских условиях необходимо обеспечение достаточной боковой видимости придорожной полосы.
Минимальное необходимое расстояние боковой видимости:
, (22)гдеVп – скорость движения пешехода или транспортного средства по пересекающей дороги, км/ч, для пешехода – 7 – 10 км/ч, для транспортного средства – 20 – 30 км/ч.
Расстояния боковой видимости на пересечении дорог сравнивают с расчетными, которые определяют с учетом скоростей движения на пересекающихся дорогах, продолжительности ориентирования водителя и времени его реакции:
, (23)гдеV – скорость движения;
tор – продолжительность ориентирования водителя, с;
tр – время реакции водителя, равное 1,5 с;
Кэ – характеристика эксплуатационного состояния тормозной системы автомобиля (принимается не менее 1,4);
j – коэффициент продольного сцепления;
i – продольный уклон (при спуске – с минусом);
D – расстояние от остановившегося автомобиля до кромки проезжей части пересекаемой дороги: D = 5 м.
Продолжительность ориентирования рассчитывают с учетом местных условий движения:
, (24)гдеto – наименьшая продолжительность ориентирования в оптимальных условиях (для автомобильных дорог to = 1,4 с, для населенных пунктов 1,8 с);
К1 – коэффициент, учитывающий наличие стоящих на обочинах пересекаемой дороги автомобилей (если остановка или стоянка автомобилей в пределах пересечений разрешена, то К1=0,32; при запрещении остановки К1=0);
К2 – коэффициент, учитывающий плотность движения на пересекаемой дороге:
| Интенсивность движения по пересекаемой дороге, авт./ч | до 50 | 75 | 200 | 500 |
| К2 | 0,15 | 0,22 | 0,35 | 0,53 |
К3 – коэффициент, учитывающий интенсивность движения на дороге, с которой определяется расстояние боковой видимости:
| Интенсивность движения, aвт./ч | до 30 | 50 | 100 | 300 |
| К3 | 0 | 0,12 | 0,20 | 0,22 |
Вычисленные расстояния видимости сравниваются с приведенными в СНиП 2.05.02-85.
3.2.5 Определение наименьших радиусов вертикальных кривых для сопряжения переломов продольного профиля
Радиусы вертикальных выпуклых кривых определяются из условия обеспечения видимости поверхности дороги:
, (25)гдеh – возвышение глаза водителя легкового автомобиля над поверхностью дороги, в расчетах принимается равным 1,2 м.
Обеспечение видимости встречного автомобиля:
. (26)Радиусы вертикальных вогнутых кривых определяются из условия обеспечения видимости проезжей части в ночное время при свете фар. Расчет ведется по формуле:
, (27)гдеhф – высота фар легкового автомобиля над поверхностью проезжей части, (hф =0,75 м);
а – угол рассеивания пучка света фар (а=2°).
Величина радиуса вертикальной кривой с учетом самочувствия пассажиров и перегрузки рессор определяется из выражения:
, (28)гдеа0 – центробежное ускорение, принимаемое равным: 0,3 – 0,4 м/с2 для дорог I – III технических категорий, 0,5 – 0,7 м/с2 для дорог IV – V технических категорий.
При обосновании радиусов вертикальных кривых следует учитывать рекомендации СНиП 2.05.02-85. Если имеется возможность по местным условиям и не ведет к удорожанию строительства, применять радиусы вертикальных выпуклых кривых не менее 70000 м (длина кривой более 300 м) и вогнутых кривых – 8000 м (длина кривой не менее 100 м).
В зависимости от сложности условий рельефа в пределах одной категории дороги допускается изменение радиусов в весьма широких пределах. Так, например, для дорог II категории радиусы выпуклых кривых принимают от 15000 до 2500 м.
3.2.6 Определение пропускной способности и уровня загрузки дороги
Пропускная способность одной полосы движения при условии отсутствия обгонов определяется по формуле:
, (29)гдеP – пропускная способность одной полосы движения, авт./ч;
L – динамический габарит автомобиля (наименьшее расстояние между движущимися автомобилями), м:
, (30)гдеlа – средняя длина автомобиля, м;
К – коэффициент снижения скорости движения автомобиля в потоке, принимаемый равным 0,3 – 0,5.
Величина продольного уклона i принимается на спуске со знаком «-» на подъеме со знаком «+». На ровном участке i = 0.
Пропускная способность одной полосы движения вычисляется отдельно для грузового и легкового расчетного автомобиля.
Количество полос движения (n) определяется по формуле:
, (31)гдеN – суточная интенсивность движения, авт./сут.;
t – коэффициент для приведения суточной интенсивности движения к часовой (принимается по таблице 5).
Таблица 5 – Значение коэффициента перехода от суточной интенсивности движения к часовой
| Категория дорог | I | II | III | IV | V |
| Значение коэффициента | 0,09 – 0,12 | 0,12 – 0,15 | 0,15 – 0,18 | 0,28 – 0,2 | 0,2 |
Обычно по расчету число полос движения оказывается меньше, чем требуется по нормам. Для дорог II, III и IV категорий следует принимать две полосы движения.