Детальная разбивка клотоид методом ординат и абсцисс

Для детальной разбивки клотоиды составлена таблица 2 (2), в которой приведены данные для разбивки методом ординат и абсцисс от главных касательных, являющийся простым и наиболее употребляемым методом.

Рис. 11

l =	S
A

Для разбивки промежуточных точек клотоиды с помощью табл.2 требуется определить

 

 

Выписать соответствующие табличные значения координат X и Y и помножив их на А_дан / 100, получить искомые координаты.

Пример. Дано: клотоида длиной L = 120м с параметром А = 200.

Требуется произвести разбивку промежуточных точек, отстоящих от начала переходной кривой клотоиды на расстояниях S₁ = 20м, S₂ = 80м и конца клотоиды S₃ = 114,46м

l1 =	S1	=		=	0,100
A

Определяем

 

l2 =	S2	=		=	0,400
A

l3 =	S3	=	114,46	=	0,5723
A

 

Из табл.2 из строки l₁ =0,100 выпишем табличные значения и, умножив их на

Адан	=		=

 

Получим искомые координаты первой точки

X₁ = 10,0 * 2 = 20,0м

Y₁ = 0,017 * 2 = 0,03м

Аналогично поступаем для определения координат второй точки при l₂ =0,4

X₂ = 39,974 * 2 = 79,95м

Y₂ = 1,066 * 2 = 2,13м

Координаты конца переходной кривой при при l₃ =0,5723 с интерполяцией и учетом табличных разностей будут равны

X₃ = 57,047 + (0,099 / 10) * 3 = 57,07 м

Y₃ = 3,113 + (0,017 / 10)*3 = 3,12 м

 

Вопрос

График занимаемых земель

На графике занимаемых земель выделяют земли постоянного и временного отвода с указанием видов сельхозугодий. В данном проекте указывается только полоса постоянного отвода.

Полоса постоянного отвода под дорогу включает площади под насыпи, выемки, водоотводные сооружения и предохранительные полосы шириной 1м с каждой стороны дороги.

Для построения графика занимаемых земель необходимо определить на каждом пикете и плюсовой точке (место изменения типа поперечного профиля земляного полотна, местоположение водопропускных труб, нулевые точки) расстояние от оси дороги до границы постоянной полосы отвода. В данной работе, с целью упрощения, влияние косогорности существующего рельефа не учитывается.

Для составления графика занимаемых земель заполняется таблица (приложение 3), в которой указываются пикеты и плюсовые точки и соответствующие им значения высоты насыпи (глубины выемки). На основании этих данных, при известной ширине земляного полотна и заданной крутизне откосов, в зависимости от применяемого типового поперечного профиля, находится расстояние от оси дороги до границы полосы постоянного отвода (с учетом предохранительной полосы шириной 1м с каждой стороны).

На миллиметровой бумаге в масштабе 1:10 000 строится развернутый план трассы (в виде прямой линии). На каждом пикете и плюсовой точке от оси трассы в обе стороны в вертикальном масштабе 1:100 откладывается расстояние до границы полосы отвода. Соединяя ломанной линией отложенные точки получаем график занимаемых земель.

5.5 Проектирование вертикальных клотоидных кривых

Вертикальная клотоидная кривая в общем случае представляет собой биклотоиду, т.е. состоит из двух сопряженных между собой клотоид. Они могут иметь одинаковые параметры (симметричная биклотоида) или разные параметры (несимметричная биклотоида).

В рамках данной работы предполагается проектирование вертикальной кривой в виде одиночной клотоиды при соблюдении условия, что минимальный радиус кривизны клотоиды R в точке К сопряжения с прямой ОС будет удовлетворять требованиям норм проектирования в отношении радиусов вертикальных кривых.

Рис. 19

Как элемент вертикальной кривой угол β = i₂ – i₁

Знаки уклонов принимаются: при подъеме по ходу движения автомобиля (+), при спуске (-).

При заданных смежных продольных уклонах и принятом радиусе R клотоиды определяют длину клотоиды по формуле:

L = 2* β*R или L = 2* (i₂ – i₁)*R

Чтобы разбить клотоиду необходимо найти короткий тангенс Т_к по табл.1 в зависимости от β и R.

Отметка любой точки клотоиды, расположенной на расстоянии S от ее начала может быть определена по формуле:

Н S =	Н01 + i1 * S +	S3
12*(i2 – i1)* R2

Пример. Дано: i₁ = 0,08, i₂ = - 0,01, отметка вершины вертикального угла 158,80м, R = 3000м

Требуется разбить клотоиду и определить проектную отметку на расстоянии S = 200м от начала вертикальной кривой.

Определяем: β = i₂ – i₁ = - 0,01 – 0,08 = - 0,09 (знак (-) указывает, что кривая выпуклая)

Затем определяем L = 2* β*R = 2*0,09*3000 = 540м

По табл.1 в зависимости от β и R находим короткий тангенс клотоиды:

Тк = 5,997 *	3000	=	179,91м
100

Начало клотоиды находится от вершины угла на расстоянии

НО = L – Т_к = 540 – 179,91 = 360,09 м

Ввиду малости угла ломаная НОС принимается равной кривой L

Отметка начала клотоиды:

Н₀₁ = 158,80-360,09 * i₁ = 158,80-360,09 * 0,08 = 130,0 м

По формуле (8.29) при S = 200м

Н200 =	Н01 + i1 * S +	S3	=
12*(i2 – i1)*R2
=	130,00 + 0,08 * 200 +	2003	=130+16 – 0,82 = 145,18

Вопрос

 

Пересечения и примыкания автодорог являются неотъемлемыми элементами дорожной сети. Проектируют их в рамках разработки проекта всей автодороги. Пересечения и примыкания должны обеспечивать максимальную безопасность и удобство движения автомобилей с наименьшей потерей времени в пределах пересечения ил примыкания, причем преимущественные удобства движения предусматривают для наиболее загруженных съездов.

В одном уровне разрешается устраивать пересечения дорог I-б, II категорий с дорогами IV, V категорий, а также дорог III, IV и V категорий между собой. На дорогах I-б и II категорий при соответствующем технико-экономическом обосновании допускается устройство примыканий дорог III категории в одном уровне.

В целях уменьшения помех от местного движения, повышения скоростей, удобства и безопасности движения основных потоков пересечения и примыкания на автодорогах I-б иII категорий вне населенных пунктов следует проектировать не чаще, чем через 5км, на дорогах III категории – не чаще, чем через 2км.

Все съезды и въезды на подходах к дорогам I-III категорий должны иметь покрытия:

-при песчаных, супесчаных, легких суглинистых грунтах – на протяжении 100м

- при черноземах, глинистых, тяжелых и пылеватых суглинистых грунтах – 200м.

Протяженность покрытий въездов на дороги IV категории следует предусматривать в 2 раза меньшей, чем на дороги I-III категорий.

Основные требования к продольному профилю и плану дорог в зоне пересечений сводятся к следующему:

-продольный уклон на расстоянии видимости поверхности дороги должен быть не более 4%

-для улучшения обзорности пересечения рекомендуется обе дороги или хотя бы второстепенную дорогу проектировать с применением вертикальных вогнутых кривых

-на участках виражей главной дороги устраивать примыкания нежелательно

-оси пересекающихся или примыкающих дорог должны образовывать угол, близкий к прямому. В случае пересечения дорог под острым углом целесообразно, изменив трассу второстепенной дороги, приблизить угол пересечения к прямому

 

 

Рис.1. Спрямление угла пересечения дорог:

а и б - рекомендуемые; в - не рекомендуемое

 

Недопустимо проектировать пересечения в конце или начале участков с большими уклонами значительного протяжения.

 

 

Пересечения бывают различных типов. Для выбора типа пересечения используют график, который устанавливает рациональную область использования каждого типа пересечения с учетом минимальных потерь автотранспорта в ожидании возможности проезда. По номограмме для каждой зоны, характеризуемой определенным соотношением интенсивностей движения на пересекающихся дорогах, рекомендуют один или несколько типов конкурирующих планировочных решений пересечений.

 

 

Номограмма для выбора типа планировочных решений пересечений

 

1- простые необорудованные примыкания (например, примыкание второстепенной дороги IV категории к главной дороге IV категории при суммарной интенсивности менее 2000привед.ед/сут)

2-частично канализированные примыкания с направляющими островками (например, примыкание второстепенной дороги IV категории к главной дороге IV категории при суммарной интенсивности более 2000привед.ед/сут)

 

 

3-канализированные примыкания с направляющими островками и переходно-скоростными полосами (например, примыкание второстепенной дороги IV категории к главной дороге IV категории при интенсивности съезжающих автомобилей более 2000привед.ед/сут)

 

 

4-кольцевые пересечения;

 

5-кольцевые пересечения с эллиптическим центральным островком или в разных уровнях;

 

6- кольцевые пересечения с малыми центральными островками или в разных уровнях;

 

7, 8 - пересечения в разных уровнях

 

Наиболее эффективным мероприятием по улучшению условий движения в одном уровне является канализирование движения – выделение для каждого направления движения самостоятельной полосы на проезжей части. Его можно осуществить:

-устройством направляющих островков, возвышающихся или изображенных на покрытии разметкой

-выделением дополнительных полос для ожидания автомобилями возможности осуществления левых поворотов

-устройством на проезжей части дополнительных полос для плавного изменения скорости поворачивающих автомобилей.

 

 

 

 

 

 

 

 

Возможные траектории движения автомобилей на пересечении в одном уровне образуют:

-16 точек пересечения потоков (3)

-8 точек слияния потоков (2)

-8 точек разветвления потоков (1)

В этих точках, называемых конфликтными, возможны столкновения автомобилей.

 

Схема расположения конфликтных точек

 

Опасность конфликтной точки определяется по величине относительной аварийности (количеству происшествий на 10 млн прошедших автомобилей), определяемую по формуле

,

где , - интенсивности движения потоков автомобилей, пересекающихся в данной конфликтной точке, авт./сут;

- коэффициент относительной аварийности конфликтной точки;

- коэффициент годовой неравномерности движения:

 

Опасность всего варианта планировки пересечения оценивается по формуле

 

,

где - возможное количество дорожно-транспортных происшествий на пересечении за один год; - количество конфликтных точек.

 

Степень опасности существующего кольцевого пересечения или каждого варианта его планировки оценивается по величине коэффициента относительной аварийности, характеризующим количество происшествий на 10 млн. автомобилей, прошедших через пересечение:

,

где - количество происшествий на пересечении за один год; , - интенсивности движения потоков автомобилей на пересекающихся дорогах, авт./сут; - коэффициент годовой неравномерности движения.

 

По величине можно судить о степени опасности пересечения:

	3	3,1-8,0	8,1-12	12
Опасность пересечения	Неопасное	Малоопасное	Опасное	Очень опасное

 

Сопряжение кромок проезжих частей пересекающихся дорог осуществляется с учетом категории дороги, с которой происходит съезд. Съезд выполняют по коробовой кривой, состоящей из трех круговых кривых (рис.1):

- входной с радиусом поворота и центральным углом =15°,

- средней АДВ с радиусом (наименьший радиус сопряжения для дороги, с которой происходит съезд) и центральным углом , где - угол поворота сопряжения,

- выходной кривой с радиусом поворота (где - наименьший радиус сопряжения двух примыкающих дорог) и центральным углом =20°.

Значения радиусов в зависимости от категорий примыкающих дорог приведены в табл.1. Круговые кривые при радиусе менее 100 м разбивают через 5 м.

 

Рис.4. Разбивка сопряжения проезжей части на пересечениях и примыканиях

 

 

Таблица 1

Категория дороги, с которой происходит съезд	Категория дороги, на которую происходит въезд	Радиусы сопряжения, м
I	IV-V
II	IV-V
III	III
III	IV-V
IV-V	I-V

 

Минимальный радиус сопряжения (по внутренней кромке проезжей части) на пересечениях и примыканиях принимают с учетом категории дороги, с которой происходит съезд, независимо от угла пересечения и примыкания: при съездах с дорог I, II категорий не менее 25 м, с дорог III категории - 20 м и с дорог IV-V категорий - 15 м

 

Порядок расчета коробовой кривой съезда (рис.4) следующий:

1. Находим начало и конец коробовой кривой (точки и ) определяя длины входного Т_вх и выходного Т_вых тангенсов в зависимости от угла сопряжения и радиусов сопряжения

 

 

 

2. Определяем координаты и входной и выходной кривой сопряжения съездов от точек и до точек А и В

= R₁ * Cos α ₁

= R₁ * (1 - Cos α ₁)

 

= R₃ * Cos α ₃

= R₃ * (1 - Cos α ₃)

 

3. Разбивку средней кривой АДВ осуществляем способом хорд. Для этого в створе А-В (см. рис.4) откладываем половину хорды, которую определяем по формуле АС=СВ= или по табл 3. Закрепляем точку С.

Ординату середины кривой АВ, определяем по формуле или по табл.3

Таблица 3

 

Элементы кривой	Угол поворота сопряжения
60°	70°	80°	90°	100°	110°	120°
Радиусы сопряжения , м
АС, м	5,41	4,33	3,25	7,52	6,01	4,51	9,57	7,65	5,74	11,54	9,23	6,92	13,43	10,75	8,06	15,22	12,18	9,13	16,89	13,51	10,13
СД, м	0,59	0,47	0,36	1,16	0,93	0,69	1,90	1,52	1,14	2,82	2,26	1,70	3,92	3,13	2,35	5,17	14,13	3,10	6,57	5,25	3,94

 

4. Кривую А-В делим на 4 равных участка и определяем координаты промежуточных точек

Рис. 5

Фрагмент коробовой кривой

 

 

 

 

5. Полученные точки входной, средней и выходной кривых будут разбивочными точками сопряжения дорог.

 

Вопрос

Переходно-скоростные полосы

 

Проезд пересечений осуществляется с меньшей скоростью, чем движение на примыкающих к ним участков дорог.

Непосредственный въезд автомобиля на пересечение с высокой скоростью, равно как и выезд с пересечения на основную дорогу медленно движущихся автомобилей, создавали бы опасность ДТП.

Чтобы избежать этого на участках дорог, примыкающих к пересечению, устраивают дополнительные полосы проезжей части, отделяемые от основной проезжей части линиями разметки.

Дополнительные полосы дают возможность автомобилям, поворачивающим с основной дороги, снизить скорость, а автомобилям, въезжающим на магистраль, наоборот разогнаться до скорости едущих по ней автомобилей.

Эти дополнительные полосы называются переходно-скоростными полосами.

Уустройство ПСП в местах съездов с дорог I категории при интенсивности 50 привед.ед/сут и более съезжающих или въезжающих на дорогу, на дорогах II и III категорий – более 200 прив.ед/сут

Длину ПСП назначают из условия изменения скорости автомобиля на основной дороге V₁ до скорости при выполнении маневра поворота V₂ ~20км/ч

 

L =	V1 2 – V1 2
26 а

а - ускорение, при разгоне 0,8-1,2 м/с², при замедлении 1,75-2,5м/с²

 

 

S₀ – отгон полосы торможения или разгона

S_\торм – полоса торможения

S_разг – полоса разгона

Обеспечение видимости в местах расположения пересечений и примыканий важнейший фактор безопасности движения. В зоне пересечения или примыкания необходимо обеспечить видимость водителя подъезжающим по главной и второстепенной дороги. Расстояние видимости поверхности дороги Lглав и Lвторост должны соответствовать расчётным скоростям на пересекаемых дорогах. При этом расположение глаз водителя принимают на расстояние 1,75 от кромки проезжей части и на высоте 1,2 над проезжей частью. Кроме того, главная дорога при приближении к пересечению должна просматриваться на расстоянии больше указанного для возможности оценки обстановки на ней.

Вопрос.

Проектирование кольцевых пересечений

 

Основными элементами кольцевых пересечений являются следующие (рис.1):

-центральный 9 и направляющие 4 островки;

-ширина 2 кольцевой проезжей части (может меняться в пределах одного кольцевого пересечения);

-длина 8 зоны переплетения;

-въезд 11 на кольцевую проезжую часть и ширина 10 въезда;

-выезд 5 с кольцевой проезжей части и ширина 6 выезда;

-линия 7 сопряжения поперечных уклонов на кольцевой проезжей части;

-специальная полоса 3 для автомобилей, поворачивающих направо;

-примыкающая (пересекающая) дорога 1.

Кольцевые пересечения устанавливают с центральными островками: 1 – большими (100-120м); 2 – средними (25-100м); 3 – малыми (25м).

При пересечении неравнозначных автомобильных дорог для обеспечения лучших условий движения по более загруженному направлению устраивают кольцевые пересечения с овальным, эллиптическим (рис.2 а) или с прорезанным (рис.2 б) центральным островком для транзитного движения.

 

Рис.7. Планировка кольцевых пересечений при пересечении неравнозначных дорог

Достоинства кольцевых пересечений:

-возможность рациональной организации движения при пересечении более четырех дорог

-разделение конфликтных точек, при этом низкая относительная скорость движения и острые углы слияния на кольцевом пересечении способствуют большей степени безопасности движения

-схема движения проста и понятна водителям

-обеспечиваются лучшие условия для левоповоротного маневра

-капитальные затраты существенно меньше по сравнению с пересечением в разных уровнях

В месте с тем кольцевые пересечения имеют ряд недостатков:

-при проезде пересечения автомобили снижают скорость даже в свободных условиях движения

-на кольцевом пересечении с большим центральным островком наблюдается перепробег автомобилей при сквозном и левоповоротном движении.

 

Для повышения пропускной способности въезда на кольцевое пересечение следует увеличивать число полос движения на въезде.

 

 

Рис.8. Схема уширения на участке выезда кольцевого пересечения:

а - без отдельной полосы для правоповоротных автомобилей;

б - при наличии специальной полосы для правоповоротных автомобилей;

- длина участка отгона; - то же, маневрирования

 

Для повышения устойчивости и удобства движения автомобилей на кольцевой проезжей части следует устраивать вираж с уклоном в сторону центрального островка. Проезжая часть кольцевого пересечения между концами направляющих островков будет иметь двускатный поперечный профиль. Линия сопряжения плоскостей с различными поперечными уклонами называется линией сопряжения уклонов (ЛСУ).

 

Рис.9. Схема вертикальной планировки кольцевых пересечений с большим центральным островком:

а - положение линии сопряжения уклонов в зоне переплетения;

б - общий вид кольцевого пересечения с виражом на кольцевой проезжей части;

1 - линия сопряжения уклонов; 2 - поперечные профили проезжей части

 

 

Вопрос

Автомобильные дороги по условиям движения и доступа на них транспортных средств подразделяют на три класса (по ГОСТ Р 52398-2005):

-автомагистраль

-скоростная дорога

-дорога обычного типа.

К классу автомагистраль относят дороги:

-имеющие на всем протяжении многополосную проезжую часть с центральной разделительной полосой

-не имеющие пересечений в одном уровне с автодорогами, железными дорогами, трамвайными путями, велосипедными и пешеходными дорожками

-доступ на которые возможен только через пересечения в разных уровнях, устроенных не чаще чем через 5км друг от друга

К автомагистралям относят дороги I-а категории с числом полос движения 4 и более с интенсивностью движения свыше 14 000привед.ед/сут..

В связи с необходимостью устранить помехи для движения от местного транспорта и пешеходов автомагистрали прокладывают в обход населенных пунктов. Автомагистрали предназначены для перевозок на большие расстояния, поэтому вдоль них располагаются автозаправочные станции, пункты технической и медицинской помощи, гостиницы, столовые, площадки для кратковременного отдыха водителей.

 

 

 

Рис.1

Элементы поперечного профиля автомагистрали

1-разделительная полоса, 2-проезжая часть, 3-остановочная полоса, 4-прибровочная полоса, 5-внешняя краевая укрепительная полоса, 6-внутренняя краевая укрепительная полоса, 7-внутренняя укрепленная обочина

 

Современные автомобили в благоприятных условиях могут развивать высокие скорости, однако расчетная скорость проектирования автомагистралей принята у нас и за рубежом 150км/час и за последние 30 лет отсутствует тенденция к ее увеличению.

Это объясняется рядом причин:

-невозможностью движения всего потока автомобилей со скоростью, которую могут развить наиболее быстрые из них. Чем значительнее интенсивность движения, тем сильнее начинают проявляться при движении взаимные помехи автомобилей, вызывающие снижение скорости потока. Поэтому весьма высокие скорости не могут быть практически реализованы на автомагистралях даже при организованном колонном движении

-значительным возрастанием стоимости строительства при повышении расчетной скорости. Это связано с необходимостью проектирования дорог с малыми продольными уклонами и большими радиусами вертикальных и горизонтальных кривых.

-резким увеличением количества дорожно-транспортных происшествий при возрастании скорости движения.

При расчете элементов автомагистралей в плане и продольном профиле, основываясь на известных закономерностях, изученных ранее, учитывают следующие особенности движения с высокими скоростями:

-снижение величины коэффициента сцепления с возрастанием скорости

-определение величин радиусов кривых из условия удобства проезда для пассажиров, исходя из малых значений коэффициента поперечной силы µ =0,05-0,08

-необходимостью обязательного обеспечений зрительной плавности трассы путем рационального взаимного сочетания элементов ее плана и профиля, введения длинных переходных кривых и учета требований ландшафтного проектирования

-значительное увеличение длины тормозного пути, которое вызывается особенностями торможения при высоких скоростях. Поскольку при резком торможении при высокой скорости самое незначительное нарушение регулировки тормозов может вызвать занос автомобиля, водители тормозят с неполным использованием возможностей тормозных систем.

В связи с учетом этих особенностей для автомагистралей типичны следующие требования:

-ширина полосы движения – 3,75м

-ширина обочины – 3,75м

-наибольший продольный уклон – 30‰

-минимальный радиус кривой в плане – 1200м

-минимальный радиус вертикальной выпуклой кривой – 30 000м

- минимальный радиус вертикальной вогнутой кривой – 8 000м

-расстояние видимости для остановки автомобиля – не менее 450м.

Поперечный профиль автомагистралей существенно отличается от поперечных профилей дорог более низких категорий, а именно:

-встречные потоки движения отделяются друг от друга не пересекаемой автомобилями полосой - разделительной полосой

-поток автомобилей, движущихся в одном направлении, четко делится по скоростям путем выделения разметкой на каждой проезжей части нескольких полос движения

-каждая проезжая часть, предназначенная для движения в одном направлении, имеет не менее двух полос движения

Обочины на автомагистралях обязательно укрепляют на ширину не менее 3,0м, чтобы стоящий на ней автомобиль не влиял на условия движения по дороге.

Разделительные полосы устраивают шириной от 3,0м до 13,0м. При широкой разделительной полосе имеется возможность при росте интенсивности движения увеличить ширину проезжих частей за счет уменьшения ширины разделительной полосы.

Отвод воды с разделительной полосы вызывает большие затруднения. Разделительной полосе придают вогнутое или выпуклое очертание.

 

 

Рис.2

Разделительная полоса выпуклого очертания

 

Отвод воды с разделительной полосы выпуклого очертания осуществляется за счет поперечных и продольных уклонов. Ее поверхность устраивается по типу основной проезжей части. На таких разделительных полосах устанавливается металлическое или бетонное барьерное ограждение, сопряженное с краевой укрепленной полосой.

 

 

 

Рис.3

Разделительная полоса вогнутого очертания.

 

Во время дождей и таяния снега разделительная полоса становится источником дополнительного увлажнения земполотна. Просачивающаяся в него вода может способствовать интенсивному пучинообразованию. Поэтому под разделительной полосой закладывают самостоятельные дренажные устройства, из которых вода систематически отводится.

Для сброса воды с вогнутых разделительных полос применяют типовые дождеприемные колодцы, которые располагают на ее продольной оси через определенные расстояния, определенные на основе результатов гидравлических расчетов. Для отвода воды из дождеприемных колодцев применяют асбоцементные или пластиковые трубы диаметром 30см и более. Сброс воды из этих труб производится в телескопические лотки или на площадки, укрепленные бетонными плитами с устройством гасителя.

Поверхность вогнутой разделительной полосы может укрепляться засевом трав, бетонной плиткой или монолитным бетоном. Тип укрепления выбирается исходя из обеспечения отсутствия размыва поверхности разделительной полосы.

На горизонтальных участках дорог разделительной полосе придают пилообразный продольный профиль с уклоном 5-7‰. Вода поступает к водоприемникам и оттуда отводится.

 

Конструкция виражей на автомагистралях сложнее, чем на обычных дорогах в связи с большими величинами поднятия проезжей части. В зависимости от местных условий возвышения проектной линии над поверхностью земли возможен ряд решений, отличающихся выбором точки поворота каждой из проезжих частей. Они приводят к различной величине изменения отметок внешней и внутренней бровок земполотна. Наиболее распространенными являются следующие:

 

 

 

Рис.4

Поворот поперечного профиля вокруг внутренней кромки покрытия

Недостаток этого способа – в связи с большой высотой поднятия внешней проезжей части при взгляде на кривую издалека возвышающийся вираж выглядит как бугор.

 

 

 

Рис. 5

Поворот обеих проезжих частей около внутренних кромок покрытия

 

 

 

Рис.6

Поворот обеих проезжих частей вокруг осей проезжих частей

Во втором и третьим случаях (рис.5 и рис.6) внешняя бровка возвышается на небольшую величину.

 

 

 

Рис. 7

Поворот проезжих частей около кромок, прилегающих к разделительной полосе.

 

В этом случае поперечный профиль разделительной полосы не изменяется, но внутренняя бровка земполотна понижается на большую величину, чем при предыдущих способах разбивки. Однако понижение земполотна на участке виража меньше нарушает зрительную плавность дороги, чем возвышающийся вираж.

 

Продольный профиль автомагистралей проектируют с обязательным соблюдением принципа обеспечения пространственной плавности. Характерным является использование эстакад больших пролетов, перекрывающих широкие долины без изменения общего направления трассы. Этим исключаются спуски дороги в долину, которые обычны для продольного профиля дорог более низких категорий.

Расположением мостов на автомагистралях подчиняется общему направлению трассы. При этом для каждой проезжей части строится самостоятельный мост.

Исключением являются большие мосты через судоходные реки, когда их расположением определяется выбором наиболее целесообразного места для мостового перехода.

 

 

Вопрос.

На дорогах с высокой интенсивностью движения обеспечение бесперебойности и безопасности движения требует устранения помех для транспортных потоков на пересечениях с другими дорогами путем постройки транспортных развязок в разных уровнях.

Такие развязки устраивают на пересечениях дорог:

-I-а категории с дорогами всех категорий

-I-б и II категорий с дорогами II и III категорий

-III категории между собой, если суммарная перспективная интенсивность движения превышает 8000 привед.ед./сут.

При устройстве пересечений в разных уровнях достигаются следующие преимущества:

-пропуск потоков движения в прямом направлении без снижения скорости путем устройства путепровода через одну из пересекающихся дорог

-повышение безопасности движения, особенно при левых поворотах

-более четкая организация движения пересекающихся транспортных потоков по сравнению с пересечением в одном уровне

На пересечениях в разных уровнях правые повороты осуществляются беспрепятственно по так называемым правоповоротным съездам, на которых помехи при движении могут возникать при включении поворачивающихся автомобилей в транспортный поток по пересекаемой дороге.

Основные трудности, порождающие разнообразие схем пересечений в разных уровнях, вызывается сложностью организации левых поворотов, которые можно осуществлять одним из трех способов

а) б) в)

Рис.1

 

а) - при помощи правого поворота на 270⁰

б) - по распределительному кольцу

в) - по специальным левоповоротным съездам

 

Клеверный лист

Наиболее простым и распространенным в настоящее время типом пересечений в разных уровнях является «клеверный лист», в котором повороты налево осуществляются по левоповоротным петлям путем поворота направо на 270⁰

В центре устраивают путепровод, а пересекающиеся дороги соединяют между собой съездами - однопутными или двухпутными.

Слева – 8 съездов, справа – 4 съезда

Существенным недостатком клеверного листа с 4 съездами является то, что автомобили сворачивающие влево должны обогнуть два острых угла, перемещаясь по кривым малого радиуса, что заставляет сильно снижать скорость. Кроме того, на каждом двухпутном съезде имеется встречное движение.

 

Недостатками этого тапа пересечения являются:

-значительное удлинение пути пробега автомобилей, поворачивающих налево

-большая занимаемая площадь, при этом при увеличении расчетной скорости в 1,5 раза (с 40км/ч до 60км/ч) площадь увеличивается в 5-6 раз

-пересечение потоков автомобилей, въезжающих на пересекаемую дорогу с левоповоротного съезда, с автомобилями, направляющимися на соседний левоповоротный съезд

Преимущества

-все съезды вливаются в проезжие части пересекающихся дорог с правой стороны

-проектирование правоповоротных съездов с использованием кривых больших радиусов

-наличие одного путепровода

 

Неполный «клеверный лист»

-применяют при пересечении автомагистрали с дорогой более низкой категории

С четырьмя однопутными съездами

 

С двумя двухпутными съездами, расположенными в соседних четвертях

 

 

С двумя двухпутными съездами, расположенными в накрест лежащих четвертях

 

При пересечении по типу неполного клеверного листа на двухпутных съездах происходит встречное движение. Кроме того, эта схема допускает левые повороты на проезжей части второстепенной дороги. наличие точек пересечения потоков движения в одном уровне, а также закруглений малых радиусов требует значительного снижения скорости.

Развязки такого типа рекомендуются при небольшой интенсивности движения с последующим стадийным переустройством в полный клеверный лист.

 

 

Расширенный «клеверный лист»

Мощный левоповоротный поток ВС переносится на специальный съезд, вследствие чего четвертая петля становится не нужной, а транспортная развязка приобретает два дополнительных путепровода.

Поток ВС движется по кривой большего радиуса, чем три другие левоповоротные потоки, следовательно может перемещаться с большей скоростью.

Недостаток – присоединение к правоповоротному съезду слева.

 

Распределительное кольцо с пятью путепроводами

Пересечения распределительного кольца с автомагистралями осуществляется таким образом, что кольцо поочередно проходит то над одной магистралью, то под другой. В результате этого продольный профиль получается очень сложным. Для возможности размещения подъемов и спусков и расположения вертикальных кривых необходимо иметь кольцо очень большого радиуса, что является недостатком.

Кроме того, левоповоротные автомобили совершают большой перепробег, а также развязка имеет 5 путепроводов.

Распределительное кольцо имеет простую конфигурацию и является легким для ориентировки водителей.

 

Распределительное кольцо с двумя путепроводами

- применяют при пересечении автомагистрали с второстепенной дорогой. При этом скоростная дорога проходит по прямой, а пересекаемый поток второстепенной дороги – по кольцу

Слева – обычное кольцо, справа – вытянутое кольцо

С целью уменьшения перепробега основного потока второстепенной дороги кольцо вытягивают в направлении второстепенной дороги в форме эллипса.

Преимуществом является меньшее количество путепроводов и более низкая стоимость, чем у распределительного кольца с 5-тью путепроводами.

 

Вопрос

Пересечение типа «ромб»

На пересечениях дорог I-III категорий с дорогами более низких категорий для снижения строительных расходов часто устраивают пересечения по упрощенной схеме, на которых автомобили, поворачивающие на дорогу высокой категории или съезжающие с нее, осуществляют на второстепенной дороге левые повороты с пересечением встречных потоков движения.

 

 

Примыкание типа «труба»

 

Левоповоротные съезды располагаются

-справа от путепровода

-слева от путепровода

Левоповоротные съезды на значительном протяжении имеют общее земполотно и представляют собой двух путный съезд, движение по которому происходит в противоположных направлениях.

Приведенные схемы обеспечивают различные условия движения левоповоротных съездов.

Если интенсивность левоповоротного движения с основной дороги на примыкающую больше, чем левоповоротного движения на основную дорогу с примыкающей, то применяют схему слева.

В противном случае – схему справа.

Листовидный тип примыкания

-представляет собой половину клеверного листа

Каждый поворачивающий поток имеет свой собственный съезд. Смешение различных поворачивающих потоков на транспортной развязке отсутствует.

Данный тип примыкания обеспечивает большую безопасность, чем примыкание типа «труба», т.к. почти на всем протяжении левоповоротных съездов отсутствует встречное движение.

Кольцевой тип примыкания

-получается на основе использовании элементов распределительного кольца.

Он имеет два путепровода. Все съезды вливаются в кольцо и в проезжую часть автомагистрали с правой стороны.

На кольце левоповоротные потоки смешиваются между собой.

Имеет простую форму и является очень легкой для ориентировки водителей.

 

Грушевидный тип примыкания

-каждый левоповоротный поток имеет собственный съезд, в результате чего отсутствует смешение левоповоротных потоков между собой.

Все съезды вливаются в проезжую часть автомагистрали с правой стороны.

Транспортная развязка имеет несложную конфигурацию и является легкой для ориентировки водителей.

 

 

Т - образный тип примыкания

Имеются три косых путепровода.

Левоповоротные потоки сворачивают непосредственно влево. Для каждого поворачивающего потока устраивается свой собственный съезд, вследствие чего на развязке отсутствует смешение лево- и правоповоротных потоков.

Недостаток – впадение левоповоротных съездов в проезжие части автомагистралей осуществляется с левой стороны.

По сравнению с предыдущими развязками она имеет большее количество путепроводов, что приводит к увеличению ее строительной стоимости.

Однако транспортные расходы на ней меньше за счет сокращения пути и времени пробега поворачивающих автомобилей.

 

Вопрос.

Горный рельеф характеризуется значительной разностью отметок на коротком протяжении, крутыми склонами гор, глубокими извилистыми долинами рек. В горах выбор трассы определяется главным образом расположением горных хребтов, которые являются водоразделами бассейнов рек. Переход дороги из одного бассейна в другой возможен только через понижения горных хребтов-седловины (перевалы). Для дорог в горной местности характерно проложение трассы вначале по долине горной реки, где сосредоточены населенные пункты, вверх к ее истокам, затем подъем по горным склонам к седловине и переход на перевальном участке в долину другой реки. Проектирование дорог на каждом участке имеет свои особенности. С точки зрения принципов трассирования дорог можно выделить четыре типа горного рельефа:

-предгорья

-горные долины

-горные склоны

-водораздельные седловины (перевалы)

 

I. Принципы трассирования дорог в предгорьях - не отличаются от дорог в холмистой местности.

II. Проложение дорог по долинам горных рек – для них характерно большое число кривых малых радиусов в плане, мостов на боковых притоках, косогорных участков. В узких стесненных долинах с очень крутыми склонами земполотно иногда приходится размещать очень близко к водотоку. Речной откос земполотна в таких случаях подвергается опасности подмыва и его приходится укреплять. Способы укрепления земполотна:

-устройство берегоукрепительных подпорных стенок

-каменная или бетонная облицовка откосов

-применение скользящих вниз по откосу бетонных блоков или плит, оседающих по мере подмыва

-укладка на откосах фигурных бетонных элементов, сцепляющихся друг с другом и опускающихся при подмыве

-применение бетонных тюфяков из связанных друг с другом блоков.

Для снижения скорости продольного течения воды вдоль дороги устраивают разного рода траверсы из бетона.

На пересечении водотоков, впадающих в реку, вдоль которой прокладывается дорога, возможны следующие варианты трассирования:

-пересечение водотока вблизи от места его впадения в реку по конусу выноса. При этом устраивают многопролетные мосты с опорами глубокого заложения

-пересечение в пределах транзитной зоны водотока. При этом происходит удлинение трассы и необходимо строительство большого моста, однако удается получить трассу с достаточно большими радиусами кривых.

-глубокий заход в боковую долину. В этом случае снижение объема земработ достигается ценой увеличения пробега автомобилей и применением кривых малых радиусов.

-перенос трассы на другой берег. Такое решение, связанное с постройкой двух мостов, оправданно только при интенсивных селевых выносах на пересекаемой реке.

III. Переходные участки от долинных трасс к перевальным участкам – характеризуются большими продольными уклонами местности, превышающими допустимый на дороге. Для возможности проложения трассы приходится искусственно увеличивать ее длину, прокладывая трассу зигзагами с устройством в вершинах углов серпантины.

IV. Для пересечения горного хребта выбирают перевалы с наименьшей высотой, расположенные наиболее близко к заданному направлению трассы. Трассирование дорог на перевальных участках ведут от перевала к долине.

 

Вопрос 17

В горной местности при проложении дороги по косогору рабочая отметка по оси дороги не характеризует поперечный профиль и объемы земработ. Это вызвано тем, что при одной и той же отметке по оси дороги при различной крутизне косогора краям земполотна могут соответствовать большие или меньшие выемки или насыпи. Поэтому положение земполотна контролируют по поперечным профилям, добиваясь устойчивого земполотна и по возможности уравновешивания объемов насыпной части и выемки.

На основе опыта проектирования рекомендуется, чтобы на косогорных участках в пределах выемки была расположена часть земполотна не менее следующих величин

 

Крутизна косогора, град
Величина врезки, % от общей ширины земполотна	50-65	60-70	70-82	80-100

 

Следует избегать длинных затяжных участков с продольными уклонами превышающими 60‰. При неизбежности этого через каждые 2-3 км необходимо предусматривать место для остановки автомобилей в виде горизонтальных участков длиной не менее 50м. Земполотно в этих местах должно быть уширено чтобы остановившиеся автомобили не мешали движения. На затяжных спусках рекомендуется устраивать противоаварийные (тормозные) съезды с уклоном вверх для замедления движения автомобиля.

Для устойчивости насыпи против сползания при поперечном уклоне местности более 1:5 на косогоре делают уступы шириной 1-4м, которым придают поперечный уклон в низовую сторону 10-20‰. Наиболее распространенным типом земполотна является полунасыпь-полувыемка. Для обеспечения полной устойчивости земполотна на горных склонах на дорогах I-III категорий применяют поперечный профиль типа «полка».

Поскольку съезд с дороги потерявшего управляемость автомобиля невозможен устраивают откосы максимальной крутизны, допускаемой слагающими их породами, устанавливая на обочинах надежные ограждения. На крутых склонах при устройстве насыпи на косогоре объем земработ значительно увеличивается, т.к. ее откос располагается под небольшим углом к склону. Поэтому при откосах 1:1,5 и круче прибегают к устройству подпорных стен.

Для защиты откосов выемок из легко выветривающихся пород устраивают защитные стенки. Они не поддерживают откос, как подпорные стенки, а лишь прикрывают его, защищая от природных воздействий.

Рис.1

Защитная стенка с заделкой в скальную породу

Проектирование серпантин.

Во многих случаях место для развития трассы на крутом косогоре очень ограничено и трассу приходится прокладывать зигзагами. Вписывание кривых внутри образующихся острых углов становится невозможным, т.к. длина кривой много меньше, чем сумма ее тангенсов, и поэтому продольный уклон на участке кривой значительно превышает допустимый. В таких случаях применяют кривые, описанные с внешней стороны угла поворота, называемые серпантинами.

 

Рис.2

Основные элементы серпантины

α - угол серпантины

R - радиус основной кривой

R₁, R₂-радиусы вспомогательных (обратных) кривых

β - угол поворота обратных кривых

m - прямая вставка

T - тангенс обратной кривой

z - горловина серпантины

О - центр окружности основной кривой

К - основная кривая

К₁ – вспомогательная кривая

γ - центральный угол

Бβ - биссектриса вспомогательной кривой

Рис.3

Поперечный профиль

С - ширина водоотводной канавы поверху

В-ширина земляного полотна

i – уклон местности

n – коэффициент заложения откоса насыпи

z - горловина серпантины

Расчет основных элементов серпантины выполняют в следующей последовательности:

-вычисляют угол β

tg β /2 =	- m + √ m2 - R*(2* R1 + R)
2* (R1 + R)

Отсюда находят угол β

 

-находят тангенс вспомогательной кривой Т

Т = R₁ * tg β /2

-определяют расстояние АО

АО = (Т + m) / Соs β

-вычисляют центральный угол γ

γ = 180⁰ + 2*β - α

-находят биссектрису вспомогательной кривой

Бβ = R₁ * (Sec β /2 – 1)

-вычисляют горловину серпантины

АN = AO*Sin α/2

Z = AN + NB + 2* Бβ

-определяют требуемое расстояние между ветвями серпантины Z₁ достаточное для размещения верхнего и нижнего земляного полотна серпантины

Z₁ = (В+с) / (1 – n * i)

В случае Z₁ > Z₁ серпантину можно разбить

-находят длину основной кривой

K =	π * R * γ

 

-находят длину вспомогательной кривой

K1 =	π * R1 * β

 

-находят полную длину серпантины

S = 2*(K₁ + m) + K

Серпантины бывают двух основных видов:

-серпантины 1-го рода - у которых вспомогательные кривые расположены выпуклостями в разные стороны. Они могут быть симметричными (радиусы обратных кривых равны и длина прямых вставок одинакова, центр окружности основной кривой в вершине угла серпантины) и не симметричными (центр основной кривой вне биссектрисы, центр окружности может располагаться в любой из четырех четвертей прямоугольной системы координат).

Рис.5

Симметричная серпантина 1-го рода

Рис.6

Несимметричная серпантина 1-го рода

-серпантины 2-го рода - у которых обратные кривые обращены в одну сторону. Они могут быть полные (центр основной кривой может занимать любое положение относительно вершины угла поворота) и полусерпантины (центр основной кривой расположен на линии, перпендикулярной к одной из сторон угла поворота).

 

Рис.7

Полная серпантина 2-го рода

Рис.8

Полусерпантина

 

Вопрос

Вопросы проектирования новых и реконструкции существующих городских и сельских поселений регламентируются сводом правил СП 42.13330.2011 «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений» (актуализированная редакция СНиП 2.07.01-89*).

В зависимости от проектной численности населения на расчетный срок (до 20 лет) городские и сельские поселения подразделяются на группы

 

Группы поселений	Население, тыс. чел.
	города	сельские поселения
Крупнейшие	сСвыше 1000	-
Крупные	250 – 1000	Свыше 3
Большие	100 – 250	1 – 3
Средние	50 – 100	0,2 – 1
Малые	до 50	до 0,2

 

С учетом преимущественного функционального использования территории города подразделяется на:

-селитебную территорию, которая предназначена для размещения жилищного фонда, общественных зданий, устройства путей внутригородского сообщения, улиц, площадей, бульваров и других мест общественного использования

-производственную территорию, которая предназначена для размещения производственных предприятий, коммунально-складских объектов, сооружений внешнего транспорта, путей внегородского и пригородного сообщения

-ландшафтно-рекреационную территорию, которая включает городские леса, парки, водоемы, формирующие систему откры