Поперечный профиль проезжей части

Поперечным профилем дороги называется изображение, полученное сечением дороги вертикальной плоскостью, перпендикулярной оси дороги.

Параметры элементов дороги:-число полос движения,-ширина полосы движения,-ширина проезжей части,-ширина обочин,-наименьшая ширина укрепленной полосы обочины, - Наименьшая ширина разделительной полосы между разными направлениями движения, -Наименьшая ширина укрепленной полосы на разделительной полосе,- Ширина земляного полотна.

Типовые поперечные профили земляного полотна

На дорогах I категории предусмотрены профили для четырех- и шестиполосного движения с разделительной полосой шириной соответственно 12,5 (13,5) и 5 (6) м. Предусмотрены поперечные профили насыпей высотой до 12 м, выемок глубиной 12 и 16 м в скальных слабовыветривающихся породах.

Для дорог I, II категорий разработаны поперечные профили насыпей высотой до 2 м и выемок глубиной до 1 м. Поперечные профили выемок глубиной до 1 м для дорог всех категорий запроектированы в виде разделанных под насыпь и раскрытых выемок.

Около дорог I - IV категорий при высоте насыпи 1 м предусмотрены боковые канавы-лотки или резервы при сплошном дренирующем слое, около дорог I - III категорий - продольный трубчатый дренаж. Независимо от глубины выемки и высоты насыпи в нескальных грунтах для дорог I - III категорий разработаны поперечные профили, как со сплошным дренирующим слоем, так и с продольными трубчатыми дренами, а для особых условий - канавы-траншеи.

 

2.16.Пропускная способность полосы движения и обоснование числа полос движения на проезжей части

Методика расчета пропускной способности автомобильных дорог основана на использовании коэффициентов ее снижения.

Такой подход к учету влияния дорожных условий на пропускную способность является очень удобным в практической работе. Для определения пропускной способности Р используют результаты измерения скорости движения одиночных автомобилей и максимальной плотности транспортного потока: Р = ω α υ _св q _max, где ω - коэффициент, учитывающий загрузку движением встречной полосы, при равномерном распределении ω = 1, при свободной встречной полосе движения (N < 100 авт./ч) ω = 1,3, при загруженной встречной полосе движения ω = 0,99; α - коэффициент, зависящий от дорожных условий, α = 0,18...0,23, обычно принимают α = 0,19; υ _св - скорость движения одиночных автомобилей на рассматриваемом элементе дороги, км/ч; q _max- максимальная плотность транспортного потока, авт./км.

Коэффициент снижения пропускной способности дороги определяют как отношение пропускной способности Р рассматриваемого элемента дороги к пропускной способности дороги с особо благоприятными условиями движения Р _mах: β = Р / Р _mах.

Максимальная пропускная способность Р _mах соответствует следующим дорожным условиям и составу транспортного потока:-прямолинейный горизонтальный участок большой протяженности без пересечений; -ширина полосы движения 3,75 м; укрепленные обочины шириной 3 м;-сухое дорожное покрытие с высокой ровностью и шероховатостью;-транспортный поток состоит только из легковых автомобилей; -отсутствуют какие-либо препятствия на обочинах, вызывающие снижение скорости движения;-погодные условия благоприятные.

Пропускная способность в конкретных дорожных условиях, привед. авт./ч: Р = ВР _mах,

где В - итоговый коэффициент снижения пропускной способности дороги.

При расчете рекомендуется исходить из следующих значений максимальной пропускной способности Р _mах:- двухполосные дороги - 2000 авт./ч (в оба направления);-трехполосные дороги - 4000 авт./ч (в оба направления);- дороги, имеющие четыре полосы движения и более: 1250 авт./ч для крайней правой, 1800 авт./ч для крайней левой, 1600 авт./ч для средних полос (на одной полосе).

Приведенные значения максимальной пропускной способности являются средними для указанных дорог.

В отдельных случаях на дорогах с двумя полосами движения была зафиксирована пропускная способность до 2800 авт./ч. Основной причиной снижения максимальной пропускной способности дороги является недостаточная протяженность участка с особо благоприятными условиями.

Итоговый коэффициент снижения пропускной способности:- при любом числе влияющих факторов В = (0,5 + 0,037 b + 0,4513 S + 0,0046 R - 0,0053 p _гр -0,0038 i + 0,0007 с + 0,00118 υ _огр) β ₈... β ₁₃, - при числе влияющих факторов менее четырех B = β₁β₂ … β₁₃.

где b - ширина полосы движения, м, b = 3...3,75 м; S - расстояние видимости, км,

S = 0,045...0,4 км, при S > 0,4 принимают 0,4513 S = 0,18052; R - радиус кривой в плане, км, R = 0,01...5 км; р _гр - доля грузовых автомобилей в транспортном потоке, % (0...30 %); i - уклоны, ‰, i - 0...60 ‰; с - расстояние до боковых препятствий, м, с = 0...10 м; υ _oгp- ограничение скорости, км/ч, υ _oгp = 20...90 км/ч; β₁ - β₁₃ - частные коэффициенты, отражающие влияние соответственно ширины полосы движения (β₁), бокового препятствия (β₂), количества грузовых автомобилей в транспортном потоке (β₃), продольного уклона (β₄), расстояния видимости (β₅), радиуса кривых в плане (β₆), скорости движения (β₇), типа пересечения (β₈), состояния обочин (β₉), типа дорожного покрытия (β₁₀), типа сооружений для обслуживания проезжающих (β₁₁), вида разметки проезжей части (β₁₂), вида дорожных знаков (β₁₃).

Пропускная способность при фактическом количестве автомобилей Р _ф= P/(р ₁ β' + р ₂ β'' +... + р_nβⁿ),где р₁, р₂,..., р_n - доля автомобилей отдельных типов в общем транспортном потоке; β', β'',..., βⁿ - коэффициенты приведения разных типов автомобилей к легковым.

Согласно СНиП 3.06.03 - 85 значения коэффициентов приведения следующие: -для легковых автомобилей - 1; -для мотоциклов и мопедов - 0,5; -для грузовых автомобилей грузоподъемностью до 4 т - 1,5; 5 т - 2; 8 т - 2,5; 14 т - 3,5; свыше 14 т -4,5; -для автопоездов грузоподъемностью до 6 т - 3; 12 т - 3,5; 20 т - 4; 30 т - 5; свыше 30 т - 6; -для автобусов - 3,5.

При промежуточных значениях грузоподъемности транспортных средств коэффициенты приведения определяют интерполяцией.

Пропускная способность трехполосных автомобильных дорог может быть определена также по формуле Р = 2,4 αα_υα_Nυ _св q _max,где α - коэффициент, учитывающий влияние дорожных условий на пропускную способность, α = 0,2; α_υ - коэффициент, учитывающий влияние длины перегона между пересечениями и примыканиями на снижение скорости движения; α _N - коэффициент, учитывающий влияние неравномерности распределения интенсивности движения по направлениям

на степень загруженности средней полосы трехполосной дороги; υ _св - скорость свободного движения, км/ч; q _max - максимальная плотность транспортного потока на одной полосе движения, авт./км.

Степень загруженности средней полосы трехполосных дорог зависит от неравномерности распределения интенсивности движения по направлениям, характеризуемой коэффициентом K_N. Значение K_N определяется как отношение интенсивности движения автомобилей преобладающего направления к интенсивности движения встречного потока автомобилей. При K_N = 1 α _N = 1, при K_N ≥ 2 α _N = 1,18.

Пропускная способность полосы движения на мосту, расположенном на прямой в плане и при продольном уклоне менее 10 ‰, может быть рассчитана по формуле Р _м = 420 + 43 Г - 2,285 L + 0,257 ГL,где Г - габарит моста, м, 7 < Г < 13м; L - длина моста, м, 100 < L < 300 м.

Пропускная способность автомобильной дороги в пределах малого населенного пункта Р _н.п = (1968,8 - 487,5 L + 11,2 l + 7,5 Ll) К₁К₂,где L - длина участка дороги в пределах населенного пункта, км, 0,5 < L < 2,5 км; l - расстояние от кромки проезжей части до линии застройки, м, 5 < l < 25 м; К₁ - коэффициент, учитывающий влияние пешеходного движения, К₁ = 1...0,6; К₂ - коэффициент, учитывающий влияние стоянки у пункта обслуживания, K₂ = 1...0,6.

Оценка пропускной способности двухполосной дороги может быть определена по формуле Р = 413 + 27 b - 4,07 i + 0,065 R + 434,6 p_л,где b - ширина проезжей части, м, 7 ≤ b ≤ 9 м; i - продольный уклон, ‰, 0 ≤ i ≤ 60 ‰; R - радиус кривой в плане, м, 400 ≤ R ≤ 1000 м; р_л - доля легковых автомобилей в транспортном потоке, отн. ед., 0,2 ≤ р_л ≤0,8.

Результаты определения пропускной способности дороги оформляют в виде линейного графика пропускной способности и уровней загрузки отдельных участков дороги.При этом учитывают наличие зоны влияния каждого элемента дороги, вызывающего снижение пропускной способности, в пределах которой происходит изменение режима движения транспортных потоков и пропускной способности дороги.

Одновременно с линейным графиком изменения пропускной способности строят график изменения степени загрузки дороги движением.

При коэффициенте загрузки z > 0,5 рекомендуется перестраивать участок дороги или предусматривать мероприятия по организации дорожного движения.

Линейные графики пропускной способности и коэффициента загрузки движением дают объективную характеристику транспортно-эксплуатационного состояния дороги.

Поэтому службы эксплуатации и организации дорожного движения должны иметь такие графики, чтобы обоснованно выбирать вид и очередность мероприятия по поддержанию высоких транспортных качеств дороги.

Понятие трассы

Ось улицы или дороги, проложенная в натуре на земной поверхности, называется трассой улицы или дороги. Трасса представляет собой линию в пространстве, так как имеет не только повороты на земной поверхности, но и подъемы и спуски. Проложение трассы на карте или непосредственно на местности осуществляется при помощи геодезических работ и называется трассированием линии.

Выбор положения трассы между заданными пунктами зависит от категории дороги, рельефа местности, почвенно-геологических и гидрологических условий, наличия контурных препятствий.

Намечая положение дороги на местности,ее первоначально прокладывают в виде ломаной линии.Трасса с резко изменяющимися элементами(круговые кривые и прямые) и значительной протяженностью этих элементов в условиях холмистого рельефа плохо сочетается с его плавными формами,кажется»жесткой»,что приводит к увеличению объемов работ по устройству земляного полотна.Поэтому трассы современных авт.дорог,особенно высоких категорий,проектируют с минимальной протяженностью прямых вставок как сочетание дуг окружности с радиодальными спиралями-клотоидами(клотоидная трасса) или как кривые с непрерывно изменяющейся кривизной,аппроксимируемыми кубическими полиномами(сплайны).В последнее случае участки ломаного,состоящего из прямых,хода явл. Опорной базой, от которой при разбивке отмеряют вычисляемые на ЭВМ ординаты криволинейной трассы.

 

Прямые и кривые

К характерным участкам относятся:-прямые участки в плане с одинаковой шириной проезжей части и укрепленных краевых полос, а при отсутствии краевых полос - участки дороги с одинаковой шириной проезжей части;-участки кривых в плане с радиусами кривых 200 м и более;-участки кривых в плане с радиусами кривых менее 200 м;-участки сужений проезжей части над трубами, в местах установки ограждений, парапетов, направляющих столбиков с шагом установки менее 10 м.

В простейшем случае трассирования дороги прямыми и дугами окружности каждое изменение направления трассы определяется углом поворота, который измеряют между продолжением направления трассы и новым ее направлением.Углы поворота последовательно нумеруют вдоль дороги – по ходу трассы.Чтобы запроектированную трассу можно было точно воспроизвести на местности ее ориентируют относительно сторон света.Для этого вычисляют румбы прямых участков трассы.

Различают сл.геометрические элементы закруглений:угол α,радиус R, кривую К, тангенс Т, биссектрису Б.Элементы кривой связаны между собой простыми тригонометрическими соотношениями:К=πRα /180, Т=Rtg(α/2)

Для удобства определения длин кривых и разбивки их на местности имеются специальные таблицы.

 

 

Переходные кривые

Переход к полному уширению проезжей части происходит постепенно на длине, называемой отводом уширения или отгоном виража. Переход от нормальной ширины проезжей части к уширенной осуществляют таким образом, чтобы закончить его к началу круговой кривой.

Переходная кривая благодаря переменному радиусу плавно примыкает к круговой кривой, обеспечивает постепенное нарастание центробежной силы и устраняет опасность внезапного бокового толчка при въезде на круговую кривую, позволяет водителю плавно повернуть руль и приспособиться к режиму движения на кривой.

Для вывода уравнения переходной кривой принимается,что режим движения автомобиля и изменения действующих на него сил при проезде переходной кривой удовлетворяют сл.требованиям,обеспечивающим удобство и безопасность движения: -скорость автомобиля при въезде на кривую Vпр снижается до скорости на кривой Vкр прямо пропорционально продолжительности проезда с постоянным допустимым отрицательным ускорением; -центробежное ускорение возрастает прямо пропорционально продолжительности движения по переходной кривой,т.е. в некоторой точке переходной кривой с радиусом r, расположенной на расстоянии l от начала переходной кривой,которое автомобиль проезжает через t секунд после въезда на переходную кривую.

Уравнение переходной кривой: y=((n-1)(n^2-x(n^2-1)))/(n-√(n^2-x(n^2-1))), где Vпр/Vкр=n, r/R=y, l/r=x. Переходную кривую описанную этим уравнением,называют тормозной кривой.Она хорошо соответствует фактическим траекториям движения автомобилей при въездах на кривые малых радиусов с торможением и выездах с кривой с ускорением,например, на примыканиях дорог,пересечениях дорог в разных уровнях,на кривых малых радиусов горных дорог.

На автомобильных дорогах 1-3категорий автомобили проезжают кривые без снижения скорости.В этих случаях применяют переходные кривые более простого очертания.Их уравнение можно получить,приняв,что Vпр=Vкр,т.е.n=1,что после раскрытия неопределенности предыдущего уравнения приводит к выражению-r =RL/l=C/l – уравнение клотоиды-основной переходной кривой на совр.авт.дорогах.