что такое вираж автомобильной дороги
Виражи и уширения проезжей части
Основными элементами виража являются:
· поперечный уклон виража iв;
· длина отгона виража Lотг – участок, на котором происходит переход от двухскатного профиля к односкатному;
· протяжение односкатного профиля на круговой кривой.
Поперечный уклон проезжей части на виражах
где μ – коэффициент поперечной силы из условия устойчивости автомобиля против за носа.
Минимальный уклон виража составляет:
· 20 – 30 о /оо – для кривых с R = 1000 – 3000 м;
· 30 – 40 о /оо – для кривых с R = 700 – 1000 м;
· 40 – 50 о /оо – для кривых с R = 600 – 700 м;
· 40 о /оо – для районов с гололедом;
· 100 о /оо – для районов, где нет зимы.
Отгон виража устраивается на переходной кривой, если такой нет, то на прямом участке перед круговой кривой.
Переход от двухскатного профиля к односкатному может осуществляться двумя способами:
· поворотом поперечного профиля около оси проезжей части (а);
· поворотом поперечного профиля около внутренней бровки проезжей части (б).
Чтобы условия движения по кривой были аналогичны условиям движения на прямых участках, проезжую часть на кривых малых радиусов необходимо уширять на величинуΔ, которая приводится в зависимости от радиуса круговой кривой в ТКП.
20 Видимость дороги в плане. Обеспечение видимости в кривых
На прямом горизонтальном участке дороги водитель видит перед собой дорогу на большом расстоянии. На кривых и у переломов продольного профиля видимый участок дороги значительно уменьшается. В таких местах при проектировании должна быть обеспечена расчетная видимость – расстояние перед автомобилем, на котором водитель должен видеть перед собой дорогу, чтобы, заметив препятствие, осознать его опасность и успеть объехать или затормозить и остановиться. В теории проектирования схемы видимости делятся на две основные группы:
· схемы, предусматривающие остановку автомобиля перед препятствием или встречным автомобилем;
· схемы, исходящие из возможности объезда автомобилем препятствия или обгона попутного автомобиля с выездом на полосу встречного движения.
По первой группе схем расчетное расстояние видимости определяется по формуле
где v – скорость движения;
tp – время реакции водителя (1 – 2 с);
Kэ – коэффициент эффективности срабатывания тормозов.
По второй группе схем расчетное расстояние видимости определяется в соответствии со следующим рисунком.
В соответствии с рисунком расчетное расстояние видимости определяется по формуле Sр = L1 + L2 + L3,
где L1– расстояние, которое пройдет обгоняющий автомобиль с момента начала обгона до момента, когда он выедет на полосу встречного движения и поравняется с обгоняемым автомобилем;
L2 – расстояние, которое пройдет обгоняющий автомобиль после обгона до момента возвращения на свою полосу движения;
L3 – расстояние, которое пройдет автомобиль по встречной полосе движения за период обгона.
Расчетное расстояние видимости приведено в ТКП в зависимости от расчетной скорости.
Видимость на кривых в плане проверяют для автомобиля, следующего по крайней полосе движения.. Принимается, что глаз водителя расположен посередине полосы движения и на высоте 1,2 м над поверхностью проезжей части. На практике для построения границ срезки препятствий в зоне видимости чаще всего применяют графический метод.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Виражи на автомобильных дорогах
2.1.3.1. Элементы виража
Односкатный профиль сохраняется на всем протяжении круговой кривой. Переход от односкатного профиля к нормальному, двухскатному, так называемый отгон виража, делается на переходных кривых или на прямых участках, примыкающих к закруглению.
На кривых малых радиусов вираж имеет дополнительное уширение проезжей части, отвод которого осуществляется также в пределах переходной кривой.
Общая схема виража показана на рис. 196. Основными элементами виража являются:
1) уклон виража, т. е. величина односкатного поперечного уклона дорожного полотна;
2) длина отгона виража;
4) величина уширения проезжей части.
Отгон виража представляет собой плавный переход от двухскатного поперечного профиля к односкатному, при этом главное изменение претерпевает наружная часть дорожного полотна.
Если уклон виража равен поперечному уклону проезжей части, то переход от двухскатного профиля к односкатному осуществляется путем вращения наружной половины полотна около оси дороги. Внутренняя часть полотна остается без изменения.
При уклоне виража, превышающем уклон нормального профиля, на отгоне происходит постепенное вращение всего дорожного полотна около внутренней кромки проезжей части, профильные высоты которой не меняются.
В пределах круговой кривой односкатное дорожное полотно представляет собой коническую поверхность.
Длина отгона виража L может быть подсчитана по формуле:
(1)
При устройстве отгона виража в пределах переходных кривых длина последних должна быть не менее величины, подсчитанной по формуле (1).
На виражах с радиусом кривых 700 м и меньше производят уширение проезжей части, величина которого приведена в табл. 20.
В пределах круговой кривой виража проезжая часть уширяется на полную величину, на переходных кривых отгона уширение постепенно уменьшается. При этом внутренняя кромка полного уширения разбивается по кривой радиуса
(2)
где R- радиус кривой по оси дороги,
— полная величина уширения.
Разбивка кромки отвода уширения производится по плавной многоцентровой (коробковой) кривой.
2.1.3.2. Разбивка виража
(3)
i0— поперечный уклон обочины,
Поперечный профиль имеет вид АОА1.
В конце отгона виража (в начале круговой кривой) дорожное полотно будет иметь односкатный уклон А’0’А1‘ (рис. 198, б).
При этом если вращение дорожного полотна осуществляется вокруг его внутренней кромки, то превышение характерных точек поперечного профиля относительно начального сечения без учета продольного уклона дороги будет:
(4)
— для внешней кромки проезжей части полотна:
(5)
— для внешней бровки дорожного полотна:
(6)
— для внутренней бровки:
(7)
где — уширение проезжей части дороги,
(8)
Решение задачи: расчет отметок точек на поперечнике с учетом
Для решения задачи используются следующие уклоны:
i1 – поперечный уклон проезжей части;
i2 – продольный уклон проезжей части;
i3 – поперечный уклон виража;
i0 – поперечный уклон обочины.
Решение задачи выполняется в следующей последовательности.
1) Отметки характерных точек на начальном поперечнике:
-отметка оси дороги на начальном поперечнике:
2) С учетом продольного уклона трассы на отгоне виража и длины отгона виража можно вычислить отметку кромки дороги в конце отгона виража (в поперечном направлении отметка не изменяется, т.к. вращение выполняют вокруг ее оси):
От полученной отметки Нкр.к вычисляют остальные отметки характерных точек.
3) Вычисляют отметки характерных точек на конечном поперечнике с учетом уширения проезжей части:
-отметка оси дороги на конечном поперечнике:
-отметка внешней кромки дороги на конечном поперечнике:
— отметка внешней бровки на конечном поперечнике:
— отметка внутренней бровки на конечном поперечнике:
Отметки характерных точек на промежуточных поперечниках определяется путем интерполирования.
При разбивке отгонов виража на смежных кривых, направленных в разные стороны, между ними необходимо иметь прямую вставку такой длины, чтобы в ее пределах можно было разместить встречные отгоны виража с поперечными уклонами противоположного направления (обычно 50-100 м).
На смежных кривых, направленных в одну сторону, но имеющих различные радиусы кривых и неодинаковые элементы виража, минимальная прямая вставка между ними должна быть такой длины, чтобы в ее пределах можно было вписать плавный переход одного виража к другому.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Виражи (назначение, уклон виража). Проектирование отгона виража
На кривых в плане, минимальные радиусы которых меньше значений приведенных в ТКП 45-3.03-19-2006 (таблице 6), следует предусматривать устройство проезжей части с односкатным поперечным профилем (виражом).
Вираж— односкатный поперечный профиль проезжей части.
Вираж следует располагать на участке кривой ограниченной точками с радиусами кривизны, при которых уклон виража в соответствии с таблицей 7 следует принимать равным уклону проезжей части на прямой.
Вираж должен ограничиваться участком круговой кривой, если значение его поперечного уклона соответствует уклону проезжей части на прямой, а также в случаях, если длина переходной кривой недостаточна для плавного перехода к двускатному профилю (при реконструкции).
Уклон внешней обочины в пределах участка с виражом следует принимать равным уклону виража, уклон внутренней обочины – равным уклону на прилегающем прямом участке.
Переход от двускатного поперечного профиля к односкатному (отгон виража) следует, как правило, выполнять в пределах переходной кривой. При отсутствии или недостаточной длине переходной кривой (при реконструкции) отгон виража допускается осуществлять на прилегающем прямом участке.
На закруглении трассы с переходными кривыми проектируют два отгона виража. Первый отгон виража размещается на переходной кривой, следующей от начала закругления, а второй – от конца. Методика проектирования отгона виража зависит от величины радиуса круговой кривой и уклона виража iв.
Возможны два случая:
Рис. 2.2. Схема размещения отгонов виража на закруглении с переходной кривой в случае iв = in : 1 – первый отгон виража; 2 – второй отгон виража.
Первый случай. Уклон виража iв = iп. Радиусы горизонтальных кривых трассы не менее 800 м на дорогах II-IV категорий. Уширение проезжей части не производится. Отгон виража принимается минимальной длины исходя из допускаемого дополнительного уклона iд внешней кромки проезжей части
где в – ширина двухполосной проезжей части дорог II – V категорий;
in – поперечный уклон проезжей части;
iд – дополнительный уклон внешней кромки проезжей части, равный 5‰ для дорог I – IV категорий и 10‰ для дороги V категории;
Пикетное положение начала первого отгона виража (НО1) равно
где НЗ – пикетное положение начала закругления;
Пикетное положение начала второго отгона виража НО2
где КЗ – пикетное положение конца закругления.
До начала отгона на протяжении 10м поперечный уклон внешней обочины уменьшается до поперечного уклона проезжей части.
Рис. 2.3 Схема размещения отгонов виража на закруглении с переходной кривой в случае, если iв > in : 1 – первый участок первого отгона виража; 2 – второй участок первого отгона виража; 3 – первый участок второго отгона виража; 4 – второй участок второго отгона виража.
Первый и второй отгоны состоят из двух участков (рис. 2.3). На первом участке происходит переход от двухскатного поперечного профиля к односкатному с уклоном in . На втором участке полученный односкатный профиль проезжей части путем вращения вокруг ее оси доводится до уклона iв , соответствующего радиусу круговой кривой. Второй участок заканчивается в конце переходной кривой.
В пределах участков кривых в плане с радиусом кривизны 500 м и менее необходимо предусматривать уширение проезжей части за счет обочины. Величину уширения следует принимать по таблице 8. Уширение следует производить с внутренней стороны закругления; ширина обочины при этом должна быть не менее 1,5 м для дорог I-а, I-б, I-в и II категорий и не менее 1 м – для дорог остальных категорий. Отгон уширения следует выполнять на участках длиной 20 м, прилегающих к точке закругления с радиусом кривизны 500 м.
На отгоне виража вычисляют относительные отметки кромок проезжей части, кромок укрепительных полос, бровок обочины, принимая отметки оси проездей части равной нулю. Эти отметки вычисляют в начале и конце участка, а также на плюсовых точках, кратных 10м.
Зная проектные отметки (отметки оси проезжей части), вычисляют проектные отметки кромок и бровок на каждом поперечнике, прибавляя к проектным отметкам величину относительных отметок.
Рис. 2.4. Линии поперечного профиля дорожного полотна
Виражи на автомобильных дорогах
2.1.3.1. Элементы виража
Односкатный профиль сохраняется на всем протяжении круговой кривой. Переход от односкатного профиля к нормальному, двухскатному, так называемый отгон виража, делается на переходных кривых или на прямых участках, примыкающих к закруглению.
На кривых малых радиусов вираж имеет дополнительное уширение проезжей части, отвод которого осуществляется также в пределах переходной кривой.
Общая схема виража показана на рис. 196. Основными элементами виража являются:
1) уклон виража, т. е. величина односкатного поперечного уклона дорожного полотна;
2) длина отгона виража;
4) величина уширения проезжей части.
Отгон виража представляет собой плавный переход от двухскатного поперечного профиля к односкатному, при этом главное изменение претерпевает наружная часть дорожного полотна.
Если уклон виража равен поперечному уклону проезжей части, то переход от двухскатного профиля к односкатному осуществляется путем вращения наружной половины полотна около оси дороги. Внутренняя часть полотна остается без изменения.
При уклоне виража, превышающем уклон нормального профиля, на отгоне происходит постепенное вращение всего дорожного полотна около внутренней кромки проезжей части, профильные высоты которой не меняются.
В пределах круговой кривой односкатное дорожное полотно представляет собой коническую поверхность.
Длина отгона виража L может быть подсчитана по формуле:
(1)
При устройстве отгона виража в пределах переходных кривых длина последних должна быть не менее величины, подсчитанной по формуле (1).
На виражах с радиусом кривых 700 м и меньше производят уширение проезжей части, величина которого приведена в табл. 20.
В пределах круговой кривой виража проезжая часть уширяется на полную величину, на переходных кривых отгона уширение постепенно уменьшается. При этом внутренняя кромка полного уширения разбивается по кривой радиуса
(2)
где R- радиус кривой по оси дороги,
— полная величина уширения.
Разбивка кромки отвода уширения производится по плавной многоцентровой (коробковой) кривой.
2.1.3.2. Разбивка виража
(3)
i0— поперечный уклон обочины,
Поперечный профиль имеет вид АОА1.
В конце отгона виража (в начале круговой кривой) дорожное полотно будет иметь односкатный уклон А’0’А1‘ (рис. 198, б).
При этом если вращение дорожного полотна осуществляется вокруг его внутренней кромки, то превышение характерных точек поперечного профиля относительно начального сечения без учета продольного уклона дороги будет:
(4)
— для внешней кромки проезжей части полотна:
(5)
— для внешней бровки дорожного полотна:
(6)
— для внутренней бровки:
(7)
где — уширение проезжей части дороги,
(8)
Решение задачи: расчет отметок точек на поперечнике с учетом
Для решения задачи используются следующие уклоны:
i1 – поперечный уклон проезжей части;
i2 – продольный уклон проезжей части;
i3 – поперечный уклон виража;
i0 – поперечный уклон обочины.
Решение задачи выполняется в следующей последовательности.
1) Отметки характерных точек на начальном поперечнике:
-отметка оси дороги на начальном поперечнике:
2) С учетом продольного уклона трассы на отгоне виража и длины отгона виража можно вычислить отметку кромки дороги в конце отгона виража (в поперечном направлении отметка не изменяется, т.к. вращение выполняют вокруг ее оси):
От полученной отметки Нкр.к вычисляют остальные отметки характерных точек.
3) Вычисляют отметки характерных точек на конечном поперечнике с учетом уширения проезжей части:
-отметка оси дороги на конечном поперечнике:
-отметка внешней кромки дороги на конечном поперечнике:
— отметка внешней бровки на конечном поперечнике:
— отметка внутренней бровки на конечном поперечнике:
Отметки характерных точек на промежуточных поперечниках определяется путем интерполирования.
При разбивке отгонов виража на смежных кривых, направленных в разные стороны, между ними необходимо иметь прямую вставку такой длины, чтобы в ее пределах можно было разместить встречные отгоны виража с поперечными уклонами противоположного направления (обычно 50-100 м).
На смежных кривых, направленных в одну сторону, но имеющих различные радиусы кривых и неодинаковые элементы виража, минимальная прямая вставка между ними должна быть такой длины, чтобы в ее пределах можно было вписать плавный переход одного виража к другому.
Серпантины
2.1.4.1. Основные элементы серпантины
При трассировании дороги по крутому склону с острым внутренним углом нет возможности сопрягать прямолинейные участки при помощи общих закруглений.
В таких случаях, вследствие большой разности высот между началом и концом кривой и незначительной длины закругления, получаются уклоны, превышающие предельные. Сопряжение осуществляют при помощи внешних закруглений, называемых серпантинами (рис. 199).
Основными элементами серпантины являются:
* основная круговая кривая EFDC с радиусом R (рис. 200);
* две вспомогательные кривые AP и BQ с радиусом r;
* две прямые вставки (или переходные кривые) QE и PF длиной m;
Наименьший радиус R = 15¸30 м;
Поперечный уклон виража 60%
Длины переходных кривых 20¸30 м;
Удлинение проезжей части 2¸3 м;
Продольный уклон i2=30¸40%
2.1.4.2. Расчет серпантины
При расчете серпантины обычно задаются величины R, r, а также величина m. Угол j измеряется в натуре на местности. Остальные элементы b, g, j0, d вычисляют (рис. 200).
Угол поворота вспомогательной кривой b находится из прямоугольного треугольника ONF (или OME):
.
Так как OF = R, NF = m + T,
(1)
Из прямоугольного треугольника NPC:
(2)
Тогда подставим (2) в (1) и получим:
. (3)
Выразим tgb через tgb/2, используя известную формулу тригонометрии:
(4)
Получим квадратное уравнение вида:
Решим квадратное уравнение:
(5)
Из треугольника ONF находят расстояние от вершины N вспомогательной кривой до центра О основной кривой:
Для контроля d вычисляют по формуле:
Угол в центре серпантины, определяющий направление на начальную и конечную точки основной кривой, определяется по формуле:
а центральный угол основной кривой :
Длина основной кривой:
2.1.4.3. Разбивка серпантины
Отложив от этих точек по створу ОА и ОВ длину Т, находят точки А и В (начало и конец серпантины). От сторон ОА и ОВ откладывают угол g вправо и влево, и вдоль полученных направлений, отложив длину R, получают точки E и F (начала и конца основной кривой).
Детальную разбивку основной кривой производят через 3¸5 м. Для этого угол j0 делят на соответствующее количество углов и по заданным направлениям откладываю радиусы R основной кривой.
2.1.4.4. Расчет пикетажа
Расчет пикетажа для основных точек серпантины (см. рис. 201) выполняют в следующем вычислительном формуляре:
2.1.4.5. Расчет ширины участка в самом узком месте серпантины
Для расчета ширины участка в самом узком месте серпантины Zc (рис. 202) запишем следующее выражение:
(1)
(2)
Подставим (2) в (1), получим:
Считается, что дорога запроектирована правильно, если Zc ³ Zg.
2.1.4.5. Построение продольного профиля и поперечников серпантины
Продольный профиль строится по отметкам характерных точек оси серпантины (рис. 203).
Проектирование красной линии выполняется с соблюдением условий минимума баланса земляных работ в пределах допустимых продольных уклонов.
Запроектировав проектную ось серпантины, вычисляют проектные (красные отметки) характерных точек серпантины. Рекомендуется при проектировании проектного положения оси серпантины на прямых вставках и вспомогательных кривых максимально приближаться к существующему рельефу.
Зная проектные отметки оси серпантины, можно построить поперечники (рис. 204). Их используют для определения положения подошвы насыпи и бровки выемки.
На листе миллиметровой бумаги приблизительно по середине проводим вертикальную линию. От нее вправо и влево в соответствующем масштабе откладываем 1/2В (половину ширины дороги) и ширину кювета Д. Слева от поперечника оцифровываем масштабную линейку отметок. По осевой линии строят проектную отметку и черную отметку для соответствующей точки. Затем, зная параметры дороги, достраивают остальной профиль поперечника.
Рисунок 204 – Продольные профили поперечников серпантины
После завершения работ по построению поперечников, строят план серпантины М 1:500 (рис. 205).
Первоначально на плане уже имеется нанесенная ось дороги на серпантине. Откладывая вправо и влево от оси дороги В/2 в масштабе плана, строят план дороги. Затем, используя поперечники, достраивают на плане кюветы, насыпи и выемки. Для этого используют размеры S1 и S2, взятые с поперечников. Если это выемка, то достраивают еще полосу кюветов.
Для построения точки перехода от насыпи к выемки и наоборот, на продольном профиле между соответствующими поперечниками дополнительно строят линию внешней бровки и линию внутренней бровки (получаем точку пересечения с проектной линией).