Геометрические элементы автомобильных дорог

Геометрические элементы автомобильных дорог определяются расчетной скоростью движения одиночных автомобилей при условии нормального сцепления колес с проезжей частью (сухая или сравнительно чистая увлажненная поверхность покрытия):

Категория дороги I II III IV V.

Основная скорость, км/ч 150 120 100 80 60.

Ширина проезжей части зависит от количества и ширины полос движения одиночных автомобилей, от расчетной скорости движения и габаритных размеров автомобиля:

Категория дороги I II III IV V.

Ширина проезжей части, м >15 7,5 7,0 6,0 4,5.

Ширина полосы движения, м 3,75 3,75 3,5 3,0.

Число полос движения > 4 2 2 2 1.

Ширина полосы, занимаемой автомобилем при движении на проезжей части, значительно больше его габарита. Для уверенного и безопасного управления автомобилем необходим достаточный запас ширины до встречного или обгоняемого автомобиля. Для двухполосной дороги с двухсторонним движением (рис. 1.1) ширина каждой полосы может быть определена расчетом.

где а и С — габариты автомобиля (ширина и колея передних колес), м; X- расстояние от кузова автомобиля до смежной полосы, по которой происходит движение, м; у- предохранительная полоса между колесом автомобиля и кромкой проезжей части, м; Vскорость движения автомобиля, км/ч.

Рис. 1.1. Схема для определения ширины полосы движения автомобилей

При движении водитель должен постоянно видеть лежащую перед ним дорогу на расстоянии, которое достаточно для заблаговременного изменения направления или для остановки автомобиля. Это расстояние называют минимальным расстоянием видимости. Для разных категорий дорог величина его различна:

Категория дороги I II III IV V.

Расчетная скорость движения, км/ч 150 120 100 80 60.

Наименьшее расстояние видимости, м:

для остановки 300 250 200 150 85.

до встречного автомобиля — 450 350 250 170.

Расчетное расстояние принято для легкового автомобиля из условия расположения глаза водителя на высоте 1,2 м над поверхностью покрытия. Особое внимание уделяется видимости на кривых. Во всех случаях, когда по условиям местности представляется технически возможным и экономически целесообразным, в проектах рекомендуется принимать расстояние видимости поверхности дороги не менее 450 м. Расстояние видимости представляет собой сумму следующих величин:

где *|- путь, который проходит автомобиль после того как водитель заметил препятствие, до начала торможения, м; l^=tv — для V в м/с и t = 1- 2 с; /2~ тормозной путь; Vскорость, км/ч; f — коэффициент сопротивления качению; фкоэффициент сцепления шины с дорожным покрытием; к — коэффициент эксплуатационного состояния тормозов {к для легко;

вых автомобилей и автобусов равен 1,3−1,4); /- предельный уклон дороги;

/ - запасное расстояние от автомобиля до препятствия (5−10 м).

Для надежности расчета к принимают равным 2,0−2,3.

На дорогах без разделительной полосы, если возможно движение по одной полосе, расстояние видимости удваивается.

На всей длине безопасного расстояния видимости, считая от любого сечения дороги, должны быть полностью удалены все препятствия, oipaничивающие свободу обзора дороги водителем.

На режим движения автомобиля влияют дорожные условия, в частности продольные уклоны (измеряются в промилле — в тысячных долях), которые принимают в зависимости от скорости движения автомобиля:

Расчетная скорость, км/ч 150 120 100 80 60 40 30.

Продольные уклоны, %о 30 40 50 60 70 90 100.

Рекомендуется, если возможно, проектировать дороги всех категорий с уклонами, не превышающими 30%о, которые обеспечивают удобное и безопасное движение автомобиля. Продольные уклоны назначают такие, чтобы на дороге был обеспечен водоотвод и защита ее от снежных или песчаных заносов. Продольные уклоны в горных и сильно пересеченных местностях принимают несколько больше, чем указанные.

Автомобиль подвергается действию сил, направленных вдоль движения — тяговой силы и уравновешивающих ее сопротивлений, а также поперечных сил, перпендикулярных направлению движения. Эти силы стремятся сместить автомобиль с пути и лишить устойчивости. Поперечные силы действуют на автомобиль и на прямых участках, потому что проезжую часть для обеспечения водоотвода выполняют с небольшим поперечным уклоном от середины к краям.

При движении со скоростью V по круговой кривой в плане, описанной радиусом R, на автомобиль действует центробежная сила, вызывающая опасность заноса или опрокидывания и неприятно влияющая на пассажиров. Для устойчивости автомобиля радиусы кривых устанавливают следующими:

Рабочая скорость, км/ч 150 120 100 80 60 50 40 30.

Наименьший радиус 1200 800 600 300 150 100 60 30.

кривой в плане, м Радиусы кривых в плане, если их устройство нс приводит к увеличению объемов и стоимости работ, рекомендуется назначать не менее 3 000 м.

Автомобильную дорогу следует рассматривать как комплекс инженерных сооружений, предназначенных для обеспечения круглосуточного, круглогодичного безопасного и удобного движения. Конструкция и сложность сооружений зависят от состава движения, от природных факторов — климата, растительности, гидрогеологических условий, почвенногеологического строения и рельефа местности.

Для постройки автомобильной дороги выделяют полосу местности, которую называют дорожной, и на ней располагают дорогу, вспомогательные сооружения и служебные постройки.

Автомобильная дорога должна быть удобной для движения автомобилей с заданными скоростями, обеспечивать перевозку грузов с минимальной затратой энергии и при малой стоимости. Эксплуатационные расходы на поддержание ее в хорошем состоянии должны быть незначительными и наименьшими. Дорога тем безопаснее, чем лучше увязана с ландшафтом.

Кратчайшим направлением, соединяющим начальный и конечный пункты, будет прямая — «воздушная линия». Однако элементы рельефа земной поверхности — горы, овраги, водные преграды — озера, болота и реки, ландшафт местности, а также необходимость захода в промежуточные населенные пункты заставляют отклонить дорогу от кратчайшего пути.

Положение оси дороги называют трассой. Для лучшей ориентировки трассу делят на километры и стометровые участки — пикеты. В местах изменения направления трассы устраивают углы поворота. Их величину измеряют между продолжением направления трассы до угла поворота и новым ее направлением.