Рекомендуемые технические нормативы
Таблица 2.1
Наименование норматива | Значение норматива |
Продольный уклон, промилле | Не более 30 |
| Расстояние видимости для остановки автомобиля, м | Не менее 450 |
| Радиус кривой в плане, м | Не менее 3000 |
| Радиус выпуклой вертикальной кривой, м | Не менее 70000 |
| Радиус вогнутой вертикальной кривой, м | Не менее 8000 |
| Длина выпуклой кривой, м | Не менее 300 |
| Длина вогнутой вертикальной кривой, м | Не менее 100 |
2.2 Технические нормативы СНиП
Проектируемая автомобильная дорога Елизово - Паратунка по СНиП 2.05.02-85 отнесена к 3-й категории, для которой расчетной скорости принята 100 км/ч. По величине расчетной скорости назначены технические нормативы на проектирование элементов трассы, продольного и поперечного профилей, которые приведены в табл. 2.2.
Технические нормативы СНиП
Таблица 2.2
Наименование норматива | Значение норматива |
| 1. Категория дороги | 3 |
| 2. Расчетная скорость, км/ч | 100 |
| 3. Число полос движения, штук | 2 |
| 4. Ширина полосы движения, м | 3,50 |
| 5. Ширина проезжей части, м | 7,00 |
| 6. Ширина обочины, м | 2,50 |
| 7. Укрепленная полоса обочины, м | 0,50 |
| 8. Ширина земляного полотна, м | 12,00 |
| 9. Дорожно-климатическая зона | 2 |
| 10. Тип покрытия | усовершенствованный |
| 11. Поперечный уклон проезжей части, ‰ | 20 |
| 12. Материал укрепления обочин | щебень |
| 13. Поперечный уклон обочин, ‰ | 40 |
| 14. Наименьший радиус кривой в плане, м | 600 |
| 15. Расстояние видимости для остановки автомобиля, м | 200 |
| 16. Расстояние видимости встречного автомобиля, м | 350 |
| 17. Наибольший продольный уклон, ‰ | 50 |
| 18. Наименьший радиус выпуклой вертикальной кривой, м | 10000 |
| 19. Наименьший радиус вогнутой вертикальной кривой, м | 3000 |
2.3 Расчет технических нормативов
2.3.1 Максимальный продольный уклон
Для расчета максимального продольного уклона принят автомобиль ЗИЛ-130, который рекомендуется в качестве эталонного транспортного средства для оценки проектных решений при проектировании автомобильных дорог.
Принимая скорость движения автомобиля по дороге постоянной, из уравнения движения автомобиля получим расчетную формулу для вычисления величины максимального продольного уклона
i(max) = D – f , (1)
где D – динамический фактор автомобиля;
f – коэффициент сопротивления качению.
Динамический фактор для автомобиля ЗИЛ-130 принят по динамической характеристике для 3-й передачи, так как более мощные 1 и 2 передачи предназначены для движения автомобиля с места и выполнения маневров в сложных дорожных условиях. Для 3-й передачи автомобиля ЗИЛ-130 значение динамического фактора имеет максимальное значение D = 0,105. Коэффициент сопротивления качению для автомобильной дороги 3-й категории принят равным 0,02. Тогда максимальный продольный уклон равен
i (max) = 0,105 – 0,020 = 0,085 или 85 промилле.
2.3.2 Минимальное расстояние видимости поверхности дороги
Расстояние видимости поверхности дороги определяется на горизонтальном участке дороге. Для обеспечения безопасности движения минимальное расстояние видимости поверхности дороги должно быть не менее расчетной величины тормозного пути для остановки автомобиля перед возможным препятствием. Отсюда минимальное расстояние видимости поверхности дороги определяется по расчетной формуле для оценки величины тормозного пути:
Sп = V / 3, 6 + V2 / (85 (j + f)) + 10 (2)
Sп = 100 / 3, 6 + 1002 / (85 (0, 45 + 0, 02) + 10) = 288 м,
где Sп – минимальное расстояние видимости поверхности дороги, м;
j - коэффициент продольного сцепления, который для нормальных условий увлажненного асфальтобетонного покрытия принят равным 0,45;
V – расчетная скорость движения, принятая для 3-й категории автомобильной дороги 100 км/ч;
f – коэффициент сопротивления качению, принятый для асфальтобетонного покрытия равным 0,02.
2.3.3 Минимальное расстояние видимости встречного автомобиля
Минимальное расстояние видимости встречного автомобиля определяется из условия обеспечения торможения двух автомобилей движущихся навстречу друг другу, то есть равно удвоенной длине тормозного пути:
Sа = 2 × Sп (3)
Sа = 2 × 288 = 576 м.
2.3.4 Минимальный радиус выпуклой вертикальной кривой
Минимальный радиус вертикальной кривой определяется из условия обеспечения видимости поверхности дороги днем. Расчетная формула получается подстановкой расстояния видимости поверхности дороги в уравнение выпуклой вертикальной кривой. Значение минимального радиуса выпуклой вертикальной кривой вычисляется по формуле
R (вып) = Sп2 / (2 · Hr) (4)
R (вып) = 2882 / (2 · 1,2) = 34560 м,
где Sп – минимальное расстояние видимости поверхности дороги, которое равно 288 м (см. п. 2.3.2.);
Hr – возвышение глаз водителя над поверхностью дороги, принимаемое 1,2 м.
2.3.5 Минимальный радиус вогнутой вертикальной кривой
Минимальный радиус вогнутой кривой выполняется по двум критериям: обеспечение видимости поверхности дороги ночью при свете фар и ограничение перегрузки рессор.
Расчет минимального радиуса вогнутой кривой из условия обеспечения видимости выполняется по формуле:
R (вогн) = Sп2 / 2 [Hф + Sп · sin (α / 2)] (5)
R (вогн) = 2882 / [2 · (0,70 + 288 · sin1] = 7760 м
где Нф – возвышение центра фары над поверхностью дороги принимаемое 0,70 м;
α – угол рассеивания света фар, принимаемый равным двум градусам.
Определение минимального радиуса вогнутой вертикальной кривой из условия ограничения перегрузки рессор выполняется таким образом, чтобы перегрузка рессор составляла не более 5% от общей силы тяжести транспортного средства. Из равенства допустимой перегрузки рессор и величины центробежной силы величина минимального радиуса вогнутой вертикальной кривой определяется так:
R (вогн) = 0,157 · V2 (6)
R (вогн) =0,157 · 602 = 565 м
Из полученных результатов расчетов в качестве расчетного минимального радиуса вертикальной вогнутой должна быть принята наибольшая, которая обеспечивает соблюдение обоих критериев и в данном случае равна 7760 м.
2.3.6 Минимальный радиус кривой в плане
Минимальный радиус кривой в плане определяется из условия восприятия центробежной силы при движении транспортного средства по закруглению, то есть требуется обеспечить устойчивость автомобиля против заноса и опрокидывания, а также комфортные условия движения.
Расчетная формула:
R (min) = V2 / [127 (m + I (поп)] (7)
R (min) = 602 / [127 (0, 10 + 0, 05)] = 189 (м)
где m – коэффициент поперечной силы (рекомендуется принимать равным 0,10);
I(поп) – поперечный уклон проезжей части, который для асфальтобетонного покрытия принимается равным 0,05.
2. Проектирование плана трассы
3.1 Описание предложенного варианта трассы
Трассирование выполняется на заданной топографической карте местности масштаба 1: 10 000 с сечением горизонталей через 2,50 м. Для определения координат вершин углов, начала и конца трассы на километровой сетке карты назначены условные координаты.
Заданный участок трассы между точками А и Б автомобильной дороги Елизово - Паратунка расположен в холмистой местности. Основное направление трассы по воздушной линии – юго-восточное.
На первых пятистах метрах трасса имеет северо-восточное направление и располагается на склоне долины. На этом участке на ПК 4 требуется устройство водопропускной трубы. На ПК 5 трасса поворачивает направо, что обусловлено изменением направления боковой долины и позволяет уложить трассу вдоль горизонталей. Поворот трассы осуществляется по закруглению с радиусом кривой 3000 м.
После ПК 17 трасса еще раз поворачивает направо. Поворот трассы осуществляется по закруглению с радиусом кривой 1000 м.
3.2 Вычисление направлений и углов поворота
По топографической карте в системе условных координат путем непосредственных графических измерений определены ординаты х и абсциссы у вершин углов поворота, начала НТ и конца КТ трассы, которые приведены в табл. 3.1
Координаты углов поворота, начала и конца трассы
Таблица 3.1
Вершина угла поворота | Координаты, м | |
| х | у | |
| НТ | 3250 | 1279 |
| ВУ1 | 3619 | 2110 |
| ВУ2 | 3612 | 3445 |
| КТ | 2060 | 4625 |
Длина воздушной линии между началом и концом трассы
Lв = [(Хнт - Хкт)2 + (Унт - Укт)2]1/2 (1)
Lв = [(3250 – 2060)2 + (1279 – 4625)2]1/2 = 3551,31 (м).
Расстояние между началом трассы и вершиной 1-го угла поворота
S1 = [(Хнт – Х1)2 + (Унт – У1)2]1/2 (2)
S1 = [(3250 – 3619)2 + (1279 – 2110)2]1/2 = 909,24 (м).
Расстояние между вершинами 1-го и 2-го углов поворота
S2 = [(Х1 – Х2)2 + (У1 – У2)2]1/2 (3)
S2 = [(3619 – 3612)2 + (2110 – 3445)2]1/2 = 1335,02 (м).
Расстояние между вершиной 2-го угла поворота и концом трассы
S3 = [(Х2 – Хкт)2 + (У2 – Укт)2]1/2 (4)
S3 = [(3612 – 2060)2 + (3445 – 4625)2]1/2 = 1949,64 (м).
Дирекционный угол и румб направления НТ – ВУ1
D01 = Arccos [(X1 – Xнт) / S1] (5)
D01 = Arccos [(3619 – 3250) / 909,24] = Arccos 0,4058 или 66°03’
R01 = СВ : 66°03’
Дирекционный угол и румб направления ВУ1 – ВУ2
D12 = Arccos [(X2 – X1) / S2] (6)
D12 = Arccos [(3612 – 3619) / 1335,02] = Arccos -0,0052 или 90°18’
R12 = ЮВ : 89°42’
Дирекционный угол и румб направления ВУ2 – КТ
D2N = Arccos [(Xкт– X2) / S3] (7)