Согласно задания на проектирование и норм СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» (п.4.4, табл.4 и п.4.14, табл.7) приняты следующие основные технические параметры проектируемой трассы:
№ п/п | Параметры элементов дороги | Значениепараметров |
1 | Ширина земляного полотна, м | 12 |
2 | Ширина проезжей части, м | 3,5х2 |
3 | Ширина обочины, м | 2,5 |
4 | Ширина укрепленной полосы обочины по типу основной, м | по 0,5 м в каждую сторону |
5 | Поперечный уклон проезжей части, ‰ | 20 |
4.1 Определение минимальных радиусов кривых в плане
Наименьший радиус кривой в плане, обеспечивающий безопасное движение по кривой с расчетной скоростью, определяется по условию устойчивости автомобиля, по формуле
где V - расчетная скорость движения автомобиля для данной категории дороги, км/ч, согласно талб.3 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» V=80км/ч для дороги категории III по пересеченной местности.;
µ - коэффициент поперечной силы, из условия устойчивости против заноса µ=0,12;
- поперечный уклон проезжей части.На сложных участках трассы могут быть приняты меньшие радиусы. В этом случае обязательно проведение дополнительных мероприятий (переходные кривые, виражи и уширения проезжей части), обеспечивающих большую безопасность движения. Наименьший радиус кривых в плане, который может быть применен на особо сложных участках, с устройством виража определяют по формуле:
где
- расчетная скорость движения автомобиля для трудных участков пересеченной местности, км/ч, согласно талб.3 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» V=60км/ч для дороги категории IV.;µ - коэффициент поперечной силы, из условия устойчивости против заноса µ=0,15÷0,17;
- поперечный уклон проезжей части на вираже Согласно п.4.17 и табл.8 равен 40‰. Не в чем .Эти радиусы являются минимальными. Для обеспечения плавности и комфортности движения во всех случаях, когда это возможно, следует принимать величину радиуса не менее 3000м.
4.2 Определение расчетного расстояния видимости дороги в плане
Видимость на дороге называется минимально необходимое расстояние, на котором водитель должен видеть впереди дорогу или препятствие с ней. Величина расчетного расстояния видимости (S) определяется расчетной скоростью движения и принятой схемой видимости, под которой подразумевается взаимное расположение автомобиля и препятствия на дороге.
Схема 1 . Автомобиль встречает препятствие на той же полосе, и требуется полная остановка до препятствия (рис. 1).
Рис.1.Схема к определению расстояния видимости из условия остановки перед препятствием
где
– расстояние, которое проходит автомобиль за время реакции водителя, м; - тормозной путь автомобиля, м; - расстояние безопасности, 5÷10м.V – скорость автомобиля, м/с;
к – коэффициент эксплуатационных условий торможения, в среднем к=1,4;
φ – коэффициент продольного сцепления шины с дорогой, принимаемый при расчете пропускной способности в нормальных условиях эксплуатации равным 0,5;
i – продольный уклон, рассматриваемого участка. При расчете условно примем за ноль.
Так как в курсовом проекте мы расчет ведем по автомобилю КамАЗ 35320, то его максимальная скорость 80км/4=22,2м/с. Значение округляем кратно 25.
Значит, расстояние видимости для рассматриваемого транспортного средства в данных условиях будет составлять 125м. Для скорости 80 км/ч наименьшее расстояние видимости согласно табл.10 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» составляет 150м. Значит требуемое расстояние видимости обеспечивается и ограничений по скорости не требуется.
Схема II. Автомобиль А обгоняет автомобиль Б с выездом на соседнюю полосу движения, по которой двигается встречный автомобиль В. Водитель автомобиля А должен увидеть автомобиль Б на таком расстоянии, чтобы успеть сделать обгон и возвратиться на свою полосу до встречи с автомобилем В.
Рис.2.Схема к определению расстояния видимости из условия обгона
Имеется в виду, что в момент начала обгона автомобиля А и Б находятся на расстоянии, равном разности тормозных путей Sа- Sб. Пока автомобиль А пройдет со скоростью V1 путь l2, за это время обгоняемый автомобиль Б пройдет путь, равный l2-( Sа- Sб ), т.е.
;За время, в течение которого автомобиль А пройдет расстояние 2l2 со скоростью V1, встречный автомобиль В пройдет путь l2 со скоростью V3, т.е.
ОтсюдаНаибольшее расстояние видимости получается при расчете на встречный легковой автомобиль (V3=V1), поэтому в расчете примем, что скорость первого и третьего автомобиля равны.
Значит, расстояние видимости для рассматриваемого транспортного средства в данных условиях будет составлять 150м. Для скорости 80 км/ч наименьшее расстояние видимости согласно табл.10 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» составляет 250м.
Требуемое для данной скорости расстояние видимости в данном месте дороги обеспечено, ограничение скорости не требуется.
4.3 Определение наименьших радиусов кривых в продольном профиле
Для улучшения условий движения и обеспечения видимости переломы продольного профиля смягчают введением выпуклых и вогнутых кривых.
Минимальные радиусы выпуклых кривых определяют из условия обеспечения видимости поверхности дороги . Для расчета принимаем значения полученные расчетным путем, а не принятые по СНиП и округляем кратно 25.
Rвып =
…..для обеспечения видимости встречного автомобиля –
Rвып =
…..где Sn - расстояние видимости поверхности дороги, определенное ранее.
Sb – расстояние видимости встречного автомобиля
d – величина возвышения глаз водителя над поверхностью дороги, здесь принимается равной 1,2м.
Радиус вогнутой кривой назначается на условия допустимой перегрузки рессор, возникающей при движении автомобиля по вогнутой кривой
Rвогн =
…..где V- расчетная скорость движения автомобиля, м/с;
– допустимое центробежное ускорение, дающее перегрузку рессор до 5% и равное 0,5 м/с².Rвогн =
где Sn - расстояние видимости поверхности дороги, определенное ранее.
hф - высота фар над поверхностью дороги, принимают равной 0,7м;
α – угол рассеивания света фар, обычно а=2°
Согласно табл.10 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги»
, . Следовательно необходимая видимость на дороге нормативными радиусами не обеспечивается. При построении продольного профиля необходимо учитывать полученные при расчетах радиусы кривых.4.4 Определение величины срезки откоса на кривой
Расчет производится по формуле:
где
- средняя площадь поперечного сечения насыпи (выемки);b – ширина проезжей части;
L – расчетная длина отрезка (630м по заданию);
- толщина дорожной одеждыОпределим среднюю площадь поперечного сечения графическим способом. На рисунке представлен типовой поперечный профиль в выемке с глубиной выемки 5,7м, глубиной бокового лотка 0,8 м. Площадь выемки по профилю равна S=234,4м².
Объем выемки на кривой длиной 630 м, равен
Но этот подсчет приблизительный. Более точные объемы получают с помощью расчетов на ЭВМ. Или на протяжении всей длины строятся поперечники с шагом 50м и расчет ведется на каждом, а затем объемы суммируются.