Материал: Основы проектирования автомобильных дорог

Техническая характеристика проектируемого участка автомобильной дороги

Расчет основных технических нормативов дороги

Установление технической категории дороги

По суммарной интенсивности движения автомобилей всех марок 3827 (авт./сут) согласно СНиП 2.05.02-85 дорога относится ко II категории.

Свыше 3000 до 7000 - автомобильные дороги общегосударственного, республиканского, областного (краевого) значения, дороги местного значения.

Расчет ширины проезжей части и числа полос движения

1) Приведённая интенсивность движения:

N_np=N₁K₁+N₂K₂+………+N_nK_n, (авт./сут)

где N₁,…….,N_n - заданная интенсивность отдельных типов автомобилей, (авт./сут)

K₁,……K_n - коэффициенты приведения отдельных типов автомобилей к легковому.

Nnp=498•1,5+574•2,0+918•3,17+459•2,5+574•2,5+344•3,5+459•1,0=6986 (авт./сут).

Часовая приведённая интенсивность движения:

2) Пропускная способность одной полосы движения:

где V- скорость, (км/ч).

L- минимальное расстояние между автомобилями, рассчитываем для трех разных уклонов ( i=0)

При i=0:

где K_Э - коэффициент эксплуатационных условий торможения, равный в среднем 1,4;

- коэффициент продольного сцепления шины с дорогой, принимаемый при расчете пропускной способности при нормальных условиях эксплуатации равным 0,5;

i - продольный уклон рассматриваемого участка дороги;

l₀ - длина автомобиля;

l_k - расстояние между остановившимися автомобилями.

3) Необходимое число полос движения:

где N - часовая приведенная интенсивность

Z - расчетный коэффициент загрузки дороги движением (можно принять частично связный поток движения Z=0,5-0,6)

4) Ширина полосы движения и проезжей части:

Ширину каждой полосы определяют из условия встречного движения двух колонн автомобилей, двигающихся с расчётной скоростью. Расчёт выполняют на типы автомобилей, преобладающих в составе движения. Ширина проезжей части дороги с двумя полосами движения определяется по формуле:

где а- ширина кузова автомобиля,

с- колея автомобиля ;

х- зазор между кузовами встречных автомобилей ;

у- расстояние от внешней грани следа колеса до края проезжей части;

а) встречное движение грузовых автомобилей

б) встречное движение легковых автомобилей

Расчет ширины земляного полотна

Ширину обочины принимаем по СНиП 2.05.02-85. Для дороги II категории ширина обочины равна 3,75 метра, ширина проезжей 7,16 метра. Исходя из этих данных ширина земляного полотна равна 14,66 (м) , (7,16+2•3,75=14,66).

Расчёт минимальных радиусов кривых в плане

При расчёте наименьших радиусов в плане рассматривают движение автомобиля по мокрому чистому покрытию. При этом коэффициент поперечного сцепления принимают в качестве основного критерия, и формула радиуса кривых в плане имеет вид:

где - коэффициент поперечного сцепления, равный 0,05-0,10.

В исключительных случаях допускается применять меньшие радиусы, но с устройством виража, то есть односкатной проезжей части с уклоном к центру кривой. Радиус кривой R с учетом устройства виража:

где V - скорость , (км/ч);

м - коэффициент поперечной силы, равный 0,15-0,20;

i_в - поперечный уклон виража, равный i_в= + 0,04; i_в= - 0,04 ;

1. При i_в= + 0,04:

2. При i_в= - 0,04:

Для дальнейшего расчета берем наиболее невыгодный из вариантов, то есть R=550 (м).

При устройстве виража переход от двускатного профиля к односкатному осуществляется на участке отгона виража, длина которого определяется в зависимости от ширины проезжей части в, поперечного уклона виража i_в и дополнительного продольного уклона i_д. Дополнительный продольный уклон возникает при подъеме наружной кромки проезжей части над проектным уклоном при отгоне виража:

где i_д - дополнительный продольный уклон , принимается в зависимости от категории дороги и для дороги II категории i_д не более 0,005.

На подходе к кривой автомобиль двигается по некоторой траектории с переменным радиусом кривизны от на прямом участке до R при входе на круговую кривую, поэтому с обеих сторон основной кривой устраивают переходные кривые, чем достигается постепенное, плавное нарастание центробежной силы с исключением бокового толчка при въезде на круговую кривую.

Длина переходной кривой:

где V- расчётная скорость движения;

J- нарастание центробежного ускорения при движении автомобиля на участке переходной кривой ( принимается равным 0,3 м/с³ );

R- радиус кривой, (м).

Для получения значения переходной кривой и минимального радиуса кривой в плане вычисляют параметр переходной кривой:

Сравниваем это значение с минимально допустимым значением параметров, которое вычисляем по формуле:

Угол, составленный касательной к концу переходной кривой и осью абсцисс:

Определение расстояния видимости

Расстояние видимости определяют по трём принятым схемам видимости:

• 1) остановка автомобиля перед препятствием;
• 2) торможение двух автомобилей, двигающихся навстречу друг другу;
• 3) обгон легковым автомобилем грузового автомобиля при наличии встречного движения;

Схема №1

Расстояние видимости по этой схеме:

где V - скорость легкового автомобиля

К_э- коэффициент эффективности действия тормозов, значение которого для легковых автомобилей принимается равным 1,3; для грузовых автомобилей, автопоездов и автобусов-1,85

_1..-..коэффициент продольного сцепления при торможении на чистых покрытиях, принимаемый равным 0,5;

lз.б. - зазор безопасности, принимаемый равным 5 (м).

Схема № 2

Двигаясь навстречу друг другу по той же полосе, оба автомобиля должны затормозить, и остановится на расстоянии l₀ =5 (м).

При одинаковых скоростях:

Схема № 3

Расчёт выполняют исходя из предположения, что автомобиль, двигающийся со скоростью V_л = 120 (км/ч), обгоняет грузовой автомобиль, двигающийся со скоростью V_г = 60 (км/ч), с выездом на полосу встречного движения. При этом принимают участок дороги горизонтальным, скорость движения встречного автомобиля V_в = 60 (км/ч).

Обгон начинается, когда легковой автомобиль приближается к грузовому на расстояние, равное разности тормозных путей и пути l₁, которое пройдёт легковой автомобиль за время принятия решения об обгоне. В этом случае расстояние между легковым и грузовым автомобилями в момент начала заезда на полосу встречного движения:

Легковой автомобиль нагонит грузовой и поравняется с ним, пройдя путь L₁ со скоростью V_л и затратив на это время:

За это время грузовой автомобиль пройдёт путь L₁-(l₂+l_a) со скоростью V_г, где l_a-длина грузового автомобиля (принимаем 6 метров).Приравнивая значения времени и решая уравнение относительно L₁,получим:

Затем легковой автомобиль должен возвратится на свою полосу движения, но на таком расстоянии перед грузовым автомобилем, чтобы он мог затормозить до полной остановки и при этом осталось некоторое расстояние безопасности 5(м). Тогда это расстояне:

Приравнивая время, необходимое легковому автомобилю для возвращения на свою полосу движения, ко времени, за которое пройдёт грузовой автомобиль путь по всей полосе, получим:

Легковой автомобиль должен завершить обгон и возвратится на свою полосу движения до момента встречи со встречным автомобилем, который движется со скоростью V_в= 60 (км/ч) и за период обгона проходит путь:

Следовательно, расстояние видимости при обгоне:

S₃ = L₁+L₂+L₃ = 300,0+126,8+213,4=640,2 (м).