Расчет и разбивка виража. Устройство виража – односкатного поперечного профиля предусматривается на дорогах I категории при радиусах менее 3000 м

Устройство виража – односкатного поперечного профиля предусматривается на дорогах I категории при радиусах менее 3000 м, на дорогах остальных категориях – при радиусах менее 2000 м. Постепенный переход от двухскатного профиля к односкатному осуществляется на участке, называемом отгоном виража, совмещаемом с переходной кривой.

Исходные данные

Расчетная скорость V = 120 км/ч

Радиус поворота кривой R = 1000

Длина переходной кривой L = 100

Ширина ПЧ с учетом кромочных полос В = (3, 75+0, 75)*2 = 9м

Ширина обочины = 0, 75

Поперечный уклон на прямом участке: проезжей части i _П = 20‰, обочин i _об =40‰

Начало переходной кривой (отгона виража) находится на ПК

Расчет отгона виража выполняют в следующей последовательности:

1. Необходимый уклон виража определяется по формуле:

i_В = = 120²/(127*1000) – 0, 05 = 23‰

где V – расчетная скорость, км/ч;

- коэффициент поперечной силы, принимаемый 0, 05-0, 1 для дорог I-II категорий и 0, 15 – для дорог III категории и ниже.

Уклон виража, вычисляемый по этой формуле, должен быть не более, чем уклон виража, рекомендованный СНиП 2.05.02 – 85* для данного радиуса. В том случае, если уклон виража по расчету окажется меньше поперечного уклона проезжей части двускатного профиля или отрицательным, вираж можно не устраивать. Однако в целях повышения безопасности движения, учитывая психологическое воздействие виража на водителя, целесообразно вираж устроить с уклоном, равным уклону двухскатного профиля, или с уклоном, рекомендованным СНиП 2.05.02 – 85* для данного радиуса. Принимаем уклон виража =30‰

2. Постепенный переход от двухскатного поперечного профиля к односкатному осуществляется на участке, называемом отгоном виража, совмещаемом с переходной кривой.

Длина отгона виража должна быть проверена по формуле

при вращении вокруг оси дороги

= м

где B – ширина проезжей части с учетом кромочных полос, м;

– уклон виража;

_. – дополнительный к продольному уклон, который не должен превышать для дорог I-II категорий 0, 5%, для других категорий 1%.

Если по этой формуле длина отгона виража получится больше длины переходной кривой, то должна быть увеличена длина последней. Если вычисленная длина отгона виража окажется меньше длины переходной кривой, то ее длина принимается равной длине переходной кривой, т. е. l_отг. = L_пер = 100 м.

3. Определяют фактический дополнительный продольный уклон внешней кромки проезжей части по формулам:

При вращении вокруг оси дороги:

при отсутствии уширения проезжей части

Если рассчитанная по приведенным формулам величина дополнительного уклона окажется меньше 3‰ (0, 003) – минимально необходимого значения, при котором обеспечивается водоотвод с проезжей части, то необходимо принять = 0, 003.

В этом случае длину участка вращения вн ешней полосы движения и внешней обочины вокруг оси дороги определяют по формуле

l₁= 9*20/3 = 60м

4. В зависимости от того, уклон виража равен или больше уклона проезжей части двухскатного профиля, разбивка отгона виража производится различными способами:

1. Если уклоны i_В = i_П, то производится вращение плоскости внешней полости проезжей части и обочины вокруг оси дороги до придания внешней полосе проезжей части и внешней обочине уклона внутренней полосы проезжей части и обочины.

2. Если уклон виража больше уклона двухскатного поперечного профиля, то на участке, где i_В > i_П производится вращение внешней полосы проезжей части вокруг оси дороги до придания внешней полосе уклона, равного уклону внутренней полосы или вокруг внутренней кромки до придания проезжей части требуемого уклона виража.

Отгон виража делится на участки, кратные уклонам или расстояниям, и на концах этих участков высчитываются уклоны, превышения и абсолютные отметки всех характерных точек земляного полотна по отношению к точке, принятой за нуль.

Поперечные уклоны в любом сечении в пределах отгона виража определяют по следующим формулам:

На участке длиной l₁ при S ≤ l₁

,

где S -расстояние от начала отгона виража до конца (S=0, 10, 20...м)

,

,

,

,

,

,

После этого на остальном протяжении отгона

.

,

,

,

.

Отрицательное значение величины уклона означает, что он направлен в сторону, обратную уклону виража.

Поскольку на продольном профиле проектные отметки определяются для оси дороги, то удобней превышения определять относительно оси дороги. Например, превышения внешней и внутренней кромок относительно оси доро ги («+» – для внешней кромки, «–» – для внутренней кромки):

Абсолютные отметки характерных точек поперечного профиля определяют по формуле

где – проектная отметка оси дороги с продольного профиля.

В табл. приведен расчет отгона виража, на рис. разбивка отгона виража.

2.4. Определение максимальной стрелы видимости и графическое нахождение границы видимости на кривой

Стрела видимости на кривой рассчитывается по формулам и графическим методом.

Величина максимальной стрелы видимости Z (расстояние от траектории движения автомобиля до границы видимости в середине кривой) должна быть определена по формулам:

а) при S_в≤ K

=1000∙ (1-cos12, 89)=25, 20,

где R – радиус траектории движения автомобиля по кривой;

S_в - расстояние видимости встречного автомобиля, м;

K - длина круговой кривой, м;

β – угол, значение которого определяется по формуле

= .

б) при S_в> К

,

где α – угол поворота.

Для графического построения границы видимости необходимо разбить траекторию движения автомобиля в пределах кривой на участки, равные .

Графическим способом граница видимости может быть построена как обертывающая лучей зрения, проведенных из конца каждого участка длиной ( и соединяющих дуги длиной S_в.

Граница видимости приведена на рис. Чертеж выполнен в масштабе 1: 1000, (1: 2000).

После нанесения границы видимости расстояние от траектории движения до границы видимости в середине кривой должно равняться вычисленному значению Z, отложенному в масштабе чертежа.

Проверка видимости производится из условия расположения глаз водителя на высоте 1, 2 м над поверхностью проезжей части при нахождении автомобиля на внутренней полосе движения, на расстоянии 1, 5 м от кромки проезжей части.

На участках кривых ширину полос расчистки леса и кустарника, ширину откладывая стрелу видимости. Расчетные расстояния видимости в плане и профиле принимают из условия расположения глаза водителя на высоте 1, 2 м над поверхностью проезжей части (при нахождении автомобиля на внутренней полосе движения, на расстоянии 1, 5 м от кромки проезжей части).

На участках кривых ширину полос расчистки леса и кустарника, ширину срезки откосов выемки и расстояние переноса строений определяют расчетом, уровень срезки откосов выемки принимают одинаковым с уровнем бровки земляного полотна.

Проверку видимости показывают на чертеже, откладывая на поперечнике величину Z от точки, где расположены глаза водителя горизонтально. Уровень срезки откосов выемки принимают одинаковым с уровнем бровки земляного полотна.