Серпантины

Во многих случаях место для развития трассы на крутом косогоре очень ограничено и трассу приходится прокладывать зигзагами. Вписывание кривых внутрь образующихся острых углов становится невозможным, так как длима кривой много меньше, чем сумма ее тангенсов, и поэтому продольный уклон дороги на участке кривой значительно превышает допустимый. В таких случаях применяют кривые, описанные с внешней стороны угла поворота, называемые серпантинами.

Серпантина состоит из основной кривой К, стягиваемой цент­ральным углом у_у и обратных (вспомогательных) кривых. Между концами обратных кривых и основной кривой серпантины должно быть достаточное расстояние для размещения переходных кривых или прямых вставок, отгонов виража и уширения проезжей ча­сти.

Расстояние между вершинами обратных кривых А —В — «шейка» серпантины при малой величине острого угла серпантины а опреде­ляется условиями размещения земляного полотна.

Проектирование серпантины заключается в установлении величи­ны отдельных ее элементов и в проверке возможности размещения на местности земляного полотна с подпорными стенками или с канавами и откосами.

Для расчета элементов серпантины при определении длины трассызадаются значениями радиусов основной и обрат­ных кривых R и г, прямой вставки т и находят угол поворота об­ратных кривых .

Длина тангенса обратной кривой равна:

Расстояние от вершины угла обратной кривой до начала основной кривой серпантины АЕ=Т+m

Центральный угол , стягивающий основную кривую серпантины, равен

Длина основной кривой серпантины

Полная длина серпантины

– длина обратной кривой

Рассмотренную серпантину, у которой обратные кривые расположены выпуклостью в разные стороны, радиусы их равны и длины прямых вставок одинаковы, называют симметричной серпантиной первого рода.

При проектировании серпантин основное внимание уделяют обеспечению устойчивости земляного полотна и нормальных усло­вий движения автомобилей, а также по возможности обеспечению наименьшего объема земляных работ. Для серпантин выбирают поло­гие участки устойчивых склонов, стремясь обеспечить разбивку основной кривой серпантины возможно большим радиусом. Очерта­ние серпантины необходимо приспосабливать к рельефу местности. Поэтому иногда устраивают серпантины с обратными кривыми, обращенными выпуклостью в одну сторону {серпантины второго рода) со смещенным центром основной кривой, а также с основными и обратными кривыми, описанными дугами разных радиусов.

Серпантины проектируют на плане местности в горизонталях, рас­полагая их в соответствии с особенностями рельефа. Наивыгоднейшее расположение и форму серпантины устанавливают путем сравнения вариантов.

При проектировании группы серпантин по плану в горизонталях изготавливают в масштабе шаблоны кривых (кружки) различных радиусов и при помощи этих шаблонов намечают варианты разно­образных типов серпантин. На крутых косогорах следует предусмо­треть, чтобы снег с одной серпантины не попадал при очистке на другую, расположенную ниже. Для сравнения вариантов вычерчива­ют продольные и поперечные профили, наносят проектную линию и определяют объем работ с учетом геологического строения местности.

Геометрические элементы серпантины назначают в зависимости от принятой скорости и интенсивности движения (табл. XXXII.3 Бабков 2 часть стр.293).

По строительным нормам и правилам расстояние между концом вспомогательной кривой одной серпантины и началом вспомога­тельной кривой соседней серпантины должно быть возможно большим и во всяком случае не меньше: для дорог II и III категории 400 м; для дорог IV категории 300 м; для дорог V категории 200 м. Однако даже в этом случае участки дорог с серпанти­нами имеют низкие транспортно-эксплуатационные качества. Ско­рость движения по ним низка, часто возникают дорожно-транспорт­ные происшествия, а зимой их трудно очищать от снега, так как снег, счищенный с верхней ветви серпантины, попадает на нижнюю. Поэтому при изысканиях горных дорог необходимо внимательно изучить все возможности, позволяющие избежать устройства сер­пантин.