Расчет наименьших радиусов кривых в плане и продольном профиле проектируемой автомобильной дороги

Кривые в плане. Наименьший радиус кривой в плане:

где — расчетная скорость движения, км/ч;

— коэффициент поперечной силы;

— поперечный уклон проезжей части (для цементобетонных и асфальтобетонных ровных покрытий =0,02).

Устойчивость автомобиля при движении по кривой зависит от принятого значения коэффициента поперечной силы, которое должно удовлетворять одновременно требованиям безопасности (отсутствие возможности опрокидывания и заноса автомобиля при мокром покрытии),.

комфортабельности движения и ограниченного повышения расхода топлива и износа шин. При этом движение автомобиля рассматривается на наружной относительно центра кривой полосе движения. В этом случае формула (1.22) имеет в знаменателе один знак:

Коэффициент поперечной силы определяется отношением равнодействующей активных сил (составляющие массы автомобиля и центробежной силы), приложенной к центру тяжести автомобиля и стремящейся опрокинуть или сдвинуть автомобиль по покрытию, к весу автомобиля. В площади контакта шин с дорожным покрытием возникают поперечные реактивные силы, направленные к центру закругления. Отношение равнодействующей этих сил к весу автомобиля называют коэффициентом поперечного сцепления. Коэффициент сцепления зависит от состояния покрытия, скорости движения, строения поверхности покрытия, конструкции и размера шин и многих других факторов.

В СССР при расчете 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:

За расчетное значение коэффициента поперечного сцепления принимают =0,050,10.

После подстановки и вычислений имеем: для автомобильной дороги III категории.

Учитывая частые случаи гололедов, уклон виража принимаем равным 40‰, а величину коэффициента поперечного сцепления 0,16. Изменяя знак, перед поперечным уклоном и подставляя принятые значения, получим радиусы, при которых необходимо устройство виража.

Определим, какие значения радиусов кривых в плане обеспечат видимость в ночное время с учетом ухудшения ее за счет неподвижного закрепления фар и сокращения длины участка, освещенного фарами, с уменьшением радиуса. Радиус, при котором видимость поверхности проезжей части будет соответствовать расчетному расстоянию видимости, может быть вычислена по формуле где — расстояние видимости поверхности дороги, определяемое по формуле, м;

а — угол расхождения пучка света фар, градусы (= 2°).

Принимая ранее вычисленные значения и подставляя их в формулу (1.25), получим:

для автомобильной дороги III категории (= 140 м).

В случае применения сопряженных обратных круговых кривых наименьших радиусов между концом одной кривой и началом соседней с ней кривой обратного направления необходима прямая вставка, длина которой не должна быть меньше длины отгона виража и длины переходной кривой (из расчета размещения на прямой вставке половины длины отгона или половины длины переходной кривой одного закругления и соответствующих половинок другого закругления).

При расчете принимаем:

для автомобильной дороги III категории при раздельном вращении проезжих частей вокруг внутренней кромки с учетом.

b=7,0 м.

Следовательно, длина прямой вставки из условия размещения отгона виража должна быть не менее28 м соответственно.

Длина переходной кривой

где х — расчетная скорость движения, км/ч;

I— нарастание центробежного ускорения при движении автомобиля на участке переходной кривой (принимаем равным 0,5 м/с³);

R — наименьший радиус кривой, м.

Подставляем известные значения:

Сравнивая полученные значения, приходим к, выводу, что длина отгона виража следует увеличить до длин переходной кривой и принять длину прямой вставки между обратными круговыми кривыми соответственно 40 м.

Для полученного значения переходной кривой и минимального радиуса кривого в плане вычисляем параметр переходного кривого:

=209,8?210 м Сравнивая это значение с минимально допустимым значением параметра, которое вычисляем по формуле :

(так как параметр, то параметр 210 м может быть принят для проектирования).

Кривые в продольном профиле. Радиус вертикальных выпуклых кривых определяем из условия обеспечения видимости поверхности дорожного покрытия:

где S₁— расстояние видимости поверхности дороги (см. задание 1.7), м;

d — высота глаза водителя легкового автомобиля над поверхностью дорога (d=l, 2 м).

Радиус вертикальных вогнутых кривых определяем из условия обеспечения видимости поверхности проезжей части дороги, так как фары автомобиля на вогнутых кривых малых радиусов освещают поверхность покрытия лишь вблизи автомобиля и необходимое расстояние видимости может быть не обеспечено:

где S₁— расстояние видимости поверхности покрытия, м;

h_ф— высота фар легкового автомобиля над поверхностью проезжей части (h_ф = 0,75 м);

б— угол рассеивания пучка света фар (=2°).

После подстановки известных значений получим: для автомобильной дороги III категории.

Округляя это значение в большую сторону, соответственно принимаем 4500 м.

В исключительных случаях радиусы вертикальных вогнутых кривых назначают из условия ограничения центробежной силы. За критерий принимают самочувствие пассажира и перегрузку рессор.

С учетом приведенных требований величину радиуса вертикальных кривых определяем из выражения где храсчётная скорость движения, км/ч.

Технико-эксплуатационные показатели дороги.