Элементы плана дороги

На всех изменениях направления трассы устраивают закругления для более плавного перехода с одного направления на другое. В каждом углу поворота трассы определяют следующие точки и элементы (рис. 100): вершину угла О; начало (А) и конец кривой (Б); угол поворота α между предыдущим и последующим направлениями; длину по прямой от концов кривой до вершины угла АО и ОБ, которые принято называть тангенсами (Т); расстояние от вершины угла О до середины кривой, называемое биссектрисой (Б); длину кривой К; разницу между длиной двух тангенсов и кривой, которую называют домером (2Т – К = D). Параметры круговых кривых определяют по следующим формулам:

К = n · R ,

T = R · tg ,

Б = R ( –1),

D = 2Т – К.

Рис. 100. Элементы круговой кривой в плане:

α – угол поворота; R – радиус круговой кривой; Т – тангенс; Б – биссектриса; НК – начало кривой; КК – конец кривой

Радиусы закруглений в плане намечают таким образом, чтобы обеспечить безопасность движения без устройства переходных кривых, виражей и уширений проезжей части. Рекомендуемые радиусы кривых в плане для дорог общего пользования – R ≥ 2000 м; а для внутрихозяйственных дорог – R ≥ 1500 м. Однако применение указанных радиусов не всегда возможно по местным условиям. В этом случае величину радиуса закругления уменьшают, но она не должна быть меньше расчетной. Расчетный радиус круговой кривой, при котором не происходит заноса автомобилей и не требуется устройства виража и уширения проезжей части, определяют по формуле

R = ,

где V – расчетная скорость движения автомобиля для данной технической категории, км/ч;

µ – коэффициент поперечной силы, принимаемым равным 0,2 (при неблагоприятных условиях) и 0,1 (при благоприятных условиях);

i_n – поперечный уклон проезжей части на кривой (тысячные доли).

Поперечный уклон проезжей части зависит от вида покрытия (табл. 53).

При проектировании кривых в плане необходимо, чтобы тангенсы кривых не накладывались друг на друга, а соприкасались в крайнем случае при односторонних кривых или имели прямую вставку не менее расчетного расстояния видимости встречного автомобиля при обратных кривых. При назначении радиуса кривой в плане необходимо обращать внимание на величину биссектрисы с тем, чтобы кривая не проходила через овраг или другие естественные препятствия.

Таблица 53

Поперечные уклоны проезжей части, i_n

Вид покрытия	Поперечный уклон, in
1. Цементобетонные и асфальтобетонные	0,015-0,020
2. Щебеночные и гравийные, обработанные органическими вяжущими	0,020-0,025
3. Щебеночные и гравийные	0,025-0,030
4. Грунтовые улучшенные	0,030-0,040

Для составления продольного профиля и определения протяженности трассы дороги на ней через каждые 100 м устанавливают пикеты. Через 10 пикетов ставят километровый столб.

Для разбивки трассы на пикеты при наличии круговой кривой необходимо вычислить пикетажные положения вершин углов (ВУ), начала (НК) и конца (КК) кривой, конца трассы (КТ) (рис. 101) по формулам

ВУ₁ = S₁,

ВУ₂ = ВУ₁+S₂ – D₁,

ВУ₃ = ВУ₂+S₃ – D₂,

…………………….

КТ = ВУ_n +S_n+1 – D_n.

Рис. 101. Круговые кривые в плане (а) и схема для определения

пикетажного положения характерных точек трассы (б)

Пикетажное положение вершины угла (ВУ) равно пикетажному положению вершины предшествующего угла (ВУ_n-1) плюс расстояние между этими вершинами (S_n) минус домер круговой кривой предшествующего угла (D_n-1).

НК = ВУ – Т,

КК = НК + Т.

Для контроля правильности нахождения пикетажного положения конца кривой (КК) его определяют следующим образом

КК = ВУ + Т – D

Расстояние от начала трассы до начала кривой или от конца одной кривой до начала другой кривой носит название прямой вставки. Длины вставок определяются по формулам

ПР₁ = НК₁ – НТ,

ПР_i = НК_{i + 1} – KK_i .

Помимо длины прямая вставка характеризуется направлением – азимутом (углом между северным направлением меридиана и направлением прямой вставки по ходу часовой стрелки).

Исходные данные для расчета параметров плана показаны на рисунке 101.

Согласно СНиП 2.05.02-85 длину прямых вставок следует ограничивать с целью увеличения безопасности движения и учета ландшафтного проектирования (табл. 54).

Таблица 54

Значения предельных размеров прямых вставок

Категория дороги	Предельная длина прямых в плане, м, на местности
	равнинной	пересеченной
I	3500-5000	2000-3000
II, III	2000-3000	1500-2000
IV, V	1500-2000	1500

П р и м е ч а н и е Большая длина прямых вставок допустима при преимущественно легковом движении, меньшая - при грузовом.

Не рекомендуется короткая прямая вставка между двумя кривыми в плане, направленными в одну сторону. При длине ее меньше 100 м рекомендуется заменять обе кривые одной кривой большего радиуса.

Для того чтобы избежать выхода автомобиля за пределы полосы движения и обеспечить постепенное нарастание центробежного ускорения, между началом круговой кривой и прямой вписывают кривую переменного радиуса, называемую переходной кривой. Наиболее широко используют в качестве переходных кривых лемнискату Бернулли, клотоиду и кубическую п араболу (рис. 102).

Рис. 102. Переходные кривые:

а – лемниската Бернулли; б – клотоида; в – кубическая парабола