Мінімальні радіуси опуклих вертикальних кривих визначаються з умови забезпечення видимості поверхні дороги або забезпечення видимості зустрічного автомобіля де а - піднесення очі водія над поверхнею дороги, рівне 1.2м
З отриманих за цими двома формулами двох величин найменшого радіуса за нормативну приймається велика.
Радіус увігнутій вертикальній кривій призначається з умови допустимого перевантаження ресор, що виникає при русі автомобіля по увігнутою кривою внаслідок дії відцентрової сили у вертикальній площині: де v - розрахункова швидкість руху автомобіля (основна), км / год; а0 - допустиме відцентрове прискорення дає перевантаження ресор не більше 10%, що дорівнює 0.5 м / c2
Опуклі і увігнуті вертикальні криві
Приклад опуклої вертикальної кривої у вигляді параболічної кривої
Н - радіус заокруглення (радіус кривизни в вершині параболи), м; Т - довжина тангенса, м;
s1, s2 - поздовжній ухил тангенсов,%; s (x) - поздовжній ухил проектної лінії в будь-якій точці кривої,%; у (х) - ордината в будь-якій точці, м; xs - абсциса вершини кривої, м; f - відстань від точки перетину тангенсов до кривої, м; М - середина заокруглення; S - вершина кривої; TS - точка перетину тангенсов.
Підйом позитивні знаки (+ s1, + s2);
Спуск негативні знаки (-s1, -s2);
Радіус увігнутою кривою (Hw) позитивний знак (+ Н);
Радіус опуклою кривою (Нk) негативний знак (Н).
Розрахунок мінімального радіуса увігнутою кривою з умови забезпечення видимості виконується за формулою
R (Вогн) = Sn² / 2 · [hф + Sn · Sin (a / 2)
Перехідна крива (ПК) - елемент плану дороги, яким сполучаються шляхові прямі з круговими кривими і кругові криві між собою.
Перехідна крива повинна:
• забезпечувати плавний характер положення траси поступовою зміною кривизни і тим самим здійснювати рух з постійною швидкістю при рівномірному зміні виникає при русі по ній відцентрового прискорення;
• служити в якості ділянки зміни поперечного ухилу від прямої до кривої по колу;
• створювати оптично сприятливе положення траси.
Застосування перехідної кривої необхідно на всіх автомобільних дорогах.
Перехідна крива виконується у вигляді клотоїди. При такій формі кривої кривизна змінюється лінійно з її довжиною (Додаток 4 RAS-L). Геометричне вираження для клотоїди має вигляд
А (в квадраті) = R • L
де А - параметр клотоїди, м; R - радіус кривої в кінці відрізка клотоїди, м; L - довжина клотоїди до точки з радіусом R, м.
23. Шляхи підвищення безпеки руху на кривих в плані
4.1. Основні положення
4.1.1. Основними причинами підвищеної аварійності на ділянках доріг з кривими в плані малих радіусів є: збільшення значення поперечної сили, що діє на автомобіль; зменшення відстані видимості; ускладнення умов управління автомобілем.
4.1.2. Для забезпечення безпеки руху на кривих в плані малого радіуса можуть бути застосовані наступні заходи:
- перебудова кривих зі збільшенням їх радіусу;
- влаштування віражів і перехідних кривих;
- збільшення відстані видимості шляхом влаштування срезок видимості;
- пристрій розділових укосів на ділянках з незабезпеченої видимістю;
- обмеження швидкостей руху і обгонів;
- обладнання ділянки дороги попереджувальними дорожніми знаками;
- установка напрямних пристроїв та огороджень;
- пристрій шорсткуватих дорожніх покриттів.
4.1.3. При перебудові кривих малого радіуса з метою зменшення величини зміщення кривої від вершини кута при розбивці заокруглення його доцільно проектувати у вигляді двох сполучених перехідних кривих.
4.1.4. На заокругленні з незабезпеченої видимістю (гірські умови, забудована територія, ділянки під шляхопроводами та т.п.) рекомендується влаштовувати розділові острівці шириною не менше 1,0 м або встановлювати двосторонні огорожі.
4.2. пристрій віражів
Наявність віражу полегшує керування автомобілем, сприяє збільшенню стійкості автомобіля на кривій.
4.2.2. При призначенні ухилів врожай слід виходити з умови, що при русі з розрахунковою швидкістю частина поперечної сили, врівноважує за рахунок віражу, не повинна бути більше 1/3, а 2/3 повинні врівноважуватися за рахунок поперечного зчеплення шин з покриттям. Величину ухилу віражу розраховують за формулою (3.1), але при цьому ухил віражу не повинен перевищувати граничних значень, встановлених діючими нормами.
де i вир - ухил віражу,% о;
V - швидкість руху, м / с;
R - радіус кривизни в кінці перехідної кривої, м;
# 956; - коефіцієнт поперечної сили, приймається рівним 0,15, в складних умовах - 0,20.
4.2.3. Для того щоб зменшити додатковий поздовжній ухил на ділянці відгону віражу і поліпшити зорову плавність зовнішньої кромки кривої, перехід від двускатного профілю до односхилого краще здійснювати шляхом обертання проїжджої частини навколо її осі.
4.2.4. На ділянках гірських доріг з серпантинами рекомендується влаштовувати ступінчастий віраж (рис. 4.1), що дозволяє підвищити швидкість і безпеку руху. При цьому середня частина проїжджої частини виконується з поперечним ухилом, відповідним радіусу кривої, а внутрішнім і зовнішнім смугах на ширину не менше 2 м надають ухил: більше на 10 - 20% о для внутрішньої і на 10 - 40% о для зовнішньої смуг (в залежно від радіуса кривої і складу руху). У цих випадках з урахуванням місцевих умов рекомендується відповідно до чинних норм збільшувати загальну ширину проїжджої частини в межах кривої.
Мал. 4 .1. Схема пристрою ступеневої віражу на кривих малого радіусу
4.3. Перехідні криві і розширення проїзної частини
де A - параметр перехідної кривої;
R - радіус кругової кривої;
L - довжина перехідної кривої.
4.3.2. Найменша довжина перехідної кривої:
де V - розрахункова швидкість руху, м / с;
J - наростання відцентрового прискорення, м / с 3;
R - радіус кривизни в кінці перехідної кривої, м.
Розрахункову швидкість наростання відцентрового прискорення рекомендується визначати за графіком (рис. 4.2).
Значення J. лежать нижче кривої 2. задовольняють режимами руху більшості (85%) водіїв і рекомендуються в якості розрахункових (крива 1 - середні спостережувані значення J). При значеннях J в зоні між кривими 2 і 3 відчутно знижуються зручності їзди. Такі значення можуть бути допущені лише в складних умовах, при реконструкції доріг в забудованої або гірській місцевості. Значення J вище кривої 3 задовольняють лише 50% водіїв і на що будуються або реконструюються дорогах допускатися не повинні. Область робочих значень лежить між кривими 2 і 1.
Мал. 4 .2. Графік для визначення розрахункового наростання відцентрового прискорення
4.3.3. Якщо отримується розрахунком зміщення кривої по колу від введення перехідної кривої менше 0,2 м, перехідну криву можна не влаштовувати, вважаючи, що зручність проїзду досягається за рахунок зміщення траєкторії автомобіля в межах смуги руху.
4.3.4. Для забезпечення зорової плавності траси параметри перехідної кривої повинні знаходитися в межах: 0,4 R ≤ A ≤ 1,4 R. при цьому Amax = 1200 м.
4.4. Додаткові заходи щодо підвищення безпеки руху на кривих в плані
4.4.1. На всіх кривих радіусом менше 250 м необхідно влаштовувати шорсткі покриття (або поверхневу обробку).
4.4.2. Якщо крива радіусом 500 м і менше розташована в кінці прямої довжиною понад 500 м, то на відстані 150 - 200 м від початку кривої доцільно влаштовувати смуги поверхневої обробки з щебеню крупністю 20 - 30 мм ( «шумові» і «тремтячих» смуги). Тряска і шум, що виникають при проїзді такої ділянки, змушують водія знизити швидкість. У табл. 4.2 наведені параметри шумових смуг, які застосовують, крім зазначеного випадку, і в інших небезпечних місцях (перетину в одному рівні, ділянки з обмеженою видимістю, вузькі мости). Ширину смуг приймають рівною 1 м, висоту шорсткостей на перших трьох смугах - 1,5 - 2 см, на наступних - до 3 см. Крім смуг з щебеню, можливе застосування поперечних ліній розмітки.
При виборі типу шумовий смуги для конкретних дорожніх умов безпечної швидкості автомобілів на цій ділянці визначають розрахунком, фактичну швидкість проїзду ділянки автомобілями встановлюють на підставі натурних спостережень, приймаючи її за кумулятивної кривої як швидкість, відповідну 85% -ної забезпеченості. Різниця між фактичною і безпечної швидкостями на ділянці дає уявлення про необхідну величину її зниження.
Таблиця 4.24.4.3. Відповідно до табл. 47 СНиП 2.05.02-85 із зовнішнього боку кривих радіусом менше 600 м рекомендується встановлювати огорожі, що перешкоджають виїзду автомобілів за межі земляного полотна і виконують роль візуально напрямних елементів. Для поліпшення орієнтації рекомендується встановлювати світлоповертаючі елементи. Площина елементів повинна бути перпендикулярній напряму погляду водія.
4.4.4. Установка дорожніх знаків, огороджень, напрямних стовпчиків і пристрій розмітки проводяться відповідно до діючих стандартів.
На кривих радіусом більше 250 м, а також на внутрішній стороні кривих радіусом менше 250 м необхідно встановлювати напрямні стовпчики, а з зовнішнього боку знаки «Напрямок повороту».
4.4.5. Знак «Небезпечний поворот» або знак «Небезпечні повороти» (при декількох, що слідують один за одним небезпечних поворотах) слід встановлювати перед закругленнями лише в тих випадках, коли коефіцієнт безпеки для даної ділянки дорівнює або менше 0,8. Крім того, ці знаки можуть бути встановлені перед закругленнями з обмеженою видимістю. При коефіцієнті безпеки, що не перевищує 0,6, одночасно з цими знаками рекомендується встановлювати знак обмеження швидкості. Величину обмеження слід визначати на основі даних безпосередніх спостережень з забезпеченістю не менше 85%.
4.4.6. На кривих радіусом менше 50 м суцільну осьову розмітку слід зміщувати до зовнішньої кромці проїжджої частини, щоб забезпечити повне вписування великогабаритних автомобілів у внутрішню смугу руху; рекомендується наступна ширина зовнішньої і внутрішньої смуг руху.