Элементы продольного профиля дорогы

толчок, неприятный для пассажиров и перегружающий подвеску автомобиля.

ПЕРЕЛОМЫ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ, ОБРАЗУЮЩИЕСЯ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ УКЛОНА, ВЫЗЫВАЮТ РЯД НЕУДОБСТВ ДЛЯ ДВИЖЕНИЯ:

- выпуклые места на дороге ухудшают видимость,
- на переломах, имеющих сравнительно малый радиус кривизны, при высоких скоростях движения возникает опасность потери управляемости автомобилей в связи с разгрузкой передней оси;

Переломы продольного профиля смягчают введением сопрягающих вертикальных кривых. Цифры в скобках характеризуют рабочие отметки, которые были бы при отсутствии вертикальных кривых, цифры без скобок - фактические отметки.

РАБОЧАЯ ОТМЕТКА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА:
А - В ВЫЕМКЕ; Б - В НАСЫПИ

211, расположен в 30 м вправо от ПК 17+ 05;
2 - автомобильные съезды и переезды; а — съезд во типовому проекту IIа влево в 98 м
от предыдущего пикета; б — переезд по типовому проекту Iа в 60м от пикета;
3— железнодорожные переезды; а— неохраняемый переезд на пк +27 м; б — охраняемый переезд на пк+ 83 м. Цифры над флажками указывают категорию переезда;
4- водоотвод: а — направление нагорной канавы и ее протяжение; б — сброс воды влево; в — сброс воды вправо;
5 - вертикальные кривые: а —выпуклая вертикальная кривая с восходящей и нисходящей ветвями; б — выпуклая кривая с нисходящей ветвью; в — вогнутая вертикальная кривая

крутые подъемы на дороге и тем, существенно уменьшив объемы земляных работ, снизить стоимость строительства, то движение автомобилей будет происходить с малыми скоростями. При этом не следует забывать, что допущенное для снижения стоимости строительства ухудшение условий движения будет отражаться на эксплуатации автомобильного транспорта в течение длительного срока и через некоторое время может потребоваться реконструкция дороги. Таким образом, нормирование величины продольного уклона - задача технико-экономическая.

ПРИ РАЗРАБОТКЕ ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОГ И НОРМИРОВАНИИ ПРЕДЕЛЬНЫХ ВЕЛИЧИН ПРОДОЛЬНЫХ УКЛОНОВ ИСХОДЯТ:

- из принципа наименьших суммарных затрат для народного хозяйства, оценивая совокупно влияние уклонов на стоимость строительства дорог и на эксплуатационные показатели автомобильного транспорта - скорость движения, расхода топлива и использование грузоподъемности автомобилей.

В принципе подход к нормированию величин продольного уклона сводится к следующему. При преодолении какого-либо участка подъема с разными продольными уклонами на стоимость строительства в основном влияют объемы земляных работ. Стоимость строительства, отнесенная к одному прошедшему автомобилю за срок, в течение которого должны оправдаться затраты на строительство (директивный срок окупаемости), будет выражаться в зависимости от ве­личины продольного уклона гиперболическими кривыми (рис. 1). Строительные расходы, отнесенные к одному автомобилю, будут тем меньше, чем выше интенсивность движения.

— эксплуатационные расходы на один автомобиль;
3 — суммарные расходы

Максимальные продольные уклоны при разных расчетных скоростях:
Расчетная скорость, км/ч. . . 150 120 100 80 60 50 40 30
Продольный уклон %о ... 30 40 50 60 70 80 90 100

Рекомендуется, если это не связано с чрезмерным удорожанием стоимости строительства, проектировать дороги всех категорий с уклонами, не превышающими 30‰.

ОБОСНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ПРЕДЕЛЬНЫХ ПРОДОЛЬНЫХ УКЛОНОВ

В особо трудных условиях местности разрешается увеличивать величину продольного уклона дорог не более чем на 15—20‰ против приведенных выше норм при условии технико-экономического обоснования народнохозяйственной эффективности этого решения.

Увеличение продольных уклонов оправдывается лишь в горной местности на участках с особо крутыми склонами, где скорости на всей дороге невелики.

На основе опытных данных канд. техн. наук В. В. Сильянова можно рекомендовать следующие предельные длины участков с разными уклонами:
Уклон, %о 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Предельная длина
подъема, м, в местностях:
горной - - - 1500 1200 700 500 400 350 300
равнинной и холмистой 2000 1200 600 400 300 250 200 150 150

параболе с уравнением
R — радиус кривизны в начале координат, расположенном в вершине кривой. Знак «плюс» соответствует выпуклым кривым, знак «минус» — вогнутым.
В связи с малой величиной продольных уклонов на автомобильных дорогах абсциссу х можно принять без сколько-нибудь ощутимых погрешностей равной длине участка кривой l . Уклон в некоторой точке вертикальной кривой А на расстоянии lА от ее вершины:
Эта приближенная зависимость позволяет получить ряд формул, связывающих уклоны касательных к кривой с другими ее элементами (рис. 2):
расстояние от вершины кривой до точки А с уклоном lA

уклоном iС и вершины кривой

разница отметок точек, уклоны
которых составляют iA и iB

lA= R iA

расстояние между точками кривой A и В, имеющими уклоны iA и iB.

i = iA - iB

поверхности дороги водителем автомобиля. Сравнительные расчеты показали, что удовлетворение этого требования обеспечивает и требования безопасности и удобства движения, так как в этом случае отрицательное влияние на управляемость и устойчивость автомобиля центробежной силы, возникающей при проезде кривой и уменьшающей сцепной вес автомобиля, весьма невелико.
Расчет исходит из простых геометрических соотношений (рис.3). Пусть h1, — возвышение глаза водителя над поверхностью дороги, h2—возвышение препятствия, видимость которого должна быть обеспечена. Согласно чертежу, расчетная величина видимости на выпуклой кривой состоит из двух отрезков: l1 и l2. Распространяя на рассматриваемый случай закономерности, справедливые для круговых кривых, получаем из подобия треугольников ABC и ACD
Поскольку радиусы вертикальных кривых значительно превышают величины h1 и h2, можно, не допуская существенной ошибки, принять
BC h1, CD 2R-h1 2R; AC = l1
Подставляя эти значения в уравнение (7), получаем:
(8)
Аналогично можно определить Следовательно, расчетное
расстояние видимости
L = + = (9)
откуда
(10)

Определение величины радиуса вертикальных кривых

 Рис. 3. Схема к расчету радиуса вертикальной
выпуклой кривой из расчета видимости