Поперечный профиль автомагистралей
ОПАД.
Лекция 1.
Особенности проектирования автомагистралей.
Автомобильные дороги по условиям движения и доступа на них транспортных средств разделяются на три класса:
1) Автомагистраль
2) Скоростная дорога
3) Обычного типа
К классу автомагистралей относят дороги:
1) Имеющие на всём протяжении многополосную проезжую часть с центральной разделительной полосой
2) Не имеющие пересечений в одном уровне с автомобильными и железными дорогами
3) Доступ на которые возможен только через пересечения в разных уровнях, устроенных не чаще чем через 5 км друг от друга
К автомагистралям относят дороги 1а категории с числом полос движения 4 и более. Строительство автомагистралей оправдывается при высокой интенсивности движения более 14000 тыс прив.ед.сут.
Элементы поперечного профиля:
(рис. 1)
Современные автомобили в благоприятных условиях развивают высокие скорости, однако расчётная скорость для автомагистралей принята у нас и за рубежом 150 км/ч и не обнаруживает тенденций к увеличению. Это объясняется рядом причин:
1) Невозможностью движения всего потока автомобилей со скоростью, которую могут развивать наиболее быстрые из них. Чем значительнее интенсивность движения, тем сильнее проявляются взаимные помехи автомобилей, вызывающие снижение скорости потока. Поэтому очень высокие скорости не могут быть практически реализованы на автомагистралях.
2) Значительным возрастанием стоимости строительства. Это связано с применением малых продольных уклонов и больших радиусов вертикальных и горизонтальных кривых.
3) Резким увеличением количества ДТП при возрастании скорости движения.
При расчётах элементов автомагистралей учитывают особенности движения с высокими скоростями:
1) Снижение величины коэффициента сцепления
2) Определение величины радиусов кривых из условий удобства проезда для пассажиров, исходя из малых значений коэффициента поперечных силы 0,05-0,08
3) Необходимостью обязательного обеспечения зрительной плавности трассы
4) Значительное увеличение длины тормозного пути
В связи с учётом этих особенностей для автомагистралей типичны следующие требования:
· ширина полосы движения 3,75 м
· ширина обочины 3,75 м
· наибольший продольный уклон 30 промилле
· радиусы кривых в плане 1200 м
· радиусы вертикальных выпуклых кривых 30000 м
· радиусы вертикальных вогнутых кривых 8000 м
· расстояние видимости не менее 450 м
Поперечный профиль автомагистралей.
Поперечный профиль автомагистралей существенно отличается от дорог более низких категорий, а именно:
1) встречные потоки движения отделяются друг от друга разделительной полосой
2) поток автомобилей, движущихся в одном направлении делится по скоростям путём выделения разметкой на каждой проезжей части нескольких полос движения
Обочины на автомагистралях обязательно укрепляют и устаивают шириной не менее 3 м. Разделительную полосу устраивают шириной от 3 до 12 м. Отвод воды с разделительной полосы вызывает наибольшие затруднения. Разделительной полосе придают вогнутые или выпуклые очертания.
(рис.2)
Отвод воды с разделительной полосы выпуклого очертания осуществляется за счёт поперечных и продольных уклонов. На них устанавливается металлическое или бетонное барьерное ограждение, сопряженное с краевой разделительной полосой.
Разделительная полоса вогнутого очертания.
(рис. 3)
Во время дождей и таяния снега такая разделительная полоса становится дополнительным источником увлажнения земляного полотна. Просачивающаяся вода может способствовать пучинообразованию. Для сброса воды с вогнутых разделительных полос применяют дождеприёмные колоды, которые располагают на её продольной оси через определённые расстояния, определённые на основе гидравлических расчётов.
(рис 4)
Для отвода воды из дождеприёмных колодцев применяют трубы диаметром 30 см и более, сброс воды производится в телескопические лотки или на площадки, укреплённые бетонными плитами.
(рис. 5)
Поверхность вогнутой разделительной полосы может укрепляться засевом трав, бетонной плиткой или монолитным бетоном. На горизонтальных участках разделительной полосе придают пилообразный продольный профили с уклоном 5-7 промилле.
(рис.6)
Конструкция виражей на автомагистралях сложней, чем на обычных дорогах в связи с большими величинами поднятия проезжей части. В зависимости от местных условий возвышения проектной линии над поверхностью земли возможен ряд решений, отличающихся выбором точки поворота каждой из проезжих частей. Они приводят к различной величине изменения отметок внешней и внутренней бровок земляного полотна.
Типы виражей:
1) поворот поперечного профиля вокруг внутренней кромки покрытия (рис. 7). Недостатком является то, что в связи с большой высотой поднятия внешней проезжей части при взгляде на кривую, возвышающейся вираж выглядит как бугор.
2) Поворот обеих проезжих частей около внутренних кромок покрытия (РИС. 8).
3) Поворот обеих проезжих частей около осей проезжий частей (рис. 9).
Во втором и третьем случае внешняя бровка возвышается на небольшую величину.
4) Поворот проезжих частей около кромок, прилегающих к разделительной полосе (рис. 10). В этом случае поперечный профиль разделительной полосы не изменяется, но внутренняя бровка земляного полотна понижается на большую величину чем при предыдущих способах разбивки. Однако понижение земляного полотна на участке виража меньше нарушает зрительную плавность дороги, чем возвышающейся вираж.