Определение минимального радиуса вертикальных кривых
Минимальный радиус вертикальной выпуклой кривой определяется из условия обеспечения видимости поверхности до-
рожного покрытия:
R = l2/2d
где l – расстояние видимости поверхности дороги, м; d – высота глаз водителя легкового автомобиля над поверхностью дороги (d = 1,2 м).
Минимальный радиус вертикальной вогнутой кривой определяется из условия обеспечения видимости поверхности
проезжей части дороги в ночное время при свете фар:
R=l2/2(hфар+0,0175*l)
где S – то же, что и в формуле; hф – высота света фар легкового автомобиля над поверхностью проезжей части (hф = 0,7 м); 0,0175 – тангенс угла наклона пучка света.
Радиус вертикальной вогнутой кривой из условия ограничения центробежной силы (за критерий принимается самочув-
ствие пассажиров и перегрузка рессор):
где V – расчетная скорость легкового автомобил
я, км/ч.
Общие принципы трассирования автомобильных дорог
Принципы трассирования
Традиционный принцип трассирования автомобильных дорог, который можно назвать принципом «тангенциального трассирования»,состоит в том, что на план либо карту наносят с помощью линейки ломаный (тангенциальный) ход, в изломы которого вписывают круговые кривые либо круговые кривые со вспомогательными переходными. Минимальные радиусы закруглений принимают не менее значений, определяемых действующими нормативами для автомобильных дорог соответствующих категорий.
Основной недостаток принципа «тангенциального трассирования»состоит в том, что магистральный ход, укладываемый сообразно рельефу и ситуации, во многом определяет положение самой трассы автомобильной дороги в плане.
Это приводит к получению негибкой пространственной линии автомобильной дороги с невыдержанными принципами обеспечения зрительной ясности и плавности трассы, которая, в частности, нередко характеризуется наличием длинных прямых и коротких круговых кривых минимальных радиусов, наличием закруглений за переломами продольного профиля, повышенными объемами земляных работ, повышенной аварийностью и т.д. Принцип «тангенциального трассирования»применим лишь на некоторых участках трассы в случаях, когда направления трассы, определяющие углы поворота, жестко фиксированы ситуационными условиями. В остальных случаях свободного трассирования принцип «тангенциального трассирования» использовать не следует ни при ручном, ни тем более при автоматизированном проектировании.
Принцип «гибкой линейки» существенно отличен от идеи «тангенциального трассирования»и является основой автоматизированного проектирования плана автомобильных дорог. Суть принципа «гибкой линейки» состоит в том, что на крупномасштабном плане либо карте, сообразуясь с рельефом и ситуацией, вписывают плавную линию от руки или с помощью специальной гибкой линейки - сплайна. При этом положение магистрального хода - углы поворота, положение их вершин, а также параметры закруглений определяются трассой автомобильной дороги, уложенной в рельеф и ситуацию, а не наоборот, как это принято при тангенциальном трассировании.
Принцип «гибкой линейки»с успехом используют и при неавтоматизированном проектировании, когда закругления трассы представлены лишь в виде обычных круговых кривых либо круговых кривых со вспомогательными переходными. Для этого по плавной эскизной линии трассы автомобильной дороги устанавливают положение магистрального хода, измеряют углы поворота q и по масштабу значения биссектрис Б на закруглениях. По известным значениям q и Б определяют радиусы закруглений с последующим их округлением до кратных значений:
Принцип «гибкой линейки» является фундаментальной основой определения положения клотоидных трасс автомобильных дорог, обеспечивающих их наибольшую зрительную плавность и ясность, уровни удобства и безопасность движения и т.д. Укладку и расчет клотоидной трассы осуществляют по крупномасштабным планам как вручную с использованием прозрачных шаблонов клотоид и круговых кривых, так иавтоматизированно на компьютерах.
Получившие распространение методы автоматизированного проектирования плана автомобильных дорог,базирующиеся на принципе «гибкой линейки»(например, «однозначно определенной оси»или «сглаживания эскизной линии»)различаются, главным образом, способами аппроксимации эскизной трассы, однако врезультате автоматизированной увязки план дороги в конечном итоге представляется сочетанием обычных элементов клотоидной трассы: клотоидами, отрезками клотоид, круговыми кривыми и прямыми.