Элементы улиц и городских дорог.

2.1. Основные элементы плана и продольного профиля улиц и дорог.

Наиболее рационально для движения транспорта и прокладки подземных сетей прямолинейное начертание улиц, т.к. это сокращает расстояние между двумя соединяемыми пунктами. Изменение направления улицы определяется внешним углом поворота между смежными участками. Для обеспечения плавного поворота транспорта прямолинейные отрезки улицы сопрягаются между собой прямолинейными участками, описанными по дуге окружности радиуса R=OA. Для этого от точки поворота В оси улицы по направлению смежных касательных участков откладывают длину тангенсов, определяемых из выражения Т=Rtg(a/2). В точках А и С восстанавливают перпендикуляры до пересечения в точке О, являющейся центром вписываемой дуги круга АДС. Длина кривойАДС=К=pRa/180^o. Разность между длиной 2 тангенсов и кривой называется домером D. D=2T-K=R(2tg(a/2)- pa/180^o).

Величина домера показывает, насколько сокращается движение по кривой в сравнении с движением по ломаной линии. Таким образом, ось улицы не рисуется, а вычерчивается по геометрическим элементам. Повороты сопрягаются в плане круговыми кривыми заданного радиуса R.

Радиусы кривых принимаются в зависимости от назначения улицы или дороги, расчетной скорости движения, характера рельефа и застройки.

Условия движения транспорта на кривых участках дорог ухудшается за счет уменьшения устойчивости, т.к. возникает центробежная сила, действующая во внешнюю сторону и стремящаяся опрокинуть автомобиль и вызвать поперечное скольжение.

Величина центробежной силы С=mv²/R. Чем больше скорость движения, тем больше должен быть радиус дороги. Составляющая массы автомобиля Csina направлена к центру кривизны и является положительной. Поэтому при движении авто по кривой устраивают вираж.

Вираж – это устройство проезжей части на кривой с односкатным поперечным профилем и уклоном внутрь кривой. На подходах к круговой кривой устраивается плавный постепенный переход от двухскатного поперечного профиля к односкатному, называемому отгоном виража.

Вираж устраивают на всех дорогах кроме проездов. Поперечный уклон виража увеличивается по мере уменьшения радиуса кривой.

На кривой малого радиуса автомобиль при движении занимает большую ширину полосы, чем на прямом участке, т.к. при повороте колеса автомобиля движутся каждое по своей траектории. Чтобы обеспечить движение автомобиля по выделенной полосе без заезда на соседнюю, ширину полосы увеличивают на величину тем большую, чем меньше радиус кривой.

При небольших скоростях автомобиля величину уширения полосы движения b определяют из выражения: b=l²/2R; где l – длина базы автомобиля, R – радиус кривой,м.

На кривых малых радиусов проезжие части улиц и дорог должны быть уширены на следующие величины:

Тогда общую схему виража можно представить так:

Условия движения транспорта по улице или дороге зависит от зоны видимости, свободной от какой-либо застройки, деревьев и т.п.

З.в. определяется наименьшим расстоянием видимости проезжей части, изменяющимся от 75 до 175 м при тех же изменениях скорость от 60 до 120 км/ч. Наименьшее расстояние видимости встречного автомобиля должно быть в 2 раза больше.

Трасса дороги представляет собой линию в пространстве т.к. она имеет не только повороты на земной поверхности, но подъемы или спуски.

Проектная линия отдельных участков улицы характеризуется продольным уклоном i между двумя точками, т.е. отношением разности высот h между этими точками к горизонтальному расстоянию между ними. i=tg a=h/l₁

Величина i выражается в %; тысячных %о или десятичных дробях. Величина в тысячных показывает насколько метров повышается или понижается трасса от улицы на протяжении 1000 м. Подъемы считаются положительными, а спуски – отрицательными уклонами.

При проектировании дорог, их продольного профиля в соседних участках образуются переломы с разными уклонами. Их частое чередование или близкое их расстояние между собой нарушают удобство движения транспорта.

Различают выпуклые и вогнутые переломы. Выпуклые ухудшают обзор дороги. Поэтому для удобства обзора и уменьшения толчков вводят вставки вертикальных кривых.

Величину радиуса выпуклых вертикальных кривых определяют из условия видимости водителем препятствия, необходимом при экстренном торможении.

Расстояние видимости принято из условия расположения глаз на высоте 1.2 м над осью крайней по ходу ленты движения транспорта на расстоянии 1.5 м от бортового камня.

Расстояние между соседними точками перелома профиля должно быть достаточным для размещения тангенсов вертикальных кривых.

При построении продольного профиля улицы или дороги сначала вычерчивается линия естественной поверхности земли, т.н. «черная линия», которая соединяет «черные отметки» естественной поверхности земли, абсолютная высота которых над уровнем моря измеряется геодезическими инструментами или определяется по плану местности в горизонталях.

Красные отметки устанавливают по верху дорожного покрытия, поэтому рабочие отметки будут меньше на толщину дорожной одежды, а для выемок больше на эту величину.

Лекция 3