147377 (691890), страница 2
Текст из файла (страница 2)
6 м. (2.4)
2.3.4. Минимальный радиус выпуклой вертикальной кривой
Минимальный радиус выпуклой кривой определяется из условия обеспечения видимости поверхности дороги днем. Расчетная формула получается подстановкой расстояния видимости поверхности дороги в уравнение выпуклой вертикальной кривой. Значение минимального радиуса выпуклой вертикальной кривой вычисляется по формуле
R(вып) = Sn²/ (2·Hr) = 288²/ (2·1,2) = 34 560 м, (2.5)
где Sn – минимальное расстояние видимости поверхности дороги, которое равно 288 м ( см. п. 2.3.2); Hr – возвышение глаз водителя над поверхностью дороги, принимаемое 1,2 м.
2.3.5. Минимальный радиус вогнутой вертикальной кривой
Минимальный радиус вогнутой кривой выполняется по двум критериям: обеспечение видимости поверхности дороги ночью при свете фар и ограничение перегрузки рессор.
Расчет минимального радиуса вогнутой кривой из условия обеспечения видимости выполняется по формуле
R(вогн) = Sn²/ 2·[Hф + Sn·Sin(/2) = 288·288/ [2·(0,7 + 288·0,0175)] =7 242 м, (2.6)
где Hф – возвышение центра фары над поверхностью дороги, принимаемое 0,7 м; - угол рассеивания света фар, принимаемый равным двум градусам.
Определение минимального радиуса вогнутой вертикальной кривой из
условия ограничения перегрузки рессор выполняется таким образом, чтобы перегрузка рессор составляла не более 5% от общей силы тяжести
транспортного средства. Из равенства допустимой перегрузки рессор и величины центробежной силы величина минимального радиуса вогнутой вертикальной кривой определяется так:
R(вогн) = 0,157·V² = 0,157·100·100 = 1 570 м. (2.7)
Из полученных результатов расчетов в качестве расчетного минимального радиуса вертикальной вогнутой должна быть принята наибольшая, которая обеспечивает соблюдение обоих критериев и в данном случае равна 7 242 м.
2.3.6. Минимальный радиус кривой в плане
Минимальный радиус кривой в плане определяется из условия восприятия центробежной силы при движении транспортного средства по закруглению, то есть требуется обеспечить устойчивость автомобиля против заноса и опрокидывания, а также комфортные условия движения.
Расчетная формула:
R(min) = V²/ [127·(m + i(поп)] = 100²/ [127·(0,1 + 0,02) = 656 м, (2.8)
где m – коэффициент поперечной силы (рекомендуется принимать равным 0,1); i(поп) – поперечный уклон проезжей части, который для асфальтобетонного покрытия принимается равным 0,02.
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАНА ТРАССЫ
3.1. Описание предложенного проекта
Трассирование выполняется на заданной топографической карте местности масштаба 1:10 000 с сечением горизонталей через 2,5 м. Для определения координат вершин углов, начала и конца трассы на километровой сетке карты назначены условные координаты.
Заданный участок трассы между точками А и Б автомобильной дороги
Солнечный - Горный расположен в овраге. Начальная точка трассы А задана на левом склоне холма. Конечная точка Б находится на правом склоне оврага.
Основное направление трассы - восточное. На первом километре трасса располагается в овраге и имеет южное направление. На ПК 5 + 34,14 трасса поворачивает налево. Поворот трассы осуществляется по закруглению с радиусом кривой 1000 м.
На ПК 32 +51,23 трасса поворачивает направо. Поворот трассы осуществляется по закруглению с радиусом кривой 800 м.
3.2 Вычисление направлений и углов поворота
По топографической карте в системе условных координат путем непосредственных графических измерений определены ординаты x и абсциссы y вершин улов поворота, начала НТ и конца КТ трассы, которые приведены в таблице 3.3
Таблица 3.3 Координаты углов поворота, начала и конца трассы
| Вершина угла поворота | Координаты, м | |
| х | у | |
| НТ | 2525 | 472 |
| ВУ 1 | 1278 | 472 |
| ВУ 2 | 765 | 2975 |
| КТ | 226 | 3295 |
Длина воздушной линии между началом и концом трассы
LВ = [(Xнт - Xкт)² + (Yнт – Yкт)²]½ = [(2525 – 226)² + (472 – 3295)²]½ = = 3640 (м). (3.9)
Расстояние между началом трассы и вершиной 1 – го угла поворота
S1 = [(Xнт X1)² + (Yнт - Y1)²]½ = [(2525 - 1278)² + (472 – 472)²]½ = =1247 (м). (3.10)
S2 = [(X1 X2)² + (Y1 – Y2)²]½ = [(1278 - 765)² + (472 - 2975)²]½ = =2555(м). (3.11)
Расстояние между вершиной 2 – го угла поворота и концом трассы
S3 = [(X2 Xкт)² + (Y2 – Yкт)²]½ = [(765 - 226)² + (2975 - 3295)²]½ = = 624 (м). (3.12)
Дирекционный угол и румб направления НТ - ВУ1:
D01 = Arccos [(X1 Xнт)/ S1] = [(1278 - 2525)/1247] = Arccos (-1) или 180º (3.13)
r01 = СВ: 180º
Дирекционный угол и румб направления ВУ1 – ВУ2:
D12 = Arccos [(X2 X1)/ S2] = [(765 - 1278)/ 2555] = Arccos (-0,2008) или (-78º42’) (3.14)
r12 = ЮВ:101º18’
Дирекционный угол и румб направления ВУ2 – КТ:
D2N = Arccos [(Xкт X2)/ S3] = [(226 - 765)/624] =Arccos (-0,8638) или
(-30º26’) (3.15)
r2N = СВ : 149º24’
r12 = (-78o42’) , т.к дирекционный угол отрицательный и линия ВУ2 –КТ имеет юго – восточное направление. Полученное значение дирекционного угла необходимо вычесть из 180º.Тогда окончательно положительное направление дирекционного угла будет
D12 = 180º - 78o42’ = 101º18’ (3.16)
r12= ЮВ: 68º10’ (3.17)
Величина 1 – го угла поворота:
U1 = D12 – D01 = 101º18’ - 180º = -78º42’ (3.18)
Величина 2 – го угла поворота:
U2 = D2N – D12 =149º34’ - 101º18’ = 48º16’ (3.19)
Проверка 1. Разность сумм левых и правых углов поворота должна быть равна разности дирекционных углов начального и конечного направлений трассы:
Uлев - Uправ = D2N – D01; (3.20)
(-7842’ + 48º16’) = (149º34’ - 180)
- 30o26’ = - 30o26’
3.3 Расчет элементов закруглений
Элементы 1 – го закругления:
Угол поворота U1= 78º42’; радиус круговой кривой R1 = 1000 м.
Тангенс закругления
Т1 = R1·Tg(U1/2) = 1000 · Tg(78º42’/2) = 819,95 (м) (3.21)
Значение угла поворота в градусах:
U1 = 78º + 42’/60´ = 78,7º (3.22)
Кривая закругления:
K1 = R1 ·· U1/180º = 1000 · 3.1416 · 78,7º/180º = 1373,58 (м). (3.23)
Домер закругления:
Д1 = 2·Т1 – К1 = 2·819,95 – 1373,58 = 266,32 (м). (3.24)
Биссектриса закругления
Б1 = R1·[(1/Cos(U1/2))–1] = 1000·[(1/Cos(78,7º/2)-1] = 293 (м). (3.25)
Элементы 2 - го закругления
Угол поворота U2= 48º16’; радиус круговой кривой R2 = 800 м.
Тангенс закругления
Т2 = R1·Tg(U2/2) = 800 · Tg(48º16’/2) =358,45 (м). (3.26)
Значение угла поворота в градусах:
U2 = 48º - 1´/60´ = 48,27º (3.27)
Кривая закругления:
K2 = R2 ·· U2/180º = 800 · 3.1416 ·48,27º/180º = 673,98 (м). (3.28)
Домер закругления:
Д2 = 2·Т2 – К2 = 2·364,14 – 673,98 = 42,92 (м). (3.28)
Биссектриса закругления
Б2 = R2·[(1/ Cos(U2/2))–1] = 800·[(1/Cos(48º16’/2)-1]= 76, (м). (3.29)
Проверка 2. Две суммы тангенсов за вычетом суммы кривых должны быть равны сумме домеров:
2·Д; (3.30)
2·(819,95 + 358,45) – (1373,58 + 673,98) = 266,32 + 42,92
309,24 = 309,24
3.4 Вычисление положения вершин углов поворота
Пикетажное положение начала трассы принято L(HT) = ПК 0+ +00,00.
Пикетажное положение вершины 1 – го угла поворота:
L(ВУ1) = L(HT) + S1 = 00,00 + 1247 = 1247 (м) (3.31)
или ПК 12 +47
Пикетажное положение вершины 2 – го угла поворота:
L(ВУ2) = L(ВУ1) + S2 – Д1=1247 + 2555 – 266,32 = 3535,68 (3.32)
или ПК 35 + 35,68
Пикетажное положение конца трассы
L (КТ) = L (ВУ2) + S3 – Д2 = 3535,68 + 624 – 42,92 = 4116,76 (м) (3.33)
или ПК 41 + 16,76
Длина трассы
Lт = L(КТ) – L(НТ) = 4116,76 – 00,00 = 4116,76 (м) (3.34)
Проверка 3. Сумма расстояний между вершинами углов поворота за вычетом суммы домеров должна быть равна длине трассы:
S - Д = Lт; (3.35)
(1247 + 2555 + 624) – (266,32 + 42,92) = 4116,76
4116,76 = 4116,76
3.5 Вычисление пикетажных положений и длин прямых вставок
Пикетажное положение начала 1 – го закругления:
L(НК1) = L(ВУ1) – T1 = 1247 – 819,95 = 427,05 (м) (3.36)
или ПК 4 + 27,05
Пикетажное положение конца 1 – го закругления:
L(КК1) = L(НК1) + К1 = 427,05 + 1373,58 = 1800,63 (м) (3.37)
или ПК 18+ 0,63
Пикетажное положение начала 2 - го закругления:
L(НК2) = L(ВУ2) – T2= 3535,68 - 358,45 = 3177,23 (м) (3.38)
или ПК 31 + 77,23
Пикетажное положение конца 2 – го закругления:
L(КК2) = L(НК2) + К2 = 3177,23 + 673,98 = 3851,21 (м) (3.37)
или ПК 38 + 51,21
Длина 1 – й прямой вставки:
Р1 = L(НК1) – L(НТ) = 427,05 – 00,00 = 427,05 (м) (3.38)
Длина 2 – й прямой вставки:
Р2 = L(НК2) – L(КК1) = 3177,23 – 1800,63 = 1376,6 (м) (3.39)
Длина 3 – й прямой вставки:
Р3 = L(КТ) – L(КК2) = 4116,76 – 3851,21 = 265,55 (м) (3.40)
Проверка 4. Сумма прямых вставок и кривых должна быть равна длине трассы:
Lт; (3.41)
(427,05 + 1376,6 + 265,55) + (1373,58 + 673,98) = 4116,76
4116,76 = 4116,76
3.6 Основные технические показатели трассы
Полученные в п.п. 3.2 и 3.5 результаты расчета элементов плана трассы систематизированы в таблице 3.4 – ведомости углов поворота прямых и кривых.
Коэффициент развития трассы:
Кр = Lт/ Lв = 4116,76/ 3640 = 1,13 (3.42)
Протяженность кривых с радиусом менее допустимого для 3 – й категории автомобильной дороги Rдоп = 600 м – нет.
Протяженность кривых в плане с радиусом менее 2000 м, для которых требуется устройство переходных кривых и виражей, составляет
Lпкв = К1 + К2 = 1373,58 + 673,98 = 2047,56 (м). (3.43)
Таблица 3.4 Ведомость углов поворота, прямых и кривых
| Точка | Положение вершины угла | Угол поворота, град. мин. | Ради- ус R, м | Элементы кривой, м | Пикетажное начало конец кривой кривой | S, м | Р, м | D град мин | |||||||||||
| ПК | + | Лев | Прав. | Т | К | Д | Б | ПК | + | ПК | + | ||||||||
| НТ | 0 | 00,00 | |||||||||||||||||
| 1247 | 427,05 | 180°00’ | |||||||||||||||||
| ВУ 1 | 12 | 47,00 | 78 o 42’ | 44º 25’ | 1000 | 819,95 | 1373,58 | 266,3 | 293 | 4 | 27,05 | 18 | 0,63 | ||||||
| 2555 | 1376,6 | 101°18’ | |||||||||||||||||
| ВУ 2 | 35 | 35,68 | 48o16’ | 800 | 358,45 | 673,98 | 42,92 | 76,63 | 31 | 77,23 | 38 | 51,21 | |||||||
| 624 | 265,55 | 149°34’ | |||||||||||||||||
| КТ | 41 | 16,76 | |||||||||||||||||
| ∑ | 12658’ | 44º 25’ | 1178,4 | 2047,56 | 309,3 | 4426 | 2069,2 | ||||||||||||
-
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ
Определение руководящих отметок















