3 Требования к геометрическим элементам основной автомобильной дороги

Согласно СНиП 2.05.02–85* автомобильные дороги, ГОСТ Р52399-2005, у автомобильных дорог соединяющих автомобильную дорогу федерального значения с международным морским портом можно составить таблицу 2.

Таблица 2 – Характеристика дороги.

Наименование параметра	По нормам	По расчету	Принято
Категория дороги	1а	1а	1а
Расчетная скорость: основная / трудн.уч.	150/120		150
Количество полос движения	4	4	4
Ширина проезжей части	3,75		3,75
Ширина обочины	3,75		3,75
Ширина краевой полосы	0,75		0,75
Поперечный уклон проезжей части	20		20
Наибольшие продольные уклоны	30	30	30
Расстояние видимости: препятствие / встречный автомобиль	300/-	300/410	300/-
Радиус кривых: –в плане: реком./доп. –профиль: Выпуклые Вогнутые	3000/1200 70000/30000 8000/8000	6000/2200 37500/17510 7563/3015	6000/2200 70000/30000 8000/8000

Согласно СНиП 2.05.02–85* автомобильные дороги, ГОСТ Р52399-2005, у автомобильных дорог соединяющих федеральную дорогу с районным центром можно составить таблицу 3.

Таблица 3 – Характеристика дороги.

Наименование параметра	По нормам	По расчету	Принято
Категория дороги	1б	1б	1б
Расчетная скорость: Основная / Трудн.уч.	120/100		120
Количество полос движения	4	4	4
Ширина проезжей части	3,75		3,75
Ширина обочины	3,75		3,75
Ширина краевой полосы	0,75		0,75
Поперечный уклон проезжей части	20		20
Наибольшие продольные уклоны	40	40	40
Расстояние видимости: препятствие / встречный автомобиль	250/450	210/300	250/450
Радиус кривых: –в плане: реком./доп. –профиль: Выпуклые Вогнутые	3000/800 70000/15000 8000/5000	3800/1420 18400/9400 5040/2215	4000/1500 70000/15000 8000/5000

4 Расчетное обоснование основных технических нормативов автомобильной дороги

4.1 Количество полос движения

Согласно СНиП 2.05.02–85*, число полос движения на дорогах первой категории следует устанавливать от интенсивности движения и рельефа местности.

Для 1а категории:

Рельеф местности – равнинный и пересеченный. Интенсивность движения приведена ед./сут.

Св. 14000 до 40000, следовательно, 4 полосы движения, т.к. у основной автомобильной дороги – 37810 ед./сут.

Для 1б категории:

Рельеф местности – равнинный и пересеченный. Интенсивность движения приведена ед./сут.

Св. 14000 до 40000, следовательно, 4 полосы движения, т.к. у второстепенной автомобильной дороги – 17640 ед./сут.

4.2 Радиус кривых в плане

Согласно СНиП 2.05.02–85* автомобильные дороги, в котором указаны допустимые значения, можно еще рассчитать рекомендуемые значения радиуса кривых в плане по формуле, м

R_пл = V² / 127(µ-i_n), (4.1)

где V – расчетная скорость;

µ – коэффициент поперечной силы,

для ׀,׀׀_кат= 0,05;

В трудных условиях:

для ׀,׀׀_кат= 0,1;

i_n – поперечный уклон проезжей части;

для первой категории, i_n = 0,02.

Исходя из формулы (4.1) рассчитывается радиус кривых в плане для основных дорог категории 1а

R_пл = 150²/127*(0,05-0,02)=6000;

R_пл^min = 150²/127*(0,1-0,02)=2200.

Исходя из формулы (4.1) рассчитывается радиус кривых в плане для второстепенных дорог категории 1б

R_пл = 120²/127*(0,05-0,02)=3800;

R_пл^min = 120²/127*(0,1-0,02)=1420.

4.2 Расчетные расстояния видимости

Согласно СНиП 2.05.02–85* автомобильные дороги, рекомендуемое расстояние видимости учитывается по расчетной скорости. Но можно рассчитать расстояние видимости до встречного автомобиля и препятствия. Расстояние видимости поверхности дороги определяется на горизонтальном участке дороге. Для обеспечения безопасности движения минимальное расстояние видимости поверхности дороги должно быть не менее расчетной величины тормозного пути для остановки автомобиля перед возможным препятствием.

Расстояние до препятствия рассчитывается по формуле, м

, (4.2)

где φ – коэффициент сцепления;

i – продольный уклон (горизонтальный участок);

k – коэффициент эксплуатации условий торможения для ׀_кат=1,2;

l_зап– запас пути;

t – реакция водителядля ׀_кат(t_реак) = 1,8с;

Исходя из формулы (4.2) рассчитывается расстояние до препятствия для категории 1а

150*1,8 / 3,6 + 1,2*150² / 254(0,5±0)+10 300.

Исходя из формулы (4.2) рассчитывается расстояние до препятствия для категории 1б

120*1,8 / 3,6 + 1,2*120² / 254(0,5±0)+10 210.

Расстояние до встречного автомобиля рассчитывается по формуле, м

, (4.3)

где φ – коэффициент сцепления;

i – продольный уклон (горизонтальный участок);

k – коэффициент эксплуатации условий торможения для ׀_кат=1,2;

l_зап– запас пути;

t – реакция водителядля ׀_кат(t_реак) = 1,8с;

Исходя из формулы (4.3) рассчитывается расстояние до встречного автомобиля для категории 1а

S_авто= 120*1,8 / 1,8+ 1,2*120² / 127(0,5±0)+10 = 410.

Исходя из формулы (4.3) рассчитывается расстояние до встречного автомобиля для категории 1б

S_авто = 100*1,8 / 1,8+ 1,2*100² / 127(0,5±0)+10 = 300.

4.3 Наименьшие радиусы вертикальных кривых

Согласно СНиП 2.05.02–85*п. 4.20* автомобильные дороги – проектирование плана и продольного профиля дорог надлежит производить из условия наименьшего ограничения и изменения скорости, обеспечения безопасности и удобства движения, возможной реконструкции дороги за пределами перспективного периода согласно п.1.7.

При назначении элементов плана и продольного профиля в качестве основных параметров следует принимать

радиусы кривых в продольном профиле:

выпуклых - не менее 70 000 м;

вогнутых - не менее 8000 м;

Если по условиям местности не представляется возможным выполнить требования п. 4.20^*. или выполнение их связано со значительными объемами работ и стоимостью строительства дороги, при проектировании допускается снижать нормы на основе технико-экономического сопоставления вариантов с учетом указаний пп. 1.9. и 2.2. При этом предельно допустимые нормы надлежит принимать по табл. 10 исходя из расчетных скоростей движения по категориям дорог.

Радиусы вертикальных выпуклых кривых высчитывается по формуле,м

R_{выпукл(пр)} = S_п² / 2*a; (4.4)

R_{выпукл(авто)} = S_авто² / 8*a, (4.5)

где R_{выпукл(пр)} – выпуклый радиус, когда препятствие;

S_п – расстояние до препятствия;

а – наклон, значение его как правило составляет 1,2;

R_{выпукл(авто)} – выпуклый радиус, когда автомобиль;

S_авто – расстояние до автомобиля.

Исходя из формул (4.4) и (4.5) рассчитывается радиус вертикальных выпуклых кривых для категории 1а

R_{выпукл(пр)} = 300² / 2*1,2 = 37500;

R_{выпукл(авто)} = 410² / 8*1,2 = 17510.

Исходя из формул (4.4) и (4.5) рассчитывается радиус вертикальных выпуклых кривых для категории 1б

R_{выпукл(пр)} = 210² / 2*1,2 = 18400;

R_{выпукл(авто)} = 300² / 8*1,2 = 9400.

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, м

R_{вогн(пр)} = S_п² / 2(h_ф +S_п +tg(x / 2)); (4.6)

R_{вогн(авто)} = V² / 13*a, (4.7)

где а – коэффициент дополнительной нагрузки, который равен 0,5;

R_{вогн(пр)} – вогнутый радиус, когда препятствие;

R_{вогн(авто)} – вогнутый радиус, когда автомобиль;

h_ф – возвышение центра фары над поверхностью дороги принимаемое 0,70 м;

α – угол рассеивания света фар, принимаемый равным двум градусам.

Исходя из формул (4.6) и (4.7) рассчитывается радиус вогнутых кривых для категории 1а

R_{вогн(пр)} = 300² / 2(0,7+300*0,0175)=7563;

R_{вогн(авто)} = 150² / 13*0,5 = 3015.

Исходя из формул (4.6) и (4.7) рассчитывается радиус вогнутых кривых для категории 1б

R_{вогн(пр)} = 210² / 2(0,7+210*0,0175)=5040;

R_{вогн(авто)} = 120² / 13*0,5 = 2215.

5 Определить поперечные уклоны на виражах

Вираж – переход от двухскатного профиля к односкатному. По СНиП 2.05.02–85* автомобильные дороги, вираж устраивают на кривых с R<3000 на дорогах первой категории.

Вираж можно определить согласно формуле, м

i_в = (V² / 127*R) – μ, (5.1)

где i_в – уклон поперечного виража;

V – расчетная скорость;

R – радиус кривой;

μ – доля закругления центробежной силы.

Поперечные уклоны проезжей части на виражах следует назначать в зависимости от радиусов кривых в плане

Исходя из формулы (5.1) рассчитывается вираж

i_в = 140² / 127*1500 – 0,05 = 0,05 (берем 0,04 по СНиПу)

i_в = i_п = 40 ⁰/₀₀ , т.к. i_в > i_п,

где i_п – поперечный уклон виража.

Переход от двускатного к односкатному профилю осуществляют в пределах участка, называемого отгоном виража.

Согласно формуле вычисляется длина отгона виража, м

l_{отг вир} = B(i_в + i_в) / i_доп, (5.2)

где B – ширина части автомобильной дороги, которая вращается для достижения расчетного условия виража;

i_доп – допустимый продольный уклон в продольном профиле автомобиля, который равен согласно СНиПу для первой категории, 5⁰/₀₀

Все данные приводятся в СНиПе.

Ширина части автомобильной дороги рассчитывается по формуле

B = П_б + B_{пр. части} + а, (5.3)

где П_б – наименьшая ширина укрепленной полосы на разделительной полосе, м;

В_{пр. части} – ширина проезжей части, м;

a – наименьшая ширина укрепленной полосы обочины, м.

Исходя из формулы (5.3) рассчитывается ширина проезжей части

B = 1,5/2 + 1+ 7,5 + 0,75 = 10.

Исходя из формулы (5.2) вычисляется длина отгона виража

l_{отг вир} = 10(0,04+0,04) / 0,005 = 160.

По СНиП, когда радиус круговой кривой от 1000 – 2000, то

l_{перех кр} = 100м,

где l_{перех кр} – длина переходной кривой.

l_{перех кр} = l_{отг вир} = 100 м.

6 Тип пересечения дороги

6.1 Автомобильная дорога

Исходя из СНиП 2.05.02-85* Автомобильные дороги, на дорогах I-a категории с автомобильными дорогами всех категорий и на дорогах I-б с дорогами II и III категорий;

Транспортные развязки следует проектировать с таким расчетом, чтобы на дорогах I и II категорий не было левых поворотов, а также въездов и съездов с левыми поворотами, при которых пересекались бы в одном уровне потоки основных направлений движения.

При пересечениях в разных уровнях не допускаются левые повороты на I категорий с пересечением в одном уровне основных потоков движения. Должно быть обеспечено безопасное и удобное движение автомобилей с расчетными скоростями на основных направлениях движения и минимальная продолжительность проезда пересечения.

Для основной и второстепенной автомобильной дороги существуют кольцевые, полный клеверный лист и неполный клеверный лист пересечения, (см. Приложение С).

Для основной и второстепенной автомобильной дороги тип пересечения полный клеверный лист, неполный клеверный лист, распределительное кольцо с пятью трубопроводами.

Исходя из СП 42.13330.2011 Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений, для основной и второстепенной городских улиц тип пересечения – перекресток, (см. Приложение D).