Проектирование отгона виража на автомобильной дороге с двухполосной проезжей частью.

Отгон виража - переход от двухскатного поперечного профиля проезжей части к односкатному.

На закруглении плана трассы с переходными кривыми проектируют два отгона виража. Первый отгон виража размещается на переходной кривой, следующей от начала закругления, а второй – от конца. Методика проектирования отгона виража зависит от величины радиуса круговой кривой и уклона виража i _в Возможны два случая:

1) i _в =i _n

2) i _в > i _n

 

2.3.1 Проектирование отгона виража при i _в =i _n

Рис. 2.2. Схема размещения отгонов виража на закруглении с переходной кривой в случае i _в = i _n: 1 – первый отгон виража; 2 – второй отгон виража.

 

В случае i _в = i _n радиусы горизонтальных кривых трассы (таблица 2.4) не менее 850 м на дорогах II-IV категорий, не менее 540м для дорог V категории. Уширение проезжей части не производится. Отгон виража принимается минимальной длины, исходя из допускаемого дополнительного уклона i _д внешней кромки проезжей части:

L₁ = в·i _n/ i _д , (2.9)

 

где в – ширина двухполосной проезжей части дорог II – V категорий;

i _n – поперечный уклон проезжей части;

i _д – дополнительный уклон внешней кромки проезжей части, равный 5‰ для дорог I – IV категорий и 10‰ для дороги V категории;

Пикетное положение начала первого отгона виража (НО1) равно

 

ПК (НО1) = НЗ + S₁ – L₁ , (2.10)

 

где НЗ – пикетное положение начала закругления;

S₁ - длина части переходной кривой, от ее начала до точки с радиусом кривизны

2000м на дорогах II, III, IV категорий, 1000м на дорогах V категории.

L₁ - минимальная длина отгона виража, определяется по формуле (2.9).

 

S₁ = L R/R_В, (2.11)

 

где R – радиус круговой кривой, следующей за переходной;

R₁ – радиус кривизны переходной кривой, при которой назначается вираж, принимается по таблице 2.3 равным 2000м для дорог I-б, I-в, II-IV категорий и 3000м для дорог I-а категории.

Если S₁ < L_1, определенной по формуле (2.9), то следует принимать S₁ = L₁ .

Пикетное положение начала второго отгона виража НО2 (рис. 2.2)

 

ПК (НО2) = КЗ - S₁ + L₁,(2.12)

 

где КЗ – пикетное положение конца закругления.

Пикетное положение конца первого отгона виража определяется по формуле (2.13, а), а второго отгона по формуле (2.13, б)

 

ПК (КО1) = НЗ + S₁, (2.13, а)

 

ПК (КО2) = КЗ - S₁, (2.13, б)

 

На первом и втором отгонах виража вычисляют относительные отметки кромок проезжей части, кромок укрепленных полос, бровок обочины, принимая отметки оси проезжей части равной нулю (рисунок 2.3). Эти отметки вычисляют в начале и конце участка, а также на пикетах, плюсовых точках (+10, +20, +30, +40, +50, +60, +70, +80, +90)..

Зная проектные отметки (отметки оси проезжей части), вычисляют проектные отметки кромок и бровок на каждом поперечнике, прибавляя к проектным отметкам величину относительных отметок.

 

Рис. 2.3. Линии поперечного профиля дорожного полотна: 1 – ось дороги; 2,5 – внешняя и внутренняя кромки проезжей части; 3,6 – кромки укрепленной полосы; 4,7 – внешняя и внутренняя бровки обочины

 

Рассмотрим последовательность вычисления относительных отметок линий 2, 3, 4, 5, 6, 7, (рисунок 2.3) на первом и втором отгоне (рис.2.2).

Исходный поперечник №0, расположенный в начале первого отгона виража на пикете ПК (НО1) и второго на ПК(НО2) (рисунок 2.2)

(2.14,а)

 

где - относительные отметки линий 2, 3, 4, 5, 6, 7 на поперечнике №0;

в₁, с, а – ширина полосы движения, укрепленной полосы и обочины(рис. 2.3);

i₀ - уклон обочины.

Конечный поперечник расположен на расстоянии L₁ от начального. Относительные отметки линий 2, 3 и 4 вычислим по формулам (2.14, б).

(2.14,б)

 

Линии 5, 6, 7утренние кромки проезжей части, укрепленной полосы и обочины имеют одинаковые относительные отметки на всем протяжении отгона виража, равные вычисленным по формулам (2.13). Изменяются отметки линий 2, 3 и 4. Они вычисляются следующим образом. Так как линия 2 (внешняя кромка проезжей части) на протяжении отгона имеет дополнительный уклон i _д, то вначале вычисляем относительные отметки линии 2, затем определяем поперечный уклон внешней проезжей части и далее отметки линий 3 и 4.

Пусть промежуточный поперечник Ni отгона виража расположен на расстоянии l _i от начального.

Относительная отметка внешней кромки проезжей части (линия 2) определяется исходя из дополнительного продольного уклона i _д, относительной отметки исходного поперечника

(2.15)

Относительные отметки внешней кромки укрепленной полосы (линия 3) и бровки обочины (линия 4) вычисляются исходя из поперечного уклона внешней полосы проезжей части, равного отношению разности отметок кромки проезжей части и оси к ширине полосы движения

(2.16)

2.3.2 Проектирование отгона виража при i _в > i _n

 

 

Рис. 2.4 Схема размещения отгонов виража на закруглении с переходной кривой в случае, если i_в > i_n: 1 – первый участок первого отгона виража; 2 – второй участок первого отгона виража; 3 – первый участок второго отгона виража; 4 – второй участок второго отгона виража.

 

В случае i_в > i_n радиус круговой кривой R менее 850 м на дорогах II, III, IV категорий и менее 540 м на дорогах V категории с усовершенствованным покрытием. При радиусах 500 м и менее необходимо уширение проезжей части.

Первый и второй отгоны состоят из двух участков (рис. 2.4). На первом участке происходит переход от двухскатного поперечного профиля к односкатному с уклоном i_n. На втором участке полученный односкатный профиль проезжей части путем вращения вокруг ее оси доводится до уклона i_в , соответствующего радиусу круговой кривой. Второй участок заканчивается в конце переходной кривой.

Начало и конец первого участка первого и второго отгонов виража определяется по формулам (2.10), (2.12) и (2.13). На отгонах виража вычисляют относительные отметки основных линий дорожного полотна (рис. 2.3) (кромок проезжей части, кромок укрепительных полос, бровок обочин), принимая отметки оси проезжей части равной нулю. Эти отметки вычисляют в начале и конце участков, а также на пикетах и плюсовых точках кратных 10 (+10, +20, +30, +40, +50, +60, +70, +80, +90).

На первом участке отгона виража относительные отметки линий 2,3,4,5,6,7 вычисляют по методике, приведенной в § 2.3.1 для случая i _в = i _n

 

На втором участке отгона виража дополнительный уклон внешней кромки проезжей части равен

i_{д 2} = в₁ (i _в – i _n)/L₂, (2.17)

где в ₁ – ширина полосы движения;

L₂ – длина второго участка отгона виража, вычисляется по формуле:

где L – длина переходной кривой;

S₁ – определяется по (2.11).

 

2.3.2.1 Проектирование отгона виража при i_в>i_n и радиусе круговой кривой более 500м.

 

В этом случае уширение проезжей части не предусматривается.

Относительные отметки конечного поперечника второго участка вычисляется по формулам:

(2.18,а)

(2.18,б)

Относительные отметки линии 2 (рис. 2.3) промежуточного поперечника, расположенного на расстоянии х от начала второго участка, вычисляются следующим образом.

Вычисляется относительная отметка внешней кромки проезжей части:

 

(2.19)

где - относительная отметка внешней кромки проезжей части конечного поперечника КО1 первого участка отгона виража, определенная по формуле (2.14);

i_{д 2} – дополнительный уклон внешней кромки проезжей части, вычисленный по формуле (2.17);

х – расстояние от начала второго участка до рассматриваемого поперечника.

Относительные отметки остальных линий промежуточного поперечника вычисляют исходя из поперечного уклона проезжей части i_х и расстояния от линии 1 (ось проезжей части) до линии 3, 4, 5, 6,7.

(2.20)

 

(2.21,а)

 

(2.21,б)

2.3.2.2 Проектирование отгона виража при i_в>i_n и радиусе круговой кривой 500м и менее

 

Отгон виража состоит из двух участков. Первый участок проектируют аналогично § 2.3.2.1.

Если радиус круговой кривой 500 м и менее, то предусматривается уширения проезжей части за счет внутренней обочины на величину е (таблица 2.2) на втором участке отгона виража.

Уширение проезжей части начинается при радиусе кривизны плана трассы, равном 500 м, на расстоянии S_е от начала переходной кривой длиною L.

 

S_e = L · R/500 (2.22)

 

Положение начала отгона уширения длиною 20 м вычисляется по формуле (2.23, а) для первого отгона и по формуле (2.23, б) для второго отгона:

 

ПК(ОУ1) = НЗ + S_е – 20 (2.23, а)

 

ПК(ОУ2) = КЗ – S_е + 20 (2.23, б)

 

Величина уширения проезжей части на участке отгона уширения вычисляется по формуле:

е_х = у ·е/20; (2.24)

 

где у – расстояние от начала отгона уширения до рассматриваемого поперечника, определяется как разность пикетного положения поперечника и начала отгона уширения.

Если у ≥ 20, то принимают е_х = е.

Так как уширение проезжей части выполняется за счет внутренней обочины, то относительные отметки внешних линий 2, 3 и 4 на втором участке отгона виража вычисляют по формулам (2.18), (2.19), (2.21) аналогично § 2.3.2.1.

Относительные отметки внутренних линий 5, 6, 7 на участке отгона уширения и на участке уширения проезжей части вычисляют по формулам (2.25) в конце отгона и по (2.26) на промежуточных поперечниках:

 

(2.25)

 

(2.26)