Відомість порівняння варіантів траси автодороги

№ п/п	Показник	Одиниця виміру	Номер варіанту
1.	Довжина траси	км
2.	Кількість кутів повороту
3.	Наявність природного маскування	%
4.	Кількість переходів через: річки та струмки яри та суходоли заболочену місцевість існуючі дороги		–
5.	Наявність ділянок з ухилами, що перевищують максимально допустимі (у залежності від призначення дороги)		–	100 м	200 м
6.	Можливість використовувати місцеві будівельні матеріали		має	має	не має
7.	Орієнтовний обсяг земляних робіт	тис. м^3
8.	Кількість штучних споруд	шт.

 

Кути поворотів нумеруються по ходу траси і позначаються
Кут-1, Кут-2 і т.д. В кутах повороту необхідно передбачати радіуси кривих в плані з урахуванням зручності та безпеки руху, мінімального обсягу робіт та забезпечення відстані видимості, приймаючи рекомендований, найменший та виключний радіус кривої згідно з призначенням ВАД.

Вихідними даними для визначення елементів кривих є значення виміряного кута повороту траси автодороги (вимірюється транспортиром на плані траси) та прийнятий для даного кута повороту радіус кривої (R).

Числові значення елементів кривої (рис. 3.3) – довжину тангенсу (Т), довжину кривої (К), поправку (домір Д) та бісектрису (Б) визначають за нижче наведеними формулами чи за допомогою даних табл. 3.3 для відомого кута повороту траси автодороги (α).

 

Рис.3.3. Елементи кривої в плані

 

Радіус кривої в плані визначають за формулою

 

(м),

 

де: V – швидкість руху, км/год; – коефіцієнт поперечного зчеплення коліс автомобіля з покриттям; і _п – поперечний ухил автодороги.

 

В залежності від радіуса R і кута α підраховують числові значення елементів кривої в метрах:

тангенсу ;

бісектриси ;

довжини кривої ;

доміру .

Відстань видимості обчислюють за формулою

,

 

де: V – швидкість руху транспорту, км/год; j – коефіцієнт зчеплення коліс автомобіля з дорожнім покриттям; і – поздовжній ухил ділянки автодороги; l₀ = 5÷10 м – запас відстані; y = 0,01÷0,04 – коефіцієнт опору руху;
k = 1,2 – коефіцієнт використання гальм; – довжина шляху, пройденого за 1 с (1 с – час реакції водія).

 

Таблиця 3.3

Елементи кривих в плані для радіуса R = 10 м

Кут α, град.	Довжина тангенсу Т, м	Довжина кривої К, м	Домір Д = 2 Т - К, м	Довжина бісектриси Б, м	Кут α, град.	Довжина тангенсу Т, м	Довжина кривої К, м	Домір Д = 2 Т - К, м	Довжина бісектриси Б, м
	0,087	0,175	0,000	0,000		2,035	4,014	0,055	0,205
	0,175	0,349	0,000	0,002		2,126	4,189	0,062	0,223
	0,262	0,524	0,000	0,003		2,217	4,363	0,071	0,243
	0,349	0,698	0,000	0,006		2,309	4,537	0,080	0,263
	0,437	0,873	0,001	0,010		2,401	4,712	0,089	0,284
	0,524	1,047	0,001	0,014		2,493	4,887	0,100	0,306
	0,612	1,222	0,002	0,019		2,586	5,061	0,111	0,329
	0,699	1,396	0,002	0,024		2,679	5,236	0,123	0,353
	0,787	1,571	0,003	0,031		2,773	5,411	1,136	0,377
	0,875	1,745	0,004	0,038		2,867	5,585	0,150	0,403
	0,963	1,920	0,006	0,046		2,962	5,760	0,165	0,429
	1,051	2,094	0,008	0,055		3,057	5,934	0,181	0,457
	1,139	2,269	0,010	0,065		3,153	6,109	0,197	0,485
	1,228	2,443	0,012	0,075		3,249	6,283	0,215	0,515
	1,317	2,618	0,015	0,086		3,346	6,458	0,234	0,545
	1,405	2,793	0,018	0,098		3,443	6,632	0,254	0,576
	1,495	2,967	0,022	0,111		3,541	6,807	0,276	0,608
	1,584	3,142	0,026	0,125		3,640	6,981	0,298	0,642
	1,673	3,316	0,031	0,139		3,739	7,156	0,322	0,676
	1,763	3,491	0,036	0,154		3,839	7,330	0,347	0,711
	1,853	3,665	0,042	0,170		3,939	7,505	0,373	0,748
	1,944	3,840	0,048	0,178		4,040	7,679	0,401	0,785

Продовження табл. 3.3

Кут α, град.	Довжина тангенсу Т, м	Довжина кривої К, м	Домір Д = 2 Т - К, м	Довжина бісектриси Б, м	Кут α, град.	Довжина тангенсу Т, м	Довжина кривої К, м	Домір Д = 2 Т - К, м	Довжина бісектриси Б, м
	4,142	7,854	0,430	0,824		7,813	13,265	2,361	2,690
	4,245	8,029	0,461	0,864		7,954	13,439	2,470	2,778
	4,348	8,203	0,493	0,904		8,098	13,614	2,582	2,868
	4,452	8,378	0,527	0,946		8,243	13,788	2,699	2,960
	4,557	8,552	0,562	0,989		8,391	13,963	2,819	3,054
	4,663	8,727	0,600	1,034		8,541	14,137	2,944	3,151
	4,770	8,910	0,638	1,079		8,693	14,312	3,074	3,250
	4,877	9,076	0,679	1,126		8,847	14,486	3,208	3,352
	4,986	9,250	0,721	1,174		9,004	14,661	3,347	3,356
	5,095	9,425	0,766	1,223		9,163	14,835	3,491	3,563
	5,206	9,599	0,812	1,274		9,325	15,010	3,640	3,673
	5,317	9,774	0,860	1,326		9,490	15,184	3,795	3,786
	5,430	9,948	0,911	1,379		9,657	15,359	3,955	3,902
	5,543	10,123	0,963	1,434		9,827	15,533	4,121	4,020
	5,658	10,297	1,018	1,490		10,000	15,708	4,292	4,142
	5,774	10,472	1,075	1,547		10,176	15,883	4,470	4,267
	5,890	10,647	1,134	1,606		10,355	16,057	4,654	4,396
	6,009	10,821	1,196	1,666		10,538	16,232	4,844	4,527
	6,128	10,996	1,260	1,728		10,724	16,406	5,041	4,663
	6,249	11,170	1,327	1,792		10,913	16,581	5,246	4,802
	6,371	11,345	1,397	1,857		11,106	16,755	5,457	4,946
	6,494	11,519	1,469	1,924		11,303	16,930	5,676	5,092
	6,619	11,694	1,544	1,992		11,504	17,104	5,903	5,243
	6,745	11,868	1,622	2,062		11,709	17,279	6,138	5,398
	6,873	12,043	1,703	2,134		11,918	17,453	6,382	5,557
	7,002	12,217	1,787	2,208		12,131	17,628	6,634	5,721
	7,133	12,392	1,874	2,283		12,349	17,802	6,896	5,890
	7,265	12,566	1,964	2,361		12,572	17,977	7,167	6,064
	7,400	12,741	2,058	2,440		12,799	18,151	7,447	6,243
	7,536	12,915	2,156	2,521		13,032	18,326	7,739	6,427
	7,673	13,090	2,257	2,605		13,270	18,500	8,040	6,616

Закінчення табл. 3.3

Кут α, град.	Довжина тангенсу Т, м	Довжина кривої К, м	Домір Д = 2 Т - К, м	Довжина бісектриси Б, м	Кут α, град.	Довжина тангенсу Т, м	Довжина кривої К, м	Домір Д = 2 Т - К, м	Довжина бісектриси Б, м
	13,514	18,675	8,353	6,812		15,399	19,897	10,901	8,361
	13,764	18,850	8,678	7,013		15,697	20,071	11,322	8,612
	14,019	19,024	9,015	7,221		16,003	20,246	11,761	8,871
	14,281	19,199	9,364	7,434		16,319	20,420	12,217	9,139
	14,550	19,373	9,727	7,655		16,643	20,595	12,691	9,416
	14,826	19,548	10,104	7,883		16,977	20,769	13,184	9,703
	15,108	19,722	10,494	8,118		17,321	20,944	13,697	10,000

 

В табл. 3.3 числові значення елементів кривої обчислені для радіуса R = 10 м. Для інших радіусів ці значення визначаються множенням табличних даних на 0,1 R. Наприклад, для радіуса 100 м табличні дані множать на 10 (0,1 × 100 = 10), тобто збільшують у стільки разів у скільки розрахунковий радіус більше табличного.

Після визначення числових значень елементів кривих на трасі розбивається пікетаж та визначаються довжини її прямих ділянок. Пікети розбиваються через 100 м, помічаються тонкими штрихами твердим олівцем і нумеруються через кожний п’ятий пікет, на десятих пікетах проставляються кілометрові позначки. На ділянках повороту траси пікети розбиваються по кривим. На середині кожної прямої виписується її магнітний азимут та довжина в метрах (рис. 3.4).

Магнітній азимут першої прямої ділянки траси визначається як її істинний азимут, до якого додана поправка на магнітне похилення меридіанів, взята за даними топографічної карти. Вказаний істинний азимут визначають на топографічній карті за допомогою транспортира як кут, між істинним напрямком на північ та напрямком першої прямої ділянки траси автодороги, виміряний за ходом годинної стрілки. Магнітний азимут наступної прямої ділянки підраховують з урахуванням магнітного азимута попередньої ділянки, до якого додається значення кута повороту траси (якщо має місце поворот траси вправо) або віднімається значення цього кута (якщо має місце поворот траси вліво).

Довжину прямих ділянок траси визначають у такий спосіб.

Для першої прямої ділянки спочатку за допомогою масштабної лінійки по топографічній карті виміряють відстань в метрах від нульового пікету, який збігається з початком траси, до вершини першого кута повороту. Від знайденої відстані віднімають значення довжини тангенсу кривої на першому куті повороту траси автодороги.

Для наступних прямих ділянок (крім останньої) на топографічній карті вимірюють відстань між вершинами суміжних кутів повороту, від якої віднімають значення довжин тангенсів кривих на цих кутах повороту траси автодороги.

Довжину останньої прямої ділянки знаходять по аналогії з її визначенням для першої прямої ділянки траси автодороги.

 

Рис. 3.4. План траси автодороги

 

Числові значення елементів кривих, визначених на кожному куті повороту, а також дані про прямі ділянки траси автодороги заносяться у “Відомість кривих та прямих” (табл. 3.4), заповнену для зразка.

Таблиця 3.4

 

Відомість кривих та прямих

№ кута

Вершина кута

Кут повороту α, град

Елементи кривої

Початок кривої

Кінець кривої

Довжина прямої, м

Азимут, град.

пікет

плюс

вліво

вправо

R, м

Т, м

К, м

Б, м

Д, м

пікет

плюс

пікет

плюс

–

288,7

523,6

77,4

53,8

661,3

–

315,3

610,9

48,5

19,7

416,8

–

267,9

523,6

35,3

12,2

118,0

 

 

Остаточно на топографічній карті повинно бути:

- найменування початкового та кінцевого пунктів траси;

- напрямок і положення основного ходу і варіантів траси;

- номера кутів повороту;

- на полях карти приклеюється таблиця елементів кривих;

- пікетаж та кілометри. Кілометрові позначки – відрізок перпендикуляра до траси довжиною 7 мм, на кінці якого коло діаметром 5мм. Половина кола заштриховується суцільним червоним кольором, під чи над колом – порядковий номер кілометра;

- довжина та азимути прямих ділянок траси;

- місцезнаходження та вид водопропускних споруд;

- підпис зверху карти: “План траси під’їзної автодороги до польового аеродрому...”.

Детальна розбивка кривих виконується двома методами:

- прямокутних координат;

- спрощеним (саперним).

Розбивка робиться для кривих на кутах, вказаних в завданні. Креслення виконується в довільному масштабі олівцем на аркуші ватману, аркуші міліметрового паперу або на стандартному аркуші пісного паперу.

 

3.1.1. Розбивка кривої за методом прямокутних координат

 

Від вершини кута повороту ВК (рис. 3.5) в обидві сторони по трасі відкладають значення тангенсів Т і закріплюють ці точки спеціальними позначками, що означають початок кривої ПК та кінець кривої КК. Крім того, від вершини кута повороту відкладають довжину бісектриси Б і одержують ще одну точку СК – середину кривої. Однак, для визначення місцеположення криволінійної ділянки траси автодороги цих трьох точок недостатньо. Тому між точкою початку (кінця) кривої та її середньою точкою необхідно розмістити декілька проміжних точок, назначаючи при цьому відстань між ними, тобто довжину ділянки дуги k, яка називається кроком кривої.
В курсовій роботі кількість проміжних точок можна прийняти 2 – 4 в залежності від загальної довжини кривої. Таким чином з урахуванням точок ПК, СК і КК уся крива буде позначена 7 – 11 точками. Для проміжних точок за їх порядковими номерами n визначають прямокутні координати: абсциси – x_n та ординати – y_n.

 

Рис. 3.5. Детальна розбивка кругової кривої за методом
прямокутних координат

 

Для визначення координат x_n і y_n знаходять центральний кут, який відповідає кроку кривої k:

 

.

Значення абсцис x_n та ординат y_n вираховують за формулами:

 

; (3.1)

 

. (3.2)

 

Детальну розбивку кривої можна також виконувати з використанням даних табл. 3.5 без застосування формул (3.1) і (3.2).

 

Таблиця 3.5

 

Дані для розбивки кривої
за методом прямокутних координат

Крива	Абсциса	Ордината	Зовнішня частина січної	Крива	Абсциса	Ордината	Зовнішня частина січної
R = 30		18,55	6,42	6,42
	1,00	0,02	0,02		19,33	7,05	7,05
	2,00	0,07	0,07	R = 40
	3,00	0,15	0,15		1,00	0,01	0,01
	3,99	0,27	0,27		2,00	0,05	0,05
	4,98	0,42	0,42		3,00	0,11	0,11
	5,96	0,60	0,60		3,99	0,20	0,20
	6,94	0,81	0,81		4,99	0,31	0,31
	7,91	1,06	1,06		5,98	0,45	0,45
	8,87	1,34	1,34		6,96	0,61	0,62
	9,82	1,65	1,65		7,95	0,80	0,81
	10,76	1,99	1,99		8,92	1,01	1,03
	11,68	2,37	2,37		9,90	1,24	1,28
	12,60	2,77	2,77		10,86	1,50	1,56
	13,50	3,21	3,21		11,82	1,79	1,87
	14,38	3,67	3,67		12,77	2,09	2,21
	15,25	4,17	4,17		13,72	2,43	2,58
	16,10	4,69	4,69		14,65	2,78	2,99
	16,94	5,24	5,24		15,58	3,16	3,43
	17,76	5,82	5,82		16,49	3,56	3,91
Продовження табл. 3.5
Крива	Абсциса	Ордината	Зовнішня частина січної	Крива	Абсциса	Ордината	Зовнішня частина січної
	17,40	3,98	4,42		24,84	6,61	7,62
	18,29	4,43	4,98		25,71	7,11	8,29
	19,18	4,90	5,58		26,56	7,64	9,01
	20,05	5,39	6,23		27,40	8,18	9,78
	20,91	5,90	6,92	R =100
	21,75	6,43	7,66		2,00	0,02	0,02
	22,59	6,99	8,47		4,00	0,08	0,08
	23,40	7,56	9,32		6,00	0,18	0,18
R = 50		7,99	0,32	0,32
	1,00	0,01	0,01		9,98	0,50	0,50
	2,00	0,04	0,04		11,97	0,72	0,72
	3,00	0,09	0,09		13,95	0,98	0,99
	4,00	0,16	0,16		15,93	1,28	1,29
	4,99	0,25	0,25		17,90	1,62	1,64
	5,99	0,36	0,36		19,87	1,99	2,03
	6,98	0,49	0,49		21,82	2,41	2,47
	7,97	0,64	0,65		23,77	2,87	2,95
	8,95	0,81	0,82		25,71	3,36	3,48
	9,93	1,00	1,02		27,64	3,89	4,05
	10,91	1,21	1,23		29,55	4,47	4,68
	11,89	1,43	1,48		31,46	5,08	5,35
	12,85	1,68	1,74		33,35	5,72	6,07
	13,82	1,95	2,03		35,23	6,41	6,85
	14,78	2,23	2,34		37,09	7,13	7,68
	15,73	2,54	2,67		38,94	7,89	8,57
	16,67	2,86	3,04		40,78	8,69	9,52
	17,61	3,21	3,42	R = 150
	18,55	3,57	3,84		5,00	0,08	0,08
	19,47	3,95	4,29		9,99	0,33	0,33
	20,39	4,35	4,76		14,98	0,75	0,75
	21,90	4,76	5,26		19,94	1,33	1,34
	22,20	5,20	5,80		24,88	2,08	2,11
	23,09	5,65	6,37		29,80	2,99	3,05
	23,97	6,12	6,97		34,68	4,06	4,18
Закінчення табл. 3.5
Крива	Абсциса	Ордината	Зовнішня частина січної	Крива	Абсциса	Ордината	Зовнішня частина січної
	39,53	5,30	5,50		14,99	0,45	0,45
	44,33	6,70	7,01		19,98	0,80	0,80
	49,08	8,26	8,74		24,96	1,25	1,26
R = 200		29,93	1,80	1,81
	5,00	0,06	0,06		34,89	2,45	2,47
	10,00	0,25	0,25		39,83	3,19	3,23
	14,99	0,56	0,56		44,76	4,04	4,11
	19,97	1,00	1,00		49,67	4,98	5,08
	24,94	1,56	1,57		54,56	6,03	6,17
	29,89	2,25	2,27		59,43	7,17	7,38
	34,82	3,05	3,10		64,27	8,40	8,69
	39,73	3,99	4,07	R = 300
	44,62	5,04	5,17		10,00	0,17	0,17
	49,48	6,22	6,42		19,99	0,67	0,67
	54,31	7,52	7,81		29,95	1,50	1,51
	59,10	8,93	9,35		39,88	2,66	2,69
R = 250		49,77	4,16	4,22
	5,00	0,05	0,05		59,60	5,98	6,10
	10,00	0,20	0,20		69,37	8,13	8,36

Примітка. В таблиці числові значення величин наведені в метрах.

 

Коли крива дуже довга, може статися, що в табл. 3.5 не вистачає даних для її повної розбивки. В цьому випадку по таблиці знаходять величину зовнішньої частини січної для тієї точки кривої, яку вдалося зробити останньою. Значення зовнішньої частини січної відкладають за перпендикуляром до тангенсу в точці початку кривої у зовнішній її бік (рис. 3.6). Через кінець відміряної відстані і останню точку розбитої ділянки кривої візують новий напрямок тангенсу. Отримав новий напрямок тангенсу, продовжують розбивку кривої від останньої точки розбитої ділянки, як від нового початку.

 

Рис. 3.6. Користування зовнішньою частиною січної
для розбивки нового тангенсу

 

 

3.1.2. Спрощений (саперний) метод розбивки кривих

 

При розбивці таким методом (рис. 3.7) для виміряного кута повороту траси автодороги α та обраного радіусу R необхідно знати лише величину тангенса кривої Т. Тангенси розподіляють на рівні частини (довжиною по 2, 3, 5 або 10 м) з таким розрахунком, щоб обидва тангенси мали від 5 до 10 рівних частин. На тангенсі, відкладеному у напрямку до початку кривої, точка 1 співпадає з точкою ПК. На тангенсі, відкладеному у напрямку до кінця кривої, точкою 1 буде перша точка за вершиною кута повороту траси, а остання точка співпадає з точкою КК.

 

Рис. 3.7 Розбивка кривої спрощеним (саперним) методом

Однойменні точки з’єднуються прямими лініями-створами. Перехрестя створів 1-1 і 2-2 дають першу точку кривої, що розбивається, перехрестя створів 2-2 і 3-3 – другу точку кривої і так далі.

 

3.1.3. Розбивка серпантин

 

При трасуванні автодороги в умовах дуже пересіченого або гірського рельєфу місцевості може бути передбачено улаштування серпантин (рис. 3.8). Вибравши на топографічній карті місцезнаходження серпантини, визначають напрямки осей двох ділянок траси, які повинні прилучитися до неї, з таким розрахунком, щоб точка перетину осей цих ділянок була найзручнішим місцем для центру основної кривої серпантини. Позначивши точку О, обкреслюють криву ДЕЖ радіусом R ₁ не менше 20 м. Намічають перетин N-1, де забезпечують таку відстань БГ між осями ділянок траси, на якої можуть розміститися дві половини ширини дорожнього полотна, укіс напівнасипу вище розташованої ділянки траси і кювет нижче розташованої ділянки. Визначивши точки Б і Г, трасують напрямки БД і ГЖ, дотичні до раніше окресленої кривої ДЕЖ.

 

Рис. 3.8. Серпантина в плані і поперечному розрізі

Прийнятим для даної автодороги мінімальним радіусом R ₂ згладжують кути поворотів у точок Б і Г. Від отриманого у такий спосіб положення осі автодороги на всьому протязі серпантини розбивають брівки дорожнього полотна, для чого в обидві сторони від осі відкладають половину ширини дорожнього полотна. При цьому необхідно враховувати належне розширення проїзної частини автодороги на її криволінійних ділянках.