Страница 10: Методические рекомендации по проектированию и оборудованию автомагистралей для обеспечения безопасности движения (48302)

Примечание. На участках дорог, где имеются помехи для работы по их содержанию, принимаются максимальные значения, приведенные в таблице. К таким участкам относятся подходы к мостам и путепроводам, участки дорог над трубами, места установки ограждений, надолб, направляющих столбиков и т.п.

6.4.21. Ширина и конструкция укрепления краевых полос и обочин назначаются в соответствии с нормативными документами и настоящими рекомендациями. При этом следует учитывать, что краевые полосы эффективно работают во все периоды года и во всех климатических районах, хотя необходимая ширина их и прочность конструкции укрепления могут быть различными. Однако укрепленные обочины работают с различной эффективностью в различные периоды года. Так, например, в зоне IА, где зима длится от 180 до 260 дней в году, укрепленные обочины большую часть года не работают. То же самое наблюдается в зоне III, где большую часть года стоит сухая жаркая погода. Эти особенности следует учитывать при технико-экономических обоснованиях принимаемых решений.

6.4.22. Поперечный уклон проезжей части принимают с учетом его влияния на скорость стекания воды с покрытия при различных шероховатости и интенсивности расчетного дождя. Сочетания этих факторов определяют толщину слоя воды на покрытии.

Исходя из этого в районах с большим количеством дождей в зонах IБ, IВ и II рекомендуется проектировать двускатный поперечный профиль проезжей части там, где это возможно по технологическим условиям, а в зонах IА и III - односкатный. При выборе поперечного уклона в зонах I и II рекомендуется учитывать работу дорог в зимний период, когда увеличение поперечного уклона способствует снижению устойчивости автомобиля во время снегопада, снежного наката и гололеда, особенно на участках крутых подъемов и спусков. В районах зоны III с засушливым, жарким климатом, где осадки выпадают редко и покрытие быстро высыхает, поперечный уклон может быть снижен. Таким образом, поперечный уклон проезжей части автомагистрали должен назначаться дифференцированно в зависимости от климатической зоны (табл. 6.4).

Рис. 6.8. Влияние ширины В1 укрепленной поверхности на скорость v автомобилей:

1 - ВАЗ-2103 и ВАЗ-2103; 2 - ЗИЛ-130 (КамАЗ) и ВАЗ-2103; 3 - ГАЗ-24 и ГАЗ-24; 4 - ЗИЛ-130 (КамАЗ) и ГАЗ-21; Крс - коэффициент…..

Таблица 6.4

6.4.23. Для районов с зимним расчетным периодом исключительно важны вопросы выбора высоты насыпей, глубины выемок и очертания земляного полотна с точки зрения обеспечения снегонезаносимости. Параметры земляного полотна вместе со снегозащитными насаждениями имеют решающее значение для обеспечения снегонезаносимости дорог. Рекомендуемая в СНиП II-Д.5-72 высота незаносимой насыпи может быть уточнена технико-экономическими расчетами с учетом затрат на строительство и содержание дороги в конкретных условиях зимнего периода данного района.

Вероятность появления различной заносимости в определенном районе может быть получена на основе анализа данных метеорологических станций. Сравнивая варианты насыпей различной высоты, можно установить высоту насыпи, гарантирующую от снегозаносимости дороги, для которой суммарные приведенные затраты на строительство и эксплуатацию будут минимальными.

6.4.24. Особое внимание рекомендуется уделять выявлению снегозаносимых участков дорог во время метелей. По условиям незаносимости снегом в холмистой и гористой местности метелей или зоны выдувания. К ним относятся наветренные склоны в верхней части (рис. 6.9) и полосы шириной 200 - 300 м за подветренными границами русел, балок, оврагов и других понижений местности. Поэтому трассу рекомендуется располагать на открытых и наветренных склонах не менее чем на 50 - 60 м от подошвы косогора (положения 2 и 3 на рис. 6.9, а).

Рекомендуется избегать расположения трассы на скрытых подветренных склонах (см. рис. 6.9, б), так как на этих участках мощность снегового покрова значительна. В случае неизбежности укладки трассы на таком косогоре необходимо предусматривать защиту дороги от снежных заносов по индивидуальному проекту. Если условия трассирования позволяют уложить трассу на разной

следует отдавать трассе в нижней и средней частях склона (положения 1' и 2' на рис. 6.9, б), а при сильных ветрах (со скоростью более 10 м/с) - в верхней части склона (положение 3').

Рис. 6.9. Варианты расположения трассы на склоне:

а - наветренном; б - подветренном

Рис. 6.10. Зависимость расчетной скорости v автомобиля от коэффициента сцепления f при расстоянии видимости 300 - 100 м

6.4.25. Требования к шероховатости и сцепным качествам проектируемого покрытия в неблагоприятные периоды года устанавливаются исходя из анализа зависимости обеспеченности расчетной скорости от коэффициента сцепления (рис. 6.10).

Влияние принятой в проекте шероховатости покрытия на обеспеченность расчетной скорости определяют исходя из равенства остановочных путей при внезапном торможении автомобиля перед препятствием при сцепных качествах покрытия и видимости поверхности дороги, принятых за эталонные, и при сцепных качествах покрытия в характерных для неблагоприятных периодов года состояниях. Для обеспечения нормальных условий движения в проекте рекомендуется предусмотреть решения, гарантирующие коэффициент сцепления в неблагоприятные периоды года и в сложных условиях погоды не ниже 0,4, что может быть достигнуто при исключении возможности образования гололеда, льда и снежного наката на покрытии.

При выборе типа покрытия, конструкции и материалов укрепления краевых полос и обочин необходимо также соблюдать требования к допустимому изменению сцепных качеств по ширине проезжей части и обочин в зависимости от расчетной скорости движения. Требования к параметрам макрошероховатости покрытий с учетом климатических условий, рекомендуемые типы покрытий, а также технология их устройства с учетом указанных требований приведены в гл. 9.

6.4.26. В проекте дороги рекомендуется обосновать требования к уровню содержания, обеспечивающему принятые транспортно-эксплуатационные характеристики.

В качестве примера приводится методика технико-экономического обоснования требований к толщине допускаемого слоя рыхлого снега на поверхности дороги при патрульной снегоочистке.

Число патрульных снегоочистительных машин

,                                              (6.23)

где iсн - интенсивность снегопада, мм/ч;

tсн - продолжительность снегопада, ч;

L - длина участка, км;

B - ширина очищаемой поверхности, м;

ρ - плотность слоя снега на покрытии в период снегопада, равная 0,1 - 0,4 г/см3;

hдоп - допустимая толщина слоя снега на покрытии, мм;

vраб - скорость снегоочистителя, км/ч;

Кв - -коэффициент использования рабочего времени (может быть принят равным 0,9);

b3 - ширина захвата снегоочистителя, м.

Определив число снегоочистительных машин при различной допустимой толщине слоя рыхлого снега на покрытии, получим затраты на снегоочистку по каждому ва

ты по этим вариантам. Сравнивая варианты по приведенным…, но выбирать наиболее целесообразное решение.

Рис. 6.11. Затраты З на патрульную снегоочистку в зависимости от допускаемой толщины hдоп слоя рыхлого снега на дороге и интенсивности iс снегопада

6.5. Оценка влияния отдельных метеорологических факторов на обеспеченность расчетной скорости

6.5.1. При проектировании автомагистрали необходимо разрабатывать инженерные решения для обеспечения расчетных скоростей при действии отдельных метеорологических факторов, оказывающих влияние на режим движения.

6.5.2. Максимальная допустимая скорость в зависимости от метеорологической дальности видимости может быть определена по формуле вычисления остановочного пути перед препятствием на дороге. По этой формуле определяют степень опасности метеорологических факторов, ограничивающих только видимость без влияния на коэффициент сцепления, и факторов, одновременно ограничивающих видимость и снижающих сцепные качества покрытий. К первым относятся дымка, мгла, дымные гари, пыльные бури, а ко вторым - туман, дождь, снег, метель.

6.5.3. Метеорологическая дальность видимости (МДВ), входящая в расчетные формулы, может быть получена для тумана из климатических справочников, а для дождя и снегопада - расчетным путем исходя из установленных в метеорологии зависимостей между интенсивностью дождя и снегопада (рис. 6.12). При этом видимость определяется по нижней грани балла, а интенсивность дождя и снегопада принимается по данным ближайшей метеостанции для повторяемости 1 раз в год.

Влияние метеорологической видимости на скорость при различных состояниях проезжей части может быть определено по графику (см. рис. 6.10).

6.5.4. При выборе трассы и геометрических параметров дороги необходимо учитывать туманоопасные участки местности.

Анализ данных климатических наблюдений позволяет выявить участки местности с наибольшей повторяемостью туманов - котловины, поймы рек, заболоченные низины, озера, водоемы с теплыми водами и др. Такие участки целесообразно обходить при трассировании автомагистралей. На этих участках нельзя располагать кривые в плане, пересечения, примыкания и автобусные остановки. На туманоопасных участках обязательны: а) направляющие столбики и планки со светоотражающими катафотами или полосами пленки; б) дорожные знаки и указатели с рефлектирующей поверхностью или специальной подсветкой; в) специальные сигнальные устройства и световые табло со сменной информацией, предупреждающие о тумане; г) разметка проезжей части из краски или термопластики со светоотражающими свойствами, втапливаемые в покрытие; д) светоотражающие микрошарики; е) стационарное освещение на опасных участках; ж) осветление покрытий; з) устройство покрытий краевых полос из цветных материалов; и) шероховатые поверхностные обработки.

Рис. 6.12. Зависимость метеорологической дальности видимости (МДВ) от интенсивности iдж, iсн осадков во время:

a - дождя; б - снегопада; 1 - нижняя граница балла видимости; 2 - то же, верхняя. Заштрихована полоса видимости балла

6.5.5. Влияние бокового воздействия ветра на скорость автомобиля на прямых участках дороги определяют исходя из сравнения допустимого отклонения траектории автомобиля при заданной ширине полосы движения с фактическим.

Допустимое отклонение

yдоп = 0,5b - (z + 0,5a);                                                (6.24а)

фактическое отклонение (в метрах)

yф = a1 × a2 × t3                                                            (6.24б)

где b - ширина полосы движения многополосной автомагистрали, м;

z - допустимое приближение автомобиля к границе полосы, принимаемое равным 0,2 - 0,3 м;

а - ширина кузова автомобиля, м;

t - время реакции водителя на порыв ветра, с.

Коэффициент а1 имеет следующие значения:

Скорость автомобиля, км/ч       50       60       70       80       90       100     110     120                                                      140

а1                                                   0,13    0,15    0,20    0,30    0,60    0,95    1,22    1,42                                                      1,67

Коэффициент а2 имеет следующие значения:

Скорость ветра, м/с                                  10             20             30             40          50

а2                                                                 0,3            0,55          0,65          0,75       0,80

Расчетную скорость ветра определяют в соответствии с указаниями п. 6.4.11 - 6.4.12, а максимально допустимую скорость автомобиля по условиям безопасности движения - из равенства уф = удоп.

Значения коэффициентов обеспеченности расчетной скорости можно брать по графику (рис. 6.13).

6.5.6. Для обеспечения расчетной скорости автомобилей на ветроопасных участках на стадии проектирования необходимо предусматривать комплекс мероприятий. К ним относятся: обход ветроопасных участков, устройство ветрозащитных сооружений (ветрозащитные насаждения, заборы, сетки, ограждения, галереи и др.), установка предупреждающей сигнализации на подходах к ветроопасным участкам и уширение полос движения на размер отклонения автомобиля под действием ветра.

Сводные данные о степени опасности метеорологических явлений (факторов) различной интенсивности по их влиянию на обеспеченность расчетной скорости на автомобильных магистралях с разделительной полосой приведены в табл. 6.5.

Рис. 6.13. Влияние скорости ветра vвт на обеспеченность расчетной скорости va при времени реакции водителя 1, 1,5 и 2 с

Таблица 6.5