Страница 9: Методические рекомендации по проектированию и оборудованию автомагистралей для обеспечения безопасности движения (48302)

6.4.7. Максимальная допустимая скорость на спуске определяется из условия торможения перед внезапно возникшим препятствием на дороге, а коэффициент обеспеченности расчетной скорости определяется исходя из равенства остановочных путей при сухом, чистом и шероховатом покрытии, принятом за эталонное, и при состоянии покрытия, характерном для расчетного периода года (рис. 6.3,б).

6.4.8. По изложенной методике определяется максимально возможная скорость во время снегопада, метели при наличии на проезжей части рыхлого снега, снежного наката и гололеда. Анализом этих расчетов могут быть установлены требования к допустимой толщине слоя снега на покрытии исходя из принятого уровня обеспеченности расчетной скорости (рис. 6.4).

Для дорог I категории рекомендуется принимать в расчетах допустимую толщину слоя рыхлого снега на покрытии в период снегопадов и метелей на горизонтальных участках не более 30 мм, на подъемах не более 15 мм.

6.4.9. Минимальные радиусы кривых в плане рекомендуется назначать из условия устойчивости автомобиля против заноса при движении по покрытию, находящемуся в состоянии, характерном для расчетного периода года, с учетом бокового воздействия ветра, которое рекомендуется учитывать при расчетной скорости ветра 20 м/с и более. Радиус (в метрах)

;                                              (6.9)

,                                                  (6.10)

где φ2 = (0,6  0,7)φ - используемое поперечное сцепление;

iв - поперечный уклон виража;

qв - коэффициент учета бокового воздействия ветра;

ρ - аэродинамический коэффициент, принимаемый равным 1,1 - 1,2;

F - площадь боковой проекции автомобиля, м2;

vв - скорость ветра на уровне центра боковой поверхности автомобиля, м/с;

ma - масса незагруженного автомобиля с водителем, кг;

g - ускорение свободного падения, м/с2.

6.4.10. Боковое давление ветра учитывается на участках дорог, не защищенных лесом, в насыпях, в нулевых отметках, полунасыпях-полувыемках и в выемках глубиной до 1,5 м. Не учитывается воздействие ветра на участках, расположенных в лесу и в выемках глубиной более 1,5 м.

Рис. 6.4. Зависимость скорости v легкового автомобиля и коэффициента Крс расчетной обеспеченности от толщины h слоя рыхлого снега на покрытии:

1 - скорость, возможная по динамическим качествам автомобиля ВАЗ-2103 при fmin; 2 - то же, при fср; 3 - то же, при fmax; 4 - скорость, возможная по соотношению φmax и fmin; 5 - то же, φср и fср; 6 - то же, φmin и fmax

6.4.11. Значения коэффициента бокового воздействия ветра зависят от скорости ветра и типа автомобиля:

6.4.12. При определении расчетной скорости ветра учитываются положение дороги на местности и ее защищенность, а также порывистость ветра:

vв = K1 × K2 × K3 × vфл,                                                (6.11)

где К1 - коэффициент, учитывающий положение дороги на местности и назначаемый с учетом формы рельефа и места расположения дороги;

К2 - коэффициент, учитывающий переход от показаний флюгера (измерений на метеостанциях) к высоте центра боковой поверхности автомобиля над поверхностью земли;

К3 - коэффициент, учитывающий порывистость ветра и равный 1,7 для порывистого и 1,9 для крайне порывистого ветра;

vфл - скорость ветра по флюгеру на высоте 10 м повторяемостью 1 раз в год, принимаемый по данным ближайшей метеостанции или же по картам зонирования расчетного ветра.

Коэффициент К1 имеет следующие значения:

Открытое ровное место                                                                                           4,0

Вершины открытых возвышенностей:

более 50 м                                                                                                                  1,2 - 1,1

менее 50 м                                                                                                                 1,1

Наветренные склоны крутизной 3 - 10°

верхняя часть                                                                                                            1,0 - 1,1

средняя     »                                                                                                               1,0

нижняя      »                                                                                                               0,9 - 1,0

Параллельные ветру склоны крутизной 3 - 10°:

верхняя часть                                                                                                            0,9 - 1,0

средняя     »                                                                                                               0,8 - 0,9

нижняя      »                                                                                                               0,7 - 0,8

Подветренные склоны крутизной 3 - 10°:

Дно долин, оврагов, лощин, глубоких выемок:

продуваемых ветром                                                                                                1,0 - 1,1

непродуваемых ветром                                                                                            0,6 - 0,7

замкнутых                                                                                                                  0,6

Поправочный коэффициент К2:

6.4.13. Высота центра боковой поверхности легкового автомобиля над уровнем поверхности земли (в метрах)

h = hн + 0,75,                                                               (6.12)

где hн - высота насыпи, м.

6.4.14. Максимальная скорость и коэффициент обеспеченности расчетной скорости в зависимости от радиуса кривой в плане, расчетного состояния покрытия и расчетной скорости ветра может быть определен по формуле (6.9) или по графикам (рис. 6.5).

6.4.15. При проектировании кривых в плане необходимо проверять возможность образования снежных отложений на внутренней части кривых и назначать размеры срезки для обеспечения видимости поверхности дороги с учетом этих отложений (рис. 6.6). При этом ширину срезки (z - z0) определяют исходя из требования обеспечения видимости в плане аналитическим или графо-аналитическим методом. При определении уровня срезки (отметка точки D) учитывают толщину снежного покрова  hсн и толщину дополнительного слоя h, образующегося за счет снега, сбрасываемого с дороги при очистке. Минимальное возвышение глаза (точка Е) водителя над поверхностью снега принимают ΔH = 0,2 ÷ 0,3 м. Тогда отметка уровня срезки в точке D:

НD = Нв - (hсн + Δh + ΔН),                                          (6.13)

где Нв - отметка уровня глаза водителя (см. рис. 6.6).

Рис. 6.5. Влияние радиуса R кривой в плане и ветра на скорость v автомобиля:

а - сухое чистое покрытие, φ = 0,6; б - мокрое чистое покрытие, φ = 0,4; в - слой рыхлого снега или снежный накат, φ = 0,2; г - гололед, φ = 0,1

Рис. 6.6. Схема к расчету срезки для обеспечения видимости в плане с учетом снежных отложений

Рис. 6.7. Схема к расчету ширины укрепления поверхности дороги

Расчеты по указанной схеме необходимо проводить на участках кривых, проходящих в выемках, полувыемках, на косогорах и в нулевых отметках.

6.4.16. Фактически используемая ширина проезжей части, по которой движутся автомобили, отличается от нормативной в зависимости от общей ширины проезжей части, от наличия бордюров или красных укрепленных полос и обочин, а также от их состояния при различных метеорологических условиях. Это объясняется психологическим воздействием состояния проезжей части и прикромочной полосы обочин на восприятие водителем дороги и уверенность управления автомобилем. Поэтому ширина проезжей части назначается исходя из требуемой ширины укрепления поверхности дороги (рис. 6.7). Расчетной схемой учитывается вся ширина В2 коридора, оказывающего психологическое воздействие на водителя при выборе траектории и режима движения, и выделяются зоны по ширине дороги в зависимости от их назначения:

I зона - полоса постоянного движения автомобилей, шириной 0,5B для одного направления;

II зона, используемая для случайных наездов при отклонении от основной траектории движения, шириной

у0 = 0,5B1 - 0,5В;                                                         (6.14)

III зона - полоса b, необходимая для размещения автомобиля в случае вынужденной остановки.

6.4.17. Психологический коридор включает в себя прикромочную полосу y проезжей части и прикромочную полосу y0 обочины. Общая ширина z укрепленной полосы от внешнего колеса автомобиля, необходимая для уверенного управления автомобилем (см. рис. 6.7).

z = y + y0;                                                          (6.15а)

значение величины (в метрах)

z = 0,25 + 0,01v;                                                     (6.15б)

где v - скорость автомобиля, км/ч.

6.4.18. Для одного направления двухполосной проезжей части автомагистрали ширина укрепленной поверхности (без остановочной полосы)

B1 = 0,5 (a1 + с1 + а2 + с2) + 2D + 2z;                                   (6.16)

значения величины (в метрах)

D = 0,25 + 0,005v.                                                       (6.17)

При движении различных автомобилей по полосам величина (в метрах)

B1 = 0,5 (a1 + с1 + а2 + с2) + 1,0 + 0,015 (v1 + v2).                           (6.18)

При движении одинаковых автомобилей по полосам

В1 = а + с + 1,0 + 0,03v.                                             (6.19)

6.4.19. Для обеспечения движения с высокой скоростью в неблагоприятные периоды года в проекте должны быть предусмотрены параметры проезжей части, краевых укрепленных полос и обочин, обеспечивающие в любых условиях погоды сохранение чистой укрепленной поверхности В1 шириной не менее значений, приведенный в табл. 6.2.

Таблица 6.2

6.4.20. Максимально допустимая скорость может быть определена из формул (6.18) и (6.19).

При движении автомобилей различных марок по полосам коэффициент обеспеченности расчетной скорости

,                             (6.20)

при движении одинаковых автомобилей

Крс = [B1ф - (а + с + 1,0)] : [B1э - (а + с + 1,0)],                      (6.21)

где B1ф - ожидаемая фактическая ширина укрепленной поверхности дороги в неблагоприятные периоды года с учетом ее уменьшения за счет загрязнения прикромочных полос, образования на них снежного наката, льда и т.д.;

B1э - проектная ширина укрепленной поверхности, принимаемая в соответствии со СНиП II-Д.5-72 равной 9 м для двухполосной проезжей части в одном направлении.

Ширина фактически используемой чистой укрепленной поверхности

B1ф = B1э - 2b3,                                                             (6.22)

где b3 - ширина загрязнения укрепленной поверхности, принимаемая по табл. 6.3.

Значения максимальных возможных скоростей и коэффициентов обеспеченности расчетных скоростей в зависимости от фактически используемой для движения ширины укрепленной поверхности можно брать по графику (рис. 6.8).

Таблица 6.3