Лекция 2 5 семестр 1
Обеспечение видимости на автодорогах, как в продольном профиле, так и в плане имеет весьма важное значение в обеспечении безопасности движения. Видимость автомобильной дороги в продольном профиле обеспечивается еще на стадии проектирования правильным назначением радиусов вертикальных кривых. Существенно улучшает видимость в продольном профиле дороги, прежде всего, обеспечение надлежащей плавности вертикального профиля трассы за счет уменьшения крутизны подъемов в холмистой местности путем устройства дорожного полотна в выемках и высоких насыпей в глубоких балках. Таким образом, достигается увеличение радиусов вертикальных кривых, позволяющее увеличивать на переломах трассы дальность видимости. 2
Если не удается кардинально увеличивать дальность видимости, в качестве предупредительных мер на таких участках дорогу обустраивают необходимыми техническими средствами организации дорожного движения: установкой дорожных знаков; нанесением дорожной разметки; устройством разделительных островков безопасности и разделительных барьерных ограждений; ограничением скорости движения и запрещением обгона. 3
Видимость в плане на пересечении загородных автомобильных дорог и городских улиц в одном уровне может оказаться недостаточной в закрытой местности (в лесу, в местах с близким расположением к пересечениям лесопосадок, в выемках, на застроенных территориях). Во всех случаях требуется определять границы зоны видимости и принимать меры для обеспечения требуемого расчетного расстояния видимости, исходя из расчетных скоростей движения, соответствующих категориям дорог. 4
Методика расчета необходимого расстояния видимости L B на нерегулируемых пересечениях автомобильных дорог основана на том, что водитель автомобиля, приближающегося к пересечению, должен увидеть автомобиль, движущийся по поперечной дороге или улице, на расстоянии достаточном для торможения и полной остановки. Это расстояние измеряется от точки пересечения на перекрестке трасс движения автомобилей. Определяется расстояние видимости для каждого автомобиля по формуле 5
где L p — путь автомобиля за время реакции водителя, м; L T — тормозной путь автомобиля, м; L б — расстояние безопасности между автомобилями, м (для расчетов рекомендуется принимать L б = 2 м). Подставив в вышеприведенную формулу для расчетов L p и L T, в окончательном виде формула для определения расстояния видимости примет следующий вид 6
7 где v — скорость автомобиля, км/ч; t р — время реакции водителя (1,0 с); φ — коэффициент сцепления шин с покрытием φ = 0,2 при скользкой дороге, φ = 0,6 в нормальных условиях); i — уклон дороги в долях единицы; К э — коэффициент эксплуатационных условий торможения. (8.5)
Рассчитанное по формуле (8.5) значение обеспечивает необходимое расстояние видимости с учетом тормозного пути автомобиля с полной его остановкой и с необходимым расстоянием безопасности. Расчеты расстояний видимости необходимы для выполнения планировочных решений транспортных узлов пересечений и примыканий дорог и улиц. Часто по результатам расчетов расстояний видимости строят треугольники видимости (рис. 8.8). 8
9 Рис. 8.8. Треугольник видимости на городском пересечении улиц: Т п — точка пересечения трасс движения автомобиля А и Б; L A и L Б — соответственно минимально необходимые расстояния для остановки автомобиля (минимальные расстояния видимости)
По расстояниям видимости можно определять и устанавливать максимально допустимую скорость движения 10
Расстояние видимости, равное безопасному расстоянию для допустимых скоростей движения, должно быть выдержанным по всей длине автомобильной дороги. Видимость дороги существенно влияет на скорость движения и его безопасность на крутых поворотах в плане, особенно в ночное время. На таких участках дорог длина освещенной проезжей части значительно уменьшается, часто не достигая расстояния, необходимого для обеспечения безопасного расстоянии видимости. Для обеспечения расчетного расстояния видимости в ночное время радиус горизонтальной кривой должен быть не меньше вычисленного по формуле 11
8.6) где — угол раствора пучка света фар (для современных автомобилей он равен примерно 20°). Для безопасного движения с высокими скоростями водителям должна быть обеспечена достаточная боковая видимость. Безопасное расстояние боковой видимости в населенных пунктах (рис. 8.9) определяется по формуле ( 8.7) где — расчетная скорость автомобиля, км/ч; — скорость пешехода или автомобиля, пересекающего дорогу или улицу (для бегущего человека v n = 10 км/ч). 12
13 Рис. 8.9. Схема к определению боковой видимости
На закруглениях автодорог в плане малых радиусов зону видимости можно определить графически. Для этого на крупномасштабном плане криволинейного участка дороги вычерчивают траекторию перемещения глаз водителя, принимая, что они расположены от правой границы покрытия на расстоянии, равном 1,5 м. На этой траектории намечают ряд точек, от которых по ходу ее откладывают расчетные расстояния видимости L B. Соединив затем прямыми линиями начальные точки с концами отрезков отложенных расстояний видимости и вписав в них внутреннюю огибающую кривую, получают границу зоны видимости, заклю ченную между огибающей кривой и траекторией перемещения глаз водителя. Схема построения границ зоны видимости на криволинейном участке показана на рис. 8.10. Пунктирной линией выделена граница зоны видимости. - 14
15 Схема построения зоны видимости на криволинейных участках дороги : В — ширина полосы движения; L B — расчетное расстояние видимости; 1 —траектория перемещения глаз водителя; 2 — граница зоны видимости
Для обеспечения необходимой зоны видимости при строительстве дорог принимают необходимые меры по ее расчистке от закрывающих обзор деревьев, кустарника. Если закругление дороги в плане происходит в выемке холма, выполняют дополнительный срез откоса. 16
Так как ограничение видимости в плане характерно для кривых малых радиусов, то, зная величину радиуса круговой кривой, можно расчетным путем установить расстояние Z от траектории перемещения глаза водителя до границы зоны видимости в середине кривой по биссектрисе, когда длина кривой К меньше, чем необходимое расстояние видимости L B (рис. 8.11 ). где R 1 — радиус траектории перемещения глаза водителя; d — центральный угол кривой (град.). 17
18 Рис. 8.11. Схема к приближенному определению зоны видимости 1 — приближенная граница зоны видимости
Вычислив Z и вычертив приближенную зону видимости, можно предварительно установить необходимость ее расчистки. Если нет возможности получить исходные данные, характеризующие криволинейные участки и углы поворотов из проектных материалов на автодорогу, то их получают натурными обследованиями соответствующих участков. В этом случае в натуре по пересечениям прямых, примыкающих к криволинейному участку, находят положение и величину вершины угла поворота (рис. 8.12). 19
20
21 Радиус круговой кривой вычисляют по замеренным углам, тангенсам Т или биссектрисе Б:
При недоступности вершин углов поворота, а также при значительных радиусах кривых следует пользоваться формулой где l — половина длины измеренной хорды, — величина измеренной стрелки, м. На прямолинейных участках прилегающее пространство по обе стороны дороги должно быть свободно от насаждений, каких-либо строений и других предметов на расстоянии боковой видимости. 22
Наиболее опасными участками на горных дорогах считаются как участки с крутыми и затяжными подъемами, так и участки с крутыми поворотами малых радиусов и узкой проезжей частью, на которых значительно снижаются скорости движения, повышается уровень загрузки дорог движением, снижается пропускная способность. Для улучшения условий движения на кривых в плане в конце спуска и повышения безопасности движения часто устраивают участки с гравитационным торможением. В случае отказа тормозов автомобиль можно остановить, продолжая движение после спуска на небольшой участок подъема, не поворачивая на участок закругления дороги. 23
Рассчитать необходимую длину рабочей части аварийного задерживающего съезда можно по формуле где v — скорость автомобиля, м/с; g — ускорение свободного падения, м/с 2 ; i — уклон дороги; f — коэффициент сопротивления движению. 24
Уширение проезжей части на крутых поворотах с обязательным нанесением горизонтальной разметки рекомендуется обеспечивать уже при уровне загрузки дорог движением Z = 0,2—0,45, особенно если в транспортных потоках регулярно движутся автопоезда. Необходимое уширение проезжей части на крутых поворотах зависит от величины максимального смещения задних колес автомобилей и определяется по следующей формуле: м, (8.13) где — число полос движения на повороте; — величина смещения задних колес автомобиля, м; — коэффициент поперечной силы при расчетной скорости движения 25
Величину смещения Т можно определить по формуле Т - R -^ jR 2 -1}, м, (8.14) где R — радиус криволинейного участка дороги, м; L — колесная база автомобиля, м. I 2 2 , км / ч, (8.15) V ^ э ' ф 26
Ограничение скорости движения на криволинейном участке автодороги с ограниченной видимостью должно соответствовать расчету по формуле где, м, где R — радиус криволинейного участка, м; В — ширина проезжей части, м; — коэффициент эксплуатационных условий торможения ( = 1,2…1,8 ); — коэффициент сцепления; i — уклон дороги; = 5—10 м — запас пути 27
