Построение графиков и эпюр можно выполнять с использованием персонального компьютера и прикладных программных продуктов.
1.Какие факторы влияют на режим движения автомобилей по дороге?
2.Какие силы действуют на автомобиль при движении на подъем?
3.За счет чего возникают силы сопротивления качению колеса?
4.От чего зависит аэродинамическое сопротивление движению?
5.За счет чего создается сила сопротивления при движении на подъем?
6.Чем обусловлено формирование инерционных сил сопротивления?
7.Запишите уравнение движения автомобиля.
8.Что такое «динамический фактор автомобиля» и что характеризует?
9.Что такое «коэффициент сцепления колеса с покрытием»?
10.От чего зависит коэффициент сцепления?
11.В каких случаях может возникнуть аквапланирование?
12.В чем различие между коэффициентами продольного и поперечного сцепления?
13.Чем определяются расчетные значения коэффициента сцепления при проектировании дорог?
14.Что понимают под участком дороги с легкими условиями движения?
15.Какие участки дорог относятся к опасным по величине коэффициента сцепления?
16.В чем преимущество использования автопоездов?
17.На каких участках дорог проектируют дополнительные полосы?
18.Что такое «расстояние видимости» на дороге?
19.Как вычислить тормозной путь автомобиля?
20.Что понимают под боковой видимостью?
21.Как находится расстояние боковой видимости?
22.Как обеспечивается видимость в выемках на кривых в плане?
23.Что такое «режим движения» автомобилей?
24.Как определяется интенсивность движения?
25.Что такое «объем движения»?
26.Что такое «пропускная способность автомобильной дороги»?
27.Что понимают под оптимальной скоростью движения?
28.Как определить коэффициент загрузки дороги движением?
29.Что такое «коэффициент скорости движения»?
30.Что представляет «коэффициент насыщения движением»?
31.При каком значении коэффициента загрузки дороги движением назначают реконструкцию?
32.Какие знаете теории описания характеристик транспортных потоков?
33.Какие знаете упрощенные динамические модели транспортного потока?
34.При каких уровнях загрузки применяют вероятностные модели?
35.Каким условиям соответствует максимальная пропускная способность?
71
36.Как найти теоретическую пропускную способность одной полосы?
37.Что понимаем под уровнем удобства движения?
38.При каком уровне удобств движения имеем свободный поток?
39.При каком уровне удобств движения имеем неустойчивый поток?
40.При каком уровне удобств движения эмоциональное напряжение водителя достигает максимума?
41.Как можно определить потребное количество полос движения дороги?
42.Как найти приведенную интенсивность движения?
6.ПРОЕКТИРОВАНИЕПЛАНА ТРАССЫ
6.1.Принципыпроектированияпланатрассы
Выбор направления трассы является комплексной задачей, при решении которой конкурирующие варианты автомобильной дороги в пределах полосы варьирования (возможного проложения) трассы детально оценивают по основным показателям (приведенным затратам, строительной стоимости, транспортно-эксплуатационным расходам, материалоемкости строительства, уровням удобства и безопасности движения, степени загрязнения окружающей среды и т.д.).
Общее направление трассы и ширину полосы варьирования конкурирующих вариантов устанавливают на основе аналитических расчетов по результатам экономических изысканий.
Трассирование автомобильных дорог выполняют с учетом требований удобства и безопасности движения. Чтобы дорога наилучшим образом удовлетворяла этим требованиям, необходимо обеспечить возможность движения одиночных автомобилей с расчетными скоростями, а транспортных потоков со скоростями, нормируемыми в зависимости от категории проектируемой дороги и плотности этого потока.
При трассировании необходимо выдерживать правила плавного сочетания элементов плана и продольного профиля: недопустимо проектировать трассу в плане, продольном и поперечном профилях без учета их взаимного влияния на условия движения и зрительного восприятия дороги. Длина прямых участков не должна превышать 4 – 6 км, радиусы сопрягающихся или расположенных недалеко друг от друга кривых в плане не должны различаться более чем в 1,3 раза. Наилучшая плавность трассы достигается, если кривые в плане совмещены с кривыми профиля, причем длина кривой в плане должна быть равной или больше длины кривой в продольном профиле.
72
Сочетания элементов плана и продольного профиля должны ориентировать водителей о дальнейшем направлении трассы за пределами фактической видимости.
При проектировании трассы следует избегать:
-кривых малого радиуса;
-резких поворотов за переломами продольного профиля;
-пересечений дорог в одном уровне в условиях необеспеченной видимости;
-участков переплетений и слияний транспортных потоков местного и транзитного движения с различными скоростями;
-длинных прямых, особенно переходящих в кривые малого радиуса.
Одним из наиболее радикальных средств обеспечения наилучших условий удобного и безопасного движения является ландшафтное проектирование. Методы ландшафтного проектирования разработаны В.Ф. Бабковым и Е. М. Лобановым [34].
Ландшафтное проектирование предусматривает обеспечение зрительной плавности трассы.
Обеспечение пространственной плавности автомобильных до-
рог сводится к реализации при проектировании принципов сочетания элементов плана и продольного профиля:
-длины прямых и кривых должны быть соизмеримы;
-количество переломов в плане и профиле должно быть по возможности одинаковым;
-следует стремиться совмещать вершины вертикальных и горизонтальных кривых, допуская смещение их вершин относительно друг друга не более чем на длину меньшей из них;
-необходимо избегать сочетаний элементов трассы, создающих провалы видимости;
-следует исключать горизонтальные кривые малого радиуса между двумя длинными прямыми участками плана.
Оценку зрительной плавности трассы можно выполнить путем построения перспективных изображений участков проектируемой дороги. Это достаточно просто реализуется при автоматизированном проектировании с использованием программных продуктов CREDO, Indor, Robur, Civel и др.
Реализация принципов «оптического трассирования» достигается различными приемами: посадка деревьев и кустарников вдоль дороги, трассирование на возвышающие объекты ландшафта и т.д. Это обес-
73
печивает ясное представление о дальнейшем направлении дороги за пределами фактической видимости.
В современных условиях при трассировании дорог особое внимание уделяется вопросам охраны окружающей среды. Решение этой проблемы достигается проложением дорог в обход:
-ценных сельскохозяйственных угодий, заповедников;
-лесных массивов;
-водоохранных зон;
-природных, исторических и культурных памятников;
-мест обитания ценных животных и других территорий, где строительство и эксплуатация дороги могут иметь особенно неблагоприятные последствия для окружающей среды.
Назначение параметров и сочетания геометрических элементов дороги, обеспечивающих равномерный режим движения транспортного потока, при котором снижается уровень вредного влияния автомобильного транспорта на окружающую среду.
При трассировании дорог необходимо учитывать значительное число требований и условий. Иногда проектные решения, в максимальной степени отвечающие каким-либо критериям, не соответствуют другим. Трассирование дорог является многокритериальной задачей, и конечная цель ее решения – нахождение варианта трассы, обеспечивающего разумный компромисс.
6.2. Назначениерадиусов круговых кривых
Выбор варианта положения трассы дороги является одним из ответственнейших этапов проектирования, так как оказывает значительное влияние на стоимость строительства и эксплуатации дороги, удобство и безопасность движения, а также степень влияния дороги на окружающую среду.
При выборе варианта трассы необходимо учитывать топографические, инженерно-геологические, инженерно-гидрологические, климатические и социально-экономические условия местности.
Трассу по возможности следует располагать ближе к воздушной линии, огибая крупные формы рельефа и пересекая мелкие, следует обходить населенные пункты, ценные земли, неблагоприятные по инженерно-геологическим условиям участки. Устанавливают контрольные точки, через которые должна пройти трасса при обходе или пересечении контурных, высотных препятствий, больших рек, ав-
74
томобильных и железных дорог [28]. При невозможности обхода участков с неблагоприятными условиями их пересекают в наиболее узких и мелких местах, где не потребуется значительных затрат для обеспечения надежности работы дороги. Большие водотоки, существующие автомобильные и железные дороги желательно пересекать под углом, близким к 90°.
В районах с частыми снежными или песчаными заносами необходимо учитывать направление господствующих ветров так, чтобы обеспечить незаносимость дороги.
Имеются два метода нанесения хода: традиционный (полигональ-
ное или тангенциальное трассирование) и метод гибкой линейки (клотоидное трассирование).
Традиционный принцип трассирования дорог, который принято называть принципом полигонального трассирования, до сих пор является доминирующим в практике проектирования. Суть этого метода заключается в том, что назначается полигональный (тангенциальный) ход и в каждый излом этого хода последовательно вписываются закругления. Если расчет закруглений содержит определенный математический алгоритм, то способ назначения самого тангенциального хода основывается лишь на интуиции и профессиональном опыте инже- нера-проектировщика. Широкая применимость принципа полигонального трассирования объясняется тем, что для проектировщиков этот принцип более понятен, методы на его основе просты в расчетах и обеспечивают предельную экономичность полевого этапа работ.
Проектирование плана и продольного профиля дорог надлежит производить из условия наименьшего ограничения и изменения скорости, обеспечения безопасности и удобства движения, возможной реконструкции дороги за пределами перспективного периода.
Метод гибкой линейки состоит в том, что на топографической карте с помощью гибкой линейки моделируют план трассы, а затем определяют элементы трассы, устанавливая радиусы закруглений и параметры переходных кривых.
При полигональном трассировании трассу можно охарактеризовать как ломаную линию, в изломы которой вписаны кривые. Отрезки прямых представляют собой касательные к кривым, поэтому можно говорить о ломаной, как о тангенциальном ходе (полигоне). Заложение полигона в полевых условиях заключается в последовательном отыскании и закреплении его вершин. Осуществляется это, как правило, посредством проложения теодолитного хода. Рациональным на-
75