1

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ПРАКТИЧНІ ЗАНЯТТЯ З ДИСЦИПЛІНИ «Проектування міських та

сільськогосподарських автошляхів і аеродромів»

за спеціальностю 6.060101 «Будівництво»

Київ НАУ 2017

2

Практичне заняття 1. Екологічні вимоги до проектування міських

вулиць і доріг

Загальні планувальні заходи щодо охорони навколишнього природного

середовища від шумів і забруднення атмосферного повітря транспортними

засобами при їх русі по вулично-дорожній мережі населених пунктів визначені

ДБН 360, ДБН Б. 1-2, чинними санітарними нормами та правилами планування і

забудови населених пунктів, охорони атмосферного повітря та поверхневих вод

від забруднення, які передбачають трасування магістральних вулиць і доріг з

переважно транзитним і вантажним рухом автотранспорту ізольовано від

сельбищної території, зон масового відпочинку, охорони пам'ятників історії і

культури, регулювання забудови, охоронного природного ландшафту та

водоохоронних зон.

У процесі проектування геометричних параметрів, конструкцій дорожніх

одягів окремих вулиць, доріг і штучних споруд оцінка негативного впливу

транспорту на навколишнє середовище та комплекс заходів з його охорони

повинні здійснюватися у порядку, складі та за змістом матеріалів, установлених

ДБН А.2.2-1 і цих норм.

У випадках, коли рівень транспортного шуму на прилеглій до магістральної

вулиці забудові буде перевищувати допустимі санітарні норми, необхідно на

шляху поширення шуму, крім використання природних перешкод (прокладання

вулиць у виїмках, балках, ярах), передбачати можливі планувальні та технічно-

організаційні заходи: будівництво шумозахисних валів, бар'єрів, пагорбів,

улаштування шумовідбивних - вбираючих екранів (підпірні відгороджувальні та

спеціальні захисні стінки), максимально можливе озеленення, відволікання

частини транспортного потоку на інші вулиці (дороги), організацію переважно

безупинного руху транспорту.

Технічні рішення і параметри шумозахисних споруд, конструкцій та матеріали

для їх виготовлення повинні визначатись акустичною ефективністю, бути

довговічними, стійкими до різних природних впливів, простими при будівництві

та експлуатації, відповідати архітектурі прилеглої забудови, забезпечувати

належне та безпечне водовідведення з проїзної частини та внутрішньоквартальних

проїздів.

При проектуванні нових магістральних вулиць, у разі перевищення на

прилеглій до них житловій забудові (за лімітуючими показниками) оцінного рівня

забруднення атмосферного повітря (за розрахунками або аналогією) чинних

гігієнічних нормативів, повинні передбачатись планувальні заходи (збільшення

санітарних розривів від проїзної частини вулиць до лінії регулювання забудови,

підвищення повітрозахисної ролі забудови щодо внутрішньоквартальних

територій тощо) та заходи з організації дорожнього руху, які забезпечують на

території житлової забудови нормативну якість атмосферного повітря.

При проектуванні поздовжнього профілю магістральних вулиць і доріг

необхідно обмежувати кількість і довжину ділянок з максимально допустимими

похилами та кривих з малими радіусами.

Дорожній одяг повинен відповідати санітарно-гігієнічним вимогам: при русі

автомобілів забезпечувати мінімальні рівень шуму, забруднення атмосферного

3

повітря, поверхневого стоку; сприяти зручному очищенню поверхні від снігу та

бруду, відведенню дощових і талих вод.

Використання при будівництві вулиць і доріг відходів промисловості

(металургійних шлаків, золи та шлаків ТЕС, ДРЕС, відходів коксохімічного та

нафтопереробного виробництва тощо), нових будівельних матеріалів має бути

погоджено з органами санепідемнагляду. Будівельні матеріали та мінеральна бу-

дівельна сировина повинні відповідати чинним нормативам з радіаційних

показників для відповідного класу робіт.

На дорогах у межах водоохоронних зон обов'язковий збір води з проїзної

частини з наступним її очищенням або відведенням у місця, що виключають

забруднення джерел водопостачання.

Спосіб очищення стоків і місце їх відведення мають бути погоджені з

органами державного санепідемнагляду.

Практичне заняття 2. Вимоги до озеленення міських вулиць і доріг

Зелені насадження на вулицях, дорогах і площах повинні забезпечувати захист

населення від шуму, пилу, вихлопних газів, покращувати мікроклімат

(підвищення вологості, створення тіні), відповідати архітектурно-художнім

вимогам і умовам безпеки руху (видимості транспортних засобів, пішоходів і

засобів регулювання). Асортимент деревночагарникових порід повинен

підбиратися відповідно до місцевих грунтово-кліматичних умов, володіти

шумозахисними властивостями, пилегазостійкістю, декоративністю, задовольняти

вимоги РСН 183. Залежно від призначення та ширини вулиць і доріг,

інтенсивності руху транспорту та пішоходів, а також транспортно-планувальних

рішень може застосовуватись однорядне насадження дерев у лунках на тротуарі,

рядове насадження дерев на газонних смугах уздовж проїзної частини (однорядне

і багаторядне), суміщене рядове насадження дерев із груповим та рядовим

насадженням чагарнику, суміщене рядове насадження дерев із груповим і

одиничним насадженням дерев і кущів, бульвари, сквери, палісадники, зелений

живопліт. За всіх типів озеленення вулиць, доріг і площ між тротуарами та

проїзною частиною для зменшення загазованості та шуму необхідно широко

використовувати рядове насадження чагарників.

Шумо-пилезахисні зелені смуги повинні створюватися з 3-6 рядів густих

деревночагарникових насаджень загальною шириною від 10 до 30 м. 8.2 Відстані

між стовбурами дерев у разі рядового насадження слід приймати залежно від

розмірів їх крон, але не менше 5 м, між місцями насадження дерев з широкою

кроною і кущів - не менше 2 м, а від окремих елементів вулиці (дороги) до дерев і

чагарників - згідно з таблицею 1. Таблиця 1

Елементи вулиці (дороги) Відстані, м, від елементу

до краю

стовбура

дерева

чагарника

Край проїзної частини вулиць (кромка

укріпленої смуги узбіччя дороги)

2,0 1,5

Край трамвайного полотна 5,0 3,0

Пішохідний перехід у одному рівні, зупинка

громадського пасажирського транспорту

не менше 10,0

4

Зелені насадження на вулицях і дорогах не повинні перешкоджати руху

транспортних засобів, пішоходів і прибиральних машин, а на горизонтальних

кривих - ускладнювати видимість проїзної частини, тротуарів, технічних засобів

організації дорожнього руху. Не допускається розташування дерев і чагарників

висотою більше 0,5 м у межах трикутника видимості на перехрестях і пішохідних

переходах.

Основним елементом озеленення центральних розділювальних смуг на проїзній

частині вулиць і доріг є газон. За ширини розділювальної смуги більше 4 м

допускається насадження квітів і низького чагарнику висотою не більше 0,5 м.

На напрямних острівцях дозволяється розміщення чагарників і декоративних

зелених насаджень заввишки до 0,2 м. 8.5 Ширину бульварів з поздовжньою

пішохідною алеєю, що розміщується з одного боку вулиці між проїзною частиною

і забудовою, слід приймати не менше 10 м.

Вплив зелених насаджень на зниження рівня шуму може бути визначений за

формулою

)7/alg(20СUН (1.)

де С – коефіцієнт, який враховує характер зелених насаджень (для зелених смуг

з дерев - З=1,5; для зелених насаджень лісопаркового характеру - С=1,2);

а – ширина смуги зелених насаджень, м.

Практичне заняття 3. Обґрунтування вибору розрахункової

швидкості

Геометричні розміри елементів перехрестя визначаються величиною

розрахункової швидкості руху і ступенем комфортності проїзду через ці елементи.

Розрахункова швидкість повинна відповідати нормативним швидкостям в

залежно від категорії магістралей, що пересікаються.

Нормативна швидкість руху – це максимальна швидкість проїзду магістралі

з врахуванням безпеки руху (регламентується нормами) –Vн .

При проектуванні розрахункова швидкість приймається як правило, менше

нормативної.

Розрахункова швидкість повинна забезпечити максимальну пропускну

здатність перетину, тобто повинна бути не меншою ніж оптимальна швидкість

перетину.

Край тротуару, паркової та садової доріжки 0,7 0,5

Щогла та опора освітлювальної мережі

трамваю, мостова опора та естакада

4,0 -

Підошва чи внутрішня грань підпірної стінки 3,0 1,0

Підошва схилу, тераси тощо 1,0 0,5

Примітка 1. Висота чагарників, у разі їх розміщення від краю проїзної

частини на відстань від 1,5 м до 5 м, не повинна перевищувати 0,5 м.

Примітка 2. Відстань між кромкою проїзної частини і кроною дерев

повинна бути не менше 0,5 м.

5

Vн >Vрозр >Vопт.

Для проектування основних геометричних елементів перетинів в одному

рівні та забезпечення необхідного рівня комфортності проїзду через ці елементи

слід встановити оптимальну швидкість руху транспорту при якій буде забезпечена

максимальна пропускна спроможність перетину – Vопт.

Оптимальна швидкість руху транспорту (Vопт) може бути визначена за

формулою:

,2

1e

бaопт

kk

ifgllV

ц

де lа – довжина розрахункового автомобіля (приймається – 5 м);

lб – безпечна відстань між автомобілями, що зупинилися (2–5 м);

kе – коефіцієнт нормальних експлуатаційних умов гальмування (1,5–1,7);

k1 – коефіцієнт гальмування переднього автомобіля в екстремаль-них

умовах (1,0–1,2);

g – прискорення сили тяжіння (9,81 м/с2);

φ – κоефіцієнт зчеплення колеса з покриттям проїжджої частини;

f – коефіцієнт опору кочення;

i – повздовжній уклон ділянки магістралі.

Максимальна пропускна спроможність перетину визначає пропускну

спроможність вулично-дорожньої мережі, звідси виникає визначення пропускної

спроможності перетину в одному рівні.

– Швидкість для даного перетину задається з врахуванням умов руху

транспортного потоку прилеглих територій (25 – 35 км/год);

– Швидкість обґрунтовується розрахунком з визначенням оптимальної

швидкості руху, характеризуючи оптимальну пропускну здатність і

враховуючи пропускну здатність потоку на даному перетині.

Практичне заняття 4. Розрахунок ширини проїжджої частини магістралі

Методика проектування геометричних елементів поперечних профілів

магістралей, які приймаються аналогічно підходу до їх проектування на перегонах

магістралей.

Для визначення ширини проїжджої частини магістралей які перетинаються

знаходимо необхідну кількість смуг руху транспорту, для кожної магістралі

окремо, за алгоритмом, наведеним нижче:

6

Визначаємо пропускну спроможність однієї смуги руху транспорту на

перегоні:

)](2/[)(

3600

2

p1eppба

p

смifgVkktVll

VN

,

де Vp – швидкість транспорту залежно від категорії магістралі, м/с

(ДБН [5] табл. 1.2 п.1.6);

tр – час реакції водія та період спрацювання гальмівної системи автомобіля

(0,5-2,0 с).

lа – довжина розрахункового автомобіля ( 5 м);

lб – безпечна відстань між автомобілями, що зупинилися (2–5 м);

kе – коефіцієнт нормальних експлуатаційних умов гальмування (1,5–1,7);

k1 – коефіцієнт гальмування переднього автомобіля в екстремаль-них

умовах (1,0–1,2);

g – прискорення сили тяжіння (9,81 м/с2);

φ – κоефіцієнт зчеплення колеса з покриттям проїжджої частини;

f – коефіцієнт опору кочення;

i – повздовжній уклон ділянки магістралі.

2. Встановлюємо коефіцієнт впливу світлофорного регулювання на

пропускну спроможність магістралі:

2/)2()2/()2/(д

22жч ttVbVaVL

L

ppp

, (1)

де L – відстань між сусідніми перехрестями магістралі, що регулю-ються, м;

а – прискорення автомобіля при розгоні (0,8-1,2 м/с2 );

b – сповільнення автомобіля при гальмуванні (0,6-1,5 м/с2 )

tч, tж – тривалість червоного та жовтого сигналів світлофора для даної

магістралі (задається індивідуально керівником проекту на відповідних

етапах контролю ходу його виконання), в секундах.

Практичне заняття 5. Вибір типових елементів поперечного профілю.

Елементів поперечного профілю наведених в табл.1, а також передбачувати

можливість встановлення освітлювальних мачт та опор контактного проводу.

Таблиця 1 Ширина основних елементів поперечного профілю за категоріями

міських вулиць та доріг.

7

Категорії вулиць та доріг

Ши

рин

а

одн

ієї

сму

ги,

м

Най

мен

ша

кіл

ькіс

ть с

му

г в

об

ид

ві

сто

рон

и

Від

стан

ь п

ом

іж

про

їзн

ою

час

тин

ою

та б

ли

жн

ьої

віс

сю

трам

вай

ної

ко

лії

Н

айм

енш

а ш

ири

на

тр

оту

ару

, м

Ширина розподільчої смуги в

межах, м

Цен

трал

ьна

Зелених насаджень між

осн

овн

ою

про

їзн

ою

час

тин

ою

та

міс

цев

им

про

їзд

ом

про

їзн

ою

час

тин

ою

та

тро

туар

ом

чер

во

но

ю

лін

ією

та

лін

ією

заб

уд

ови

Магістральні дороги

безперервного руху 3,75 6 - -

4,0÷

6,0 5,0÷8,0 - ≥10,0

регульованого руху 3,75 4 - 3,0

3,0÷

6,0 3,0÷6,0

3,0÷7

,5 ≥10,0

Магістральні вулиці

загальноміського

значення

безперервного руху 3,75 4 6,0 4,5 2,0÷

4,0 3,0÷6,0

5,0÷7

,5 3,0÷10,0

регульованого руху 3,75 4 4,0

2,2

5

1,0÷

3,0 3,0÷5,0

3,0÷7

,5 3,0÷6,0

Магістральні вулиці

районного значення 3,75 4 4,0

2,2

5

0÷2,

0 -

3,0÷7

,5 0÷5,0

Вулиці і дороги місцевого

значення

житлові 3,5 2

- 1,5 - -

2,0÷3

,0 0÷3,0

промислово-складські 3,5

2 - 1,5 - -

2,0÷3

,0 0÷3,0

пішохідні 0,75 2 - - - - - -

проїзди 3,5 1 -

0,7

5 - - 0÷3,0 -

вело доріжки 1,5 1 - - - - 2,0 -

Таблиця 2 Нормативні поперечні ухили вулиць, доріг та майданів

Вулиці та дороги

Найбільші й найменші поперечні ухили для різних типів

дорожнього одягу

монолітний збірний

асфальтобетон цементобетон

Магістральні вулиці

загальноміського

значення

25 15 25 15 30 20

Магістральні вулиці

районного значення 25 15 25 15 30 20

Житлові вулиці 30 15 30 15 30 20

8

Майдани 15 10 15 10 20 10

Стоянки

автомобілів 15 10 15 10 20 10

Приймаючи схему поперечного профілю, для магістральних вулиць можна

використовувати типові профілі (деякі з них наведені на рис. 1.).

Рис.1 - Типові поперечні профілі магістральних доріг:

1,2-швидкісні дороги; 5,6-дороги безперервного руху;

9

3,4,7,8-дороги регульованого руху

Для забезпечення вимог водовідводу поперечні ухили повинні відповідати

нормативам, що наведені в табл.2. У розрахунках поперечний профіль проїзної

частини приймають двоскатним з прямолінійним обрисом, поперечний ухил – 20

‰.

Трамвайні колії прокладаються уздовж проїзної частини за рахунок

розподільчих смуг. Найбільш вдалим розміщенням вважається окреме полотно

(інтенсивність руху виключається з розрахунків пропускної спроможності).

Мінімальна ширина смуги для однієї колії – 3 м.

Для кращої організації дорожнього руху і підвищення безпеки руху бажано

передбачати розподільчу смугу по осі вулиці. З метою зменшення впливу

негативних факторів (шуму, вібрації, шкідливих викидів) на прилеглі території

лінію забудови відносять углиб від кромки тротуару за рахунок додаткової смуги

зелених насаджень. При організації шумозахисної смуги зелених насаджень,

посадка дерев повинна проводитись не менше ніж в три ряди.

Підземні інженерні мережі прокладають двома способами: окремо та в

загальному колекторі (див.рис.2). Мінімальні відстані в метрах від підземних

мереж до будинків, споруд та зелених насаджень наведені в табл.3.

Таблиця 3 Мінімальна відстань від підземних мереж до будинків, споруд та

зелених насаджень

Вид мережі

Відстань, що рекомендується до

обрізів

фундам

е-нтів

опор

зовнішнь

ого

освітленн

я

трамвай

ної колії

(крайнь

ого

рельсу)

інженер

них

споруд

дере

в

кущі

в

Силові кабелі й кабелі

зв’язку

0,6 0,5 2,0 0,5 2,0 0,5 Газопроводи

низького тиску 2,0 0,5 2,0 3,0 2,0 2,0 середнього

тиску

5,0 1,5 2,0 5,0 2,0 2,0 високого тиску 9,0 1,5 3,0 10,0 2,0 2,0

Водопроводи що підводять 5,0 1,5 2,0 5,0 1,5 - магістральні 6,0-

10,0

3,0 3,0 10,0 1,5 - Каналізація і

водостоки

3,0 3,0 1,5 3,0 1,5 - Дренажі 3,0 1,5 2,0 1,0 1,5 - Теплопроводи 5,0 1,5 2,0 2,0 2,0 1,0 Трубо та

продуктопроводи

3,0 1,5 2,0 3,0 1,5 1,0 а)

10

1-телефонні кабелі; 2-теплопровід; 3-підвідний газопровід; 4-підвідний

водопровід; 5-каналізація; 6-кабелі зовнішнього освітлення; 7-водоприймач; 8-

водосток

б)

1-водопровід; 2-каналізація; 3-електрокабель; 4-водосток

1-водопровід; 2-каналізація; 3-електрокабель; 4-водосток

Рис.2 - Способи й відстані прокладання інженерних мереж

а) окрема;

б) у загальному колекторі

1-телефонні кабелі; 2-теплопровід; 3-підвідний газопровід; 4-підвідний

водопровід; 5-каналізація; 6-кабелі зовнішнього освітлення; 7-водоприймач; 8-

водосток

б)

1-водопровід; 2-каналізація; 3-електрокабель; 4-водосток

1-водопровід; 2-каналізація; 3-електрокабель; 4-водосток

Рис.2 - Способи й відстані прокладання інженерних мереж

а) окрема;

б) у загальному колекторі

11

Практичне заняття 6. Розрахунок основних елементів плану траси

Проектування плану траси відбувається на зйомці ділянки місцевості

(М 1:5000). На ній нанесена вісь траси і нульовий пікет. Місце повороту траси

позначене кутом повороту (див. завдання).

Однією із загальних вимог до плану траси є забезпечення плавності

автомобільної дороги. Плавність траси в плані досягається вписуванням

горизонтальних кривих в кут, який утворюється двома напрямками.

У роботі пропонується виконати закруглення повороту для міської

магістралі шляхом вписування кругової кривої. Вона дозволяє зменшити дію

відцентрової сили, що впливає на автомобіль при виїзді з прямолінійної ділянки

на криву. Правильно підібрана крива виключає боковий занос автомобіля.

Насамперед виконують розбивку пікетів (у даній роботі крок

пікетів пропонується прийняти величиною 20 м). Потім визначають початок

ПК і кінець КК закруглення, які отримують відкладанням тангенсу в обидва

боки від місця повороту траси (див. схему розбивки на рис.1). Будують криву

спочатку з одного боку, а потім з другого. Потім на осі (для пікетів, що попали

в зону дії одного з тангенсів), визначають абсциси Х. Значення абсцис

отримують замірами від початку закруглення до відповідного пікету.

Підставляючи отримані значення у формулу розрахунку ординати, знаходять

необхідні значення. Отримані ординати Y відкладають в кожному з

пікетів перпендикулярно до осі . Тангенс Т, бісектрису Б й ординати

кривої визначають за формулами

де Т – тангенс кута повороту;

α- кут повороту траси;

Б – бісектриса;

R – радіус кругової кривої.

де Х – абсциса (відкладається від початку кривої);

Y – ордината (відхилення осі вулиці в бік центру кривої)

12

2

Рис. 1 – Приклад розбивки плану траси

Приклад:

Завдання. Побудувати план міської магістральної вулиці (поперечний

профіль визначено у попередньому прикладі), вписати горизонтальну криву

радіусом R=780,82 м на повороті, кут якого складає α= 8˚.

1. У відповідному масштабі виконаємо розбивку пікетів безпосередньо на

завданні.

2. На основі отриманих розмірів поперечного профілю паралельно

осі вулиці нанесемо червоні лінії (див.рис.1).

3. Визначимо основні характеристики для побудови горизонтальної кривої

(див.рис.2).

13

Рис. 2 – Фрагмент плану траси з вписаною круговою кривою

14

4. Оскільки з одного боку в районі тангенса кривої знаходяться 12 і 13

пікети,

визначимо ординати для абсцис 28,86 та 48,86 м:

5. Аналогічно визначимо пікети, абсциси і ординати з іншого боку кругової

кривої (для пікетів 15,16). По визначених ординатах проводимо вісь

магістральної вулиці. Коригуємо червоні лінії паралельно новому

місцезнаходженню осі (див. рис.3).

Рис. 3 - Схема розбивки горизонтальної кривої

Практичне заняття 7 . Розрахунок основних елементів поздовжнього профілю

вулиці

15

Поздовжній профіль відображає величину поздовжніх ухилів окремих ділянок дороги, а

також висотне положення проїзної частини відносно поверхні землі. Побудову поздовжнього

профілю виконують на основі заданої ділянки місцевості.

Першою на поздовжньому профілі зображують поверхню землі в масштабах:

горизонтальний 1:1000, вертикальний 1:100. Проектну лінію наносять, повторюючи характер

рельєфу місцевості. Кількість переломів поздовжнього профілю повинна бути мінімальною

(один-два). Проектну лінію складають з прямих ділянок, переломи між якими з’єднують

вертикальними кривими. Поздовжні ухили і розраховуються із співвідношення

де ∆h - перевищення (різниця) відміток на кінцях прямолінійної ділянки,

м; l- довжина ділянки.

Найбільші поздовжні ухили залежать від категорії вулиці й типу покриття (табл.1).

Таблиця 1 - Найбільші поздовжні ухили для різних видів покриття

Міські вулиці та дороги Найбільші ухили для покриття, ‰

Асфальто-

бетонні

Цементо-

бетонні

Бруківкові

Щебеневі

Кам’яні

Магістральні

безперервного руху 40 40 - - -

загальноміського значення 50 50 60 - -

районного значення 60 60 70 - -

Вулиці місцевого значення

житлові вулиці 70 60 80 - -

проїзди 70 60 80 80 80

Майдани 30 30 30 - -

Після визначення поздовжніх ухилів (у разі їх зміни за рахунок округлення, або приведення

до нормативних вимог) коригують проектні відмітки і розраховують робочі відмітки.

Робочі відмітки наносять над проектною лінією, якщо червоні відмітки більші за чорні, і під

нею (зі знаком мінус), якщо червоні відмітки менші ніж чорні. До критичних точок відносять

місця: перелому профілю, найвищого й найнижчого положення профілю, нульових робіт,

перехрещення з іншими вулицями та ін.

Координати нульових робіт показують місце переходу насипу у виїмку.

Положення точки переходу можна отримати згідно з рис. 1 за формулою

16

h2

h1

b

l

Рис. 1 – Розрахункова схема положення точки нульових робіт

Сполучення переломів поздовжнього профілю залежить від алгебраїчної різниці

(різнойменні ухили складаються, а однойменні віднімаються) ухилів та категорії вулиці.

При цьому радіуси вертикальних кривих повинні бути не меншими від наведених у табл.

2.

Таблиця 2 - Найменші радіуси горизонтальних і вертикальних кривих, м.

Найменші

радіуси

кривих у

плані

Найменші радіуси вертикальних кривих

алгебраїчна

різниця

ухилів, ‰

випуклих

увігнутих

Магістральні вулиці

безперервного руху 400 ≥7 6000 1500

загальноміського

значення з

регульованим рухом

400

≥7

6000

1500

районного значення 250 ≥10 4000 1000

Вулиці місцевого

значення

125

≥15

2000

500

Розрахункова схема розбивки вертикальної кривої зображена на рис. 2, згідно з якою

тангенс кривої Т знаходять як

17

i1+i2

i1-(-i2)=i1+i2

де R – радіус вертикальної кривої;

i1 – ухил траси з одного боку поздовжнього профілю;

i2 – ухил траси з другого боку поздовжнього профілю;

Бісектрису і ординати проміжних точок кривої розраховують за виразами

відповідно, як у попередній роботі за формулами:

де Х – абсциса (відкладається від початку кривої);

Y – ордината (відхилення осі вулиці в бік центру кривої)

R R

ПК1

4

Т

Рис. 2 – Схема визначення робочих відміток на вертикальних кривих

18

Практичне заняття 8. Вертикальна планіровка майданів Вертикальну планіровку майданів виконують відповідно до їхнього

призначення в системі міста. На форму поверхні їх впливають рельєф і висотне

положення вулиць, що примикають до неї, система водовідводу, а також

архітектура забудови. Залежно від рельєфу місцевості та умов водовідводу

поверхні майданів може бути надана різна форма. їх бажано розміщувати на

слабопохилих ділянках із поздовжніми похилами до 30 %о.

Найбільш раціональною планіровкою вважається односхила поверхня

майдану. Однак у цьому випадку нижня частина майдану дещо

перевантажується поверхневою водою під час злив, у зв'язку з чим односхилу

поверхню майдану рекомендують, якщо ширина її в напрямку стоку не більше

ніж 30 м. Якщо ширина більша, краще планувати майдани дво- або

чотирисхилими.

Якщо планіровка двосхила, то гребінь орієнтують на середину прилеглого

до майдану кварталу або на домінуючий будинок. Його розміщують

паралельно більшому боку майдану.

Можлива планіровка майданів з угнутою поверхнею. У цьому випадку слід

улаштувати закриту систему водостоків для відведення води за межі майдану.

В центрі угнутих майданів можна встановлювати пам'ятники, фонтани або

зелені острівці круглої форми, які покращують організацію руху.

Вертикальну планіровку майданів починають проектувати від лінії

забудови, проставляючи спочатку відмітки на розі будинків та біля входів до

них, а також на вісь вулиць, що примикають до майдану. Прийнявши рішення

щодо напрямку й способу відведення поверхневої води, планують середню

частину майдану.

Можливі схеми рішення вертикальної планіровки майданів приведено на

рис. 1.

Рис. 1. Принципові схеми рішення вертикальної планіровки майданів: а —

19

односхила поверхня; б..\г — двосхила; д — багатосхила з лотоками; е —

опукла поверхня

Практичне заняття 9.Вертикальна планіровка майданів і перехресть Під час вертикальної планіровки перехресть основну увагу приділяють

забезпеченню сприятливих умов для руху транспортних засобів і пішоходів та

забезпеченню водовідводу. Вертикальна планіров ка перехресть вулиць і доріг

може бути різною. Вона залежить від конфігурації перехрестя, схеми

організації руху, рельєфу території та наявності на них будівель, висотне

положення яких може вплинути на проектне рішення. Важливе значення має

категорія вулиць, які перетинаються, і система водовідводу. В разі перетинання

магістральної вулиці з другорядною вертикальну планіровку останньої

підпорядковують головній. Наприклад, поперечний профіль магістральної

вулиці зберігається також у межах перехрестя, а поперечний профіль

другорядної при підході до перехрестя переходить в односхилий.

Кращі умови для відведення води забезпечуються при розташуванні

перехресть на вододілах, найгірші — при похилах рельєфу, спрямованих до

перехрестя. На рис. 3 наведено можливі варіанти вертикальної планіровки

простих перехресть.

Рис. 2. Приклади вертикальної планіровки перехресть

20

Практичне заняття 10. Забезпечення видимості на перехресті

Забудова на перехресті вулиць повинна забезпечувати гарну видимість. Щоб

запобігти зіткненню на перехресті необхідно, щоб водій бачив не тільки

перехрестя, а і ділянку проїзної частини вулиці, що її перетинає, з

транспортними засобами, що під’їжджають до перехрестя. Видимість повинна

бути забезпечена на такій відстані, щоб водій встиг загальмувати і зупинити

транспортний засіб після того, як побачить інший транспорт, що під’їздить до

перехрестя.

Відстань, що необхідна для гальмування і повної зупинки від точки

знаходження транспортного засобу, з якої можна бачити рух іншого

транспортного засобу називається найменшою відстанню видимості. Відстань

видимості на перехресті не повинна бути меншою суми, що складається з

довжини шляху, який проходить транспортний засіб за час реакції водія,

гальмівного шляху і безпечної відстані між транспортними засобами.

Найменшу відстань видимості в плані у зоні перехресть вулиць і доріг

слід визначати побудовою трикутника видимості, згідно додатку Г ДБН В.2.3-

5-2001«Вулиці та дороги населених пунктів». У зоні трикутника видимості не

дозволяється розміщувати будь-які будівлі, тимчасові споруди та зелені

насадження заввишки більше 1,2м.

Безпечність руху на нерегульованих перехрестях в першу чергу

визначаеться забезпеченням видимості в плані вулиці, що виходить на

перехрестя. Відстань видимості в плані обов’язково визначаеться при

відсутності регулювання руху на перехресті. При виконанні маневрів

пересікання чи злиття автомобілів требо бачити транспорт який рухаеться по

дорозі , що пересікаеться. Вимоги до мінімальної відстані видимості для

безпечного гальмування та зупинки на прямих та на криволінійних ділянках

руху однакові. За умовами ДБН п. 2.28 у додатоку Г наведені схеми

забезпечення видимості.

Мінімальна відстань видимісті це відстань від точки перебування

автомобіля до перехрестя достатня для своєчасного гальмування та безпечної

зупинки.

Відстань видимості:

Lв=l1+l2+l3

де l1 – шлях, що проходить автомобіль до розуміння необхідності гальмувати

l2 – шлях гальмування

l3 – безпечна відстань між автомобілями, що зупинились (2 – 5м)

3

2

2l

ifg

kVVtL е

рв

де V – швидкість руху в м/сек;

21

ke – коефіцієнт експлуатаційних умов гальмування (ke=1,1 - 1,7);

tр – час реакції водія(0,5 - 1,5сек);

g – прискорення сили тяжіння (9,81 м/с2);

f – коефіцієнт опору коченню (f = 0,02);

і – граничний уклон.

Розрахункова величина відстані видимості відкладається від точки

перерізу потоків по осях крайніх смуг. Кінці відрізків з’єднуються, утворюючи

трикутники видимості. В межах контурів видимості не повинні знаходитись

зелені насадження та споруди висотою, більшою за 0,7 – 0,8м. Визначення

контурів видимості зображені на рис. 1

Рис. 1. Контур видимості на перехресті

Практичне заняття 11. Вибір типу планувального рішення

перехрестя.

Інтенсивність руху транспорту на підходах до транспортного вузла визначає

вибір типу перехрестя. Від інтенсивності руху транспорту залежить кількість

смух руху на підході до нього. Інтенсивність лівоповоротного потоку визначає

схему організації руху в транспортному вузлі, а тому, відповідно, і його

планувальне рішення.

Для вибору раціонального типу вузла вулиці або дороги використовують

наступні критерії: пропускну спроможність перехрестя, величину транспортної

і пішохідної затримки на перехресті, площу, яку займає транспортний вузол,

22

ступінь його небезпеки, також сумарно приведені витрати вартості його

будівництва та витрат на ремонт і утримання.

Типи міських транспортних вузлів, в залежності від його пропускної

спроможності і схеми організації руху, наведено в таблиці 1.

У рис 1. подана номограма для вибору типу планувального рішення

перехрестя для автомобільних доріг.

Щодо вибору типу планувального рішення треба відмітити, що на міській

ВДМ у години пік інтенсивність може досягати більше 8000 автомобілів. Згідно

ДБН 2.3.5-2001 видно, що на магістральних вулицях і дорогах регульованого

руху вузли в різних рівнях слід улаштовувати за умови, якщо сумарна

інтенсивність транспортних потоків на під'їздах до вузла перевищує 6000

авт./год або інтенсивність одного з лівих поворотів більше 600 авт./год; за

меншої інтенсивності - у випадках, обумовлених рельєфом місцевості або

іншими містобудівними умовами.

На міських магістральних вулицях найбільша сумарна затримка часу

спостерігається на регульованих перехрестях. Перехрестя із світлофорним

регулюванням влаштовують на магістральних вулицях загальноміського і

районного значення, згідно рекомендації по введенню світлофорної

сигналізації, що наведена в ДСТУ 4092-2002.

Таблиця 1.

Пропускна спроможність міських транспортних вузлів відповідно до схем

організації руху транспорту

Схема організації

руху

Кількість

вулиць, що

підходять

Мінімальний

розмір

ТВ, га

Пропускна

спроможність

ТВ, авт/год

Розмір руху

по вулицях,

авт/год

Просте перехрестя

із нерегульованим

рухом

4 0,2-0,3 700 350

Кільцевий

саморегульований

рух в одному рівні

4 0,8 2000 1000

6 1,4 2000 650

8 2,0 2000 500

Кільцевий

регульований рух в

одному рівні

4 1,0 3500 1750

6 1,2 3500 1200

8 1,5 3500 900

Перехресний

регульований рух в

одному рівні при

розвиненому

світлофорами

лівоповоротному

русі

4 1,1-1,3 6000 3000

Перехресний

безперервний рух в

двох рівнях при

обмеженому чи

4 1,1-1,3 8000 4000

23

NГЛ авт/доб.2000 6000 10000 14000

2000

4000

6000

8000

10000N

ДР а

вт/д

об.

1

23

5

8

4

6

7

Рис.1. Номограма вибору типу планувального рішення перехрестя

1-просте нерегульоване перехрестя; 2-частково каналізоване перехрестя із

направляючими острівками по другорядній дорозі; 3-повністю каналізоване

перехрестя із направляючими острівками на усіх дорогах і з

перехідношвидкісними смугами; 4-різні варіанти саморегульованих

кільцевих перехресть; 5- різні варіанти саморегульованих кільцевих

перехресть у різних рівнях і варіанти стадійного будівництва; 6-конкуруючі

варіанти перехрещення: кільцеві з малими центральними островками і

стадійний розвиток; 7-конкурентне планувальне рішення: стадійний

розвиток у різних рівнях; 8- перехрещення у різних рівнях.

Пропускна спроможність транспортного вузла з регульованим рухом

визначається пропускною спроможністю смуги руху проїзної частини у

перерізі «Стоп-лінії». Для визначення даної величини використовується

формула:

де пропускна спроможність однієї смуги руху в перерізі «стоп-лінії»;

час зеленої фази світлофора, с;

час між включенням зеленого сигналу світлофора і проїздом «Стоп-лінії

першим ТЗ, с;

середній інтервал між транспортними засобами при перетині ними «Стоп-

лінії»

тривались циклу регулювання, с.

Як відмічалось у розділі І, підпункті 1.4, затори, які виникають на вулично-

дорожній мережі міст, бувають нерегулярні й регулярні. Тому треба відмітити,

що найбільше утворення нерегулярних заторів спостерігається на перегонах

міських вулиць, а регулярних - у транспортних вузлах.

віднесеному ліво-

поворотному русі

24

Отже, більшої уваги при вивченні умов погіршення руху транспортних

засобів треба приділяти саме питанням організації транспортного і пішохідного

руху в транспортних вузлах.

Недоліком функціонування транспортних вузлів є застосування

різноманітних методів підвищення ефективності руху транспортних засобів на

перехресті магістральних вулиць. Усі ці методи розподіляють на регулювальні,

організаційні і містобудівні.

Регулювальні методи забезпечують розподіл транспортних потоків у часі, а

організаційні й містобудівні - розподіл транспортних потоків у просторі.

Регулювальні методи організації руху полягають в інформуванні водіїв і

пішоходів про ситуацію, яка склалася на перехресті та в рекомендації щодо

їхніх подальших дій.

Сутність організаційних методів полягає у зменшенні кількості конфліктних

точок або послабленні ступеня небезпеки окремих транспортних вузлів.

Містобудівний метод базується на виборі доцільного транспортно-

планувального рішення ТВ.

Організаційні й містобудівні методи фактично тісно пов’язані між собою,

вони доповнюють один одного.

Вибір доцільного методу підвищення ефективності руху транспортних засобів

на перехресті залежить від конкретних умов руху транспортних і пішохідних

потоків, від планувального рішення перехрестя, технічного рівня їхнього

оснащення і також від соціально-економічних умов розвитку країни.

Найбільш раціональним методом забезпечення безпеки руху транспортних

засобів і пішоходів, збільшення швидкості сполучення і пропускної

спроможності на ВДМ є підвищення ефективності роботи транспортних вузлів

магістральних вулиць, що полягає у мінімізації часових витрат на проїзд

перехрестя, аналіз місць і причин, які створюють затримки в русі транспортних

засобів у зоні регульованого і саморегульованого перехрестя, а також на

перегонах.

Практичне заняття 12. Каналізовані розв’язки автомобільних доріг та

вулиць

Каналізовані розв’язки мають на меті відокремити транспортні потоки

різних напрямків за допомогою виділення окремих смуг руху (каналів). Цим

способом досягається зменшення використання транспортом площі розв’язки з

ущільненням зони конфлікту між транспортними потоками аж до стану

конфліктної точки та забезпечення безперервного руху.

Каналізування транспортних потоків на площі розв’язки підвищує рівень

безпеки руху. Критерієм безпеки є вектор відносної швидкості руху. Відносна

швидкість руху двох транспортних засобів, що рухаються сусідніми смугами в

одному напрямку з однаковими швидкостями, є нульова. При протилежних

напрямках руху відносна швидкість руху є сумою обох швидкостей

транспортних засобів і є найбільша. Із цього випливає, що при малих кутах

відхилення ступінь небезпеки зіткнення є найменшим. Імовірність зіткнення

25

транспортних засобів є завжди більша, якщо протилежні напрямки руху не

каналізовані і кожний транспортний засіб вибирає свою траєкторію руху.

При каналізуванні за допомогою направляючих острівців різного типу

(рис. 1) транспортні засоби зустрічаються лише в одній конфліктній точці,

що досить легко контролювати.

Рис. 1. Типи острівців:

а — розділювальні; Ь — направляючі; с — центральні; d— охоронні

(запобігаючі); е — для посадки пасажирів

Використання направляючих острівців вимагає деякого збільшення площі

розв’язки; чим більше каналів тим вище будуть будівельні витрати і тим

менше приваблюючою вона буде для водіїв (рис. 2).

Для цього потрібно каналізувати лише головні транспортні потоки з тим,

щоб кількість каналів була обмеженою. Острівці можна використати для

влаштування додаткових смуг, на яких транспортні засоби, що повертають,

очікують можливості проїзду.

26

Рис. 2. Основні принципи каналізування руху на розв’язці:

а — примикання з острівцем на дорозі, що примикає; б — примикання з

місцем для чекання повороту ліворуч; в — примикання зі смугою для

чекання повороту ліворуч із головної дороги; г — пересічення з острівцями

на другорядній дорозі; д — рівнозначне пересічення з незначними

поворотними потоками.

Вид острівців визначаються планом розв’язки, на якому спочатку

формуються канали для головних потоків, потім — для другорядних. А далі —

для потоків, що повертають. Вид острівців може бути у вигляді трикутників,

обгинаючий (перемінної кривизни), круговий, еліптичний, у вигляді краплі і т.

д. (рис. 3).

27

Рис. 3. Приклади каналізування розв’язок:

а — розв’язка з одним напрямком, що превалює; б — каналізація розв’язки з

п’ятьма підходами

Практичне заняття 13. Вибір кількості смуг руху на підходах до

перехрестя

Потрібну кількість смуг рух на підходах до перехрестя і ширину проїзної

частини визначають на основі вихідних даних з прогнозування інтенсивності

руху транспортних потоків.

Розрахунок потрібної кількості смуг виконують для кожного підходу

окремо в прямому і оберненому напрямках. Попередньо для кожного підходу

28

слід фактичну сумарну інтенсивність у прямому й оберненому напрямках

1. Сумарну інтенсивність руху на підходах перехрестя визначають з

урахуванням перспективи:

N прог=k р * N факт , (1)

де Nпрог – сумарна приведена інтенсивність руху в прямому (оберненому) напрямку на підході до перехрестя, авт/год.;

kр – коефіцієнт зростання інтенсивності руху на перспективу 10 років.

Для стійкого функціонування транспортного потоку з

урахуванням

перспективи на 10 років рекомендується приймати kр = 1,8.

2. Пропускну спроможність багато смугової проїздної

частини рекомендується розраховувати за формулою

Р= Ро*Кп*Кг* Кф (2)

де Ро – розрахункова пропускна спроможність 1 смуги руху, авт/год.; Кп – коефіцієнт багатосмуговості;

Кг – коефіцієнт, що враховує вплив складу транспортного потоку;

Кф – коефіцієнт, що враховує вплив типу покриття проїзної частини.

Значення Ро приймають рівним 1000 авт/год для виконання

умов забезпечення у транспортному потоці необхідних

маневрів і змін смуг руху. При відсутності змін смуг руху приймають Ро

= 1200 авт/год. Значення коефіцієнтів Кп і Кгр у формулі (2) вибирають

відповідно до дорожніх умов за допомогою табл. 1,2.

Таблиця 1 – Значення коефіцієнтів багатосмуговості

Кількість

смуг

1

2

3

4

5

Кп 1,0 1,9 2,7 3,5 -

Таблиця 2 – Значення коефіцієнтів, що враховують вплив

складу

транспортних потоків на пропускну спроможність

Частка

вантажних

автомобілів

у потоці

0

10

20

30

40

Кгр 1,0 0,95 0,9 0,85 0,8

Залежно від типу покриття проїзної частини приймають Кф = 1,0 – для

асфальтобетонного і цементобетонного покриття і Кф = 0,88 – для збірного

бетонного покриття.

3. Вибір потрібної кількості числа смуг руху на підході до перехрестя

здійснюється шляхом порівняння Nпрог із пропускною спроможністю вулиць

безупинного руху, що мають багатосмугову проїздну частину.

29

Значення Nпрог у кожному напрямку слід порівняти з розрахованими

значеннями Р при різноманітному числі смуг і вибрати потрібну кількість смуг

з умови Nпрог < Р.

Ширину смуг руху вибирають таким чином. Ширину першої смуги

рекомендується прийняти 4 м. Ширина інших смуг приймають 3,5 м при частці

вантажних автомобілів у потоці не більше 30%, у противному разі 4 м. Після

вибору потрібної кількості й ширини смуг руху слід виконати на рисунку схему

перехрестя в масштабі, на якій зобразити епюри інтенсивності

руху транспортних потоків.

Практичне заняття 14. Умови руху транспортного потоку на з’їздах

розв’язок вулиць та доріг на різних рівнях

Будь-яка розв’язка автомобільних доріг, незалежно від складності її

конструкції, представляє собою набір або об’єднання з’їздів, якими

здійснюється рух автомобільного транспорту, що виконує маневри, зміни

напрямку руху. Можливість одержання чисельних рішень при аналізі руху

транспортних потоків на з’їздах дозволяє описати тим або іншим способом всю

систему з’їздів.

Процес проходження автомобілями з’їзду можна розбити на три основні

елементи: «вхід потоку на з’їзд» — «рух потоку по з’їзду» — «вихід потоку зі

з’їзду». Дослідження такої системи дозволяє розглядати всю розв’язку і кожен

з’їзд самостійно, тобто розглядати елементи взаємодії потоків окремо, а зв’язок

між ними здійснювати через уведення додаткових умов.

При використанні математичної моделі транспортного потоку як системи

масового обслуговування для розгляду першого елемента системи досить брати

тільки ту частину транспортного потоку головної дороги, шо утворює потік на

з’їзді. При цьому опис вхідного на з’їзд потоку буде відповідати розподілу

Пуассона (ефект просіювання), а апаратом обслуговування буде служити

поперечний переріз смуги руху. Для того, щоб автомобілі, що ідуть на з’їзд, не

перешкоджали основному руху головної дороги (щоб не виникала черга)

потрібно змінити апарат обслуговування при вході на з’їзд, тобто замінити по-

перечний переріз з’їзду перехідно-швидкісною смугою, функцією якого є

перетворення транспортного потоку, таким чином, що на з’їзд уже надходить

потік, характеристики якого будуть змінюватися в міру його проходження. При

цьому коефіцієнт використання системи на перехідно-швидкісній смузі

буде , а на зїзді — , де — інтенсивність руху на з’їзду;

— відповідно пропускна здатність перехідно-швидкісної смуги та з’їзду (рис.

1), тобто система буде працювати нормально тоді, коли кількість автомобілів,

шо надійшли в систему в одиницю часу, дорівнює числу автомобілів, що

залишають її в результаті обслуговування. Дисципліна обслуговування в цьому

випадку полягає в обслуговуванні автомобілів у порядку її надходження. При

значному збільшенні інтенсивності руху потоку, що входить на з’їзд, може

утворитися черга автомобілів, що будуть змушені зупинятися для чекання

30

обслуговування з’їздом розв’язки. Середня кількість автомобілів у цій черзі

визначається за формулою:

де — середня кількість автомобілів у системі:

Однак, явище черги, що стоїть, наприкінці гальмового шлюзу досить

небажане, тому необхідно забезпечити її рухомість, тобто запроектувати

ділянку такої довжини, на якій би розташовувалася ця черга:

де — середня швидкість руху транспортного потоку на з’їзді; —

середній час очікування обслуговування.

Рис. 1. Перехідно-швидкісна смуга для входу на з’їзд

Таким чином, загальна довжина перехідно-швидкісної смуги для входу на

з’їзд складе (рис. 1):

де — довжина клину відгону ширини проїзної частини на вході на

з’їзд; — довжина гальмового шляху.

Наступним елементом розглянутої системи є елемент «рух потоку по

з’їзду». У першому наближенні було прийнято транспортний потік на

основній дорозі і на елементі «вхід потоку на з’їзд», як найпростіший потік

вимог (автомобілів). При розгляді ж руху потоку автомобілів, що знаходяться

на з’їзді розв’язки автомобільних доріг, варто прийти до висновку, що занадто

велика кількість факторів зумовлюють формування транспортного потоку на

з’їзді з тими або іншими параметрами. До них необхідно віднести, у першу

чергу, величину радіуса заокруглення з’їзду, довжину з’їзду, подовжній схил,

ширину проїзної частини й інші геометричні елементи з’їздів, а також

величину інтенсивності руху і його склад. Крім того, на формування потоку

автомобілів на з’їзді, як потоку вимог, впливає не тільки потік автомобілів, що

він утворив на з’їзді, але й машини, що надійшли сюди раніше.

Елемент «вихід потоку зі з’їзду» є найбільш складним як із фізичної точки

зору, так і з погляду математичного опису його. Основною функцією цього

31

елемента є забезпечення вливання другорядного потоку зі з’їзду в основний,

що рухається зовнішньою смугою головної дороги. Це можливо лише в тих

випадках, коли в основному потоці < достатня кількість інтервалів, що

дозволяють безпечне здійснення маневру вливання. У противному разі

другорядний потік буде утворювати чергу автомобілів, що очікують появи

такого інтервалу. Наявність черги буде значно впливати на рух потоку по

з’їзду, а при більшій її довжині та часі існування і на ділянку входу потоку на

з’їзд. Назвемо такий вплив зворотним зв’язком.

Даний елемент являє собою самостійну систему масового обслуговування,

яка має два вхідні потоки вимог (автомобілів) і один апарат обслуговування

(поперечний переріз зовнішньої смуги проїзної частини головної дороги).

Оскільки обслуговуються відразу два потоки автомобілів, то в першочергова

перевага надається основному потоку.

Для нормального функціонування елемента «вихід зі з’їзду» введемо

допоміжний апарат обслуговування — перехідно-швидкісну смугу для виходу

зі з’їзду. Тоді після проходження з’їзду транспортний потік, що утворився на

ньому і має усі ознаки рекурентного, надходить на обслуговування

допоміжним апаратом. При цьому останній повинний мати такі

характеристики, при яких другорядний потік зі з’їзду після обслуговування

здобуває деякі параметри основного, а також, іцоб вихідний після

обслуговування потік був стаціонарним ординарним без післядії, тобто опис

цього потоку повинний бути таким, як і основного. Після цього потік зі з’їзду

надходить на обслуговування поперечним перерізом зовнішньої смуги проїзної

частини головної дороги, що обслуговує два потоки.

Фізичний зміст застосування допоміжного апарата обслуговування полягає

не тільки в одержання деяких параметрів, подібних до параметрів основного

потоку (і в першу чергу — середньої швидкості руху), але й у досягненні

такого зсуву «фаз» у просторовому розподілі інтервалів між автомобілями в

основному і другорядному потоках, який би забезпечував безперешкодне і

безпечне вливання другого в перший. Крім цього, перехідно-швидкісна смуга

для виходу потоку зі з’їзду буде місцем для перебування рухомої черги

автомобілів, що очікують обслуговування.

Тоді коефіцієнти використання системи основного і другорядного потоків

відповідно будуть дорівнювати (рис. 2):

Середнє число автомобілів, що знаходяться в черзі, утвореній другорядним

потоком, який виходить зі з’їзду:

Де

Тоді довжина «фазової» ділянки (або ділянки, на якій розташовується рухома

черга автомобілів і досягається зсув «фаз») визначається за формулою:

32

де — середня швидкість руху основного транспортного потоку в місці

вливання в нього другорядного; — середній час очікування на

обслуговування черги на «фазовій» ділянці.

Рис.2. Перехідно-швидкісна смуга для виходу зі з’їзду

Рис 3. Графік визначення пропускної здатності на виході зі з’їзду

Тоді загальна довжина перехідно-швидкісної смуги для виходу зі з’їзду

складе (рис. 2):

Де . — довжина швидкісного шлюзу.

Режими руху автомобілів на «фазовій» ділянці повинні бути вільними для

того, щоб забезпечити або збільшення швидкості більше У0, коли автомобіль

33

доганяє інтервал, що минає, між автомобілями основного потоку, або навпаки

— зниження швидкості нижче, ніж У0, очікуючи підходу інтервалу,

достатнього для безпечного вливання. Вливання може відбуватися в будь-

якому місці «фазової» ділянки, у той час як швидкісний шлюз має бути

відділений від зовнішньої смуги проїзної частини головної дороги.

Практичне заняття 15. Розрахунок основних геометричних

елементів розв’язок вулиць і доріг на різних рівнях

У ході проектування пересічень і примикань вулиць і доріг на різних рівнях

необхідно визначити такі геометричні елементи:

- мінімальні радіуси ліво- і правоповоротних з’їздів;

- довжину перехідно-швидкісних смуг.

Розрахунок цих геометричних елементів проводиться за значенням

розрахункової швидкості руху автомобілів на елементах розв’язок.

Розрахункові швидкості руху наведені в табл. 1

Таблиця 1.

Категорія

вулиць і доріг

Розрахункова швидкість руху

лівоповоротний з’їзд правоповоротний з’їзд

м/с км/г м/с км/г

Магістральні

дороги 13,8 50 16,6 60

Магістральні

вулиці

загальноміськ

ого

значення

13,8 50 16,6 60

Визначення радіусів заокруглення з’їздів

Мінімальний радіус з’їздів з умов безпеки і зручності руху при наявності

віражу визначається за формулою:

де — розрахункова швидкість руху, м/с; — прискорення вільного

падіння, м/с2; — коефіцієнт поперечної сили; ів — поперечний похил

віражу на з’їзді (0,06).

Значення коефіцієнта поперечної сили в залежності від швидкості руху

знаходять за допомогою графіка (рис. 4).

34

Рис.4. Графік залежності коефіцієнта поперечних сил від швидкості

Величини радіусів визначаються для лівоповоротного і правоповоротного

з’їздів.

Довжина клину відгону ширини проїзної частини визначається,

виходячи з умови зміни траєкторії руху по двох обернених кривих при

переході з основної дороги на перехідно-швидкісну смугу:

де — розрахунковий радіус горизонтальної кривої для дороги, з якої

здійснюється маневр переходу на перехідно-швидкісну смугу, м; —

ширина смуги руху дороги, м.

визначається за формулою:

де — мінімальний радіус кривої в плані, м; V0 — розрахункова швид-

кість руху для даної категорії дороги; = 0,15 — коефіцієнт поперечної

сили; іп — поперечний похил проїзної частини.

Довжина гальмівного шлюзу визначається за формулою:

де — розрахункова швидкість на дорозі, м/с; — розрахункова

швидкість руху автомобілів на з’їзді, м/с; — коефіцієнт подовжнього

зчеплення колеса з поверхнею дороги (табл. 8.10); — коефіцієнт опору

коченню (0,02); і — подовжній похил (і = 0).

Тип покриття Коефіцієнт подовжнього

зчеплення

Цементобетонне 0,48

35

Асфальтобетонне оброблене органічними

в'яжучими

0,32

Довжина швидкісного шлюзу визначається за формулою:

де — середнє прискорення руху (0,28 м/с ).

Розподіл кількості автомобілів по напрямках руху на кожній розв’язці різний

і залежить від великої кількості факторів. Для визначення числа автомобілів,

які рухаються по заїздах, і кількості автомашин, що відходять від розв’язки,

використовується формула, яка отримана на основі оброблення

експериментальних даних про величину інтенсивності руху на розв’язках

доріг:

де — інтенсивність руху на правоповоротному та лівоповоротному

з’їздах по і-му напрямку;

— сумарна інтенсивність руху на всіх підходах до розв’язки;

інтенсивність руху на даному підході до розв’язки.

Умовно приймається, шо .

У випадку проектування примикання однієї дороги до іншої на дорозі, що

примикає , а на дорозі, до якої здійснюється примикання з

одного напрямку = 0, а з другого = 0.

Розрахувавши таким чином інтенсивність руху на з’їздах, визначають

кількість автомобілів, що відходять від розв’язки по напрямках, як суму

кількості автомобілів, що залишились і рухаються прямо по напрямку, та

кількості автомобілів, що прибули на даний напрямок з інших підходів.

Інтенсивність руху автомобілів на правій крайній смузі руху проїзної

частини основної дороги N0 для багатосмугової проїзної чаcтини визначається

часткою від сумарної інтенсивності руху на даному напрямку , при 2-х

смугах у даному напрямку , при 3-х смугах — , при 4-х смугах

— .

Пропускну здатність крайньої правої смуги рекомендується прийняти 1500

авт/г.

Середня швидкість руху автомобілів по крайній правій смузі руху на

магістральних дорогах і вулицях загальноміського значення в зоні розв’язки

залежить від інтенсивності руху (N0) і може бути визначена за формулою:

36

Практичне заняття 16. Реконструкція дорожніх розв'язок на

підходах до міста

Відомо, що кожна споруда незалежно від її призначення з часом фізично й

морально старіє. Швидкість фізичного старіння майже завжди залежить від

обсягу виконуваної нею роботи та впливу природних чинників. Особливо це

властиве дорожнім спорудам, які погано захищені від кліматичного впливу та

природних явищ.

Темпи морального старіння споруди найчастіше зумовлюються рівнем

зростання технічних та естетичних вимог до тієї чи іншої споруди. Рівень цих

вимог відбивається насамперед у нормативних документах на проектування та

будівництво доріг, періодичність поновлення яких становить у середньому 10

років.

Вимоги до окремих споруд прямо узгоджені з розрахунковою швидкістю

автомобілів, яка є основною складовою математичних залежностей для

визначення геометричних параметрів.

Особливо чутливі до змін розрахункових швидкостей дорожні розв'язки, які

навіть за незначного їх збільшення можуть вплинути на розміри й

конфігурацію споруди або окремих її елементів.

Справедливе бажання максимально реалізувати конструктивні можливості

автомобілів спонукає розробників норм на проектування доріг до збільшення

розрахункових швидкостей, у тім числі й для розв'язок. Так, під час визначення

радіусів правоповоротних з'їздів, які практично зумовлюють граничні розміри

розв'язок, розрахункову швидкість у минулі роки призначали 80 км/год для

доріг І і II категорій та 60 км/год — для III категорії. Це найбільші швидкості,

що пропонувалися за всю історію розробки норм на проектування доріг.

Згідно з ДБН В.2.3-4-2007, класність дорожніх розв'язок залежить від

сумарної інтенсивності руху на них.

У кожній розв'язці можуть бути прийняті різні геометричні схеми поворотів,

які поділяють на прямі, напівпрямі і непрямі (рис.1).

Прямий правий або лівий поворот — це простий маневр без перетину

жодних потоків. Він забезпечує найменшу відстань маневру і легко

37

засвоюється водіями, оскільки автомобіль весь час рухається у потрібному

напрямку.

Напівпрямі і непрямі повороти ускладнюють розв'язку, однак здебільшого їх

не можна уникнути за умовами безпеки руху на складних дорожніх розв'язках

із великою інтенсивністю руху і високими швидкостями.

Проектування розв'язок полягає в компонуванні маневрових ділянок різного

призначення, що й визначає загальну схему конфігурації розв'язки. Найбільші

труднощі під час проектування становлять ліві повороти. Прямий

лівоповоротний потік перетинає інші потоки, створюючи додаткові зони

конфліктів, у результаті чого зростають затримки і зменшується безпека руху.

Тому в багатьох випадках у розв'язках проектують напівпрямі або непрямі ліві

повороти. Полегшити умови руху на з'їздах певною мірою можна за рахунок

збільшення їхніх радіусів.

Практичний досвід більш автомобілізованих країн показує, що розв'язки слід

проектувати на розрахункову швидкість 80 - 90 км/год, що повніше

відповідатиме вимогам економічності транспортного процесу, естетики та

ергономіки. Тому поряд з основними варіантами розв'язок, виконаними на базі

чинних норм, слід розробляти варіанти для вищих транспортних вимог,

відводити для них додаткові площі земель, не обов'язково підпорядковувати їх

на етапі першого розрахункового періоду дорожнім організаціям.

Доцільність збільшення радіусів правоповоротних з'їздів можна

обґрунтувати порівнянням витрат, пов'язаних із відчуженням земель для їх

будівництва, та транспортних витрат, зумовлених вищими швидкостями руху.

Практична робота 17. Визначення потрібного модуля пружності дорожнього

покриття.

Вихідні дані

Виходячи зі складу та інтенсивності руху на 20-річну перспективу інтенсивність руху

складає 1493 авт/добу і нормативного статичного навантаження - 10.0 тс Розрахунки

проведені у відповідності до вимог ВБН В.2.3-218-186-2000 "Дорожній одяг нежорсткого

типу".

Вихідні данні для розрахунку нового нежорсткого дорожнього одягу для основного

проїзду.

Категорія дороги - III;

Перспективна інтенсивність складає 1493 авт/добу;

Грунт земляного полотна - важкий пилуватий суглинок;

Дорога розташована У –I дорожньо- кліматичній зоні;

Прийняті і погоджені слідуючі конструкції дорожнього одягу:

ТИП покриття

- Асфальтобетон дрібнозернистий щільний товщиною 0,04 м;

- Асфальтобетон крупнозернистий пористий товщиною 0,06 м;

- Активний металургійний шлак товщиною 0,15 м.

Шлаковий щебінь товщиною 0,31 м.

Розрахунок перспективної інтенсивності руху

Розраховуючи дорожній одяг автомобільних доріг на міцність, враховують

перспективну інтенсивність руху на них автомобілів різних марок у двох напрямках, яку

зводять до еквівалентної інтенсивності дії розрахункового навантаження на одну смугу

проїзної частини.

1.Визначаємо інтенсивність руху вантажних автомобілів по марках (легкові автомобілі

в розрахунок не включаються) в авт/добу:

38

Легкові 63%;

МАЗ-504А 18%;

ІАмАЗ-5320 15%;

ЛАЗ-699Н 2%;

МАЗ-8923 2%;

2. Встановлюємо найбільше статичне навантаження на вісь кожної марки автомобіля за

допомогою табл. 4.2, ст.149[1], а також знаходимо за табл. 4.2, ст.149 [1] коефіцієнти

приведення до разрахункового автомобілю групи А.

Перспективна середньодобова, зведена до розрахункового навантаження, кількість

проїздів усіх коліс, розміщених з одного борту автомобілів та інших транспортних засобів,

тобто зведена розрахункова інтенсивність дії навантаження в межах однієї смуги проїзної

частини:

iiекврозр SNКN .. (5.1)

де К – коефіцієнт, який враховує кількість смуг руху та розподіл руху по ширині

проїзної частини, (табл. 4.4, ст.155);

Si – сумарний коефіцієнти зведення навантаження на дорогу різних транспортних

засобів до розрахункового навантаження (табл. 4.3, ст.142-153);

Ni – фактична інтенсивність руху автомобілів різних марок.

Розрахункова зведена інтенсивність руху розрахункових автомобілів групи А на одній

смузі складає:

N потр = 1493∙ 0,55 = 821 авт/добу.

За розрахунковий приймаємо автомобіль групи А з параметрами:

- найбільше статистичне навантаження на вісь 100 кН,

- середній розрахунковий питомий тиск колеса на покриття – 0,6 МПа,

- розрахунковий діаметр сліду колеса – 37 см.

МАЗ-504А 821×0,18=148 авт/добу;

ІАмАЗ-5320 821×0,15=123 авт/добу;

ЛАЗ-699Н 821×0,02=16 авт/добу;

МАЗ-8923 821×0,02=16 авт/добу;

Разом: .......................................................303 авт/добу.

МАЗ-504А 148×1,03=152;

КамАЗ-5320 123×0,27=33;

ЛАЗ-699Н 16×0,40=6;

МАЗ-8923 16×0,21=3;

Разом: .......................................................194 авт/добу.

3. За номограмою (рис.4.4,ст.156) визначаємо потрібний модуль пружності всієї

конструкції дорожнього одягу:

Епотр = 260 МПа.

Кн ∙ Епотр =0,94∙260=244 МПа

Кн – приймаємо табл..4.7. стр 160.

Одержане значення потрібного загального модуля пружності дорожнього одягу

порівняємо з мінімально допустимим для дороги ІІІ категорії. Емін – приймаємо табл..4.5.

стр156.

Емін =180МПа< Епотр =244 МПа

Для розрахунку дорожнього одягу приймаємо Епотр =244МПа

Встановлюємо дорожньо-кліматичну зону району будівництва (ДБН В.2.3-4-2007,

таблиця В.1)-I зона.

По 4.17 ст. 188 [1] встановлюємо середнє значення wн грунту в частках від wн, wср =

0,65

Обчислюємо розрахункову вологість грунту за формулою:

wр = wср (1+t Еtw )= 0,75

t-приймається стр.187[1] . Еtw=0,1

39

Практичне заняття 18. Проведення ремонту аеродромів

Завдання утримання та ремонту аеродромів - забезпечити справність і

працездатність всіх елементів аеродрому в межах заданих параметрів.

Утримання та ремонт аеродромів являє собою комплекс заходів, спрямованих

на підтримку чи відновлення початкових експлуатаційних якостей аеродрому в

цілому або окремих його елементів. Під змістом розуміється комплекс робіт,

що забезпечують цілорічну готовність аеродрому для регулярної і безпечної

експлуатації повітряних суден.

Ремонт елементів аеродрому полягає в усуненні дефектів (надмірних

деформацій, руйнувань) з метою відновлення, в першу чергу, працездатності, а

потім і повної справності покриття. Залежно від обсягу та характеру робіт, а

також можливості виконання ремонту без припинення польотів повітряних

суден розрізняють ремонти поточні і капітальні. Роботи при поточному ремонті

виконують, як правило, не припиняючи польотів, при капітальному ремонті

потрібно закрити аеродром для польотів, якщо в цей період не можна

використовувати ґрунтову смугу і відсутня друга ЗПС. Під справністю

розуміється такий стан споруди, при якому воно відповідає всім вимогам,

встановленим нормативно-технічною документацією, а під працездатністю -

стан споруди, при якому воно здатне виконувати задані функції, зберігаючи

значення основних параметрів.

Важливою властивістю споруди є довговічність, характеризує тривалість

збереження працездатності до настання граничного стану з необхідними

перервами для догляду та ремонту. Граничним є такий стан споруди, при якому

експлуатація повинна бути припинена через невиконання вимог безпеки,

незворотного зниження ефективності нижче допустимої, або економічної

недоцільності ремонту.

Невідновлювальна споруда досягає граничного стану при виникненні відмови,

тобто порушення працездатності або при досягненні гранично допустимого

значення строку служби, які встановлюються з міркувань безпеки експлуатації.

Для відновлюваних споруд перехід в граничний стан визначається настанням

моменту, коли ремонт вимагає неприпустимо великих витрат або не

забезпечується необхідна ступінь відновлення справності споруди. Властивість

споруди, що полягає в пристосованості до виконання його ремонту та

технічного обслуговування, називається ремонтопридатністю, яка повинна

розглядатися стосовно до засобів ремонту, тобто до матеріалів і машинам,

здатним забезпечити виконання ремонту в певних умовах.

Для постійної експлуатаційної готовності аеродрому всі його елементи

повинні знаходитися під систематичним наглядом і контролем, повсякденно

підготовлятися для польотів і руху, ремонтуватися у встановлені планом строки

або негайно по виникненні ушкоджень. Систематичного спостереження і

контролю підлягають ґрунтові ділянки льотних смуг, аеродромні покриття,

водовідвідні і дренажні пристрої та інші споруди, технічний стан яких має

забезпечувати безпеку польотів на аеродромі.

Систематичні (періодичні) огляди можуть бути загальними і частковими.

При загальному огляді обстежують усі елементи аеродромів та під'їзних

шляхів, при частковому - лише частина зазначених елементів. Як правило,

40

чергові загальні огляди проводять комісією 2 рази на рік - навесні та восени.

Крім чергових, можуть бути позачергові загальні або часткові огляди,

викликані стихійним лихом, надзвичайною подією або особливостями

кліматичного району та місцевих умов (району вічної мерзлоти, просадні

ґрунти, місця з високим рівнем ґрунтових вод та ін.) За результатами оглядів

складають акти дефектів, в яких відзначають всі руйнування та деформації,

причини їх виникнення, а також вказують, які потрібно зробити ремонтні

роботи.

Ремонтопридатність встановлюється, після оцінки технічного стану

споруд в результаті обстеження, яке проводиться в міру необхідності, але не

рідше одного разу на рік. При обстеженні фіксують вид і обсяг дефектів і

руйнувань, встановлюють час, необхідний для ремонту. Відношення суми

цього часу (tp) до суми часу інтервалів між польотами (to) технологічних вікон

характеризує ремонтоможливість. Період ремонту визначають з урахуванням

введення відремонтованих ділянок в експлуатацію, виходячи з наявності

робочої сили, машин і матеріалів за нормами і розцінками, що діють у районі

розташування споруди. Ремонтоможливість, отже, може бути оцінена

коефіцієнтом ремонтоможливості:

За значенням цього коефіцієнта можна умовно оцінити технічний стан споруди:

Коли КРМ

0- Відмінний;

0-0,5-добрий;

0,51-1- задовільний;

Більше 1- незадовільний.

При КРМ> 1, коли ремонтоможливість незадовільна, необхідно знайти шляхи

зменшення часу ремонту за рахунок збільшення числа ремонтних робітників

або машин.