Элементы автомобильных дорог, влияющие на безопасную скорость движения. Нормативы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Саратовский государственный технический

университет им. Гагарина Ю.А.

Кафедра: «Организация перевозок и управления на транспорте»

Самостоятельная работа студента

на тему:

«Элементы автомобильных дорог, влияющие на безопасную скорость движения. Нормативы»

Выполнила: студентка

гр. ОПТ-52

Жигалина Д.О.

Проверил:

Басков В.Н.

Саратов 2014

Элементы автомобильных дорог.

Основные элементы автомобильной дороги представляют собой совокупность прямых, кривых участков и уклонов, характеризующих дорогу в продольном и поперечном профиле.

Рис. 1. Элементы конструкции автомобильной дороги:

а -- схема участка дороги, б -- кювет треугольного сечения, в -- поперечное сечение откоса, г -- сооружение из боковых резервов, д -- поперечное сечение дороги в выемке, е -- отсыпка грунта в кавальер, ж -- поперечное сечение дороги на косогоре; 1 -- откос насыпи, 2, 12, 17 -- насыпи, 3 --дорожное покрытие, 4 -- поверхность материкового грунта, 5 -- обочина, 6 -- дно кювета, 7 -- внешний откос кювета, 8 -- бровка кювета, 9 -- бровка насыпи, 10 -- резерв, // -- берма, 13 -- поверхность косогора до разработки, 14 -- напорная канава, 15 -- кавальер, 16,18 -- подпорные стенки; Н : L -- заложение откоса.

Трассой дороги называют ее ось на земной поверхности. Трасса имеет повороты, подъемы и спуски, включает в себя прямые и кривые участки. Выбирают трассу, учитывая требования удобного и безопасного движения автомобилей с заданными скоростями. Естественные преграды (овраги, горы, реки) заставляют увеличивать длину дороги, прокладывая ее в доступном для строительства месте. Трасса дороги рассматривается в двух проекциях. Проекция на вертикальную плоскость представляет продольный профиль, а проекция на горизонтальную плоскость -- план трассы.

Продольный профиль характеризует крутизну дороги на каждом участке. Естественные уклоны местности могут превышать допускаемые для дорог. В этом случае часть грунта срезается.

Выбор продольного профиля дороги оказывает большое влияние на безопасность движения, скорость и производительность автомобиля. Поэтому при строительстве дорог необходимо соблюдать технические нормы, которые устанавливают величины наибольших уклонов и определяют условия сопряжения профиля на переломах. Кроме того, учитывают все условия для создания плавного и безопасного движения при минимальной стоимости строительства. Трассу дороги для лучшей ориентации делят на километры и стометровые участки, называемые пикетами.

План дороги представляет собой проекцию дороги со всеми сооружениями, расположенными на дорожной полосе, на горизонтальную плоскость.

План дороги определяет ширину ее конструктивных элементов, длину прямых и скругленных участков, радиусы кривых, углы между прямыми участками.

Поперечный профиль дороги--разрез дороги в направлении, перпендикулярном ее оси, представляет собой линии, ограничивающие земляное полотно и дорожную одежду. Элементы конструкции автомобильной дороги показывают на ее поперечном профиле.

В выемках земляное полотно располагается ниже поверхности земли. Грунт из выемки укладывают в соседнюю насыпь или перемещают в боковые отвалы, называемые кавальерами. При малых поперечных уклонах местности кавальеры расположены с обеих сторон полотна дороги.

Проезжая часть дороги предназначена для движения транспортных средств. Ширина проезжей части зависит от количества полос движения и ширины каждой полосы, а количество полос в свою очередь определяется расчетной интенсивностью и составом транспорта. Потребность в нескольких полосах движения в одну сторону может возникнуть также независимо от интенсивности движения, например, когда в общем потоке перемещаются машины, значительно отличающиеся по скорости от основного транспорта.

На первой стадии строительства или при малой интенсивности движения ограничиваются одной полосой движения для двух направлений. В этом случае разъезд и обгон транспорта осуществляются путем выезда на обочину. Скорости движения в этом случае уменьшаются. При узком полотне в горных условиях разъезд и обгон происходят на специально устраиваемых разъездах. Разъезды представляют собой уширения дорожного полотна и проезжей части.

Рис. 2. Типовые поперечные профили автомобильных дорог: а -- I категории на раздельном земляном полотне, 6 -- 1 категории на одном земляном полотне, в --II категории, г--III категории, д -- IV категории, е -- V категории; А -- ширина земляного полотна, Б -- ширина дорожной одежды проезжей части, В -- ширина полосы отвода; 1 -- обочина, 2 -- кювет, 3 -- дорога для гужевого и гусеничного транспорта, 4 -- велосипедная дорожка, 5 -- тротуар, 6 -- снегозащитные лесонасаждения, 7 -- линия связи и место для прокладки кабелей и линий электропередач.

При интенсивном движении и потоке, в котором транспортные средства движутся с различными скоростями, строят дороги с двумя и тремя полосами движения в каждом направлении. Для безопасности соседние полосы со встречным движением отделяются для устранения выезда машин на другую полосу.

Проезжую часть уширяют при радиусах кривых в плане 1000 м и менее за счет внутренней обочины. Однако ширина обочины не должна быть менее 1,5 м для дорог I, II и III категорий и 1 м -- для дорог остальных категорий. При меньшей ширине обочин уширяют земляное полотно.

На кривых участках видимость в плане дороги ограничена. Препятствиями в данном случае могут быть лес, кустарник, сады, непосредственно прилегающие к полотну дороги с внутренней стороны кривой; здания и сооружения; откосы выемки; крутой косогор с внутренней стороны кривой.

Видимость улучшают сносом строений, рубкой деревьев или разработкой откосов, близко подступающих к дорожному полотну.

Обочины примыкают к проезжей части. Их используют для временной стоянки транспорта. В случае отсутствия покрытия на дороге проезжая часть и обочины составляют одно целое.

Дорожное полото -- это проезжая часть плюс обочины. Оно ограничено с обеих сторон откосами земляного полотна. Бровкой дорожного полотна называют линии пересечения поверхности обочины с поверхностью откоса. При наличии обочин из грунта бровка дорожного полотна является бровкой земляного полотна. Расстояние между бровками называют шириной земляного полотна.

Водоотводные канавы расположены за пределами дорожного полотна. В боковых канавах, а также в выемках различают внешний и внутренний откосы. Внутренний откос прилегает к обочине.

На дорогах с интенсивным движением устраивают несколько проезжих частей с разделительной полосой между ними.

Пешеходные дорожки (тротуары) расположены за пределами земляного полотна или на обочине.

Вблизи городов и промышленных центров развито велосипедное движение. Для повышения его безопасности выделяются велосипедные дорожки. При интенсивном велосипедном движении велодорожки располагают независимо от автомобильной дороги.

За пределами земляного полотна расположены дороги для гусеничного и гужевого транспорта, велосипедная дорожка, тротуар, древонасаждения и др.

Перелом образуется пересечением двух соседних прямых участков продольного профиля, имеющих разные уклоны. Переломы делятся на выпуклые и вогнутые. Они препятствуют движению автомобиля и поэтому их смягчают. Резкое изменение траектории движения автомобиля на переломе нарушает плавность движения.

Продольный уклон дороги может совпадать с кривой в плане, имеющей малый радиус. В этом случае условия движения автомобиля усложняются. Уклон проезжей части на кривых зависит от продольного и поперечного уклонов. Уклон на виражах способствует скольжению остановившегося, медленно движущегося или тормозимого транспорта на скользком покрытии. Исходя из этого, норму наибольшего допускаемого продольного уклона на кривых, указанную в табл. 1, уменьшают согласно табл. 3.

Вертикальные кривые на переломах продольного профиля устраивают в том случае, если разность продольного уклона сопрягаемых прямых 0,5% и более на дорогах I и II категорий, 1% и более -- III категории, 2% и более -- IV и V категорий.

Искусственные сооружения устраивают в местах пересечения автомобильной дорогой рек, оврагов, балок, других дорог, чтобы предотвратить переувлажнение земляного полотна и обеспечить прокладку трассы дороги в труднодоступном для строительства месте. При увеличении влажности свойства грунта резко изменяются, уменьшается его способность сопротивляться нагрузкам.

Поверхностную воду отводят, устраивая канавы. В них собирается вода с покрытия дороги и прилегающей местности и отводится в пониженные места.

Земляное полотно увлажняется также подземными грунтовыми водами. Для понижения и отвода грунтовых вод применяют дренаж, который представляет собой сеть уложенных под землей труб или каменных набросок с крупными пустотами.

При значительных уклонах земной поверхности быстро текущий поток легко размывает поверхностные слои грунтов. В этих условиях делают короткие канавы с перепадами между ними. На каждом уступе предусматривают водобойный колодец, который при интенсивном поверхностном стоке быстро заполняется водой.

Система закрытых водоотводов для пропуска поверхностных вод на городских улицах называется ливнесточной канализацией. В канализацию вода поступает через решетчатую крышку на покрытии дороги.

Большую часть водопропускных сооружений на дорогах (до 96%) составляют трубы, которые укладывают поперек дороги в нижней части насыпи. При укладке труб насыпь делают непрерывной.

При пересечении дорогой рек и других дорог устраивают пропускные сооружения -- мосты значительной длины и высоты.

Дорожные факторы, влияющие на безопасность движения

К числу основных факторов, влияющих на безопасность дорожного движения, относятся:

На участки со скользким и неровным покрытием (1) приходится до 75% всех ДТП, связанных с неблагоприятными дорожными условиями, и именно поэтому, важнейшим фактором, от которого зависят возможность реализации тягловой силы автомобиля, устойчивость автомобиля против заноса на кривых в плане, возможность безопасного торможения являются условия сцепления пневматических шин с покрытием дороги.

Коэффициентом сцепления ц называют отношение максимального тягового или тормозного усилия P (при превышении P начинается пробуксовывание ведущего колеса или проскальзывание заторможенного) к вертикальной нагрузке на колесо G.

Нормируют две величины коэффициента сцепления:

- коэффициент продольного сцепления (цпр) - коэффициент сцепления, соответствующий началу буксования и проскальзывания колеса без воздействия боковой силы (используется при расчетах длины тормозного пути, тяговых расчетах);

- коэффициент поперечного сцепления (цпоп) - поперечная составляющая коэффициента сцепления при смещении колеса под углом к плоскости движения, когда колесо одновременно и вращается, и проскальзывает вбок (в расчетах, как правило, игнорируется).

Значение коэффициента сцепления - важнейший параметр при определении тормозного пути транспортного средства. Тормозной путь Sm - расстояние, которое проходит транспортное средство с момента срабатывания привода тормозов до полной остановки, определяется по формуле:

,

где: V - скорость автомобиля до начала торможения, м/с;

tн - время нарастания замедления (0,1-0,95 сек);

tс - время срабатывания тормозной системы - (0,05-0,15 сек - для гидравлического привода, 0,2-0,4 сек - для пневматического привода);

K - коэф. эффективности тормозов (легковые автомобили - 1,2, грузовые и автобусы - 1,3-1,4);

g - ускорение свободного падения, м/с²;

ц - коэффициент сцепления.

Остановочный путь превышает тормозной на величину, равную пути автомобиля, пройденному за время реакции водителя и время срабатывания привода тормозов:

,

Коэффициент сцепления на мокрых и особенно загрязненных покрытиях значительно ниже, чем у сухих. В таких условиях шина должна разрушать грязе-водную пленку в зоне контакта с покрытием. Чем выше вязкость пленки и сильнее износ протектора, тем ниже коэффициент сцепления. При сильном износе или малой высоте и расчлененности протектора наличие водной пленки толщиной в несколько миллиметров может вызвать аквапланирование (т.е. нарушение контакта передних колес с покрытием и частичную потерю управляемости автомобилем). Эффект аквапланирования состоит в том, что при большой скорости движения в передней части зоны контакта шины с дорожным покрытием вода не успевает выжаться в стороны. Под шиной образуется водяной клин, дающий гидродинамическую подъемную силу, которая снижает давление колеса на поверхность покрытия. Наблюдения и расчеты показывают, что на гладких покрытиях аквапланирование может возникнуть при толщине пленки 2-3 мм. Скорость, при которой возникает аквапланирование, колеблется от 60 до 100 км/ч.

Наихудшие условия сцепления при различных видах зимней скользкости. При наличии на покрытии рыхлого снега коэффициент сцепления главным образом зависит от толщины снежного слоя, его температуры и влажности. У снежного наката (уплотненного колесами снега), характерного для дорог Восточной Сибири, коэффициент сцепления возрастает при температурах ниже -25°С. Значение коэффициента сцепления изменяется в широком диапазоне в зависимости от действия различных факторов.

Значительная часть неровностей покрытия формируется уже на стадии строительства. В процессе эксплуатации число и размеры неровностей увеличиваются. Ровность покрытия (2) оценивают величиной просветов под 3-метровой рейкой или по показаниям приборов (толчкомеров, фиксирующих вертикальные колебания транспортного средства). При использовании толчкомеров ровность покрытия измеряется величиной суммарного сжатия рессор в расчете на 1 км дороги (S, см/км). Измерения ровности толчкомерами производят со скоростью 50 км/ч.

Ровность покрытий оказывает влияние на коэффициент сцепления. С ростом скорости движения по неровной поверхности деформация шины происходит не полностью и уменьшается площадь контакта шины с поверхностью. Это ведет к уменьшению сцепления колеса с покрытием.

Возможность выбора скорости движения, совершения обгонов, количество конфликтных ситуаций, в которые попадает водитель, зависят от степени загрузки дороги. Поэтому к числу важнейших факторов, влияющих на безопасность и удобство движения, относят уровень загрузки дороги движением (3). Уровень загрузки определяют, как отношение интенсивности движения (авт/ч) к пропускной способности дороги (авт/ч).

Различают несколько уровней удобства (уровней загрузки) по условиям движения.

§ А - свободный поток;

§ Б - частично-связанный;

§ В - связанный;

§ Г - насыщенный.

Ширина полосы движения и проезжей части (4) являются важными факторами, влияющими на скоростной режим движения. При ширине полосы 3 м во время встречных разъездов безопасность обеспечивается лишь на небольшой скорости. В противном случае возможно столкновение или съезд транспортного средства на обочину. Но на дорогах низших категорий обочина не имеет усовершенствованного покрытия, поэтому съезд на нее может привести к боковому скольжению и опрокидыванию автомобиля.

При ширине полосы 3,5 м возможны безопасные интервалы между встречными автомобилями и между автомобилями и обочинами. Полоса движения шириной 3,75 м полностью обеспечивает необходимую безопасность и допускает встречный разъезд автомобилей без снижения скорости, даже если она близка к предельной у обоих автомобилей.

Для лучшего ориентирования водителей относительно правого края проезжей части и сохранения дорожного покрытия на новых дорогах вдоль проезжей части укладывают краевые полосы шириной до 0,75 м. Наезжать на них не разрешается, однако водитель может уверенно вести автомобиль около самого края проезжей части. На автомагистралях с разделительной полосой краевые полосы устраивают по обеим сторонам.

На вновь строящихся дорогах поверхность обочин (5) часто укрепляют, а на дорогах высших категорий применяют специальные покрытия облегченного типа. Это обеспечивает проезд автомобилей по обочине в случае заторов на проезжей части, а также исключает оползни обочины и наносы грязи при выезде с нее на проезжую часть. Покрытая жидкой грязью или толстым слоем песка обочина представляет большую опасность. При выезде на нее с большой скоростью вполне возможен занос.

Чтобы исключить влияние на водителей встречных транспортных потоков, на дорогах с несколькими проезжими частями часто устраивают разделительные полосы. Кроме того, они являются преградой для съезда автомобилей с одной проезжей части на другую. На разделительной полосе устанавливают щиты или высаживают частый кустарник, предотвращающие ослепление водителей встречным светом фар. Ширина полосы может достигать 6 м. На узких разделительных полосах иногда устанавливают железобетонные или металлические ограждения. На автомагистралях посередине разделительной полосы устанавливают металлическую сетку, которая не дает возможности пересекать дорогу пешеходам, а также животным. ????????????? ?????? ????????

Одним из основных факторов, влияющих на скорость и безопасность движения, является расстояние видимости (6) самой дороги и участников движения по ней. При хорошей видимости водитель своевременно воспринимает обстановку на дороге и успевает перестроиться или снизить скорость до подъезда к месту, требующему осторожности. Видимость на дорогах оценивается двумя показателями: видимостью поверхности дороги L1 и видимостью встречного автомобиля L2 (2).

Условия видимости дороги на участках с кривой в плане и переменным профилем.

Существующие в нашей стране нормы видимости для дорог I-IV категорий различны. Для дорог высших категорий, где допускается более высокая скорость, нормируемые расстояния видимости больше. Условия видимости заметно ухудшаются на дорогах с продольными уклонами. На горных дорогах более удаленные участки дороги иногда видны значительно лучше, чем близлежащие. Видимость на криволинейных участках дороги зависит от состояния полосы отвода и прилегающей к ней местности. Каждый поворот с видимостью, меньшей нормируемой, считается закрытым и, подъезжая к нему, нужно снижать скорость. На дорогах с раздельными проезжими частями для движения в разных направлениях отпадает требование видимости встречного автомобиля.

На других дорогах типичными участками, на которых ограничена видимость, являются закрытые повороты, особенно серпантины на горных дорогах, тоннели и железнодорожные переезды, переломы продольного профиля и перекрестки.

Одним из наиболее опасных мест на дорогах являются перекрестки. На них происходит до 30% всех ДТП. На некоторых перекрестках видимость ограничена и, чтобы предвидеть возможное появление новых участников движения, водитель должен напрягать внимание, отвлекаться от других объектов. Стесненные размеры многих перекрестков затрудняют, а иногда делают невозможным маневрирование грузовых автомобилей, автобусов и автопоездов.

На автомагистралях пересечения выполняют в разных уровнях. Это обеспечивает наибольшую безопасность и высокую пропускную способность.

Вне населенных пунктов, как правило, все перекрестки - нерегулируемые, но на них установлены знаки, определяющие главную дорогу. Безопасность проезда таких пересечений зависит главным образом от видимости в их зоне.

В местах, где пересекаются интенсивные транспортные потоки, неправильные действия водителей, выполняющих маневры, дезорганизуют движение. Чем больше расстояние, которое должен пройти поворачивающий автомобиль, тем труднее водителю выбрать правильную траекторию. Для упорядочения движения на сложных перекрестках часто устраивают направляющие островки. На таких пересечениях водитель должен уметь быстро ориентироваться, в особенности если он видит перед собой два или три направляющих островка.

Дорожные знаки (7) (изготовление - ГОСТ 10807, размещение - ГОСТ 23457) и разметка (выполнение - ГОСТ 13508, нанесение - ГОСТ 23457), предназначенные для организации движения, одновременно обеспечивают его безопасность. На участках дорог с правильно нанесенной и хорошо различимой дорожной разметкой транспортные средства движутся упорядоченно, причем скорость их выше, а число ДТП снижается.

Обозначение обочин дороги направляющими столбиками (ГОСТ 23457) со светоотражающими элементами может сократить на треть число ДТП ночью. На оборудованной таким образом дороге водитель чувствует себя в безопасности, так как заблаговременно видит все повороты дороги и перекрестки.

Безопасность дорог в городах во многом зависит от того, насколько изолированы от транспортных потоков пешеходы и велосипедисты (наличия тротуаров, пешеходных и велосипедных дорожек, оборудования пешеходных переходов, ограждений (ГОСТ 25804, 23457, СНиП 2.05.02, СНиП 2.05.03)), а также от организации движения на улицах, особенно на перекрестках (освещение, светофоры (соответствие - ГОСТ 25695, размещение - ГОСТ 23457) и др.).

Участки дорог с повышенным числом ДТП

Участки дорог с повышенным числом ДТП и высокой вероятностью появления заторов:

а) на которых резко уменьшается скорость движения, преимущественно в связи с недостаточной видимостью и устойчивостью движения. Такие участки, как правило, имеют пониженную пропускную способность;

б) у которых какой-либо элемент дороги не соответствует скоростям движения, обеспечиваемым другими элементами (скользкое покрытие на кривой большого радиуса, узкий мост на длинном прямом горизонтальном участке, кривая малого радиуса в конце затяжного спуска, сужение дороги, скользкие обочины и т.д.);

в) где из-за погодных условий создается несоответствие между скоростями движения на этих участках и на остальной дороге (заниженное земляное полотно там, где часты туманы, гололед; участки дороги, проходящие по северным склонам гор и холмов или около промышленных предприятий, и т.д.);

г) где возможны скорости, которые могут превысить безопасные пределы (длинные затяжные спуски на прямых, одиночные кривые малого радиуса на дороге, протрассированной кривыми больших радиусов);

д) где у водителя исчезает ориентировка в дальнейшем направлении дороги или возникает неправильное представление о нем (поворот в плане непосредственно за выпуклой кривой, неожиданный поворот в сторону с примыканием второстепенной дороги по прямому направлению);

е) где происходит слияние или перекрещивание транспортных потоков на пересечениях дорог, съездах, переходно-скоростных полосах;

ж) где имеется возможность неожиданного появления пешеходов и транспортных средств с придорожной полосы, (малые населенные пункты, пункты обслуживания, автобусные остановки, площадки отдыха и т.д.);

з) где однообразный придорожный ландшафт, план и профиль способствуют потере водителем контроля за скоростью движения или вызывают быстрое утомление и сонливость (длинные прямые участки в степи).

Заключение

Каждый из элементов дороги влияет на безопасную скорость дорожного движения. Растущая потребность повышения подвижности населения России и эффективности транспортных процессов при сохраняющейся диспропорции между протяженностью и качеством дорожных сетей с одной стороны, и интенсивно растущей численностью парка автотранспортных средств (АТС) с другой, существенно обостряет задачу обеспечения безопасности дорожного движения (ОБДД). Факторы, влияющие на безопасность дорожного движения: человеческий фактор, технический фактор, дорожный фактор и фактор дорожной среды.

Существует множество ГОСТов, нормативов, которые регулируют правильность проектирования автомобильных дорог, установок различных дорожных знаков.

Каждый элемент дороги несет информацию, предупреждающую о препятствиях, ремонтных работах, резких поворотах, склонах, объездах и т.д.

Для организации безопасности дорожного движения необходимо соблюдать все правила и требования как перед проектированием дорожного полотна, так и перед установкой дорожных знаков.

Размещено на Allbest.ru