capitolul 3
DESCRIPTION
Despre transporturi Traseul in plan - Drumuri - lucruTraseul in profil longitudinalTraseul in profil transversalTrasee - DrumuriTrasee - AutostraziTRANSCRIPT
-
DRUMUL N PROFIL LONGITUDINAL
Elena DIACONU, Mihai DICU, Carmen RCNEL 95
CAPITOLUL 3 DRUMUL N PROFIL LONGITUDINAL
3.1 ELEMENTELE DRUMULUI N PROFIL LONGITUDINAL
Profilul longitudinal este proiecia desfurat pe un plan vertical lateral
a interseciei suprafeei drumului cu o suprafa cilindric vertical, avnd ca
directoare axul drumului.
n urma acestei intersecii rezult dou linii: linia terenului sau linia
neagr din proiecia interseciei cu suprafaa terenului i linia proiectului sau
linia roie din proiecia interseciei cu suprafaa proiectat (figura 3.1).
Figura 3.1
Elementele profilului longitudinal
C.P.
C.T.
Pas de proiectare
Punct de schimbare a declivitii
Linia roieLinia terenului Racordare de tip convex
Racordare de tip concav
-
CAPITOLUL 3
CAI DE COMUNICATII RUTIERE principii de proiectare
96
Profilul longitudinal se deseneaz la scar deformat. Scara pe
orizontal (scara distanelor) este aceeai cu scara planului de situaie iar
scara pe vertical (scara cotelor) este de 10 ori mai mare.
Linia terenului rezult n concordan cu geometrizarea axei zero n
planul de situaie. Fat de aceast linie se fixeaz linia proiectului (linia roie)
care trebuie s respecte anumite criterii.
Linia proiectului este format din poriuni drepte, numite decliviti i
proiuni curbe, numite racordri verticale.
Prin declivitate, notat cu "i" se nelege tangenta unghiului, format de linia roie cu orizontala. Declivitatea se exprim n procente. Ea poate fi
pozitiv sau negativ. Declivitatea pozitiv se numete ramp iar cea negativ
se numete pant. Declivitatea cu valoare zero se numete palier.
Intersecia a dou declivitai se noteaz cu o vertical i un cerc i
formeaz punctele de schimbare a declivitii.
n dreptul punctelor de schimbare a declivitii se introduc racordri
verticale de regul arc de cerc cu raze foarte mari. Din punct de vedere al
centrului de curbur aceste racordri verticale pot fi concave, atunci cnd
centrul de curbur se gsete deasupra nivelului liniei roii (la traversarea
vilor) i convexe, atunci cnd centrul de curbur se gsete sub nivelul liniei
roii (la traversarea crestelor).
Distana dintre dou puncte de schimbare a declivitii se numete pas
de proiectare.
Fiecare pichet de pe traseu, din planul de situaie, se caracterizeaz
prin dou cote: cota terenului i cota proiectului. Diferena dintre cota de
proiect i cota de teren se numete cot de execuie.
Atunci cnd cota proiectului este deasupra cotei terenului, cota de
execuie este pozitiv i vorbim despre o umplutur sau rambleu. Atunci cnd
-
DRUMUL N PROFIL LONGITUDINAL
Elena DIACONU, Mihai DICU, Carmen RCNEL 97
cota proiectului este sub cota terenului, cota de execuie este negativ i
vorbim despre o sptur sau debleu.
Profilul longitudinal ne d indicaii asupra volumelor de sptur i
umplutur (volume de terasament) pe care le avem de-a lungul traseului. Cu
ct geometrizarea axei zero n plan a fost mai bine realizat, cu att volumele
de terasamente necesare vor fi mai mici.
3.2 CRITERII DE FIXARE A LINIEI ROII
Fixarea liniei roii este foarte important din punct de vedere al costului
lucrrii i al circulaiei vehiculelor n condiii de siguran i confort.
Criteriile de fixare ale liniei roii sunt criterii tehnice i criterii economice.
A. Criteriile tehnice se refer la decliviti, pas de proiectare, condiii locale.
Decliviti. Valoarea declivitilor folosite pentru linia roie se limiteaz
superior, la o valoarea maxim, imax i inferior, la o valoarea minim, imin.
Stabilirea declivitii maxime se face n funcie de viteza de proiectare,
care depinde la rndul ei de relief. Ideal ar fi s se proiecteze linia roie cu
valori ale declivitii ct mai mici pe lungimi ct mai mari. Acest principiu este
legat de consumul de carburant al autovehiculului care va fi cu att mai mare
cu ct declivitatea este mai mare.
STAS-ul 863 furnizeaz valorile maxime ale declivitilor pentru drumuri
(tabelul 3.1).
Tabelul 3.1
V (km/h) 100 80 60 50 40 30 25 imax % 5 6 6,5 7 7 7,5 8
imax,exceptional % - - - - 8 8,5 9
-
CAPITOLUL 3
CAI DE COMUNICATII RUTIERE principii de proiectare
98
n cazul curbelor principale ale serpentinelor, declivitatea maxim
admis este de 3,5 % (figura 3.2).
Figura 3.2
Declivitatea maxim admis n cazul serpentinelor
STAS-ul 10144/3-91 prevede valorile pentru decliviti n cazul strzilor,
cuprinse n tabelul 3.2.
Tabelul 3.2
Viteza de proiectare, km/h
Sub 40 40 ... 50 50 ... 60 Configuraia terenului
Decliviti maxime, %
Cmpie, teras 6 5 4
Deal, coline 7,5 6 5
Munte 9 7 6
Declivitatea minim folosit pentru linia roie este de 0,5%, pentru
drumuri i 0,2% pentru strzi, ceea ce asigur scurgerea apelor din precipitaii.
Nu se recomand folosirea palierului.
Lungimea curbei principale a serpentinei
d > 3.5%
d > 3.5% t2t1
Pas de proiectare
d 3.5%
Lungimea curbei auxiliare a serpentinei
Lungimea curbei auxiliare a serpentinei
aliniament
-
DRUMUL N PROFIL LONGITUDINAL
Elena DIACONU, Mihai DICU, Carmen RCNEL 99
O atenie deosebit trebuie acordat i modului de succesiune al
declivitilor. Trebuie evitate rampele pierdute i declivitile excepionale. Pe
sectoarele de drum cu rampe prelungite, a cror medie ponderat este mai
mare sau cel puin egal cu 5%, dup fiecare diferen de nivel de 75 .. 90 m
se introduc odihne de minimum 100 m lungime (msurate ntre punctele de
tangen ale racordrilor verticale) pe care declivitile nu vor depi 2 %
(figura 3.23).
Figura 3.3
Sectoare de drum cu rampe prelungite
Dac terenul este foarte accidentat sau dac traseul are puncte
obligate, declivitile din tabel se majoreaz cu 1 %.
Pasul de proiectare. Exist prevzut n norme o anumit lungime
minim a pasului de proiectare, funcie de viteza de proiectare (tabelul 3.3
pentru drumuri i tabelul 3.4 pentru strzi). Aceast distan minim se
stabilete din condiia ca cele dou tangente ale curbelor de racordare
vertical s nu se suprapun (vezi 3.5 RACORDAREA DECLIVITILOR).
Tabelul 3.3
V (km/h) 100 80 60 50 40 30 25 pasul de
proiectare, lp, minim m
150 100 80 60 50 50 50
lp,exceptional m 100 80 50 40 30 30 25
d 5%
d 5%
t2t1 100 m
Pas de proiectare
d 2%
-
CAPITOLUL 3
CAI DE COMUNICATII RUTIERE principii de proiectare
100
Valorile din tabel indic pasul de proiectare minim. Regula este de a se
adopta un pas de proiectare ct mai mare.
Tabelul 3.4
Categori strzii Lungimea minim a pasului de proiectare, m I 300 II 200 III 100 IV 50 i mai puin
Pasul de proiectare pentru strzi poate fi redus cu pn la 50 % fa de
valorile din tabel n cazul n care terenul este plat, dac unghiul format de declivitile
adiacente are tangenta trigonometric 0,4% .. 0,5 %, precum i n cazul ranforsrilor
sau al cotelor obligate pentru racordarea la construciile din zon.
Odihne. Este indicat ca la anumite distane s se intercaleze zone de
odihn (poriuni cu declivitate mic) care mbuntesc condiiile de circulaie.
Conform STAS 863, pe sectoarele de drum cu rampe prelungite, a cror
medie ponderat este mai mare sau cel puin egal cu 5 %, dup fiecare
diferen de nivel de 75 ... 90 m, se introduc odihne de minimum 100 m
lungime (msurat ntre punctele de tangen ale racordrilor verticale) pe
care declivitile nu trebuie s depeasc 2 %.
Suprapunerea efectelor. Amenajrile fcute n plan sau spaiu au
anumite efecte asupra liniei roii i a vehiculului:
- n curbele cu raz mic, declivitatea pe banda interioar este mai
mare dect declivitatae stabilit n ax;
- marginea exterioar a drumului, n curbe, se supranal i din
aceast cauz va avea o declivitate sporit cu 0,5 1 % (declivitatea
rampei supranlrii se adaug declivitii drumului n ax); - n curbele cu raze mici, declivitatea liniei roii se compune cu panta
transversal a cii n curb iar rezultanta acestora poate s trag
vehiculul spre interiorul curbei, trecnd de pe o band pe cealalt. Pentru a se evita aceste trei suprapuneri, declivitatea maxim n curbe va fi:
-
DRUMUL N PROFIL LONGITUDINAL
Elena DIACONU, Mihai DICU, Carmen RCNEL 101
R
ii curba70
maxmax = (3.1) unde R este raza curbei, n m.
De asemenea, n cazul n care o racordare vertical se suprapune peste
o curb n plan orizontal, punctul de schimbare a declivitii va trebui s fie n
dreptul punctului de bisectoarea al curbei din plan.
Condiii locale. Acest criteriu se refer la punctele de cot obligate care trebuie respectate atunci cnd se aeaz linia roie.
a) tipul pmntului din zona drumului (pmnturi sensibile la ap, care
i pierd proprietile mecanice n prezena apei) i prezena apelor care
stagneaz n aceast zon sau a apelor freatice (foarte aproape de suprafaa
terenului) determin cotele obligate ale liniei roii. Astfel, pentru ca astfel de
pmnturi s nu influeneze suprastructura drumului, linia roie se va fixa
deasupra terenului cu:
- 50 ... 80 cm n cazul pmnturilor de tip nisipos, alctuite din
balast, prund de ru;
- 80 ... 150 cm n cazul pmnturilor de tip prfos;
- 150 ... 250 n cazul pmnturilor de tip argilos.
b) la traversri de ruri, cota cii la podurile definitive reprezint punctul
de cot obligat (figura 3.4):
cgl hhhNAEcaiicota +++= (3.1) unde: NAE este nivelul apelor extraordinare, care se determin pentru o
anumit probabilitate;
hl - nlimea liber sub pod;
hg - nlimea grinzii;
hc - grosimea cii pe pod.
-
CAPITOLUL 3
CAI DE COMUNICATII RUTIERE principii de proiectare
102
Figura 3.4
Cota obligat la traversri de ruri
c) n cazul interseciilor cu alte ci de comunicaii se impun cote obligate
pentru linia roie.
Cnd interseciile sunt la acelai nivel, se va impune noii linii roii, cota
cii de comunicaii existent.
Cnd interseciile sunt denivelate cota liniei roii se stabilete n funcie
de gabaritul de liber trecere:
- pentru pasaj denivelat superior, drumul se afl deasupra cii de
comunicaii existente (figura 3.5);
- pentru pasaj denivelat inferior, drumul se afl sub calea de
comunicaie existent (figura 3.6).
Figura 3.5
Cota obligat pentru pasaje superioare
Lrampe de acces Lrampe de acces
NAE
Lpod
Cota cii
hgrindhstructur rutier
Linia roie
Hgabarit cale ferat
-
DRUMUL N PROFIL LONGITUDINAL
Elena DIACONU, Mihai DICU, Carmen RCNEL 103
Figura 3.6
Cota obligat pentru pasaje inferioare
d) pentru strzi, linia roie a acestora dicteaz cota zero a cldirilor,
care se obine prin sistematizare vertical.
e) la aezarea liniei roii n cazul drumurilor care se dezvolt de-a lungul
vilor (drumuri de coast) va trebui respectat o anumit nlime de asigurare
peste 0,50 m deasupra nivelului apelor extraordinare, NAE.
f) la traversarea viroagelor, torenilor i vilor seci trebuie s se asigure
diferene n ax (cote de execuie) care s permit adoptarea proiectelor tip de
podee pentru scurgerea apelor.
B. Criterii economice se refer la compensarea terasamentelor. Linia roie trebuie astfel aezat nct s rezulte lucrri minime de sptur i
umplutur (de terasament) i s fie asigurat compensarea lor pe distane
scurte (materialul rezultat din sptur - debleu - s fie folosit, pe ct posibil n
ntregime, n lucrrile de umplutur - rambleu -).
Egalitatea suprafeelor de sptur i umplutur se face n profil
longitudinal, lundu-se n considerare i situaia din profil transversal, care
este diferit de la profil la profil. Astfel, pentru aceeai cot de execuie
(valoarea H din figura 3.7) linia roie se va ridica cu 15 cm pentru a micora suprafeele de sptur i mri suprafeele de umplutur, deoarece suprafaa
hgrindhstructur existent
Hgabarit rutier
-
CAPITOLUL 3
CAI DE COMUNICATII RUTIERE principii de proiectare
104
profilului transversal n sptur este mai mare dect cea a profilului n
umplutur.
Figura 3.7
Ridicarea liniei roii cu 15 cm pentru aceeai cot de execuie rambleu-debleu
Atunci cnd, n anumite situaii, aezarea liniei roii conduce la cote de
execuie mai mari de 4,00 m, sunt necesare lucrri de sprijinire. Cnd
diferenele n ax sunt mai mari de 7,00 m este necesar s se restudieze
traseul drumului n plan de situaie sau, dac situaia o impune i se justific
din punct de vedere economic, se vor executa viaducte sau tuneluri (de
exemplu n cazul autostrzilor).
Este de preferat ca linia roie la drumuri s fie ntr-un mic rambleu,
astfel nct drumul s fie deasupra liniei terenului, ceea ce conduce la o mai
bun scurgere a apelor. n schimb, n cazul strzilor, linia roie se va aeza n
debleu, deoarece strada ndeplinete i rolul de colectare i evacuare a apelor
din precipitaii.
3.3 PICHETAREA TRASEULUI Pichetarea traseului este o etap intermediar ntre traseul drumului n
plan de situaie i profilul longitudinal. Este necesar pentru trasarea liniei
terenului n plan longitudinal.
H
HH
H
15 cm
transversal longitudinal
-
DRUMUL N PROFIL LONGITUDINAL
Elena DIACONU, Mihai DICU, Carmen RCNEL 105
Aceast etap const n fixarea pe planul de situaie a picheilor pe axul
drumului (figura 3.8). Picheii reprezint:
- punctele de nceput i de sfrit ale traseului;
- punctele de intersecie ale curbelor de nivel cu axul drumului ;
- punctele de tangen i de bisectoare ale curbelor de racordare n
plan;
- punctele necesare trasrii curbelor de racordare n plan.
Distana minim ntre doi pichei consecutivi pe axul drumului trebuie s
fie de cel mult 30,00 m. n caz contrar se prevd pichei intermediari.
Avnd picheii astfel stabilii, se ntocmete un tabel (tabelul 3.5) care
poart denumirea de foaie de pichetaj (carnet de pichetaj, atunci cnd
conine mai multe foi) i care conine toate datele necesare reprezentrii liniei
terenului n profil longitudinal.
Figura 3.8
Pichetarea traseului
Se poziioneaz rigla pe planul de situaie cu originea n A. Se citesc
valorile din dreptul picheilor aflai pe aliniament. Distana ntre pichei se
obine fcnd diferena ntre dou citiri succesive. Distana ntre picheii aflai
302 301
300
7 6
d5
a'b' c' c b a
4 3
2 B2
B1
1 Te2
Ti2
Te1
V2
V1
Ti1 B
A
d'
-
CAPITOLUL 3
CAI DE COMUNICATII RUTIERE principii de proiectare
106
pe curb se cunoate din tabelul de trasare al curbei.
Tabelul 3.5 Foaia de pichetaj
Pichet Distana ntre
pichei, m Poziia
kilometric Cote teren,
m Traseu
A 12,50 0+0,00 300,00
1 15,00 +12,50 301,00
2 11,50 +27,50 302,00
3 13,50 +39,00 303,00
4 15,00 +52,50 304,00
Ti1 9,00 +67,50 304,30
a 14,00 +76,50 304,60
b 14,00 +90,50 305,00
c 14,00 +104,50 305,25
B1 14,00 +118,50 305,50
c' 14,00 +132,50 305,70
b' 14,00 +146,5 306,00
a' 14,00 +160,50 306,90
Te1 14,00 +174,50 307,20
5 25,50 +188,50 308,00
Ti2 20,00 +214,00 308,30
d 28,00 +234,00 308,50
B2 28,00 +262,00 308,70
d' 28,00 +290,00 309,10
Te2 28,00 +318,00 309,50
6 24,50 +346,00 310,00
7 20,00 +370,50 311,00
B 29,00 +390,50 312,00
+419,50
U = 63.6943 R = 50.00 m T = 91.47 m C = 107.00 m B = 54.24 m
Aliniament 2 = 39.50 m
Aliniament 3 = 72.00 m
Aliniament 1 = 67.50 m
U = 89.5966 R = 60.00 m T = 70.70 m C = 104.00 mB = 32.73 m
-
DRUMUL N PROFIL LONGITUDINAL
Elena DIACONU, Mihai DICU, Carmen RCNEL 107
Poziia kilometric a fiecrui pichet n parte se obine prin adunarea la
poziia kilometric anterioar, a distanelor pariale dintre pichei. Diferena
ntre ultima valoare obinut pe coloana "poziia kilometric" i prima valoare
de pe aceeai coloan reprezint lungimea traseului de la punctul de plecare,
A la punctul de sosire, B.
Cotele de teren, n cazul picheilor care se gsesc pe o curb de nivel,
se obin prin citirea cotei curbei de nivel respective, pe planul de situaie. n
cazul picheilor care se gsesc ntre dou curbe de nivel, pe planul de situaie,
cota de teren va fi obinut prin interpolare liniar, pe linia de cea mai mare
pant.
Foaia sau carnetul de pichetaj conine elementele de baz pentru
redactarea profilului longitudinal.
3.4 CALCULUL LINIEI ROII Avnd linia terenului raportat pe baza foii sau carnetului de pichetaj,
linia roie sau linia proiectului (figura 3.9) se aeaz conform criteriile
prevzute n subcapitolul 3.2.
Calculul liniei roii presupune determinarea valorii declivitilor, a cotelor
proiect i a cotelor de execuie pentru toi picheii stabilii pe traseul drumului.
Calculul declivitilor (figura 3.10).
Se consider pasul de proiectare cuprins intre picheii A i B. Pichetul A
are cota proiect cunoscut (punct de cot obligat): CPA. n pichetul B cota
proiect este necunoscut, dar se poate determina, prin citire pe plana
profilului longitudinal, fa de planul de referin PR. Astfel obinem o cot
proiect aproximativ n pichetul B.
-
DRUMUL N PROFIL LONGITUDINAL
Elena DIACONU, Mihai DICU, Carmen RCNEL 111
Figura 3.10
Calculul liniei roii
Declivitatea se calculeaz n funcie de diferena H dintre cotele proiect i distana ntre pichei LA-B obinut prin diferena ntre poziiile kilometrice ale
picheilor:
(%)100BALHi
= (3.2)
Valoarea rezultat a declivitii se rotunjete la a doua zecimal.
Calculul cotelor proiect (figura 3.10). Fie un pichet M intermediar ntre A
i B. Cota sa proiect se determin n funcie de declivitatea i, de cota proiect a
pichetului de nceput CPA i de distana ntre pichei LA-M:
MAA
PM
P LiCC += 100 (3.3)
Dac declivitatea i este o pant, atunci avem:
MAA
PM
P LiCC = 100 (3.4)
Distana LA-M se obine prin diferena poziiilor kilometrice ale celor doi
pichei.
CTM
LA-M LA-B
i(%)
CPA
CPB
H2
H
PR H1
CTB
A BM
CPM
-
CAPITOLUL 3
CAI DE COMUNICATII RUTIERE principii de proiectare
112
Cota proiect n pichetul B se recalculeaz, obinndu-se valoarea
corect:
BAA
PB
P LiCC += 100 (3.5)
Calculul cotelor de execuie. Cunoscnd cele dou cote ce
caracterizeaz un pichet de pe traseu, CPA i CTA se poate calcula diferena n
ax sau cota de execuie:
ATA
P CC =executiedecota (3.6)
3.5 RACORDAREA DECLIVITILOR Pentru a se asigura continuitatea circulaiei precum i vizibilitatea n
profil longitudinal, declivitile trebuie racordate prin curbe de racordare
vertical. Racodarea a dou decliviti succesive prin curbe verticale se face
atunci cnd diferena algebric dintre ele, n valoare absolut (tangenta
trigonometric, m), este mai mare dect 0.5%.
Pentru fiecare racordare vertical se calculeaz elementele sale
principale: tangenta T i bisectoarea, B. Lungimea curbei de racordare
vertical nu se mai calculeaz, ea considerndu-se egal cu lungimea
traseului n plan orizontal.
Se presupune o racordare de tip convex ntre dou decliviti, ca n
figura 3.11.
Cele dou decliviti considerate n figura de mai sus sunt determinate
de unghiurile 1 i 2: )(11 += tgi (3.7) )(22 = tgi (3.8) Declivitatea i1 este o ramp (+) iar declivitatea i2 este o pant (-).
-
DRUMUL N PROFIL LONGITUDINAL
Elena DIACONU, Mihai DICU, Carmen RCNEL 113
Figura 3.11
Elementele racordrii verticale
Mrimea tangentei T rezult n funcie de unghiul la centru, (1 + 2):
221
222 21
21
21
tgtg
tgtgRRtgT
+
=+= (3.9)
Pentru valori mici ale unghiurilor 1 i 2 produsul 2221 tgtg este
neglijabil n comparaie cu 1, deci putem scrie:
22
21 mRiiRT =+= (3.10) unde m este tangenta trigonometric a unghiului format de decliviti (a doua
declivitate minus prima declivitate, fiecare luate cu semnul lor, n valoare
absolut):
R
(1+2)(1+2)/2
T
2 1
1+2B
R
O
-
CAPITOLUL 3
CAI DE COMUNICATII RUTIERE principii de proiectare
114
)()()( 2112 iiiim +=+= (3.11) Calculul lui m pentru alte cazuri de racordri este prezentat n figura 3.12.
Figura 3.12
Calculul tangentei trigonometrice a unghiului dintre decliviti
Dac declivitile se exprim procentual, avem:
200mRT = (3.12)
Cunoscnd lungimea tangentei se poate determina bisectoarea B
(figura 3.11):
m +i2
+i1
m
+i2
+i1
m -i2
-i1
m
-i2
-i1
m -i2 +i1 m
+i2 -i1
1212 )()( iiiim =++= 1212 )()( iiiim =++=
2112 )()( iiiim == 2112 )()( iiiim ==
)()()( 2112 iiiim +=+= 2112 )()( iiiim +=+=
-
DRUMUL N PROFIL LONGITUDINAL
Elena DIACONU, Mihai DICU, Carmen RCNEL 115
222 )( BRBT +=+ (3.13) Prin neglijarea termenului B2 care este mic n raport cu R i T, se obine:
RTB2
2
= (3.14) Deoarece profilul longitudinal se reprezint la scar deformat, se
admite c lungimea tangentei considerat pe declivitate (dreapta nclinat)
este aproximativ egal cu lungimea considerat pe orizontal (figura 3.13).
Pentru a calcula ordonata "y" a oricrui pichet (M) de pe curba de racordare se
determin poziia sa fa de punctul de tangen "x". Astfel, ordonata rezult:
Rxy2
2
= (3.15)
Figura 3.13
Calculul cotelor pentru picheii de pe curba de racordare vertical Calculul razei minime n cazul racordrii convexe. Se face innd
seama de condiiile de asigurare a vizibilitii (conductorul autovehiculului
aflat pe declivitate trebuie s observe la timp un obstacol situat pe partea
carosabil a celeilalte decliviti pentru a putea stopa la timp n faa lui), n
dou ipoteze de calcul:
1o) vehiculul i ostacolul sunt situate pe curba de racordare vertical:
figura 3.14.
T x
x x
y y
y B
M
-
CAPITOLUL 3
CAI DE COMUNICATII RUTIERE principii de proiectare
116
Figura 3.14
Calculul razei minime pentru racordarea convex: vehiculul i ostacolul sunt situate pe curba de racordare vertical
n figura de mai sus s-a notat cu k nlimea ochiului conductorului
autovehiculului (A), ce are valoarea 1,20 1,40 m i cu h nlimea
obstacolului (B), ce are valoare 0,10 - 0,20 m.
Raza vizual din A este tangent n C la suprafaa cii i ntlnete
obstacolul din B la distana AB egal cu distana de vizibilitate, E:
21 ssE += (3.16) cu 1sAC = i 2sBC = n cele dou triunghiuri dreptunghice care se formeaz conform figurii
3.10, cu raza R a racordrii verticale se poate scrie:
( ) 2212 RskR +=+ i ( ) 2222 RshR +=+ (3.17)
s2s1
k
Ochiul conductorului autovehiculului
90
m/100C
B
A
R+h
Te
R
Ti
R
O
R R+k
h
Obstacolul
-
DRUMUL N PROFIL LONGITUDINAL
Elena DIACONU, Mihai DICU, Carmen RCNEL 117
Prin neglijarea termenilor k2 i h2 care sunt mici n raport cu ceilali, se
obine:
Rks 21 = i Rhs 22 = (3.18) )(2 hkRE += (3.19) Astfel, rezult expresia razei minime de racordare circular convex n
cazul n care vehiculul i obstacolul sunt situate pe curba de racordare:
)2(2
2
)1 khhkER o ++= (3.20)
2o) vehiculul i ostacolul sunt situate n afara curbei de racordare
vertical: figura 3.15.
Raza vizual AB este orizontal i tangent la suprafaa cii n punctul C:
4321 ssssEAB +++== (3.21) Conform figurii 3.15:
40032Rmss == (3.22)
mk
m
mk
mks 200
40001
200200sin
2
1 =
+
== (3.23)
mhs 2004 = (3.24)
Rezult:
mhRm
mkE 200
200200 ++= (3.25)
Expresia razei minime de racordare circular convex circular convex
n cazul n care vehiculul i obstacolul sunt situate n afara curbei de racordare
este urmtoarea:
-
CAPITOLUL 3
CAI DE COMUNICATII RUTIERE principii de proiectare
118
+= )(200200)2
hkm
Em
R o (3.26)
Figura 3.15
Calculul razei minime pentru racordarea convex: vehiculul i ostacolul sunt situate n afara curbei de racordare verticale
Se consider valoarea maxim obinut din expresiile (3.20) i (3.26):
( ))2)1min, 0
,.max RRR oconvexa = (3.27) Calculul razei minime n cazul racordrii concave. Se face n condiii
impuse de asigurarea vizibilitii la circulaia pe timp de noapte, limitarea
valorii acceleraiei normale (realizarea confortului circulaiei la parcurgerea
curbei de racordare) i asigurarea lungimii minime a racordrii.
1o) condiia de confort la parcurgerea curbei: se adopt o valoare redus
pentru acceleraia normal care ia natere la parcurgerea curbei de racordare
vertical (figura 3.16).
m/200
s3 s4
m/200
m/200
m/400m/400m/400m/400
m/100
s2s1
k
Ochiul conductorului autovehiculului m/100
C B
A
Te
R
Ti
R
O
h
Obstacolul m/200 m/200
-
DRUMUL N PROFIL LONGITUDINAL
Elena DIACONU, Mihai DICU, Carmen RCNEL 119
Figura 3.16
Calculul razei minime pentru racordarea concav: condiia de confort la parcurgerea curbei
Acceleraia normal este:
Rvan
2
= (3.28)
i are valori cuprinse ntre 0,15 i 0,3 m/s2. Dac se ia 22
/2,0 smRv = , rezult
raza minim n acest caz:
5,2
2
)1
vR o = (3.29)
2o) asigurarea vizibilitii pe timp de noapte: se pune condiia ca, n
timpul nopii, distana de iluminare a farurilor unui autovehicul ce parcurge
curba de racordare vertical s fie mai mare dect distana de frnare, E
(figura 3.17).
Pentru calcul se consider nlimea farului h1 = 0,75 m, nlimea
obiectului h = 0, unghiul sub care bat farurile, = 1o iar distana de frnare mai mic dect lungimea de racordare.
Pentru construcia grafic din figura 3.16 se poate scrie:
( ) ( )[ ] sin2sin 112 EhREhE ++= (3.30) ( ) ( )2112 sinsin2 EhEhRE ++= (3.31) Prin neglijarea termenului al doilea din dreapta rezult expresia razei
minime n acest caz:
Fc
-
CAPITOLUL 3
CAI DE COMUNICATII RUTIERE principii de proiectare
120
( )sin2 12
)2 EhER o += (3.32)
Figura 3.17
Calculul razei minime pentru racordarea concav: asigurarea vizibilitii pe timp de noapte
Figura 3.16
Construcie grafic pentru determinarea razei de racordare vertical
3o) asigurarea lungimii mininime de racordare: se pune condiia ca
lungimea tangentei de racordare (n m) s fie:
VVT ...2min
= (3.33)
R
E
Esinh1
2R
E
h1+Esin
-
DRUMUL N PROFIL LONGITUDINAL
Elena DIACONU, Mihai DICU, Carmen RCNEL 121
Dar 200mRT = . Rezult raza minim n acest caz:
mTR o min)3
200= (3.34) n final se alege valoarea maxim rezultat din considerarea celor trei
cazuri de mai sus:
),,.(max)3)2)1min, 0
RRRR ooconcava = (3.35)