neagu trafic grigorescu
TRANSCRIPT
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
1/27
1
UNIVERSITATEA DIN PITETI
FACULTATEA DE MECANIC I TEHNOLOGIE
Domeniul de master: T.R.E.A.C.
PROIECTInfrastructura rutiera si dirijarea automata a
circulatiei rutiere
Indrumtor,
conf.dr.ing. Elena NEAGU
Student,
Nicolae-Petrisor BARBU
PITETI
-2012-
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
2/27
.
2
CALCULUL COMPARATIV AL ARTERELOR RUTIERE IN ZONE RECTIL INI I SI
CURBILINII
Cuprins:
1.Introducere...................................................................................................................pag. 3.
2.Clasificarea cailor rutiere.......................................................................................................4.
3.Elementele geometrice ale drumului....................................................................................11.
4.Criteriile de proiectare a aliniamentelor verticale.................................................................16.
5.Profilul transversal al drumului............................................................................................25.
6.Elementele geometrice ale planului transversal...................................................................27.
7.Bibliografie.......................................................................................................................... 37.
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
3/27
.
3
CALCULUL COMPARATIV AL ARTERELOR RUTIERE IN ZONE RECTIL INI I SI
CURBILINII
1. Introducere
La proiectarea, executarea i ntreinerea drumurilor trebuie s se aib n vedere, n primul rnd,principiul satisfacerii, cu costuri minime, a necesitilor de transport viitoare, att din punct devedere cantitativn ceea ce privete volumul i compoziia traficului ct i calitativ n cu
privire la condiiile de siguran i confort, precum i circulaia cu viteze ridicate.
Problemele privind proiectarea drumurilor conform principiului deja amintit intereseaz attspecialitii din compartimentele de proiectare ct i pe cei care asigur execuia, exploatarea intreinerea. Aceste probleme se refer la:
Organizarea, sistematizarea i clasificarea reelei de drumuri n vederea asigurrii cerinelori condiiilor optime de transport, precum i a crerii de reele unitare cu caracteristici tehnicecorespunztoare, pentru o siguran i fluen, maxime.
Stabilirea real, n proiectarea necesitilor de transport, a condiiilor de transport i acaracteristicilor circulaiei viitoare, prognozate.
Asigurarea sau mbuntirea n proiectare i execuie a caracteristicilor tehnice aledrumurilor (elemente geometrice, capacitatea de circulaie etc.).
Asigurarea sau mbuntirea n proiectare i execuie a unei circulaii constante i cu vitezeridicate pe sectoare ct mai lungi, prin amenajarea interseciilor sau ramificaiilor i prinspecializarea fluxurilor de trafic o dat cu construcia, modernizarea sau ntreinereadrumurilor.
Asigurarea sau mbuntirea condiiilor de transport i de siguran a circulaiei la proiectarei execuie prin msuri de securitate, dirijare i semnalizare, precum i prin msuri de
asigurare a spaiilor necesare pentru parcarea, staionarea i confortul beneficiarilordrumurilor o dat cu construcia, modernizarea sau ntreinerea drumului.
Sistematizarea circulaiei rutiere cuprinde, n general, trei faze:
consolidarea sau ntrirea reelei de baz existente, prin crearea de noi legturi directe ntreprincipalele centre populate i prin modernizarea principalelor trasee existente;
amplificarea sau mrirea reelei rutiere prin crearea de noi legturi sau itinerarii concurententre localiti, precum i modernizarea acestora;
extinderea i sistematizarea complet a reelei rutiere prin crearea de artere noi de legturntre orae, modernizarea traseelor principale i crearea unei reele de autostrzi care
constituie ultima faz a sistematizrii.Pentru a se realiza o sistematizarea a reelei i o planificare a amenajrilor drumurilor, n toate
rile s-a pornit de la anumite principii de organizare i alctuire a reelei rutiere, cum ar fi: s asigure legtura dintre principalele centre populate, pe traseele cele mai corespunztoare; s fie suficient de mare pentru a asigura dezvoltarea transporturilor rutiere; s fie unitar i ordonat n diverse categorii, corespunztoare necesitilor social-economice
i de transport; traseele reelei s asigure condiii mai bune de folosire i confort; drumurile proiectate sau construite s aib o eficien sporit, amenajarea lor s fie corelat
cu traficul prognozat.
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
4/27
.
4
Pentru proiectarea drumurilor este necesar s se cunoasc traficul actual i cel prognozat pentru operioad viitoare de timp. Este bine ca perioada de prognoz s corespund cu durata medie deserviciu a drumului i n special a mbrcmintei, care are o durat ceva mai scurt.
Ca durat de serviciu pentru traficul rutier de perspectiv, se consider o perioad de 15 -20 ani,adic durata medie ntre dou reparaii la betoanele asfaltice, care constituie mixtura folosit maiales la construcia i modernizarea drumurilor cu trafic intens.
Traficul actual rezult din numrtori sau din recensmntul general, periodic sau din numrtoripermanente. Pentru stabilirea prognozei i a compoziiei traficului se folosesc metodele prezentaten capitolul 3.
La stabilirea creterii volumelor de trafic se ine seama de tendina de cretere din trecut,pornindu-se de la numrtori periodice precum i de cretere viitoare probabil, care depinde deurmtorii factori:
devierea sau atragerea unor cureni de trafic de pe alte trasee atunci cnd se obin economiide timp i de cost la transporturi;
generalizarea sau naterea unor cureni de trafic noi pe traseu amenajat datorit crerii de noilegturi rutiere;
emigrarea sau plecarea curenilor de trafic de pe traseul amenajat pe alte trasee construite sauamenajate mai trziu, n special atunci cnd se construiesc n apropiere autostrzi;
creterea sau dezvoltarea traficului pe drumul amenajat datorit construciei de obiectiveindustriale sau social-economice n zona traseului respectiv;
atunci cnd nu se schimb originea i destinaia traficului, ca de exemplu la artere de rocadsau de centur a localitilor, nu se ia n considerare emigrarea curenilor de trafic.
Determinarea traficului de perspectiv hotrtor pe un traseu se face dup traficul icaracteristicile rezultate pe diferite tronsoane. Pentru amenajarea unitar a traseului se consider cadeterminate, n general n toate rile, seciuni care reprezint 20-30% din lungimea traseului i alecror limite de trafic nu difer ntre ele prea mult, adic 10-20%.
La execuia drumurilor i ulterior, dup darea lor n exploatare, prevederile sau prognozele de
trafic se verific la intervale fixe, prin recenzri de trafic. Se fac corecturi atunci cnd traficulmsurat cu aceast ocazie difer apreciabil fa de cel considerat iniial.
2. Clasificarea cilor rutiere
Drumurile se pot clasifica din mai multe puncte de vedere:
A.Din punct de vedere admin istrativ (dup organul care administreaz i ntreine drumul,tabelul .1.)
Tabelu l .1: Clasif icarea drumur ilor
Nr.crt. Categoria drumului Lungime, km Organul care le administreaz
1Drumuri naionale dincare:
-autostrzi
14.683
113
Ministerul Transporturilor prinAdministraia Naional a Drumurilor
2 Drumuri judeene 26.967Consiliile judeene prin Regiile autonomeale drumurilor i podurilor
3 Drumuri comunale 31.116Consiliile judeene prin Regiile autonomeale drumurilor i podurilor
4Strzi n localitiurbane i rurale
80.198Primriile localitilor prin serviciile despecialitate
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
5/27
.
5
B.Dup punctele pe care le leag drumul:
Drumuri internaionale prin care se face legtura cu rile vecine. Drumuri de tranzit care leag dou centre importante ndeprtate pentru care circulaia
dintre ele este circulaia de trecere (tranzit). Din aceast categorie fac parte majoritatea
drumurilor: drumuri de trafic local; drumuri turistice; drumuri sezoniere; drumuri militare (de interes strategic).
C.Dup gradul de perfecionare tehnic a mbrcmintei drumului, care ine seama dein tensitatea traf icului :
D.
Drumuri naturale, fr nici o amenajare; Drumuri provizorii sau sezoniere care au o amenajare uoar, nepermanent,
corespunztoare numai vrfurilor de circulaie din anumite perioade ale anului; Drumuri de pmnt la care calea este consolidat cu pmnt i pot fi:
drumuri de pmnt mbuntit; drumuri de pmnt stabilizat; drumuri prin mpietruire:
mpietruiri din pietri natural (ovalizat); mpietruiri din piatr cilindrat (macadam); drumuri moderne care satisfac cerinele circulaiei moderne.
mbrcmintea cu care se consolideaz calea de rulare a acestor drumuri, se mparte:
mbrcminte din blocuri aezate manual (de exemplu, pavajul din pavele de piatr); mbrcminte aglomerat, n care este folosit o mixtur mineral.
n lucrrile de drumuri se utilizeaz n mod obinuit doi liani eficace:
liant hidrauliccimentul, rezult osele betonate; liant hidrocarbonatbitumul, rezult osele asfaltate.
E.Clasificarea tehnic, dup viteza de proiectare sau circulaie.
Conform standardelor romneti, viteza de proiectare este viteza cu care poate circula un turismizolat n punctele cele mai dificile ale traseului, dac, din punctul de vedere al drumului, suntasigurate condiiile de siguran. Au fost stabilite urmtoarele clase de drum, prezentate ntabelul 4.2.:
Tabelul 2: Clasa drumului n funcie de vitez.
Clasa drumului I II III IV VViteza, km/h 100 80 60 40 25
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
6/27
.
6
Proiectarea geometric depinde de categoria terenului, adic de denivelrile acestuia. Standardeleprevd urmtoarele tipuri de teren, tabelul 4.3.:
Tabelu l 3:nclinarea transversal a drumului
Categoria terenului nclinarea transversal,%
es 010Deal 1025
Munte 25 - 60
Conform standardelor americane IRC, viteza de proiectare este definit ca o vitez maxim desiguran care poate fi meninut peste o seciune a drumului. Vitezele de proiectare recomandate destandardele americane pentru diferite categorii de teren sunt prezentate n tabelul 4.4. i suntdeterminate pe baza procentului cumulat de 85% al vitezelor vehiculelor care circul pe o poriunede drum.
Viteza de proiectare ar trebui, pe ct posibil, s fie uniform de-a lungul unui drum dat. Uneori,datorit schimbrilor din teren, vor trebui adoptate diferite viteze, caz n care se recomand omodificare treptat, prin presemnalizarea cu ajutorul semnelor de circulaie.
Tabelu l 4. Viteze maxime admise
Clasificarees Deal Munte Teren accidentat
Vitezamaxim
Vitezaminim
Vitezamaxim
Vitezaminim
Vitezamaxim
Vitezaminim
Vitezamaxim
Vitezaminim
Drumurinaionale
100 80 80 65 50 40 40 30
Drumuri interes
major
80 65 65 50 40 30 30 20
Alte drumuri 65 50 50 40 30 25 25 20Drumuri locale 50 40 40 35 25 20 25 20
La alegerea vitezei de proiectare trebuie s se ia n considerare elementele urmtoare: importana economic i administrativ a drumului; elementele traficului rutier; relieful.
Astfel, se recomand categoriile de drum funcie de intensitatea traficului i forma de relief,conform tabelului 4.5.:
Tabelu l 5. Intensitatea trafi culu i
Intensitatea traficului, Vt/zi es Deal Munte>3000 I I I - II
1500 - 3000 I II III500 - 1500 III II - III III - IV100 - 500 II - III III - IV IV - V
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
7/27
.
7
In funcie de clasa tehnic a drumului i de viteza de proiectare, se stabilesc elementelegeometrice principale ale drumului: razele minime ale curbelor, declivitile maxime, limeadrumului etc., att pentru drumurile noi, ct i pentru sistematizri, n cazul drumurilor existente.
Categorii de drum din punct de vedere al maselor si dimensiunilor maxime
E.R. = European reabilitat; E = European; M = Modernizat; P = Pietruit
Tabel .6. Dimensiunile maxime admise
E.R. E M P
1. DIMENSIUNI MAXIME ADMISE (n metri)
1.1. Lungime
Autovehicul 12.00m 12.00m 12.00m 12.00m
Remorc 12.00m 12.00m 12.00m 12.00m
Vehicul articulat 16.50m 16.50m 16.50m 16m50m
Tren rutier 18.75m 18.75m 18.75m 18.75m
Autobuz articulat 18.00m 18.00m 18.00m 18.00m1.2. Lime
(a) Toate vehiculele, cu excepiacelor frigorifice avndcaroseria izoterm
2.55m 2.55m 2.55m 2.55m
(b) Vehicule frigorifice avnd caroseria izoterm 2.60m 2.60m 2.60m 2.60m
1.3. nlime (toate vehiculele) 4.00m 4.00m 4.00m 4.00m
1.4. Suprastructuri demontabile i uniti de transportstandardizate cum ar fi containerele vor respectadimensiunile precizate la 1.1,1.2,1.3,1.6,1.7,1.8
1.5. Toate autovehiculele sau subansamblurile de vehiculetrebuie s aib posibilitatea de a ntoarce ntr-un cerc cu oraz exterioar de 12.5m i o raz interioar de 5.3m
1.6. Distana maxim ntre axa pivotului de cuplare alsemiremorcii i partea din spate a semiremorcii
12.00m 12.00m 12.00m 12.00m
1.7. Distana maxim msurat paralel cu axa longitudinal atrenului rutier din punctul extern aflat cel mai n fa alzonei de ncrcare din spatele cabinei, pn la punctul celmai din spatele remorcii din ansamblu, minus distana dintrepartea din spate a vehiculului motor i partea din fa aremorcii
15.65m 15.65m 15.65m 15.65m
1.8. Distana maxim msurat paralel cu axa longitudinal atrenului rutier din punctul extern aflat cel mai n fa alzonei de ncrcare din spatele cabinei pn la punctul celmai din spate al remorcii din ansamblu
16.40m 16.40m 16.40m 16.40m
2. MASA TOTAL MAXIM ADMIS A
VEHICULULUI (]N TONE)2.1. Vehicule care fac parte dintr-un ansamblu de vehicule
2.1.1. Remorc cu dou osii 18t 17t 17t 16t
2.1.2. Remorc cu trei osii 24t 22t 22t 20t
2.2. Ansamblu de vehicule
2.2.1. Trenuri rutiere cu cinci sau ase osii
(a) Autovehicule cu dou osii i remorci cu trei osii 40t 40t 40t 38t
(b) Autovehicule cu trei osii i remorci cu dou sau trei osii 40t 40t 40t 38t
2.2.2. Vehicule articulate cu cinci sau ase osii
(a) Autovehicule cu dou osii i semiremorc cu trei osii 40t 40t 40t 38t
(b) Autovehicule cu trei osii i semiremorc cu dou sau trei
osii
40t 40t 40t 38t
(c) Autovehicule cu trei osii i semiremorc cu dou sau trei 44t 42t 40t 40t
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
8/27
.
8
osii care transport un container ISOde 12 m ntr-ooperaiune de transport combinat
2.2.3. Trenuri cu patru osii compuse dintr-un autovehicul cu douosii i o remorc cu dou osii
36t 36t 36t 36t
2.2.4. Vehicule articulate cu patru osii compuse dintr-unautovehicul cu dou osii i o semiremorc cu dou osii, dacdistana (d) dintre osiile semiremorcii este de:
2.2.4.1. 1,3 m i cel mult 1,8 m 36t 36t 36t 34t2.2.4.2. Mai mare de 1,8 m 36t* 36t 36t 34t
2.2.5. Vehicule articulate cu patru osii compuse dintr-unautovehicul cu trei osii i semiremorc cu o osie
34t 34t 34t 32t
2.2.6.. Tren rutier compus din autovehicul cu dou osii i remorcacu o osie
30t 30t 30t 28t
2.2.7. Vehicule articulate compuse dintr-un autovehicul cu douosii i semiremorc cu o osie
30t 30t 30t 28t
2.3. Autovehicule
2.3.1. Autovehicule cu dou osii 17tsau18t***
17t 16t 16t
2.3.2. Autovehicule cu trei osii 24t sau
26t**
22t sau
24t**
22t 22t
2.3.3. Autovehicule cu patru osii din care dou osii de direcie 30t sau32t**
30t 30t 28t
2.3.4. Autovehicule cu mai mult de patru osii 40t 40t 40t 38t
2.4. Autobuze articulate cu trei osii 28t 28t 26t 26t
3 MASA MAXIM ADMIS PE OSII (n tone)
3.1. Osia simpl
Osia simpl nemotoare 10t 10t 8t 7.5t
3.2. Osia dubl (tandem) aremorcilor i semiremorcilor
Suma maselor pe osiile componente, dac distana (d) dintreele este de:
3.2.1. Sub 1 m (d
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
9/27
.
9
*) Plus o limit de 2 tone, atunci cnd masa maxim admis a vehiculului motor este de 18tone i masa maxim admis a osiei tandem a semiremorcii este de 20 tone i osia motoare este
prevzut cu roi jumelate i cu suspensie pneumatic sau echivalenta acesteia.
**) Se aplic n cazul n care osia motoare este prevzut cu roi jumelate i cu suspensiepneumatic sau echivalenta acesteia, sau n cazul n care fiecare osie motoare este prevzut cu roijumelate i masa maxim a fiecrei osii nu depete 9,5 tone.
***) Se aplic n cazul n care osia este prevzut cu roi jumelate i cu suspensiepneumatic sau echivalenta acesteia.
NOT:
1)E.R. - drum european reabilitat - cuprinde autostrzile, drumurile expres si alte drumuripe msura reabilitrii lor
2)Se consider osie dubl (tandem) combinaia de dou osii avnd ntre ele o distan de celmult 1,8 m. La mase inegale pe osii, masa pe osia cea mai ncrcat ce face parte din tandem nutrebuie s depeasc masa maxim admis pe osia simpl, pentru categoria de drum respectiv.
3)Se consider osie tripl (tridem) combinaia de trei osii avnd ntre ele distana de celmult 1,4 m, iar masa pe dou osii alturate fcnd parte din tridem nu trebuie s depeasc masamaxim admis pe osia dubl (cu aceeai distan ntre osii) pentru categoria de drum respectiv.Pentru osii multiple, constituite din mai mult de trei osii alturate, masa pe orice grup de osiialturate nu trebuie s depeasc masa maxim admis pe osia astfel constituit (n funcie dedistana ntre osii) pentru categoria de drum respectiv.
4) Circulaia autovehiculelor este interzis atunci cnd masa maxim admis pe osii pecategorii de drum este depit cu:
-3,5 tone pentru osia simpl,
-6,0 tone pe osia dubl
-7,0 tone pe osia tripl
In mod excepional se admite circulaia peste aceste limite numai n cazul n care mijloculde transport nu poate fi nlocuit (din punct de vedere tehnic), condiionat de ntocmirea unui proiectde transport elaborat de o unitate de specialitate agreat de AND.
Alte condiii constructive impuse vehiculelor
Pentru toate vehiculele masa suportat de osia motoare sau osiile motoare ale unui vehiculsau ansamblu de vehicule va fi de cel puin 25% din masa total cu ncrctur a vehiculului sauansamblului de vehicule, atunci cnd acestea sunt utilizate n trafic internaional.
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
10/27
.
10
Trenuri rutiere
Distana dintre osia din spate a unui vehicul motor i osia din fa a remorcii va fi de celpuin 3 m.
Masa maxim admis n funcie de ampatament
Masa maxim admis, exprimat n tone, a unui vehicul motor cu patru osii nu poate depide cinci ori distana, exprimat n metri, dintre axele osiilor extreme ale vehiculului.
Semiremorci
Distana msurat n plan orizontal ntre axa pivotului de cuplare i orice punct din parteafrontal a semiremorcii nu trebuie s depeasc 2,04 m.
F .Clasificarea funcional.
Rolul funcional al drumurilor este mai important chiar dect proiectarea geometric. Astfel,conformfigurii 4.11. este descris conceptul ponderii relative a fiecrei categorii de drum, n funciede mobilitate (de exemplu, fluena). Se constat c, zonele greu accesibile sunt caracterizate demobilitate sczut, iar pentru a crete mobilitatea sunt necesare drumuri modernizate de tipulautostrzilor.
Figura.1. Relaia dintre mobilitate i posibilitile de acces n anumite zone
Cerinele de proiectare pentru diferitele tipuri de artere rutiere urmresc funciile pe care leservesc, figura 4.12.Strzile i drumurile locale sunt proiectate pentru vehicule uoare i de vitezmic, pentru accesul n zonele rezideniale, comerciale etc., fiind astfel proiectate pentru a descurajatraficul intens. Pe de alt parte, autostrzile i arterele colectoare principale, sunt proiectate pentruvehiculele capabile s dezvolte vitez mare i pentru vehiculele grele. Ele sunt spaioase i
proiectate astfel nct s asigure fluxuri continue.
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
11/27
.
11
F igura 2: Tipuri de artere rutiere
4.2.3. Elementele geometrice ale drumurilor
Dac se consider o seciune vertical printr-un drum, verticala care trece prin mijlocul drumuluise numete axa drumului n plan transversal. Linia continu care rezult din intersecia planuluigenerat de aceste verticale cu suprafaa drumului formeaz axa drumului, iar linia terenului, traseuldrumului. Axa drumului se prezint ca o succesiune de curbe n spaiu.
O seciune vertical normal defineteprofilul transversal al drumului.
La proiectarea i executarea drumului se folosesc practic, dou proiecii ale axei drumului:proiecia n plan orizontal i proiecia n plan vertical.Proiecia drumului n plan orizontal formeazplanul traseului.Proiecia axei drumului i a liniei traseului pe un plan vertical formeazprofilul longitudinal.
4.2.3.1. Profil ul longitudinal al drumului
Intersecia suprafeei obinute de generatoarele verticale ce trec prin axa drumului, cu suprafaaterenului natural i cu platforma drumului, proiectat desfurat pe un plan vertical, formeaz
profilul longitudinal al drumului.
Proiecia interseciei cu suprafaa terenului natural formeaz linia terenului sau linia neagr (se
deseneaz cu culoare neagr),figura 4.13.
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
12/27
.
12
Figura 3: Reprezentarea seciunii profilului longitudinal
Proiecia interseciei cu platforma drumului formeaz linia proiectului sau linia roie(se deseneaz
cu culoare roie).
Orice punct de pe linia terenului sau de pe linia roie se definete printr-o cot precis. Cotelepunctelor de pe linia terenului se numesc cotele terenului. Cotele punctelor de pe linia proiectului senumesc cotele proiectului. Diferena dintre cota proiectului i cota terenului se numete cot roiesau cot de execuie.
Este de dorit ca linia roie s urmreasc, n general, nclinrile terenului natural pentru a evita, pect posibil, lucrri importante de terasament. n realitate, pentru a satisface condiiile unei circulaiiconfortabile i sigure, linia roie nu poate urmri toate inflexiunile terenului, fiind necesare anumitecorectri.
Dac corectrile se fac astfel nct, linia roie s se gseasc sub linia terenului, drumul este nsptur, traneesaudebleu. Dac linia roie trece deasupra liniei terenului, astfel nct estenecesar umplerea spaiului dintre dou linii, drumul se gsete n umplutur, mplinire saurambleu.
Linia roie are poriuni orizontale i nclinate. Poriunile orizontale se numesc paliere, iar poriunilenclinate se numesc decliviti.
Declivitatea se denumeterampsaupantdup cum drumul urc sau coboar n sensulkilometrajului, astfel:
dac cotele punctelor de ax cresc succesiv fa de punctele precedente, drumul se gsete nurcu sau n ramp;
dac cotele punctelor de ax scad succesiv fa de punctele precedente, drumul se gsete ncoborsau npant.
Mrimea declivitilor se exprim prin valoarea numeric a tangentei trigonometrice a unghiuluipe care l face linia roie cu orizontala (figura 4.13).
n mod obinuit, declivitatea se exprim n procente (%) i reprezint creterea nlimii peunitatea de lungime (la drumuri, unitatea de lungime este L = 100 m, iar la ci ferate L = 1000 m).n cazul cilor ferate, declivitatea se noteaz n miimi, ntruct acestea au decliviti mai mici dectdrumurile.
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
13/27
.
13
Fiecrei viteze de proiectare i corespunde o anumit declivitate maxim i excepional stabiliteprin standarde naionale.
Punctele A i B se numesc puncte de schimbare de declivitate.
Distana dintre dou puncte consecutive de schimbare a declivitii se numetepas de proiectare.nprofilul longitudinal, declivitile se racordeaz prin curbe de racordare (obinuit, arce de cerc).
Curbele de racordare sunt concave i convexe(fig. 4.14).
F igur a 4. Racordarea traseului drumu lu i n plan verti cal.
La racordarea crestelor se utilizeaz curbe de racordare convex. Mrimea razei la curbele deracordare convexe se calculeaz punnd condiii pentru asigurarea vizibilitii n profil longitudinal(un vehicul care deplaseaz pe o ramp s vad la timp un obstacol pe declivitatea opus).
La traversarea vilor se utilizeaz curbe de racordare concave. Aici valoarea razelor nu se mai
determin punnd condiii de vizibilitate deoarece aceasta este asigurat, ci din condiii de limitare amrimii forei centrifuge verticale, ce ia nateren vederea facilitrii micrii autovehiculului de peo declivitate pe cealalt.
Curbele verticale se aleg astfel nct s asigure: securitatea i confortul micrii, evacuarea apei,uurina conducerii autovehiculului, distan de vizibilitate bun i unvolum redus al lucrrilor deterasament.
nfigura 4.15., i1este nclinareainiial a drumului, iar i2, este nclinarea (valoarea tangentei)final,Aeste valoarea absolut a diferenei, n grade sau procente,Leste lungimea curbei verticalemsuraten plan orizontal,Meste punctul iniial (de racordare al tangentei iniiale la curb) al
curbei verticale, V este punctul aflat la intersecia tangentelor, iarNeste punctul de intersecie alcurbei cu tangenta final. n practic, curbele verticale sunt astfel aranjate nct jumtate dinlungimea curbei este poziionat naintea punctului V, iar jumtate dup acesta.
Curbele care satisfac aceast criteriu se numesc curbe verticale tangente egale.
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
14/27
.
14
F igur a 5. Parametri i curbelor verti cale
nfigura 4.15. sunt prezentate mai multe variante de curbe verticale care corespund punctelorunor osele, atunci cnd o curb orizontal ntlnete cu o curb vertical.
Aceste puncte sunt foarte bine definite prin msurtori de-a lungul unui plan orizontal, raportat lao vertical.
Principiile fundamentale ale curbelor verticale
La racordarea tangentei cu o curb vertical potrivit, se folosete o relaie matematic caredefinete poziia vertical (nlarea) n fiecare punct. S-a considerat ca potrivit o funcie
parabolic deoarece, printre altele, aceasta ofer o valoare constant a schimbrii pantei i impliccurbe tangente egale.
Figura 6. Elementele curbelor convexe
Forma general a ecuaiei parabolei, aplicat curbelor verticale este:
cbxaxy 2 , (1)
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
15/27
.
15
undeyeste ordonata punctului aflat la distanax sau nlimea n lungul curbei, msurat n metri,fa de punctul M. Pentru determinarea constantelor ai btrebuie determinat prima derivat,obinndu-se nclinarea tangentei,
baxdx
dy2 . (2)
n punctul M, x=0, deci:
1i
dx
dyb . (3)
Cea de-a doua derivat, exprim rata de schimbare a pantei,
adx
yd2
2
. (4)
Rata medie de schimbare a nclinrii, din figura 4poate fi scris ca:
Lii
dxyd 12
2
. (5)
Rezult:
L
iia
2
12
(6)
Trebuie adugate cteva proprieti ale curbelor verticale. De exemplu, nlarea, care estedistana vertical da la punctul iniial de tangen la curb, ilustrat nfigura 5., este foarteimportant pentru proiectarea i construcia curbelor;y este nlimea n lungul curbeicorespunztoare fiecrei distanexde la punctul de racordare M;ym, este ordonata corespunztoare
mijlocului curbei sau cota E dinfigura 6;ymax este nlarea maxim corespunztoare punctului N.
Figura 7. Elementele curbelor verticale
n condiiile parabolei cu tangente egale poate fi demonstrat c:
2
200x
L
Ay (7)
Dinfigura 5. rezult:
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
16/27
.
16
800
ALyE m , (8)
i
200max
ALy . (9)
Pentru calculul punctului cel mai sczut i cel mai ridicat al curbelor verticale (cnd acestea nuse gsesc la capetele curbei, punctele M i N), se noteaz cu
lAl
LK , (10)
unde L se exprim n metri, iar A, n procente.
K poate fi utilizat pentru a calcula coordonatele punctului cel mai sczut i cel mai ridicat alcurbelor verticale concave i convexe, folosind relaia:
1iKx (11)unde x este distana de la punctul M la punctul de minim sau de maxim al curbei.
n cuvinte, valoarea K este distana orizontal, n metri, corespunztoare unei modificri cu unprocent a nclinrii curbei.
nlimea n lungul curbei, notat cu E, este determinat cu relaia 8.
Construcia curbelor verticale implic cheltuieli mari cu deplasarea cantitilor mari de pmnt.Astfel c primul obiectiv pe care l urmresc proiectanii de drumuri este minimizarea costurilor deconstrucie, asigurnd n acelai timp un nivel ridicat al siguranei i confortului circulaiei.
Cri ter ii de proiectare a ali niamentelor verti cale
n analiza i controlul declivitilor una dintre cele mai importante consideraii este efectulnclinrii drumului dup costurile de operare ale vehiculelor. Cercetrile au demonstrat o cretereimportant a consumului de combustibil i o reducere a vitezei cnd nclinarea drumului crete.Recomandrile standardelor se refer la pante maxime de 5% pentru o vitez de 110 km/h; pentru ovitez de 50 km/h, pantele pot atinge 78%, dar pot fi pn la 15% pentru strzi n teren de deal.
Lungimea de vizibilitate.Drumurile sigure trebuie s fie proiectate astfel nct s ofere
conductorilor lungimea de vizibilitate pentru a evita apariia pe neateptate a unui obstacol i spoat depi vehiculele lente fr pericol.
Pentru exploatarea n condiii bune a autovehiculelor pe decliviti trebuie s se asigure lungimeade vizibilitatenecesar. Aceast lungime de vizibilitate se determin din dou condiii:
Lungimea de vizibilitate de siguran la frnare; Depirea n condiii de deplin siguran.
1. Distana de vizibilitate de siguran la frnareeste egal cu distana minim necesarconductorului auto, la viteza de proiectare sau o vitez apreciat, de a opri automobilul fr asesiza curba vertical ca pe un obstacol. Pentru siguran, se impune o distan minim de
vizibilitate pentru diferitele categorii de drumuri. Aceasta se bazeaz pe suma a dou componente:
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
17/27
.
17
Distana parcurs din momentul semnalizrii opririi vehiculului din fa pn cnd ncepefrnarea. Exist o variaie mare a timpului de reacie a conductorilor auto, aa cum a fost
prezentat n paragraful 4.1., timp cerut pentru ca acesta s reacioneze i s frneze. Timpulde reacie necesar pentru sesizarea obstacolului este de aproximativ 2/3 secunde, ns timpulnecesar pentru reacia propriu zis este mai mult de o secund. Exist conductori pentru caretimpul de percepere reacie poate ajunge la 3,5 s.
Spaiul de frnare cerut pentru oprirea vehiculului dup ce au fost acionate frnele. Aceastcomponent depinde de: viteza vehiculului, condiiile de frnare, suprafaa drumului precumi aliniamentul i declivitile drumului.
Distana de frnare. Distana aproximativ de frnare a unui autovehicul pe un drum orizontaleste calculat dup relaia:
gf2
vd
2
, (12)
unde: ddistana de frnare, m; vviteza vehiculului la momentul aplicrii frnrii, m/s;fcoeficient de frecare;gacceleraia gravitaional, m/s2.
Dac viteza se exprim n km/h, rezult relaia:
f
vd
254
2
. (13)
Se presupune c fora de frecare este uniform pe durata frnrii. Acest lucru nu este chiaradevrat, ea depinznd de fora de apsare pe pedala de frnare. Ali factori fizici care influeneazcoeficientul de frnare sunt:presiunea din pneuri, tipul i starea suprafeei pe care se ruleaz,condiiile climaterice ploaie, zpad, ghea. Coeficientul de frecare n cazul deraprii poate variantre valorile 0,4 pentru 30 km/h i 0,28 pentru 120 km/h pe carosabilul umed.
Distanele de vizibilitate recomandate pentru carosabilul umed sunt date n tabelul 6. n acesttabel, timpul de reacie este combinat.
Tabelu l 6:Distanele de vizibilitate de siguran la frnare carosabilul umed
Viteza deproiectare
km/h
Viteza
admis
km/h
Reacie la frnare Coeficient
de frecare
f
Spaiu defrnare pe
drumorizontal, m
Lungimea devizibilitate, m
Timp, s Distan, m
30
40
50
60
70
80
90
30-30
40-40
47-50
55-60
63-70
70-80
77-90
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
25,
2,5
20,8-20,8
27,8-27,8
32,6-34,7
38,2-41,7
43,7-48,6
48,6-55,5
53,5-62,5
0,40
0,38
0,35
0,33
0,31
0,30
0,30
8,8-8,8
16,6-16,6
36,1-42,9
24,8-28,1
50,4-62,2
64,2-83,9
77,7-106,2
29,6-29,6
44,4-44,4
57,4-62,8
74,3-84,6
94,1-11,8
112,8-139,4
131,2-168,7
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
18/27
.
18
100
110
120
85-100
91-110
98-120
2,5
2,5
2,5
59,0-69,4
63,2-76,4
68,0-83,3
0,29
0,28
0,28
98,0-135,6
116,3-170,0
134,9-202,3
157,0-205,0
179,5-246,4
202,9-285,6
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
19/27
.
19
F igu ra 7.a. Schema de calcul a lungimi i cur bei verticale convexe (S>L ).
Influena nclinrii drumului asupra distanei de vizibilitate. n cazul unui drum nclinat, distanade vizibilitate se calculeaz cu formula:
ifv
L
254
2
, (14)
unde ieste nclinarea drumului, exprimat n %. Distana de vizibilitate la frnare la urcarea panteieste mai scurt, iar la coborrea ei mai lung dect la deplasarea pe un drum orizontal.
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
20/27
.
20
Lungimea minim a curbei verticale convexe se determin n funcie de lungimea de vizibilitate.n relaia de calcul a lungimiiLa curbei parabolice verticale se include diferena A, a nclinrilortangentelor i distana de vizibilitateS, care reprezint proiecia orizontal a razei de vedere. h1reprezint nlimea ochilor conductorilor auto, iar h2nlimea obiectului.
Msurarea distanei de vizibilitate la frnare. Pentru curbele convexe, L depinde de
caracteristicile fundamentale, exprimate ca:
221
2
200 hh
SAL
, pentru LS (15)
A
hhSL
2
21200
pentru LS (16)
n determinarea distanei de vizibilitate obinut din proiectarea geometric, se presupune cnlimea ochilor conductorului auto este de aproximativ 1070 mm de la nivelul solului. nlimeaobiectului staionar pe care conductorul trebuie s-l ocoleasc se presupune a fi de 150 mm. Cu
aceste valori se obin, pentru lungimea de vizibilitate valorile din tabelul 4.7.
Tabelu l 7:Distanele de vizibilitate de siguran la frnare pe drum orizontal
Viteza deproiectare
km/h
Viteza
admis
km/h
Coeficient
de frecare
f
Spaiu de frnarepe drum
orizontal, m
Valoarea curburii verticale K
[lungime, m/% din A]
Calculat Rotunjit
30
4050
60
70
80
90
100
110
120
30-30
40-4047-50
55-60
63-70
70-80
77-90
85-100
91-110
98-120
0,40
0,380,35
0,33
0,31
0,30
0,30
0,29
0,28
0,28
29,6-29,6
44,4-44,457,4-62,8
74,3-84,6
94,1-11,8
112,8-139,4
131,2-168,7
157,0-205,0
179,5-246,4
202,9-285,6
2,17-2,17
4,88-4,888,16-9,76
13,66-17,72
21,92-30,39
31,49-48,10
42,61-70,44
61,01-104,02
79,75-150,28
101,90-201,90
3-3
5-59-10
14-18
22-31
32-49
43-71
62-105
80-151
102-202
Se constat c, este de preferat s se foloseasc o lungime mai mare a curbei pentru a echilibralucrrile de terasament sau s se prevad condiii de operare mai bune i ncadrare estetic n teren.
Figura 7.a. corespunde cazului n care lungimea de vizibilitate este mai mare ca lungimea curbeiverticale S>L, iarfigura 4.18.a.prezint att cazul S>L, ct isituaia invers S
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
21/27
.
21
Lungimea minim a curbei verticale convexe, care asigur lungimea de vizibilitate necesarpoate fi determinat i cu relaiile urmtoare:
n cazul curbelor verticale concavenu exist un criteriu general valabil pentru alegerea lungimiilor. n mod obinuit, se ine seama de urmtoarele elemente: lungimea de vizibilitate noaptea lacuplarea farurilor: uurarea conducerii autovehiculului; reglarea scurgerii apei; vizibilitatea n
ntregime.Drept criteriu de baz se alege lungimea de vizibilitate la cuplarea farurilor, figura 4.18.b, care esteegal cu lungimea iluminrii drumului n condiii de noapte.
Fi gura 8. Distana de vizibilitate.
tgShSA
L
200
2
, pentru LS (17)
A
tgShSL
200
2 . pentru LS (18)
Schimbarea poziiei pe vertical a automobilului influeneaz n mare msur confortul, n cazulcurbelor verticale concave, deoarece n acest caz acioneaz fora de greutate i fora de inerie. S-astabilit c exist confort pentru o acceleraie sub 3 m/s2. Din aceast condiie se obine pentrulungimea curbei verticale concave,
390
2AvL (19)
unde v reprezint viteza de proiectare, km/h.
Valorile recomandate pentru calculul lungimii de vizibilitate n cazul curbelor concave sunt date ntabelul .8.
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
22/27
.
22
Tabelu l 4.8.
Viteza deproiectare
km/h
Viteza
admis
km/h
Coeficient
de frecare
f
Spaiu de frnarepe drum
orizontal, m
Valoarea curburii verticale K
[lungime, m/% din A]
Calculat Rotunjit
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
30-30
40-40
47-50
55-60
63-70
70-80
77-90
85-100
91-110
98-120
0,40
0,38
0,35
0,33
0,31
0,30
0,30
0,29
0,28
0,28
29,6-29,6
44,4-44,4
57,4-62,8
74,3-84,6
94,1-11,8
112,8-139,4
131,2-168,7
157,0-205,0
179,5-246,4
202,9-285,6
3,88-3,88
7,11-7,11
10,20-11,54
14,45-17,12
19,62-24,08
24,62-37,86
29,62-39,95
36,71-50,06
42,95-61,68
49,47-72,72
4-4
8-8
11-12
15-18
20-25
25-32
30-40
37-51
43-62
50-73
Tabelu l .9.Lungimea de vizibilitate minim i curbura vertical K
Viteza deproiectare
km/h
Lungimea minimde vizibilitate desiguran pentruproiectare, m
Valoarea curburiiverticale K
[lungime, m/% din A]
rotunjit
30
40
50
60
70
80
90
100
110
217
285
345
407
482
541
605
670
728
50
90
130
180
250
310
390
480
570
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
23/27
.
23
120 792 670
Valorile au fost obinute pentru h1=1070 mm, h2=1300 mm. Cu aceste valori i lungimea minimde vizibilitate prezentat n tabelul 4.9. se poate calcula lungimea minim a curbei verticale pentru
o valoare dat a diferenei nclinrilorAi a vitezei de proiectare.
Lungimea minim a curbei verticale care s asigure depirea poate fi, de asemenea, calculat cuajutorul ratei curburii verticale, K. Lungimea minim a curbei verticale care s asigure depirea
poate fi, de asemenea, calculat cu ajutorul ratei curburii verticale, K.
Figura 9. Profil transversal n rambleu
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
24/27
.
24
Distana de vizibilitate n plan orizontalde-a lungul interiorului unei curbe trebuie s fie limitat deobstrucionarea de ctre garduri, maluri sau alte caracteristici topografice.
F igura 10. Profil transversal n debleu
Distana de vizibilitate n plan orizontalde-a lungul interiorului unei curbe trebuie s fie limitat deobstrucionarea de ctre garduri, maluri sau alte caracteristici topografice.
4. Profi lul transversal al drumului
Profilul transversal al drumului reprezint o seciune vertical prin corpul drumului ntr-unpunct oarecare de pe traseu, dup un plan perpendicular pe axa sa longitudinal.
Profilul transversal cuprinde o linie a terenului i o linie a proiectului (drumului). La drumurile numplutur linia proiectului se afl deasupra liniei terenului natural i poart denumirea deprofil
transversal n rambleu, figura 4.19 iar la drumurile n sptur linia proiectului se afl sub liniaterenului natural i se numeteprofil transversal n debleu, figura 4.20.
Combinarea celor dou tipuri, alctuiete profilul transversal mixt,figura 4.21.
Distana de vizibilitate n plan orizontalde-a lungul interiorului unei curbe trebuie s fie limitat deobstrucionarea de ctre garduri, maluri sau alte caracteristici topografice.
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
25/27
.
25
5.. Profi lu l transversal al drumu lu i
Profilul transversal al drumului reprezint o seciune vertical prin corpul drumului ntr-unpunct oarecare de pe traseu, dup un plan perpendicularpe axa sa longitudinal.
Profilul transversal cuprinde o linie a terenului i o linie a proiectului (drumului). La drumurile numplutur linia proiectului se afl deasupra liniei terenului natural i poart denumirea deprofiltransversal n rambleu, figura 9 iar la drumurile n sptur linia proiectului se afl sub liniaterenului natural i se numeteprofil transversal n debleu, figura 10.
Combinarea celor dou tipuri, alctuiete profilul transversal mixt,figura 11.
ntr-un profil transversal se observ poriuni orizontale sau aproape orizontale numite bancheteiporiuni nclinate, taluzuri.nclinarea sau panta taluzului se exprim prin valoarea numeric atangentei unghiului pe care l face taluzul cu planul orizontal. Ea se exprim prin raportul 1:n.
nclinarea taluzului depinde de felul pmntului n care se execut i adncimea debleului sau
nlimea rambleului. Pentru ramblee i debleurile mici se recomand a se executa taluzuri cunclinri 1:2; 1:3 i chiar mai mici. Pentru profilul transversal n rambleu cu valuri cuprinse ntre 1i 10 metri nlime, funcie de natura pmntului, se adopt taluzuri cu nclinarea 2:3; n aceleaicondiii pentru debleuri, taluzurile au nclinarea de 1:1.
F igur a 11. Prof il transversal n mixt
Bancheta cea mai important esteplatforma drumului, care cuprinde:
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
26/27
.
26
F igura 12. Suprastructura drumu lui
partea central, consolidat n vederea circulaiei numitparte carosabilsau cale; acostamentele, de o parte i cealalt a cii, fii cuprinse ntre marginile cii i muchiile
platformei.n mod obinuit, o parte din acostament care ncadreaz calea este consolidat i se numete
band de ncadrare i face parte din limea acostamentului. Rolul acesteia este de a mri limeautil pe care se poate efectua circulaia, n special n cazul ntlnirilor i depirilor de autovehicule.
Rolul acostamentelor este:
s limiteze partea carosabil; s serveasc pentru depozitarea de materiale de ntreinere; s permit autovehiculelor defecte s staioneze temporar pentru a nu bloca un fir de
circulaie; s se poat amplasa pe ele o serie de elemente accesorii ale drumului (borne aprtoare,
parapei); s permit, n caz de necesitate, lrgirea prii carosabile; s asigura scurgerea apei de pe partea carosabil.
Infrastructura drumului
Cuprinde terasamentele (lucrrile de pmnt), podurile i podeele (lucrri de art) i lucrrile deconsolidare, protecie sau asanare (ziduri de sprijin, ziduri de cptuire, drenuri etc.)
Suprastructuracare cuprinde corpul oselei,figura 12.
Partea central, consolidat, n vederea nlesnirii circulaiei, formeaz corpul oselei.
Sistemul folosit n mod obinuit la construcia cii este aa numitul sistem roman care const dinexecutarea, corpului oselei, de straturi. Pachetul de straturi ce formeaz corpul oselei se numete
sistem rutier.
Stratul sau straturile de la suprafa care suport direct aciunea traficului se numetembrcminte.
-
8/12/2019 Neagu Trafic Grigorescu
27/27
.
27
Bibliografie:
1. ABBESS, M. and SANDS, L.:Automobile Traffic Signal Control Systems, Chikton BookCompany, 1997.
2. BEDA, V. .a.: Semnalizarea rutier. Editura tiinific, Bucureti, 1972
3.CMPIAN, V., .a.:Automobile, Universitatea din Braov, 1988.
4.CHIESCU, T.: Organizarea transporturilor auto, Editura Tehnic, Bucureti, 1976.
5. CIUCU, G. i CRAIU, V.:Introducere n teoria probabilitilor i statistic matematic.
Editura didactic i pedagogic, Bucureti, 1971.
6. FLOREA, D.:Metode i mijloace de coordonare a traficului rutier - Referat nr.1,Universitatea Transilvania Braov, 1994.