Chapter 5 Horizontal Alignment التخطيط الفقي للطرق التخطيط الفقي للطرق عبارة عن تركيبة من المنحنيات الدائرية والحلزونيات النتقاليه. بالضافة للمسافات المستقيمة الواقعة علي المنحني وعند عمل التخطيط الفقي للطرق يكون من الضروري معرفة **** بين السرعة التصميمية للطريق – درجة المنحني. كذلك معرفة الحتكاك المتولد عن عجلت القيادة وسطح الطريق. دراسة العناصر التي يتم تصميمها عند عمل تخطيط أفقي للطريق ) Straight distance ( Tangents يجب أل تزيد المسافة المستقيمة في المنحنيات الفقية من 5kmوذلك للسباب التية: -1من الصعب الحصول علي مسافة مستقيمة طويلة أكبر من 5كم وذلك لتغير طبوغرافية المنطقة في التجاه الطولي للطولي. -2الطريق المستقيم يسبب لرهاق السائق -3الطريق المستقيم يجعل الضواء علي خط واحد مما يؤثر علي مدي الرؤية -4من الصعب توقع المسافة بين وحدات السير. Circular currcs تتعرض وحدات السير التي تتحرك علي المنحنيات لقوة طرد مركزيه ولكي تتزن وحدة السير اثناء حركتها يجب ان تولد قوة مساوية لقوة الطرد المركزيه في المقدار ومضاده في التجاه. وهذه القوة المتولدة تتوقف علي -1الحتكاك المتولد علي الطريق -2المناسيب المختلفة للطريق درجة المنحني )( degree of curve
عبارة عن زاوية مركزية تقابل قوس من المنحني طوله 100قدم = 30.5متر ويمكن الحصول علي درجة المنحني علي العلقة التيه: وتنقسم المنحنيات الدائرية الي النواع التية Simple curve المنحني البسيط يعيبه ان النتقال من الخط المستقيم الي المنحني يكون انتقال مفاجئ وللتغلب علي هذه المشكلة يتم عمل المنحني المركب خصائص المنحني البسيط
Determining the minimum radius of circular curres حساب اقل قطر للمنحني الدائري -1في حالة وجود قوة الحتكاك
-2في حالة قوة الحتكاك
m,
R radius of the circular curve V vehicle speed km/h, S sepireteration m/m Fs factor of side friction
وتتوقف قيمة fsعلي السرعة التصميمية للطريق حيث الحصول عليها من جدول ) (15ص 81
Highway superelevaion حدة الطريق او ارتفاع الظهر عن البطن علي المنحني تتعرض المركبة الي قوة طرد مركزيه centrifugal forceتشمل علي طرد المركبة بعيدا عن الطريق مما قد يتسبب في تخبط في الطبان أو تدمير حواف الرصيف.ولملشاة ذلك يتم رفع احد جانبي الطريق وخفض الخر وهو مايسمي بارتفاع الظهر عن البطن (b) copound curve المنحني المركب يتكون من 2منحني بسيط في اتجاه واحد (c) reversed curve المنحني العكسي عبارة عن 2منحني بسيط ولكن في اتجاهين متعاكسين غير مفضل استخدامه ويجب تحاشيه في الطرق ذات السرعات العاليه (d) transition ( spiral ) curve المنحني النتقالي وهو منحني ينقل السائق من الجزء المستقيم الي الجزء المنحني علي الطريق ويتناقص نصف قطره تدريجيا حتي يتلشي تماما عند نقطة تقاطع مماس المنحني النتقالي مع نف قطر المنحني الدائري واشهر انواع المنحنيات النتقاليه هو المنحني الحلزوني ) ( spiralالذي يتميز بان عليه جميع انصاف القطار . Purpose of spiral curve in horizontal alignment فوائد المنحني النتقالي في التخطيط الفقي للطريق -1نقل المنحني من ***** إلي ******* تدريجيا خلل مسافة معينه مقدارها . Ls -2يتم تنفيذ ) (superelevationفي التجاه العرضي تدريجيا في المسافة Ls
-3يتم توسيع المنحني خلل المسافة Lsليصل الي التوسيع الكامل حول المنحني. -4تؤثر القوة الطاردة المركزيه تدريجيا حيث انها تتناسب مع *** * Length of transition curve : * طول المنحنى النتقالى: )Method (1 Centrifugal accelerator = v2/Rcالقوة الطاردة المركزية Time consumed on spiral length = L/V v 2 Ls v3 = ) ( C = /معدل التغير فى القوة الطاردة المركزية Rc v Rc.Ls v3 V3 = 0.6 Rc (3.6) 3 × 0.6 × Rc
= ∴ Ls
(v) Design speed m/s (Rc) Radius of circular curve )(Ls) spiral length (m (V) design speed Km/h )Method (2 Ls = A2/Rc (A) Spiral parameter وهو معامل يعتمد على السرعة ويتم الحصول عليه من جدول ) (18صـ 86 • Sight distance on horizontal curve: مسافة الرؤية فى المنحنيات الفقية: تتأثر تأثرا شديدا ببعد العائق من ) (cgلول حارة مرور مقابلة للعائق وتقع على الطريق. ويلحظ أنه ل يسمح بحدوث ) (passing sight distanceعلى المنحنيات الفقية
• at S < L M=
S2 8R
• at S > L M=
L( 2 S − L) 8R
* Transition curve element أجزاء المحنى النتقالى Ls / 2 Qs Ls 180 = ⇒ Qs = × o 2πRc 360 2 Rc π ∆ = ∆c + 2Qs ⇒∴ ∆c = ∆ − 2Qs Lc ∆c π = ⇒ Lc = Rc.∆c. o 2πRc 360 180 o yc =
( Ls ) 2 ( Ls ) 4 − 6R 340( R ) 3
xc = Ls −
y=
( Ls ) 3 40 R 2
x2 K2 [1 − 1 6R 56 R ]
(مقاسة على المماسx)
X m = X c − R.Sinθs Ym = Yc + RCosθs
φ + Xm 2
Ts = Rc tan
• application of superelevation - Methods of attaining superelevation are: طرق عمل إرتفاع الظهر عن البطنالدوران حول ) (cgللطريق
1- Rotation about centerline profile
الدوران حول الحافة الداخلية للطريق 2- Rotation about the inside edge profile الدوران حول الحافة الخارجية للطريق 3- Rotation about the out-side edge profile
)(1مازال الطريق يحتفظ بميول لها صلبة )(q )(2تثبيت الحافة الداخلية وتحريك الحافة الخارجية حول ) (cgللطريق لتصبح أفقية )(3الستمرار في تحريك الحافة الخارجية ليصبح ميلها ) (qلعلي )(4تحريك الحافتين معًا ليصبح ميلهم )(e مميزاتها :كمية الحفر تقريباً تساوي كمية الردم. عيوبها :يجب صرف المياه المتجمعة بجوار المطبات ملحظة :أي ميل Sلها يقل عن %0.5 )ثانياً( الدوران حول الحافة الداخلية للطريق
)ثالثاً( الدوران حول الحافة الخارجية للطريق:
توسيع المنحني * Pavement widening on curve يلجأ إلي توسيع المنحني للسباب التية: -1عن عادة السائق البتعاد عن حرف الرصيف الداخلي. -2عند المنحني ل تتبع العجلت الخلفية العجلت المامية حيث تنحرف نحو الداخل وب<لك تشغل حيز أكبر . -3صعوبة تحكم السائق في القيادة بحيث يتمكن من أن يكون مسارة في الطريق تتراوح قيمة التوسيع 2متر أو القيم الكثر استخداماً 1.2 : 0.6متر ،ولقيمة العملية 1.5 : 0.6متر ويتم تحديد قيمة التوسيع بناءاً علي : )(1البعاد التصميمية لوحدة السير )(2السرعة التصميمية )(3الخلوص بين وحدات السير )(4نصف قطر المنحني ويتم تنفي< توسيع الطريق بطريقتين هما: -1التوسيع من جهتين و<لك في حالة استخدام منحني انتقالي
-2التوسيع من جهة واحدة )الداخلية( ومن عيوبها وجود زحزحة في محور الطريق
من مميزاتها المحافظة علي محور الطريق
)Chapter (6 Design of highway at grade intersection يعرف )التقاطع( في نفس المستوي علي أنه مساحة يشترك فيها اكثر من طريق. أو بمعني آخر هي المسافة التي تنتج من تقاطع طريقين أو أكثر. • General types of at grade intersection (1) Plain intersection التقاطع البسيط العادي يعتبر أبسط أنواع التقاطعاتيعيبه أنه كثير المخاطرخالي من القنوات )(Unchannelizedيعتبر إقتصادي جداً مقارنة بالنواع الخرييستخدم في حالة ) (city-streetsأو ) (minor local roadsوالتي يكون المرور عليهاخفيف في منطقة التقاطع ل تزيد السرعة عن )(20mphعرض الطريق عند منطقة التقاطع هو نفسه العرض الصلي للطريقيتم عمل منحنيات دوران في ه<ا التقاطع لتسهيل عملية المناورة• Flared intersection التقاطعات الحادة ،المفلجة في ه<ا النوع عرض الطريق يزيد في منطقة التقاطع ويتميز بـ: )(1تقليل عدد الحوادث و<لك بتجنب التصادمات الخلفية لوحدات السير
)(2زيادة عرض الطريق يساعد في عمل حارة إضافية تعمل علي تقليل التأخيرات الناتجة عن حركة وحدات السير .كما يمكن استعاضة العرض الضافي كمكان إنتظار لوحدة السير. (3) Channelized intersection التقاطعات ذات القنوات فى هذا التقاطع تتم معظم الحركات المرورية ويتم تقدير هذا التقاطع من خلل العوامل التية (1 :معرفة عدد الرجل المكونه للتقاطع. (2دراسة الظروف الطبوغرافية للمنطقة. (3معرفة خصائص تركيب المرور. (4نوع التشغيل المطلوب للطريق. * ويجب مراعاة ان تغيير السرعة فى منطقة التقاطع ينبغى ال يقل عن ) (507من السرعة التصميمية للطريق. * Desinyh element af At – Gracde intersection.. تصميم العناصر المكونه لللتقاطع فى نفس المستوى.1) Turninye curves. 2) Speed Chanye lanes. 3) Channelization. 1) Turniny curres.. منفيات الدوران تنقسم الحركة الدورانية القائمة الى النوعيين التيين )1- Right turn without corner island ( unchannelized) ( simple tur
)2- Right turn with corner island (channelized (A) Simple turn. -الدورات البسيطة-
التخطيط النموذجى لجعل مسار الدوران ملئم لوحدة السير التصميمية هو الذى يقومعلى ان سرعة الدوران اقل من أو = . 1skm/hr * واسس تخطيط المنحنيات الدورانية واحد ) .باختلف نوع وحدات السير أو اختلف زيادة الدوران ) أن ك تكون قائمة(. وتوجد طرق عديدة عند تصميم المنحنيات الدورانية يمكن استخداتم واحدة منها او اكثر وهى كالتالى: 1- Simple curre. 2- Simple curre with end tapers. 3- Three-centered compound curres. (symmetric). 4- Three-centered compound cures (asymmetric). (2) Riyht- Anyle turns wuilh corner island.. * منحنيات الدوران ذات الزاوية القائمة .. ومنها تكون سرعة دوران سيارات الركوب اكبر او = . 25km/hr ويعتمد تصميما على -1 ..تحديد الحنانه الداخلية لرصيف -2 .تحديد مكان الرصيف. ويتوقف نصف قطر النحناء على زاوية الدوران حيث..(2) Speed change lanes.. * حارات تغير السرعة: تعرف على انها حارة اضافية تعرف على ). (tapered areas وتستخدم فى نقل مركبة من طريق سرعتة كبيرة الى طريق سرعته بطيئة وتنقسم الى -: -1حارة زيادة السرعة(acceleration-lane).. -2حارة تخفيض السرعة(Deceleration-lane).. (A) Lenyht af Deceleration lane:* العوامل المؤثرة على طول حارة انخفاض السرعة ... -1سرعة السائق عند قيامه بعملية المناورة فى )حارة تخفيض السرعة(
-2سرعة السائق بعد اجتيازة لحارة تخفيض السرعة . -3طريق تخفيض السرعة او عوامل التخفيض. الطول الكلى لحارة تخفيض السرعة ينقسم الى جزئين-: )1- Lenyth of tapewr(4
2- Lenyht af speed change.
* Length of taper (4). L1= 1.47 va.t (va) average Runiny speed mil lhr. (t) Time in seconds. * speed change length (l2). ))va) Average running speed of the connectiny intersection roadway (mph معدل تغيير السرعة.
.(d) Rate of dece leration
اذا كان الميل لسفل فان اطول حارة تخفيض السرعة تزيد. اذا كان الميل لعلى فان حارة تخفيض السرعة تنقص. (B) Lenyth af Acceleration lane: * العوامل المؤثرة على طول حارة زيادة السرعة .. -1سرعة السائق قبل وصولة لحارة زيادة السرعة. -2سرعة السائق اثناء دورانه للدخول فى حارة زيادة السرعة. -3طريقية او كيفية زيادة السرعة ) عوامل الزيادة (. * تأثير الميل على حارة تغير السرعة: -For Deceleration lanes.. * For acceleration lanes.. mcrase lenyth by 30:50%. must be rvoided.
up-Grade :1) 3:4% 2) 5:6%
decrease length by 30:40%.
Down-Grade: 1- 3:4%
decrease length by 50%.
2- 5:6% (3) Channelized ..
* تستخدم ) (cannelizedلللغراض التية: ) (1تحديد حارة المرور مع فصل حركة المرور لمنع التصادم. ) (2منع ركن السيارات فى منطقة الدوران. ) (3التحكم فى السرعة. ) (4تسهيل حرة المشاة والعمل على حمايتهم. ) (5تقليل نقط تصادم السيارات عند اماكن الدوران . ) (6يمكن عمل لفتات المرور عليها . ) (7لحمايه معدات التحكم فى المرور. * لتوجد تلوث فاذج مختلفة من خللها تنفيذ ). (chinnelized Type(1): وفيها تكون) (channelizedشريطية الشكل ). (stirping يتم عمل تغيير فى خشونه السطح المرصوف. يتم عمل تغير فى لون السطح المرصوف *Type(2).. -1تتم من خلل عمل حائل او حاجز بالطريق. (Road yuard) .. -2الحواجز)3
) -curbsاستخدام جزر مختلفة. Raised isand . *Type(3)..
* يعتبر هذا النموذج حالة وصل بين النموذجين السابقين. *Rotary intersection.. * التقاطع الدورانى:
يعرف على انه مجموعة من الرجل بينها جزيرة وسطى وفيه تكون الحركة حدة فى اى اتجاه دون توقف. مميزاتها-: -1يوجد توقف للمرور. -2الحوادث قليلة جدا عند اماكن التقاطع. -3كثرة عدد الرجل )التنريعات(. -4تكلفته قليلة مقارنه بانواع التقاطع التى تكون فى اكثر من مستوى )separation- (structure
عيوبها :- -1يحتاج لمساحات كبيرة . -2تكلفته كبيرة بالنسبة للقطاعات الخرى. -3غير مناسب اذا كانت حركة المشاة فى الميدان كبيرة. -4به تأخيرات بسيطة مع تقليل سرعة المرور. -5يحتاج لجنحة كبيرة وطويلة. )CHAPTER(7 Grade-separation and interchanges Interscction عندما زادت كثافة المرور عند التقاطع يؤدى ذالك الى زيادة معدل الحوادث المناسبة عن التصادم بين وحدات السير مما يؤدى الى -1حدوث تاخيرات فى المرور. -2زيادة تكلفة تشغيل الطريق. ونظرا لهذه السباب السابقة تكون الحاجة ملمة لعمل التقاطعات النتصلة.
* adrantayes of Grade separation.. * مميزات التقاطعات المتصلة فى نفس المستوى.. -1جعل الحركة حدة. -2زيادة سعة الطريق. -3زيادة الماكن لجميع المركبات . -4اكتر اقتصادية خاصة فى الماكن التى تكون فيها الرض خالية. -5اكثر امانا فى )الوقت -المال -الراحة(. ) it can be implemented -6يؤدى(any sit. * Disadvantayes of Grade- separation. * عيوب التقاطعات المنفصلة-: -1تكلفة النشاء ولصيانه كبيرة. -2غير مناسب فى حالة زيادة عدد الرجل عن ).(5 )- Type of Grade separation (interchange (1) Grade-oeparation without ramps. التقاطعات المنفصلة بدون مطالع او منازل. هذا النوع عبارة عن ويتم استخدامة فى حالة تقاطع طريقة كبيرة )****( مع طريق صغير كذلك فى حالة ان تكون الحركات الدورانية المسموح بها صغيرة خاصة فى حالة)*** ***( ويستخدم ايضا لتقليل عدد التقاطعات فى الشوارع الرئيسية .(2) Grade separation with ramps ( interchange). التقاطعات المنفصلة باستخدام المطالع والمنازل.. يتم تصنيفها الى عدة انواع طبقالعدد الرجل المتفرع منها واختيار النوع المناسب يعتمد على -4حركة الدورانات. -3نوع المرور. -2حجم المرور. -1سرعة المرور. -5مسافات الرؤية.
(A) 3- way interchanye.. تقاطع ذو ثلث ارجل يكون التقاطع على شكل )*( او )*( وفى كل من الشكلين يتم استخدام كوبرى منفرد. ويعتبر هذا التقاطع للطريق السريع حيث تتم المركز من خلل )***((B) 4- way interchange.. تقاطع ذو اربعة ارجل عبارة عن كوبرى منفرد 4 +مطالع ومنازل )**( هذا النوع صالح نسبيا للستخدام فى المناطق الضيقة. يتميز بان سرعة الدخول والخروج من المطالع والمنازل الموصلة لطرق الرئيسية بتكونعالية.
علوة على انه يربط الطرق الكبرى بالطرق الصغرى. ( C) The coloverleaf.. تقاطع على شكل ورقة البرسيم: يتكون من اربعة ارجل . غير مسموح بالحركة الدورانية فى نفس المستوى. اكثر النواع شيوعا لنه يحل كثيرا من المشاكل التقاطعات. طريقة استخدام غير معقدة. ويعيبه ان )**( المستخدمة يجب ان تكون-:* ذات مساحات كبيرة. * تتقل كثافة المرور كبيرة. * ذات سرعات عالية. وذلك لكى تكون قادرة على معالجة مشاكل المرور فى المناطق ذات السرعات المنخفضة. (D) multi-ley interchange .. (Rotary interchange).. التقاطع متعدد الرجل ) التقاطع الدورانى(. مميزاته -1 -:مناسب لجميع اتجاهات المركز الدورية. -3يصلح استخدامه للطرق السريعة ذات المرور . * عيوبها-: -1تكلفة النشائات عاليه لنها تتوقف على عدد الكبارى المطلوب.