ПО ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ

К технико-эксплуатационным показателям относятся:

а) общая длина трассы L, коэффициент удлинения a

где L _о – длина трассы по воздушной линии;

б) плавность трассы, характеризующаяся количеством углов поворота n, средней величиной угла поворота a_ср, минимальной и средней величиной радиуса R _ср:

где Σ К – сумма длин кривых, м;

Σα – сумма углов поворота;

в) пологость трассы, определяемая величиной принятого при проектировании максимального продольного уклона i _max и общей длиной участков, на которых этот уклон принят;

г) безопасность движения, характеризуемая обеспеченностью видимости в плане и продольном профиле, количеством пересечений автомобильных и железных дорог в одном уровне;

д) бесперебойность движения, характеризуемая отсутствием или наличием пересечений дорог в одном уровне, количеством пересечений водотоков, обходом или проездом через населенные пункты;

е) устойчивость трассы, определяемая протяженностью участков трассы по болотам, по неустойчивым косогорам с осыпями, оползнями и т.д.

Сравнение вариантов по технико-эксплуатационным показателям целесообразно свести в таблицу, в результате анализа которой необходимо установить преимущество того или иного варианта. Ниже приводится форма таблицы, преимущество варианта по какому-либо показателю отмечается знаком «+». Если варианты по какому-либо показателю равноценны, то ставится знак «=» (таблица 9.1).

Т а б л и ц а 9.1 – Технико-эксплуатационные показатели и основные объемы работ

Т а б л и ц а 8.1 – Подсчет объемов земляных работ (вариант южный; длина варианта 4,45 км)

Результаты данной таблицы дают возможность сделать предварительный вывод о целесообразности какого-либо варианта. Целесообразным является тот вариант, у которого «+» больше.

10 ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

При проектировании автомобильных дорог, как правило, назначают не менее двух вариантов конструкции дорожной одежды и производят их технико-экономическое сравнение.

В данном курсовом проекте можно назначить один вариант типовой конструкции дорожной одежды, руководствуясь пособием [7]. Назначая конструкцию дорожной одежды, необходимо принимать во внимание категорию дороги, дорожно-климатическую зону, тип местности по характеру увлажнения, вид грунта земляного полотна, наличие дорожно-строительных материалов. Толщина слоев должна быть не менее минимально допустимых значений, при которых обеспечивается их нормальная работа:

асфальтобетон мелкозернистый, см 4 – 5

асфальтобетон или дегтебетон крупнозернистый, см 6 – 7

щебеночные (гравийные) материалы и грунты, обработанные

органическими вяжущими, см 8

щебень, обработанный по способу пропитки, см 8

щебеночные и гравийные материалы, не обработанные вяжущими, см:

- на песчаном основании 15

- на прочном основании (каменном или из укрепленного грунта) 8

грунты и малопрочные каменные материалы, обработанные органическими или неорганическими вяжущими, см 10

Большие толщины асфальтобетонных покрытий назначаются для дорог

I и II категорий, меньшие –для дорог III – IV категорий.

На рисунке 10.1 представлен пример типовой конструкции дорожной одежды для дороги III категории.

1. Асфальтобетон мелкозернистый 2. Асфальтобетон крупнозернистый 3. Щебень с заклинкой 4. Песок среднезернистый     Рисунок 10.1 – Типовая конструкция дорожной одежды

11 РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ ПРОЕКТА

11.1 Проектирование элементов виража в кривых

При движении по кривой с двускатным профилем проезжей части условия устойчивости для автомобилей, идущих в разных направлениях, неодинаковы. Для улучшения условий движения на кривых радиусом менее 3000 м на дорогах I категории и менее 2000 м [1] на дорогах остальных категорий требуется устройство односкатного поперечного профиля – виража. Переход от двускатного профиля к односкатному и обратно осуществляется в пределах переходной кривой, при этом могут быть применены два способа:

а) продольный уклон по внутренней кромке проезжей части сохраняется, а крутизна всего односкатного профиля увеличивается вращением его вокруг внутренней кромки проезжей части (рисунок 11.1, а);

б) продольный уклон по оси дороги сохраняется, а увеличение поперечного уклона производится вращением поверхности проезжей части вокруг ее оси (рисунок 11.1, б).

Длины переходных кривых приведены в таблице 5.3, уклоны на виражах – в ТКП [1].

Ниже приводится подробная методика расчета отгона виража с вращением вокруг оси.

При данном способе переход от двускатного поперечного профиля к односкатному осуществляется путем вращения внешней половины верха земляного полотна вокруг оси проезжей части до достижения односкатного поперечного профиля с уклоном, равным уклону проезжей части при двускатном профиле, затем вращением всего верха земляного полотна вокруг оси проезжей части до необходимой величины поперечного уклона на вираже.

В начале переходной кривой поперечный уклон внешней обочины принят равным уклону внешней стороны проезжей части. Переход от нормального

Рисунок 11.1 - Устройство виража на кривых:

а) – вращением проезжей части вокруг ее внутренней кромки;

б) – вращением проезжей части вокруг ее оси

уклона внешней обочины на прямолинейном участке дороги к уклону проезжей части производится на протяжении 10 м до начала переходной кривой. Остальные элементы поперечного профиля в начале переходной кривой соответствуют элементам поперечного профиля на прямолинейном участке.

Поперечный профиль в конце переходной кривой имеет односкатный профиль с уклоном, равным уклону виража. Уклон внешней обочины в пределах участка с виражом следует принимать равным уклону виража, уклон внутренней обочины – равным уклону на прилегающем прямом участке.

В пределах участков кривых с радиусом 500 м и менее (для дорог V категории – 300 м и менее) следует предусматривать уширение проезжей части за счет обочины, значение которого приводится в таблице 8 [1]. Уширение производится с внутренней стороны закругления, ширина обочины при этом должна быть не менее 1 м. Отгон уширения выполняется на участках длиной 20 м, прилегающих к точке закругления.

Условный дополнительный продольный уклон внешней кромки проезжей части определяется по формуле [9]

(11.1)

где b – ширина проезжей части, м;

i _п, i _в – поперечные уклоны проезжей части и на вираже соответственно,^о/_оо;

L – длина переходной кривой, м.

Если i _д < 3 ‰, то на участке перехода от двускатного поперечного профиля к односкатному с уклоном, равным уклону проезжей части на прямолинейном участке, создается дополнительный продольный уклон i _д = 3 ‰. Длина участка перехода от двускатного поперечного профиля к односкатному с уклоном, равным уклону проезжей части на прямолинейном участке, рассчитывается по формуле [9]

.

(11.2)

Отгон виража на участке х производится прямо пропорционально его длине. Поперечный уклон (i) обочины и проезжей части с внешней стороны закругления на участке х [9]

(11.3)

где S – расстояние от начала переходной кривой до рассматриваемого сечения, м.

На оставшейся части переходной кривой отгон виража осуществляется прямо пропорционально ее длине. Поперечный уклон на всей ширине земляного полотна определяется по формуле [9]

(11.4)

Поперечный уклон внутренней обочины равен расчетному уклону, но не менее уклона обочины на прямолинейном участке.

Уширение проезжей части в любом сечении [9]

(11.5)

где D b’ – уширение проезжей части на круговой кривой при движении оди ночного автомобиля, м [1].

Ширина внутренней обочины

(11.6)

Превышение оси над бровкой земляного полотна в любом сечении [9]

(11.7)

где i _о – поперечный уклон обочины проезжей части на прямолинейном участке [1].

На участке x превышение внутренней кромки проезжей части [9]

.

(11.8)

Превышение внутренней бровки [9]

.

(11.9)

Если уклон виража в заданном сечении меньше уклона обочины, то превышение внутренней бровки определяется по формуле

.

(11.10)

Ширина обочины в любом сечении должна быть не менее с _min, если

с" < c _min, то тогда с " = с _min.

Превышение внешней кромки проезжей части [9]

.

(11.11)

Превышение внешней бровки земляного полотна [9]

.

(11.12)

Пример. Исходные данные:

категория дороги –III;

расчетная скорость движения автомобилей V = 100 км/ч;

радиус круговой кривой R = 1000 м;

длина переходной кривой L _п = 100 м;

ширина проезжей части b = 7 м;

ширина обочины с = 2,5 м;

уширение проезжей части на круговой кривой при движении одиночного автомобиля D b = 0 м;

минимальная ширина обочины с _min = 1 м;

поперечные уклоны на прямолинейном участке: проезжей части i _п = 20 ‰, обочин i _о= 40 ‰;

поперечный уклон на вираже i _в = 30 ‰.

Расчет элементов виража.

Условный дополнительный продольный уклон внешней кромки проезжей части определяем по формуле (11.1)

Так как полученный i _д < 3 ‰, то принимаем i _д= 3 ‰.

Длину участка перехода от двускатного поперечного профиля к односкатному с уклоном, равным уклону проезжей части, определяем по формуле (11.2):

Остальные расчеты можно свести в табличную форму (таблица 11.1).

На рисунке 11.2 представлен план отгона виража, на рисунке 11.3 – график превышений характерных точек верха дорожного полотна над условной бровкой.

Рисунок 11.2 – План отгона виража

Рисунок 11.3 – График превышений

Т а б л и ц а 11.1 – Результаты расчетов

11.2 Расчет элементов переходной кривой

Наибольшее распространение на автомобильных дорогах при устрой­стве переходных кривых получила радиоидальная спираль клотоида, т.е. кривая, для которой радиус кривизны ρ обратно пропорционален длине

дуги S (рисунок 11.4) или

где С – постоянный параметр клотоиды, (L – длина переходной кривой).

Длина переходной кривой определяется по формуле

L = 3/(47 JR),

(11.14)

где – расчетная скорость движения, км/ч;

J – скорость нарастания центробежного ускорения м/с³;

R – радиус круговой кривой, м.

Уравнение клотоиды в прямоугольной системе координат имеет вид

;	(11.15)
,	(11.16)

где l – длина участка кривой, соответствующего координатам х и у.

Ряды для х и у быстро сходятся, поэтому обычно пользуются двумя первыми членами уравнений.

Закругление с переходными кривыми обычно выносят на местность методом прямоугольных координат х и у, помещая начало координат в начале переходных кривых (НЗ и КЗ).

Введение переходной кривой вызывает смещение начала закругления t и сдвижку круговой кривой р (см. п. 5.2, рисунок 5.2), которые определяются по формулам:

где х _к и у _к – координаты конца переходной кривой.

Для выноски переходной кривой вычисляются координаты х и у по формулам (11.15) и (11.16),а для выноски круговой кривой (до середины ее) координаты х и у определяют по формулам:

;	(11.19)
,	(11.20)

где l – расстояние от начала закругления до рассматриваемой точки на круговой кривой, м.

Рисунок 11.4 – Сопряжение клотоидой прямолинейного участка

трассы с круговой кривой

Рассмотрим пример расчета элементов переходной кривой для южного варианта (приложение Г), закругление 1.

Исходные данные: категория дороги – III, расчетная скорость = 100 км/ч, радиус круговой кривой R = 1000 м, угол поворота a = 50^о00', скорость нарастания центробежного ускорения J = 0,5 м/с³.

По формуле (11.14) определяем длину переходной кривой

L = 100³/(47 · 1000 · 0,5) = 52,6 м.

Принимаем длину переходной кривой – 120 м. По таблице 5.3 выписываем угол переходной кривой β = 3^о26'.

По формуле (5.1) определяем длину сокращенной круговой кривой

К _о = 1000 · [3,141568 · (50^о00 – 2 · 3^о26')/180^о] = 752,58 м.

Параметр клотоиды – м.

Вычисляем координаты конца переходной кривой по формулам (11.15) и (11.16):

х _к =120 – 120⁵/(40 · 346⁴) = 119,96 м;

у _к = 120³/(6 · 346²) – 120⁷/(3336 · 346⁶) = 2,4 м.

Смещение начала закругления и сдвижку круговой кривой определяем по формулам (11.17) и (11.18)

t = 119,96 – 1000sin3^о26' = 59,99 м;

р = 2,4 – 1000(1 – cos3^о26') = 0,60м.

Определение координат для выноски переходной и круговой кривых произведем в табличной форме (таблица 11.2), при этом используем формулы (11.15), (11.16), (11.19) и (11.20). Расстояние от начала закругления до его середины – L+ К _о/2 = 120 + 752,58/2 = 496,29 м.

Т а б л и ц а 11.2 – Координаты разбивки закругления

Размеры в метрах

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Технический кодекс установившейся практики. Автомобильные дороги. Нормы проектирования. ТКП 45-3.03-19-2006 (02250). – Мн.: Министерство архитектуры и строительства РБ, 2006. – 42 с.

2 Технические средства организации дорожного движения. СТБ 1300 – 2002. – Мн.: Комитет по стандартизации, метрологии и сертификации при Совете Министров РБ, 2005. − 108 с.

3 Строительные нормы и правила. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. СНиП 2.07.01–89.–М.: Стройиздат, 1990. – 60 с.

4 Автомобильный справочник / Б. С. Васильев [и др]; под ред. В.М. Приходько.

М.: ОАО Издательство «Машиностроение», 2004. – 704 с.

5 Строительная климатология и геофизика. СНиП 2.01.01-82. – М.: Стройиздат, 1983. – 136 с.

6 Проектирование земляного полотна автомобильных дорог. П2-01. – Мн.: Комитет по автомобильным дорогам при Министерстве транспорта и коммуникаций РБ, 2001. – 90 с.

7 Проектирование дорожных одежд нежесткого типа. П 3.03.01 – 96. – Мн.: Министерство архитектуры и строительства РБ, 1997. – 88 с.

8 Мосты и трубы. СниП 2.05.03 – 84. – М.: Госстрой СССР, 1988. – 200 с.

9 Типовые проектные решения 503–0–45. Элементы автомобильных дорог на закруглениях – виражи, уширения проезжей части, переходные кривые. – М.: Союздорпроект, 1982. – 94 с.

10 Автомобильные дороги. Примеры проектирования /Под ред. В. С. Порожнякова –М.: Транспорт, 1983. – 303 с.

11 Проектирование и разбивка вертикальных кривых на автомобильных дорогах. [Антонов Н.М. и др.] – М.: Транспорт, 1968. – 200 с.

12 Бабков, В. Ф. Проектирование автомобильных дорог. / В. Ф. Бабков, О. В. Андреев. – М.: Транспорт, 1979. Ч.1. – 366 с.

13 Власов, Д. И, Логинов, В. Н. Таблицы для разбивки кривых на железных дорогах. / Д. И. Власов, В. Н. Логинов.– М.: Транспорт, 1968. – 519 с

14 Лавриненко, Л. Л. Изыскания и проектирование автомобильных дорог. / Л. Л. Лавриненко. – М.: Транспорт, 1991. – 296 с.

15 Лапский, С. Л.Оценка тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля. Учеб.-метод. пособие по выполнению курсового проекта «Транспортные средства и эксплуатационные качества». / С. Л. Лапский. – Гомель: БелГУТ, 2007. – 68 с.

16 Митин, Н. А. Таблицы для подсчета объемов земляного полотна автомобильных дорог. / Н. А. Митин. – М.: Транспорт, 1977. – 544 с.

17 Ройзман, А. С. Пособие по проектированию автомобильных дорог. / А. С. Ройзман. – М.: Транспорт, 1974. – 272 с.

18 Яцевич, И. К., Деркаченко, Н. И. Методические указания к курсовому проекту N 1 по разделу "Основы проектирования" по курсу "Проектирование автомобильных дорог". / И. К. Яцевич, Н. И. Деркаченко. – Мн.: БГПА, 1995. – 57 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(справочное)

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: