Автомобильные и железные дороги (стр. 1 из 3)
Курсовая работа студента группы 3012/1
Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет
2003
Автомобильные дороги
I. Определение требуемых параметров дороги
Технические параметры, значения которых должны быть выдержаны при проектировании автомобильной дороги для обеспечения безопасности движения по ней, приведены в табл. 1. Они зависят от категории автомобильной дороги, которая является обобщенным показателем степени ее капитальности. При выполнении курсовой работы, после установления категории дороги находим значения технических параметров СНиП и заносим их в пояснительную записку, кроме того определяем параметры дороги расчетом на движение принятых транспортных средств с расчетной скоростью, установленных СНиП для дороги данной категории. В работе принимаем значения, удовлетворяющие требованиям СНиП и расчетам.
Таблица 1
| № пп | Наименование Параметров | Значение параметров | ||
| по СНиП | по расчету | Принятое в Проекте | ||
| 1 | Основная расчетная скорость движения, км/час | 100 | не опред. | 100 |
| 2 | Число полос движения | 2 | 0,46 | 2 |
| 3 | Ширина полосы движения, м | 3,5 | 3,55 | 3,55 |
| 4 | Ширина проезжей части, м | 7 | 7,1 | 7,1 |
| 5 | Ширина обочин, м | 2,5 | не опред. | 2,5 |
| 6 | Ширина земляного полотна, м | 12 | 12,1 | 12,1 |
| 7 | Наименьшие радиусы кривых в плане, м:- без устройства виража- с устройством виража | |||
| 400 | 985 | 985 | ||
| 400 | 563 | 563 | ||
| 8 | Расстояние видимости, м:- поверхности дороги- встречного автомобиля | |||
| 140 | 143,8 | 144 | ||
| не опред. | не опред. | не опред. | ||
| 9 | Наименьшие радиусы вертикальных кривых, м- выпуклых- вогнутых | |||
| 10000 | 8616 | 10000 | ||
| 3000 | 1538,5 | 3000 | ||
| 10 | Величина уширения проезжей части, м | 1,2 | 0,68 | 1,2 |
| 11 | Наибольший продольный уклон, % | 50 | 24 | 24 |
| 12 | Рекомендуемый тип покрытия | Усовершенствованное капитальное из асфальтобетонных смесей | ||
1. Установление категории дороги.
В соответствии со СНиП II-Д. 5-72 категория автомобильной дороги зависит от интенсивности движения по ней. Поскольку обычно интенсивность движения в период возведения объектов больше, чем в период их эксплуатации, при выполнении задания за расчетный принимается период строительства объекта.
Ожидаемая интенсивность движения в период строительства объекта определяется по формуле:
,где q=90000 - количество грузов, перевозимых на 1 млн. руб. сметной стоимости строительно- монтажных работ, т;
С = 170 - сметная стоимость строительно-монтажных работ по объекту, млн. руб.;
Т = 2 - срок строительства объекта, годы;
n = 365 - число рабочих дней в году;
Кпр = 0.6 - коэффициент использования пробега автомобиля;
Кгр = 0.8 - коэффициент использования грузоподъемности автомобиля;
Г = 15 - грузоподъемность автомобиля, т.
По интенсивности движения N в соответствии с приведенной в табл.1 СНиП классификацией автомобильных дорог определяем, что дорога III категории.
2. Установление параметров дороги по СНиП.
В табл. 3, 4, 9, 10, 25 СНиП даны основные параметры автомобильных дорог в зависимости от их категории. Они приведены в пояснительной записке в форме табл.1.
3. Определение параметров дороги расчетами.
3.1 Установление числа полос движения
Число полос движения определяется из сопоставления ожидаемой часовой интенсивности движения по дороге и пропускной способности одной полосы движения по формуле:
,где n – число полос движения;
Nч - часовая интенсивность движения, авт./час;
Nп - пропускная способность полосы движения, авт./час.
С учетом неравномерности движения в течение суток:
Nч=N/10=2911/10=291,1 авт/час
Пропускной способностью полосы движения называется количество автомобилей, которые могут проехать по ней в течение одного часа при обязательном условии обеспечения безопасности движения. В курсовой работе используется упрощенная динамическая модель транспортного потока, согласно которой автомобили перемещаются по полосе движения друг за другом, без обгона и с постоянной скоростью.
В этом случае пропускную способность полосы движения можно определить по формуле:
авт/час.,Где v = 100 - расчетная скорость движения, км/час;
= 0,5- коэффициент сцепления;
f = 0,02 - коэффициент сопротивления качению;
l2 = 15 - длина автомобиля, м;
lо = 10- запас расстояния, м;
Кэ = 1,4- коэффициент эксплуатационного состояния тормозов.
3.2 Определение ширины проезжей части, полосы движения и земляного полотна.
Ширина проезжей части b вычисляется по формуле:
b = bп n = 3,55 2 = 7,1 м.,
где bп - ширина полосы движения, м (рис. 1.1)
n = 2 - количество полос движения.
Ширина полосы движения:
bп = а + 2 х =2,75 + 2 0.4 = 3,55 м.,
где а = 2,75 - ширина кузова автомобиля, м;
х - расстояние от кузова до обочины или смежной полосы движения, м;
Величина х устанавливается по эмпирической зависимости:
х = 0.004 v = 0.004 100 = 0,4 мШирина земляного полотна:
В = b + 2 t = 7,1 + 2 2,5 = 12,1 м.,
где t = 2,5 м - ширина обочины, принимаемая по СНиП(табл.4).
Рис. 1.1. Определение ширины полосы движения
3.3 Определение наименьших радиусов кривых в плане
Проезжая часть автомобильной дороги на кривой в плане может иметь либо двухскатный поперечный профиль, либо односкатный, называющийся виражом. Наименьший радиус кривой в плане, при котором применяется двухскатный профиль при данной расчетной скорости движения находится по формуле:
где n = 0,1 -коэффициент сцепления колеса с дорогой в поперечном направлении;
in = 20 ‰ - поперечный уклон проезжей части.
При назначении радиусов поворота, меньших RH , необходимо предусматривать устройство виража. При значительном уменьшении радиуса поворота центробежная сила возрастает настолько, что вираж уже не обеспечивает устойчивости автомобиля против бокового скольжения. Это наименьшее значение радиуса поворота автомобильной дороги с виражом вычисляется по формуле:
,где iB = 40 ‰ - уклон виража (СНиП, п.3.18).
При устройстве виража длина отгона L определяется по выражению:
,где i пр = 0.02 -дополнительный продольный уклон отгона виража (СНиП, п.3.29).
Рис. 1.2. Схема отгона виража
3.4 Видимость пути
Для обеспечения безопасности движения с расчетной скоростью водитель должен видеть дорогу на определенном расстоянии, называемом расстоянием видимости поверхности дороги (рис. 1.3), которое равно:
SВД= l1+ST+l0 = 27,8 + 106 + 10 = 143,8 м,
где l1=v/3,6 - путь, проходимый автомобилем за время реакции водителя, равное 1сек;
Sт - длина тормозного пути:
lо - запас расстояния (5-10м)
Рис. 1.3. Схема видимости поверхности дороги
3.5 Определение наименьших радиусов вертикальных кривых.
Наименьший радиус выпуклой кривой устанавливается из условий видимости дороги:
,где d=1,2 м - высота луча зрения водителя над поверхностью дороги.
Наименьший радиус вогнутой кривой определяется из условия ограничения величины центробежной силы:
3.6 Определение уширения проезжей части на кривых
Величина уширения устанавливается для принятых в проекте радиусов поворота (рис. 1.4). При движении по кривой ширина проезжей части, занимаемой автомобилем, увеличивается (рис. 1.5). Она находится по формуле:
,где L = 12 - расстояние между задней осью и передним буфером автомобиля;
К = 563 - радиус кривой.
Учет зависящих от скорости движения отклонений автомобиля от средней траектории производится по эмпирической формуле:
Полная величина уширения:eП = 2 (е+ еV) = 2 (0,128 + 0,21) = 0,676 м
Рис. 1.4. Схема поворота автомобиля
Рис. 1. 5. Отвод уширения проезжей части
3.7 Определение максимального продольного уклона дороги
Максимальный продольный уклон устанавливается по условиям сцепления ведущих колес автомобиля с покрытием при трогании с места.
По условиям сцепления при трогании с места: