Быстрый поиск

Курсовая работа: Основи проектування автомобільних доріг

Основні складності в даній місцевості: у прилягаючій до Дніпра частині правоберіжжя знаходиться заболочена Ірдино-Тясминська низовина, вздовж долини Дніпра на 70 км тягнеться Канівсько-Мошногірський кряж, значні підвищення рельєфу надають території гірського характеру.

4. Розрахунок основних технічних нормативів

При виборі положення траси на місцевості слід враховувати норми відведення земель для автомобільних доріг. Фактична полоса відведень встанов люється в проекті дороги у графіку відведень зімель.

Полосою відведень називають полосу місцевості у плані, яку виділяють для розміщення на ній дороги та всіх допоміжних дорожних споруд транспортного та дорожнього обслуговування.

Полоса відведень залежить від категорії дороги, числа смуг руху, висоти насипу, глибини виїмки, характера місцевості, її похила.

Для перелічених улаштувань та сопруд площа відведень ураховує додаткого на висновках детального обгрунтування їхспоживань у проекті.

Після закінчення будівництва тимчасові відведень землі повинні бути приведені у стан пригодних для сільскогосподарчих робіт та повернені землекористувачам.

4.1 Розрахунок нтенсивності руху на початковий рік

Район проектування характеризується середнім розвитком виробничих сил та середнєю густотою населення. Перспективний рік для доріг загальной сітки при призначенні їх категорії та основних технічних нормативов приймається на 20 літ від початку експлуатації дороги.

Об’єм вантажоперевезень на проектуючий дорозі в ісходному році дорівнює

де n – варіант за списком.

Обчислюють інтенсивність руху вантажних автомобілей, які виконують основний об’єм перевезень Nг на початковий рік.

де qср – середня вантажопідйомність автомобіля, т;

g – коефіциент викристання вантажопідйомност автомобіля, g =0,8;

b – коефіциент використання пробігу автомобілів, b =0,6;

Траб – розрахункова кількість днів роботи автомобільного транспорту за рік.

У розрахунку приймаєм дороги обласного призначення Траб =250діб.

Визначаємо середню вантажопідйомність автомобілів у транспортному потоці

де qi – вантажопідйомність кожної групи автомобілів у потоці, т;

pi – частка автомобілів кожної групи в складі потоку, %.

Характеристики вантажного транспортного потока.

Склад автомобілів

Доля автомобілів, %

Вантажопідйомність, т

ГАЗ-53А

ЗІЛ-130

КАМАЗ

МАЗ 500

Інтенсивність руху вантажних автомобілів, які виконують малі господарчі перевезення

де а – частка господарчих перевезень від потоку основних вантажних автомобілів у розрахунках використовують дані СоюзДорНДІ, а=0,25.

Інтенсивність руху вантажних автомобілів виконуючих спеціальні перевезення (крани, технична допомога, рефрижератори і т.п.)

де b – частка спеціальних перевезень від потоку основних вантажних автомобілів, b=0,05.

Інтенсивність руху легкових автомобілів

де С – частка легкових автомобілів від сумарної інтенсівності руху вантажних автомобілів,С=0,6

Інтенсивність руху автобусів

де d – частка автобусних перевезень від сумарної інтенсівності руху вантажних автомобілів,d=0,1

Сумарна середньорічна будова інтенсивність руху на початковий рік на ділянці автомобільній дороги, що проектується, N0 складає

Перспективну нтенсивність руху встановлюють по результатам економічних вишукувань з урухуванням прогнозу зміни складу руху і об’ємів перевезень в район будівництва дороги.

Величину перспективно нтенсивності руху на розрахунковий період часу визначають через визначену нтенсивність руху у вихідному році:

де t – перспективний період часу (приймають 20 років);

p – темп щорічного приросту інтенсивності руху (табл. 2.1). (Згідно з табл. 2.1, для слабко розвинутих районів та для доріг обласного та місцевого значення p=0,06-0,07)

За розміром відповідно з [1, Табл. 1.1] установлюємо, що будемо проектувати автомобільну дорогу Іб технічної категорії.

Визначаємо склад потоку

3168 - 100%

186 - хавт х=5,87%

3168 - 100%

1118 - хлег х=35,32%

3168 - 100%

1864 – хвант х=58,81%

Згідно з таблицями [1, Табл. 1.1] при кількості легкових автомобілів більше 30% у складі транспортного потоку необхідно розраховувати перспективну інтенсивність руху приведену до легкового автомобіля.

В таблиці [1, Табл. 1.2] приведені коефіцієнти приведення різних типів автомобілів до легкового Кл=1,0 ; Кс=3,5 ; Кг=2,0 ; Кавт =3,0

N20Л =N20л +N20с Кс+N20г Кг+N20авт Кавт

N20л=3586+11493+817+1789=17685 авт/доб

Розрахункові швидкост руху приймаємо за [1, Табл. 1.3]

Основне значення розрахункової швидкості , для пагорбкуватого рельєфу , в гірській місцевості

4.2 Визначення найбільшого повздовжнього ухилу

Найбільший поздовжній ухил дороги визначають з умов рівномірного руху розрахункового легкового автомобіля на підйомі при вологому та забрудненому покритті

Перспективна нтенсивність руху . У складі руху маємо автомобіл ГАЗ–24 “Волга” та ЗІЛ–130.

Максимальний повздовжній ухил, який переборює автомобіль ГАЗ–24 на швидкості 140км/год, визначаємо з виразу

де imax – найбільший повздовжній ухил дороги;

D – найбільший динамічний фактор автомобіля (визначається по графіку динамічних характеристик в залежності від швидкості руху автомобіля)[Додаток А, рис.Б.1,рис. А.1];

f – коефіцієнт опору кочення (приймається у залежності від типу покриття) [2 табл.8].

Силу опору повітряного середовища розраховуємо за формулою:

де KF – фактор опору повітряної середи (табл.2.6);

V – розрахункова швидкість для легкового автомобіля.

Динамичний фактор по зчепленню коліс автомобіля з покриттям визначають для неблагоприємних умов руху на мокрому та забрудненому покритті:

де j – коефіцієнт зчеплення коліс автомобіля з покриттям в залежності від стану покриття та умов руху [2, табл.82], j=0,30;

G – маса автомобіля у завантаженому стані приймаються по [2 табл.2.6] G=1820;

Gсц – зчепная маса автомобіля [2, табл.2.6] Gсц=950;

Рw – сила опору повітряного середовища.

Так як то зчеплення колеса з вологим та брудним покриттям на ухилі imax=35‰ забеспечено.

Отримане значення максимального ухилу порівняємо з нормативним для данної категорії [1, табл.2.2]. Нормативне значення ухилу складає 35‰. Оскільки iн=imax, на ухилі 35‰ буде забезпечено рух легкового автомобіля з розрахунковою швидкістю.

Для визначення швидкост руху вантажного автомобіля ЗІЛ–130 на під’ємі з ухилом 35‰ розраховуємо динамічний фактор з формули звідси .

За величиною D з графіку динамічної характеристики ЗІЛ–130 визначаємо швидкість його руху на цьому ухил [2, с.226] V=50км/год.

Сила опору повітряно середи руху вантажного автомобіля ЗІЛ–130 згідно з формули:

Динамічний фактор по зчепленню визначаємо з формули:

З обліком того, що 0,22>0,05, зчеплення коліс автомобіля з вологим та забрудненним покриттям на ухилі imax=0,035 забезпечено.

Якщо у составі руху автопоєзда на базі іншого грузового автомобіля, то для визначення скорості руху автопоєзда на заданному ухилі розраховують його максимальний динамічний фактор з умови:

Dап=imax+ mf ,

де imax- максимальний розрахунковий повздовжній ухил дороги;

mf- коефіцієнт збільшення операння коченію (приймають для одного прицепу 1,08; для двух 1,10; для трьох 1,12).

Рух вантажного автомобіля МАЗ-500 з одним причепом МАЗ-8926.

Dап= 0,035 +1,08 0,015 =0,051

Потім визначають динамічний фактор базового автомобіля:

D =,

де – динамічний фактор базового автомобіля на цьому ж ухилі;

G,Gап - повна маса автомобіля і автопоєзда.

Dтяг=D= 0,051 =0,092

По величині динамічного фактора автомобіля D із графіка динамічних характеристик [2, с.226] знаходять значення швидкості базавого автомобіля. V = 20км/г.

Для перевірки зчеплення коліс автопоїзда з покриттям розраховують динамічний фактор автопоїзда по зчепленню:

де - сила опору воздушно середи при русі автомобіля.

- показник збільшення коефіцієнта обтічності автопоїзда порівнюючи з одиночним автомобілем (приймаємо для одного причепу =1,32).

- зчеплення коліс з покриттям забезпечено.

Після розрахунку найбільшого продольного ухила необхідно провести перевірку можливості вирушання з місця автопоїзда на підйомі з максимальним ухилом 35‰, за умови:

де - динамічний фактор по зчепленню коліс автопоїзда з покриттям в момент трогання з міста на мало передачі (першій або другій);

динамічний фактор автопоїзда в момент вирушання з місця, на тій же низькій передачі;

коефіцієнт збільшення опору коченню в момент трогання з місця: для літа 1,5-2,5, для зими 2,5-5,0 [2,с.60];

g- прискорення сили тяжіння, 9,8м/с2;

J- прискорення автомобіля при троганні з міста, (приймають ,

0,1-0,5м/с2);

коефіцієнт обліку інерції мас автомобіля, що обертаються, визначається за формулою:

де i1- передаточне число коробки передач на першій передачі

(таб.2.6).

Динамічний фактор автопоїзда

Динамічний фактор по зчепленню на першій передачі згідно з (2.16) при

Сума опору в час вирушання з місця

a=2; m=1,08; f=0,015; j=0,2м/с; =0.035

21,080,015+0,035+=0,117

0,179>0,177>0,117

Зчеплення при русі з місця автопоїзда на підйомі з ухилом 35‰ на вологому покритті забезпечено.

4.3 Визначення найменшого радіусу кривої у плані

Особливість руху автомобіля на кривій обумовлено дією відцентрової сили, яка впливає на зручність та безпеку руху. Тому мінімальне допустиме значення радіусу кривої у плані визначається з двох умов:

З умови стійкост автомобіля проти бокового зсуву та перекидання:

де V – розрахункова швидкість руху легкового автомобіля для данної категорії [1, табл.2.2], км/год;

ів – ухил віражу [1, табл.2.6], в долях одиниць;

j2 – використана доля коефіцієнту зчеплення у поперечному напрямку дороги [2, рис.VIII.21].

З умови зручності руху найменьший радіус кривої в плані визначають з урахуванням величини коефіцієнта поперечної сили m, яка характеризує вплив на автомобіль та пасажирів центробіжної сили:

де m – коефіцієнт поперечної сили, m=0,1 крива не відчувається.

По нормативам [1, табл.2.2], приймаємо .

4.4 Визначення відстані видимості автомобільній дороги

На цей час в теор проектування автомобільних доріг прийнято три основні схеми визначення відстан видимості:

а) Зупинка автомобіля перед перешкодою.

Для дороги Іб технічно категорії розрахункова швидкість легкового автомобіля Vр=140км/год, максимально допустимий повздовжній ухил imax=35‰.

Для забезпечення безпеки руху водій повинен бачити перед собою дорогу і навколишню обстановку на деякій відстані, достатній для гальмування автомобіля, або об’їзду перешкоди на дорозі.

Рис. 4.1. Розрахункова схема видимості

Розраховуємо відстань видимісті поверхні дороги на ділянці з максимальним ухилом на під’ємі imax=+35‰, виходячи з умов можливої зупинки автомобіля перед перешкодою визначається по формулі: