Скачать:  1361978161_kursova_tevd_proekt_avtom_dor_21.zip [214,98 Kb] (cкачиваний: 1)  

Курсовий проект

по основам проектування автомобільних доріг

Зміст

1. Вступ
2. Принципи системного підходу при проектуванні автомобільних доріг

2.1. Автомобільні дороги – елемент транспортної системи. Класифікація автомобільних доріг

2.2. Принцип розрахунку нормативів на проектування автомобільних доріг

3. Характеристика району проектування автомобільної дороги
4. Розрохунок основних технічних нормативів

4.1. Розрахунок інтенсивності руху на початковий рік

4.2. Визначення найбільшого повздовжнього ухилу

4.3. Визначення найменшого радіусу кривої у плані

4.4. Визначення відстані видимості автомобільної дороги

4.5.Відстань бічної видимості

4.6. Мінімально допустимі радіуси вертикальних кривих в поздовжньому профілі

4.7.Розрахунок пропускної здатності смуги руху та потрібного їх числа

4.8. Визначення ширини проїзної частини та земляного полотна.

4.9. Розрахунок розширення проїзної частини на кривій

4.10. Сводна таблиця обґрунтування нормативів

5. Проектування траси автомобільної дороги

5.1. Загальні вимоги до прокладення траси на місцевості

5.2. Опис траси автомобільної дороги

6. Проектування поздовжнього профілю

6.1. Розрахунок керівних і контрольних точок

7. Проектування типових поперечних профілей земляного полотна
8. Підрахунок об'ємів земляних робіт
9. Висновок

Список літератури

1. Вступ

Автомобільні дороги – важлива ланка загальної транспортної системи країни, без якої неможливе функціонування жодної галузі народного господарства. Рівень розвитку та технічний стан мережі автомобільних доріг впливає на розвиток країни в цілому та її окремих регіонів, характеризує економічний стан країни та соціальне становище населення, визначає майбутнє країни та її життєздатність в умовах ринкових відносин, оскільки надійні транспортні мережі сприяють підвищенню ефективності використання усіх видів ресурсів, зменшенню затрат часу на здійснення перевезень пасажирів та вантажів, а отже, підвищенню продуктивності праці.

Дорожня мережа – національний скарб країни, який потрібно берегти, збільшувати та ефективно використовувати.

В теперішньому часі дорожнє господарство України знаходиться в критичному стані, оскільки дорожня мережа у переважній більшості розвинена на всій території країни, але в умовах недостатнього фінансування дорожнім організаціям потрібно підвищувати технічний стан та експлуатаційні якості існуючих доріг до рівня європейських країн, що потребує їх реконструкції та більш якісного утримання.

В теперішній час неухильно зростає кількість швидкісних автомобілів, що призводить до росту швидкостей руху на дорогах.

Підвищення швидкостей руху потребує впровадженню на дорозі надійних засобів організації дорожнього руху, розробки нових схем дорожнього руху, нових методів розрахунку, аналізу й прогнозування дорожнього руху, за допомогою яких можливо звести до мінімуму аварійність на дорозі та підвищити безпеку руху.

Забезпечення безпеки дорожнього руху слід розглядати як важливе соціально – економічне завдання. Дорожньо – транспортні пригоди завдають значних збитків країні, викликають серйозні ускладнення у роботі автомобільного транспорту, представляють загрозу для життя й здоров’я людей.

У теперішній час автомобільним транспортном щорічно перевозится вантажів і пасажирів у де кілько раз більше, ніж іншими видами транспорта разом узятими.

У народном господарстві усі види транспорту образують єдину транспортну систему та процюють у взаємній ув’язці. Транспорт являєтся невід’ємним елементом будь-якого виробництва, забезпечуя зв’язок між помисловими, сільськогосподарьськими та іншими отрослями народного господарства; впливає на усі процеси розвитку економіки нашей держави, на розмішенення продуктових сил, освоєння нових районів та природніх богатств; сприяє підвишенню життєвого рівня народу і його культури, має величезне значення в укріплюванні обороносдатності. Особливо значну роль автомобільного транспорту в освоїнні малонаселених районів та нових сільскогосподарських теріторій, у разробці великих родовищ корисних іскопаємих.

Однак ефективна робота автомобільного транспорту визначаєтся якісним майном транспортной сіті, то є майном автомобільних дорог і їх протяжностью. Це положення придбає особливу важливість на рівні регіональних перевезень. Тому у числі первісних задач стоящих у теперішний час перед Україною в області транспорта, виявляється завершенням формування сіті місцевих автомобільних доріг то поліпшення технічного стану існуючих автомобільних доріг.

Рішення вищє названих задач вимогає капітальних вкладень. У зв’язку з чим перед проектувальниками автомобільних доріг ставятся питання особливой значимості по визначенню найбільш ефектифних технічних рішень, направлених на зниження капіталойомкості і трудомісткий будівельних та ремонтних робіт. Зменшення потрібності дефіцітних будівельних матеріалов, можливість механізації та індустріалізації дорожно-будівельних робот і продовження строков будівельного виробництва. Пошук цих рішень засновуєтся на широком використанні місцевих дорожно-будівельних матеріалов та промислових відходів, а також інших передових досягнень вітчизняних і закордонній дорожной наукі.

2. Принципи системного підходу при проектуванні автомобільних доріг

2.1 Автомобільна дорога – елемент транспортної системи. Класифікація автомобільних доріг

Автомобільні дороги загального користування забезпечують внутрішньодержавні та міжнародні перевезення вантажів і пасажирів, враховують адміністративно теріторіальний поділ країни, з’єднують населені пункти і є складовою частиною єдиної транспортної системи держави.

Автомобільні дороги поділяються на магістральні та регіональні. До магістральних доріг належать автомобільні дороги, суміщені з міжнародними транспортними коридорами та міжнародними автомагістралямі категорії “Е”. До регіональних автомобільних доріг належать автомобільні дороги, що з’єднують столицю України – Київ з адміністративними центрами областей, міста державного підпорядкування адміністративним центром Автомобільної Республіки Крим.

Регіональні автомобільні дороги здійснюють перевезення вантажів і пасажирів від основних міжнародних прикордонних пунктів: морських, авіаційних партів міжнародного значення і т.д. Також здійснюються перевезення між великими промисловими та культурними центрами країни з пунктами місцевого значення. Обсяг перевезень формується крупними вантажоутворюючими пунктами держави. Регіональні дороги формуються в мережу регіональних доріг, що зв’язують крупні адміністративні центри між собою та магістральними автомобільними дорогами.

Адмінстративні дороги місцевого значення поділяют на теріторіальні та районі.

До теріторіальних доріг відносяться автомобільні дороги, що з’єднують адміністративні центри районів, містами обласного підпорядкування і їх з адміністративні центри районів між собою.

Територіальні дороги забезпечують перевезення від магістральних та регіональних доріг до областних центрів, основних аеропортів, залізничних вузлів, прикордонних пунктів.

Обсяг перевезень формується в межах теріторіальних адміністративних одиниць (областей, районів). Теріторіальні дороги формують теріторіальну мережу доріг, яка підпоряджена магістральним та регіональним дорогам.

Районні автомобільні дороги з’єднують адміністративні центрирайонів з населеними пунктами в мережах району та населені пункти між собою. Районні дороги забезпечують зв’язок між собою.

Обсяг перевезень формується в межах адміністративних районів. Ці дороги формують мережу автомобільних доріг, яка зв’язана з теріторіальним та регіональними дорогами.

Класифікація автомобільних доріг загального користування.

2.2 Принципи розрахунку нормативів на проектування автомобільних доріг

Принцип максимізації довгочасової ефективності стверджує, що оптимізація системи повинна вестись за критерієм ефективності, який розраховують за весь срок її служби, а не для окремих проміжків часу.

Технічний принцип стверджує, що резерв збільшення ефективності системи треба шукати в її слабкому місці. Наприклад, якщо на дорозі маємо міст з вузькою проїжджою частиною, то збільшення пропускної здатності дороги можливо якщо поширити міст.

Принцип субоптимізації стверджує, що незалежна оптимізація кожного з елементів системи в загальному випадку не приводить до оптимальності системи в цілому. Вдосконалення одного елементу може привести до погіршення системи в цілому.

Принцип взаємодоповнення стверджує, що водій та дорога повинні взаємно компенсувати недоліки один одного. Дорожнє середовище повинно забезпечувати психологічну ясність напрямку дороги за межами видимості, зорово орієнтувати водія щодо напрямку руху на великі відстані.

Принцип автономності дії учасників руху стверджує, що середовише руху повинне забезпечувати мінімальну залежність дій одних водіїв від дій інших. Треба так організовувати середовище руху, щоб водії в мережі працювали автономно.

Принцип явищ з малою ймовірністю стверджує, що основна задача системи не повинна переглядатися, а основні характеристики системи не повинні значно змінюватись для того, щоб система виявилась придатною також і в ситуаціях, що мають малу ймовірність.

Принцип забезпечення динамічної достатності. Умови руху повинні забезпечувати підтримку змінних руху (швидкість, траєкторію) у припустимих межах. У протилежному випадку водій втрачає властивості пристосованості до обставин руху.

Принцип ієрархії. Для отримання якісних проектів необхідне послідовне задоволення вимог системи в порядку їх важливості. Відносна важливість вимог встановлюється  на основі аналізу діяльності водія.

Принцип довгострокової ефективності. Всі елементи системи  при проектуванні  повинні розраховуватися  на один і той же термін.

3. Характиристика району проектування дороги

Черкаська область утворена 7 січня 1954 р. з окраїнних районів Вінницької, Київської, Кіровоградської й Полтавської областей. Є однією з найбільш молодих областей України. Її площа становить 20,9 тис. кв. км  .Включає 20 районів районів у містах - 2;населених пунктів - 855, у тому числі: сільських - 824;міських- 31, у тому числі: селищ міського типу - 15; міст - 16, у тому числі: міст обласного значення - 6; міст районного значення - 10;сільських рад - 525. Площа області становить 20,9 тисяч квадратних кілометрів, що складає 3,5 % території держави (18 місце в Україні).

Вона розташована в центральній частині України, у басейні середнього плину Дніпра. Граничить на півночі - з Київською, на заході - з Вінницькюї, на півдні - з Кіровоградською й на сході - з Полтавською областями.

Адміністративний центр - місто Черкаси, виник наприкінці  XІІІ століття. У цілому для Черкаської області в останні роки характерна тенденція зниження чисельності населення, але не настільки катастрофічна, як у деяких інших областях України. По співвідношенню частки міського й сільського населення область можна віднести до сільських областей.

Промисловість.Питома вага головних галузей промисловості: Харчова -38,7%, Машинобудування і металообробка -20,6%, Хімічна – 14%, Легка – 13,6%.

В області діє понад 300 промислових підприємств, які виробляють електроенергію, видобувають вугілля, випускають мінеральні добрива, аміак, хімічні волокна, засоби автоматизації та обчислювальної техніки, технологічне обладнання для переробних галузей, машини та обладнання для тваринництва і кормовиробництва, товари народного споживання продовольчої та непродовольчої груп. Черкаська область — один з провідних в Україні виробників продукції сільського господарства і харчової промисловості, особливо цукру. Промисловість області представлена в основному підприємствами харчової галузі. Тут працює більш десятка великих і середніх по потужності цукрових заводів. Серед інших галузей промисловості варто виділити хімічний комплекс, що представлений декільками підприємствами, з числа яких виділяються два особливо великих — «Азот» і «Черкаське хімволокно».Сільське господарство спеціалізується на рослинництві зерново-буряківничного і тваринництві м’ясо-молочного напрямків. По розораності сільськогосподарських угідь Черкаська область є поряд з Херсонською областю лідером в Україні.

Транспорт та зв`язок. На території області проходить 6049,4 кілометрів автомобільних доріг, державного значення 656,1 км, доріг місцевого значення 5393,3 км, ґрунтові дороги становлять 208,9 км, тобто дороги з твердим покриттям в загальній довжині автомобільних доріг становлять 96,5 %.Розвинений автомобільний транспорт. Здійснюється вантажно-пасажирське судноплавство по Дніпру. В Черкасах знаходиться аеропорт.

Залізничний транспорт: Залізничні перевезення в області забезпечують підприємства і організації підпорядковані Шевченківській дирекції залізничних перевезень Одеської залізниці. Дирекція розташована на перетині двох головних напрямків Москва — Одеса та Донбас — Карпати, експлуатаційна довжина залізничних колій загального користування складає 649,5 км. На території області нараховується 32 залізничні станції. Основні залізничні вузли — ім. Т.Шевченка і Христинівка.

Зв'язок: Станом на 01.01.2005 року в області 563 автоматизованих телефонних станції, в тому числі 58 міських та 503 — сільських. Монтована ємність їх становить 286420. Щільність телефонних апаратів на 100 мешканців — 21,6 (місто — 30,7; сільські — 10,9). Кількість основних телефонних апаратів — 277293 , в тому числі домашніх — 241223. На території області створено щільне покриття мобільних операторів «Київстар», «МТС» та «Life».

Населення. Чисельність населення, що проживає на території області, на початок 2005 року становить 1357,1 тис. осіб, у тому числі міського 740,6 тисячі осіб, або 54,6 % населення, сільського — 45,4 %. По чисельності населення області становить 2,9 % населення України та займає 15-те місце в Україні.Черкаська область відноситься до числа густонаселених. Її середня щільність — 65 осіб на 1 кв.км. Близько 90 % населення проживає в правобережній частині області, у лівобережній — 10 %.Статевий склад населення характеризується перевагою жіночого населення — 54,5 %. На кожні 1000 жінок припадає 835 чоловіків.

Національний склад: На Черкащині проживають особи 130 етносів. Переважають українці (понад 90 %) і росіяни (біля 8 %). Також в області проживають білоруси, татари, євреї, молдавани, вірмени, болгари, поляки, цигани та представники інших національностей.

Будівництво. На території області існує розвинутий будівельний комплекс. Підрядну діяльність у будівництві здійснює більш ніж 160 підприємств різних форм власності.Промислові підприємства будівельної індустрії мають достатні потужності щодо забезпечення потреб будівельного комплексу стіновими матеріалами, збірними бетонними та залізобетонними конструкціями і деталями, металоконструкціями, столярними виробами, асфальтобетоном, нерудними та іншими матеріалами.Загальна площа житлового фонду області складає 33800 тис.кв.км. Середня забезпеченість одного мешканця області житлом складає 24,2 кв.м. загальної площі.У середньому в регіоні будується 118,6 тис.кв.м. житла за рік (79 тис.кв.м.- індивідуальне будівництво).

Рельєф. Територія Черкаської області в цілому рівнинна і умовно поділяється на дві частини — правобережну і лівобережну. Переважна частина правобережжя розміщена в межах Придніпровської височини з найвищою точкою області, що має абсолютну висоту 275 м над рівнем моря (поблизу Монастирища), подекуди горбиста, порізана річками, ярами і балками. В прилягаючій до Дніпра частині правобережжя знаходиться заболочена Ірдино-Тясминська низовина. Вздовж долини Дніпра на 70 км тягнеться Канівсько-Мошногірський кряж. Значні підвищення рельєфу надають території гірського характеру. Цей район називають Канівськими горами і Мошногорами.

Низинний, подекуди заболочений рельєф має лівобережна частина області, яка розташована в межах Придніпровської низовини.

Грунти. У ґрунтовому покриві на правобережжі переважають суглинки, чорноземи, на піднесених місцях — сірі і світло-сірі ґрунти. На лівобережжі поширені дерново-глеєві, могутні лугові і дерново-підзолисті ґрунти.

Гідрологія. Водна поверхня займає 4 % загальної площі території.По області протікає 1037 річок, які належать басейну Дніпра і Південного Бугу.Головна річка — Дніпро (150 км. — довжина по території Черкаської області), водяне дзеркало якого у зв'язку зі створенням Кременчуцького (довжина −130км.) й Канівського водосховища значно збільшилося. Праві притоки Дніпра — Рось(101 км.), Вільшанка, Тясмин(133 км.), ліві — Супій, Сула. До басейну Південного Бугу належать річки Гірський Тікич(161 км.), Гнилий Тікич, Ятрань. Найбільшими штучними водосховищами в межах області є Канівське і Кременчуцьке, утворені греблями гідроелектростанцій, крім того споруджено 37 невеликих водосховищ і понад того існує 2,3 тисяч озер, ставків та водоймищ. На Правобежжі Черкащини можливі затоплення а також заболочення деяких ділянок.

Клімат. Клімат регіону помірно континентальний. Зима м'яка, з частими відлигами. Літо тепле, в окремі роки спекотне, західні вітри приносять опади. Пересічна температура повітря +7,2 °C. Середня температура найхолоднішого місяця січня — 5,9 °C. Середня температура липня складає + 19,5 °C. Максимальна +39 °C, мінімальна −37 °C. Період з температурою +10 °C становить 160 — 170 днів. Опадів 450—520 мм. в рік.

Табл. 3.1. Таблиці основних кліматичних характеристик

Табл.3.2. Таблиця для побудови рози вітрів для літнього і зимового періодів

Природні ресурси. Область багата на нерудні корисні копалини, передусім будівельні матеріали. Граніти різних типів зустрічаються в Городищенському, Корсунь-Шевченківському, Смілянському, Уманському та інших районах. Відомо близько 400 родовищ різних глин. Важливе значення мають бентонітові та палигорскітові глини, що залягають поблизу Дашуківки та Хижинець Лисянського району. Неподалік Мурзинець і Неморожі Звенигородського району, Новоселиці Катеринопільського району залягають високоякісні вогнетривкі глини — каоліни. Майже повсюдно поширені кварцеві піски.Серед паливних ресурсів переважає буре вугілля та торф. Родовища бурого вугілля — Козацьке, Рижанівське, Юрківське у Звенигородському, Новоселицьке, Мокрокалигірське у Катеринопільському, Тарнавське у Монастирищенському районах. Рудні корисні копалини у вигляді осадових залізних руд зустрічаються у Канівському, Смілянському, Шполянському районах, корінних титанових — у Смілянському районі.В області є понад 100 родовищ цегельно-черепичної сировини.  У наявності значні запаси будівельних пісків та каменю, керамзитової сировини.  В західній частині області знаходяться поклади петрургічної сировини. На Черкащині є значні запаси облицювального та будівельного каменю. Найбільш відомі родовища граніту — Старобабанське і Танське, продукція яких постачається далеко за межі області. На території області розташоване унікальне за розмірами, якістю сировини та спектром застосування, найбільше в Україні Черкаське родовище бентонітових та палегорськітових глин, які є однією з важливих статей експортно-імпортних операцій на світовому ринку. Черкащина має значні запаси вторинних каолінів, в її надрах є поклади бурого вугілля, торфу, бокситів. На межі Черкаської та Кіровоградської областей розташоване Болтиське родовище горючих сланців.

Основні родовища області

Висновок

Для даної області проектування характерна в основному рівнинна місцевість подекуди горбиста, порізана річками, ярами й балками, в основному переважають чорноземи. Клімат регіону помірно континентальний, зима м'яка. Область багата на нерудні корисні копалини, передусім будівельні матеріали. Граніти різних типів зустрічаються в Городищенському, Корсунь-Шевченківському, Смілянському, Уманському та інших районах. Розвинений автомобільний транспорт. Водна поверхня займає 4 % загальної площі території

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 інтенсивності 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 вантажопідйомності 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.

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, технічна 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  інтенсивність руху на початковий рік на ділянці автомобільній дороги, що проектується, N₀ складає

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

Величину перспективної інтенсивності руху на розрахунковий період часу визначають через визначену інтенсивність 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  -  х_авт  х=5,87%

3168 - 100%

1118 - х_лег х=35,32%

3168 - 100%

1864 – х_вант 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

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

Розрахункові швидкості 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 інтенсивність руху . У складі руху маємо автомобілі 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 швидкості руху вантажного автомобіля ЗІЛ–130 на підйомі з ухилом 35‰ розраховуємо динамічний фактор з формули  звідси .

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

Сила опору повітряної 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 є автопоєзда на базі іншого грузового автомобіля, то для визначення скорості руху автопоєзда на заданному ухилі розраховують його максимальний динамічний фактор із 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 воздушної 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 малої 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 стійкості 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 теорії проектування автомобільних доріг прийнято три основні схеми визначення відстані видимості:

а) Зупинка автомобіля перед перешкодою.

Для дороги Іб технічної 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:

де      Vр – розрахункова швидкість руху для легкового автомобіля, км/год;

Кэ – коефіцієнт, враховующій ефективність дій гальм (для легкових та вантажних автомобілей приймають 1,2¸1,3);

j – коефіцієнт повздовжнього зчеплення на чистому покритті, j=0,4;

і – повздовжній ухил дороги;

l0 – зазор безпеки (приймають 5–10м).

Визначаємо відстань видимісті на ділянці з максимальним ухилом на спуску imax=-35‰

Визначаємо відстань видимісті на горизонтальній ділянці i=0‰

Порівняємо отримані значення і робимо висновок, що найбільша розрахункова відстань видимості буде на ділянці з максимальним повздовжним ухилом на спуску. Тому по розрахунку відстань видимості приймаємо рівним S=300м.

Цю відстань S=300м порівнюємо з нормативною [1, табл.2.2]. Оскільки нормативне значення відстані видимості поверхні дороги обмежене величеною S=300м, то цю величину і приймаємо як місцеве значення мінімальної відстані видимості для зупинки автомобіля.

б) Гальмування зустрічних автомобілей.

Рис. 4.2. Розрахункова схема видимості

На двухсмуговій автомобільній дорозі при обгоні можливий рух автомобілів назустріч один одному. При цьому відстань видимості зустрічного автомобіля повинна забезпечити можливість повної зупинки обох автомобілів на деякій відстані один від одного при екстреному гальмуванні. Тому відстань видимості зустрічного автомобіля дорівнює сумі гальмових шляхів двох автомобілів, двох відстаней, які проходять ці автомобілі за час реакції водіїв, і зазору безпеки між автомобілями, що зупинилися.

При повздовжньому ухилі imax=+35‰

При повздовжньому ухилі imax=-35‰

На горизонтальній ділянці i=0‰

При порівнянні отриманих значень видно, що найбільша величина відстані видимості зустрічного автомобіля буде на ділянці дороги з ухилом, який дорівнює -35‰. Тому за розрахункову відстань видимісті зустрічного автомобіля приймаємо S=600м. Порівнявши отримане значення з мінімально допустимою по [1], приймаємо S=600м.

в) Обгін автомобіля при наявності зустрічного руху.

Рис. 4.3. Розрахункова схема видимості

Для двосмугових автомобільних доріг розрахунок за цією схемою виконується із припущення, що легковий  автомобіль, що рухається з розрахунковою швидкістю для даної категорії дороги V, обжене вантажний автомобіль що рухається з розрахунковою швидкістю V, з виїздом на зустрічну смугу руху. По зустрічній смузі рухається автомобіль зі швидкістю V. Обгін починається,  коли легковий автомобіль наближається до вантажного на відстань, яка дорівнює різниці шляхів гальмування і шляху l, який пройде легковий автомобіль за час прийняття рішення про обгін.

Швидкість легкового автомобіля приймаємо Vл=140км/год, вантажного – Vв=60км/год, швидкість зустрічного автомобіля Vз=60км/год. Довжина вантажного автомобіля la=6м. Повздовжній ухил дороги i=0‰.

Відстань видимості з умов обгона:

4.5 Відстань бічної видимості

Для забезпечення безпеки руху по дорогам у населених пунктах, а також на перехрестях з автомобільними та железними дорогами. В одному рівні, слід забезпечити достатню бічну видимість придорожньої смуги.

Рис. 4.4. Схема визначення бічної видимості

Відстань, яка необхідна для повної зупинки автомобіля перед перешкодою:

,

де      V­ – розрахункова швидкість руху автомобіля, км/год;

V­ – швидкість руху пішохода, автомобіля чи поїзда на дорозі, яку перетинаємо,(км/год), для людини яка біжить V­=10 км/год ;

S– відстань видимості поверхні дороги, м.

4.6 Мінімальні допустимі радіуси вертикальних кривих в повздовжньому профілі

Мінімальний радіус опуклої кривої в повздовжньому профілі визначають з умов забеспечення видимісті поверхні дороги:

Рис. 4.5. Видимість на опуклій кривій

де      S – відстань видимості поверхні дороги, м;

d – відстань від поверхні проїзної частини до рівня очей водія в легковому автомобілі, приймається рівним 1,2м.

Отриману величину порівнюємо з мінімально допустимою по нормативам [1, табл.2.2]. Приймаємо мінімальний радіус опуклої кривої рівним 25000м.

Мінімальний радіус угнутих кривих перевіряємо з умови забезпечення видимості у нічний час діб.

Рис. 4.6. Видимість на увігнутій кривій

де      hФ – відстань від поверхні проїзної частини до фар легкового автомобіля (приймають 0,7м);

a – кут розсіяння світла фар (приймаються 2°).

Мінімальний радіус угнутої вертикальної кривої перевіряють з умови допустимого перевантаження ресор, щоб відцентрове прискорення не перевищувало 0,5¸0,7м/с2.

Розраховуємо мінімальний радіус угнутої кривої по умові:

де      V – розрахункова швидкість руху легкового автомобіля, км/год;

         а0 – відцентрове прискорення, м/с2.

Отриману величину порівнюємо з мінімально допустимою по нормативам [1, табл.2.2] та приймаємо радіус угнутої кривої рівний 7000м.

4.7 Розрахунок пропускної здатності смуги руху та потрібного їх числа

Пропускна здатність смуги руху дороги І категорії з розрахунковою швидкісттю руху 140км/год визначається по формулі:

авт./год,

де      NП – пропускна здатність одної смуги, авт/год;

V – розрахункова швидкість руху легкового автомобіля [1, табл.3];

S – найменш допустима відстань між автомобілями, приймають рівною відстані видимості поверхні дороги;

=0,3-0,5

Число смуг руху на дорозі з перспективною інтенсивністтю

 розраховується по формулі:

де      N – перспективна середньорічна добова інтенсивність руху на дорозі, авт/доб.;

NП – пропускна здатність одної смуги, авт/год;

t – коефіцієнт переходу від добової до годинної інтенсивності руху, t =8¸12.

Згідно з нормами [1, табл.2.1] приймаємо чотири смуги руху по дві у кожному напрямку.

4.8 Визначення ширини проїзжої частини та земляного полотна

Рис. 4.7. Розрахункова схема руху на чотири смуговій дорозі

Для чотирьох смугових доріг 1 категорії розглядається рух автомобілів по суміжним смугам в одному напрямку. Визначаємо ширину проїзної частини для руху легкового автомобіля ГАЗ-24 з розрахунковою швидкістю руха 140км/год та вантажного автомобіля ЗІЛ-130 з швидкістю 60км/год. Розрахунок для легкового автомобіля:

Ширина смуги руху дорівнює:

де Д=0,35+0.005

Ширина земляного полотна з роздільною смугою складає:

де      а – ширина кузова автомобіля, м;

y – зазор безпеки між кузовом автомобіля та вісью дороги або смуги руху,

- ширина роздільної смуги [1, табл.2.1],

- ширина колії (табл.2.1)

Д=0,35+0.005=1,05

Для вантажного автомобіля ЗІЛ-130 при швидкості 60км/год.

Д=0,35+0.005=0,65

По нормам [1, табл.2.1], для І категорії b4=3.75м; в=7.5м; В=35, що й приймаємо в якості норматива.

4.9 Розрахунок розширення проїзної частини на кривій

Розрахунок розширення проїзної частини виконують на кривій в плані.

Для забезпечення безпеки руху на кривих роблять розширення проїзної частини [1, п.2.16] з внутрішньої сторони закруглення.

Рис. 4.8. Розрахункова схема для розширення кривої

Рис. 4.9. Схема розрахунку розширення при зустрічі автопоїздів

Величину розширення проїзної частини в межах кривої розраховують за формулою:

Z = +,м,

де    l0- довжина автомобіля без заднього звіса,  м (табл.2.10)

R- радіус кривої в плані дороги,  м

а) для легкового автомобіля ГАЗ-24,  l0=3,556

Z=+=0,43

б) для грузового автомобіля ЗИЛ-130,  l0=4,875

Z=+=0,44

Для автомобіля з одним прицепом велечену уширення визначають за формулою:

Z 1= 2[R - -] , м,

де   R- радіус кривої в плані,  м;

b- ширіна полоси руху,  м;

l0- відстань від задньої осі до переднього буфера автомобіля,  м;

Q- величина, що враховує особливості конструкції автопоїзда з одним причепом,  м;

Q = c2- d2- l2,

де    с- довжина заднього звісу зачепного пристрою причепу,  м;

d- довжина дишла причепу до центру поворотного круга,  м;

l- довжина бази причепу.

Q = 0,7744-3,9601-18,8836= -22,02м.

Z 1=2 [1100 -  - ] =0,25м.

Приймаємо більше із отриманих значень і порівнюємо його з нормативним [1, таб.2,7]. Приймаємо Z=0,5м.

4.10.Сводна таблиця обгрунтування нормативів