Контрольная работа по «Пути сообщения, технологические сооружения»

МИНИСТРЕСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

ФГОУ  ВПО Самарская государственная  сельскохозяйственная академия

ИНСТИТУТ  УПРАВЛЕНЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ И АГРАРНОГО  РЫНКА

Кафедра организации перевозок и технического сервиса 
 
 
 
 

Контрольная работа

по  дисциплине «Пути  сообщения, технологические  сооружения»

Вариант 10 
 
 
 
 
 

Работу  проверил

ст.пр.Зимина Л.Н

Работу  подготовила 

студент группы ОП422

Копылова  Е.В. 
 
 
 
 
 
 
 

Самара 2011

ПРОЧНОСТИ НЕЖЁСТКОЙ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ ПО ДАННЫМ ИСПЫТАНИЙ

ИСХОДНЫЕ  ДАННЫЕ

Категория дороги III. Тип покрытия – капитальный.

Интенсивность движения, определённая в соответствии с Инструкцией по проектированию дорожных одежд нежёсткого типа ВСН 46 – 83 – 145 ед/сут.

Дорожно-климатическая  зона – II.

Тип местности  по увлажнению – 2.

Грунт земляного полотна – глина.

Расчётная относительная влажность грунта, определяемая в результате испытаний  – 0,74.

Общая толщина дорожной одежды Н=0,58м.

Толщина песчаного слоя – 0,28м.

Общая толщина асфальтобетонных слоёв  h_а/б=12см.

Марка асфальтобетона – II.

Температура асфальтобетона, измеренная в процессе испытаний, t⁰_а/б=20⁰С.

Испытания проводились испытательной установкой УДН-НК.

Испытания проводились в 10 точках.

Измеренные  в процессе испытаний прогибы  в точках:

l₁=1,16мм=0,00116м;

l₂=1,02мм=0,00102м;

l₃=1,24мм=0,00124м;

l₄=1,28мм=0,00128м;

l₅=1,07мм=0,00107м;

l₆=1,11мм=0,00111м;

l₇=1,19мм=0,00119м;

l₈=1,05мм=0,00105м;

l₉=0,98мм=0,00098м;

l₁₀=1,21мм=0,00121м. 

ОЦЕНКА  ОБЕСПЕЧЕННОСТИ РАСЧЕТНОЙ СКОРОСТИ

К_рсэ = , (1) 

Где v _{ф mах} - фактическая максимальная скорость движения на каждом участке экcnлуатируемой дороги;

V_p - расчетная скорость для данной категории дороги в соответствии со СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги.

К_рсэ = = 0,8 - требуемый вид работ содержание

ОЦЕНКА  БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОГИ

К_а = 32, дорога опасная

ОЦЕНКА  УРОВНЯ ЗАГРУЗКИ ДОРОГИ ДВИЖЕНИЕМ

Z=             Z= 2400                                                                               

Для дорог с фактической  интенсивностью движения менее 4000 авт/сут пропускную способность не проверяют.

ОЦЕНКА  РОВНОСТИ ПОКРЫТИЯ ДОРОГ

 
К_р = ,

где S_дon - предельно допустимое значение состояния покрытий пo ровности  

S_факт - фактическое значение показателя ровности покрытия;

 К_р = =1,46                                                              

 так при  коэффициенте ровности К_р > 1 назначаются работы по содержанию дороги

ОЦЕНКА  СЦЕПНЫХ КАЧЕСТВ ПОКРЫТИЯ ДОРОГ

 
Сцепные качества покрытий оцениваются коэффициентом

К_с, оцределяемым по формуле

      К_с = ;                                                                     (4)

где j_ф - фактический коэффициент продольного сцепления;

j_доn - допустимое значение коэффициента сцепления по условию безопасности движения; в соответствии с [2] допустимый  коэффициент сцепления j_доn  равен 0,3 при измерении его прибором ПКРС-2У с шиной без рисунка протектора и 0,4 при измерении прибором ПКРС·2У с шиной, имеющей рисунок протектора

К_с = =0,76

ВИЗУАЛЬНАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

 
Б_ср= ,                                      (5)

где Б_j - балл на частном участке j;

L_J - протяженность частого участка.

По величине среднего балла определяется целесообразность инструментальной оценки прочности  на дороге или участке дороги:

   для дорог III-IV категорий при Б_ср£2,5.

Б_ср= ,                                     

ОЦЕНКА  ПРОЧНОСТИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

Вычисляем диаметр  круга, равновеликого отпечатку  колеса  
D= 0,0342√Q/Pш ; D= 0,0342√83,3=0,31

Определяем фактический  общий модуль упругости дорожной одежды в каждой точке Е_фi^общ по формуле

 
Е_ф^общ = ,                                                               (2)

где Р - среднее удельное давление, передаваемое нагрузкой испытательной установки, МПа:

       ,

Q - испытательная  нагрузка, КН;

D- диаметр штампа или круга, равновеликого отпечатку колеса, м;

l - измеряемый при испытаниях прогиб дорожной одежды, м;

m- коэффициент Пyaccoнa; m принимается равным 0,3.  

Е_ф1^общ= 0,2050/00116=176МПа

Е_ф2^общ= 0,2050/00102=200МПа

Е_ф3^общ= 0,2050/00124=165МПа

Е_ф4^общ=0,205 0/00128=160МПа

Е_ф5^общ=0,205 0/00107=191МПа

Е_ф6^общ=0,205 0/00111=184МПа

Е_ф7^общ= 0,2050/00119=172МПа

Е_ф8^общ= 0,2050/00105=195МПа

Е_ф9^общ=0,205 0/00098=209МПа

Е_ф10^общ= 0,2050/00121=169МПа

Определяем коэффициент, учитывающий сезонные изменения  несущей способности грунта, для  глины К_рi=1,11

Вычисляем расчетные  фактические общие модули упругости  в каждой точке 

      Е^общ_{фр i}=Е^общ_ф×К_рi,                                                                        (3)

где Е_ф^общ - фактический 06щий модуль упругости дорожной одежды в i-й точке, определенный по формуле (2) на основе, данных испытаний в нерасчётный период года;

К_РI - коэффициент приведения к расчетному модулю упругости,  учитывающий сезонные изменения несущей способности грунтов; Коэффициент, K_Pi , определяется по табл 1-4  прил. 1 В зависимости от типа влажности грунта, толщины и температуры асфальтобетона

Е_фр1^общ= 176*1,11=196МПа;

Е_фр2^общ = 200*1,11=222МПа;

Е_фр3^общ = 165*1,11=184МПа;

Е_фр4^общ = 160*1,11=178МПа;

Е_фр5^общ = 191*1,11=212МПа;

Е_фр6^общ = 184*1,11=205МПа;

Е_фр7^общ = 172*1,11=191МПа;

Е_фр8^общ = 195*1,11=217МПа;

Е_фр9^общ = 209*1,11=232МПа;

Е_фр10^общ = 169*1,11=188Мпа.

Производим обработку  результатов измерений:

Определяем среднее  значение фактического общего модуля упругости дорожной одежды на обследуемом  участке

 Е_{ф ср} = ,                                                                                                                         (4)

где Е^общ_{фр i} - значение общего модуля упругости в i-й точке, вычисленное по формуле (2), МПа;

n - число измерений (точек), а которых производились испытания.

Е_{ф ср}^{общ =196+222+184+178+212+205+191+217+232+18810=202МПа}  
 
 
 

Определяем  среднеквадратическое отклонение s и коэффициент вариации

 

Определяется среднеквадратическое отклонение s:

s = .                                                                      (5)            

Определяется коэффициент  вариации n.  

 n=                                                                                                (6)

Определяется расчетное  значение фактического общего модуля упругости дорожной одежды на обследуемом  участке по формуле

            Е^Р_фр = Е_{ф ср}^общ (l - tn),                                                 (7)

где t - коэффициент нормированного отклонения для заданного уровня надёжности, определяемый, в зависимости от числа измерений по табл.5 прил.

s==17,9Мпа.

        n= 0,09

Коэффициент нормированного отклонения t для заданного уровня надежности 0,90. коэффициент t = 1,833

Е_Рфр=202· (1-1.833·0,08)=172 МПа

N_пр=145 ед/сут Е_тр.д=222 МПа

Требуемая ровность по толчкомеру для III категарии (гр. Б) дорог равна 170 см/км. В зависимости от требуемой равности определяем коэффициент К_s=0,82. Для приведённой интенсивности N_пр=145 ед/сут К равен 0,94

Определяем поправочные  коэффициенты D, К_к и К_м для II ДК3 и 2-го типа местности по увлажнению гидрогеологические условия данной дороги относятся к условиям средней сложности. Для условий средней сложности капитального типа покрытия при общей толщине дорожной одежды Н= 0,58 м для динамического нагружения поправка D к модулю упругости равна 0.

При толщине  песчаного слоя 0,28 м поправочный  коэффициент К_к< равен 1,0.

при относительной  толщине двухслойного покрытия,  
равной для приведенной интенсивности N_пр= 145 ед/сут коэффициент К_м = 1,0. Таким образом,

Е_тр.р= (222 ·0,94*0,91+0)·1·1=190 МПа.

Определяем коэффициент  прочности дорожной одежды

 
К_пр= =0,62

Следовательно, требуется усиление покрытия.

      Для определения обеспеченной скорости необходимо иметь данные о фактически используемой для движения ширине укреплённой  поверхности дороги В_1Ф, т.е. ширине чистой проезжей части и краевых укреплённых полос. При отсутствии данных непосредственных измерений она может быть вычислена по формуле

_В1ф =В+2b-2b₃

Влияние ширины укрепленной поверхности дороги 

Общая ширина психологического коридора

Вп=С+K+2X2+Z

Вп=7+1,5+0,5*22+0,5=5,25м

      Расчетные формулы для определения максимальной скорости и коэффициента обеспеченности расчётной скорости: 

Уф._тах=К₁(В_1ф-В_п) 

Крс=К₂(В|ф-В_п)

Уф._тах=42,8*(5-4)=42,8 км/ч

Крс=0,33*(5-4)=0,33