Сравнение основных технических параметров дороги полученных расчетом, с нормативными, в городе Владивостоке.
12
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ВЛАДИВОСТОКСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВИЕРСИТЕТ
ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА
ИНСТИТУТ ИНФОРМАТИКИ, ИННОВАЦИЙ И БИЗНЕС СИСТЕМ
КАФЕДРА СЕРВИСА И ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ
доктор технических наук
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Автомобильные дороги»
Сравнение основных технических параметров дороги полученных расчетом, с нормативными, в городе Владивостоке.
Студент
гр. ОБ-08-01
Руководитель
ст. преподаватель ______________________________
Владивосток 2010
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………
1. Техническое задание………………………………………………………..
2. Характеристика района проектирования:
2.1Основные характеристики расчетного автомобиля:………………………..…….……..5
2.2 Расчет основных технических нормативов дороги………..………................
2.2.1Наибольший продольный уклон дороги……………...………...…….…………..…
2.2.2Определение расстояния видимости………...…………….…………………..
2.2.3Ширина проезжей части (расчет по М.С. Замахаеву)……………...……..….....….
2.2.4Минимальные радиусы кривых в плане с устройством
виража и без виража………………………………………………………………
2.2.5 Минимальные радиусы вертикальных кривых….......................
3.Заключение…………..……….………. ………………………………………..…….…..10-11
4.Список используемой литературы………………………………………...……
Введение
Город Владивосток отличается муссонным климатом.
Основная проблема движения автотранспорта зимой в городе – затяжные метели со снежными заносами, из-за которых возникают многочисленные пробки или вовсе останавливается движение. Ввиду того, что снегоуборочные организации недостаточно быстро и качественно выполняют свою работу по очистке проезжей части, высокий риск возникновения аварий и пробок из-за снежного наката и гололёда сохраняется неделями или месяцами.
Весна характеризуется высокими и резкими перепадами температуры, на дорогах из-за таяния льда и размывания грунта под дорожной одеждой появляются пучины.
Летом во Владивостоке преобладает неустойчивая погода с частыми дождями и ливнями, во многих районах города нет качественных водоотводных сооружений, поэтому вода задерживается на дорогах и размывает дорожное покрытие.
Осень в городе отличается более устойчивым климатом.
23.09.2010г. был проведен хронометражный расчет, в ходе которого была подсчитана интенсивность движения в течении 1 часа в районе Луговая - Спортивная. Проводились расчеты 2 раза в определенное время – в час-пик и во время минимальной загруженности.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Вид транспорта | Количество автомобилей проезжающих за час | |
| max загруженность | min загруженность |
Грузовые автомобили - Малотоннажные - Тяжелотоннажные |
23 2 |
35 - |
Легковые автомобили - Особомалолитражные - Малолитражные - Среднелитражные - Крупнолитражные |
29 134 121 28 |
45 140 90 42 |
Автобусы - Микроавтобусы - Пассажирские |
13 3 |
27 6 |
Итог | 353 | 385 |
Рассчитаем интенсивность движения в сутки:
- min загруженность: 9240 авто/сутки
- max загруженность: 8472 авто/сутки
2. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
2.1. Основные характеристики расчетных автомобилей
Техническая категория дороги определяется в соответствии с перспективной интенсивностью движения, по строительным нормам и правилам. В зависимости от установленной категории дороги принимается расчетная скорость движения автомобиля.
В качестве расчетного принимается автомобиль, преобладающий в потоке соответственно грузовых и легковых автомобилей. Если удельный вес различных типов в потоке близок, следует в качестве расчетного принимать грузовой- с наибольшими габаритами, легковой- с минимальной скоростью движения.
Т.к. в городе Владивостоке преимущественно зарубежные автомобили, то мы делаем соотношение иномарки к отечественному автомобилю с максимальной схожестью по Таблице 1 «Основные данные о легковых и грузовых автомобилях». Из легковых в потоке преобладала TOYOTA «MARK2», по техническим характеристикам этот автомобиль соответствует ГАЗ 24 «Волга». Из грузовых преобладал ГАЗ-53-Б.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСЧЕТНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ
п/п |
| Изм. | Грузовой | Легковой | Примечания |
1
| Грузоподъемность по дороге с твердым покрытием (число мест) | т |
| 5-6 |
|
2 | Масса с заправкой и полной нагрузкой | т | 7400 | 1825 |
|
3 | Масса без груза | т | 3250 | 1290 |
|
4 | Число осей, в т.ч. ведущих | шт. | 2(1) | 2 |
|
5 | Колея колес | м | 1,63 | 1,49 |
|
6 | Диаметр колес | мм |
| 310 |
|
7 | Габаритные размеры: длина ширина высота |
|
3 2,38 2,20 |
4,75 1,80 1,398 |
|
8 | Максимальная скорость с полной нагрузкой по твердому покрытию | км/ч | 85 | 145 |
|
9 | Максимальная мощность двигателя | кW | 115 | 72 |
|
10 | Передаточное число главной передачи |
| 6,83 | 4,10 |
|
11 | Число оборотов двигателя при максимальной мощности | об/мин | 3200 | 4500 |
|
2.2. Расчет основных технических нормативов дороги
2.2.1. Наибольший продольный уклон дороги
Определяется из условия движения принятого расчетного легкового автомобиля на прямой передаче со скоростью, равной расчетной, для категории дороги.
Наибольший продольный уклон определяется по формуле:
где Д- динамический фактор автомобиля;
- коэффициент сопротивления качения, принимается для дорог 1 категории 0,01-0,02.
Динамический фактор автомобиля, в данном случае, определяется для условий, когда двигатель развивает мощность, соответствующую расчетной скорости.
Динамический фактор определяется по формуле;
где - сила тяги на колесе автомобиля, Н
- сопротивление воздушной среды при расчетной скорости, Н
G - вес автомобиля с заправкой и полной нагрузкой, Н
Сопротивление воздушной среды определяется по формуле:
где F- лобовая площадь автомобиля, ;
- коэффициент сопротивления воздушной среды ;
V - скорость автомобиля, км/ч, принимаемая в данном случае равной расчетной скорости.
При отсутствии точных данных о лобовой площади расчетного автомобиля она может быть ориентировочно определена по формуле:
где В и Н- габаритные ширина и высота автомобиля, м
Сила тяги на колесе определяется по формуле:
где - передаточное число коробки передач, принимаемое в данном случае при движении на прямой передаче, равное ;
- передаточное число главной передачи;
- радиус ведущего колеса с учетом деформации шины, м ;
- КПД трансмиссии, принимаемый для легковых автомобилей, равный 0,85-0,90 ;
- крутящий момент на валу двигателя, Нм.
Крутящий момент на валу двигателя определяется по формуле:
где N- мощность двигателя, кВ;
n- число оборотов двигателя при данной мощности, об/мин.
Мощность двигателя и соответствующее ей число оборотов вала определяется по внешним характеристикам для расчетной скорости.
Суточная интенсивность на данном участке дороги составляет 10600 авт/сутки. Считается, что почти весь поток автомобилей проходит по дороге за 10 дневных часов. Следовательно часовая интенсивность составляет 1060 автомобилей в обоих направлениях. По основным нормам проектирования дорог, наш участок дороги, в соответствии со СНиП, является дорогой 1 категории.
По формуле (6) находим:
По формуле (5) находим: Н
По формуле (3) находим: Н
По формуле (2) находим:
По формуле (1) находим:
2.2.2. Определение расстояния видимости
Расстояние видимости дороги определяется по формуле:
где - расчетная скорость, км/ч;
- коэффициент сцепления колес с дорогой, принимаемый в расчетах для нормальных условий сцепления 0,4 ;
К - коэффициент эффективности торможения, принимается для автомагистралей 1 и 2 категорий 2,3.
Расстояние видимости встречного автомобиля равно:
, м (8)
Число полос движения.
Число полос движения определяется по формуле:
/
где А – часовая интенсивность в обоих направлениях, авт./час;
N – пропускная способность одной полосы движения, авт./час.
где - перспективная суточная интенсивность движения, авт./сутки
Считается, что почти весь поток автомобилей проходит по дороге за 10 дневных часов, при неравномерности 1,3.
Теоретически пропускная способность одной полосы определяется по формуле:
где - расстояние видимости дороги, определяется по формуле (7);
- длина расчетного автомобиля.
Практически пропускная способность дороги из-за неравномерности движения автомобилей составляет 0,3-0,5 от ее теоретического значения.
Обычно по расчету полос движения оказывается меньше, чем требуется по нормам.
По формуле (7) находим :
м
По формуле (8) находим :
м
По формуле (11) находим :
По формуле (10) находим :
По формуле (9) находим :
2.2.3 Ширина проезжей части (расчет по М.С. Замахаеву)
Проезжая часть состоит из полос движения. Ширина полосы движения зависит от ширины кузова расчетного автомобиля «а», его колеи «с», величины предохранительной полосы между колесом автомобиля и кромкой проезжей части «у», величины зазора безопасности между кузовом автомобиля и границей полосы при встречном движении «х», при попутном «z». Для своей дороги для данных расчетов выбираем преобладающий грузовой автомобиль ГАЗ-53-Б.
где - расчетная скорость, соответствующая категории дороги, если она не превышает максимальной скорости автомобиля, если превышает, то берется максимальная скорость автомобиля, км/час.
По формулам (12) и (13) определяем:
м
м
Ширина одной полосы движения:
для однополосной дороги:
для двухполосной дороги с двусторонним движением:
м (15)
для двухполосной дороги с односторонним движением:
м (16)
Ширина проезжей части определяется по формуле:
Ширина земляного полотна определяется по формуле:
где t – ширина обочин по СНиП для дорог первой категории составляет 3,75 м.
По формуле (18) находим:
м
2.2.5. Минимальные радиусы кривых в плане с устройством виража и без виража
Так как наш участок дороги проходит в населенном пункте, то по нормативам вира на таких участках дорог не предусмотрен, в этом случае ставят знаки ограничивающие скорость.
При определении минимальных радиусов по условиям безопасности движения и удобства пассажиров значение коэффициента поперечной силы не следует принимать более 0,15. Это соответствует движению по мокрому, но чистому покрытию со скоростью 60 км/час, причем, пассажиры не испытывают неудобств.
Минимальный радиус кривой без виража определяется по формуле:
где - поперечный уклон проезжей части дороги двускатного профиля для дорог 1 категории составляет 15-20
По формуле (19) находим :
м
2.2.6 Минимальные радиусы вертикальных кривых.
Выпуклые вертикальные кривые.
В целях безопасности движения выпуклые и вогнутые переломы продольного профиля вписывают вертикальные кривые, снижающие или повышающие высотные отметки переломных точек. Достигается плавность движения автомобиля, толчки удара колеса при изменении положения продольной оси. Минимальный радиус вертикальных кривых определяется по условиям обеспечения видимости и плавности трассы.
где - расстояние видимости поверхности дороги, определяемое по формуле (7);
d – возвышение глаза водителя над проезжей частью, принимается 1,2 м.
По формуле (20) находим минимальный радиус выпуклой кривой:
м
2.3 Сравнение основных технических параметров дороги, полученных
расчетом с нормативными.
После определения расчетом основных параметров дороги, полученные результаты сравниваем с рекомендуемыми СНиП 2.05.02.-85. Далее в сводную таблицу (2) заносим основные параметры проектируемой дороги.
Таблица 2
№ |
Наименование показателей |
Ед. изм. |
По расчету |
По СНиП 2.05.02-85 | Приняты в качестве расчетных |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1 | Расчетная скорость | км/час | 145 | 150 | 145 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
2 | Ширина полосы движения | м | 2,63 | 3,75 | 3,75 |
3 | Число полос движения | шт. | 3 | 4 и более | 6 |
4 | Ширина проезжей части | м | 11,25 | 15 и более | 22,5 |
5 | Ширина земляного полотна | м | 16,5 | 27,5 и более | 27,5 |
6 | Минимальный радиус кривой | м | 1226 | 3000 | 3000 |
7 | Максимальный продольный уклон |
|
0,29 |
30 |
0,29 |
8 | Минимальный радиус вертикальной кривой: выпуклой |
м |
38253 |
70000 |
70000 |
При сравнении в качестве расчетного принимаем лучший параметр, то есть больший минимальный радиус, меньший минимальный продольный уклон и т.д.
Расхождение с нормами СНиП объясняются тем, что последние приняты для средних условий.
Заключение
Проведя подробный анализ района проектирования Луговая – Спортивная и сравнив полученные данные с нормами проектирования, установленные СниПом 2.05.02.-85 «Автомобильные дороги. Нормы проектирования», можно сделать вывод, что в действительности характеристика дороги существенно отличается от нормативов.
Для того, чтобы разгрузить исследуемый участок, Луговая – Спортивная в будущем, я предлагаю:
1.построить многоярусный автодорожный мост, въезд на который будет улицы Вилкова. Поток автотранспорта будет двигаться по Вилкова в одном направлении в сторону луговой по мосту - это разгрузит ул.Спортивную. Движение в сторону Калинина сделать односторонним в сторону Чуркина с Луговой. По Борисенко пустить одностороннее движение в сторону Тихой. По Фадеева - одностороннее в сторону Луговой. Поток авто транспорта двигающийся по Луговой со стороны центра будет разъезжаться на ул.Спортивной в двух направлениях: в сторону Калинина и в сторону Борисенко, как показано на схеме 1.
3. В насыпях ж/д мостов сделать арочные проезды, что добавит еще одну полосу движения в сторону Чуркина.
2. На ул.Спортивной оборудовать автомобильные парковки, для того, чтобы разгрузить проезжую часть дороги припаркованными автомобилями.
Список используемой литературы
- Девятов М.М., Кюхлер Р. Основы дорожного дела : учеб. пособие – Волгоград: изд-во ВолгГАСА 2001. – 213стр.
- Бабков В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения: учеб. пособие. – М.: Транспорт, 1993. – 271 с.
- Минавтодор РСФСР. Указания по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах. ВСН 25 – 86. – М.: Транспорт, 1988. – 183с.