Принимая скорость движения автомобиля по дороге постоянной, из уравнеия движения автомобиля получим расчетную формулу для вычисления величины максимального продольного уклона i(max)= D – f 

D= f+I+(W/g)*U1*U2, где   D-динамический фактор

f- коэффициент сопротивления качению

I- уклон

 g=9,8 м/с2 – ускорение свободного падения

U1,U2 – скорости на разных передачах

W –коэффициент учета инерции вращающихся масс

 Динамичный фактор для автомобиля ЗИЛ-130 принят по динамической характеристике для 3-й передачи, так как более мощные 1 и 2 передачи предназначены для движения автомобиля с места и выполнения маневров в сложных дорожных условиях. Для 3-й передачи автомобиля ЗИЛ-130 значение динамического фактора имеет максимальное значение D=0,105. Коэффициент сопротивления качению для автомобильной дороги 3-й категории с асфальтобетонным покрытием принят равным 0,02. Тогда максимальный продольный уклон равен i(max)=0,105-0,02=0,085 или 85 промилле.

2.3.2. Минимальное расстояние видимости поверхности дороги

Расстояние видимости поверхности дороги определяется на горизонтальном участке дороги. Для обеспечения безопасности движения минимальное расстояние видимости поверхности дороги должно быть не менее расчетной величины тормозного пути для остановки автомобиля перед возможным препятствием. Отсюда  минимальное расстояние видимости поверхности дороги определяется по расчетной формуле для оценки величины тормозного пути:

Sn=V/3,6+V2/(85·(φ+f))+10)=100/3,6 + 1002/[85·(0,45+0,02)] + 10

Sn=100/3,6+1000/39,95=27,28+250,3+10=288 м,

где Sn- минимальное расстояние поверхности дороги, м;

φ-коэффициент продольного сцепления, который для нормальных условий увлажненного асфальтобетонного покрытия принят равным 0,45;

V-расчетная скорость движения, принятая для 3-й категории автомобильной дороги 100 км/ч;

f-коэффициент сопротивления качению, принятый для асфальтобетонного покрытия равным 0,02.

2.3.3. Минимальное расстояние видимости встречного автомобиля

Минимальное расстояние видимости встречного автомобиля определяется из условия обеспечения торможения двух автомобилей движущихся навстречу друг другу, то есть равно удвоенной длине тормозного пути:

Sa= Sn·2=288 ·2=576 м

2.3.4.Минимальный радиус выпуклой вертикальной кривой

Минимальный радиус выпуклой вертикальной кривой определяется из условия обеспечения видимости поверхности дороги днем. Расчетная формула получается подстановкой расстояния видимости поверхности дороги в уравнение выпуклой вертикальной кривой. Значение минимального радиуса выпуклой вертикальной кривой вычисляется по формуле R(вып)= Sn2/2Hr

R(вып)=82944/2,4=34560 м.,  где  

Sn- минимальное расстояние видимости поверхности дороги, которое равно 228 м(см. п.2.3.2.);

Hr-возвышение глаз водителя над поверхностью дороги, принимаемое 1,2 м.

2.3.5. Минимальный радиус вогнутой вертикальной кривой

Минимальный радиус вогнутой кривой выполняется по двум критериям: обеспечением видимости поверхности дороги ночью при свете фар и ограничение перегрузки рессор.

Расчет минимального радиуса вогнутой кривой из условия обеспечения видимости выполняется по формуле

R(вогн)=Sn2/2·[Hф+ Sn·Sin(α/2)]

R(вогн)=82944/11,48=7242 (м),   где

Hф- возвышение центра фары над поверхностью дороги, принимаемое 0,7 м;

α- угол рассеивания света фар, принимаемый равным двум градусам

Определение минимального радиуса вогнутой вертикальной кривой из условия ограничения перегрузки рессор выполняется таким образом, чтобы перегрузка рессор составляла не более 5% от общей силы тяжести транспортного средства. Из равенства допустимой перегрузки рессор и велечины центробежной силы величина минимального радиуса вогнутой вертикальной кривой определяется так:

R(вогн)= 0,157·V2=1570(м).

Из полученных результатов расчетов в качестве расчетного минимального радиуса вертикальной вогнутой должна быть принята наибольшая, которая обеспечивает соблюдение обоих критериев, и в данном случае равна 7242м.

2.3.6. Минимальный радиус кривой в плане

Минимальный радиус кривой в плане определяется из условия восприятия центробежной силы при движении транспортного средства по закруглению, то есть обеспечить устойчивость автомобиля против заноса и опрокидывания, а также комфортные условия движения.

Расчетная формула:

R(min)= V2/[127·(m + iпоп)]

R(min)=10000/127·012=656,17≈656 м,  где

 m- коэффициент поперечной силы (рекомендуется принимать равным 0,1);

 iпоп- поперечный уклон проезжей части, который для асфальтобетонного покрытия принимается равным 0,02.

3. Проектирование плана трассы.

3.1. Описание предложенного варианта трассы

Трассирование выполняется на заданной топографической карте местности масштаба 1:10000 с сечением горизонталей через 2,5 м. Для определения координат вершин углов, начала трассы на километровой сетке назначены условные координаты.

Заданный участок трассы между точками А и Б автомобильной дороги Ильинка - Дружба расположен в холмистой местности. Основное направление трассы по воздушной линии – с юго-запад на северо-востока.

На первых 1540 метрах трасса имеет юго-западное направление. На этом участке на ПК 5, ПК 8, ПК 10 требуется устройство водопропускной трубы. На ПК 15+40 трасса поворачивает налево. Поворот трассы осуществляется по закруглению с радиусом кривой 3000 м.

После ПК 24+79,41 трасса поворачивает направо. На этом участке требуется устройство двух водопропускных труб на ПК 24 Поворот трассы осуществляется по закруглению с радиусом кривой 1200 м.

3.2. Вычисление направлений и углов поворота

По топографической карте путем непосредственных измерений определяем расстояние от начала трассы до ВУ1, от ВУ1 до ВУ2, от ВУ2 до КТ, далее определим дирекционные углы этих направлений => Составляем таблицу , зная дирекционные углы, вычисляем углы поворотов. 

Элементы 1 – го закругления:

Угол поворота U1= 28о; радиус круговой кривой R1 = 3000 м.

Тангенс закругления

 (м)

Кривая закругления:

 (м)

Домер закругления:

 (м)

Биссектриса закругления

 (м)

Элементы 2-го закругления:

Угол поворота U2=18о; радиус круговой кривой R2 =1200м.

м

Кривая закругления:

м

Домер закругления:

м

Биссектриса закругления:

 м.

Проверка 2.  Две сумы тангенсов за вычетом суммы должна быть равна сумме домеров:

2(747.98+190.06) – (1465.38+376.8) = 33.91

33.91 = 33.91  => проверка выполняется.

3.4 Вычисление положения вершин углов поворота

Пикетажное положение начала трассы принято

 LНТ = ПК 0 + 00

Пикетажное положение вершины 1-го угла поворота:

LВУ1 = LНТ  + S1 = 0 + 1540 = 1540(м)

 или ПК 15+40.

Пикетажное положение вершины 2-го поворота:

LВУ2 = L ВУ1 + S2 – Д1 = 1540 + 970 – 30.59 = 2479.41(м)

 или ПК 24 + 79.4.

Пикетажное положение конца трассы:

LKT = L ВУ2 +S3 – Д2  = 2479.41 + 780 – 3.32 = 3256.09(м)

или ПК 32 + 56.09.

Длина трассы:

LTР = LKT - LНТ = 3256.09 – 0,00 = 3256.09(м). LТР = ПК 32+56.09

Проверка 3. Сумма расстояний между вершинами углов поворота за вычетом суммы домеров должна быть равна длине трассы:

ΣЅ – ΣД =  LTР;

3290 – 33.91 = 3256.09

3256.09 = 3256.09 => проверка выполняется

3.5 Вычисления пикетажных положений и длин прямых вставок.

Пикетажное положение начала 1-го закругления:

LHK1 = LВУ1 – Т1 = 1540 – 747.98 = 792.02(м)

или ПК 7 + 92.02.

Пикетажное положение конца 1-го закругления:

LKK1 =  LHK1 + K1 = 742.02 + 1465.38 = 2257.40(м)

или ПК 22 + 57.40

Пикетажное положение начала 2-го закругления:

LHK2 = LВУ2 – Т2 = 2479.41 – 190.06 = 2289.35(м)

или ПК 22 + 89.35.

Пикетажное положение конца 2-го закругления:

LKK2 =  LHK2 + K2 =2289.35+ 376.8 = 2666.15(м)

Или ПК 26 + 66.15

Длина 1-ой прямой вставки:

Р1 =  LHK1 – LHT = 792.02 – 0,00 = 792.02 (м)

Длина 2-й прямой вставки:

P2 = LHK2 - LKK1 = 2289.35 – 2257.40 = 31.95(м)

Длина 3-й прямой вставки:

Р3 = LKT - LKK2 = 3256.09 – 2666.15 = 589.94(м)

Проверка 4. Сумма прямых и кривых должна быть равна длине трассы:

ΣР + ΣК = LT

1413.91 + 1842.18 = 3256.09

3256.09= 3256.09  => проверка выполняется.

3.6. Основные технические показатели трассы

Полученные в п.п. 3.2 -3.5 результаты расчета элементов плана трассы систематизированы в таблицу 4 – ведомости углов поворота, прямых и кривых.

Коэффициент развития трассы

Протяженность кривых в плане с радиусом менее 2000 м , для которых требуется устройство переходных кривых и виражей, составляет

Lпкв =К1 + К2 = 1465.38 + 376.8 = 1842.18(м).

Ведомость углов поворота, прямых и кривых

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ

4.1 Определение руководящих отметок

Наименьшее возвышение поверхности покрытия над уровнем земли для участков 2-го типа местности по условиям увлажнения во 2-й  дорожно-климатической зоне при типе грунтов в виде супеси легкой принято равным Н2= 0,9 м.

Наименьшее возвышение поверхности над уровнем грунтовых вод для участков дороги в 3-м типе местности   по условиям увлажнения составляет  1,1 м, то есть меньше уровня грунтовых вод, который по заданию равен 2,5 м. Поэтому возвышение поверхности покрытия для 3-го типа местности по условиям назначается Н3 = Н2 = 0,9 м.

Страницы: 1, 2, 3