Что относится к потребительским свойствам дороги

 

Потребительские свойства дороги — совокупность ее транспортно-эксплуатационных показателей, непосредственно влияющих на эффективность и безопасность работы автомобильного транспорта, отражающих интересы пользователей дорог и влияние на окружающую среду.

Отобразим основные потребительские свойства дороги по блокам:

- непрерывность, скорость, удобство и безопасность движения;

- пропускная способность и уровень загрузки;

- допустимые габариты, осевые нагрузки и общая масса автомобилей;

- уровень дорожного сервиса, экологические, эргономические и эстетические свойства дороги.

Указанные свойства приняты за потребительские свойства дороги, поскольку от них зависят все показатели работы автомобильного транспорта, и прежде всего производительность автомобилей, себестоимость перевозок, время доставки грузов и пассажиров, расход топлива и износ шин, расходы на ремонт и обслуживание автомобилей и т.д.

 

 

6. Задание №3. Установить наименьшие радиусы кривых в плане и продольном профиле автомобильной магистрали

 

Исходные данные

Наименьшие радиусы для двух автомобильных дорог: автомобильной магистрали и примыкающей к ней автомобильной дороги III категории с расчетными скоростями движения в соответствии с вариантами выполнения задания приведенными в табл. 3.1. Дороги пролегают по средней полосе России.

Таблица 3.1

№ варианта	Значение расчетной скорости движения, км/ч		Величина продольного уклона магистрали, %о
	по магистрали	по примыкающей к ней подъездной дороге
8	145	95	-35

Методика решения

Кривые в плане. Наименьший радиус кривой в плане R находится из выражения:

при уклоне к центру кривой:

; R= 145/127*(0,08+0,02) = 1655,51 м

при уклоне от центра кривой:

,      R= 145/127*(0,15-0,02) = 1273,47 м

где  - расчетная скорость движения, км/ч;

 - коэффициент поперечной силы;

 - поперечный уклон проезжей части (для цементобетонных и асфальтобетонных ровных покрытий  = 0,02).

Устойчивость автомобиля при движении по кривой зависит от принятого значения коэффициента поперечной силы, которое должно удовлетворять одновременно требованиям безопасности (отсутствие возможности опрокидывания и заноса автомобиля при мокром покрытии), комфортабельности движения и ограниченного повышения расхода топлива и износа шин. При этом движение автомобиля рассматривается на наружной относительно центра кривой полосе движения, а для расчета наименьшего радиуса кривой в плане используется формула (3.2).

Коэффициент поперечной силы определяется отношением равнодействующей активных сил (составляющие массы автомобиля и центробежной силы), приложенной к центру тяжести автомобиля и стремящейся опрокинуть или сдвинуть автомобиль по покрытию, к весу автомобиля. В площади контакта шин с дорожным покрытием возникают поперечные реактивные силы, направленные к центру закругления. Отношение равнодействующей этих сил к весу автомобиля называют коэффициентом поперечного сцепления. Коэффициент поперечного сцепления зависит от состояния покрытия, скорости движения, строения поверхности покрытия, конструкции, размера шин и многих других факторов.

В России при расчете наименьших радиусов кривых в плане рассматривают движение автомобиля по мокрому чистому покрытию. При этом коэффициент поперечного сцепления  принимают в качестве основного критерия, при этом, радиус кривых в плане  определяется по формуле

. = 55/127* (0,05 – 0,02)= 794м

За расчетное значение коэффициента поперечного сцепления принимают =0,05—0,10.

Выражение (3.3) является исходным для вычисления радиусов кривых в плане для автомобильной магистрали  и подъездной дороги :

После подстановки и вычислений получим числовые значения радиусов кривых в плане для автомобильной магистрали  и подъездной дороги . Округляем эти значение в большую сторону.

В исключительных случаях допускается применять меньшие радиусы, но с устройством виража, т. е. односкатной проезжей части с уклоном к центру кривой. В этом случае вираж воспринимает часть поперечной силы и значение коэффициента поперечного сцепления  можно увеличить до 0,15—0,20, но при этом, возрастают расход топлива и износ шин.

Действующие СНиП 2. 05. 02* рекомендуют принимать следующие значения поперечных уклонов проезжей части на виражах  (в скобках указаны уклоны виража при частых гололедах):

Радиусы кривых в плане, м	³2000	1000	700	650	£600
Поперечный уклон виража , ‰	20(20)	30(30)	40(40)	50(40)	60(40)

Учитывая частые случаи гололедов в России, уклон виража  принимаем 40%о, а величину коэффициента поперечного сцепления  - 0,15 и 0,16.

Для вычисления значений радиусов  и , при которых необходимо устройство виражей на автомобильной магистрали и подъездной дороге, необходимо в формулах (3.4), (3.5) изменить обозначение поперечного уклона  на обозначение уклона виража  и поменять знак перед ним c минуса на плюс. Найдем числовые значения радиусов кривых  и .

Определим, значения радиусов кривых в плане , обеспечивающих видимос ть в ночное время с учетом ухудшения ее за счет неподвижного закрепления фар и сокращения длины участка, освещенного фарами, с уменьшением радиуса. Радиус , при котором видимость поверхности проезжей части будет соответствовать расчетному расстоянию видимости, может быть вычислена по формуле

, =30 * 140/2=2100 м

где  - расстояние видимости поверхности дороги, определяемое по формуле (3.23), м;

a - угол расхождения пучка света фар, градусы (a=2⁰).

Заменяя обозначение расстояния видимости поверхности дороги  в выражении (3.8) на обозначения  и  из выражений (3.22), (3.23) находим радиусы кривых в плане  и , обеспечивающих видимость в ночное время:

для автомобильной магистрали

;

для подъездной дороги

.

Из выражений (3.9), (3.10) найдем числовые значения радиусов кривых в плане  и .

В случае применения сопряженных круговых кривых наименьших радиусов необходима прямая вставка между концом одной из них и началом другой кривой обратного направления. Длина этой вставки не должна быть меньше длины отгона виража и длины переходной кривой (из расчета размещения на прямой вставке половины длины отгона или половины длины переходной кривой одного закругления и соответствующих половинок другого закругления).

Длину отгона виража  определяем в зависимости от ширины проезжей части , поперечного уклона виража  и дополнительного уклона , возникающего при подъеме наружной кромки проезжей части над проектным уклоном при отгоне виража:

.

Расчет длин отгонов виражей ,  выполняем из следующих выражений:

для автомагистрали при раздельном вращении проезжих частей вокруг внутренней кромки с учетом  = 35%о,  = 11,25 м,  = 5%о.

= 78,75 м

 - ширины проезжей части для автомагистрали;

для подъездной дороги  = 7,5 м,  = 35%о,  = 10%о.

= 26,25 м

 - ширины проезжей части для подъездной дороги.

Длина переходной кривой находится из выражения:

= 145/47*0,5*794= 164

где  - расчетная скорость движения, км/ч;

 - нарастание центробежного ускорения при движении автомобиля на участке переходной кривой (принимаем равным 0,5 м/с³);

 - наименьший радиус кривой, м.

Подставляя известные значения расчетных скоростей движения  и  и наименьших радиусов кривых  и  из выражений (3.6), (3.7) в выражение (3.12), найдем длины переходных кривых  и  при которых необходимо устройство виражей:

для автомобильной магистрали

= 145/47*0,5*1274=102

для подъездной дороги

= 145/47*0,5*794= 164

Найдем числовые значения длин переходных кривых  и .

Сравнивая найденные значения, приходим к выводу, что длины отгонов виражей следует увеличить до длин переходных кривых и принять длины прямых вставок между обратными круговыми кривыми из полученных выражений.

Для найденных значений переходных кривых и минимальных значений радиусов кривых в плане вычисляем параметры переходных кривых , :

для автомобильной магистрали

= = 360,5

для подъездной дороги

= = 360,48

Сравниваем эти значения с минимально допустимым значением параметра переходной кривой , которое находится из выражения:

Подставляя известные значения расчетных скоростей движения  и  в полученное выражение, находим минимально допустимые значения параметров :

для автомобильной магистрали

= 0,21 = 366

(если < , то принимаем числовое значение для =400 м);

для подъездной дороги

= 0,21 = 85,47

(если = , то найденное числовое значение параметра может быть принято для проектирования).

Кривые в продольном профиле. Радиус вертикальных выпуклых кривых  определяем из условия обеспечения видимости поверхности дорожного покрытия:

где  - расстояние видимости поверхности дороги, м;

d – высота глаза водителя легкового автомобиля над поверхностью дороги (d=1,2 м).

Расстояние видимости поверхности дороги определяем по формуле

,

где  -расчетная скорость, км/ч; t - время реакции водителя, принимаемое равным 1 с; К - коэффициент эксплуатационных условий торможения (для легковых автомобилей К = 1,3, для грузовых – К=1,85;  - коэффициент продольного сцепления при торможении на чистых покрытиях, принимаемый равным 0,5; i - продольный уклон, ‰,  - запас пути перед препятствием, принимаемый равным 5 м.

Путем замены обозначения расчетной скорости  на обозначения  и  в выражении (3.23) находим расстояния видимости поверхности дороги  и :

для автомобильной магистрали

;

 

для подъездной дороги

.

Из полученных формул находим числовые значения расстояний видимости поверхности дороги для автомобильной магистрали и подъездной дороги.

Заменяя обозначение расстояния видимости поверхности дороги  на обозначения  и  в выражении (3.22) находим радиусы вертикальных выпуклых кривых  и :

для автомобильной магистрали

;

для подъездной дороги

.

Из формул находим числовые значения радиусов вертикальных выпуклых кривых для автомобильной магистрали и подъездной дороги.

Исходя из условия обеспечения видимости встречного автомобиля при обгоне грузового автомобиля радиус вертикальной выпуклой кривой  должен быть (с учетом длины переходной кривой для автомобильной магистрали  из выражения:

.

)

Найдем числовое значение для данного выражения.

Радиус вертикальных вогнутых кривых определяем из условия обеспечения видимости поверхности проезжей части дороги так, как фары автомобиля на вогнутых кривых малых радиусов освещают поверхность покрытия лишь вблизи автомобиля и необходимое расстояние видимости может быть не обеспечено:

,

где  - расстояние видимости поверхности покрытия, м;

h_ф – высота фар легкового автомобиля над поверхностью проезжей части (h_ф=0,75 м);

 - угол рассеивания пучка света фар (a=2°).

После подстановки в формулу значений  и  из формул получим выражения для вычисления радиусов вертикальных вогнутых кривых , :

для автомобильной магистрали

;

для подъездной дороги

.

Округлим полученные по данному выражению числовые значения в большую сторону.

В исключительных случаях радиусы вертикальных вогнутых кривых  назначают из условия ограничения центробежной силы. За критерий принимают самочувствие пассажира и перегрузку рессор.

С учетом приведенных требований величину радиуса вертикальной вогнутой кривой  определяем из выражения

,

где  - расчетная скорость движения, км/ч.

Из полученного выражения найдем значения радиусов вертикальных вогнутых кривых ,  при расчетных скоростях движения  и  (см. табл. 3.1.)

для автомобильной магистрали

,

для подъездной дороги

.

Из формул  находим числовые значения радиусов вертикальных вогнутых кривых для автомобильной магистрали и подъездной дороги, исходя из условия ограничения центробежной силы. Округляем найденные значения в большую сторону. Полученные расчетом технические нормативы сводим в табл.3.2, в которой для сравнения приведены нормативные значения из СНиП 2. 05. 02*.

Таблица 3.2

Технические нормативы	Категории дороги	По расчету	По СНиП2. 05. 02*	Принято для проектирования
Расчетная скорость, км/ч	I II III		150 120 100
Наибольший продольный уклон, %о	I II III		30 40 50
Наименьшие радиусы кривых в плане:			-
без устройства виража, м	I II III		1200 800 600
с устройством виража, м	I II III		1000 400
из условия видимости в ночное время, м	I II III		- -
Наименьшие радиусы вертикальных кривых:			-
выпуклых, м	I II III		30000 15000 10000
вогнутых из условия видимости в ночное время, м	I II III		8000 5000 3000
вогнутых из условия ограничения перегрузки рессор, м	I II III		- - -
Расстояние видимости:
поверхности дороги, м	I II III		300 250 200
встречного автомобиля, м	I II III		450 350 280
боковой, м	I II III		- - -
Параметры переходных кривых (клотоид), м	I II III		- - -

 

 

Заключение

 

Увеличение объема автомобильных перевозок в условиях безопасности дорожного движения является основной задачей автомобильного транспорта. Решение этой задачи должно осуществляться комплексно, с учетом возможностей всех звеньев системы «водитель – автомобиль – дорога – среда» (ВАДС). По статистическим данным 70-80 % дорожно-транспортных происшествий (ДТП) происходит из-за ошибок водителей. Ошибка – это результат ошибочного действия, т.е. действия, не достигшего цели. У водителя это выражается в неправильных, преждевременных или запаздывающих действиях. К ошибкам относится любое нарушение водителем Правил дорожного движения (ПДД), что часто приводит к ДТП. Ошибки водителей обусловлены различными негативными факторами: плохими дорогами, неудовлетворительной организацией дорожного движения, неисправностью автомобиля, неблагоприятными погодными условиями, ограниченной видимостью, высокой плотностью транспортного потока, управлением автомобилем на больших скоростях и т.д.

Для повышения безопасности движения по дорогам необходимо одновременное проведение широкого комплекса мероприятий.

 

 

Список используемой литературы:

 

 Основная литература

 1. Бажанов А.П. Управление и контроль качества автомобильных дорог. Учебное пособие [Текст] / А.П. Бажанов. – Пенза.: ПГУАС, 2014. – 277 с.

2. Домке Э.Р. Пути сообщения, технологические сооружения: курсовое проектирование. Книга 3. Оценка качества и состояния автомобильной дороги. Учебное пособие с грифом УМО вузов РФ по образованию в области транспортных машин и транспортно – технологических комплексов. [Текст]: / Э.Р. Домке, А.И. Звижинский, В.Ю. Акимова – Пенза.: ПГУАС, 2013. – 140 с.

 3. Бажанов А.П. Управление и контроль качества автомобильных дорог. Учебное пособие [Текст] / А.П. Бажанов. – Пенза.: ПГУАС, 2014. – 277 с.

 4.Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог. ОДН 218.0.006-2002 [Текст] / Министерство транспорта Российской Федерации. Государственная служба дорожного хозяйства России. – М., 2002. – 133 с.

5.Техническое регулирование. [Текст] Учебник / под ред. В.Г. Версана (пред.), Г.И. Элькина и др. – М.: ЗАО «Издательство «Экономика», 2008. – 678с.

Дополнительная литература:

6. Федеральный Закон № 257-ФЗ. Об автомобильных дорогах и о дорожной деятельности в Российской Федерации и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации. [Текст] – Введ. 2007–08–11. – М.: изд-во Омега-Л, 2008. – 72 с.

7. Столяров В.В, Бажанов А.П. Совершенствование методов применения принципов технического регулирования в дорожной деятельности. Монография. [Текст] / В.В. Столяров, А.П. Бажанов – Пенза.: ПГУАС, 2014. – 212 с. Нормативно-техническая и дополнительная

 8. ГОСТ Р 50597-93. Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения зопасности дорожного движения [Текст]. - М.: Госстандарт России. 1994.

9. ГОСТ Р 52398-2005. Классификация автомобильных дорог. Основные параметры и требования / Федеральное агентство по техническому улированию и метрологии [Текст]. - М.: Стандартинформ, 2006.

10. ГОСТ Р 52399-2005. Геометрические элементы автомобильных дорог Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии [Текст]. - М.: Стандартинформ. 2006. 22

11. ГОСТ Р 52290-2004. Знаки дорожные. Общие технические требования. Федеральное агентство но техническому регулированию и метрологии [Текст]. — М.: ИПК Изд-во стандартов,2004.

 12. ГОСТ Р 51256-99. Технические средства организации дорожного движения. Разметка дорожная. Типы и основные параметры. Общие технические требования [Текст]. - М.: Госстандарт России, 1999. 13. ГОСТ Р 52289-2004. Технические средства организации дорожного движения. Правила применения дорожных знаков, разметки, светофоров, дорожных ограждений направляющих устройств / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии [Текст]. - М.: Изд-во стандартов,2004.

14. ГОСТ Р 50970-96. Технические средства организации дорожного движения. Столбики сигнальные дорожные. Общие технические требования. Правила применения [Текст]. - М.: Госстандарт Российской Федерации, 1996.

15. ГОСТ Р 50971-96. Технические средства организации дорожного движения. Световозвращатели дорожные. Общие технические требования. Правила применения [Текст]. - М.: Госстандарт Российской Федерации, 1996.

16. ГОСТ Р 26804-86. Ограждения дорожные металлические барьерного типа. Технические условия [Текст]. - М..Тосстандарт России, 1985.

17. ОДН 218.0.006-2002. Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог [Текст]. -М.: Информавтодор, 2002.

 18. ОДН 218.1.052-2002. Оценка прочности нежестких дорожных одежд [Текст]. - М.: Информавтодор, 2003.

19. ОДН 218.3.039-2003. Укрепление обочин автомобильных дорог [Текст]. - М.: Информавтодор, 2003. 20. Периодичность проведения видов работ по содержанию автомобильных дорог общего пользования федерального значения и искусственных сооружений на них [Текст]. — М.: Информавтодор, 2008.

21. Ремонт и содержание автомобильных дорог справочная энциклопедия дорожника / А.П. Васильев и [др.]. - Т.2. - М: Информавтодор, 2004.

22. Рекомендации по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах [Текст]. - М.: Информавтодор, 2002.

23. Рекомендации по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах [Текст]. - М.: Информавтодор, 2002.

24. Сборник нормативных правовых материалов по обеспечению безопасности дорожного движения на автомобильном транспорте [Текст]. - М.: Трансконсалтинг, 2005. Вып.12.

25. СНИП 2.05.02-85, Автомобильные дороги [Текст] / Госстрой России. - М.: ФГУП ЦПП, 2004. 23

26. СНИП 2.05.03-85. Мосты и трубы [Текст] / Госстрой России. - М.: ФГУП ЦПП, 1996.