Расчет технических норм проектирования

 

Для расчета технических норм проектирования используются две группы автомобилей – грузовые и легковые, марки которых определяются в зависимости от категории автомобильной дороги. Для каждого автомобиля по паспортным данным принимается максимальная скорость, ширина колеи, ширина кузова, длина автомобиля. По заданию принимается тип покрытия. Поперечный уклон проезжей части согласно таблице 7 / 2 / принимается i_пч = 20‰ = 0,02.

Наибольший продольный уклон определяется для каждого вида автомобилей и к дальнейшим расчетам принимается максимальное значение, рассчитывается по формуле:

,

где D – динамический фактор, принимается в зависимости от скорости движения автомобиля согласно рисункам …….;

f – коэффициент трения качения, зависящий от типа покрытия, принимается по таблице 2.

 

Таблица 2 – значение коэффициента сопротивления качению

Тип покрытия	Значение f
Цементобетонное и асфальтобетонное покрытие	0.01-0.02
Покрытие из щебня ил гравия, обработанное органическими вяжущими материалами, с ровной поверхностью	0.02-0.025
Покрытие из щебня ил гравия, не обработанных вяжущими материалами, с небольшими выбоинами	0.03-0.04
Булыжная мостовая	0.04-0.05
Грунтовая дорога, ровная, сухая и плотная	0.03-0.06
Пашня, переувлажнённый грунт, сыпучие пески	0.15-0.30 и более

 

 

 

Рисунок 6 Динамические характеристики легковых автомобилей

Рисунок 7 Динамические характеристики грузовых автомобилей

 

Наименьший радиус кривой в плане без устройства виража определяется по формуле:

,

где μ – коэффициент поперечной силы, принимается в по таблице 3;

V – максимальная скорость движения, км/ч.

 

Таблица 3 – допустимые значения коэффициента поперечной силы

Показатели	Предельные значения µ на покрытии
Устойчивость против опрокидывания	0.6	0.6	0.6
Устойчивость против заноса	0.36	0.24	0.12
Обеспечение удобства поездки для пассажира	0.15	0.15	0.15
Экономичность эксплуатации автомобиля	0.10	0.10	0.10

 

Наименьший радиус кривой в плане с устройством виража рассчитывается по формуле:

,

где i_вир – уклон виража, принимается по таблице 8 /2/.

Для обеспечения безопасности движения по дороге определяются видимости поверхности дороги, встречного автомобиля и боковая видимость:

 

1) Видимость поверхности дороги:

,

где К – коэффициент эффективности торможения, для легкового автомобиля принимается равный 1,2 (т.к. необходимо обеспечить большую видимость);

i₀ – продольный уклон, принимается равным 0 для горизонтального участка;

l₀ – зазор безопасности между автомобилями, принимается равный 5м;

φ – коэффициент сцепления шин с поверхностью дороги, равен 0,5, принимается для влажного покрытия согласно таблице 4.

 

Таблица 4 – значение коэффициентов продольного сцепления

Покрытие	Значение φпр
Сухое шероховатое	0.7 и более
Сухое гладкое	0.6
Влажное	0.5
Мокрое	0.4-0.3
Грязное	0.2-0.3
Обледенелое	0.1-0.05

 

 

2) Видимость встречного автомобиля:

3) Боковая видимость:

,

где Vп – скорость бегущего пешехода, принимается равной 10 км/ч

В переломы элементов продольного профиля вписываются вертикальные кривые для плавности и безопасности движения. Радиусы выпуклой и вогнутой вертикальных кривых определяются по формулам:

,

где d – высота глаза водителя над проезжей частью, равна 1,2м.

,

где а₀ – нарастание центростремительного ускорения, принимается 0,5-0,7м/с².

Ширина проезжей части определяется по формуле:

,

где а – средняя ширина кузова легкового и грузового автомобиля;

к – ширина колей грузового автомобиля;

x – зазор между кузовами встречных автомобилей, м;

y – расстояние от внешней границы следа колеса до края проезжей части, м.

Ширина земляного полотна складывается из ширины проезжей части и ширины грузового автомобиля и представлена на рисунке

,

Где в _об – ширина обочины, принимается по таблице 4 /2 /.

Рисунок 8 Параметры грузовых и легковых автомобилей

 

Рисунок 7 Расчётная схема движения на двухполосной дороге

 

Все расчеты заносятся в сводную таблицу 5 и делаются выводы о соответствии рассчитанных значений нормативным. Принимаются окончательные значения параметров.

 

Таблица 5 Основные параметры проектируемой дороги.

Наименование показателя	Условное обозначение	Един. измер.	Значение параметра
СНиП	Расчет	Принято
Интенсивность движения	N20	Авт/сут
Расчетная скорость	V	км/ч
Категория дороги
Максимальный продольный уклон	imax	‰
Минимальный радиус кривой с устройством виража	Rmin	м
Расстояние видимости -поверхности дороги -встречного автомобиля -боковая видимость	S1 S2 S3	м м м
Минимальный радиус вертикальной кривой -выпуклой -вогнутой	Rвып Rвогн	м м
Число полос движения	n	шт
Ширина полосы движения	b	м
Ширина проезжей части	Bпч	м
Ширина обочины	воб	м
Ширина укрепительной полосы обочины	воб1	м
Ширина земляного полотна	Взп	м
Уширение по кривой	с	м
Поперечный уклон проезжей части	Iпоп	‰
Поперечный уклон на виражах	iвир	‰
Поперечный уклон обочины	iоб	‰

 

Далее составляется таблица 4 предельно-допустимых норм для расчетной скорости согласно пункту 4.20 и таблице 10 /2/.

 

 

Таблица 4 предельно допустимые нормы для расчетной скорости.

Наименование параметров	Значения по СНиПу
Основные, пункт 4.20	Предельно допустимые
Продольный уклон
Расстояние видимости для остановки автомобиля
Радиусы кривых в плане - основной -в горной местности
Радиусы кривых в продольном профиле - выпуклые -вогнутые - в горной местности

3. Проектирование плана трассы

Трасса дороги должна удовлетворять требованиям удобного и безопасного движения автомобиля, при этом её длина должна быть возможно меньшей. Трасса должна огибать рельеф местности так, чтобы её уклоны были по возможности минимальными и при строительстве не требовалось выполнение большого объёма земляных работ.

Проектирование участка дороги между пунктами А и Б ведется с учетом природно-климатических условий района строительства и обоснования выбранного варианта. Начинается проектирование с определения длины воздушной линии, которая связывает эти пункты между собой по кратчайшему расстоянию. Затем анализируется рельеф местности по карте – наличие контурных и высотных препятствий. Трассирование производится в виде ломаных линий с дальнейшим вписыванием круговых и переходных кривых. Далее определяются азимуты и румбы для каждого угла поворота. Расчет круговых кривых производится с помощью таблиц для радиуса 1000м, представленных в таблице 9 с дальнейшим пересчетом всех элементов. Для радиуса круговых кривых 2000 и менее для обеспечения безопасного движения автомобилей с наибольшими скоростями необходимо проектировать переходные кривые и виражи, причём при радиусах 1000м и менее обязательно предусматривается уширение приезжей части согласно таблице 9 / 2 /.