Дорога в продольном профиле.

Автомобильные дороги РФ.

Автомобильные дороги представляют собой комплекс инженерных сооружений, предназначенных для обеспечения круглогодичного, непрерывного, удобного и безопасного движения автомобилей с расчетной нагрузкой и установленными скоростями в любое время года и в любых условиях погоды. В состав этого комплекса входят земляное полотно, дорожная одежда, мосты, трубы и другие искусственные сооружения, обустройство дорог и защитные дорожные сооружения, здания и сооружения дорожных и автотранспортных служб.

В России 40% сельских населенных пунктов не имеют связи с сетью путей сообщения общего пользования. Качество автодорожной сети невысокое: 11% автодорог - грунтовые, 1/3 дорог, имеющих твердое покрытие, - гравийные, щебеночные, шлаковые и булыжниковые, они не соответствуют техническим нормам. Такие дороги быстро изнашиваются и требуют ремонта, а в условиях экономического кризиса ремонтные работы имеют тенденцию к сокращению.

Автодороги общего пользования составляют более половины (62%) от всей автодорожной сети. Остальные дороги -- ведомственные.

 

Автомобильные дороги в зависимости от условий проезда и доступа к ним транспортных средств подразделяются 3 класса:

1) К классу «автомагистраль» относят автомобильные дороги:

- имеющие на всем протяжении многополосную проезжую часть с центральной разделительной полосой;

- не имеющие пересечений в одном уровне с автомобильными, железными дорогами, трамвайными путями, велосипедными и пешеходными дорожками;

- доступ на которые возможен только через пересечения в разных уровнях, устроенных не чаще чем через 5 км друг от друга.

2) К классу «скоростная дорога» относят автомобильные дороги:

- имеющие на всем протяжении многополосную проезжую часть с центральной разделительной полосой;

- не имеющие пересечений в одном уровне с автомобильными, железными дорогами, трамвайными путями, велосипедными и пешеходными дорожками;

- доступ на которые возможен через пересечения в разных уровнях и примыкания в одном уровне (без пересечения потоков прямого направления), устроенных не чаще, чем через 3 км друг от друга.

3) обычные дороги - все остальные.

Категории автомобильных дорог в зависимости от расчетной интенсивности движения

Категория а/д	Расчетная интенсивность движения, приведенных ед/сут	Расчетная скорость, км/ч
IA (автомагистраль)	Свыше 14000
IБ (скоростная дорога)	То же
Обычные дороги	IB	от 14000
	II	от 6000
	III	2000- 6000
	IV	200 -2000
	V	от 200

Расчетная скорость- Наибольшая возможная (по условиям устойчивости и безопасности) скорость движения одиночного автомобиля при нормальных условиях погоды и сцепления шин автомобилей с поверхностью проезжей части, которой на наиболее неблагоприятных участках трассы соответствуют предельно допустимые значения элементов дороги.

 

По принадлежности дороги бывают:

1. не общего пользования (частные, военные, дороги для технических нужд)

2. общего пользования:

· федеральные, соединяющие города со столицей;

· региональные, связывающие столицы регионов с подведомственными областями и крупными районными городами;

· местные; включая дороги поселения, межмуниципальных районов, частные, дороги городских округов.

· межмуниципальные, обеспечивающие транспортные связи областных центров с соответствующими районными пунктами области; автономных образований и краевого значения.

Территориальная дифференциация в размещении автодорожной сети, особенно автодорог с твердым покрытием, в России огромна: при средней плотности 440 км на 10000 км² различия между ранее освоенными районами европейской части страны и восточными районами «пионерного освоения» достигают десятков и сотен раз.

Особая роль автодорог состоит в том, что они в большей степени, чем другие пути сообщения, обеспечивают перевозки пассажиров с трудовыми, культурно-бытовыми, административными и другими целями. Доведение автодорог с твердым покрытием до каждого населенного пункта, необходимое по социальным соображениям, является одновременно и обязательным условием ликвидации экономических потерь от бездорожья. Данный принцип необходимо рассматривать как один из основных при развитии сети дорог общего пользования. Поэтому проблема развития автодорожной сети России включает в себя и задачу значительного увеличения протяженности автодорог с твердым покрытием (по некоторым оценкам до двукратного уровня).

Несмотря на высокие удельные затраты на перевозку грузов, автотранспорт более мобилен, чем другие виды транспорта, и позволяет осуществлять доставку грузов “от двери до двери”, что является неоспоримым его преимуществом. Автомобильный транспорт широко применяется как для внутрипроизводственных (технологических) перевозок, так и для доставки грузов из пунктов производства в пункты потребления продукции. Поэтому в структуре перевозок основное значение имеют строительные грузы (в том числе кирпич и цемент), вскрышные породы и грунт, хлебные грузы, черные металлы, лесные грузы, товары народного потребления.

2. Общие понятия об элементах дорог.

Основные элементы автомобильной дороги (рис. 1) представляют собой совокупность прямых, кривых участков и уклонов, характеризующих дорогу в продольном и поперечном профиле.

Рис. 1. Элементы конструкции автомобильной дороги: а —схема участка дороги, б —кювет треугольного сечения, в —поперечное сечение откоса, г —сооружение из боковых резервов, д —поперечное сечение дороги в выемке, е —отсыпка грунта в кавальер, ж —поперечное сечение дороги на косогоре; 1 —откос насыпи, 2, 12, 17 —насыпи, 3 —дорожное покрытие, 4 — поверхность материкового грунта, 5 — обочина, 6 — дно кювета, 7 — внешний откос кювета, 8 — бровка кювета, 9 — бровка насыпи, 10 - резерв, 11 — берма, 13 — поверхность косогора до разработки, 14 — напорная канава, 15 — кавальер, 16,18 — подпорные стенки; Н: L — заложение откоса

 

В период изысканий на местности и при проектировании на топографических картах намечают ось дороги, называемую трассой дороги.

Графическое изображение проекции трассы дороги на горизонтальную плоскость называется планом трассы.

Изменение направления трассы характеризуется углом поворота, который образуется продолжением первоначального направления трассы и новым ее направлением.

Основные элементы угла поворота следующие: точка В — вершина угла поворота, угол а — угол поворота, R — радиус кривой, К — длина кривой, Т — тангенс — длина касательной, т. е. расстояние от начала или конца кривой до вершины угла поворота, Б — биссектриса—расстояние от вершины угла поворота до середины кривой.

Криволинейные участки, особенно с малыми радиусами, снижают качество трассы, ухудшают условия движения автомобилей, так как усложняется управление автомобилем. При движении по кривой возникает центробежная сила, стремящаяся сместить автомобиль во внешнюю сторону кривой. В населенных пунктах, в лесу, в выемке не всегда обеспечивается видимость.

Для безопасности и удобства движения кривые вписывают возможно большими радиусами. Радиусы кривых в плане рекомендуется назначать от 3000 м и более для дорог 1 категории и от 2000 м и более для дорог остальных категорий. При таких радиусах кривых влияние центробежной силы невелико и безопасность движения с расчетной скоростью обеспечивается без усложнения конструктивных элементов дороги.

На кривых с радиусами менее 2000 м исходя из условия безопасности и комфортабельности движения следует применять переходные кривые, обеспечивающие плавное изменение направления движения автомобиля от прямолинейного к движению по круговой кривой. При быстром переходе автомобиля с прямой па кривую центробежная сила в короткий промежуток времени достигает высокого значения, что соответствует боковому удару.

Длина переходных кривых назначается в зависимости от радиуса кривой в пределах от 30 до 120 м. При вписывании переходных кривых круговая кривая смещается несколько к центру кривой.

В целях обеспечения удобства и безопасности движе­нии автомобилей с расчетной скоростью на кривых с ра­диусами менее 3000 м на дорогах I категории и менее 2000 м на дорогах остальных категорий устраивают виражи — участки кривой с односкатным поперечным профилем и уклоном проезжей части к центру кривой.

 

 

 

Поперечный уклон обочин на вираже тот же, что и уклон проезжей части.

Переход от двускатного попереч­ного профиля к односкатному и обратно осуществляется плавно на участках, примыкающих к круговой кривой, называемых отгонами виража, длина которых зависит от поперечного уклона виража и колеблется от 10 до 30 м.

На протяжении этих участков устраивают и переходные кривые. Переход от нормального уклона обо­чин при двускатном профиле к уклону проезжей части выполняется на протяжении 10 м до начала отгона ви­ража.

Переход от двускатного поперечного профиля к одно­скатному осуществляется в пределах отгона виража «вращением» внешней половины проезжей части и внеш­ней обочины относительно оси дороги. После достижения односкатного поперечного профиля с уклоном, равным уклону двускатного профиля, всю проезжую часть и внешнюю обочину вращают относительно внутренней кромки проезжей части до получения соответствующего уклона виража.

В зависимости от условии проектирования кривых в плане для наилучшего вписывания трассы дороги в рельеф местности могуч применяться следующие типы закруглений: с круговой кривой и симметричными переходными кривыми одинаковой длины; с круговой кривой и несимметричными переходными кривыми разной длины; из сплошных симметричных переходных кривых; из сплошных несимметричных переходных кривых.

При проложении трассы стремятся добиться гармоничного сочетания дороги с окружающим ландшафтом. Согласование дороги с ландшафтом имеет не только эстетическое значение, по и очень важно для повышения безопасности движения. Меняющиеся пейзажи, новые виды привлекают водителя и позволяют в большей степени сохранить его внимание в сравнении с однообразным придорожным ландшафтом.

В равнинной местности при отсутствии существенных препятствий дорога может быть проложена прямолинейными участками большой длины в несколько километров. Однако длина прямых участков не должна превышать 4—4,5 км, так как движение по длинным прямым сопряжено с прогрессирующей усталостью и притуплением внимания, особенно водителей медленно движущихся грузовых автомобилей, а водителей легковых автомобилей — с потерей контроля за скоростью, что является причиной повышения аварийности.

 

Проекция на вертикальную плоскость представляет продольный профиль, а проекция на горизонтальную плоскость — план трассы.

Продольный профиль характеризует крутизну дороги на каждом участке. Естественные уклоны местности могут превышать допускаемые для дорог. В этом случае часть грунта срезается.

Топографические условия проложения трас­сы в сильной степени определяют положение проектной линии продольного профиля. На участках с плавными формами рельефа про­ектную линию проектируют по огибающей, сле­дующей очертанию земли, и наоборот, на уча­стках с резко пересеченным рельефом положе­ние проектной линии устанавливают с устрой­ством чередующихся выемок и насыпей. При проектировании по огибающей руководящая отметка назначается из условия незаносимости насыпи снегом либо из условия минимального возвышения поверхности покры­тия над уровнем грунтовых или поверхност­ных вод.

Гидрогеологические условия в ряде случаев вынуждают ограничивать глубину выемок в связи с необходимостью обеспечения норми­руемого СП возвышения поверх­ности покрытия над уровнем грунтовых вод. Несоблюдение этого условия требует строи­тельства дорогостоящих откосных и подкюветных дренажей.

Почвенно-грунтовые и геологические усло­вия во многом влияют не только на положение проектной линии продольного профиля, но и на конструкцию земляного полотна: ограни­чивают высоту насыпей на слабых основаниях и вынуждают по возможности уменьшать глу­бину выемок в грунтах, непригодных для от­сыпки насыпей на прилегающих участках доро­ги, а в местах, где качество грунтов позволяет возводить насыпи из притрассовых резервов, дают возможность проектировать профиль по огибающей с минимальной руководящей отмет­кой и т. д.

Климатические факторы оказывают ощути­мое влияние на положение проектной линии продольного профиля, особенно в отношении предотвращения снегозаносов на будущей до­роге. На снегозаносимых участках всегда стре­мятся избегать выемок (особенно мелких), а при проектировании по огибающей руководя­щую отметку назначают из условия снегонезаносимости.

Гидрологические условия определяют мини­мальное- возвышение бровки земляного полот­на над трубами, во многом определяют отмет­ки бровок земляного полотна на подходах к мостам, а также отметки проезда на самих мостах.

Ситуационные особенности района проложе­ния трассы диктуют прохождение линии про­дольного профиля через определенные фикси­рованные точки (пересечения и примыкания автомобильных дорог, пересечение железных дорог, входы в города, условия прохождения через населенные пункты и т. д.).

Общими требованиями по установлению по­ложения проектной линии продольного профи­ля независимо от метода проектирования яв­ляются:

соблюдение технических норм проектирова­ния (допустимые продольные уклоны, мини­мальные радиусы выпуклых и вогнутых верти­кальных кривых и т. д.);

-обеспечение минимальных объемов земля­ных работ и рационального -распределения земляных масс;

-прохождение проектной линии через кон­трольные точки;

-ограничение длин участков с предельными уклонами;

-ограничение минимальных длин вертикаль­ных кривых одного знака (шаг проектирова­ния) во избежание получения «неспокойной» проектной линии;

-обеспечение зрительной плавности и ясности трассы и связанных с ней уровней удобства и безопасности движения.

План дороги представляет собой проекцию дороги со всеми сооружениями, расположенными на дорожной полосе, на горизонтальную плоскость.

План дороги определяет ширину ее конструктивных элементов, длину прямых и скругленных участков, радиусы кривых, углы между прямыми участками.

Рис. 4. Продольный профиль автомобильной дороги: I — в нулевых отметках, II — в насыпи, III — в выемке

В качестве элементов трассы, определяющих план и продольный профиль, следует принимать прямые и кривые постоянной и переменной кривизны с линейной и нелинейной закономерностью ее изменения. При назначении элементов плана и продольного профиля в качестве основных параметров следует принимать:
-продольные уклоны - не более 30‰;
-радиусы кривизны:
-для кривых в плане - не менее 3000 м,

-для кривых в продольном профиле:
-выпуклых - не менее 70000 м,
-вогнутых - не менее 8000 м;
-длины криволинейных участков продольного профиля:
-непрерывно выпуклых - не менее 300 м,
-непрерывно вогнутых - не менее 100 м.

Условия видимости

Расстояние видимости на всем протяжении дороги должно быть не менее остановочного пути до препятствия. Наименьшие расстояния видимости следует принимать по таблице 5.9.

Расчетная скорость, км/ч	Наименьшее расстояние видимости, м
	для остановки	встречного автомобиля	при обгоне
		-	-
			-
			-
			-

Наименьшее расстояние видимости для остановки должно обеспечивать видимость любых предметов, имеющих высоту 0,2 м и более, находящихся на середине полосы движения, с высоты глаз водителя автомобиля, равной 1,2 м от поверхности проезжей части.

Поперечный профиль дороги (рис. 2) — разрез дороги в направлении, перпендикулярном ее оси, представляет собой линии, ограничивающие земляное полотно и дорожную одежду. Элементы конструкции автомобильной дороги показывают на ее поперечном профиле.

 

Основные параметры поперечного профиля проезжей части и земляного полотна автомобильных дорог принимают в зависимости от их категории по таблице.

Ширина з.п., м	Кате- гория дороги	Число полос движения	Ширина, м
полосы движения	укрепленной полосы обочины	центральной разделительной полосы	остано- вочной полосы	обочины	укрепленной полосы на разделительной полосе
28,5; 36; 43,5	IA	4; 6; 8	3,75	0,75	>13,5		2,50	3,75
27,5; 35; 42,5	IБ	4; 6; 8	3,75	0,75	>12,5		2,50	3,75
21*; 28*; 17,5*	IB	4; 6; 8	3,75/3,50	0,75/0,50			2,50	3,75
15; 12	II	2; 4	3,75/3,50	0,75/0,50	-	2,50	3,75/2,5	-
	III		3,0	0,50	-	-	2,5	-
	IV		3,0	0,50	-	-	2,0	-
4,5+3,5=8	V		4,5	-	-	-	1,75	-
1 Ширину центральной разделительной полосы с ограждением по оси на дорогах категории IB допускается принимать равной ширине полосы для установки ограждения плюс полоса безопасности. 2 В обоснованных случаях на дорогах категории II допускается устройство четырехполосной проезжей части с шириной полосы движения 3,5 м при расчетной скорости движения не более 100 км/ч.

В выемках земляное полотно располагается ниже поверхности земли. Грунт из выемки укладывают в соседнюю насыпь или перемещают в боковые отвалы, называемые кавальерами. При малых поперечных уклонах местности кавальеры расположены с обеих сторон полотна дороги.

Крутизну откосов насыпей высотой до 3 м на дорогах категорий I-III назначают с учетом обеспечения безопасного съезда транспортных средств в аварийных ситуациях, как правило, не круче 1:4, а для дорог остальных категорий при высоте откоса насыпи до 2 м – не круче 1:3.

Проезжая часть дороги предназначена для движения транспортных средств. Ширина проезжей части зависит от количества полос движения и ширины каждой полосы, а количество полос в свою очередь определяется расчетной интенсивностью и составом транспорта. Потребность в нескольких полосах движения в одну сторону может возникнуть также независимо от интенсивности движения, например, когда в общем потоке перемещаются машины, значительно отличающиеся по скорости от основного транспорта.

.

Рис. 2. Типовые поперечные профили автомобильных дорог: а — I категории на раздельном земляном полотне, б — 1 категории на одном земляном полотне, в —II категории, г—III категории, д — IV категории, е — V категории; А — ширина земляного полотна, Б — ширина дорожной одежды проезжей части, В — ширина полосы отвода; 1 — обочина, 2 — кювет, 3 — дорога для гужевого и гусеничного транспорта, 4 — велосипедная дорожка, 5 — тротуар, 6 — снегозащитные лесонасаждения, 7 — линия связи и место для прокладки кабелей и линий электропередач

При интенсивном движении и потоке, в котором транспортные средства движутся с различными скоростями, строят дороги с двумя и тремя полосами движения в каждом направлении. Для безопасности соседние полосы со встречным движением отделяются для устранения выезда машин на другую полосу.

Проезжую часть уширяют при радиусах кривых в плане 1000 м и менее за счет внутренней обочины. Однако ширина обочины не должна быть менее 1,5 м для дорог I, II и III категорий и 1 м — для дорог остальных категорий. При меньшей ширине обочин уширяют земляное полотно.

На кривых участках видимость в плане дороги ограничена. Препятствиями в данном случае могут быть лес, кустарник, сады, непосредственно прилегающие к полотну дороги с внутренней стороны кривой; здания и сооружения; откосы выемки; крутой косогор с внутренней стороны кривой.

Видимость улучшают сносом строений, рубкой деревьев или разработкой откосов, близко подступающих к дорожному полотну.

Обочины примыкают к проезжей части. Их используют для временной стоянки транспорта. В случае отсутствия покрытия на дороге проезжая часть и обочины составляют одно целое.

Дорожное полото — это проезжая часть плюс обочины. Оно ограничено с обеих сторон откосами земляного полотна. Бровкой дорожного полотна называют линии пересечения поверхности обочины с поверхностью откоса. При наличии обочин из грунта бровка дорожного полотна является бровкой земляного полотна. Расстояние между бровками называют шириной земляного полотна.

Водоотводные канавы расположены за пределами дорожного полотна. В боковых канавах, а также в выемках различают внешний и внутренний откосы. Внутренний откос прилегает к обочине.

На дорогах с интенсивным движением устраивают несколько проезжих частей с разделительной полосой между ними.

Пешеходные дорожки (тротуары) расположены за пределами земляного полотна или на обочине.

Вблизи городов и промышленных центров развито велосипедное движение. Для повышения его безопасности выделяются велосипедные дорожки. При интенсивном велосипедном движении велодорожки располагают независимо от автомобильной дороги.

За пределами земляного полотна расположены дороги для гусеничного и гужевого транспорта, велосипедная дорожка, тротуар, древонасаждения и др.

Перелом образуется пересечением двух соседних прямых участков продольного профиля, имеющих разные уклоны. Переломы делятся на выпуклые и вогнутые. Они препятствуют движению автомобиля и поэтому их смягчают. Резкое изменение траектории движения автомобиля на переломе нарушает плавность движения.

Продольный уклон дороги может совпадать с кривой в плане, имеющей малый радиус. В этом случае условия движения автомобиля усложняются. Уклон проезжей части на кривых зависит от продольного и поперечного уклонов. Уклон на виражах способствует скольжению остановившегося, медленно движущегося или тормозимого транспорта на скользком покрытии. Исходя из этого, норму наибольшего допускаемого продольного уклона на кривых, указанную в табл. 1, уменьшают согласно табл. 3.

Вертикальные кривые на переломах продольного профиля устраивают в том случае, если разность продольного уклона сопрягаемых прямых 0,5% и более на дорогах I и II категорий, 1% и более — III категории, 2% и более — IV и V категорий.

Искусственные сооружения устраивают в местах пересечения автомобильной дорогой рек, оврагов, балок, других дорог, чтобы предотвратить переувлажнение земляного полотна и обеспечить прокладку трассы дороги в труднодоступном для строительства месте. При увеличении влажности свойства грунта резко изменяются, уменьшается его способность сопротивляться нагрузкам.

Поверхностную воду отводят, устраивая канавы. В них собирается вода с покрытия дороги и прилегающей местности и отводится в пониженные места. Земляное полотно увлажняется также подземными грунтовыми водами. Для понижения и отвода грунтовых вод применяют дренаж, который представляет собой сеть уложенных под землей труб или каменных набросок с крупными пустотами.

При значительных уклонах земной поверхности быстро текущий поток легко размывает поверхностные слои грунтов. В этих условиях делают короткие канавы с перепадами между ними. На каждом уступе предусматривают водобойный колодец, который при интенсивном поверхностном стоке быстро заполняется водой.

Система закрытых водоотводов для пропуска поверхностных вод на городских улицах называется ливнесточной канализацией. В канализацию вода поступает через решетчатую крышку на покрытии дороги.

Большую часть водопропускных сооружений на дорогах (до 96%) составляют трубы, которые укладывают поперек дороги в нижней части насыпи. При укладке труб насыпь делают непрерывной.

При пересечении дорогой рек и других дорог устраивают пропускные сооружения — мосты значительной длины и высоты.

 

3.Закономерности движения автомобилей по дороге и требования к элементам дорог.

Фактический режим движения а/м по дороге определяется факторами:

-экспл. свойства а/м

-ДУ

-водитель

Сила тяги, развиваемая движением а/м на ведущих колесах, расходуется на преодоление сил сопротивления качению.

Силы сопротивления качению:

1. Сила трения качения

2. Сила сопротивления воздуха

3. Сила сопротивления движения на подъем

4. Инерционная сила сопротивления движения

При движении автомобиля по дороге в зоне контакта шины колеса с дорожным покрытием возникают динамические вертикальные, продольные и поперечные касательные силы, значение которых зависит от типа автомобиля, шины колеса, нагрузки, природно-климатических условий и т. п.

На стоящее колесо действует только одна сила - вес автомобиля, приходящийся на это колесо. Особенностью автомобильного колеса является его эластичность. Под действием вертикальной силы колесо деформируется (рис. 3.1, а), в месте контакта радиус колеса меньше, чем в других частях колеса, не соприкасающихся с дорожным покрытием.

Рис. 3.1. Схема сил, действующих на дорожное покрытие: а - стоящее колесо; б - ведущее колесо; в - ведомое колесо; D - размер пятна контакта колеса с дорожным покрытием; Рср, Р mах - соответственно средний и максимальный прогиб дорожного полотна; G - вес автомобиля; R - сила реакции; G к - вес автомобиля, приходящийся на колесо; M вр - вращающий момент; Т - сила трения; r к - расстояние от центра колеса до поверхности дорожного покрытия; r - радиус колеса; а - расстояние от мгновенного центра скоростей О до линии действия силы реакции R; Р к - окружная сила;

Большое значение имеет поддержание высокой ровности дорожного покрытия, позволяющей снизить отрицательное воздействие автомобиля на покрытие. Наличие неровностей вызывает колебания автомобиля, вредные для человека, дорожного покрытия и самого автомобиля. Неожиданный наезд автомобиля на большой скорости на неровность может привести к разрушению дорожного покрытия и поломке конструктивных элементов автомобиля.

Особенно ухудшается взаимодействие колеса с дорогой при наличии водяной пленки на поверхности дорожного покрытия. Ухудшается сцепление шины колеса с дорожным покрытием, а при высоких скоростях (более 80 км/ч) возникает так называемое явление аквапланирования, заключающееся в образовании водяного клина между передними колесами автомобиля и поверхностью дорожного покрытия; при этом передние колеса автомобиля приподнимаются и автомобиль теряет управляемость.

 

На дорогах с твердыми покрытиями коэффициент сцепления зависит главным образом от трения скольжения между шиной и покрытием. На деформируемых дорогах коэффициент сцепления зависит прежде всего от сопротивления грунта срезу и от внутреннего трения в грунте. Выступы протектора ведущего колеса, погружаясь в грунт, деформируют и уплотняют его, увеличивая до некоторого предела сопротивление срезу. Однако затем начинается разрушение грунта, вследствие чего коэффициент сцепления уменьшается.

Большое влияние на коэффициент сцепления оказывает рисунок протектора. При истирании выступов протектора во время эксплуатации ухудшается сцепление шины с дорогой. Наименьший коэффициент сцепления имеют шины, у которых полностью изношен рисунок протектора.

В любых условиях движение колеса с изношенным протектором шин приводит к снижению коэффициента продольного и поперечного сцепления. Так, блокировка колес с изношенным протектором шин в большинстве случаев возникает при нажатии на педаль тормоза с усилием, равным 2/3 нормального усилия, необходимого для блокировки колес с хорошими шинами.

В таблице приведены примерные значения коэффициента сцепление колес с дорогой в зависимости от состояние дороги.

Дорога	Поверхность
Сухая	Мокрая
С асфальтобетонным или цементобетонным покрытием	0,7 - 0,8	0,35 - 0,45
С щебеночным покрытием	0,6 - 0,7	0,3 - 0,4
Грунтовая	0,5 - 0,6	0,2 - 0,4
Обледенелая	0,1 - 0,2
Покрытая снегом	0,2 - 0,3

 

Уравнение движения автомобиля:

F_т ≥ F_f ± F_i ± F_j + F_w

F_т - тяговое усилие на ведущих колесах авто

F_f - сопротивление качению

F_{i -} сопротивление движению на подъем или спуск

F_{j -} сопротивление инерционных сил (торможение, разгон)

F_w - сопротивление движению воздушной среды

Динамический фактор

D=f±i±j

Запас тягового усилия на единицу веса а/м, движущегося со скоростью V, который может быть израсходован на преодоление дорожных сопротивлений f и i, и на ускорение а/м

 

График зависимости дин. фактора от скорости а/м –

динамическая характеристика а/м

 

Современный профиль а/д проектируется верт. прямыми(вогнутыми, выпуклыми). При движении а/м по данным кривым уклон изменяется, водителю для поддержания постоянной скорости приходится регулировать мощность двигателя.

Тормозной путь – длина пути, на котором водитель сможет остановить автомобиль, движущийся с расчетной скоростью.

Длина зависит от:

T₁ – реакция водителя

Т₂ – затраты времени на холостой ход педали

Т₃ – период, в течение которого тормозное усилие в тормозных приводах, постепенно возрастая, достигает своего полного значения.

Т₁+Т₂+Т₃=Тр

Тр – общее время (1с)

Где V – скорость в начале торможения

а – абсолютное значение отрицательного ускорения при торможении

S_T – тормозной путь

 

Где Y_T – коэфф. тормозной силы

К_Э – коэфф. эфф. торможения

 

 

Расчетный тормозной путь –

 

Где L₁ – путь, проходимый за время реакции водителя

L₂ – путь торможения

L₃ – расстояние безопасности

 

Остановка перед препятствием Условие обгона

 

 

 

Особенности тяговых расчетов автопоездов.

Уравнение динамического фактора:

D= f₁+-i+-j

Где f₁ – коэфф. сопротив. качению автопоезда

Выводы:

1. Динамический фактор меньше (при большей общей массе сила тяги остается такой же)

2. Сопротивление движению у автопоезда выше

3. Увеличивается сопротивление воздуха при движении автопоезда

4. Уменьшается коэффициент сцепления ведущих колес

5. Уменьшается интенсивность торможения

6. Увеличивается тормозной путь

Расход топлива при автом. перевозках зависит от дорожных условий и режимов движения. При анализе вариантов дорог следует учитывать расход топлива в связи с необходимостью всемирной экономии нефти. Для оценки расхода топлива служит график экон. эфф-ти автомобиля, дающий расход топлива в литрах на 100км пробега при разных сопротивлениях дороги и скоростях движения. Наиболее выгодным типом дор.од. явл.тот, кот.обеспечивает в течение донного срока окупаемости строит.затрат наименьшую сумму тренспор.расходов и расходов на строит-во и экспл. дороги. Автомобильная составляющая себестоимости перевозок складыв.. из расходов на топливо, смазочные материалы и шины, из з/платы водителей, из расходов на ремонт и обслуживание автом-ей, из стоимости аморт.отчислений. Значительная часть этих расходов зав.от типа и состояния покрытия.

 

4. Расположение дорог в плане.

Под трассой автомобильной дороги понимают пространственную кривую, совпадающую с осью дороги. Различают план трассы и продольный профиль, представляющие собой проекцию трассы на горизонтальную и вертикальную плоскости. План трассы состоит из круговых кривых в плане, переходных кривых и прямолинейных участков. Кривые в плане с разными радиусами показаны в рис. 1.13.1.

 

Рис. 1.13.1. Элементы плана трассы - кривые в плане

Характеристикой плана трассы является ее кривизна - сумма изменений направления (измеренных около центрального угла изменения направления) на единицу длины дороги, частота кривых в плане, которая является количеством кривых в плане на единицу длины дороги и количество единиц длины дороги, находящихся на кривой.

Радиус кривой в плане, обеспечивающий безопасное движение по кривой с расчетной скоростью без дополнительных мероприятий (переходных кривых, виражей и уширений проезжей части) определяется из условий устойчивости автомобиля против бокового заноса по формуле

где V – расчетная скорость движения автомобиля, км/ч;
– коэффициент поперечной силы, принимаемый равным 0,05–0,1;
i_П – поперечный уклон проезжей части при двускатном профиле, назначаемый при асфальтобетонном покрытии равным 0,02.

На сложных участках могут быть приняты меньшие радиусы, но с обязательным устройством переходных кривых, виража и уширения проезжей части, обеспечивающих большую безопасность движения,

где – коэффициент поперечной силы, принимаемый для относительно простых участков равным 0,1, для более сложных – 0,15–0,20;

i_В – уклон проезжей части на вираже, принимаемый для районов проектирования с частыми гололедами равным 0,04, в остальных случаях – 0,05.

Определение расстояний видимости

Расстояния видимости определяются по двум схемам:
Схема 1. Автомобиль встречает препятствие на той же полосе движения и должен остановиться перед ним (схема одиночного торможения).

,

Схема 2. Автомобиль встречается с другим автомобилем на той же полосе движения, и оба должны затормозить, не доезжая друг до друга на расстояние.

,

где K – коэффициент эксплуатационных условий торможения, принимаемый в обычных условиях 1,2, для трудных условий - 1,2;