1. Установление категории дороги.

В соответствии со СНиП П-Д. 5-72 категория автомобильной дороги зависит от интенсивности движения по ней. Поскольку обычно интенсивность движения в период возведения объектов больше, чем в период их эксплуатации, при выполнении задания за расчетный принимается период строительства объекта.

Ожидаемая интенсивность движения в период строительства объекта определяется по формуле:

авт/сут

где q = 100000 - количество грузов, перевозимых на 1 млн. руб. сметной стоимости строительно-монтажных работ, т;

С = 150- сметная стоимость строительно-монтажных работ по объекту;

Т = 2 - срок строительства объекта, годы;

n = 365 - число рабочих дней в году;

К_пр = 0.5 - коэффициент использования пробега автомобиля;

К_гр = 0.8 - коэффициент использования грузоподъемности автомобиля;

Г = 8 - грузоподъемность автомобиля, т.

По интенсивности движения N, в соответствии с приведенной в табл.1 СНиП классификацией автомобильных дорог, определяется II категория дороги.

2. Установление параметров дороги по сНиП.

В табл. 3, 4, 9, 10, 25 СНиП даны основные параметры автомобильных дорог в зависимости от их категории. Они приведены в пояснительной записке в форме табл. 1.

3. Определение параметров дороги расчетами.

3.1 Установление числа полос движения

Число полос движения определяется из сопоставления ожидаемой часовой интенсивности движения по дороге и пропускной способности одной полосы движения по формуле:

n=Nч/Nп=642.12/605.16=1.06

где Nч - часовая интенсивность движения, авт./час;

Nп - пропускная способность полосы движения, авт./час.

С учетом неравномерности движения в течение суток:

Nч = N / 10 = 6421.2 / 10 = 642.12 авт./час

Пропускной способностью полосы движения называется количество автомобилей, которые могут проехать по ней в течение одного часа при обяза­тельном условии обеспечения безопасности движения. В курсовой работе используется упрощенная динамическая модель транспортного потока, согласно которой автомобили перемещаются по полосе движения друг за другом, без обгона и с постоянной скоростью.

В этом случае пропускную способность полосы движения можно определить по формуле:

авт/час

Здесь V = 120 - расчетная скорость движения, км/час;

φ=0.5- коэффициент сцепления;

f= 0.02 - коэффициент сопротивления качению ( табл. 3 ) [ 2 ];

l₀ = 7.395 - длина автомобиля, м ( КАМАЗ - 5510 );

l₂ = 5 - запас расстояния, м;

К_э = 1.4 - коэффициент эксплуатационного состояния тормозов.

3.2 Определение ширины проезжей части, полосы движения и земляного полотна.

Ширина проезжей части b вычисляется по формуле:

b=b_пn = 3.456*2= 6.912м

где b_п - ширина полосы движения, м (рис. 1.1 )

n= 2 - количество полос движения.

Ширина полосы движения:

b_п = а + 2х = 2.496 + 2 * 0.48 = 3.456 м.

где а = 2.496 - ширина кузова автомобиля, м;

х - расстояние от кузова до обочины или смежной полосы движения, м;

Величина х устанавливается по эмпирической зависимости:

х = 0.004V= 0.004 * 120=0.48м

где V- расчетная скорость движения, км/ час

Ширина земляного полотна:

В =b+2t=6.912+2*3.75=14.412м

где t = 3.75 м - ширина обочины, принимаемая по СНиП ( табл.4 ).

Рис. 1.1. Определение ширины полосы движения

3.3 Определение наименьших радиусов кривых в плане

Проезжая часть автомобильной дороги на кривой в плане может иметь либо двухскатный поперечный профиль, либо односкатный, называющийся виражом. Наименьший радиус кривой в плане, при котором применяется двухскатный профиль при данной, расчетной скорости движения, находится по формуле:

где = 0.1-коэффициент сцепления колеса с дорогой в поперечном направлении;

= 0.02 - поперечный уклон проезжей части ( табл. 4 ) [ 2 ].

При назначении радиусов поворота, меньших , необходимо предусматривать устройство виража. При значительном уменьшении радиуса поворота центробежная сила возрастает настолько, что вираж уже не обеспечивает устойчивости автомобиля против бокового скольжения. Это наименьшее значение радиуса поворота автомобильной дороги с виражом вычисляется по формуле:

где = 0.03 - уклон виража ( СНиП, п. 3.18 ).

При устройстве виража (рис. 1.2) длина отгона L определяется по выражению:

где b= 6.912 - ширина проезжей части, м;

=0.01 -дополнительный продольный уклон отгона виража ( СНиП, п. 3.29 ).

Рис. 1.2. Схема отгона виража

3.4 Видимость пути

Для обеспечения безопасности движения с расчетной скоростью водитель должен видеть дорогу на определенном расстоянии, называемом расстоянием видимости поверхности дороги (рис. 1.3), которое равно:

S_ВД=l₁+S_Т+l₀=120/3.6+152,64+5=190,97м

где L₁=V/3,6 - путь проходимый автомобилем за время реакции водителя, равное 1сек;

S_Т - длина тормозного пути:

L₀ - запас расстояния, равное 5-10м.

Расстояние видимости встречного автомобиля вычисляется по формуле:

S_ВА=2l₁+2S_Т+l₀=120/1.8+2*152,64+5=229.31м.

а) б)

Рис. 1.3. Схема видимости: а) поверхности дороги; б) встречного автомобиля

3.5 Определение наименьших радиусов вертикальных кривых.

Наименьший радиус выпуклой кривой устанавливается из условий видимости дороги:

где d=1,2 м - высота луча зрения водителя над поверхностью дороги.

Наименьший радиус вогнутой кривой определяется из условия ограничения величины центробежной силы:

где V= 120 - расчетная скорость движения, км/час

3.6 Определение уширения проезжей части на кривых

Величина уширения устанавливается для принятых в проекте радиусов поворота (рис. 1.4). При движении по кривой ширина проезжей части, занимаемой автомобилем, увеличивается (рис. 1.5). Она находится по формуле:

где L = 7 - расстояние между задней осью и передним буфером автомобиля;

К = 900 - радиус кривой.

Учет зависящих от скорости движения отклонений автомобиля от средней траектории производится по эмпирической формуле:

Полная величина уширения:

е_п=2(e+e_v)=2(0,027+0,20)=0,454м

При двух полосном движении величина е_п в два раза больше. Отвод уширения проезжей части, как и отгон виража, производится

Рис. 1.4. Отвод уширения проезжей части

Рис. 1.5.Схема поворота автомобиля