Лабораторная работа 3 Измерение геометрических параметров автодорог

1. Цель и содержание работы

Целью работы является проведение измерений геометрических параметров автомобильной дороги на подвижной лаборатории КП - 514МП.

В результате выполнения работы студенты должны:

1. Провести измерения участка автомобильной дороги.

2. Обработать полученные данные.

3. Провести сравнительный анализ характеристик автодороги на соответствие требованиям СНиП.

4. Построить на миллиметровой бумаге, в соответствии с полученными данными, план и профиль автомобильной дороги, углы поворота.

2. Теоретическое обоснование

Положение геометрической оси дороги на местности называется ее трассой. Планом трассы называют графическое изображение проекции трассы на горизонтальную плоскость. В простейшем случае трассирования дороги прямыми и дугами окружности каждое изменение направления трассы определяется углом поворота, который измеряют между продолжением направления трассы и новым её направлением. Чтобы запроектированную трассу можно было точно воспроизвести на местности, её ориентируют относительно сторон света. Для этого вычисляют румбы прямых участков трассы.

Различают следующие геометрические элементы закруглений: угол поворота трассы α, радиус кривой R, кривую К, тангенс Т, биссектрису Б. Элементы кривой связанны между собой тригонометрическими соотношениями: (3.1)

(3.2)

(3.3)

Продольным профилем дороги называют развернутую в плоскости чертежа проекцию оси дороги на вертикальную плоскость. Продольный профиль характеризует крутизну отдельных участков дороги, измеряемую продольным уклоном, и расположение её проезжей части относительно поверхности земли. Продольный уклон является одной из важнейших характеристик транспортных качеств автомобильной дороги. В соответствии с СНиП 2.05.02 – 85 п..4.20 при назначении элементов плана и продольного профиля в качестве основных параметров следует принимать:

продольные уклоны – не более 30 ‰;

расстояния видимости для остановки автомобиля – не менее 450 м;

радиусы кривых в плане – не менее 3.000 м;

радиусы кривых в продольном профиле:

выпуклых – не менее 70.000 м;

вогнутых – не менее 8.000 м;

длины кривых в продольном профиле:

выпуклых – не менее 300 м;

вогнутых – не менее 100 м.

Если по условиям местности не представляется выполнить требования п..4.20, при проектировании допускается снижать нормы на основе технико-экономического сопоставления вариантов. При этом предельно допустимые нормы надлежит принимать исходя из расчётных скоростей движения по категориям дорог (таблицы 3.1, 3.2).

Таблица 3.1 – Значения продольных уклонов

Расчетные скорости, км/ч	150	120	100	80	60	50	40	30
Наибольшие продольные уклоны, ‰	30	40	50	60	70	80	90	100

Таблица 3.2 – Значения расчетных скоростей

Категория дороги	Расчетные скорости, км/ч
	основные	допускаемые на трудных участках местности
		пересеченной	горной
I-a	150	120	80
I-б	120	100	60
II	120	100	60
III	100	80	50
IV	80	60	40
V	60	40	30

Значения радиуса выпуклых круговых вставок определяют из условия обеспечения расчетной видимости поверхности дороги водителем автомобиля.

(3.4)

где L – расстояние видимости для остановки автомобиля;

h₁ – возвышение глаз водителя над поверхностью дороги;

h₂ – возвышение препятствия, видимость которого должна быть обеспечена.

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 1,2 м от поверхности проезжей части.

При необходимых для этого радиусах вертикальных кривых отрицательное влияние на управляемость и устойчивость автомобиля центробежной силы, возникающей при проезде кривой и уменьшающей сцепной вес автомобиля, весьма невелико.

Радиус вогнутых кривых определяют исходя из значения центробежной силы, допустимой по условиям самочувствия пассажира и перегрузки рессор (не больше 5% силы веса).

При допускаемом центробежном ускорении b (в м/с²) имеем:

(3.5)

При разработке норм на проектирование вертикальных кривых в РФ принимают b=0,7 м/с².

Поперечные уклоны проезжей части (кроме участков кривых в плане, на которых предусматривается устройство виражей) следует назначать в зависимости от числа полос движения и климатических условий, таблица 3.3.

Таблица 3.3 – Значения поперечных уклонов

Категория дороги	Поперечный уклон, ‰
	Дорожно-климатические зоны
	I	II, III	IV	V
I-а и I-б:
а) при двускатном поперечном профиле каждой проезжей части	15	20	25	15
б) при односкатном профиле:
первая и вторая полосы от разделительной полосы	15	20	20	15
третья и последующие полосы	20	25	25	20
II – IV	15	20	20	15

3. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ:

Дорожная лаборатория КП - 514МП, ПЭВМ типа «NOTEBOOK», принтер, миллиметровая бумага (А1), масштабные линейки.

4. УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

При выполнении работы студенты должны руководствоваться общими правилами техники безопасности, приведёнными в приложении Б, а также общими указаниями по эксплуатации (Приложение В).

5. МЕТОДИКА И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

5.1 Подготовка к работе

5.1.1 Установите все тумблеры и кнопки БУ и ПТ в положение ВЫКЛ. Тумблеры должны находиться в нижнем положении, а кнопки в отжатом положении.

5.1.2 Установите кнопку «+12В – +24В» в положение «+24В». Установите два тумблера прерывателя «массы» цепи в положение ВКЛ, проверьте напряжение по вольтметру. Запустите гиродатчики, нажав кнопку ВКЛ на БУ. Через 30 с после запуска гиродатчиков нажмите и удерживайте в течение 20 – 25 с кнопку АР (АРРЕТИР). Через пять минут после запуска гиродатчиков проверьте напряжение в цепи постоянного тока по вольтметру на БУ. Напряжение должно быть 24±2 В. При напряжении менее 22 В выполнять дальнейшую работу с ЭК нельзя – требуется подзарядка аккумулятора.

5.1.3 Включить ЭВМ посредством одновременного нажатия и удерживания кнопок «Fn + Enter». Установить тумблер на блоке АЦП в положение ВКЛ.