Методы оценки эксплуатационного состояния автомобильных дорог (стр. 1 из 9)
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Автоматизация технологических процессов в машиностроении»
Курсовой проект
по дисциплине:
«Пути сообщений, технологические сооружения»
на тему:
«Методы оценки эксплуатационного состояния автомобильных дорог»
Вариант 6
Выполнил Мусин Р.К. студент IV–МиАТ–16
(Ф.И.О.) (группа)
Проверил старший преподаватель Зимина Л.Н.
(Ф.И.О.)
_________________
(Оценка защиты) (Подпись преподавателя)
Самара 2008
Определить следующие эксплуатационные характеристики дороги: показатель обеспеченности расчетной скорости, уровень загрузки дороги движением, показатели аварийности, ровности, сцепных качеств покрытия, а также показатели прочности нежестких дорожных одежд на основе данных испытаний характеристики состояния покрытия в зависимости от вида и количества дефектов по данным визуального обследования. По результатам расчёта необходимо назначить состав работ по содержанию и ремонту асфальтобетонного покрытия дорожной одежды.
Таблица 1. Исходные данные для оценки показателей технико–эксплуатационного состояния дороги.
| Вариант задания | Фактические показатели ТЭС дороги | ||||
| V ф max, км/ч | Nф, авт/сут | Пропускная способность, авт/сут | Каф | φф | |
| 6 | 100 | 6700 | 10000 | 25 | 0,26 |
Примечания:
1. Значения коэффициента сцепления определялись ПКРС 2 с протектором без рисунка.
2. Для дорог с фактической интенсивностью движения менее 4000 авт/сут пропускную способность не проверяют.
Таблица 2. Исходные данные для визуальной оценки состояния дорожной одежды.
| № пп. | Состояние покрытия и характер повреждения | Длина участка, м |
| 1. | Отдельные трещины на расстоянии 20–40 м между трещинами | - |
| Тоже на расстоянии 10–20м | - | |
| 2. | Редкие трещины на расстоянии между соседними | |
| трещинами 8–10 м | - | |
| То же 6–8 м | - | |
| То же 4–6 м | - | |
| 3. | Частые трещины на расстоянии между соседними | |
| трещинами 3–4 м | 300 | |
| То же 2–3 м | 200 | |
| То же 1–2 м | 250 | |
| 4. | Сетка трещин при относительной площади, занимаемой | |
| сеткой, менее 30 % | 380 | |
| То же 30–60% | 340 | |
| То же 60–90% | 120 | |
| 5. | Колейность при средней глубине колей 5 мм | 300 |
| То же 5–10 мм | 320 | |
| То же 10 мм | 250 | |
| 6. | Просадки при относительной площади просадок 20% | - |
| То же 20–50% | - | |
| 7. | Проломы дорожной одежды при относительной площади, | 25 |
| занимаемой проломами, 10% |
Таблица 3. Исходные данные для оценки прочности дорожных одежд.
| Параметры | Значения |
| Категория дороги | II |
| Приведённая интенсивность движения Nnp, ед./сут | 390 |
| Дорожно–климатическая зона | III |
| Грунт земляного полотна | Супесь пылеватый |
| Тип местности по увлажнению | 2 |
| Относительная влажность грунта | 0,77 |
| Тип покрытия | Капитальный |
| Общая толщина дорожной одежды, м | 0,73 |
| Толщина песчаного слоя, м | 0,35 |
| Толщина асфальтобетона, м | 0,14 |
| Марка асфальтобетона, м | II |
| Температура асфальтобетона, С0 | 10 |
| Вид испытаний | Статические |
| Вид нагружений или установки | Жесткий штамп |
| Диаметр штампа, м | 0,357 |
Для испытательной установки УДН–НК диаметр отпечатка колеса определяется по формуле:
, Q=50 кН; PШ=0,6 МПаТаблица 4. Прогибы дорожных одежд.
| Номер точек | Прогиб нежёсткой дорожной одежды, мм, по вариантам задания |
| 6 | |
| 1 | 1,10 |
| 2 | 1,12 |
| 3 | 1,03 |
| 4 | 1,25 |
| 5 | 1,23 |
| 6 | 1,18 |
| 7 | 1,02 |
| 8 | 1,34 |
| 9 | 1,31 |
| 10 | 1,20 |
Таблица 5. Исходные данные для оценки ровности покрытий.
Варианты задания | Показания измерительных приборов, см/км | Количество просветов под рейкой >6мм, % | |
| Толчкомер | ПКРС–2 | ||
| 6 | 7 | ||
Таблица 6. Исходные данные: влияние параметров автомобильной дороги на скорость движения автомобиля.
| Вариант задания | Расчётные схемы |
| 6 | Движение на трехполосной проезжей части при отсутствии разметки |
Эксплуатационное состояние дороги – степень соответствия нормативным требованиям переменных параметров и характеристик дороги, изменяющихся в процессе эксплуатации под воздействием нагрузок транспортных средств, метеорологических условий и уровня содержания. Основные технико–эксплуатационные характеристики, по которым оценивается состояние дороги: обеспеченная скорость движения автомобилей пропускная способность и уровень загрузки дороги движением, безопасность движения, прочность дорожной одежды, ровность и сцепные качества покрытия. В зависимости от значений показателей этих параметров и характеристик назначаются работы по содержанию и ремонту дорог.
Содержание дорог в весенний, летний и осенний периоды включает работы по систематическому уходу за дорогой для поддержания ее в надлежащем состоянии в течение всего года. К содержанию относятся также следующие работы: устранение выбоин, раковин, трещин, отдельных волн, бугров, наплывов и т. п. в асфальтобетонных покрытиях; работы по профилактической защите цементобетонных покрытий от поверхностных разрушений (пропитка); работы по ликвидации выбоин, раковин, по ликвидации кромок и углов плит, а также по заливке трещин и швов в цементобетонных покрытиях. Кроме того, к содержанию относятся работы по устранению местных просадок и вспучиваний для всех типов покрытий.
Ремонт дорожных одежд заключается в работах по восстановлению слоя износа, улучшению ровности, повышению шероховатости и сцепных качеств покрытия, по усилению дорожных одежд и уширению проезжей части.
1. ОЦЕНКА ОБЕСПЕЧЕННОСТИ РАСЧЕТНОЙ СКОРОСТИ
Автомобильные дороги по эксплуатационному состоянию должны обеспечивать возможность безопасного движения автомобилей с максимальной скоростью, близкой к расчетной для данной категории дороги. Скорость движения автомобилей оценивается по эксплуатационному коэффициенту обеспеченности расчетной скорости Крсэ определяемому по формуле:
(1)где Vф mах – фактическая максимальная скорость движения на каждом участке эксплуатируемой дороги; Vp– расчетная скорость для данной категории дороги в соответствии со СНиП 2.05.02–85. Автомобильные дороги.
Фактические скорости движения приведены в табл. 1.
Назначение ремонтных работ в зависимости от величины Крсэ осуществляется в соответствии с табл. 7.
Таблица 7.
| Значение коэффициента Крсэ | Требуемый вид работ |
| 0,75–1,0 | Содержание |
| 0,75 | Ремонтные работы |
| 0,5 – 0,75 | В неблагоприятные периоды года требуется усиленное содержание и последующее улучшение |
| <0,5 | Первоочередная перестройка |
Следовательно, на данной автомобильной дороге требуется только содержание.
Влияние ширины укреплённой поверхности дороги на обеспеченность расчётной скорости оценивают исходя из понятия «ширины психологического коридора».
«Психологический коридор» – это ширина поверхности дороги, которая оказывает психологическое воздействие на водителя при выборе траектории и режима движения.
Общая ширина психологического коридора:
;Сокращение ширины укреплённой поверхности приводит к уменьшению ширины психологического коридора. Вместе с этим снижается и скорость движения. Величина снижения скорости при уменьшении ширины укрепленной поверхности существенно зависит от интенсивности движения. С учетом факторов расчетные формулы для определения максимальной скорости и коэффициента обеспеченности расчётной скорости, которые имеют вид:
Vфmax=K1 (В1ф–Вп), км/ч;
Крс=К2(В1ф–Вп),
где К1 и К2 – коэффициенты, учитывающие интенсивность и расчётную схему движения; Вп – минимальная ширина психологического коридора для различных расчётных схем, м. Расчётные формулы, значения К1К2и Вп, а также пределы применимости расчётных формул по интенсивности движения приведены в таблице 8.
Таблица 8.
Расчетная схема | Расчётные формулы | Границы применения по интенсивности движения, физич. авт/сут | ||
| летом | в переходные периоды | зимой | ||
| 1. Свободное движениеодиночного автомобиля | Vфmax=K1 (В1ф–3,1), Крс=К2(В1ф–3,1), где К1=40; К2=0,33 | <700 | <600 | <500 |
| 2. Движение в частично связанном потоке на двухполосной проезжей части при интенсивности, авт./сут а) 500–1500 | Vфmax=K1 (В1ф–4), Крс=К2(В1ф–4), где при В1ф до 7 м К1=42,8; К2=0,36при В1ф от 7 м К1=40; К2=0,33 | 700–1500 | 600–1200 | 500–1000 |
| б) 1500–4200 | Vфmax=K1 (В1ф–4), Крс=К2(В1ф–4), где К1=36,4; К2=0,30 | 1500–4200 | 1200–3600 | 1000–3000 |
| 3. Движение при интенсивном встречном потоке на двухполосной проезжей части | Vфmax=K1 (В1ф–4), Крс=К2(В1ф–4), где К1=30,7; К2=0,25 | >4200 | >3600 | >3000 |
| 4. Движение на трёхполосной проезжей части:а) при полной разметке | Vфmax=K1 (В1ф–7,3), Крс=К2(В1ф–7,3), где К1=25,7; К2=0,21 | >7000 | >6000 | >5000 |
| 6) при отсутствии разметки | Vфmax=K1 (В1ф–8,5), Крс=К2(В1ф–8,5), где при В1ф до 11 м К1=38; К2=0,32 при В1ф от 11,1 до 12,5 м К1=26,4; К2=0,22при В1ф >12,5 м К1=23,2; К2=0,19 | >7000 | >6000 | >5000 |
| 5. Движение на проезжей части одного направления четырёхполосной автомагистрали с разде–лительной полосой, м:а) более 5 | Vфmax=K1 (В1ф–4,1), Крс=К2(В1ф–4,1), где при В1ф до 8 м К1=36; К2=0,30 при В1ф от 8,1 до 9,75 м К1=30,9; К2=0,26 | < 15000 | <12000 | <12000 |
| 6) до 5 | Vфmax=K1 (В1ф–4,1), Крс=К2(В1ф–4,1), где К1=30,9; К2=0,26 | < 12000 | <10000 | <10000 |
Для определения обеспеченной скорости необходимо иметь данные о фактически используемой для движения ширине укреплённой поверхности дороги В1ф, т.е. ширине чистой проезжей части и краевых укреплённых полос. При отсутствии данных непосредственных измерений она может быть вычислена по формуле: