 |
Характеристика района проектирования
|
|
|
|
В этом разделе кратко излагаются по литературным данным природные условия района проектирования. Климатическая характеристика (колебание температуры, число морозных дней, количество осадков, преобладающие направления ветра, глубина промерзания, толщина снежного покрова). Геологическое строение (грунты, естественные местные строительные материалы). Описание рельефа района проектирования. Объем этого раздела не должен превышать 2-3 страниц.
3.2. Расчет основных технических нормативов дороги
3.2.1. Наибольший продольный уклон дороги
Определяется из условия движения принятого расчетного легкового автомобиля на прямой передаче со скоростью, равной расчетной, для категории дороги [6], табл.2 приложения.
Наибольший продольный уклон определяется по формуле:
(1)
где Д – динамический фактор автомобиля; f – коэффициент сопротивления качения, принимается для дорог I и II категории 0,01…0,02, III и IV категории – 0,015…0,025.
Динамический фактор автомобиля, в данном случае, определяется для условий, когда двигатель развивает мощность, соответствующую расчетной скорости.
Динамический фактор определяется по формуле:
(2)
где 
– касательная сила тяги на колесе автомобиля на второй передачи, Н; Pw - сопротивление воздушной среды при расчетной скорости, Н; G БР - вес автомобиля с заправкой и полной нагрузкой, Н
Сопротивление воздушной среды определяется по формуле:
, H (3)
где W – лобовая площадь автомобиля (табл. 1 приложения), м2; V – скорость автомобиля, км/ч, принимаемая в данном случае равной расчетной скорости; K B – коэффициент сопротивления воздушной среды (табл. 1п), Н.с2/м 4;
- Автомобиль грузовой.............. 0,6 – 0,7 Н.с2/м 4
|
|
|
- Автобус......................... 0,25 – 0,5 Н.с2/м 4
- Автомобиль легковой.............. 0,15 – 0,3 Н.с2/м 4
- Автомобиль спортивный, гоночный.. 0,1 – 0,15 Н.с2/м 4
При отсутствии точных данных о лобовой площади расчетного автомобиля она может быть ориентировочно определена по формуле:
- Для легковых автомобилей
м2, (4а)
- Для грузовых автомобилей
м2, (4б)
где B Г и H Г – габаритные ширина и высота автомобиля, м
Касательная сила тяги на колесе автомобиля берётся из тяговой характеристики или определяется по формуле:
, H (5)
где ik – передаточное число коробки передач, принимаемое в данном случае при движении на прямой передаче, равное 1; i 0 – передаточное число главной передачи; 
– радиус ведущего колеса с учетом деформации шины, м. h – коэффициент полезного действия трансмиссии, принимаемый для легковых автомобилей, равным 0,85-0,90, грузовых – 0,80-0,85; M к– крутящий момент на валу двигателя, Нм.
Крутящий момент на валу двигателя определяется по формуле:
, Нм (6),
где N Д – мощность двигателя, кВ; n об - число оборотов двигателя при данной мощности, об/мин.
Мощность двигателя и соответствующее ей число оборотов вала определяется по внешним характеристикам для расчетной скорости. При отсутствии таких данных можно с известным приближением принять максимальную мощность двигателя и соответствующее ей число оборотов вала, приведенное в приложении (табл. 1 приложения)
Касательная сила тяги ограничивается не только мощностью двигателя, но и максимальной величиной сцепления колеса с дорогой.
, Н, (7)
где G CЦ - сцепной вес транспортной машины; вес, приходящийся на ведущие колёса, Н; φПР– коэффициент продольного сцепления, для мокрого покрытия 0,3;
3.2.2. Определение расстояния видимости
Расстояние видимости поверхности дороги определяется по формуле:
, м (8)
где t р –– время реакции водителя, сек; V – расчётная скорость движения автомобиля, км /ч; i – продольный уклон дороги, в долях единицы; f – коэффициент сопротивления качению, при асфальтобетонном и цементобетонном покрытии 0,01…0,02 при щебёночном и гравийном покрытии 0,03…0,04..; K Э - коэффициент эффективности торможения, принимается для автомагистралей 1 и 2 категорий – 2,3, для других дорог – 1,2.
|
|
|
Расстояние видимости встречного автомобиля равно:
, м (9)
Обозначения те же, что и в формуле (8)
3.2.3. Ширина проезжей части
Проезжая часть состоит из полос движения. Ширина полосы движения зависит от ширины кузова расчетного автомобиля «ВГ», его колеи «Ка», величины предохранительной полосы между колесом автомобиля и кромкой проезжей части «У», величины зазора безопасности между кузовом автомобиля и границей полосы при встречном движении «Х», при попутном – «Z».
(10)
(11)
где V – расчетная скорость, соответствующая категории дороги, если она не превышает максимальной скорости автомобиля, если превышает, то берется максимальная скорость автомобиля, км/ч.
Ширина одной полосы движения:
- для однополосной дороги:
, м (12)
- для двухполосной дороги с двусторонним движением:
, м (13)
Расчет ведется для расчетных грузового и легкового автомобилей. Принимается в качестве расчетной большая из полученных величин, с округлением до 0,25 м.
Ширина проезжей части для двухполосной дороги с двухсторонним движением (дороги II, III, IV категорий)
(14)
3.2.4. Минимальные радиусы кривых в плане
Минимальный радиус кривой в плане с устройством виража определяется по формуле:
(15)
где µ – коэффициент поперечной силы, iВ – уклон виража, обозначаемый десятичной дробью,
V – расчетная скорость, км/ч.
При определении минимальных радиусов по условиям безопасности движения и удобства пассажиров значение коэффициента поперечной силы (µ) не следует принимать более 0,15. Это соответствует движению по мокрому, но чистому покрытию со скоростью 60 км/ч, причем, пассажиры не испытывают неудобств.
Поперечный угол виража принимается по приложению (табл. 4 приложения).
Минимальный радиус кривой без виража (R рек) определяется по формуле:
(16)
где in - поперечный уклон проезжей части дороги двускатного профиля
|
|
|
Значение поперечного уклона дороги принимается по литературным источникам [6] или приложению (табл. 3 приложения).
3.2.5. Минимальные радиусы вертикальных кривых.
Минимальный радиус выпуклых вертикальных кривых определяется по условиям обеспечения видимости и плавности трассы.
(17)
где S 0 – расстояние видимости поверхности дороги, определяемое по формуле (8); hГ – возвышение глаза водителя над проезжей частью, 1,2 м.
Минимальный радиус вогнутых вертикальных кривых определяется по условиям самочувствия пассажиров и перегрузки рессор
(18)
где аЦ – допустимое центробежное ускорение, 0,5 м/с2
Полученный радиус необходимо проверить по условиям видимости в ночное время:
(19)
где h ф – высота центра фары над дорогой, принимаем 1,0 м; b – угол рассеивания света фар, принимаем 2°.
Из двух значений Rmin формулы (18, 19), принимается в расчет большее значение.
3.2.6. Сравнение основных технических параметров дороги, полученных расчетом, с нормативными.
После определения расчетом основных параметров дороги, полученные результаты сравниваются с рекомендуемыми СНиП 2.05.02-85* Сравнение ведется в форме табл. 1.
Таблица 1
Сводная таблица основных параметров проектируемой дороги
| № | Наименование показателей | Ед. изм. | По рас чету | По СНиП 2.05.02-85* | Приняты в качестве расчетных | Примечание |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1. | Расчетная скорость | км/ч | ||||
| 2. | Ширина полосы движения | м | ||||
| 3. | Число полос движения | шт. | ||||
| 4. | Ширина проезжей части | м | ||||
| Минимальная видимость дороги | м | |||||
| Минимальная видимость встречного транспорта | м | |||||
| 7. | Минимальный радиус кривой в плане | м | ||||
| 8. | Максимальный продольный уклон | ‰ | ||||
| 9. | Минимальные радиусы вертикальных кривых: - выпуклых - вогнутых | м м |
При сравнении в качестве расчетного принимается лучший параметр, то есть больший минимальный радиус, меньший минимальный продольный уклон и т.д.
|
|
|
Расхождение с нормами СНиП объясняются тем, что последние приняты для средних условий. В эти нормы можно вводить поправки, если они обоснованы технико-экономическими расчетами.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАНА ДОРОГИ
В задании, проектируемый участок дороги имеет два угла поворота. Для кривых участков по углу поворота и радиусу круговой кривой R определяются основные элементы закруглений: Т – дорожный тангенс, м; Б – дорожную биссектрису, м; К – длину кривой, м; Д – домер кривой, м. Их значения определяют по таблицам [3], [5] или следующим формулам:
;(20)
; (21)
K = 
; (22)
. (23)
На дорогах общего пользования переходные кривые устраиваются на дорогах всех категорий с радиусом 2000м и менее:
| Радиусы круговых кривых, м | 600 - 1000 | 1000 – 2000 | |||||||
| Длина переходных кривых, м |
Приведённые длины переходных кривых следует рассматривать как минимально допустимые. Нормативную длину переходных кривых целесообразно увеличить в 1,5 – 2 раза, это придаст трассе дороги большую плавность и будет способствовать проезду по кривой без снижения скорости.
Основные элементы закруглений с переходными кривыми – дорожный тангенс Тп, дорожная биссектриса Бп, длина кривой Кп и домер Дп рассчитываются по следующим формулам:
(24)
(25)
(26)
(27)
где DТ, DБ – дополнения к основным элементам круговых кривых, определяются по таблицам [3], [5] или рассчитываются по формулам:
; 
(28)
где а – угол поворота трассы дороги.
; 
(29)
Заключительной работой по оформлению плана дороги являются составление ведомости прямых и кривых (табл. 2) и проверка правильности назначения и определения всех элементов плана. Вначале рассчитываются пикеты начала (ПК НК) и конца (ПК КК) кривой.
| ПК ВК | Проверка: ПК ВК |
| – Т | + Т |
| ПК НК | – Д |
| + К | ПК КК |
| ПК КК |
где ПК ВК – пикет вершины угла поворота (кривой).
Длина прямых участков дороги рассчитывается исходя из пикетного положения кривых.
Первой прямой: ПК НК 1 – ПК НТр = l1,
Прямые, расположенные между кривыми: ПК НК j +1 – ПК КК j = l j +1
Последняя прямая:
ПК КТр – ПК КК N = lN +1
где N – количество углов поворота; ПК НТр, ПК КТр - пикетное положение начала и конца, рассматриваемого участка трассы дороги.
|
|
|
