КР эксплуатация автомобильной дороги. КР эксплуатация. Курсовая работа по эксплуатации и реконструкции автомобильных дорог

• Название: Курсовая работа по эксплуатации и реконструкции автомобильных дорог
• Анкор: КР эксплуатация автомобильной дороги
• Дата: 30.11.2021
• Размер: 0.69 Mb.
• Имя файла: КР эксплуатация.docx
• Тип: Курсовая; #287206

ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет инженерно-строительный

Кафедра строительного материаловедения и дорожных технологий

Курсовая работа

по эксплуатации и реконструкции автомобильных дорог

«Оценка транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги и разработка мероприятий по его улучшению»

Студент Шаталов Е.А.

подпись, дата фамилия, инициалы

Группа АД-18

Руководитель

ст. преподаватель Ткачева И. А.

учёная степень, учёное звание подпись, дата фамилия, инициалы


Липецк 2021 г.

Исходные данные.

Суточная интенсивность движения:

• 
  легковые- 840
  
• 
  автобусы- малой вместимости 100
  
• 
  грузовые:
  

грузоподъемностью:

• 
  до 2т- 285
  
• 
  2-6т- 181
  
• 
  6-8т- 162
  
• 
  более 8т- 38
  
• 
  автопоезда 20т- 10
  

Толщина слоев конструкции дорожной одежды:

• 
  плотный асфальтобетон- 4,0 см
  
• 
  крупнозернистый асфальтобетон- 4,5 см
  
• 
  фракционированный щебень- 14 см
  
• 
  ПГС- 24 см
  
• 
  песчаный подстилающий слой- 65 см
  

Основные технические параметры автомобильной дороги













Рисунок 1. Основные технические параметры автомобильной дороги

Дополнительные исходные данные



Тип укрепления обочин



Определение глубины колеи упрощенным способом



Участки концентрации ДТП



Примечание: * ДТП по причине неудовлетворительных дорожных условий.

1. 
   Основные требования (нормы), предъявляемые к автомобильной дороге
   

1. 
   Определение расчетной интенсивности движения транспортных средств.
   

Фактическая категория автомобильной дороги определяется на основании фактической ширины проезжей части и основной укрепленной поверхности (табл. 1).

Таблица 1

Критерии, учитываемые при определении фактической категории автомобильной дороги

Фактическая катего- рия дороги	II	III	IV	V
Фактическая ширина проезжей части, м	более 7,4	6,9 – 7,4	6,8 – 5,8	До 4,8
Фактическая ширина основной укреплен- ной поверхности, м	более 9,0	9,0 – 8,1	8,0 – 7,0	До 5,6
Максимальный про- дольный уклон, ‰	50	60	70	90
Минимальный радиус кривых в плане, м	125	100	60	30

Таблица 2

Определение фактической ширины проезжей части

Адрес начала микроучастка, км +	Ширина проезжей части, м	Тип покрытия
0+000 2+400	7,30	Асфальтобетон
2+400 3+000	7,20	Асфальтобетон
3+000 4+200	7,10	Асфальтобетон
4+200 6+000	7,50	Асфальтобетон

Таблица 3

Определение фактической ширины укрепленной поверхности

Адрес начала микро- участка, км +	Ширина краевых укрепленных полос, м		Ширина основной укрепленной поверх- ности В(фi),м
	слева	справа
0+000 0+800	3,5	3,5	14,3?
0+800 2+600	3,75	3,75	?
2+600 4+800	2,50	2,50	?
4+800 6+000	2,50	2,50	?

Таблица 4

Результаты расчета фактической приведенной интенсивности движения

транспортных средств

№ п/п	Наименование транспортных средств	Kпр	Nф.изм,авт./ч	Nф.пр,авт./ч
1	Легковые автомобили	1	840	840
2	Автобусы малой вместимо- сти	1,4	100	140
Грузовые автомобили, грузоподъемностью:
3	До 2 т	1,3	285	370,5
4	5 т	1,4	181	253,4
5	8 т	1,6	162	259,2
6	12 т	1,8	38	68,4
Автопоезда, грузоподъемностью:
7	20 т	2,2	10	220

Среднесуточная приведенная интенсивность движения транспортных средств в период проведения измерений представляет собой сумму фактических приведенных интенсивностей движения:

N_c=840+140+370.5+253.4+259.2+68.4+220=2152 авт./сут.

год окончания строительства дороги – 2012,

категория дороги по проекту – III,

год обследования дороги – 2020, месяц обследования дороги – VIII,

географический район – Рязанская область, промышленный район–

пригородная зона больших городов

N_с =2152 авт/сут,

К_С= 0,84, ɑ=0,04

Т_Р= 12 лет, Т_Ф= 2020 – 2012 = 8 лет,

t = 12 – 8 = 4 года,

N_Р = 0,84×2152×(1+0,04)⁹ = 2573 авт/сут.

По данным расчетной перспективной приведенной интенсивности движения устанавливаю категорию автомобильной дороги.

Для N _Р = 2573 авт/сут (находится в пределах 2000-6000 авт/сут) автомобильная дорога соответствуетпо своим параметрам дороге III категории.

1.3. Основные технические нормы и транспортно-эксплуатационные показатели дороги.

Таблица 5

Технические нормативы дороги

Наименование показателей	По СП и ОДН	По расчету	Принято
1	2	3	4
Перспективная интенсивность движения	2000-6000	2573	2573
Категория дороги	III	III	III
Расчетная скорость движения: - на основных участках - на трудных участках местности	100 80	100 80	100 80
Число полос движения	2	2	2
Ширина полосы движения	3,5	3,5	3,5
Щирина проезжей части	7,0	7,0	7,0
Ширина обочин	2,5	2,5	2,5
Наименьшая ширина укрепленной полосы обочин	0,5	0,5	0,5
Ширина земляного полотна	12	12	12
Поперечный уклон проезжей части	20	20	20
Поперечный уклон обочин	30	30	30
Наименьшее расстояние видимости до остановки автомобиля	200	200	200
Наименьшее расстояние видимости встречного автомобиля	350	350	350
Наибольший продольный уклон	50	50	50
Наименьший радиус кривых в плане	600	600	600
Наименьший радиус выпуклых кривых	10000	10000	10000
Наименьший радиус вогнутых кривых	3000	3000	3000
Наименьший коэффициент сцепления
Предельно допустимый показатель ровности покрытия проезжей части по толчкомеру

2. ОЦЕНКА ТРАНСПОРТНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ

2.1. Определение коэффициентов запаса прочности дорожной одежды

Коэффициент запаса прочности дорожной одежды рассчитывается по формуле:

К_зпр= Е_ф/Е_тр

где Е_ф - фактический модуль упругости дорожной одежды по данным результатов измерений в натурных условиях, МПа;

Е_тр - требуемый модуль упругости дорожной одежды с учетом состава транспортных средств и интенсивности воздействия транспортных нагрузок на дорожную одежду, МПа.

В качестве требуемого модуля упругости дорожной одежды принимается максимальное значение путем его выбора из модулей Е₁ и Е₂:

^{Етр=макс(Е1*Е2)}

где Е₁ - модуль упругости дорожной одежды, установленный в соответствии с требованиями ОДН 218. с учетом приведенной расчетной интенсивности воздействия транспортных средств Р_е,МПа;

Е₂ - модуль упругости дорожной одежды, установленный в соответствии с требованиями с учетом типа покрытия дорожной одежды и времени оценки ее прочности для нормативной нагрузки от транспортных средств группы А.

Расчет требуемых модулей упругости Е₁ и Е₂ начинают с установления вида расчетной нагрузки (группы транспортных средств).

Для автомобильных дорог III категорий по проезжей части которых предусматривается проезд автомобилей со статической нагрузкой на ось 100 кН, в качестве расчетной нагрузки принимается нормативная нагрузка для транспортных средств группы А (номинальная статическая нагрузка на ось 100 кН, нагрузка от колеса неподвижного автомобиля 50 кН, нагрузка от колеса движущегося автомобиля 65 кН, среднее расчетное удельное давление колеса на покрытие 0,6 МПа).

Величина требуемого модуля упругости Е₁ определяется по графику

(рис.2) в зависимости от приведенной расчетной интенсивности воздействия транспортных средств Р_е.

Приведенная расчетная интенсивность воздействия нагрузки на полосу дорожной одежды устанавливается расчетом:

Р_еf_n N_iS_{i=0,55*351.433=193.29 ед./сут.}

где fn -коэффициент, учитывающий число полос движения и распределение движения по ним ( f_n=0,55 при двух полосах движения);

S_i - коэффициент приведения нагрузки для транспортных средств i-й марки,

(приложение 7);

N_i - число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств i –й марки:

_{Ni } ^NP *^Nф.измi

^N_ф.измi

i1

Таблица 6

Марки автомобилей	Nфизм.i	Nфизм.i ∑ Nфизм	Ni	Si	NiSi
Легковые автомобили	840	0.520	1337.45	0	0
Автобусы средней вме- стимости	100	0,062	159.22	0,7	111.454
Грузовые автомобили, грузоподъемностью:
2 т	285	0,176	453.78	0,005	2.2689
5 т	181	0,112	288.2	0,20	57.64
8 т	162	0,100	257.94	0,70	180.56
12 т	38	0.024	60.50	1,25	75.63
Автопоезда, грузоподъемностью:
20 т	10	0.006	15.92	1,5	23.88

В соответствии с графиком, приведенным на рис.2, величине Р_е=193,29 ед./сут. соответствует Е₁= 210 МПа (для нагрузок от транспортных средств группы А).



Рисунок 2. Требуемые модули упругости Е₁для нагрузок от транспортных средств групп А и Б.
Модуль упругости дорожной одежды Е₂устанавливается только для нормативных нагрузок от транспортных средств группы А расчетом:

Е₂=а+в[lg(γ×ω×N_p)-1]= 125+68*[lg(0,15*1*2573)-1]=230 МПа

При этом Е_ТР= макс (230; 210) = 230 МПа.

На основании результатов расчета и исходных данных, указанных в задании, строим график коэффициентов запаса прочности дорожной одежды (рис.3.).


Рисунок 3. График коэффициентов запаса прочности дорожной одежды

1. 
   Определение частных и итоговых коэффициентов аварийности
   

Итоговый коэффициент аварийности представляет собой произведение частных коэффициентов аварийности, учитывающих влияние на аварийность отдельных элементов плана и профиля автомобильной дороги:

= Ka₁ * Ka₂ *… * Ka₁₈

где Ka₁, Ka₂,… Ka₁₈ - частные коэффициенты аварийности.

Каждый из частных коэффициентов характеризует влияние на аварийность определенного элемента плана или профиля дороги. Эти коэффициенты устанавливались на основании анализа статистических данных о дорожно-транспортных происшествиях, представляющих собой отношение количества ДТП на участке дороги при наличии определенного элемента в плане или профиле к количеству ДТП на эталонном участке. Под эталонным понимается горизонтальный прямой участок дороги с ровной проезжей частью шириной 7,5 м, шероховатым покрытием и укрепленными обочинами шириной 3,75 м. Значения частных коэффициентов для условий равнинной и холмистой местности устанавливаются в соответствии с рекомендациями по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах [6]. При определении частных коэффициентов аварийности их значения не интерполируют, а принимают ближайшие из приведенных.

При определении частного коэффициента аварийности, учитывающего влияние на количество ДТП радиуса кривых в плане, величина радиуса рассчитывается по формуле:

R= 57.3 * =

2. 
   Определение частных и итоговых коэффициентов обеспеченности расчетной скорости.
   

Основным условием комплексной оценки транспортно-эксплуатационного состояния дороги является соблюдение всех нормативных требований к параметрам и характеристикам автодороги, которые приняты за ее потребительские свойства. К ним относятся: обеспеченная скорость, непрерывность, удобство и безопасность движения, пропускная способность, осевая нагрузка, общая масса и габариты транспортных средств, установленные для соответствующих категорий дорог.

Скорость движения, выраженная через коэффициент обеспеченности расчетной скорости, принимается за обобщающий показатель, который наиболее полно отражает основные транспортно-эксплуатационные характеристики автомобильной дороги:



где V_Ф.max – фактическая максимальная скорость одиночного автомобиля на оцениваемом участке дороги, км/ч;

V_Р – расчетная скорость для дороги соответствующей категории, км/ч

Определение частного показателя К_РС1, учитывающего ширину основной укрепленной поверхности и габарит моста.

Частный коэффициент К_РС1 определяют исходя из ширины проезжей части и краевых укреплённых полос, которые вместе составляют ширину основной укреплённой поверхности В₁, с учётом влияния в осенне-весенний периоды года укрепления обочин на фактически используемую для движения ширину этой поверхности В_1Ф.

При наличии краевых укреплённых полос:

В_1Ф=(В_П+2 а_У)·К_У, м

где В_П - ширина проезжей части, м;

а_У - ширина краевой укреплённой полосы, м;

К_У - коэффициент, учитывающий влияние вида и ширины укрепления на фактически используемую для движения ширину основной укреплённой поверхности (коэффициент используемой ширины основной укреплённой поверхности), принимают по табл. 10