Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Общая характеристика участка автомобильной дороги

1.1 Технико-экономическая характеристика района

1.2 Природно-климатические условия эксплуатации

1.3 Определение категории дороги и ее основных параметров

2. Оценка транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги различными методами

2.1 Общие положения

2.2 Определение коэффициентов прочности, ровности, сцепления

2.3 Оценка транспортно-эксплуатационного качества дороги по методике А.П. Васильева

2.4 Оценка условий движения с помощью коэффициентов аварийности

2.5 Выбор мероприятий по ремонту и содержанию автодороги

3. Оценка уровня надёжности дорожной одежды по упругому прогибу

3.1 Оценка уровня надёжности дорожной одежды по упругому прогибу на первом и втором участках

3.2 Оценка уровня надёжности дорожной одежды по упругому прогибу на пятом и шестом участках

3.3 Оценка проектного и технологического уровня надёжности дорожной одежды

Литература



Введение

Автомобильные дороги - весьма капиталоемкие и в тоже время наиболее рентабельные сооружения. Проектирование дорог должно быть направлено на достижение их высоких транспортно-эксплуатационных качеств при минимуме строительных затрат и материалоемкости строительства. Правильно запроектированная дорога обеспечивает безопасность движения как одиночных автомобилей с расчетными скоростями, так и транспортных потоков с высокими уровнями удобства даже в самые напряженные периоды работы дорог. Увеличение надежности и сроков службы земляного полотна, дорожных одежд и искусственных сооружений обеспечивается при высокой эффективности капитальных вложений в строительство автомобильных дорог.

При выборе вариантов проектных решений предпочтение отдают таким инженерным решениям, которые предусматривают наилучшее сочетание элементов дороги с ландшафтом и оказывают наименьшее отрицательное воздействие на окружающую среду. Обязательным элементом проектов являются мероприятия по охране окружающей среды, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов.

Проектные решения автомобильных дорог должны обеспечивать: организованное, безопасное, удобное и комфортабельное движение автотранспортных средств с расчетными скоростями; однородные условия движения; соблюдение принципа зрительного ориентирования водителей; необходимое обустройство автомобильных дорог и т.д.

Заданием на курсовую работу предусмотрено ремонт участков дороги, третьей технической категории из асфальтобетона, цементобетона и черного щебня.

В данной курсовой работе запроектирована автомобильная дорога, расположенная в Верхнедвинском районе, Витебской области, III категории.

Транспортные коммуникации г. Верхнедвинск и Верхнедвинского района:

Район имеет широкую сеть автомобильных дорог. По территории района проходят участок Белорусской железной дороги Витебск-Полоцк-Бигосово-Даугавпилс и автодороги - Витебск-Полоцк-граница Латвии, Шарковщина-Козьяны и др. В районе действуют 2 пункта пропуска через госграницу Республики Беларусь. Транспортные услуги населению Верхнедвинского района оказывает филиал "Верхнедвинск" "Автобусный парк №2 г. Полоцка", который располагает 27 автобусами и 4 микроавтобусами. Пригородными перевозками пассажиров охвачено 253 населённых пункта. Предприятие обеспечивает пассажирские перевозки по заказам населения и организаций по договорам. Железнодорожное сообщение обеспечивают станции: Бигосово, Верхнедвинск, Свольно, Борковичи.



1. Общая характеристика участка автомобильной дороги

1.1 Технико-экономическая характеристика района

Лепельский район расположен на юге Витебской области и занимает площадь в 1,8 тыс. кв. км. Граничит с Докшицким, Ушачским, Бешенковичским, Чашницким районами Витебской области и Борисовским районом Минской области. Создан 17 июля 1924 г. в составе Борисовской округи. 20 февраля 1938 г. вошел в Витебскую область. В составе района 232 сельских населенных пункта. Административно делится на 12 сельсоветов. Население района 35.3 тыс. чел. Районный центр - город Лепель с населением 18,7 тыс. чел. Город расположен на берегу озера Лепельское в 134 км от Витебска.

Район расположен на Верхнеберезинской равнине, на юго-востоке - Лукомская возвышенность. За 6 км на север от д. Новые Волосовичи - наивысшая точка района - 279 м. Из полезных ископаемых есть торф, песчано-галечные смеси, сапропель, глины, минеральная вода.

1.2 Природно-климатические условия эксплуатации

Средняя температура января -7.2 С, июля 17.9 С. За год выпадает 638 мм осадков. Крупные реки района - Эса с притоком Байна, Ула и Зеха. На границе с Докшицким районом протекает Березина с притоком Сергуч. Здесь много озер, 137 имеют названия, 70 без названий. Крупнейшие - Лепельское, Окана, Воронь, Домжерицкое, Бобрица.

Среднегодовую температуру берем из СНБ [1,табл.3.3] по месяцам и представляем в таблице 1.1.



Таблица 1.1 - Среднегодовая температура по месяцам

Месяц	Янв	Фев	Март	Апр	Май	Июнь	Июль	Авг	Сент	Окт	Нояб	Дек	Год
?С	-7,3	-6,6	-2,3	5,2	12,6	16,0	17,7	16,2	11,4	5,7	0,0	-4,6	5,3

1.3 Определение категории дороги и ее основных параметров

Категория автомобильной дороги устанавливается в зависимости от интенсивности движения транспорта, приведенной к легковому автомобилю.

Приведенная интенсивность определяется по формуле

, (1.1)

где - приведенная к легковому автомобилю интенсивность движения, авт/сут;

- коэффициент приведения отдельных типов автомобилей к легковому;

- интенсивность движения в транспортных единицах, авт/сут;

- количество отдельных типов автомобилей в транспортном потоке.

Для легковых автомобилей при [2, с. 7, таблица 2];

При авт/сут;

авт/сут.

Расчет приведенной интенсивности движения выполним в табличной форме (таблица 1.2). Так как приведенная интенсивность движения составляет 3716 авт/сут, то в соответствии с ТКП [1, с. 6, таблица 1] автомобильная дорога относится к III технической категории.



Таблица 1.2 - Расчет приведенной интенсивности движения

Тип автомобиля	Фактическая интенсивность движения , авт/сут.	Деловая интенсивность	Коэффициент приведения	Приведенная интенсивность
1 Легковые	2244	0,38	1,0	853
2 Грузовые: до 2 т		0,05	1,3	146
6-8 т		0,15	1,6	538
14 т		0,03	2,0	135
3 Автопоезда: до 12 т
12-20 т		0,15	2,2	740
4 Автобусы:
- малой вместимости		0,04	1,4	126
- средней вместимости		0,15	2,5	841
- большой вместимости		0,05	3,0	337
Сумма	-	-	-	3716

Технические характеристики соответствующие автомобильной дороге III технической категории приведены в таблице 1.3 в соответствии с ТКП [1, с. 9, таблица 5].

Таблица 1.3 - Технические характеристики автомобильной дороги III технической категории

Параметры	Единица измерения	Значение
Число полос движения	шт	2
Ширина полосы движения	м	3,5
Ширина проезжей части	м	7
Ширина обочины	м	2,5
в т.ч. краевой укрепительной полосы	м	0,5



2. Оценка транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги различными методами

2.1 Общие положения

Оценку транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги осуществляют по степени соответствия нормативным требованиям основных транспортно-эксплуатационных показателей, которые приняты за ее потребительские свойства. К ним относятся:

- коэффициент ровности;

- коэффициент прочности;

- коэффициент сцепления;

- обеспеченная дорогой скорость движения;

- непрерывность движения;

- удобство и безопасность движения;

- способность пропускать автомобили и автопоезда с осевой и общей массой установленной для данной категории дороги.

2.2 Определение коэффициентов прочности, ровности, сцепления

По коэффициентам прочности, ровности, сцеплению, можно определить какое состояние дорожного покрытия, требуется ли производить какие либо мероприятия или нет.

Коэффициент ровности определяется по формуле

(2.1)



где - коэффициент ровности дорожного покрытия;

- допустимая ровность покрытия при заданном уровне требований, см/км;

- фактическая ровность покрытия, см/км.

Коэффициент прочности определяется по формуле

(2.2)

где - коэффициент прочности дорожного покрытия;

- фактическая прочность дорожной одежды, МПа;

- требуемая прочность дорожной одежды при заданном классе нагрузок, МПа.

Коэффициент сцепления определяется по формуле

(2.3)

где - коэффициент сцепления;

- фактический коэффициент сцепления на участке;

- минимально допустимый коэффициент сцепления на участке.

Согласно документу СТБ 1291-2007 условия безопасности делится на 5 уровней требований.

Таблица 2.1 - Исходные данные

№ уч.	Тип покрытия
1	а/б	148	100		0,48		230
2	ц/б	240			0,37	-	-
3	а/б	218			0,41		185

Рассчитаем коэффициент ровности по формуле 2.1

Рассчитаем коэффициент прочности по формуле 2.2

Рассчитаем коэффициент сцепления по формуле 2.3

Проанализировав расчеты по данным участкам можно сделать вывод, что на всех трех участках будет производиться ямочный ремонт. Капитальный ремонт будет производиться на втором и третьем участке так как k_пр=0,88<1. Текущий ремонт по устройству слоев износа будет производиться на втором и третьем участках.

2.3 Оценка транспортно-эксплуатационного качества дороги по методике А.П. Васильева

Показателем, наиболее полно отражающим все основные характеристики дороги, принята скорость движения, выраженная через коэффициент обеспеченности расчетной скорости.

Фактическая максимальная скорость определяется по формуле

, (2.4)

где - фактическая максимальная скорость движения. которая обеспечивается дорогой исходя из условий обеспечения безопасности движения, км/ч;

- расчетная скорость движения, которая должна обеспечиваться дорогой в соответствии с нормативами, км/ч.

- коэффициент расчетной скорости.

В благоприятных условиях коэффициент обеспеченности расчетной скорости должен быть не ниже 0,75, в крайних случаях не ниже 0,5.

Для получения итогового коэффициента расчетной скорости необходимо определить частные коэффициенты учитывающие:

- - ширину основной укрепленной поверхности и ширину габарита моста;

- - ширину и состояние обочин;

- - влияние состава и интенсивности движения;

- - влияние продольного уклона и видимости поверхности дороги;

- - влияние радиусов кривых в плане и уклона виража;

- - продольную ровность покрытия;

- - влияние коэффициента сцепления колеса с покрытием;

- - влияние состояния и прочности дорожной одежды;

- - влияние ровности в поперечном направлении;

- - влияние безопасности движения.

Итоговый коэффициент обеспеченности расчетной скорости определяется как минимальный из частных коэффициентов оказывающих влияние на рассматриваемый участок.

Частный коэффициент определяют исходя из ширины проезжей части и краевых укрепительных полос, которые вместе составляют ширину основной укрепленной поверхности с учетом влияния в осенне-весенний период года укрепления обочин на фактически используемую для движения ширину этой поверхности.

При наличии краевых укрепительных полос ширина основной укрепленной поверхности определяется по формуле

, (2.5)

где - ширина проезжей части. м;

- ширина краевой укрепительной полосы, м;

- коэффициент укрепления, учитывающий влияние вида и ширины укрепления на фактически используемую для движения ширину.

На мостах (путепроводах, эстакадах) ширина основной укрепленной поверхности определяется по формуле

, (2.6)

где - габарит моста, м;

- высота бортового камня, м.

При м (таблица 1.2); м (таблица 1.2);

м.

На всех 6 участках , так как на укрепительных полосах и на покрытии одинаковый тип покрытия. При и ширине разделительной полосы до 5 м, частный коэффициент будет равен

В случае, когда проезжая часть, краевые укрепительные полосы или обочины имеют одинаковый тип покрытия и между этими элементами нет четко видимых различий, то ширину краев укрепительной полосы определяют по формуле

(2.7)

где - ширина краев укрепительной полосы или обочины имеющей один с проезжей частью тип покрытия, м;

- общая ширина укрепительной поверхности имеющая одинаковый тип покрытия, м;

- оптимальная ширина укрепительной поверхности соответствующая данной интенсивности движения, .

В случае, когда на всей ширине обочины устроен один тип укрепления, значения k_{рс 2} принимают по [таблица 7] в зависимости от общей ширины обочины для данного типа укрепления.

При наличии на обочине краевой укреплённой полосы укреплённых различными материалами, а также неукреплённых полос значения К_{РС 2} определяют как средневзвешенную величину для данных типов укрепления по формуле



, (2.8)

где - ширина обочины, имеющая i-й тип укрепления, м;

- значение частного коэффициента из условия, что обочина на всей ширине имеет i-й тип укрепления;

- полная ширина обочины, м.

Согласно задания на всех шести участках проезжая часть и обочины имеют один тип покрытия то принимаем по [таблица 7], все значения коэффициента сведем в таблицу 2.2. При ширине обочины равной 3,0 м

Таблица 2.2 - Частный коэффициент

№ участка	1	2	3	4	5	6
	1,1	1,1	1,1	1,1	1,1	1,1

Частный коэффициент определяется в зависимости от интенсивности и состава движения по формуле

, (2.9)

где - снижение коэффициента обеспеченности расчетной скорости в зависимости от интенсивности и состава движения.

Величина определяется по [таблица 8] в зависимости от интенсивности движения N и коэффициента , учитывающего состав транспортного потока и численно равного доле грузовых автомобилей и автобусов в потоке.

Значения коэффициента по участкам дороги при , для авт/сут,

При

Частный коэффициент определяют по величине продольного уклона для расчетного состояния поверхности проезжей части в осенне-весенний период и фактического расстояния видимости поверхности дороги при движении на подъем и на спуск.

Частный коэффициент принимается для мокрого чистого покрытия на участках, где ширина укрепленной обочины из асфальтобетона, цементобетона или из материалов, обработанных вяжущими, вместе с краевой укрепленной полосой составляет 1,5 м и более. На других участках значения принимается для мокрого загрязненного покрытия. Для первого расчетного состояния - покрытие мокрое чистое, величин видимости и продольных уклонов, приведенных в задании, согласно [таблица 10, 11] определяем величины частного коэффициента , результаты сводим в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 - Значения частного коэффициента

№ участка	Состояние покрытия	Видимость, м	Продольный уклон, ‰	Расчетный	Принятый
1	Мокрое загрязненное	100	/21	1,1	0,55
		100	\21	0,55
2		200	/15	1,15	0,85
		200	\15	0,85
3		300	\7	1,15	1,0
		300	/7	1,0
4		100	/21	1,1	0,55
		100	\21	0,55
5		200	/15	1,15	0,85
		200	\15	0,85
6		300	\7	1,15	1,0
		300	/7	1,0

Частный коэффициент определяют по радиусу кривой в плане, уклону виража и расчетному состоянию поверхности дороги.

Частный коэффициент учитывает продольную ровность покрытия и определяется по справочнику Васильева [таблица 13]. Значения коэффициента по участкам автомобильной дороги сведены в таблицу 2.4

Таблица 2.4 - Значения частного коэффициента

№ участка	1	2	3	4	5	6
Ровность, см/км	148	240	218	148	240	218
	0,47	0,36	0,39	0,47	0,36	0,39

Частный коэффициент определяют в зависимости от фактического коэффициента сцепления по полосам движения на данном участке. Значения коэффициента по участкам автомобильной дороги определены по [таблица 14] и сведены в таблицу 2.5

Таблица 2.5 - Значения частного коэффициента

№ участка	1	2	3	4	5	6
Коэффициент сцепления,	0,48	0,37	0,41	0,48	0,37	0,41
	0,86	0,75	0, 84	0,86	0,75	0,84

Частный коэффициент определяют в зависимости состояния покрытия и прочности дорожной одежды только на тех участках, где визуально установлено наличие трещин, колейности, просадок или проломов по формуле

, (2.10)

где - нормативный показатель качества автомобильной дороги;

- показатель, учитывающий состояние дорожного покрытия и прочность дорожной одежды.

Согласно исходных данных:

- на первом участке имеются вскрывшиеся пучины от 0,35-0,4;

- на втором одиночные трещины на расстоянии более 40 мм;

- на пятом поперечные редкие трещины 90-60%;

- на шестом поперечные редкие трещины 60-30%;

Следовательно, для капитального типа покрытия на первом участке согласно [таблица 15] .

При ,

Таблица 2.6 - Значения частного коэффициента

№ участка	1	2	5	6
	0,37	0,77	0,47	0,53

Частный коэффициент определяют в зависимости от величины параметров колеи. Согласно исходных данных на всех шести участках нет колейности, следовательно

Частный коэффициент определяют на основе сведений о ДТП по величине коэффициента относительной аварийности.

Величине коэффициента относительной аварийности рассчитывается по формуле

, (2.11)

При шт; авт/сут; года

На основании таблицы 17

Таблица 2.7 - Значения частного коэффициента

№ участка	1	2	3	4	5	6
	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0

Для удобства обработки полученных результатов частные коэффициенты обеспеченности расчетной скорости по каждому из участков сведем в таблицу 2.8, величина итогового коэффициента определяется как минимальное значение частных коэффициентов в пределах каждого из участков.

Таблица 2.8 - Значения коэффициентов обеспеченности

№ участка	Частные коэффициенты
1	0,91	1,1	0,81	0,55	-	0,47	0,86	0,37	0,9	1,0	0,37
2				0,85	-	0,36	0,75	0,77	0,58		0,36
3				1,0	-	0,39	0,84	-	0,8		0,39
4				0,55	-	0,47	0,86	-	0,9		0,47
5				0,85	-	0,36	0,75	0,47	0,58		0,36
6				1,0	-	0,39	0,84	0,53	0,8		0,39

Согласно [таблица 18] величина допустимого минимального значения итогового коэффициента обеспеченности базовой расчетной скорости для автодороги III технической категории и осенне-весеннего периода составляет 0,67. Значения итогового коэффициента на всех участках автомобильной дороги менее минимально допустимого вся автомобильная дорога нуждается в ремонтных мероприятиях.

Оценку транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги данной категории на момент обследования выполняют по величине комплексного показателя

, (2.12)

где - значение коэффициента обеспеченности на отдельном участке; - число участков; - длина отдельного участка, м; - полная длина дороги, м.

При и принимаемым согласно таблице 2.8

2.4 Оценка условий движения с помощью коэффициентов аварийности

Для оценки степени обеспечения безопасности движения используется метод коэффициента аварийности. Этот метод даёт возможность анализа принятых решений при строительстве автомобильной дороги. Степень опасности участков характеризуется итоговым коэффициентом аварийности, который определяется по формуле

(2.13)

где - - частные коэффициенты аварийности.

К ₁ - коэффициент учитывающий интенсивность движения, тыс. авт./сут;

На автомобильных магистралях с разделением движения по направлениям

зависимость относительного числа происшествий от интенсивности движения отличается от зависимости для двухполосных дорог. При малых интенсивностях, не характерных для магистралей, наблюдается повышенная аварийность, объясняемая пониженным вниманием водителей при малой загрузки дороги и превышении скоростей. В широком интервале интенсивностей, характерных для автомобильных магистралей с четырьмя полосами движения, условия безопасности практически постоянны.

- коэффициент, учитывающий ширину проезжей части (при укреплённых обочинах);

Влияние ширины проезжей части проявляется тем сильнее, чем больше в составе потока автомобилей имеется грузовых автомобилей, ширина которых больше чем легковых.

- коэффициент, учитывающий ширину обочины;

Сопоставление статистических данных показывает, при ширине обочины равной габариту автомобилей ее влияние перестает заметно ощущаться. В этом случае проезд мимо стоящего автомобиля не бывает, связан с необходимостью значительного отклонения от оси полосы движения, и габаритов объезжающего автомобиля не выходит из ее пределов.

- коэффициент, учитывающий продольный уклон;

Статистические данные о влиянии продольных уклонов на количество происшествий наглядно показывают рост числа дорожно-транспортных происшествий с увеличением крутизны продольных уклонов.

К ₅ - коэффициент, учитывающий радиус кривых в плане;

Быстрый рост количества дорожно-транспортных происшествий чаще всего является следствием несоответствия обеспечиваемых им скоростей скоростям въезда на них с предшествующих участков. Наблюдения показали, что такие кривые проезжаются с переменной скоростью, уменьшающейся до середины кривой, затем вновь возрастающей. При малых радиусах скорость на кривых снижается, а водители начинают делать попытки срезать кривые для сглаживания траектории движения.

К ₆ - коэффициент учитывающий видимость в плане;

Видимость дороги перед автомобилем на расстоянии, необходимым для остановки перед препятствием на полосе движения или для постепенного снижения скорости и его последующего объезда, является одним из важнейших показателей безопасности движения и устанавливающейся на дороге средней скорости движения.

К ₇ - коэффициент учитывающий ширину проезжей части мостов по отношению к проезжей части дорог;

Для уверенного управления автомобилем при движении с высокой скоростью водителю необходим некоторый мысленный пространственный коридор. Сужение его вызывает снижение скорости и повышает вероятность дорожно-транспортных пришествий. На восприятие водителем условий движения влияют искусственные сооружения, такие как мосты, с шириной меньшей, чем ширина проезжей части.

К ₈ - коэффициент, учитывающий длину прямых участков;

Современные легковые автомобили, имеющие мощные двигатели, быстро разгоняются до высоких скоростей. На усовершенствованных ровных покрытиях это происходит незаметно для водителя. В тоже время отсутствие мелькающих с боку предметов, которые позволяют оценивать скорость на узких дорогах и в покрытой лесом местности, приводит к тому, что водители, полагаясь в оценки скорости больше на свой глазомер, чем на показания спидометров, сами того не замечая, развивают высокие скорости, приводящие к аварии.

К ₉ - коэффициент учитывающий тип пересечения с пересекающийся дорогой;

Условия работы пересечений автомобильных дорог и примыканий к ним значительно сложнее, чем дорог на подходах к ним. Помимо суммирования количества проходящих по ним автомобилей, происходит на рушение сложившихся ранее режимов движения автомобилей вызываемое маневрами части их, выполняющих повороты, затрудняя при этом проезд транспортных средств, следующих в прямом направлении.

К ₁₀ - коэффициент учитывающий пересечение в одном уровне со второстепенными дорогами;

Относительно более опасными являются пересечения, на которых на одной из дорог интенсивность движения очень мала. К их числу относятся пересечения и съезды на магистральные дороги с полевых дорог, выезд с них автомобиля и трактора оказывается совершенно неожиданным для водителей автомобилей, следующих по основной дороге. На многих из таких пересечений ежегодно возникают дорожные происшествия.

К ₁₁ - коэффициент, учитывающий видимость на пересечении в одном уровне с примыкающей дороги;

Безопасность движения на пересечениях дорог в одном уровне в значительной степени зависит от обеспечения видимости пересекающей дороги с приближающимся автомобилем.

К ₁₂ - коэффициент, учитывающий число основных полос движения на проезжей части. Число полос движения выбирается в зависимости от категории дороги;

К ₁₃ - коэффициент, учитывающий расстояние от застройки до проезжей части;

Влияние населенных пунктов на режимы движения проявляется за их пределами. По прилегающим участкам дорог происходит движение велосипедистов и пешеходов, прогоняется скот на пастбище и т.д.

К ₁₄ - коэффициент, учитывающий длину населенного пункта;

Относительное количество происшествий в населенных пунктах зависит от их протяженности. Небольшие поселки хуторского типа многие водители проезжают без изменения скорости, пренебрегая осложнением дорожных условий. В длинных поселках скорость снижается, и водители проезжают с большой осторожностью.

К ₁₅ - коэффициент, учитывающий зоны участков на подходах и после населённых пунктов;

Относительное влияние протяженности дорог в пределах населенного пункта на возрастание количества происшествий по сравнению с участками дороги в открытой местности в зависимости от расстояния от дороги до застройки и длинны населенных пунктов.

К ₁₆ - коэффициент сцепления при скорости 60 км/ч. Выбирается в зависимости от покрытия проезжей части.

Сведем выбранные коэффициенты в таблицу 2.9

Таблица 2.9 - Значения частных коэффициентов аварийности

№ Кi	Номер участка
	1	2	3	4	5	6
К 1	0,75
К 2	0,8
К 3	1,0
К 4	1,0
К 6	3,00	2,25	1,7	3,00	2,25	1,7
К 7		6,0			6,0
К 8	1,0
К 9	1,0	1,0	3,0	1,0	1,0	3,0
К 10	1,0	1,0	3,0	1,0	1,0	3,0
К 11	1,0
К 12	1,0,
К 14	2,5
Китог	4,5	20,25	22,95	4,5	20,25	22,95

Анализ линейного графика показывает, что на всём протяжении дороги Это свидетельствует о соответствии дороги требованиям безопасности движения.

2.5 Выбор мероприятий по ремонту и содержанию автодороги

На участке автомобильной дороги с необеспеченной скоростью движения в зависимости от значения частных коэффициентов обеспеченности расчетной скорости выполняются работы по ремонту и содержанию приведенные в таблице 2.10.

Таблица 2.10 - Виды работ по ремонту и содержанию

Частный коэффициент обеспеченности расчетной скорости	Учет влияния	Вид дорожных работ при
	ширины и состояние обочин	укрепление обочин
	Интенсивности и состава движения, ширины фактически используемой укрепленной поверхности	Уширение проезжей части, устройство укрепительных полос, укрепление обочин, уширение мостовых и путепроводов
	продольного уклона и видимости поверхности дороги	Смягчение продольного уклона, увеличение видимости
	радиуса кривых в плане	Увеличение радиуса кривых, устройство виражей, спрямление участка
	продольной ровности дорожного покрытия	Устройство выравнивающего слоя или восстановление верхнего слоя методами термопрофилирования и регенерации (), усиление дорожной одежды при
	сцепных качеств покрытия	Устройство шероховатой поверхностной, устройство шероховатой поверхностной методом втаптывания укладки щебенистого слоя
	состояния и прочности покрытия	Ликвидация колей методами перекрытия, заполнения, фрезерования
	безопасности движения	Мероприятия по повышению безопасности дорожного движения
Примечание: и учитывается при оценке состояния дороги соответственно по и

На основании таблицы 2.8 видно, что на шести участках меньше минимального значения итогового коэффициента обеспеченности, равного 0,67, не соответствует на участках 1 и 2.

Улучшим коэффициент на всех участках через по формулам

Результаты сведем в таблицу 2.11

Таблица 2.11 - Значения коэффициентов обеспеченности

№ участка	Частные коэффициенты
1	0,9	1,1	0,81	0,63	-	0,54	0,86	0,37	0,9	1,15
2				0,97	-	0,41	0,75	0,77	0,58
3				1,15	-	0,44	0,84	0,53	0,8
4				0,63	-	0,54	0,86	0,37	0,9
5				0,97	-	0,41	0,75	0,77	0,58
6				1,15	-	0,44	0,84	0,53	0,8

Так как не удалось улучшить коэффициент , то назначим работы по устройству выравнивающего слоя. После проведения данных работ на данных участках коэффициент будет равен единице. Необходимо произвести перерасчет коэффициентов по по формулам

Результаты сведем в таблицу 2.12

Таблица 2.12 - Значения коэффициентов обеспеченности

№ участка	Частные коэффициенты
1	0,9	1,1	0,81	0,64		1,0	1,0	0,37	1,0	2,25
2	0,9	1,1	0,81	0,97		1,0	1,0	0,77	1,0	2,25
3	0,9	1,1	0,81	1,15		1,0	1,0	0,53	1,0	2,25
4	0,9	1,1	0,81	0,64		1,0	1,0	0,37	1,0	2,25
5	0,9	1,1	0,81	0,97		1,0	1,0	0,77	1,0	2,25
6	0,9	1,1	0,81	1,15		1,0	1,0	0,53	1,0	2,25

После проведения данных работ коэффициенты обеспеченности больше минимального значения итогового коэффициента обеспеченности, равного 0,63.



3. Оценка уровня надёжности дорожной одежды по упругому прогибу

3.1Оценка уровня надёжности дорожной одежды по упругому прогибу на первом и втором участках

В результате проведенных замеров получены следующие значения модуля упругости: 186, 188, 190, 192, 194, 200, 203, 205, 207, 210, 212, 215, 216, 218, 220, 222,224, 226, 229.

Требуемый модуль упругости для нагрузки класса А3 составляет 260 МПа. Полученные данные измерения модуля упругости подвергаем статистическому анализу в следующей последовательности.

Находим максимальное и минимальное значение модуля:

Eмах=230 МПа;

Emin=185 МПа.

Задаём число разрядов (10…20). Принимаем m=10.

Определяем интервал разряда:

DE= (Eмах- Emin)/m=(230-1858)/10=5

Таблица 3.1 - Сводная таблица модулей упругостей первого и второго участка

№ разряда	Значение разряда	Среднее значение разряда	Частота, шт.	Частность
1 2 3 4 5	185-190 191-200 201-210 211-220 221-230	187,5 195 205 215 225	3 3 4 5 5	0,15 0,15 0,20 0,25 0,25
Здесь частота - количество попаданий значений экспериментальных данных в указанный разряд. Частность - отношение частоты к общему числу замеров.

Строим кривую распределения и вычисляем площадь между требуемым уровнем модуля упругости и его максимальным значением (рисунок 3.1)

Рисунок 3.1 - Кривая распределения модуля упругости

Данная площадь принимается за уровень надёжности. В нашем случае она составляет 0,75 (75%).

По формуле определяем срок службы до капитального ремонта

(3.1)

Заключение. Расчётный срок службы дорожной одежды - ниже проектного. Капитальный ремонт необходимо произвести через 2 года.

3.2 Оценка уровня надёжности дорожной одежды по упругому прогибу на пятом и шестом участках

В результате проведенных замеров получены следующие значения модуля упругости: 162, 164, 166, 168, 170, 172, 174, 176, 178, 180, 182, 184, 186, 188, 190, 192, 194, 195, 197, 199.

Требуемый модуль упругости для нагрузки класса А 2 составляет 270 МПа.

Полученные данные измерения модуля упругости подвергаем статистическому анализу в следующей последовательности.

Находим максимальное и минимальное значение модуля:

Eмах=200 МПа;

Emin=160 МПа.

Задаём число разрядов (10…20). Принимаем m=10.

Определяем интервал разряда:

DE= (Eмах- Emin)/m=(200-160)/10=4

Составляем сводку (таблицу 3.2)

Таблица 3.2 - Сводная таблица модулей упругостей первого и второго участка

№ разряда	Значение разряда	Среднее значение разряда	Частота, шт.	Частность
1 2 3 4	162-170 171-180 181-190 191-200	166 175 185 195	5 5 5 5	0,25 0,25 0,25 0,25
Здесь частота - количество попаданий значений экспериментальных данных в указанный разряд. Частность - отношение частоты к общему числу замеров.

Строим кривую распределения и вычисляем площадь между требуемым уровнем модуля упругости и его максимальным значением (рисунок 3.2)



Рисунок 3.2 - Кривая распределения модуля упругости

Данная площадь принимается за уровень надёжности. В нашем случае она составляет 0,25 (25%).

По формуле 3.1 определяем срок службы до капитального ремонта

Заключение. Расчётный срок службы дорожной одежды - ниже проектного. Капитальный ремонт необходимо произвести через 3 года.

3.3 Оценка проектного и технологического уровня надёжности дорожной одежды

Расчётные характеристики слоёв дорожной одежды приводим в таблицу 3.3

Таблица 2.17 - Расчётные характеристики материалов дорожной одежды

Номер слоя	Материал	h, м	Е 10, МПа	Е 20, МПа	Е 0, МПа	Rи, МПа	ц	С, МПа
1	Асфальтобетон плотный м/з на битуме БНД 90/130	0,06	2400	1200	3600	Rи = 9,5 m = 5,0 = 4,8	--	--
2	Асфальтобетон пористый к/з на битуме БНД 90/130	0,08	1400	800	2200	Rи = 7,8 m = 4,0 = 8,6	--	--
3	Щебень по способу заклинки	0,30	300	200	340	--	42	0,04
4	Песок к/з	0,30	130	80	150	--	35	0,004
5	Супесь легкая	--	62	--	--	--	25	0,007

1. Требуемый модуль упругости - 245. Фактический равен 274. Таким образом коэффициент запаса по первому критерию:

К_е=Е_ф/Е_тр=245/274=0,89.

По графику находим уровень надёжности, который равен 0,85.

2. Определяем коэффициент запаса и уровень надёжности по критерию трещиностойкости монолитных слоёв.

Расчётную температуру принимаем 0⁰С.

у_r= у_rp, (3.2)

где p -давление колеса на дорожную одежду, p=0,6 МПа;

у_r - растягивающее напряжение в рассматриваемом слое, МПа.

При Е_ср=2900 МПа и h/D=0,34 по номограмме находим, что у_r=1,3МПа. Тогда по формуле 3.2

у_r= 1,3•0,6=0,78МПа.

Вычисляем коэффициент запаса

К_R=R_и/у_r=9,5/0,78=12,2.

Уровень надёжности по графику равен 1.

3. Определяем коэффициент запаса и уровень надежности по сдвигоустойчивости грунта земляного полотна. Расчётная температура +20⁰С.

Вычисляем средний модуль упругости слоёв дорожной одежды

По номограмме ф_а=0,034МПа, ф_в= -0,015МПа.

Определяем коэффициент запаса

К_с=Кс/ ф_а+ ф_в=3,7•0,007/0,034-0,015=0,8.

Уровень надежности составит 0,2.

Определяем общий проектный уровень надежности

Оценка строительного уровня надежности:

В результате испытания образцов материала покрытия получены следующие значения прочности:

прочность при 0 ⁰С - 2,5 МПа;

прочность при +10 ⁰С - 1,8 МПа;

прочность при -15 ⁰С и скорости деформации 3 мм/мин - 7,4 МПа;

прочность при -15 ⁰С и скорости деформации 10 мм/мин - 8,7 МПа.

Вычисляем значение предельной структурной прочности по формуле

(3.3)

где R - средняя прочность на растяжение при -15 ⁰С и скорости деформации 3 мм/мин и 10 мм/мин;

R₁ и R₂ - прочность на растяжение при -15 ⁰С и скорости деформации 3 мм/мин и 10 мм/мин соответственно

Вычисляем значения прочности на изгиб в расчетных условиях при 0 и +10 ⁰С по формулам:

(3.4)

(3.5)

где R⁰ и R¹⁰ - прочности в расчетных условиях при 0 и +10 ⁰С соответственно

Находим максимальное значение модуля упругости по формуле

(3.6)

Находим значения модуля упругости при температурах 0 и +10 ⁰С соответственно по формуле

(3.7)



где m - параметр, учитывающий структуру материала, m=0,8.

Для 0 ⁰С получим:

Для +10 ⁰С получим:

Определяем коэффициент запаса по формулам:

(3.7)

(3.8)

где Е_ф - полученный модуль упругости при +10 ⁰С;

E_пр - проектный модуль упругости, берется как среднее по слоям асфальтобетона;

R_ф - фактическая прочность на изгиб при +10 ⁰С ;

R_пр - проектная прочность на изгиб, берется как среднее по слоям асфальтобетона.

По графику определяем уровни надежности, которые составят p₁=1,00 и p₂=0,7.

Определяем общий строительный уровень надежности



Литература

1. ТКП 45-0.03-19-2006 "Автомобильные дороги. Нормы проектирования". Мн.: Минстройархитектура РБ, 2006. - 42 с.

2. ТКП 068-2007 (02191) Автомобильные дороги. Классификация и состав работ по строительству, реконструкции и капитальному ремонту. - Мн.: Департамент "Белавтодор", 2007 г.

3. ТКП 069-2007 "Автомобильные дороги. Классификация и состав работ по текущему ремонту и содержанию". - Мн.: Департамент "Белавтодор", 2007 г.

4. ТКП 140-2008 "Автомобильные дороги. Порядок выполнения диагностики". - Мн.: Белдорнии, 2008 - 47 с.

5. ТКП 172-2009 "Обустройство мест производства работ при строительстве, реконструкции, ремонте и содержании автомобильных дорог и улиц населенных пунктов" - Мн.: Департамент "Белавтодор", 2009.

6. ТКП 203-2009 "Автомобильные дороги. Правила устройства покрытий и защитных слоев покрытий по мембранной технологии" - Мн.: Департамент "Белавтодор", 2009.

7. ТКП 234-2009 "Автомобильные дороги. Порядок проведения операционного контроля при строительстве, ремонте и содержании" - Мн.: Департамент "Белавтодор", 2010.

8. Ремонт и содержание автомобильных дорог: Справочник инжененра-дорожникаУПод. ред. А.П. Васильева. - М.: Транспорт, 1989. - 287с.

9. Содержание и ремонт автомобильных дорог: Учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 1. Общие вопросы содержания и ремонта дорог, машины и материалы / И.И. Леонович. - Мн.: БЫТУ, 2003. - 207 с.

10. Содержание и ремонт автомобильных дорог: Учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 2. Технология и организация дорожных работ / И.И. Леонович. - Мн.: БИТУ, 2003. - 470 с.

11. Машины для содержания и ремонта городских и автомобильных дорог: учеб, пособие для вузов / А.В. Комлев [и др.]; под общ. ред. В.И. Баловнева. - 2-е изд., доп. и перераб. - М.-Омск.: Омский дом печати, 2005.-767 с.

12. Новые технологии и машины при строительстве, содержании и ремонте автомобильных дорог: Учеб. пособие для вузов / Г.Л. Антипенко, Е.В. Кашевская, К.К. Костенко и др.; Под ред. А.Н. Максименко. - Мн.: Дизайн ПРО, 2000. - 223 с.

13. Машины по содержанию и ремонту автомобильных дорог и аэродромов: Учеб. пособие / А.В. Вавилов, А.М. Щемелев, Д.И. Бочкарев и др.: Под ред. А.В. Вавилова. - Мн.: БИТУ, 2003. - 407 с.

Размещено на Allbest.ru

...