Определение размеров геометрических элементов дороги

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определение размеров геометрических элементов дороги

1. Общая характеристика района проектирования

автомобиль дорога видимость тяговый

Олекминский улус (район) образован 9 января 1930 года. Расположен на юго-западе республики. Площадь - 166,7 тыс. кв. км. Административный центр - город Олекминск, который от столицы республики, города Якутск, находится на расстоянии: наземным путем - 651 км, водным - 620 км, воздушным - 530 км.

Рельеф плоскогорный. Большую часть улуса занимают Олекмо-Чарское и Чугинское плоскогорья, на севере - Приленское плато, на юге - северная часть хребта Удокан. Средняя температура января от -30С до -35С, июля от +12С в горах до +18С в долине. Абсолютные значения температуры зимой достигают -59…-60С. осадков выпадает в год от 200 до 300 мм. Крупная река - Лена (с многочисленными притоками, наиболее крупный из них - река Олекма).

Олекминский улус имеет уникальное географическое расположение. Вместе с Ленским улусом он является западными речными воротами Якутии. На севере граничит с группой вилюйских районов, с юга имеет выход через Иркутскую область к озеру Байкал и в Бурятию, через Чару - в Монголию и Китай. Граничит с Сунтарским, Хангаласским, Нерюнгринским, Ленским улусами республики и с иркутской и Читинской областями России.

Улус располагает месторождениями золота, редких металлов, горнорудного сырья, строительных материалов (суглинок, глина, песок).

Административный центр - город Олекминск. Населенных пунктов - 54, в том числе 1 город, 51 сельский населенный пункт, 2 поселка. Население по данным на 1989 год - 31,2 тыс. чел., в том числе городское - 13,2 тыс. чел., сельское - 7,9 тыс. чел. В настоящее время численность постоянного населения - 30,4 тыс. чел., в том числе городского - 11,7 тыс. чел., сельского - 18,7 тыс. чел. (01.01.99 г.). Плотность населения - 0,19 чел. на кв. км.

Основная часть населения (по переписи 1989 года) - русские (50,3%). Здесь также живут саха (38,4%), эвены (0,2%), эвенки (3,0%) и другие национальности (8,1%). Средний возраст населения - 31 год.

В улусе развиты как сельское хозяйство, так и промышленность. Главная отрасль сельского хозяйства - животноводство (мясо-молочное скотоводство, мясное табунное коневодство, свиноводство, звероводство). Выращиваются зерно, картофель, овощи и кормовые культуры. Земли сельскохозяйственного назначения составляют 70,7 тыс. га, из них пашни - 18,7%, сенокосы - 28,3%, пастбища - 52,8%. Развит пушной промысел. В улусе имеются агрофирма «Олекминская», крестьянские хозяйства. Ведущее место в промышленности занимает лесная промышленность (лесозаготовки и деревообработка) и производство строительных материалов; мясо-молочное производство и предприятия местной промышленности. Основные элементы транспортной системы, поддерживающие внешние и внутренние связи - речной и воздушный виды транспорта. Пристани: на реке Лена - Олекминск, Дабан, Мача, Саныяхтат, Тинная, Чапаево; на реке Олекма - Дикимдя; на реке Токко - Тяня.

К услугам населения: комбинат бытового обслуживания, типография, клубные учреждения, техникум механизации и электрификации сельского хозяйства, ОФ ЯГСХА, общеобразовательные и музыкальные школы, краеведческий музей, учреждения здравоохранения и торговли.

Описание территории.

Олекминский улус расположен на Сибирской платформе, большая часть которой сложена из известняков и мергелей. Рельеф широтной полосы представляет собой довольно спокойное плато с перепадами высот от 350 до 600-650 метров. Мелкие породы оконтуривают долину Лены и состоят в основном из песчаников и сланцев. Четвертичные отложения территории представлены аллювиальными осадками, слагающими террасы крупных речных долин. В виде отдельных площадей левобережья Лены в пределах улуса встречаются мощные пласты соленосных пород.

2. Основы тягового расчета движения автомобилей

Сопротивление качению:

Р_f = f·G=0,15·150=22,5;

f - коэффициент сопротивления качения: f=0,15;

G - вес автомобиля;

Вес автомобиля:

G=m·g=15,305·9,8=150 тc;

· Сопротивление воздуха:

P_w=

k - коэффициент сопротивления воздуха равный произведению коэффициента обтекаемости автомобиля на плотность воздуха:

k=0,055-0,07;

v - скорость движения автомобиля, м/c;

F - лобовая площадь автомобиля, м²;

Лобовая площадь автомобиля: F=0,9·b·H=0,9·2,5·3,350=7,537;

b, H - габариты автомобиля, м;

· Максимально допустимый продольный уклон дороги:

Д_п=f_v±i±·j=0,195+0,06=0,255;

Д_сп= f_v±i±·j=0,195 - 0,06=0,135;

f - коэффициент сопротивления качения: f=0,15;

i - продольный уклон дороги;

у - коэффициент учитывающий инерцию вращающихся масс автомобиля;

j = 0 - относительное ускорение;

f_v=f·(1+0,01·(v-50))=0,15 (1+0,01 (80-50))=0,195;

v - расчетная скорость автомобиля;

Величина динамического фактора из условия сцепления шин автомобиля с поверхностью дороги:

Д_сц=₁·=·= 0,385;

_а=m·g=15,305·9,8=150 тс;

₁=10,93·9,8=107,114 тс;

ц_сц - коэффициент продольного сцепления автомобильных шин с поверхностью дорожного покрытия: ц_сц=0,5;

ц₁ - часть веса приходящаяся на ведущую ось автомобиля, ТС;

ц_а - полный вес автомобиля, тс;

P_w - сопротивления воздушной среды движению автомобиля;

· Продольный уклон который автомобиль может преодолеть без буксования: i_д^сц= Д_сц - f_v = 0,385 - 0,195 = 0,19.

3. Обоснование технической категории автомобильной дороги и назначение основных геометрических параметров

Интенсивность движения перспективу на 20 лет, городские дороги 15 лет.

N_перс.=k^Т-1·N_o;

N_o - исходная интенсивность;

k - коэффициент ежегодного прироста автомобиля;

Т - 20 лет перспектива;

Подставляем данные в формулу и получаем:

N_перс.=1,05¹⁹ · 650 = 1564;

Nрасч. = 4336, т. к. свыше 2000 - 6000, то относится к 3 категории.

Определение минимальных радиусов кривых в плане

· Наименьший радиус кривой в плане обеспечивающий безопасное движение по кривой с расчетной скоростью определяется условию устойчивости автомобиля:

R=

м - коэффициент поперечной силы из условия устойчивости против заноса: м=0,12;

i_n - поперечный уклон проезжей части;

· Наименьший радиус кривой в плане для сложных условий:

R_min===139,9 м

Определение расчетного расстояния видимости

Расстояние видимости из условия остановки перед препятствием

S_n=l₁+S_T+l_КБ=V/3,6+K*V²/(254*(ц±i))+l_КБ

S_n=80/3,6+1,4*6400/(254*(0.5±0))+5=68 м

Где,

l₁ - расстояние, которое проходит автомобиль за время реакции водителя =1 сек;

S_T - тормозной путь автомобиля;

l_КБ - расстояние безопасности 5 метров;

V - Скорость автомобиля 80 км/ч;

K - Коэффициент эксплуатационных условий торможения - 1,4;

ц - коэффициент продольного сцепления шины с дорогой - 0,5;

i - Продольный уклон - 0;

Расстояние видимости из условий обгона

S_n=l₁+2l₂+l₃+l_Б=22+(2*120)+240+5=507 м

V₃=V₁

l₂=(V₁(S_а-S_Б))/(V₁-V₂)=(80 (70-40))/(80-60)=2480/20=120 м

l₃=(2l₂*V₃)/V₁=(2*120*80)/80=240 м

S_а= (K*V²)/(254*(ц±i))=(1,4*6400)/(254*0,5)=8960/127=70

S_Б=(K*V²)/(254*(ц±i))=(1,4*3600)/(254*0,5)=5040/127=40

определение минимальных радиусов вертикальных кривых

· Минимальный радиус выпуклой кривой:

R_вып== 3981,2 м;

R_вчп== 6510,4 м;

S_n - расстояние видимости поверхности дороги определенное ранее;

S_b - расстояние видимости встречного автомобиля;

d - величина возвышения глаз водителя над поверхностью дороги: d=1,2 м;

· Радиус вогнутой кривой из условия перегрузки рессор:

R_вог==984,6 м;

R_вог= =2275,5 м;

v - расчетная скорость;

б_o - допустимая центробежная ускорение дающая перегрузке рессор до 5%: б_o=0,5 м/с²;

h_ф - высота фар над поверхностью дороги: h_ф=0,7 м;

б - угол рассеивание фар: б=2.

4. Обоснование ширины проезжей части и земляного полотна

Ширина полосы движения:

x==0,37 м;

y==0,83 м;

П= х+у+=0,37+0,83+=3,4 м;

В_пч=2П=6,8 м;

b - ширина кузова;

х - расстояние от кузова до края смежной полосы движения;

у - расстояние от колеса до кромки проезжей части;

v₁ - расчетная скорость легкового автомобиля;

v₂ - расчетная скорость грузового автомобиля;

с - колея колес автомобиля;

П - ширина полосы движения;

а - ширина обочины;

Ширина проезжей части и земляного полотна

Ширину проезжей части назначают в зависимости от числа полос движения на дороге и ширины одной полосы. Так как дорога 3 категории, то число полос движения - 2. Ширину проезжей части (Вп.ч.) при двух полосах движения определяют по формуле:

В_ПЧ=2П=2х+2у+в+с=2*0,37+2*0,42+2,5+1,95=6 м

В= В_ПЧ+2а=6+2*2=10 м

Поперечный уклон проезжей части и обочины принимаем по табл. 7 СНиП 02.05.02 - 85 «Автомобильные дороги».

5. Пропускная способность полосы движения и загрузка дороги движением

Динамический габарит автомобиля:

l_g=l₁+l₂+l_б+l₀=22,2+10+5+7,435=44,63

l₁ - путь проходимый автомобилем за время реакции водителя;

l₂ - тормозной путь автомобиля;

l_б - запас расстояния между остановившемся автомобилем и передним автомобилем (5 - 10 м);

l₀ - длина автомобиля;

· Пропускная способность: P_i=1000V/l_g=1792 авт/сут

Вывод: Согласно табл. 1 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» для IV категории интенсивность движения составляет 1792 авт/сут.

Заключение

Природные условия района строительства характеризуются комплексом погодно-климатических факторов с учетом деления территории России на дорожно-климатические зоны. Учитывая характеристики природных условий города Олекминска (лесная зона с распространением вечномерзлых грунтов, климат умеренно континентальный, рельеф горный), район проложения трассы относится к I дорожно-климатической зоне.

Проектируемая автомобильная дорога размещается на территории РС (Я), г. Олекминска. Проектируемая дорога является дорогой местного значения, 3-технической категории. Категория дороги принята согласно табл. 2 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги», так как перспективная интенсивность движения согласно задания на проектирование равна 1792 авт/сут.

Пропускная способность одной полосы зависит от большого числа факторов, связанных с дорожными условиями, составом потока автомобилей и др. Для ее расчета использовали метод динамической модели. Эта модель применяется в предположении, что автомобили двигаются друг за другом примерно с одинаковой скоростью и на расстоянии друг от друга, достаточном для полного торможения данного автомобиля при остановке впереди идущего. При движении автомобиль как бы занимает на дороге не длину, а динамический габарит автомобиля.

Размещено на Allbest.ru