МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СЕВЕРО–КАВКАЗСКИЙ ГОРНО–МЕТАЛЛУРГИЧЕССКИЙ ИНСТИТУТ
К
афедра
«Автомобильные дороги и
аэродромы»
«УТВЕРЖДАЮ»
Зав. кафедрой Джанаев М.И.
« » 2015
К У Р С О В О Й П Р О Е К Т
по дисциплине
«ОСНОВЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ»
Тема: Оценка транспортно–эксплуатационного состояния автомобильной дороги и планирование дорожно–ремонтных работ.
Выполнил
студент Гуриев З.К.
группы АДА-11
Руководитель
асс. МАСЛАНОВ Н.А.
(подпись)
Работа защищена « » 2015г.
(оценка)
В Л А Д И К А В К А З, 2011г.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СЕВЕРО–КАВКАЗСКИЙ ГОРНО–МЕТАЛЛУРГИЧЕССКИЙ ИНСТИТУТ
Кафедра
«Автомобильные дороги и аэродромы»
Руководитель проекта
МАСЛАНОВ Н.А.
(подпись)
Задание на курсовой проект по дисциплине
«ОСНОВЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ»
Тема: Оценка транспортно–эксплуатационного состояния автомобильной дороги и планирование дорожно–ремонтных работ.
в Курской области
Задание выдано 2015 года Срок сдачи 2015 года
студент Гуриев З.К.
группа АДА-11
ОБЩИЕ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Характер рельефа местности равнинный
Тип местности по характеру и степени увлажнения 2
Грунт земляного полотна суглинок легкий
Видимость поверхности дороги >300м
Кривые в плане с виражами – поперечный уклон виража 30‰
Состав движения по данным пунктов учета движения
легковые автомобили 47%
грузовые: легкие (типа ГАЗ–53) 21%
средние (типа ЗиЛ 433100) 12%
тяжелые (типа МАЗ–53371) 10%
сверхтяжелые (типа МАЗ–54323 с полуприцепом МАЗ–9380) 2%
автобусы (типа ЛАЗ–4207) 8%
Итого 100%
показатель роста интенсивности движения во времени q=1.05
Срок представления к защите 201 г.
Задание принял к исполнению « » 2011 г.
(подпись)
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.1
Приложение к заданию на курсовой проект
студент группа
Подпись преподавателя_______________
Таблица исходных данных по участкам дороги
Показатели |
Участок дороги |
|
км 0 – км 5 |
км 5 – км 10 |
|
Категория дороги |
III |
IV |
Количество полос движения |
2 |
2 |
Фактическая интенсивность движения, авт./сут. |
1846 |
273 |
Ширина обочин, м |
2.50 |
2.00 |
Ширина разделительной полосы, м |
нет |
нет |
Тип дорожной одежды |
капитальный |
облегченный |
Материал покрытия |
асфальтобетон |
черный щебень |
Материал укрепленной полосы обочины |
а/б, ц/б, вяжущее |
гравий |
Материал остановочной полосы |
щебень |
|
Материал прибровочной полосы |
засев травами |
засев травами |
Таблица покилометровых данных
Показатели |
Величины показателей по километрам |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
6 |
6.98 |
7 |
7 |
7 |
6 |
6 |
6 |
6 |
5.5 |
|
– |
– |
0.27 |
0.5 |
0.5 |
0.7 |
1 |
1.5 |
1.5 |
– |
|
– |
– |
– |
1.3 |
1.5 |
|||||
|
– |
– |
– |
– |
0.5 |
– |
– |
0.5 |
0.5 |
– |
i, ‰ |
0 |
–50 |
–70 |
0 |
50 |
0 |
0 |
–40 |
–20 |
0 |
R |
– |
– |
1200 |
– |
– |
– |
900 |
– |
– |
– |
|
1.2 |
2.0 |
2.0 |
1.7 |
1.9 |
1.3 |
1.8 |
2.2 |
2.1 |
1.8 |
|
0.7 |
0.9 |
1.0 |
1.0 |
1.2 |
1.1 |
0.8 |
1.2 |
1.2 |
0.6 |
|
0.95 |
0.85 |
1.05 |
1.1 |
1.15 |
1.0 |
1.05 |
1.1 |
1.0 |
1.0 |
СП |
3.5 |
0.5 |
5.0 |
2.5 |
3.0 |
0.5 |
3.0 |
4.5 |
4.5 |
3.5 |
ДТП |
1 |
2 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0.5 |
0.8 |
0.6 |
1.0 |
0.3 |
0.3 |
0.5 |
0.4 |
0.7 |
0.6 |
Б |
3.4 |
4.8 |
3.4 |
4.2 |
4.6 |
3.4 |
3.6 |
4.4 |
3.8 |
4.0 |
|
32 |
22 |
17 |
24 |
10 |
48 |
32 |
41 |
24 |
58 |
Примечания:
– ширина проезжей части, м;
– ширина краевой укрепленной полосы, м;
– ширина остановочной полосы обочины, м;
– ширина прибровочной полосы обочины, м;
i, ‰ – продольный уклон (знак «минус» означает движение на спуск);
R – радиус кривой в плане, м
– коэффициент обеспеченности ровности покрытия;
– коэффициент обеспеченности сцепных качеств покрытия;
– коэффициент прочности дорожной одежды;
СП – оценка состояния покрытия по ОДН 218.0.006–2002, баллы;
ДТП – число дорожно–транспортных происшествий за последние 3 года;
– итоговый коэффициент дефектности соответствия инженерного оборудования и обустройства;
Б – среднегодовой уровень содержания дороги, баллы;
– глубина колеи под уложенной на выпоры рейкой, мм.
Оглавление
Введение 6
Климатическая характеристика района. 7
2. Построение линейного графика транспортно– эксплуатационного состояния автомобильной дороги (ТЭС АД) и оценка обобщенного показателя качества дороги 8
2.1. Определение частных коэффициентов обеспеченности расчетной скорости движения по основным транспортно–эксплуатационным показателям дороги 8
2.1.1. Определение коэффициента обеспеченности расчетной скорости, учитывающего ширину основной укрепленной поверхности (укрепленной поверхности) и ширину габарита моста . 9
2.1.2. Определение коэффициента обеспеченности расчетной скорости, учитывающего ширину и состояние обочин . 11
2.1.3. Определение коэффициента обеспеченности расчетной скорости, учитывающего интенсивность и состав движения . 13
2.1.4. Определение коэффициента обеспеченности расчетной скорости, учитывающего продольные уклоны и видимость поверхности дороги 14
2.1.5. Определение коэффициента обеспеченности расчетной скорости, учитывающего радиусы кривых в плане и уклон виража 16
2.1.6. Определение коэффициента обеспеченности расчетной скорости, учитывающего продольную ровность покрытия 17
2.1.7. Определение коэффициента обеспеченности расчетной скорости , учитывающего сцепные качества дорожного. 21
2.1.8. Определение частного коэффициента обеспеченности расчетной скорости движения , учитывающего прочность дорожной одежды 23
2.1.9. Определение частного коэффициента обеспеченности расчетной скорости, учитывающего ровность в поперечном направлении (глубину колеи). 25
2.1.10. Определение частного коэффициента обеспеченности расчетной скорости, учитывающего безопасность движения . 26
2.2. Расчет требуемого и фактических модулей упругости дорожной одежды и земляного полотна 28
2.3. Расчёт фактического комплексного транспортно–эксплуатационного показателя и обобщённого показателя качества дороги (до проведения работ по ремонту). 32
2.3.1. Определение итогового значения коэффициента обеспеченности расчетной скорости. 32
2.3.2. Определение показателя инженерного оборудования и обустройства. 34
2.3.3. Определение показателя содержания автомобильной дороги. 34
2.3.4. Общая оценка качества и состояния автомобильных дорог. 35
4. Анализ результатов оценки транспортно–эксплуатационного состояния автомобильных дорог и определение видов дорожно–ремонтных работ 36
Список использованной литературы. 45
Введение
Курсовой проект: «Ремонт и содержание автомобильных дорог» по дисциплине «Эксплуатация автомобильных дорог», посвящен решению вопросов ремонта автомобильных дорог с учетом, предъявляемых к ним высоких современных требований по обеспечению безопасности и комфортности движения.
Выбор проектных решений по назначению мероприятий ремонта должен осуществляться в строгом соответствии с результатами анализа транспортно–эксплуатационного состояния автомобильной дороги на основе современных технических и технологических решений, обобщения передового производственного опыта и результатов научных исследований.
В процессе разработки курсового проекта решаются следующие задачи:
анализируются природно–климатические условия работы автомобильной дороги;
оцениваются техническое и эксплуатационное состояние трассы;
принимаются проектные решения по назначению ремонтных мероприятий;
обосновывается выбор технологии производства ремонтных работ;
рассчитывается потребность материально–технических ресурсов для ремонта дороги;
предлагается система организации работ по ремонту автомобильной дороги;
разрабатываются меры по обеспечению безопасности движения в период производства ремонтных работ;
обосновывается система контроля качества выполненных работ;
предусматриваются мероприятия по охране труда.
Климатическая характеристика района.
Рассматриваемая автомобильная дорога проходит в Белгородской области. Белгородская область относится к IV климатической зоне с умеренно–континентальным климатом, с довольно мягкой зимой со снегопадами и оттепелями и продолжительным летом. Средняя годовая температура воздуха изменяется от +5,4 градуса на севере до +6,8 градуса на юго–востоке. Самый холодный месяц — январь. Безморозный период составляет 155—160 дней, продолжительность солнечного времени — 1800 часов. Почва промерзает и нагревается до глубины 0,5—1,0 м. Осадки неравномерны. Наибольшее их количество выпадает в западных и северных районах области и составляет в среднем 540—550 мм. В восточных и юго–восточных в отдельные годы уменьшается до 400 мм.
2. Построение линейного графика транспортно– эксплуатационного состояния автомобильной дороги (тэс ад) и оценка обобщенного показателя качества дороги
2.1. Определение частных коэффициентов обеспеченности расчетной скорости движения по основным транспортно–эксплуатационным показателям дороги
Существующая дорога с 0 по 5 км. относится к III технической категории, а с 5 по 10 км. – к IV технической категории. Длина автомобильной дороги – 10 км. Она проходит через леса, пашни и выгоны.
Главным
этапом оценки качества дороги является
оценка ее технического уровня и
эксплуатационного состояния или
транспортно–эксплуатационного
состояния (ТЭС АД), которая включает в
себя оценку геометрических параметров
поперечного профиля, плана и продольного
профиля дороги, состояния покрытия и
прочности дорожной одежды, ровности и
сцепных качеств покрытий, состояния
обочин, ровности в поперечном направлении
(глубины колеи), интенсивности и состава
транспортных потоков, а также безопасности
движения. Конечным результатом оценки
является обобщенный показатель качества
дороги (
),
включающий в себя комплексный показатель
ее транспортно–эксплуатационного
состояния
,
показатель инженерного оборудования
и обустройства (
)
и показатель содержания дорог (
)
Для оценки влияния отдельных параметров и характеристик дорог на комплексный показатель их состояния определяют частные коэффициенты обеспеченности расчетной скорости для каждого параметра и характеристики на каждом характерном участке в соответствии с (п.п. 5.4.4. – 5.5.4.) ОДН 218.0.006–2002.
При определении коэффициентов обеспеченности расчетной скорости аналитическим путем учитывают следующие особенности:
а) не принимают во внимание общие ограничения скорости Правилами дорожного движения и местные ограничения скорости (в населенных пунктах, на переездах железных дорог, на пересечениях с другими дорогами, на кривых малых радиусов, в зоне автобусных остановок, в зонах действия дорожных знаков и др.);
б) в случае резкого различия условий движения по дороге в разных направлениях (например, на затяжных уклонах горных дорог) величину коэффициента обеспеченности расчетной скорости принимают по наименьшему значению из двух направлений движения;
в) не учитывают участки постепенного перехода скорости от одного значения к другому, то есть строят ступенчатую эпюру показателей.
Необходимые для определения частных значений коэффициентов обеспеченности расчетной скорости на каждом характерном участке параметры и характеристики существующих дорог получают при первичной оценке путем непосредственных измерений и наблюдений в течение теплого периода года при положительной температуре воздуха (ширина чистой фактически используемой укрепленной поверхности и состояние покрытия, ширина и состояние обочин, интенсивность и состав движения, ровность покрытия и коэффициент сцепления и др.). Данные о параметрах дороги могут быть получены из паспорта дороги, проекта дороги, материалов предыдущих обследований или из другой технической документации.
Повторные обследования по сокращенной номенклатуре параметров и характеристик проводят не реже 1 раза в год по состоянию на конец сезона ремонтных работ до наступления устойчивой отрицательной температуры воздуха, фиксируя все изменения в состоянии дорог и внося коррективы в результаты оценки. Кроме того, повторные обследования проводят на участках ремонта дорог после завершения ремонта.
Значения частных коэффициентов обеспеченности расчетной скорости принимают по готовым таблицам.
Значение
итогового коэффициента обеспеченности
расчетной скорости
на каждом участке для осенне–весеннего
расчетного по условиям движения периода
года принимают равным наименьшему из
всех частных коэффициентов на этом
участке, т.е.
Для этого строят линейный график, на который наносят сокращенный продольный профиль и план дороги и основные параметры и характеристики, частные и итоговые значения коэффициента обеспеченности расчетной скорости, а также линии нормативного и предельно–допустимого значений показателей качества и транспортно–эксплуатационного состояния дороги.
Для
получения итогового значения коэффициента
обеспеченности расчетной скорости
определяют частные коэффициенты,
учитывающие ширину основной укрепленной
поверхности
;
ширину
и состояние обочин
;
интенсивность
и состав движения
;
продольные
уклоны и видимость поверхности дороги
;
радиусы
кривых в плане и уклон виража
;
ровность
покрытия
;
коэффициент
сцепления колеса с покрытием
;
состояние
и прочность дорожной одежды
;
ровность
в поперечном направлении (глубину
колеи)
;
безопасность
движения
.
2.1.1. Определение коэффициента обеспеченности расчетной скорости, учитывающего ширину основной укрепленной поверхности (укрепленной поверхности) и ширину габарита моста .
Частный
коэффициент
определяют исходя из ширины проезжей
части и краевых укрепленных полос,
которые вместе составляют ширину
основной укрепленной поверхности, с
учетом влияния в осенне–весенний
периоды года укрепления обочин на
фактически используемую для движения
ширину этой поверхности
по табл.5.3 ОДН 218.0.006 – 2002.
При наличии краевых укрепленных полос:
, м. (1)
где – ширина проезжей части, м (задание приложение 1.1);
– ширина краевой укрепленной полосы, м (задание приложение 1.1);
– коэффициент,
учитывающий влияние вида и ширины
укрепления на фактически используемую
для движения ширину основной укрепленной
поверхности (коэффициент используемой
ширины основной укрепленной поверхности),
принимают по табл. 5.2 ОДН 218.0.006 – 2002.
Пример 1 км. На
данном участке фактическая ширина
проезжей части
, м;
ширина краевой укрепленной полосы –
, м;
по табл. 5.2 ОДН 218.0.006 – 2002 для неукрепленных
обочин коэффициент используемой ширины
основной укрепленной поверхности
принимаем
Вычислим значение по формуле 1:
м
По табл.5.3 ОДН
218.0.006 – 2002 методом интерполяции определим
для
, м
соответствующее значение
Результаты расчетов по всем участкам сводим в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Ведомость результатов определения
Адрес участка, км |
, м |
, м |
|
, м. |
|
1 |
6.52 |
0 |
0,93 |
6,06 |
0.66 |
2 |
7 |
0,2 |
0,96 |
7,1 |
0.93 |
3 |
7 |
0,5 |
0,96 |
7,68 |
1.1 |
4 |
7 |
0,5 |
0,96 |
7,68 |
1.1 |
5 |
7 |
0,5 |
0,96 |
7,68 |
1.1 |
6 |
6 |
0,5 |
0,94 |
6,58 |
1.25 |
7 |
6 |
0,5 |
0,94 |
6,58 |
1.25 |
8 |
5,37 |
0 |
0,93 |
4,99 |
0.78 |
9 |
6 |
0,4 |
0,94 |
6,32 |
1.25 |
10 |
6 |
0,5 |
0,94 |
6,58 |
1.25 |
2.1.2. Определение коэффициента обеспеченности расчетной скорости, учитывающего ширину и состояние обочин .
Частный коэффициент определяют по величине ширины обочины в соответствии с табл.5.8 ОДН 218.0.006 – 2002. В общем случае в состав обочины входит краевая укрепленная полоса, укрепленная полоса для остановки автомобилей и прибровочная полоса.
За характерные по ширине обочин принимают отрезки дороги с одинаковой шириной обочин. Если ширина правой и левой обочин разная, в расчет принимают меньшую. При выделении характерных участков не учитывают колебания ширины обочины в пределах до 0,10 м при общей ширине обочины до 1,5 м, в пределах до 0,25 м при ширине обочины более 1,5 м. В случае изменения ширины обочины на величину больше указанных (0,1 м и 0,25 м) участок выделяют в характерный.
В случае когда на всей ширине обочины устроен один тип укрепления, значения принимают по табл.5.8 ОДН 218.0.006 – 2002. в зависимости от общей ширины обочины для данного типа укрепления. Аналогично принимают значения при отсутствии укрепления на всей ширине обочины. При наличии на обочине колеи вдоль кромки проезжей части или краевой укрепленной полосы, а также при расположении поверхности обочины выше или ниже поверхности покрытия на проезжей части или краевой полосе более, чем на 40 мм значения принимают как для неукрепленной обочины, независимо от типа укрепления. Значения для обочин, укрепленных засевом трав принимают когда на всей ширине укрепленной полосы имеется сплошной травяной покров не более 5 см. При наличии на полосе, укрепленной засевом трав разрушений травяного покрова значения принимают как для неукрепленной обочины.
При наличии на обочине краевой укрепленной полосы и (или) укрепленных различными материалами, а также неукрепленных полос значения определяют как средневзвешенную величину для данных типов укрепления по формуле:
(2)
где
– ширина полосы обочины с различным
типом укрепления, м;
– величина коэффициента обеспеченности расчетной скорости для данного типа укрепления полосы, принятая из предположения, что этот тип укрепления распространяется на всю ширину обочины;
– общая ширина
обочины, м;
n – количество типов укреплений на обочине.
Пример 4 км. Общая ширина обочины = 2.5 м, из них ширина краевой полосы из асфальтобетона 0.5 м; ширина остановочной полосы, укрепленной щебнем – 1.5 м и ширина прибровочной полосы, укрепленной засевом трав – 0.5 м (согласно пункту 3 (Укрепление обочин а/д) и пункту 8.2 (СЭД V том)). На данном участке фактическая ширина полосы из асфальтобетона 0.5 м; ширина полосы, укрепленной щебнем – 1.4 м, остальная часть обочины шириной 0.6 м не укреплена. По табл.5.8 ОДН 218.0.006 – 2002 для общей ширины обочины 2.5 м принимаем значение при укреплении: асфальтобетоном 1.15; щебнем – 1.00; для неукрепленной обочины – 0.80. Вычислим средневзвешенную величину по формуле 2:
=0.95
Пример 7 км. Общая ширина обочины = 2 м, краевая и остановочная полосы укреплены щебнем и их общая ширина составляет – 1.5 м; ширина прибровочной полосы, укрепленной засевом трав – 0.5 м (согласно пункту 3 (Укрепление обочин а/д) и пункту 8.2 (СЭД V том)). На данном участке фактическая ширина полосы, укрепленной щебнем – 0.5 м, ширина остановочной полосы обочины 1.5 м. По табл.5.8 ОДН 218.0.006 – 2002 для общей ширины обочины 2 м принимаем значение при укреплении: щебнем – 0.90; для неукрепленной обочины – 0.70. Вычислим средневзвешенную величину по формуле 2:
=0.78
Результаты расчета по всем участкам дороги сводим в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 – Ведомость результатов определения
Адрес участка, км |
|
1 |
0.80 |
2 |
0.80 |
3 |
0.87 |
4 |
0.95 |
5 |
0.95 |
6 |
0.86 |
7 |
0.78 |
8 |
0.7 |
9 |
0.77 |
10 |
0.86 |
2.1.3. Определение коэффициента обеспеченности расчетной скорости, учитывающего интенсивность и состав движения .
Частный коэффициент Крс3 определяют в зависимости от интенсивности и состава движения по формуле:
(3)
где
– снижение коэффициента обеспеченности
расчетной скорости под влиянием
интенсивности и состава движения,
значение которого приведено в табл.
5.9
и 5.10
ОДН 218.0.006 – 2002.
За характерный по интенсивности и составу движения принимают отрезок дороги, на котором эти показатели одинаковы и отличаются более, чем на 15 – 20% от показателей на смежных участках. Интенсивность и состав движения принимают по результатам наблюдений в теплый период года.
Пример
5 км. На
данном участке две полосы движения;
интенсивность движения составляет
2350 авт./сут.; доля грузовых автомобилей
и автобусов в потоке –
.
По табл.5.9 ОДН 218.0.006 – 2002 методом
интерполяции определяем значение
=0.026.
Вычислим значение по формуле 3:
Результаты расчета по всем участкам дороги сводим в таблицу 2.3.
Таблица 2.3 – Ведомость результатов определения
Адрес участка, км |
|
|
|
1 |
0.66 |
0.051 |
0.6 |
2 |
0.93 |
0.051 |
0.87 |
3 |
1.1 |
0.051 |
1.05 |
4 |
1.10 |
0.051 |
1.05 |
5 |
1.10 |
0.051 |
1.05 |
6 |
1.25 |
0.0078 |
1.24 |
7 |
1.25 |
0.0078 |
1.24 |
8 |
0.78 |
0.0078 |
0.77 |
9 |
1.25 |
0.0078 |
1.24 |
10 |
1.25 |
0.0078 |
1.24 |