Изыскания и проектирование транспортных сооружений

1. Приведите техническую классификацию автомобильных дорог общего пользования по интенсивности движения.

В основе технической классификации автомобильных дорог лежит перспективная (на 20 лет) суточная (иногда часовая) интенсивность движения в физических или приведенных к легковому автомобилю единицах. Расчетная интенсивность в физических единицах применяется в случаях, когда легковые автомобили будут составлять менее 30 % в составе транспортного потока. В этом случае, при N _персп более 7000 авт./сут. автомобильная дорога проектируется по нормативам I-а или I-б категории; приN _персп = 3000 – 7000 авт./сут. - по нормативам II категории; приN _персп = 1000 -3000 авт./сут. - по нормативам III категории; приN _персп = 100 – 1000 авт./сут. - по нормативам IV категории и менее 100 авт./сут. - по нормативам V тех. категории.

2. Дайте характеристику понятия «Интенсивность движения».

Под интенсивностью движения понимают количество транспортных единиц, движущихся по данному участку дороги в обоих направлениях. Единица измерения - авт./сутки; авт./ч.

3 Виды сопротивлений, преодолеваемых автомобилями при движении.

При движении автомобиль преодолевает сопротивление качению, сопротивление движению на подъем, сопротивление воздушной среды, сопротивление инерционных сил.

Сопротивление качениюзависит от ровности покрытия, скорости и эластичности шин. При движении по дорогам с твердым покрытием сопротивление качению прямо пропорционально давлению на дорогу.

Аэродинамическоесопротивление воздушной среды движению автомобиля вызывается лобовым сопротивлением , обусловленным разностью давления воздуха спереди и сзади движущегося автомобиля, трением воздуха о боковую поверхность автомобиля и сопротивлением, создаваемым выступающими частями автомобиля; затратой мощности на завихрение воздушных струй за автомобилем, около колес и за кузовом; сопротивлением воздуха, проходящего через радиатор и подкапотное пространство.

Сопротивление движениюна подъем создается в результате необходимости дополнительных затрат энергии на перемещение автомобиля по наклонной поверхности дороги на некоторую высоту. Для перемещения автомобиля по участку подъема длинойLна высоту Н нужна работа на преодоление силы тяжестиF=GH

Сопротивление инерционных сил автомобиля, возникающее при изменении его скорости, слагается из сил инерции поступательного движения и инерционных моментов вращающихся частей автомобиля.

4. Что характеризует динамический фактор автомобиля?

Динамический фактор автомобиля характеризует превышение силы тяги над сопротивлением воздушной среды, отнесенное к единице веса автомобиля. (иначе запас тягового усилия на единицу веса автомобиля, движущегося со скоростью vкоторый может быть израсходован на преодоление дорожных сопротивлений и на ускорение автомобиля).

4. Как при помощи динамического фактора определить максимальный подъем (уклон), преодолеваемый автомобилем?

Максимальный уклон, который может преодолеть автомобиль, равен величине i_max =D-f.график динамического фактора выглядит следующим образом:

На графике от абсцисс, соответствующих заданной скорости. Откладывают перпендикуляр до пересечения с кривой динамической характеристики. Ордината этой точки дает значение динамического фактора, равное сумме уклона, сопротивления качению и инерционных сил. Поскольку скорость постоянна, то уклон будет равен разности динамического фактора и сопротивления качению. Дорога должна быть запроектирована из условия наименьшего ограничения и изменения скорости и обеспечения безопасности движения. Из этих же условий нормируется продольный уклон.

4. Из каких расстояний складывается расстояние видимости поверхности дороги?

Расстояние видимости поверхности дороги включает длину тормозного пути плюс запас перед препятствием 5-10 м. Тормозной путь, в свою очередь, включает путь, проходимый автомобилем за время реакции водителя (1 с) и собственно путь торможения.

4. При каком поперечном уклоне местности с низовой стороны земляного полотна не устраивают кювет?

Кювет не устраивают с низовой стороны насыпи, если она располагается на местности с поперечным уклоном 20 ‰. и более.

4. Где устраивают кюветы?

Кюветы необходимо предусматривать во всех выемках, а также у насыпей высотой до 1,5 м. Они имеют трапецеидальное очертание при водонепроницаемых грунтах с шириной по дну 0.4 – 0.6 м , глубиной 0.6 – 0.8 м от бровки насыпи и продольный уклон не менее 5 промилле во избежание заиливания. На сухих местах с обеспеченным стоком можно устраивать кюветы треугольного сечения глубиной не менее 0.3 м от поверхности земли.

4. Из каких расстояний складывается динамический габарит автомобиля и для каких расчетов его применяют?

Динамический габарит автомобиля включает длину самого автомобиля плюс расстояние видимости поверхности дороги (путь, проходимый автомобилем за время реакции водителя (1 с), собственно путь торможения плюс запас перед препятствием). Понятие динамического габарита применяется при определении пропускной способности полосы движения, авт./час.

4. Принципы дорожно-климатического районирования. Дорожно-климатические зоны.

В основе дорожно-климатического зонирования лежит характер водно-теплового режима местности. Различают 5 дорожно-климатических зон. 1-я зона – зона «вечной» мерзлоты (тундра, лесотундра и северо-восточная часть лесной зоны). 1-я зона, в свою очередь, делится на три подзоны (северную, центральную и южную). 2-я ДКЗ – зона избыточного увлажнения (лесная зона с избыточным увлажнением грунтов), включает 2 подзоны – северную и южную. 3-я ДКЗ – зона умеренного увлажнения (лесостепная зона). 4-я ДКЗ – зона недостаточного увлажнения (степная зона) и 5-я ДКЗ - засушливая зона (зона пустынь и полупустынь с засушливым климатом и распространением засоленных грунтов).

4. Основы классификации типов местности по условиям увлажнения.

3 типа: 1-й тип- поверхностный сток обеспечен, грунтовые воды не влияют на увлажнение верхней толщи; 2-й тип- поверхностный сток не обеспечен, задерживаются у земполотна до 30 суток, грунтовые воды не влияют на увлажнение верхней толщи; 3-й тип грунтовые воды или длительно (более 30 суток) стоящие поверхностные воды влияют на увлажнение верхней толщи.

12 Механизмы зимней миграции грунтовой влаги в земляное полотно.

Передвижение влаги по капиллярам, в виде пленок и пара.

Пар перемещается из теплых слоев грунта к холодным, где его упругость меньше; пленочная влага перемещается по грунтовым частицам из теплых слоев к холодным, где поверхностная энергия грунтовых частиц для притяжения молекул воды больше. Т.е в процессе замерзания в теле земляного полотна создается разность температур в пределах 4-6 градусов выше нуля до отрицательных температур в промерзающем верхнем слое грунта. Под влиянием разности температур влага начинает перемещаться от теплого грунта к границе промерзания. Влага может перемещаться по пленкам, обволакивающим грунтовые частицы, от более теплых частиц к холодным, также путем конденсации на поверхности охлажденных грунтовых частиц водяного пара, приносимого воздухом, содержащимся в грунте из нижних теплых слоев, или по тонким капиллярам, из которых незамерзающая вода всасывается в мерзлую часть грунта к центрам кристаллизации. Молекулы воды в поверхностных слоях водных пленок на грунтовых частицах, соприкасающихся с кристаллами льда. При понижении температуры начинают подтягиваться к кристаллам льда, включаясь в их кристаллическую решетку. Возникающая всасывающая сила заставляет воду по системе пленок и капилляров передвигаться из незамерзающих слоев к центрам промерзания, вызывая накопление в грунте прослоек льда. Перемещение влаги протекает интенсивно при температуре 0 – минус 3 градуса. Растущие кристаллы заполняя поры образуют ледяные прослойки, которые раздвигают грунтовые частицы и вызывают пучение грунта.

Сопротивление оказываемое весом грунта затрудняет накопление льда и противодействует образованию ледяных прослоек. Глубину, на которой кристаллы практически не образуются, называют критической глубиной промерзания.