Gosy / !!!!!!!гос. экзамен / экспл. и безоп / Экспл и безоп.-отв

Эксплуатация автомобильных дорог и безопасность функционирования транспортных сооружений

1. Структурная схема В-А-Д-Э-С имеет вид:

Компоненты системы

В – водитель

А – автомобиль

Д – дорога

Э – служба эксплуатации

С - среда

В любом вопросе, связанном с эксплуатацией дороги, проявляется влияние всех этих компонентов системы, более или менее активное, непосредственное или опосредованное. Соответственно, воздействуя на любой параметр того или иного компонента, можно регулировать тот или иной эксплуатационный процесс.

2. Структурообразующий фактор – скорость транспортного потока, дающий выход в производственную сферу (П = f(v), где П – производительность автомобиля) и обобщаемый в денежной форме (Себ. = f₁(v), где Себ. – себестоимость перевозок).

Структуроограничивающий фактор – безопасность движения, зависящая от скорости Б = φ (v).

3. Система транспортно-эксплуатационных показателей дороги включает

А) коэффициент прочности

где Е – модуль упругости конструкции, l – прогиб поверхности дорожной одежды под расчетной нагрузкой.

Для жестких одежд коэффициент прочности

где [Q] – допустимая нагрузка на ось,

Q – нагрузка на ось наиболее загруженного автомобиля.

Б) коэффициент ровности

  

где S – показатель ровности, например, показатель толчкомера.

В) Коэффициент скользкости

,

где φ – коэффициент сцепления колеса с поверхностью покрытия.

Г) Коэффициент износа

,

где Н – допустимый износ покрытия.

4. Качество дорог определяется:

а) техническим уровнем (закладывается на стадии проектирования и строительства, изменяется редко – при реконструкции и ремонтах);

б) эксплуатационным состоянием (характеризуется параметрами, которые непрерывно изменяются под влиянием транспорта, погодно-климатических факторов, службы эксплуатации - ровностью, шероховатостью, коэффициентом сцепления и т.п.);

в) инженерным оборудованием (технические средства ОДД, служба сервиса и т.д.).

Показатель потребительского качества дороги:

П = КП_* К_об.,

где КП – комплексный показатель транспортно – эксплуатационного состояния дороги, принимается по наименьшему из частных коэффициентов обеспеченности расчетной скорости;

К_об. – показатель инженерного оборудования и обустройства дороги.

5. Различают фактическую максимальную скорость движения легковых автомобилей, среднюю скорость свободного движения и среднюю скорость движения транспортного потока. При небольших интенсивностях (на дорогах IV – V технических категорий и на большинстве дорог III категории) вторая и третья скорости фактически совпадают.

Для рекогносцировочной оценки фактической максимальной скорости движения легковых автомобилей используют метод следования за лидером, выполняя по дороге 3-4 проезда, следуя в каждом проезде за случайно выбранными легковыми автомобилями и фиксируя по своему спидометру по характерным участкам дороги скорость «лидера».

,

где - среднеарифметическое значение скорости по результатам произведенных замеров.

Для более точного анализа используют замеры скоростей отдельно идущих легковых автомобилей на характерных участках дороги (с помощью «радара», методом створов). На каждом таком характерном участке необходимо выполнить не менее 30 замеров.

Фактическую максимальную скорость движения легковых автомобилей v_ф^max снимают с кумулятивной кривой, которую строят по результатам произведенных замеров (скорость 85 %-ной обеспеченности).

р, %

100

85

0

v_min v_ф^max v_max v, км/ч

Для определения средней скорости свободного движения измеряют скорости отдельно следующих и легковых, и грузовых автомобилей, берут скорость 95 % - ной обеспеченности и вычисляют :

,

где t – статистический критерий Стьюдента,

σ_v – среднее квадратичное отклонение в серии замеров.

6. Понятие разрешенной скорости введено для учета особенностей движения автомобилей в неблагоприятных условий переходных периодов года и зимой:

v_{разреш.} = 0,75 v_расч.

Для особо неблагоприятных условий движения зимой (гололед, снегопад и т.п.) v_{разреш.} = 0,50 v_расч.

7. В основе районирования территории страны по условиям движения положена продолжительность зимнего периода, а в основе деления 1-й зоны на подзоны – продолжительность переходных проходов года.

Соответствие зон по условиям движения и дорожно-климатических зон (примерное)

Зоны по условиям движения	Дорожно-климатические зоны
I а, б, в	I, II, III
II	IV
III	V

8. Под аквапланированием понимают образование во время движения автомобиля по мокрому покрытию гидравлического клина между покрытием и колесом, следствием чего может быть полная потеря управляемости. Причина – вода (жидкая грязь) не успевает выдавливаться из-под колеса с площадки контакта.

Предотвращение аквапланирования – ограничение скорости, повышение шероховатости покрытия, ликвидация колейности.

9. Напряженно – деформированное состояние дорожных одежд вызывается воздействием транспортных нагрузок и воздействием температуры. Для нежестких дорожных одежд преобладает воздействие подвижного состава, для жестких одежд оно соизмеримо с влиянием температуры. Из параметров транспортных нагрузок для нежестких дорожных одежд главными являются D и р, для жестких – нагрузка на ось. Из температурных факторов важны абсолютная величина температуры и скорость охлаждения. Из параметров самих дорожных одежд – h_слоев, Е_слоев, Е_общ., характер взаимодействия слоев, прочность на растяжение при изгибе монолитных слоев, сопротивление сдвигу подстилающего грунта и материала несвязных слоев конструкции.

Стадии работы дорожных конструкций:

Число проходов нагрузки

1

2

3

Период формирования дорожной одежды

1 – стадия обратимых деформаций (в этой стадии работают дорожные конструкции усовершенствованного капитального типа);

2 – стадия малых пластических деформаций (дорожные конструкции усовершенствованного облегченного типа);

3 - стадия упруго - пластических деформаций (дорожные одежды переходного типа).

10. Износ вызывается работой колеса по преодолению сил трения (проскальзывание пневматика в зоне схода колеса с площадки контакта из-за того, что радиус качения меньше радиуса колеса) и погодно-климатическими факторами (расшатывание структуры слоя). Определение износа - методом марок, закладываемых в покрытие в процессе его строительства, индуктивный и т.п. Приблизительно износ может быть оценен в процессе взятия вырубок (кернов) из покрытия.

1 – Зона растяжения пневматика;

2 – зона сжатия пневматика.

1 2

Точка проскальзывания

Схема индуктивного метода

Индикатор

Поверхность покрытия Зонд

Рефлектор (фольга)

Подошва покрытия

11. В основе всех методов определения прочности дорожных одежд лежит измерение величины вертикального смещения поверхности покрытия (прогиба) под нагрузкой от колеса автомобиля или падающего груза.

Все многочисленные методы делятся на группы:

а) в зависимости от устройства, через которое передается воздействие на покрытие – через штамп или через колесо автомобиля ;

б) в зависимости от продолжительности воздействия нагрузки – статические и динамические;

в) в зависимости от способа проведения измерений – дискретно-стационарные и непрерывные, осуществляемые в процессе движения испытательной установки.

Наиболее распространен и доступен метод рычажного прогибомера.

12. Основными методами определения сцепных качеств покрытия являются:

а) определение коэффициента сцепления по величине тормозного пути автомобиля;

б) по сопротивлению протаскиванию прицепной динамометрической тележки;

в) с помощью портативных приборов маятникового, ротационного, ударного действия. Последний прибор дает наиболее стабильные результаты, согласующихся с φ, определенным с помощью динамометрических тележек.

13. Шероховатость покрытия можно определить игольчатым прибором СоюздорНИИ, микропрофилирографом и т.п. приборами.

Стандартным методом является метод песчаного пятна: мелкозернистый песок в количестве 50 см³ распределяется с помощью плоского диска, скользящего по выступам шероховатости, по покрытию в виде круглого пятна:

.

14. Среди прямых методов измерения ровности проезжей части дороги можно отметить метод трехметровой рейки (по схеме 300-30-3-5); метод короткошагового нивелирования, измерение ровности передвижными двух- и многоопорными рейками, виаграфом.

15. Среди косвенных методов измерения ровности проезжей части дороги следует указать прежде всего метод толчкомера и метод акселерометра. Толчкомером измеряется суммарное сжатие рессор, акселерометром – ускорения, вызываемые проездом с заданной скоростью автомобиля по испытываемому участку.

Схема толчкомера Схема акселерометра

1

1

2

3 2

Обозначения на схемах: для толчкомера – 1-счетчик; 2-зубчатое колесо; 3-зубчатая рейка, соединенная с дифференциалом автомобиля; для акселерометра – 1-подпружиненная масса; 2-демпфер (успокоитель колебаний)

16. В грунтах присутствует вода: химически связанная; пленочная прочносвязанная (по свойствам приближается к твердому телу); пленочная рыхлосвязанная (температура замерзания от минус 0,5 (пески) до минус 2,5 ^°С (глина) – перемещается из более теплых в более холодные зоны с более высокой поверхностной энергией грунтовых частиц); парообразная – также перемещается из более теплых в более холодные зоны с более низкой упругостью водяного пара; капиллярная (гравитационная) -перемещается вверх, за счет подъемной силы мениска.

Таким образом, при промерзании дорожной конструкции происходит непрерывный подток влаги снизу, в зону промерзания.

17. Виды скользкости:

а) рыхлый неуплотненный снег на пр. части – при снегопадах (φ=0,25);

б) снежн. Налет – снегопад при температурах воздуха, близких к 0 ⁰С (φ=0,15);

в) гололед – намораживание точного слоя льда за счет конденсации водяного пара в атмосфере и выпадения на покрытие переохлажденных капель воды (φ=0,10 – 0,05 и <). Наиболее часто гололед образуется при температуре 0 – минус 2⁰С , относит. влажн. воздуха >90 %, и ск. ветра до 10-12 м/с;

г) намораживание ледяной (снежно-ледяной) корки – при выпадении дождя, дождя с мокрым снегом при быстром понижении температуры.

18. а) Снегопад;

б) верховая метель (ск. ветра до 20 м/с);

в) низовая метель (начинается с поземки);

г) смешанная метель;

д) буран (Vверх. >20 м/с, низкая относит. влажность воздуха;

е) пурга (- « -, высокая – « -).

19. Количество снега, переносимого ветром в ед. времени на ширине снеговетрового потока, равного 1 м, измеряется в []. Изменяется от 0 на границе снежного поля до транспортирующей способности метели при полном насыщении. Измеряется метелемерами (по степени затемнения снего-ветровым потоком фотоэлемента).

20. Максимальное количество снега, кот. Может переносить в ед. времени (ветер данной скорости на ширине снеговетрового потока 1 м:

q_т = k V³_ветра,],

где k – эмпирический к-т, по Мельнику k = 0,0215.

21. Разгон: n = 1,4

22. Объем снегоприноса – количество снега, приносимого к дороге метелями, м³/пог.м дороги. Может быть определен методом балансов, расчетным методом натурных обмеров. Наиболее прост – метод суммарных припасов (метод расходов), базирующийся на формуле Мельника и заключающихся в подсчете объемов снегоприноса по 16 румбам с учетом направлений между дорогой и ветром каждого направления. В выражения входит (V_ф – 5)³, где V_ф – скорость ветра по Флюгеру.

23. С экономической точки зрения система снегозащитных мероприятий дороги должна планироваться не на годовой объем снегоприноса, а на снегопринос от “единичной метели”. В дорожном деле под единичной метелью понимают группу метелей, отделенную от другой группы метелей промежутком времени, достаточным для восстановления снегосборочной способности снегозадерживающих устройств.

24. Чтобы насыпь была снегонезаносимой, она должна быть 1) обтекаемой, без образования вихревых зон (В/Н >5,5) и 2)скорость ветра над всей проезжей частью должна быть достаточной для сдувания попадающего на него снега (скорость больше полевой скорости ветра на 10 % и более) (В/Н >14).

25. Область завихрений в выемке исчезает только при крутизне откосов 1:6 (равна углу срыва снеговетрового потока 10 градусов). Для улучшения продуваемости откоса должна быть еще более пологим (1:8 – 1:10). Лучше всего ведет себя выемка, разделанная под насыпь.

26. Просветность – отношение площади просветов и общей площади щита (забора). Проницаемость – отношение скоростей ветра. Если ветер за преградой в околоземном слое не меняет направление на противоположное, нет зоны завихрений и снег не сгоняется к преграде. Преграда проницаемая при просветности 0,4 и более.

27. α – угол срыва снеговетрового потока; плоскость, наклонная к горизонту под этим углом, делит снеговетровой поток на две зоны: нижняя зона завихрений .

28. Схема поэтапных отложений снега. Наступление 4 –го этапа –заноса околощитовой пазухи – зависит от просветности преграды и ее характера (равномерное или неравномерное) и начинается по достижении сугробом за преградой высоты 0,8 – 1,15 Н_з .

29. Лесная снегозадерживающая полос; заборы снегоаккумулирующего действия (… с просветностью 0,5); забор снеговыдувающего действия (…. С просветом внизу, равным по высоте – 1/3 Н_з) .

30. Переносные щиты и снегозадерживающие щиты из перфорированных помещенных пленок и сеток; снежные валы (стенки); снежные траншеи.

31. Выполняют при снегопадах звеньевыми плужки снегоочистителей. Основной момент в расчете плужков – назначит участок для работы каждого звена, а это зависит от интенсивности снегопада и интенсивности движения. Эта техника – экономическая задача. Чем больше интенсивность движения, тем меньше слой снега может быть допущен на проезжей части тем короче будет участок работы звена.

32. Надежность дороги – это ее способность обеспечивать круглогодичную безопасную перевозку грузов и пассажиров с расчетной (разрешенной) скоростью.

Частный отказ дорог- любое снижение скорости движения скорости в сравнении с расчетной (разрешенной) в силу разных причин.

Полный отказ – перерыв в движении (снежный занос, размыв земляного полотна, гололед на затяжном подъеме и т.п.).

33. Деформации: осадка, просадка, деформации обочин (колеи); разрушение: сдвиг насыпи грунтовому основанию (на косогорах и оползневых участках); размещение насыпи; разрушение размыв откосов. В выемках может также наблюдаться выпучивание грунта.

34. Шелушение; раковистость и выбоины; окол кромок и углов плит; трещины поперечные, продольные, косые; разрушения деформационных швов; вертикальное поднятие плит («домик»).

35. Пластические деформации (волны, сдвиги, колейность); выкрашивание щебенок и выбоины; густая сетка трещин; поперечные трещины (низкотемпературные); разрушение кромок.

36. Свер… интенсивность и плотность транспортного потока ρ, а также его скорость (в неявной форме).

37. Свер…. Скорость и плотность потока в неявной форме.

38. 1 _тпр – (самый малый) – для дорог с одной полосой движения;

2 – для дорог с двумя и тремя полосами движения;

3 – для дорог с четырьмя и более движения;

4 – на участках ремонта автомагистралей.

39. Для восприятия водителям знаков должна быть обеспеченной его видимость на достаточном расстоянии (размер, контрастность, яркость, размещение).

В темное время суток – с помощью света возращающих пленок или внутреннего освещения. Основными элементами пленок являются отражающий слой и стеклянные микрошарики, преломляющие луч свет и отклоняющие их под углом до 4 ⁰ .

40. Горизонтальная - линии, стрелы, надписи на проезжей части. Основные линии: 1.1. - сплошаня; 1.5. – прерывистая, с соотношением длины штриха и промежутка 1:3; 1.6. – прерывается соотношение длины штриха и промежутка 3:1 (линия приближения к сплошной линии разметки).

Ширина линий 0,10 м.

Вертикальная – разметка на элементах дорожного обустройства и сооружениях.

41. Нитроэмали (НЦ-25 и др.). Наименее долговечны, непригодны для разметки цементобетонных покрытий; алкидно-эпоксидная эмаль ЭП-5155 – более долговечна.

Термопласты на основе полиэфирных, эпоксидных, инден-нумароновых смол. Ярко белый цвет придает пигмент (двуокись титана). Для видимости ночью – наполнение стеклянными шариками.

42. Дорожные ограждения делятся на две группы: а) ограждения барьерного и парапетного типов для предовращения вынужденных съездов с дороги и наездов на сооружения; сетки и конструкции перильного типа для упорядоточения движения пешеходов и предовращения выхода на проезжую часть животных. Направляющие устройства – направляющие столбики, трубы с искусственным освещением, направляющие островки и островки безопасности.

43. а) тТросовые ограждения; б) ограждения из металлического грунтового профиля на железобетонных или металлических стойках; в) ограждения типа «Нью-Джерси». Предподчительнее б) и в).

44. Грунтовые дороги и дороги переходного типа летом подлежат обеспыливанию, прежде всего в населенных пунктах. Обеспыливание проводится методом пропиток (поливок). Материалы – неорганические (различные соли и рассолы – хлорид кальция, вода лиманов и т.п.) и органические (сырые нефти, битумные эмульсии, жидкие битумы, лигнодор и т.п.). Продолжительность обеспечивающего действия – от 15 до 90 дней в зависимости от реагента и интенсивности движения.

45. Традиционный метод – подготовка … ремонта (обрубка кромок, очистка и просушивание выбоины, …..дна и стенок) и заполнение ее в один (глубина до 5см) или два слоя ремонтным материалом с последующим уплотнением (кроме литого асфальта).

На дорогах I, II категорий должны применяться, как правило горячие смеси и литой асфальт. На остальные – холодные смеси, черный щебень, влажные органоминеральные смеси (ВОМС).

Второй метод с использованием горелок инфракрасного излучения, предусматривающих после очистки выбоины ее разогрев до 140 – 170 ⁰С, кирковку, укладку новой смеси и уплотнение.

46.Используется эффект пенообразования при контакте горячего (180 – 200 ⁰С ) битума с холодным щебнем естественной влажностью и влажной поверхностью карта ремонта. Разрушенное место очищают от грязи, воды, разливают битум и тут же распределяют щебень (на 10 – 15 % толще устраиваемого слоя). Метод применим в сырую холодную погоду, в том числе зимой.

47.Главная проблема – ремонт поверхностных разрушений. При использовании смесей на неорганических вяжущих с ремонтируемого участка тщательно удаляют битумные и топливные пятна (выжиганием, химическим способом), за 10 –20 мин. на подготовленную поверхность наносят тонкий слой цементного клея, в смесь вводят ускорители твердения.

48. Если необходимо разделать выбоину, то по контуру первоначально необходимо выполнить пропилы на глубину до 5 см, после чего можно работать отбойными молотками.

Дно и стенки карты перед укладкой цементобетонной смеси обрабатывают цементным клеем из пластифицированного цемента.

49. 1). Ускорители твердения (Са Сl₂ до 2-х % непосредственно на месте укладки );

2). Суперпластификаторы;

3). Теплоизоляция.

Затем самым можно открывать движения всего через 5 (температура воздуха + 20 ⁰С) – 16 часов (Т_в= +10 ⁰С).

50. Предпочтительно использовать вяжущее на эпоксидной основе или полимерно-битумные вяжущие. Тогда по обычной технологии.

Лучше – двойная поверхностная обработка.

Повышенные требования к прочности щебня.

51. Придание поверхности цементобетонного покрытия гидрофобных (водоотталкивающих) свойств путем ее обработки растворами или эмульсиями кремнийорганических соединений.

52. Планировка (разравнивание)

гомогенизация (старая смесь перемешивается)

смешение (добавляется новая смесь)

пластификация (в старую смесь добавляют пластификатор).

53. Чаще всего стоят методом поверхностных обработок по схеме “розлив - россыпь”. Может выполняться одиночная обработка с двухкратным распределением щебня (щебень 15 – 25 мм и для второй россыпи 5 – 10 мм), и двойная обработка с двукратным розливом вяжущего и распределение щебня после каждого розлива.

На дорогах низких категорий слои износа могут выполняться из литых эмульсиоминеральных смесей (ЛЭМС).

54. ЛЭМС состоит из эмульгированного вяжущего с минеральной части (миндальный порошок и песок). ЛЭМС укладывают как слои щебня (толщина 3 – 7 мм) или как закупорочные слои, тогда в состав песок не вводят.

55. Для получения шероховатого слоя должен применяться одномерный щебень, который будет погружен примерно на 2/3 высоты в вяжущее, с помощью которого каждая щебенка приклеивается к поверхности покрытия.

Шероховатый слой по типу «щебень в обойме» получают втапливанием черного щебня в слой теплой асфальтобетонной смеси, уложенный слоем 1 – 1,5 см.

56. Тонким (5 - 7,5 см) слоем из непрерывно-армированного цементобетона, фибробетона, асфальтобетона. В первом случае по подготовленной поверхности старого покрытия укладывают с арматурные сетки и укладывают цементобетонную смесь по обычной технологии. Во втором случае для получения фибробетона в состав цементобетонной смеси вводят стальное, стеклянное, полимерное рубленое волокно с ориентировочным расходом 45 – 50 кг/м³ . В третьем случае между цементобетонным покрытием и слоем асфальтобетонные укладывают прорезиненные мембраны.