МУ_ЛАБЫ_ПУТИ_ТП-13, 14
.pdf5. Строят гистограмму, кривую распределения и кумулятив ную кривую распределения скорости движения автомобилей (ри
сунки 1,2).
m
|
|
|
|
“ *яп |
|
|
|
25 |
|
|
Г /1 |
1\ |
|
|
|
|
|
1/ |
/1 |
|
|
|
|
~~ |
|
|
|/ |
|
|
|
|
20 |
|
/1 |
\ / |
|
|
|
|
|
!л |
|
|
|
|||
|
|
/ |
1 |
г \п |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
V |
2 |
|
|
15 - |
У |
|
|
|
|||
1/ |
/1 |
1 |
|
|
|
|
|
10 |
/ |
|
|
Г Ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5 |
г/i |
|
|
|
| Н |
\ |
|
|
|
|
|
|
|
||
0 " Т П |
|
|
|
|
|
1 |
V, |
30 |
36 |
42 |
48 |
54 |
60 |
||
Рисунок 1 - Гистограмма (1) и кривая распределения (2) скорости движения автомобилей
'Я
'О
'Я
<сзгШ
°сЗ
:<D
<^Н
«D
'С$
30 |
36 |
42 |
48 |
54 |
60 |
V , ° i / - |
Рисунок 2 - Кумулятивная кривая
6. На основании рисунка 2 определяют значения скорости движения потока автомобилей, ориентировочно соответствую щие обеспеченности 15, 50, 85, 95 %.
3
5 Обработка результатов
Скорость автомобилей на участке определяют по формуле
V = 3,6 S / t ,
где t - время проезда по мерному участку, с; S - длина мерного участка, м.
Результаты расчетов помещают в таблицу 1.
При длине участка 50 и 100 м формула соответственно приобретает вид V = 180 / 1или V = 360 / 1.
Среднюю скорость грузовых автомобилей подсчитывают по формуле
Vr = €]Vri / nr ,
i =1
где Vr- скорость i-го грузового автомобиля, км/ч; nr - общее число грузовых автомобилей, зафиксированных за период наблюдения.
Аналогично вычисляют средние скорости движения легко вых автомобилей и автобусов. Среднюю скорость потока автомо билей подсчитывают по формуле
n
|
€ (Vr nr ^ Vnnn ^ Va na ) |
|
|
V = — ---------------------------- |
5 |
||
n |
, |
, |
|
nr ^ п л ^ na
где Vл , Va - соответственно средняя скорость легковых автомо билей и автобусов, км/ч; п л , na - количество легковых автомоби лей и автобусов.
Наиболее близкие по значению результаты определения скоростей движения объединяют в разряды (таблица 2). Такое объединение называют сводкой. В 3-й графе таблицы 2 приводят количество значений скоростей, попавших в данный разряд, на зываемое частотой. Изображение сводки в осях координат обра зует ряд распределения, который называют гистограммой (рису нок 1). При бесконечном уменьшении величины разряда гисто грамма преобразуется в кривую распределения.
Частость - отношение количества значений скорости в оп ределенном разряде к общему количеству произведенных заме ров. Частость приближенно соответствует величине вероятности с тем большей точностью, чем больше общее число измерений.
4
Для оценки скоростей движения определенных групп авто мобилей строят кумулятивную кривую скоростей (рисунок 2). Значения скоростей 15 % обеспеченности показывают, с какой скоростью движутся наиболее медленные автомобили, 50 % со ответствует средней скорости потока; 85 % соответствует макси мальной скорости движения на определенном участке; 95 % со ответствует максимальной скорости движения отдельных авто мобилей.
6 Техника безопасности
Наблюдатели во время измерений должны находиться на расстоянии не менее 4-5 м от проезжей части дороги. Измерения не должны мешать движению, привлекать внимание водителей. Студенты должны быть одеты в соответствии с погодными усло виями.
7 Требования к отчету
Отчет о работе оформляют в виде пояснительной записки на листах писчей бумаги формата А4 (210*297 мм). Записи ведут пастой синего, фиолетового или черного цветов.
Текстовая часть отчета должна быть минимальной, в ней указывают номер работы, ее название, приводят таблицы 1, 2, ри сунки 1, 2, расчеты средней скорости потока грузовых, легковых автомобилей и автобусов.
Составляется один отчет на бригаду, на титульном листе помещают фамилии всех исполнителей.
8 Контрольные вопросы
1. Достоинство и недостатки метода определения скоростей движения с использованием секундомера.
2.Почему на одном участке дороги скорость движения ав томобилей меняется в зависимости от времени суток, погодных условиях и т. д.
3.Как используют данные о фактических скоростях движения?
4.С какой целью выполняют построение кумулятивной
кривой?
5
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3 «Определение коэффициента сцепления шин автомобиля с дорогой для различных типов покрытий»
Цель работы: ознакомление с методами определения коэффициента сцепления, практическое определение коэффициента сцепления на дорогах с различным типом покрытия с помощью прибора ППК.
Общие положения
Коэффициент сцепления шин автомобиля с поверхностью дороги является очень важным показателем покрытия, он зависит от погодных условий и меняется в процессе эксплуатации дороги. Экспериментальное определение коэффициента сцепления рекомендуется проводить с помощью специальных приборов, сертифицированных решением НТК Госстандарта России и включенных в реестр мер и весов № 10912-87г. К таким приборам относятся: динамометрическая установка типа ПКРС-2У, ПКРС-2С и портативный прибор Ю.В. Кузнецова ППК.
Прибор портативный Кузнецова (ППК) (рис. 3.1) предназначен для оперативного измерения коэффициента сцепления дорожных покрытий:
–при строительстве и ремонте автомобильных дорог;
–при приемке дорог в эксплуатацию;
–при периодическом и текущем контроле состояния дорожных покрытий;
–при обследовании мест дорожно-транспортных происшествий.
Принцип работы прибора основан на имитации процесса скольжения за-
блокированного колеса автомобиля по дорожному покрытию при нормированных условиях их взаимодействия: нагрузке на колесо (2942 49), Н; скорости движения (60 3), км/ч; использовании шины с гладким рисунком протектора размером 6,45х13 ; внутренним давлением воздуха в шине (0,17 0,01), МПа; положительной температуре окружающей среды.
Работа прибора осуществляется следующим образом: груз 7, массой 9кг (рис. 3.1), падающий после нажатия кнопки 6 с высоты 1,5 м, растягивая помещенную внутри направляющей трубчатой штанги 4 пружину, ударяется о подвижную муфту 8, раздвигая укрепленные на шарнирах толкающие штанги 2. Штанги прижимают к покрытию резиновые имитаторы шин 1, которые смещаются, преодолевая сопротивление трению о покрытие и растягиванию стягивающих пружин 14. Смещение муфты 8 фиксируется увлекаемой ею пружинной шайбой 9. Перемещение имитаторов, характеризующих коэффициент сцепления резины с покрытием, измеряют по делениям шкалы 10, нанесенным на опорной штанге, на основании сопоставительной тарировки с динамометрической тележкой.
2
Рис. 3.1. Схема прибора ППК
Порядок проведения работ по определению коэффициента сцепления с помощью прибора ППК
Порядок действий по обследованию покрытия дороги с помощью прибора ППК следующий:
1)Произвести сборку прибора (ППК) в дорожных условиях. Сборку производить на обочине или участке дороги свободным от движения автотранспорта.
2)На горизонтальном участке дорожного покрытия произвести калибровку прибора. Для этого с помощью регулировочных винтов 11 (рис.2.1) установить прибор таким образом, чтобы расстояние между нижней плоскостью имитато-
ров 1 и дорожного покрытия было равным (15 3) мм. При этом после нажатия на муфту скольжения 8 и касания имитаторами 1 дорожного покрытия верхняя плоскость измерительной шайбы 9 должна совпасть с установочной риской на шкале 10. Поднять груз 7 и зафиксировать его с помощью механизма сброса
3
груза 6. Поднять измерительную шайбу 9 в крайнее верхнее положение до соприкосновения с муфтой скольжения 8. Подложить под имитаторы 1 калибровочные пластины (входят в комплект прибора) и увлажнить их поверхность (не менее 200 см3 воды). Вынуть палец механизма натяжения пружины 13. Нажать на кнопки механизма сброса груза и сбросить его. Показания прибора определить по шкале 10 по положению верхней плоскости измерительной шайбы 9.
3) Прибор считается откалиброванным, если среднее перемещение (пять измерений) измерительной шайбы 9 не выходит за пределы рисок, обозначающих величину коэффициента сцепления от 0,03 до 0,11 на шкале 10 (при проверке 0,05 0,02). Если значение полученных измерений выходит за указанные пределы, то необходима специальная настройка прибора.
Порядок проведения измерений и обработки полученных результа-
тов.
При обследовании дорог необходимо регистрировать тип покрытия, год его укладки, а также границы участков с однородными типами покрытий. Выборочный контроль коэффициента сцепления дорожных покрытий необходимо проводить на левой полосе наката колес транспортных средств. На поверхности дорожного покрытия перед проведением измерений не должно быть следов песка или грязи; если они есть, то их необходимо удалить. Установить прибор на дорожном покрытии в месте проведения измерения так, чтобы продольная ось имитаторов 1 располагалась параллельно левой полосе наката.
Измерения производятся на горизонтальном участке дороги по аналогии с проведением калибровочных процедур с учетом того, что под лапы имитаторы 1 не подкладываются калибровочные пластины, количество измерений не менее 5, в зачет идут последние 3, по которым рассчитывается среднее арифметическое значение коэффициента сцепления. В месте измерений, где уклон дороги (продольный или поперечный) превышает 30%, процедура определения коэффициента сцепления предусматривает корректировку. Определяется коэффициент сцепления по стандартной процедуре, вычисляется среднее значение и из полученной величины вычитается величина поправки, которая зависит от величины уклона (табл. 3.1).
|
|
|
Т а б л и ц а 3 . 1 |
|
|
Величина поправки |
|
|
|
Величина уклона, |
30-40 |
50-70 |
|
80-100 |
0/0 |
|
|
|
|
Величина поправки |
0,01 |
0,02 |
|
0,03 |
4) Произвести работы по упаковке прибора для транспортировки и хране-
ния.
4
Оформление отчета по лабораторной работе
Отчет по лабораторной работе оформляется согласно установленным требованиям к оформлению текстовых документов, при этом заполняется таблица измерений по таблице 3.2.
|
|
|
Т а б л и ц а 3 . 2 |
|
|
Результаты наблюдений |
|||
|
|
|
|
|
Тип по- |
Значения на |
Значения |
Процент |
|
верхности |
сухой |
на мокрой |
изменения, |
Примечание |
|
поверхности |
поверхности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Делаются краткие выводы.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 «Определение шероховатости дорожного покрытия»
Цель работы: приобретение практических навыков при определении и классификации типов дорожного полотна по шероховатости поверхностного слоя.
Оборудование и инструмент: комплект мерных стаканчиков для дозирования песка объемами 10 см3 и 25 см3, обрезиненного диска диаметром 100 мм, линейки, песок фракции от 0,14 до
0,315мм.
Общие положения
Шероховатость дорожного полотна обеспечивают частицы минерального материала, равномерно распределенные по поверхности покрытия. Она создается за счет выступов и впадин, образуемых минеральными материалами (входящими в смесь), а также за счет собственной шероховатости зерен минерального материала. Шероховатость, создаваемую минеральным материалом, называют макрошероховатостью, собственную шероховатость зерен материала – микрошероховатостью. Макрошероховатость оценивают по средней высоте выступов материала над поверхностью покрытия. Классификация поверхности дорожных покрытий приведена в таблице 4.1. Шероховатость является одним из диагностических параметров автомобильных дорог.
5
Т а б л и ц а 4 . 1
Классификация шероховатости поверхности дорожных покрытий
|
|
|
Характеристика |
Классификация покрытий |
||
|
Тип |
мак- |
мик- |
|
Высота |
|
поверхности |
роше- |
роше- |
Наименование |
неровно- |
||
|
|
|
рохо- |
ро- |
|
стей, мм |
|
|
|
вато- |
хова- |
|
|
|
|
|
сти |
тости |
|
|
|
|
|
|
|
Средне шероховатые |
1-2 |
|
|
|
+ |
+ |
Крупно шероховатые |
Более 2 |
|
|
|
- |
+ |
Мелко шероховатые |
|
|
|
|
|
|
(тип наждачного полотна) |
1 |
|
|
|
+ |
- |
Средне шероховатые |
1-2 |
|
|
|
|
|
Крупно шероховатые |
Более 2 |
|
|
|
- |
- |
Гладкие |
Менее 0,3 |
|
|
|
||||
Порядок проведения работы и обработки полученных результатов
Для определения и оценки шероховатости дорожного полотна применяется метод «песчаного пятна». При измерениях (оценки) шероховатости дорожного покрытия этим способом выполняют не менее пяти измерений на 1000м по каждой полосе накат, на участке между полосами наката и по оси проезжей части. Метод «песчаного пятна» основан на том, что при различной шероховатости диаметр определенной порции песка, разровнённого на поверхности дороги в виде круга или прямоугольника (рис. 3.1) будет разным.
На поверхность покрытия дороги мерным стаканчиком высыпают порцию мелкого сухого песка. Обрезиненным диском распределяют песок поверхности покрытия в виде пятна по возможности круглой формы. Диаметр песчаного пятна при крупнощебеночной смеси меньше, чем при мелко щебеночной.
D B
H
Рис. 4.1. Схема измерений к расчету шероховатости методом «песчаного пятна»
6
Результаты замеров диаметра песчаного пятна заносятся в таблицу 4.2.
|
|
|
Т а б л и ц а 4 |
. 2 |
|
|
Результаты наблюдений |
|
|
||
Номер |
Диаметр песчаного пятна на дороге, мм |
Среднее |
|
||
опыта |
на правой по- |
на левой поло- |
в центральной |
значение |
|
|
лосе наката |
се наката |
части |
для опыта |
|
|
|
|
|
|
|
Шероховатость характеризуется средней глубиной впадин между частицами минерального материала, выступающими из покрытия:
hср 10 |
V |
|
F |
||
|
40 V
D2
,
(4.1)
где V – объем песка, распределенного по шероховатой поверхности на вершины выступов, см3;
F – площадь круга, образованного распределенным песком, см2; D – диаметр песчаного пятна, см.
Для измерения необходимо выбирать характерные места для данного участка дороги. В каждом месте измерений делается не менее 3-х пятен.
По результатам расчета делается вывод о состоянии поверхности дороги и шероховатости дорожного полотна.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 «Определение ровности дорожного полотна»
Цель работы: практическое овладение методикой измерения ровности дорожного полотна.
Оборудование и инструменты: измерительная рейка длиной 3м, специальные клинья для измерения просветов между рейкой и поверхностью дороги.
Общие положения
Под ровностью дорожного полотна понимают качество дороги, определяемое наличием на ней неровностей, вызывающих колебания кузова транспортного средства. Оценка ровности производится на основании сравнения ее фактической величины с нормативной. Измерение фактической ровности полотна дороги производится наиболее простым из известных способов – с помощью измерений по 3-х метровой рейке.
Ровность полотна дороги измеряется по величине просвета между поверхностью покрытия и нижней поверхностью рейки с помощью калибровочного клина или другого специального устройства. Ровность оценивается по
7
процентному соотношению просветов под трехметровой рейкой и максимально допустимому просвету (табл. 5.1).
|
|
|
Т а б л и ц а 5 . 1 |
Нормативные параметры ровности полотна дороги |
|||
Оценка ровности |
Число |
Допускаемое число |
Максимально |
|
просветов |
просветов свыше |
допустимый |
|
не более |
5 мм, % |
просвет, мм |
|
3 мм, % |
|
|
Отлично |
95 |
1 |
7 |
Хорошо |
90 |
2 |
8 |
Удовлетворительно |
80 |
5 |
10 |
Порядок проведения работы и обработки полученных результатов
Измерение фактической ровности полотна производят через каждые 10м исследуемого участка. В каждом створе рейку укладывают вдоль покрытия на определенных для замеров участках. Величину просвета под рейкой определяют в фиксированных 5-7 точках через каждые 0,5 м измерительной рейки. Это исключает условность выбора места промера и делает его более объективным. Ровность полотна дороги измеряется по величине просвета между рейкой и поверхностью дороги.
Результаты наблюдений заносятся в таблицу 5.2.
|
|
|
Т а б л и ц а 5 . 2 |
|
Результаты наблюдений |
|
|
Номер |
Количество просветов |
Количество просве- |
Максимальный |
опыта |
менее 3 мм |
тов более 5 мм |
просвет в опыте |
|
|
|
|
По результатам наблюдений делаются необходимые расчеты по определению процентного состава числа просветов и производится анализ их значений, назначается оценка ровности покрытия.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 «Определение продольного уклона дороги»
Цель работы: приобретение практических навыков в определении и оценке продольного уклона дороги.
Оборудование и инструменты: рейка, жидкостный уровень, линейка.
Общие положения
Под продольным уклоном дороги понимают отклонение ее проектной линии от горизонтали в продольном направлении. Наибольший продольный