3. Расчет искусственной поперечной системы вентиляции

Для I технической категории дороги расчетная интенсивность движения в обоих направлениях равна I_a = 1200 автомобилей в час; расчетная скорость движения V_a = 80 км/ч.

а) найдем часовой расход топлива автомобилем каждой марки на нулевом продольном уклоне и на высоте 0…400 м над уровнем моря:

где q_т.i – удельный расход топлива автомобилем определенной марки при расчетной скорости движения V_a, л/100 км;

ρ_т – плотность топлива (0,74 – для бензина, 0,81 – для дизельного топлива).

Удельный расход топлива для автомобилей:

ВАЗ-2101 7,5 л/100 км; МАЗ-514 48,5 л/100 км;

«Москвич-412» 8,0 л/100 км; МАЗ-500А 33,0 л/100 км;

ГАЗ-24 10,0 л/100 км; КрАЗ-258 50,0 л/100 км;

ЗИЛ-130 40,0 л/100 км; КаМАЗ-5410 40,4 л/100 км.

ГАЗ-53А 36,0 л/100 км;

ПАЗ-672 30,0 л/100 км;

Часовой расход топлива для автомобилей:

ВАЗ-2101 4,440 кг/ч; МАЗ-514 31,428 кг/ч;

«Москвич-412» 4,736 кг/ч; МАЗ-500А 21,384 кг/ч;

ГАЗ-24 5,920 кг/ч; КрАЗ-258 24,300 кг/ч;

ЗИЛ-130 23,680 кг/ч; КаМАЗ-5410 26,179 кг/ч.

ГАЗ-53А 21,312 кг/ч;

ПАЗ-672 17,760 кг/ч;

б) определим расход топлива одним «осредненным» транспортным средством:

в) найдем количество окиси углерода СО, выделяемое «осредненным» транспортным средством на высоте 700…750 м над уровнем моря:

г) по участкам с постоянными уклонами (2 участка) определим требуемый расход воздуха по условию снижения содержания СО до допустимой нормы:

где I_a – часовая интенсивность автомобильного движения по одной полосе тоннеля, автомоб./ч;

L_j – длина участка тоннеля с одним постоянным уклоном, км;

∆ – предельно допустимая концентрация СО в воздухе транспортной зоны тоннеля, ∆ = 150 мг/м³;

А_карб. и А_диз. – доли транспортных средств с карбюраторными и дизельными двигателями в общем потоке;

– коэффициенты, учитывающие влияние продольного уклона проезжей части тоннеля на подъеме и спуске соответственно для транспортных средств с карбюраторными и дизельными двигателями.

Продольный профиль трассы тоннельного перехода – двускатный:

1) при уклоне 30‰ и скорости движения V_a = 80 км/ч

с^п_к = 1,2; с^с_к = 0,6; с^п_д = 4,0; с^с_д = 0,9;

А_к = 0,6; А_д = 0,4;

L₁ = 0,411 км.

2) при уклоне 23‰ и скорости движения V_a = 80 км/ч

с^п_к = 1,1; с^с_к = 0,75; с^п_д = 3,7; с^с_д = 0,95;

А_к = 0,6; А_д = 0,4;

L₂ = 1,141 км.

д) находим суммарный требуемый расход воздуха для вентиляции тоннеля:

Так как устраивается два вентиляционных канала, расход воздуха делим на 2:

Требуемая площадь поперечного сечения каналов:

Варианты конструкции тоннельной обделки

Исходные данные:

Тоннель длиной 1150 м располагается на кривой радиуса 800 м автомобильной дороге I технической категории. На дороге предусматривается движение как одиночных автомобилей, так и автопоездов. Вентиляция тоннеля – поперечная. Требуемая площадь каждого (приточного и вытяжного) канала – 29,4 м². В месте постройки массив сложен песчанистым сланцем, характеризующимся следующими параметрами:

коэффициент крепости f = 5;

плотность ρ = 2,5 т/м³;

приведенный угол внутреннего трения φ = 72,5º;

коэффициент упругого сжатия основания К₀ = 70∙10⁴ кН/м³;

коэффициент условий работы К_р = 1