|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Выбор исходных данных для выполнения курсового проектаСтр 1 из 9Следующая ⇒
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Курсовой проект по изучаемой дисциплине состоит из двух разделов: «Оценка безопасности движения на заданном участке автодороги» и «Разработка необходимых мероприятий по улучшению безопасности движения на этом участке». Дополнительно в курсовом проекте могут рассматриваться и другие вопросы, связаннее с анализом причин ДТП на автодорогах микрорайона, выполнением расчетов пропускных способностей дорог, изучением состава транспортных потоков и расчетов степени загрязнения атмосферы токсичными выбросами отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, проверочных расчетов прочности дорожных одежд на их пропускную способность тяжелых автотранспортных средств.
Выбор исходных данных для выполнения курсового проекта
Исходные данные для выполнения курсового проекта могут быть приняты по реально существующей автодороге по материалам отделения ГИБДД или дорожных ремонтно-строительных управлений (ДРСУ) или заданы студенту преподавателем, ведущим курсовое проектирование, к ним относятся: - район проложения дороги; - технический паспорт дороги (с топографической картой местности в масштабе 1: 25000 или 1: 10000 и с горизонталями 5 или 2, 5 м); - техническая категория дороги; - количество полос движения и их ширина по длине участка дороги; - состояние покрытия; - ширина обочин по длине участка и их состояние (укреплены щебнем, гравием, дерном и др.); - тип разметки проезжей части дороги до ограждений или иных препятствий вдоль обочин; - геометрические размеры элементов плана и профиля дороги (радиусы кривых в плане и в продольном профиле, углы поворота, длины кривых и прямолинейных участков. продольные уклоны, расстояния видимости), пересечения с другими дорогами, мосты, населенные пункты, заповедники, болота, водоемы и др.; - тип местности по условиям увлажнения; - сведения о глубине уровня грунтовых вод (м); - сведения о глубине залегания грунтов на участке дороги; - интенсивность движения автомобилей N в обоих направлениях, в том числе и по составу (авт./сут., авт./год); - интенсивность движения на пересечениях Nгд, Nвт (авт./сут.) дорог (по главной и второстепенной); - расчетный автомобиль (для проверочного расчета дорожной одежды на прочность); - устройство дорожного полотна участка дороги; - характеристика материалов конструктивных слоев дорожного полотна.
Состав расчетно-пояснительной записки
В расчетно-пояснительной записки на 25-30 страницах рукописного текста должны быть подробно рассмотрены следующие вопросы: - полная характеристика района проложения автодороги; - оценка геометрических параметров участка автодороги; - определение пропускной способности участков автодороги и расчет коэффициентов аварийности и безопасности; - оценка безопасности движения на пересечении автодорог; - мероприятия и оценка их эффективности по ликвидации опасных мест на участках автодороги; - расчет на прочность дорожной одежды на пропуск тяжелых автотранспортных средств.
Состав графического материала
Графический материал курсового проекта на 4 листа формата А1 должен быть представлен в виде графиков пропускной способности дороги и коэффициента загрузки движением, итоговых коэффициентов аварийности и безопасности, планов трассы дороги до и после вносимых исправлений и их продольных и поперечных профилей на аварийных участках, схем пересечений до и после реконструкции.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ КУРСОВОГО ПРОЕКТА Характеристика района пролегания автодороги
Характеристика района пролегания дороги составляется на основе технического паспорта автодороги, топографической карты (рис. 2.1.), справочников, атласов автодорог, нормативных документов [1]. В этом разделе расчетно-пояснительной записки должны быть приведены сведения о природно-климатических условиях, сельском хозяйстве, населенных пунктах, промышленности, транспорте, представлен график распределения температур в течении года и данные о направлении господствующих ветров («Роза ветров»). Дорожно-климатическая зона района проложения трассы автодороги определяется по прил. 1 [1].
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ АВТОДОРОГИ
Определение размеров геометрических элементов плана трассы До начала выполнения поставленной задачи следует дать подробное описание заданного на топографической карте плана трассы (отдельного участка) автодороги. В качестве примера рассматриваются планы трассы на учебной карте (рис. 2.1). Затем в местах изменения направления трассы намечают углы поворота (рис. 3.1), которые образуются между продолжением трассы и новым ее направлением. Местоположение угла поворота О′ находят на топографической карте, восстанавливая в точках кривой НЗ и в ее конце КЗ тангенсы, которые при пересечении и определят вершину угла поворота трассы автодороги.
Рис. 3.1. Элементы угла поворота α – угол поворота, О′ - вершина угла; НЗ – начало закругления; КЗ – конец закругления; К – кривая; О – центр кривой; Б – биссектриса; Т – тангенс кривой.
После нахождения местоположения углов поворота автодороги ее трасу разбивают на пикеты и составляют ведомость углов поворота, прямых и кривых заданного участка автодороги.
3.1.1. Составление ведомости углов поворота прямых и кривых Для определения вершин углов поворотов и их направлений от начала участка автодороги (ПК 0+00) раствором измерителя или циркуля, равным в масштабе карты 50 м, откладывают пикеты до вершины угла № 1. Пикетное положение вершины № 1 заносится в таблицу. Измеренную транспортиром величину угла поворота дороги (в градусах и минутах) также заносят в таблицу в колонку в соответствии с направлением поворота. Определив начало кривой поворота НЗ, величину угла поворота и конец кривой поворота КЗ, можно рассчитать величины всех остальных элементов закругления дороги. значения величин тангенса Т и биссектрисы угла поворота можно измерить непосредственно по карте. Величину радиуса кривой можно рассчитать по формуле (3.1) или (3.2):
где Z – хорда дуги окружности поворота дороги, м; В – кратчайшее расстояние от середины хорды до дуги, м;
где Б – значение биссектрисы кривой, м; α – величина угла поворота, град. Величину криволинейного участка автодороги можно определить из следующего выражения:
где R – величина радиуса кривой, м; α – величина угла поворота, град.
Вычислив значения всех элементов поворота автодороги, наносят пикетные точки с направлений тангенсов на криволинейные участки. По вышеприведенной методике расчеты закруглений с переходными кривыми и круговой вставкой (рис. 3.2) выполняется в следующей последовательности. Из таблицы элементов круговых кривых (см. прил. 1) для нахождения величины угла поворота α 1, берут значение тангенса Тт, длины кривой Кт, биссектрисы Бт. Если радиус закругления R не равен табличному радиусу Rт=1000 м, элементы круговой кривой пересчитывают по формулам:
Определяют элементы переходной кривой (см. прил. 2): L, α min=2β, t, p и возможность их вписания – угол поворота должен быть не менее α min, т.е. α > 2β.
Рис. 3.2. Схема закругления с переходными кривыми и круговой вставкой: L – длина переходной кривой; t – сдвижка переходной кривой; р – сдвижка круговой кривой; β – угол, образованный касательной в конце переходной кривой и линией тангенсов; Ко - сокращенная круговая кривая. При α > 2β следует принимать новое значение радиуса R1 = R+p, и вновь определять значения соответствующих ему элементов круговой кривой по таблицам приложений. Значения величины центрального угла γ и круговой кривой Ко определяют по прил.2 или по формулам:
Определяют полные длины закругления К2, тангенса Т2, биссектрисы Б2. домера закругления Д2:
К2=Ко+2L; T2=T1+t; Б2=Б1+р; Д2=2Т2 – К2.
Устанавливают пикетажное положение главных точек закругления – начало НЗ=ВУ – Т2, конец КЗ=НЗ + К2, начало круговой кривой НКК=НЗ+L, конец круговой кривой ККК=КЗ-L. На топографической карте от вершины угла α 1 (ВУ №1) откладывают в масштабе карты Т2 (находят точки НЗ и КЗ (рис. 2.1)) и от КЗ разбивают пикетаж до ВУ №2. Разбивают пикетаж и на закруглениях методом координат или от НЗ циркулем-измерителем отрезками не более 50 м в масштабе карты. После расчета закругления на ВУ №2 на карте от ВУ №2 откладывают полный тангенс второго закругления и разбивают пикетаж дальше. Если на трассе автодороги имеются клотоидные закругления (рис. 3.4), то расчет таких закруглений выполняют с использованием таблиц для проектирования и разбивки клотоидной трассы [11] в следующей последовательности. Определяют коэффициент для пересчета табличных значений элементов клотоиды:
где RT=100 – значение табличного радиуса.
Рис. 3.3. Схема клотоидного закругления Т1 и Т2 – тангенсы первой и второй клотоид; ТК1, ТК2, ТД1 и ТД2 – короткие и длинные тангенсы клотоид; L1, L2 – длины клотоид; β 1 и β 2 – углы клотоид; А1и А2 – параметры клотоид; Rmin – радиус клотоид Рассчитывают табличные значения параметра клотоид:
По таблицам для значений АТ1 и АТ2 определяют значения ТТ1, LT1, TK1, TД1, tT1, β T1 и ТТ2, LT2, TK2, TД2, tT2, β T2, если биклотоида симметричная. Если биклотоида несимметричная, а также при α > 150о, по таблицам берут значения TД1, TK1, LT1, tT1, β T1 и TД2, TK2, LT2, tT2, β T2. Определяют элементы клотоидного закругления: для симметричных клотоид
для несимметричных биклотоид и при α < 150о
Длина первого прямого участка плана трассы П1 равна расстоянию от ПКО до начала первого закругления НЗ1. Длина второго прямого участка П2=НЗ2 – КЗ1 и т.д. Длина последнего прямого участка равна разности между пикетажным положением конца трассы и конца последнего закругления Пi=KT – КЗi. При прокладке трассы будущей автодороги на топографический карте направления прямых участков определяют их румбами. Названия и их величины определяют по значению азимутов линий трассы. Азимут первой линии А1 определяют по значению дирекционного угла ДУ1, который измеряют по карте транспортиром по ходу часовой стрелки между северным направлением вертикальной линии сетки карты и линией трассы с учетом углов сближения меридианов Сб и склонения магнитной стрелки Ск (рис. 3.4):
Знак плюс принимают, если линия сетки или линия магнитного меридиана расположены к востоку от истинного меридиана; знак минус, если к западу.
Азимуты последующих линий трассы определяют по формуле
где АП – азимут последующей линии; АП-1 – азимут предыдущей линии; α – угол поворота трассы (знак плюс, если угол поворота вправо, знак минус, если влево). Для первого варианта трассы (рис. 2.1) при значениях измеренного дирекционного угла первой линии: ДУ=45о36′; Ск=+6о15′ и Сб= -2о21′;
А1=45о36′ - [(6о15′ )-(-2о21′ )]=45о36′ -[6о15′ +2о21′ ]=37о00′;
А2=А1+α 1=37о00′ +48о00′ =85о00′;
А3=А2-α 2=85о00′ -14о30′ =70о30′;
А4=А3+α 3=70о30′ +32о30′ =103о00′.
По рассчитанным величинам азимутов определяются названия и величины румбов линии трассы:
Для рассматриваемого примера румбы линий трассы будут следующими: ч1=СВ: 37о00′; ч2=СВ: 85о00′; ч3=СВ: 70о30′; ч4=СВ: 103о00′ =ЮВ: 77о00′. Расстояние между вершинами углов поворота плана трассы для первого прямого участка равно значению пикетажного положения ВУ №1. Расстояния между остальными вершинами и между концом трассы и вершиной последнего угла поворота определяют как разность между их пикетным положением плюс домер предыдущей кривой: S=ВУП – ВУП-1+ДП-1 (3.23)
St=КТ – ВУt+Дt (3.24)
Таблица 3.1 Ведомость углов поворота, прямых и кривых
Примечание. 1. Если α < 2β в графе 11 значение R принимают большим или равным R + p. В графах 24-31 первые сверху формулы – для закругления с переходными кривыми; вторые – для клотоидного закругления; третьи в графах 30-31 – для закругления круговой кривой. Все рассчитанные значения углов поворотов, прямых и кривых заносят в ведомость (табл. 3.1). Правильность расчетов следует проверить после заполнения ведомости.
Профиля трассы
Изучая заданный участок автодороги по топографической карте составляют табл. 3.2 черных отметок, пикетов и плюсов, куда заносятся пикетные и плюсовые точки, а также соответствующие им высотные отметки. Высотные отметки точек земной поверхности вычисляют с точностью до 0, 01 м. Таблица 3.2 Значения черных отметок, пикетов и плюсов
Плюсовыми точками являются уровни высоких вод при пересечении водотоков, оси пересекаемых автомобильных и железных дорог, бровки обрывов и др. Для наглядности рекомендуется сокращенный продольный профиль рассматриваемого участка автодороги вычерчивать на миллиметровой бумаге в масштабах: горизонтальный – 1: 10000, вертикальный – 1: 10000 (рис. 3.5). Линию поверхности земли строят по данным черных отметок из табл.3.2. Ниже ее на расстоянии в 1 см наносят линию, повторяющую ее очертание.
ТРЕБОВАНИЯМ ЗАДАННОЙ КАТЕГОРИИ ДОРОГИ Проверку на соответствие численных значений элементов плана трассы требуемой категории автодороги выполняют путем анализа данных табл. 3.1 и сравнения их с требуемыми, представленными в табл. 2.1. Проверку на соответствие численных значений элементов продольного профиля существующей автодороги требованиям заданной категории автодороги выполняют путем анализа сокращенного профиля (рис. 3.5) и сравнения указанных на нем величин продольных уклонов с требуемыми (табл. 2.1).
Рис. 3.5. Вариант сокращенного продольного профиля заданного участка автодороги
Проверку на соответствие величин элементов поперечного профиля (количество и ширина полос движения, тип и состояние покрытия, ширина обочин и их состояние (укрепление)) по длине участка существующей автодороги выполняют путем сравнения исходных данных, принятых для выполнения проекта с требуемыми, представленными в табл. 2.1. По результатам анализа необходимо отметить все элементы существующей автодороги, которые имеют показатели, несоответствующие требуемым для заданной категории автодороги, и отметить их расположение (начальные и конечные пикеты) по длине трассы.
5. РАСЧЕТ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ДОРОГИ Таблица 5.4
Коэффициенты приведения интенсивности движения различных транспортных средств к легковому автомобилю
При промежуточных значениях грузоподъемности транспортных средств коэффициенты приведения следует определять интерполяцией, а для автобусов и специальных автомобилей следует принимать как для базовых автомобилей соответствующей грузоподъемности. Для дорог при пересеченной и горной местности коэффициенты приведения для грузовых автомобилей и автопоездов увеличивают в 1, 2 раза. Итоговый поправочный коэффициент Витог для расчета практической пропускной способности участка автодороги с конкретными дорожными условиями в единицу времени можно определить по методу доктора тех. наук В.В. Сильянова [15]. Значение Витог равно произведению частных коэффициентов β 1, β 2 … β 13, которые снижают пропускную способность автодороги за счет влияния неблагоприятных дорожных условий и равны:
ширина полосы движения, м 3, 75 3, 5 3, 0 β 1 1, 0 0, 97 0, 85 расстояние от кромки проезжей части доя препятствия на обочине, м 2, 5 2, 0 1, 5 1, 0 0, 5 0 β 2 1, 0 0, 99 0, 95 0, 9 0, 83 0, 78
количество автопоездов в соста- ве транспортного потока, % 1 10 20 30 β 3 (при 20% легковых и средний грузовых автомобилей) 0, 98 0, 93 0, 87 0, 81
продольный уклон, ‰ 20 30 40 50 60 β 4 (при длине подъема до 500 м и 10% автопоездов в составе транспортного потока) 0, 92 0, 91 0, 83 0, 75 0, 64
расстояние видимости, м 50 50-100 150-250 250-300 β 5 0, 68 0, 73 0, 90 0, 98 радиус кривой в плане, м > 600 450-200 < 100 β 6 1, 0 0, 96 0, 85 скорость, ограничиваемая знаками, и в населенных пунктах, км/ч 60 50 30 20 10 β 7 и β 13 1, 0 0, 98 0, 88 0, 76 0, 44 доля автомобилей, поворачи- вающих налево, %, на пере- сечении в одном уровне при ширине проезжей части 7 м 0 20 40 60 80 β 8 на пересечениях: необорудованных 0, 94 0, 82 0, 70 0, 57 0, 47 с островками 0, 98 0, 96 0, 91 0, 84 0, 84 с островками и переходно- скоростными полосами 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 0, 95 тип обочин укрепленная с дерновым грунтовые щебнем покровом β 9 0, 99 0, 95 0, 90
тип покрытия с шероховатой гладкой булыжная поверхностной асфальто- мостовая обработкой бетонное или цементно- бетонное β 10 1, 0 0, 87 0, 42
участки около автобусных в стороне от на уширении проезжей остановок и площадок от- дороги части дыха β 11 1, 0 0, 64 наличие разметки осевая дополнительная поло- са на подъемы β 12 1, 02 1, 30-1, 50
максимальную пропускную способность автодорог, у которых по полосам движения наблюдается неравномерное распределение потоков автомобилей, определяют как сумму пропускных способностей отдельных полос:
где n – общее число полос движения на автодороге; Рj – пропускная способность j-й полосы движения, которая может быть определена из следующего выражения:
где β к – коэффициент, учитывающий влияние на движение транспортных потоков кривых в плане участков дорог; его величину принимают равной 0, 85 при радиусах менее 1000 м и равной 1, 0 – при радиусах более 1000 м, используется при расчетах только пропускной способности левой полосы движения на кривых участках дорог; β п – коэффициент, учитывающей влияние пересечений в разных уровнях (численные значения его могут быть приняты по табл. 5.5); b – ширина полосы движения, м; ψ rj – доля тяжелых грузовых автомобилей и автобусов, %; I – продольный уклон, ‰; ψ ij – доля автомобилей i-го типа в транспортном потоке, движущемся по j-ой полосе автодороги, доли ед.
Таблица 5.5 Коэффициенты, учитывающие влияние пересечений дорог в разных уровнях
Численные значения по распределению интенсивности и состава движения по отдельным полосам автодороги можно для расчетов принимать из табл. 5.6.
Таблица 5.6 Распределение интенсивности и состава движения по отдельным полосам движения автодорог
Одним из основных эксплутационных параметров действующей автодороги является уровень ее загрузки, который характеризуется коэффициентом загрузки, определяемым из следующей зависимости:
Z=Nr / P (5.5)
где Nr – расчетная интенсивность движения на автодороге, авт./ч, Nr = 0, 076 ∙ N; N - среднегодовая суточная интенсивность движения по автодороге, авт./сут. Коэффициент загрузки участков автодороги в случае необходимости может быть рассчитан в отдельные периоды времени (по времени суток, по дням месяца и др.).
5.2. Построение линейных графиков пропускной способности ДВИЖЕНИЯ ПО АВТОДОРОГЕ
Аварийности Для построения линейного графика коэффициентов аварийности анализируют план и профиль участка автодороги. Анализ ведется по вычерченному плану и продольному профилю заданного участка по каждому из характерных его элементов (продольные уклоны, кривые в вертикальной плоскости и в плане, мосты, путепроводы, населенные пункты и т.д.). Работа выполняется в следующей последовательности: - выписывают значения интенсивности движения на участках; - определяют ширину проезжей части и обочин; - отмечают места с недостаточной видимостью и определяют ее фактические значения; - анализируют по каждому из показателей план и продольный профиль автодороги, при этом следует выделить однородные участки, для каждого из которых назначают частные коэффициенты аварийности согласно п. 6.1; - отмечают границы выделенных участков с учетом зоны влияния по табл. 6.1; - сносят границы каждого из выделенных участков в специальную строку итоговых коэффициентов аварийности, выделяя таким образом границы однородных по степени безопасности участков; - записывают значения частных коэффициентов аварийности в выделенные участки с границами; - определяют значения итоговых коэффициентов аварийности на выделенных участках, однородных по степени обеспеченности безопасности; - по формуле (6.1) строят эпюру итоговых коэффициентов аварийности. Типы эпюры итоговых коэффициентов аварийности указывают на участки автодороги, наиболее опасные в отношении возможности ДТП. На линейных графиках итоговых коэффициентов аварийности реально существующих дорог целесообразно отмечать (по данным ГИБДД и дорожных органов) места ДТП за несколько лет, с которыми обычно совпадают пики на графиках. При реконструкции автодороги, когда на нескольких участках автодороги значения итоговых коэффициентов совпадают, в первую очередь следует повышать безопасность движения в местах, где было больше зарегистрировано ДТП или они имели большую тяжесть. В проектах новых дорог не допускаются участки с итоговым коэффициентом аварийности более 10…15. При реконструкции автодорог в условиях равнинной и холмистой местности его величина не должна быть более 25…40. Достоинство метода коэффициентов аварийности в его возможности немедленного выявления причин повышенной аварийности и их последующим устранением. Однако величины итоговых коэффициентов аварийности еще не характеризуют ежегодные потери народного хозяйства при ДТП. Поэтому такие потери было предложено учитывать с помощью коэффициентов тяжести, m, значения которых представлены в табл. 6.2.
Таблица 6.2. Коэффициенты тяжести ДТП
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-11; Просмотров: 580; Нарушение авторского права страницы
, (3.1)
(3.2)
(3.3)
(3.4)
(3.5)
(3.6)
(3.7)
(3.8)
(3.9)
(3.10)
(3.11)
(3.12)
(3.13)
(3.14)
(3.15)
(3.16)
(3.17)
(3.18)
(3.19)
(3.20)
(3.21)
Рис. 3.4. Схема определения по топографической карте направления прямых участков автодороги: а – примеры определения магнитных азимутов по измеренным дирекционным углам; б – схема расположения линий сетки карты и магнитного меридиана относительно истинного меридиана.
(3.22)
, град.
,
м
,
м
,
м
(5, 3)
(5, 4)