Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Анализ условий эксплуатации дороги

1.1 Характеристика района прохождения автомобильной дороги

1.2 Определение категории дороги и ее основных параметров

2. Оценка транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги различными методами

2.1 Общие положения

2.2 Определение частных коэффициентов обеспеченности расчетной скорости

2.3 Определение итогового коэффициента обеспеченности расчетной скорости и построение линейного графика коэффициентов обеспеченности расчетной скорости

2.4 Оценка условий движения с помощью коэффициентов аварийности

2.5 Выбор мероприятий по ремонту и содержанию автодороги

3. Оценка уровня надежности дорожной одежды по упругому прогибу

4 Оценка проектного и технологического уровня надежности

Заключение

Список литературы



Введение

В Беларуси на 1000 жителей приходится 7,6 км дорог, а на 1000 кв. км приходится 356 км дорог. Стоимость ремонта 1 км дороги четвертой категории порядка 150 тыс. долларов США. Для того, чтобы отремонтировать хотя бы 1/3 дорог Беларуси необходим весь золотовалютный запас страны. А при правильном вложении каждый рубль, потраченный в дорожном хозяйстве, приносит 170 рублей прибыли.

В этом свете при решении задач по ремонту автодорог требуется учесть большое количество факторов с применением специальных методов и алгоритмов. Этим и занимается диагностика автодорог.

В данном курсовом проекте проведена диагностика автомобильной дороги по следующим критериям:

1) транспортно-эксплуатационному состоянию дороги из обеспеченности расчетной скорости и безопасности движения;

2) надежности по упругому прогибу;

3) проектному и технологическому уровню надежности.

По результатам оценки назначены соответствующие ремонтные мероприятия и межремонтные сроки.



1. Анализ условий эксплуатации дороги

1.1 Характеристика района прохождения автомобильной дороги

Березинский район - административная единица на востоке Минской области. Административный центр - город Березино.

Площадь территории - 1941 км². Граничит с Червенским, Борисовским, Крупским районами Минской области, Белыничским, Кличевским и Осиповичским районами Могилевской области.

Основные реки - Березина, Уса, Клева, Уша.

Население около 32 тыс. человек, в том числе в городских условиях (в Березине) проживают около 13,3 тыс.

Всего насчитывается 218 населенных пунктов, из них 26 находятся в зоне, подлежащей периодическому радиационному контролю; три населенных пункта - деревни Прудок, Берье и Корбовское - относятся к зоне с правом на отселение. Через район проходят магистральная автомобильная дорога Минск - Могилев и трассы на Борисов, Кличев, Бобруйск. Железных дорог нет. Среднемесячная температура воздуха в течение года определяется по СНБ 2.04.02-2000 и представлена в таблице 1.1.

Таблица 1.1- Среднемесячная температура воздуха в течение года:

Месяц	Янв.	Фев.	Март	Апр.	Май	Июнъ	Июль	Авг.	Сен.	Окт.	Нояб.	Дек.	Год
оС	-6,9	-6,2	-1,7	5,9	13,1	16,5	17,9	16,5	11,7	5,8	0,2	-4,4	6,5

1.2 Определение категории дороги и ее основных параметров

Категория автомобильной дороги устанавливается в зависимости от интенсивности движения транспорта, приведенной к легковому автомобилю.

Приведенная интенсивность определяется по формуле



Где - приведенная к легковому автомобилю интенсивность движения, авт/сут;

- коэффициент приведения отдельных типов автомобилей к легковому;

- интенсивность движения в транспортных единицах, авт/сут;

- количество отдельных типов автомобилей в транспортном потоке.

Для легковых автомобилей при , N=4389 авт/сут и n=0,45. По формуле 1.1 получим:

авт/сут.

Расчет приведенной интенсивности движения выполним в табличной форме (таблица 1.1)

Таблица 1.1 - Расчет приведенной интенсивности движения:

Тип автомобиля	Долевая интенсивность	Коэффициент приведения	Приведенная интенсивность
1 Легковые	0,45	1,0	1975
2 Грузовые:
до 2 т	0,09	1,3	514
2-6 т	0,02	1,4	123
6-8 т	0,04	1,6	281
8-14 т	0,04	1,8	316
свыше 14 т	0,03	2,0	263
3 Автопоезда:
до 12 т	0,03	1,8	237
13-20 т	0,02	2,2	193
20-30 т	0,04	2,7	474
свыше 30 т	0,02	3,2	281
4 Автобусы:
малой вместимости	0,05	1,4	307
средней вместимости	0,06	2,5	658
большой вместимости	0,05	3,0	658
сочленённые	0,06	4,6	1211
Сумма	-	-	7491

Так как приведенная интенсивность движения составляет 7491 авт/сут, то в соответствии с ТКП автомобильная дорога имеет II техническую категорию.

Технические характеристики соответствующие автомобильной дороге II технической категории приведены в таблице 1.2 в соответствии с ТКП.

Таблица 1.2 - Технические характеристики автомобильной дороги II технической категории:

Параметры	Единица измерения	Значение
Число полос движения	шт	2
Ширина полосы движения	м	3,5
Ширина проезжей части	м	7
Ширина обочины	м	3
в т.ч. краевой укрепительной полосы	м	0,75



2. Оценка транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги различными методами

2.1 Общие положения

Оценку транспортно-эксплуатационного состояния.

Оценку автомобильной дороги осуществляют по степени соответствия нормативным требованиям основных транспортно-эксплуатационных показателей.

Услуги, которые приняты за ее потребительские свойства.

К ним относятся:

- коэффициент ровности;

- коэффициент прочности;

- коэффициент сцепления;

- обеспеченная дорогой скорость движения;

- непрерывность движения;

- удобство и безопасность движения;

- способность пропускать автомобили и автопоезда с осевой и общей массой установленной для данной категории дороги.

По коэффициентам прочности, ровности, сцеплению, можно определить какое состояние дорожного покрытия, требуется ли производить какие либо мероприятия или нет.

Коэффициент ровности определяется по формуле:

(2.1)

Где:

- коэффициент ровности дорожного покрытия;

- допустимая ровность покрытия при заданном уровне требований, см/км;

- фактическая ровность покрытия, см/км.

Коэффициент прочности определяется по формуле:

(2.2)

Где:

- коэффициент прочности дорожного покрытия;

- фактическая прочность дорожной одежды, МПа;

- требуемая прочность дорожной одежды при заданном классе нагрузок, МПа.

Коэффициент сцепления определяется по формуле:

(2.3)

Где:

- коэффициент сцепления;

- фактический коэффициент сцепления на участке;

- минимально допустимый коэффициент сцепления на участке.

Согласно документу СТБ 1291-2007 условия безопасности делится на 5 уровней требований.

В данном случае уровень требований первый.



Таблица 2.1 - Исходные данные:

№ уч.	Тип покрытия
1	а/б	119	100	опасные 0,6	0,41	А2 250	240
2	ц/б	134		легкие 0,45	0,48	-	-
3	а/б	102		затрудненные 0,5	0,53	А2 250	258

Рассчитаем коэффициент ровности:

Рассчитаем коэффициент прочности:

Рассчитаем коэффициент сцепления:

Проанализировав расчеты по данным участкам, можно сделать вывод, что на трех участках будет производиться ямочный ремонт. Капитальный ремонт будет производиться на первом участке, так как k_пр=0,96<1. Текущий ремонт по устройству слоев износа будет производиться на первом участке.

Линейный график эксплуатационного качества автомобильной дороги представлен на рисунке 2.1. Показателем, наиболее полно отражающим все основные характеристики дороги, принята скорость движения, выраженная через коэффициент обеспеченности расчетной скорости.



Фактическая максимальная скорость определяется по формуле:

(2.4)

Где - фактическая максимальная скорость движения, которая обеспечивается дорогой исходя из условий обеспечения безопасности движения, км/ч;

- расчетная скорость движения, которая должна обеспечиваться дорогой в соответствии с нормативами, км/ч.

- коэффициент расчетной скорости.

В благоприятных условиях коэффициент обеспеченности расчетной скорости должен быть не ниже 0,75, в крайних случаях не ниже 0,5.

Для получения итогового коэффициента расчетной скорости необходимо определить частные коэффициенты учитывающие влияние разных факторов:

- - ширину основной укрепленной поверхности и ширину габарита моста;

- - ширину и состояние обочин;

- - влияние состава и интенсивности движения;

- - влияние продольного уклона и видимости поверхности дороги;

- - влияние радиусов кривых в плане и уклона виража;

- - продольную ровность покрытия;

- - влияние коэффициента сцепления колеса с покрытием;

- - влияние состояния и прочности дорожной одежды;

- - влияние ровности в поперечном направлении;

- - влияние безопасности движения.

Итоговый коэффициент обеспеченности расчетной скорости определяется как минимальный из частных коэффициентов оказывающих влияние на рассматриваемый участок.

2.2 Определение частных коэффициентов обеспеченности расчетной скорости

Частный коэффициент определяют исходя из ширины проезжей части и краевых укрепительных полос, которые вместе составляют ширину основной укрепленной поверхности с учетом влияния в осенне-весенний период года укрепления обочин на фактически используемую для движения ширину этой поверхности.

При наличии краевых укрепительных полос ширина основной укрепленной поверхности определяется по формуле:

(2.5)

Где - ширина проезжей части, м;

а - ширина краевой укрепительной полосы, м;

- коэффициент укрепления, учитывающий влияние вида и ширины укрепления на фактически используемую для движения ширину.

На мостах (путепроводах, эстакадах) ширина основной укрепленной поверхности определяется по формуле:

(2.6)



Где - габарит моста, м;

- высота бортового камня, м. Частный коэффициент определяем раздельно на каждом из участков автомобильной дороги, в зависимости от значения . Определяем значение укрепительной поверхности для каждого участка. Для третьего и шестого участков расчёт ведём с учётом наличия на них мостов по формуле 2.6, а для остальных участков по формуле 2.5:

Таблица 2.2 - Значения частного коэффициента :

№ участка	1	2	3	4	5	6
	1,10	1,10	1,28	1,032	1,066	1,28

В случае, когда на всей ширине обочины устроен один тип укрепления, значения принимают по в зависимости от общей ширины обочины для данного типа укрепления. Аналогично принимают значения при отсутствии укрепления на всей ширине обочины.

Таблица 2.3 - Значения частного коэффициента :

№ участка	1	2	3	4	5	6
	1,25	1,25	1,0	1,0	1,10	1,10

Частный коэффициент определяется в зависимости от интенсивности и состава движения по формуле:



, (2.7)

Где - снижение коэффициента обеспеченности расчетной скорости в зависимости от интенсивности и состава движения.

Величина определяется по в зависимости от интенсивности движения N и коэффициента , учитывающего состав транспортного потока и численно равного доле грузовых автомобилей и автобусов в потоке.

Значения коэффициента по участкам дороги при ?k_рс=0,19 , для N=7491 авт/сут, в=0,55 равны:

Частный коэффициент определяют по величине продольного уклона для расчетного состояния поверхности проезжей части в осенне-весенний период и фактического расстояния видимости поверхности дороги при движении на подъем и на спуск.

Частный коэффициент принимается для мокрого чистого покрытия на участках, где ширина укрепленной обочины из асфальтобетона, цементо - бетона или из материалов, обработанных вяжущими, вместе с краевой укрепленной полосой составляет 1,5 м и более.

На других участках значения принимается для мокрого загрязненного покрытия.

Для первого расчетного состояния - покрытие мокрое чистое, величин видимости и продольных уклонов, приведенных в задании, согласно определяем величины частного коэффициента .



Таблица 2.4 - Значения частного коэффициента :

№ участка	Состояние покрытия	Видимость, м	Продольный уклон, ‰
1	Мокрое чистое покрытие	140	0	0,73
2		320	18	1,25
3	Мокрое загрязнённое покрытие	180	17	0,74
4		140	0	0,66
5		320	18	1,15
6		180	17	0,74

Частный коэффициент определяют по радиусу кривой в плане, уклону виража и расчетному состоянию поверхности дороги.

Частный коэффициент учитывает продольную ровность покрытия и определяется по справочнику Васильева.

Значения коэффициента по участкам автомобильной дороги сведены в таблицу 2.5.

Таблица 2.5 - Значения частного коэффициента :

№ участка	1	2	3	4	5	6
Ровность, см/км	119	134	102	119	134	102
	0,54	0,5	0,59	0,54	0,5	0,59

Частный коэффициент определяют в зависимости от фактического коэффициента сцепления по полосам движения на данном участке. Значения коэффициента по участкам автомобильной дороги определены по и сведены в таблицу 2.6.

Таблица 2.6 - Значения частного коэффициента :

№ участка	1	2	3	4	5	6
	0,84	0,9	1	0,84	0,9	1



Частный коэффициент определяют в зависимости состояния покрытия и прочности дорожной одежды только на тех участках, где визуально установлено наличие трещин, колейности, просадок или проломов по формуле:

(2.8)

Где:

- нормативный показатель качества автомобильной дороги;

- показатель, учитывающий состояние дорожного покрытия и прочность дорожной одежды.

Согласно исходных данных на всем протяжении автомобильной дороги имеются участки с разными видами дефектов. Для каждого вида дефекта рассчитываем , с учётом того, что

Таблица 2.7 - Значения частного коэффициента :

№ участка	1	2	5	6
Вид дефекта	Без дефектов и поперечные одиночные трещины на расстоянии более 40 м (для переходных покрытий отсутствие дефектов)	Без дефектов и поперечные одиночные трещины на расстоянии более 40 м (для переходных покрытий отсутствие дефектов)	Поперечные частые трещины на расстоянии между соседними трещинами 1…2 м	Карты заделанных выбоин, залитые трещины
	1,0	1,0	0,7	0,75

Частный коэффициент определяют в зависимости от величины параметров колеи. На заданном участке дороги колеи отсутствуют.

Частный коэффициент определяют на основе сведений о ДТП по величине коэффициента относительной аварийности.

Величине коэффициента относительной аварийности рассчитывается по формуле:

(2.9)

При ДТП=1 шт; N=7491 авт/сут; n=3 года.

На основании таблицы 17 [2]

Таблица 2.8 - Значения частного коэффициента :

№ участка	1	2	3	4	5	6
	1,25	1,25	1,00	1,25	1,25	1,00

2.3 Определение итогового коэффициента обеспеченности расчетной скорости и построение линейного графика коэффициентов обеспеченности расчетной скорости

Для удобства обработки полученных результатов частные коэффициенты обеспеченности расчетной скорости по каждому из участков сведем в таблицу 2.9, величина итогового коэффициента определяется как минимальное значение частных коэффициентов в пределах каждого из участков.

Таблица 2.9 - Значения коэффициентов обеспеченности:

№ уч	Частные коэффициенты
1	1,10	1,25	0,91	0,73	-	0,54	0,84	1,0	-	1,25	0,54
2	1,10	1,25	0,91	1,25	-	0,5	0,9	1,0	-	1,25	0,5
3	1,28	1,0	1,09	0,74	-	0,59	1,0	-	-	1,0	0,59
4	1,032	1,0	0,84	0,66	-	0,54	0,84	-	-	1,25	0,54
5	1,066	1,10	0,88	1,15	-	0,5	0,9	0,7	-	1,25	0,5
6	1,28	1,10	1,09	0,74	-	0,59	1	0,75	-	1,0	0,59

Согласно величина допустимого минимального значения итогового коэффициента обеспеченности базовой расчетной скорости для автодороги II категории и осенне-весеннего периода составляет 0,67. Значения итогового коэффициента на всех участках автомобильной дороги менее минимально допустимого, следовательно, вся автомобильная дорога нуждается в ремонтных мероприятиях.

Оценку транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги данной категории на момент обследования выполняют по величине комплексного показателя:

(2.10)

Где:

- значение коэффициента обеспеченности на отдельном участке;

- число участков;

- длина отдельного участка, м;

- полная длина дороги, м.

При:

и принимаемым согласно таблице 2.9.

Линейный график коэффициентов обеспеченности расчетной скорости представлен на рисунке 2.1.

2.4 Оценка условий движения с помощью коэффициентов аварийности

Для оценки степени обеспечения безопасности движения используется метод коэффициента аварийности. Этот метод даёт возможность анализа принятых решений при строительстве автомобильной дороги. Степень опасности участков характеризуется итоговым коэффициентом аварийности, который определяется по формуле:

Где:

- - частные коэффициенты аварийности.

К₁ - коэффициент учитывающий интенсивность движения, тыс. авт./сут;

На автомобильных магистралях с разделением движения по направлениям зависимость относительного числа происшествий от интенсивности движения отличается от зависимости для двухполосных дорог. При малых интенсивностях, не характерных для магистралей, наблюдается повышенная аварийность, объясняемая пониженным вниманием водителей при малой загрузки дороги и превышении скоростей. В широком интервале интенсивностей, характерных для автомобильных магистралей с четырьмя полосами движения, условия безопасности практически постоянны. - коэффициент, учитывающий ширину проезжей части (при укреплённых обочинах); Влияние ширины проезжей части проявляется тем сильнее, чем больше в составе потока автомобилей имеется грузовых автомобилей, ширина которых больше чем легковых. - коэффициент, учитывающий ширину обочины; Сопоставление статистических данных показывает, при ширине обочины равной габариту автомобилей ее влияние перестает заметно ощущаться. В этом случае проезд мимо стоящего автомобиля не бывает, связан с необходимостью значительного отклонения от оси полосы движения, и габаритов объезжающего автомобиля не выходит из ее пределов.

- коэффициент, учитывающий продольный уклон;

Статистические данные о влиянии продольных уклонов на количество происшествий наглядно показывают рост числа дорожно-транспортных происшествий с увеличением крутизны продольных уклонов.

К₅ - коэффициент, учитывающий радиус кривых в плане;

Быстрый рост количества дорожно-транспортных происшествий чаще всего является следствием несоответствия обеспечиваемых им скоростей скоростям въезда на них с предшествующих участков. Наблюдения показали, что такие кривые проезжаются с переменной скоростью, уменьшающейся до середины кривой, затем вновь возрастающей. При малых радиусах скорость на кривых снижается, а водители начинают делать попытки срезать кривые для сглаживания траектории движения.

К₆ - коэффициент учитывающий видимость в плане;

Видимость дороги перед автомобилем на расстоянии, необходимым для остановки перед препятствием на полосе движения или для постепенного снижения скорости и его последующего объезда, является одним из важнейших показателей безопасности движения и устанавливающейся на дороге средней скорости движения.

К₇ - коэффициент учитывающий ширину проезжей части мостов по отношению к проезжей части дорог;

Для уверенного управления автомобилем при движении с высокой скоростью водителю необходим некоторый мысленный пространственный коридор. Сужение его вызывает снижение скорости и повышает вероятность дорожно-транспортных пришествий. На восприятие водителем условий движения влияют искусственные сооружения, такие как мосты, с шириной меньшей, чем ширина проезжей части.

К₈ - коэффициент, учитывающий длину прямых участков;

Современные легковые автомобили, имеющие мощные двигатели, быстро разгоняются до высоких скоростей. На усовершенствованных ровных покрытиях это происходит незаметно для водителя. В тоже время отсутствие мелькающих с боку предметов, которые позволяют оценивать скорость на узких дорогах и в покрытой лесом местности, приводит к тому, что водители, полагаясь в оценки скорости больше на свой глазомер, чем на показания спидометров, сами того не замечая, развивают высокие скорости, приводящие к аварии.

К₉ - коэффициент учитывающий тип пересечения с пересекающийся дорогой;

Условия работы пересечений автомобильных дорог и примыканий к ним значительно сложнее, чем дорог на подходах к ним. Помимо суммирования количества проходящих по ним автомобилей, происходит на рушение сложившихся ранее режимов движения автомобилей вызываемое маневрами части их, выполняющих повороты, затрудняя при этом проезд транспортных средств, следующих в прямом направлении.

К₁₀ - коэффициент учитывающий пересечение в одном уровне со второстепенными дорогами;

Относительно более опасными являются пересечения, на которых на одной из дорог интенсивность движения очень мала. К их числу относятся пересечения и съезды на магистральные дороги с полевых дорог, выезд с них автомобиля и трактора оказывается совершенно неожиданным для водителей автомобилей, следующих по основной дороге.

На многих из таких пересечений ежегодно возникают дорожные происшествия.

К₁₁ - коэффициент, учитывающий видимость на пересечении в одном уровне с примыкающей дороги;

Безопасность движения на пересечениях дорог в одном уровне в значительной степени зависит от обеспечения видимости пересекающей дороги с приближающимся автомобилем.

К₁₂ - коэффициент, учитывающий число основных полос движения на проезжей части. Число полос движения выбирается в зависимости от категории дороги;

К₁₃ - коэффициент, учитывающий расстояние от застройки до проезжей части;

Влияние населенных пунктов на режимы движения проявляется за их пределами. По прилегающим участкам дорог происходит движение велосипедистов и пешеходов, прогоняется скот на пастбище и т.д.

К₁₄ - коэффициент, учитывающий длину населенного пункта;

Относительное количество происшествий в населенных пунктах зависит от их протяженности. Небольшие поселки хуторского типа многие водители проезжают без изменения скорости, пренебрегая осложнением дорожных условий. В длинных поселках скорость снижается, и водители проезжают с большой осторожностью. К₁₅ - коэффициент, учитывающий зоны участков на подходах и после населённых пунктов. Относительное влияние протяженности дорог в пределах населенного пункта на возрастание количества происшествий по сравнению с участками дороги в открытой местности в зависимости от расстояния от дороги до застройки и длинны населенных пунктов. К₁₆ - коэффициент сцепления при скорости 60 км/ч. Выбирается в зависимости от покрытия проезжей части.

Сведем выбранные коэффициенты в таблицу 2.9.

Таблица 2.10 - Значения частных коэффициентов аварийности:

№ Кi	Номер участка
	1	2	3	4	5	6
К1	1,3
К2	1,05
К3	1,00
К4	1,00
К5	-
К6	2,7	1,45	2,25	2,7	1,45	2,25
К7	-	-	1,00	-	-	1,00
К8	1,00
К9	1,5	-	-	1,5	-	-
К10	4,0	-	-	4,0	-	-
К11	1,00	-	-	1,00	-	-
К12	1,00
К13	1,00	5,0	1,00	1,00	5,0	1,00
К14	-	1,2	-	-	1,2	-
К15	1,2	-	1,2	1,2	-	1,2
К16	2,00	2,00	1,3	2,00	2,00	1,3
К17	-
Китог	53,07	23,75	4,79	53,07	23,75	4,79

Линейный график аварийности представлен на рисунке 2.2.

Анализ линейного графика показывает, что на всех участках дороги Это свидетельствует о соответствии дороги требованиям безопасности движения.

2.5 Выбор мероприятий по ремонту и содержанию автодороги

На участке автомобильной дороги с необеспеченной скоростью движения в зависимости от значения частных коэффициентов обеспеченности расчетной скорости выполняются работы по ремонту и содержанию приведенные в таблице 2.11.

Таблица 2.11 - Мероприятия по ремонту и содержанию автодороги в зависимости от :

Частный коэффициент обеспеченности расчетной скорости	Учет влияния	Вид дорожных работ при
	ширины и состояние обочин	укрепление обочин
	Интенсивности и состава движения, ширины фактически используемой укрепленной поверхности	Уширение проезжей части, устройство укрепительных полос, укрепление обочин, уширение мостовых и путепроводов
	продольного уклона и видимости поверхности дороги	Смягчение продольного уклона, увеличение видимости
	радиуса кривых в плане	Увеличение радиуса кривых, устройство виражей, спрямление участка
	продольной ровности дорожного покрытия	Устройство выравнивающего слоя или восстановление верхнего слоя методами термопрофилирования и регенерации (), усиление дорожной одежды при
	сцепных качеств покрытия	Устройство шероховатой поверхностной, устройство шероховатой поверхностной методом втаптывания укладки щебенистого слоя
	состояния и прочности покрытия	Ликвидация колей методами перекрытия, заполнения, фрезерования
	безопасности движения	Мероприятия по повышению безопасности дорожного движения
Примечание: и учитывается при оценке состояния дороги соответст- венно по и

На основании таблицы 2.9 видно, что на шести участках меньше минимального значения итогового коэффициента обеспеченности, равного 0,67.

Улучшим коэффициент на всех участках через , одновременно улучшаются и .



Результаты пересчета представлены в таблице 2.12.

Таблица 2.12 - Значения коэффициентов обеспеченности:

№ уч	Частные коэффициенты
1	1,10	1,25	0,91	0,84	-	0,62	0,84	1,0	-	1,44
2	1,10	1,25	0,91	1,44	-	0,58	0,9	1,0	-	1,44
3	1,28	1,0	1,09	0,85	-	0,68	1,0	-	-	1,15
4	1,032	1,0	0,84	0,76	-	0,62	0,84	-	-	1,44
5	1,066	1,10	0,88	1,32	-	0,58	0,9	0,7	-	1,44
6	1,28	1,10	1,09	0,85	-	0,68	1	0,75	-	1,15

При пересчете по-прежнему меньше 0,67 следовательно выполняем ремонт по - устройство выравнивающего слоя.

При этом , и полностью исправляются, а также необходимо пересчитать значения по формуле:

Результаты сведем в таблицу 2.13

Таблица 2.13 - Значения коэффициентов обеспеченности:

№ уч	Частные коэффициенты
1	1,10	1,25	0,91	0,84	-	1,0	1,0	1,0	-	2,45
2	1,10	1,25	0,91	1,44	-	1,0	1,0	1,0	-	2,45
3	1,28	1,0	1,09	0,85	-	1,0	1,0	-	-	1,96
4	1,032	1,0	0,84	0,76	-	1,0	1,0	-	-	2,45
5	1,066	1,10	0,88	1,32	-	1,0	1,0	0,7	-	2,45
6	1,28	1,10	1,09	0,85	-	1,0	1,0	0,75	-	1,96



3. Оценка уровня надежности дорожной одежды по упругому прогибу

Произведем оценку уровня надежности по упругому прогибу дорожной одежды на первом, втором, пятом и шестом участках.

На первом и втором участках в результате проведенных замеров получены следующие значения модуля упругости:

Требуемое значение модуля упругости Е_тр=240 МПа.

Полученные значения модуля упругости подвергаем статистическому анализу в следующей последовательности:

1. Находим максимальное и минимальное значение модуля:

Е_min=210МПа;

Е_max=260МПа.

2. Задаем число разрядов (10...20). Принимаем m=10.

3. Определяем интервал разряда по формуле:

4. Составляем сводку (таблица 3.1).

Таблица 3.1 - Сводка значений модуля упругости:

№ разряда	Значение разряда	Среднее значение разряда	Частота, шт.	Частость
1	210... 220	215	4	0,2
2	221... 230	225	4	0,2
3	231...240	235	5	0,25
4	241...250	245	4	0,2
5	251...260	255	3	0,15
			У=20	У=1,00

В таблице частота - количество попаданий значений экспериментальных данных в указанный разряд, частность - отношение частоты к общему числу замеров.

5. Строим кривую распределения (зависимость частности от среднего значения разряда) и вычисляем площадь между требуемым уровнем модуля и его максимальным значением (рис. 3.1).

Рисунок 3.1 - Кривая распределения модуля упругости:

Площадь между требуемым уровнем модуля и его максимальным значением под графиком и общая соответственно равны S₁=498 мм², S₂=800 мм². Вычислим уровень надежности по формуле:

6. Определяем срок службы до капитального ремонта по формуле:



Капитальный ремонт понадобится через 5 лет.

На пятом и шестом участках в результате проведенных замеров получены следующие значения модуля упругости:

Требуемое значение модуля упругости Е_тр=258 МПа.

Полученные значения модуля упругости подвергаем статистическому анализу в той же последовательности:

1. Находим максимальное и минимальное значение модуля:

Е_min=230 МПа; Е_max=280 МПа.

2. Задаем число разрядов (10...20). Принимаем m=10.

3. Определяем интервал разряда по формуле 3.1

4. Составляем сводку (таблица 3.2).

Таблица 3.2 - Сводка значений модуля упругости:

№ разряда	Значение разряда	Среднее значение разряда	Частота, шт.	Частость
1	230...240	235	2	0,10
2	241... 250	245	4	0,20
3	251...260	255	5	0,25
4	261...270	265	6	0,30
5	271...280	275	3	0,15
			У=20	У=1,00

5. Строим кривую распределения и вычисляем площадь между требуемым уровнем модуля и его максимальным значением (рис. 3.2).



Рисунок 3.2 - Кривая распределения модуля упругости:

Площадь между требуемым уровнем модуля и его максимальным значением под графиком и общая соответственно равны S₁=464 мм², S₂=943 мм². Вычислим уровень надежности:

6. Определяем срок службы до капитального ремонта:

Капитальный ремонт понадобится через 7 лет.



4. Оценка проектного и технологического уровня надежности

В проекте имеет место дорога II категории. Интенсивность движения расчетных автомобилей составляет 7491 авт./сут. Проектом предусмотрена следующая конструкция дорожной одежды:

1. Верхний слой покрытия - щебенистый мелкозернистый теплый асфальтобетон марки В, толщиной 4 см.

2. Нижний слой покрытия - щебенистый крупнозернистый теплый асфальтобетон марки Б, толщиной 6 см.

3. Основание - грунт, укрепленный битумом с добавкой извести, толщиной 14 см.

4. Дополнительный слой основания - ПГС, толщиной 28см.

Расчетные характеристики материалов приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Расчетные характеристики материалов:

№ слоя	Наименование материла	Модуль упругости при температуре °С, МПа	Предел прочности на изгиб, МПа	Угол внутреннего трения, градус	Коэффициент удельного сцепления, МПа
		0	10	20
1	Щебенистый мелкозернистый теплый асфальтобетон марки В	4500	3200	1800	9,8	-	-
2	Щебенистый крупнозернистый теплый асфальтобетон марки Б	3600	2400	1200	9,5	-	-
3	Грунт, укрепленный битумом с добавкой извести	400	400	400	0,3	-	-
4	ПГС	180	180	180	-	41	0,02
5	Земляное полотно	100	100	100	-	29	0,014

Требуемый модуль упругости исходя из интенсивности:

Е_тр=298 МПа.

Оценим проектный уровень надежности.

1. Определим коэффициент запаса и уровень надежности по упругому прогибу. Рассчитаем Е_экв на поверхности дорожной одежды В формулах E_i - модуль упругости i-го слоя дорожной одежды; h_i - толщина i-го слоя дорожной одежды, D - расчетный диаметр отпечатка колеса, для нагрузки А₃ D=0,41 м. Коэффициент k определяем по номограмме [3, с. 33, рисунок 6.1].

В результате расчетов получили, что модуль упругости на поверхности дорожной одежды Е_ф=320 МПа. Определим коэффициент запаса по первому критерию прочности:

По графику, приведенному на рисунке 4.1, находим уровень надежности, который составляет p₁=0,98.

Рисунок 4.1 - График зависимости частного коэффициента надежности от коэффициента запаса прочности:



2. Определим коэффициент запаса и уровень надежности по критерию трещиностойкости монолитных слоев. Расчетную температуру принимаем 0⁰С.

Полное растягивающее напряжение при изгибе определяем по формуле:

Где - растягивающее напряжение в рассматриваемом слое, МПа;

p - давление от колеса автомобиля, p=0,6 МПа.

Для определения воспользуемся номограммой. Для этого определим средневзвешенный модуль упругости асфальтобетона, его отношение к Е_3-4 и отношение толщины слоев асфальтобетона к диаметру колеса.

Вычислим коэффициент запаса:

По рисунку 4.2 определяем уровень надежности, который составляет p₂=1,00.



Рисунок 4.1 - Зависимость уровня надежности от коэффициентов прочности:

3. Определим коэффициент запаса и уровень надежности по сдвигоустойчивости грунта земляного полотна. Расчетная температура +20 ⁰С. Найдем средневзвешенный модуль упругости дорожной одежды, его отношение к модулю упругости земляного полотна и отношение толщины дорожной одежды к диаметру колеса.

По номограмме определяем значение напряжения сдвига , которое составляет . По номограмме напряжение сдвига от собственного веса дорожной одежды составляет Определим коэффициент запаса.

По рисунку 4.2 определяем уровень надежности, который составляет p₃=1,00.

Оценим строительный уровень надежности.

В результате испытаний образцов материала покрытия получены следующие значения прочности:

1) прочность при 0 ⁰С - 1,8 МПа;

2) прочность при +10 ⁰С - 1,2 МПа;

3) прочность при -15 ⁰С и скорости деформации 3 мм/мин - 3,2 МПа;

4) прочность при -15 ⁰С и скорости деформации 10 мм/мин - 3,6 МПа.

Вычисляем значение предельной структурной прочности по формуле

Где:

R - средняя прочность на растяжение при -15 ⁰С и скорости деформации 3 мм/мин и 10 мм/мин;

R₁ и R₂ - прочность на растяжение при -15 ⁰С и скорости деформации 3 мм/мин и 10 мм/мин соответственно.

Вычисляем значения прочности на изгиб в расчетных условиях при 0 и +10 ⁰С по формулам:



Где R⁰ и R¹⁰ - прочности в расчетных условиях при 0 и +10 ⁰С соответственно.

Находим максимальное значение модуля упругости по формуле

Находим значения модуля упругости при температурах 0 и +10 ⁰С соответственно по формуле:

Где m - параметр, учитывающий структуру материала, m=0,8.

Для 0 ⁰С получим:

Для +10 ⁰С получим:



Определяем коэффициент запаса по формулам:

Где Е_ф - полученный модуль упругости при +10 ⁰С;

E_пр - проектный модуль упругости, берется как среднее по слоям асфальтобетона;

R_ф - фактическая прочность на изгиб при +10 ⁰С ;

R_пр - проектная прочность на изгиб, берется как среднее по слоям асфальтобетона;

Определяем уровни надежности, которые составят p₁=0,2 и p₂=0,2.

Технологический уровень надежности не равен проектному. Следовательно, необходима корректировка конструкции дорожной одежды или межремонтных сроков.



Заключение

Правильная и своевременная диагностика автомобильных дорог позволяет правильно оценить состояние дороги, назначить вид ремонта и межремонтные сроки, а значит, экономить большие денежные средства. В реалиях Беларуси с 80%-ым не до ремонтом это особенно актуально.

В данном курсовом проекте проведена диагностика автомобильной дороги по следующим критериям:

1) транспортно-эксплуатационному состоянию дороги из обеспеченности расчетной скорости и безопасности движения;

2) надежности по упругому прогибу;

3) проектному и технологическому уровню надежности.

По результатам оценки назначены соответствующие ремонтные мероприятия и межремонтные сроки.



Список литературы

1 ТКП 45-3.03-19-2006 «Автомобильные дороги. Нормы проектирования». Мн.: Минстройархитектура РБ, 2006. - 42с.

2 Ремонт и содержание автомобильных дорог: Справочник инженера-дорожника./Под. Ред. А.П.Васильева. - М.: Транспорт, 1989. - 287с.

3 Реконструкция участка автомобильной дороги: учеб.-метод. пособие по курсовому и дипломному проектированию/Г. В. Ахраменко; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. - Гомель : БелГУТ, 2011. - 89с. транспортный дорога технологический

4 Надежность дорожных одежд: Пособие/В.А.Веренько. - Мн.: БГПА, 2002 - 120 с.

Размещено на Allbest.ru