Комплексная оценка состояния и уровня содержания автомобильной дороги

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кафедра автомобильные дороги и аэродромы

Курс «Эксплуатация и содержание

автомобильных дорог»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Комплексная оценка состояния и уровня содержания

автомобильной дороги

Выполнил: студент гр.АД-19

Михальченко А.В.

Руководитель: Петров А.Н.

2009

ВВЕДЕНИЕ

Вопросы оценки качества и уровня содержания автомобильных дорог играют решающее значение в области технической эксплуатации автомагистралей. Результаты такой оценки служат основанием для планирования и организации работ по содержанию и ремонту дороги. Основными преимуществами рассматриваемой методики являются объективность оценки и возможность выделения участков дороги, требующих проведения работ по содержанию и ремонту в первую очередь.

Качество автомобильной дороги обеспечивается ее техническим уровнем, эксплуатационным состоянием, инженерным оборудованием и обустройством, а также уровнем содержания.

Технический уровень дороги - степень соответствия ее постоянных показателей нормативным требованиям. К постоянным относят параметры, не меняющиеся в процессе эксплуатации или меняющиеся при реконструкции и ремонте: проектная ширина земляного полотна и проезжей части, длина прямых и кривых, радиусы кривых в плане и вертикальных кривых, протяженность и крутизна подъемов и спусков, высота насыпей, глубина выемок и т.д. Сюда же относятся габариты и грузоподъемность мостов и путепроводов и элементы обустройства дороги.

Эксплуатационное состояние дороги - степень соответствия ее переменных показателей нормативным требованиям. Это касается прочности дорожной одежды, ровности и шероховатости покрытия, сцепных качеств, состояния разметки, фактически используемой ширины проезжей части и обочин, состояния инженерного оборудования и т.д. Переменные показатели под воздействием транспортных средств, метеорологических условий, а также в процессе содержания и ремонта дороги.

Конечная цель деятельности дорожной службы - поддержание и повышение технического уровня и эксплуатационного состояния дорог в соответствии с ростом движения и нагрузки, в конечном счете повышение производительности и эффективности работы автотранспорта.

1. Обобщенная комплексная оценка состояния и уровня содержания дороги по потребительским свойствам

Оценка состояния дороги - выявление степени соответствия транспортно-эксплуатационных показателей установленным требованиям.

Потребительские свойства дороги - это их основные транспортно-эксплуатационные показатели (ТЭП), к важнейшим из которых относят обеспеченные дорогой скорость, удобство и безопасность движения, допустимую осевую нагрузку и общую массу автомобилей, себестоимость перевозок, расход топлива, время доставки грузов и пассажиров и другие характеристики совместной работы автомобильного транспорта и автомобильных дорог.

По результатам диагностики и оценки состояния выявляют участки дорог, не обеспечивающие нормативные требования к потребительским свойствам и назначают виды ремонта и состав основных работ и мероприятий по содержанию, ремонту или реконструкции дорог с целью повышения их транспортно-эксплуатационных характеристик до требуемого уровня.

Потребительские свойства дороги или ее транспортно-эксплуатационные показатели обеспечиваются параметрами плана, продольного и поперечного профилей, прочностью дорожной одежды, ровностью и сцепными качествами покрытия, состоянием искусственных сооружений, инженерным оборудованием и обустройством, уровнем содержания дорог.

Оценку потребительских свойств дороги выполняют применительно к работе дороги и ее состоянию в расчетный по условиям движения автомобилей осенне-весенний период года, когда все достоинства и недостатки дороги проявляются наиболее полно. Цель оценки состоит в том, чтобы комплексно определить фактическое транспортно-эксплуатационное состояние дорог и дорожных сооружений, инженерного оборудования и обустройства, уровня эксплуатационного содержания и степень соответствия обеспеченных дорогой потребительских свойств, а также установить участки дорог с необеспеченными требованиями, выявить основные причины снижения транспортно-эксплуатационных показателей и наметить мероприятия по их повышению.

Критериями оценки качества дороги служат:

1) величина обобщенного показателя в долях единицы, вычисленная как отношение фактически обеспеченных данной дорогой потребительских свойств к аналогичным свойствам эталонной дороги;

2) величина обобщенного показателя в долях единицы, вычисленная как отношение фактически обеспеченных данной дорогой потребительских свойств к нормативным потребительским свойствам дороги этой категории.

Таблица 1.1 - Результаты обследования участка дороги

Показатели	Километры
	1	2	3
Развернутый план дороги	Смотри график коэффициента аварийности
Продольные уклоны и вертикальные кривые	Смотри график коэффициента аварийности
Ширина проезжей части, м	7.0
Ширина обочины, м	2.5
Ширина укрепления части обочины, м	0.5
Интенсивность и состав движения	3600авт/сут, в=0.5
Видимость поверхности дороги, м	Смотри график коэффициента аварийности
Ровность по ТКХ-2, см/км	60	100	160
Коэффициент сцепления	0.3
Деформация покрытия	Отдельные трещины на расстоянии 40м	Частые трещины на расстоянии 3-4м друг от друга	Просадка при относительной площади менее 20%
Данные о мостах	Смотри график коэффициента аварийности
Количество ДТП за 3 года	Не было	2ДТП	4ДТП
Инженерное оборудование	-
Оценка содержания по ВСН	3.85	3.75	3.65

дорога одежда уборка движение

Расчет оценки состояния:

1.Определение частного коэффициента Крс1

Коэффициент Крс1 учитывает ширину основной укрепленной поверхности и ширину (габарит) моста. В расчет принимается чистая, фактически используемая для движения ширина укрепленной поверхности В_1ф.

Расчет ведется с учетом различных значений ширины проезжей части, ширины краевой укрепленной полосы и ширины полосы загрязнения на разных участках по формуле (2.3) с использованием таблицы 2.2-2.5 [1]:

В_1ф=В+2а_у-2в_э,

где В - ширина проезжей части, м;

а_у - ширина краевой укрепленной полосы, м;

в_э - ширина полосы загрязнения, м.

Ширину полосы загрязнения с каждой стороны для осенне-весеннего периода принимаем по табл. 2.2 [1]. Для III категории дорог при укреплении обочины гравием ширина полосы загрязнения составляет 0.3м.

В_1ф=7+2*0.5-2*0.3=8.6м.

Коэффициент Крс1 для двухполосных дорог (III категория) при интенсивности движения 3600авт./сут. соответственно составляет (табл.2.3 [1]):

Крс1=0,77

2. Определение частного коэффициента Крс2

Коэффициент Крс2 учитывает ширину и состояние обочин. В общем случае в состав обочины входят краевая укрепленная полоса, укрепленная полоса для остановки автомобилей и прибровочная полоса.

По таблице 2.6 [1] с учетом типа укрепления обочин (слой щебня или гравия) находим:

Крс2=1.00

3. Определение частного коэффициента Крс3

Коэффициент Крс3 учитывает интенсивность и состав движения на дороге. Согласно формуле (2.6) [1]:

Крс3=Крс1- ДКрс^N,

где ДКрс^N - снижение коэффициента обеспеченности скорости за счет интенсивности и состава движения (табл.2.7) [1].

Интенсивность и состав движения принимают по результатам наблюдений в теплый период времени. При построении зимнего графика следует взять данные для зимы.

Состав движения оценивают коэффициентом в, равным отношению количества грузовых автомобилей и автобусов к общей интенсивности.

За характерный по интенсивности участок принимают отрезок дороги, на котором эти показатели отличаются от таких же на соседнем отрезке на15-20%.

Снижение коэффициента Крс1 за счет интенсивности и состава движения (в по заданию 0.5) составляет (табл.2.7 [1]):

ДКрс^N = 0,14

Крс3=Крс1- ДКрс^N=0,77-0.14=0.63

Крс3=0.63

4. Определение частного коэффициента Крс4

Коэффициент Крс4 учитывает продольные уклоны и видимость поверхности дороги. Его определяют для расчетного периода года и фактического расстояния видимости поверхности дороги при движении на спуске. Смягчение уклона за счет вертикальных кривых не учитывается. Коэффициент Крс4 принимают по табл. 2.8 и 2.9 [1]. Из двух значений выбирают наименьшее и заносят в линейный график оценки состояния дороги.

На рассматриваемом участке дороги выделено 16 элементов по уклону. Используя таблицу 2.8 [1] находим Крс4: Крс4=1.1.

Определяем Крс4 по видимости поверхности дороги (табл.2.9 [1]): Крс4=0.85.

Их двух значений выбираем наименьшее:

Крс4=0.85

5. Определение частного коэффициента Крс5

Коэффициент Крс5 учитывает радиусы кривых в плане и уклоны виража. Определяется по таблице 2.10 [1]. В длину характерного участка включают длину круговой и переходной кривых. Кроме того, при радиусах 400м и менее включают зоны влияния по 50м в оба конца. В промежутках между смежными участками (где кривые отсутствуют) принимают Крс5=КПн (табл.1.1 [1]).

По таблице 1.1 [1] для III категории дороги на основном протяжении находим КПн=0.83.

Крс5=0.83

6. Определение частного коэффициента Крс6

Коэффициент Крс6 учитывает ровность поверхности. Определяется по таблице 2.11 [1]. В расчет принимается худший из показателей ровности для различных полос на данном участке.

На заданном участке дороги выделено три элемента по степени ровности по толчкомеру ТКХ-2 (см. табл.1.1). Согласно таблице 2.11 [1] получаем:

Крс6=0,42

ПК0+00-ПК10+00 0.89

ПК10+00-ПК20+00 0.61

ПК20+00-ПК30+00 0.42

7. Определение частного коэффициента Крс7

Коэффициент Крс7 учитывает условия сцепления колеса автомобиля с покрытием, определяется по табл. 2.12 с использованием фактических значений коэффициента сцепления. В расчет принимается наиболее низкий из коэффициентов сцепления по полосам движения на данном участке.

На данном участке дороги коэффициент сцепления ф₆₀=0.3. По табл.2.12 [1] находим:

Крс7=0.75

8. Определение частного коэффициента Крс8

Коэффициент Крс8 учитывает состояние и прочность дорожной одежды. Величину Крс8 определяют по формуле (2.10) [1] с использованием результатов обследования дорожной одежды в теплое время. При составлении сезонного зимнего графика можно принять Крс8=КПн (табл.1.1) [1]. Коэффициент Крс8 определяется по формуле (2.10) [1]:

Крс8=с*КПн,

где с - показатель, учитывающий состояние покрытия и прочность дорожной одежды (табл.2.13 [1]);

КПн=0.83 (табл.1.1 [1]).

ПК0+00-ПК10+00 - отдельные трещины на расстоянии 40м:

с=0.95; Крс8=0.95*0.83=0.79;

Крс8=0.78

ПК10+00-ПК20+00 - частые трещины на расстоянии 3-4м друг от друга:

с=0.75; Крс8=0.75*0.83=0.62;

Крс8=0.62

ПК20+00-ПК30+00 - просадка при относительной площади менее 20%:

с=0.45; Крс8=0.45*0.83=0.37;

Крс8=0.37

9. Определение частного коэффициента Крс9

Коэффициент Крс9 учитывает грузоподъемность мостов. Определяют его в зависимости от фактической расчетной грузоподъемности моста по данным испытаний или по данным ИПС-мост в соответствии с табл.2.14 [1].

для III категории дороги и Н-18 Крс9=1,0

10. Определение частного коэффициента Крс10

Коэффициент Крс10 учитывает безопасность движения. Определяют его на основе сведений о ДТП по величине коэффициента относительной аварийности. В качестве характерных по безопасности участков выделяют отрезки дороги длиной по 1км, на которых за последние 3 года произошли ДТП. Для каждого такого километра вычисляют относительный коэффициент аварийности по формуле (2.11) [1]:

И=(ДТП*10⁶/365*N*n)*(ДТП/1млн авт. км),

где ДТП - число ДТП за последние (n) лет (n=3);

N - среднегодовая суточная интенсивность движения, авт/сут.

В порядке исключения при отсутствии сведений за предыдущий период допускается определять величину (И) по данным о ДТП за последний год.

На участках, где за последние 3 года не отмечено ни одного ДТП, принимают Крс10=КПн. Значение Крс10 для участков, где были ДТП, определяют по табл.2.16 [1].

При наличии хотя бы одного ДТП по причине неудовлетворительных дорожных условий величину Крс10 для данного километра принимают в 2 раза меньше, чем в таблице. Это снижение аннулируется только после выполнения работ по устранению недостатков дороги, послуживших причиной ДТП, и не учитывается, если к моменту оценки указанные работы были выполнены.

ПК0+00-ПК10+00 не было ДТП Крс10=КПн=1,25

Крс10=1.25

ПК10+00-ПК20+00 2 ДТП И=0.51 Крс10=0.85

ПК20+00-ПК30+00 4 ДТП И=1.01 Крс10=0.5

11. Определение показателя инженерного оборудования и обустройства Коб

Состояние инженерного оборудования и обустройства оценивается коэффициентом дефектности соответствия Дио. Под дефектностью соответствия понимают отсутствие, недостаточное количество или несоответствие требованиям параметров, конструкции и размещения инженерного оборудования и обустройства дороги.

Итоговый коэффициент дефектности соответствия Дио определяют для каждого километра дороги. Далее по табл.3.1 [1] в зависимости от Дио находят Коб и заносят в линейный график оценки качества автомобильной дороги.

На заданном участке дороги объектов инженерного оборудования нет. Дио=0, по таблице 3.1 [1] определяем для III категории дороги:

Коб=0,97

12. Определение показателя содержания автомобильной дороги К_э

Показатель К₃ определяют в зависимости от оценки содержания дороги, выполненной в соответствии с ВН 10-87 «Инструкция по оценке качества содержания (соответствия) автомобильных дорог».

Используя среднее значение балла за год, предшествующий периоду обследования дороги, и в табл. 4.1 [1] находят значение показателя К₃.

В соответствии со среднегодовой оценкой содержания по табл.4.1 [1] находим:

К_э1=1,07

13. Общая оценка качества и состояния автомобильной дороги

Результаты расчетов представляем в виде линейного графика оценки качества и уровня содержания дороги [приложение 1]. График содержит полную информацию о параметрах дороги по результатам обследования, а также все частные коэффициенты обеспеченности расчетной скорости и обобщенные показатели. При попикетной оценке дорога (участок дороги) разбивается на элементы (участки) с минимальным коэффициентом обеспеченности расчетной скорости (выборка идет по вертикали). В данной работе таких участков получилось три (см. строку КПд приложения 1).

Для каждого элемента участка рассчитывается:

· Рассчитываем обобщенный показатель качества и состояния дороги (участка дороги) по формуле (1.3) [1]:

Пд=КПд*Коб*К_э,

где КПд - комплексный показатель, который рассчитывается по формуле (2.2) [1]:

где L - протяженность дороги, 3км;

l_j - протяженность характерного отрезка, км;

i - номер параметра (всего 10);

n - число характерных отрезков.

· Определяем относительный показатель качества дороги Кд по формуле (1.4) [1]:

Кд=Пд/КПн,

где КПн - нормативное значение комплексного показателя состояния дороги (табл.1.1 [1]).

· Дорога полностью соответствует нормативным требованиям, если Кд?1.

· Если известны предыдущие результаты оценки, можно рассчитывать прирост показателя качества дороги:

ДПд=[(П^Кд-П^Нд)/П^Нд]*100%,

где П^Кд - последний показатель качества;

П^Нд - предыдущий показатель качества.

Динамика изменения показателя качества (прирост) во времени характеризует эффективность деятельности дорожной службы по содержанию и ремонту дорог («+» - улучшение работы, «-» - ухудшение работы).

· Детальную картину состояния дороги дает линейный график оценки качества и содержания дороги [приложение 1].

На основании анализа оценки качества намечают основные пути повышения транспортно-эксплуатационного состояния дороги, последовательность и очередность выполнения работ по содержанию, ремонту и реконструкции дорог.

Результаты заносят в карточку оценки качества автомобильной дороги (участка дороги, табл.5.1 [1]).

Результаты расчета представлены на графике (см. строки Кпдi, Пдi, Кдi приложение 1).

Например, на первом элементе (ПК0-ПК10):

КПдi= 0.75;

Пдi= 0.75*1.0*0.9 = 0.675;

Кдi= 0.675/0.83 = 0.81

На рис. Приложения 1 представлен график изменения показателя качества Кд. Из графика видно, что оцениваемый участок дороги на всем протяжении не отвечает нормативным требованиям. При построчном анализе частных коэффициентов обеспеченности скорости (Крс1, Крс2,...) можно сделать вывод

2. Оценка безопасности движения

Обеспечение безопасности движения и высоких транспортных качеств автомобильных дорог является первоочередной обязанностью всех дорожных организаций, как проектных, так и эксплуатационных. Мероприятия по обеспечению безопасности движения, как правило, улучшают условия движения, снижают задержки и повышают средние скорости потока автомобилей.

Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог определяются скоростью и себестоимостью перевозок, безопасностью и удобством проезда по дороге, ее пропускной способностью. Они не могут быть выражены обобщенным показателем. Поэтому при оценке участка дороги необходимо выяснить: среднюю скорость движения по дороге и на отдельных участках; степень опасность дорожно-транспортных происшествий (ДТП); удобство дороги для водителей и пассажиров; пропускную способность дороги согласно ВСН 25-86 [2].

Дорожно-транспортное происшествие (ДТП) - событие, возникшее в процессе движения по дороге транспортного средства и с его участием, при котором погибли или ранены люди, повреждены сооружения, грузы либо причинен материальный ущерб.

ДТП происходит в основном по трем причинам:

1. дорожные условия;

2. вина водителя;

3. неисправность транспортного средства.

Для оценки относительной опасности движения по дорогам следует применять методы коэффициентов безопасности, конфликтных ситуаций, основанные на анализе графика изменения скоростей движения по дороге, и метод коэффициентов аварийности, основанный на анализе данных статистики ДТП.

2.1 Оценка безопасности движения по коэффициенту безопасности

Коэффициентами безопасности называют отношение максимальной скорости на участке к максимальной скорости въезда автомобилей на этот участок (начальная скорость движения).

К_без = V_max/V^max_вх, (2.1.1)

где V_max - максимальная скорость на рассматриваемом участке, км/ч;

V^max_вх - максимальная скорость на предыдущем участке, км/ч.

Коэффициент безопасности учитывает такие параметры, как видимость дороги в плане и продольном профиле, крутизну спусков и подъемов, сцепные качества покрытия.

Для построения графика коэффициентов безопасности в конце каждого участка определяют максимальную скорость, которую можно развить без учета условий движения на последующих участках. Характеристика участков по безопасности движения представлена в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Коэффициент безопасности

Кбез	>0.8	0.6-0.8	0.4-0.6	<0.4
Характеристика участка	неопасно	Мало опасно	Опасно	Очень опасно

В проектах новых дорог не допускаются участки с К_без <0.8.

2.2 Оценка безопасности движения по коэффициенту происшествий

Коэффициент происшествий - количество ДТП на 1млн. автомобилей километров пробега.

И = 10⁶*А/365*L*N, (2.2.1)

где А - количество ДТП за год;

L - протяженность участка дороги;

N - суточная интенсивность.

Таблица 2.2 - Коэффициент происшествий

И	<0.4	0.4-0.8	0.8-1.2	>1.2
Характеристика участка	неопасно	Мало опасно	опасно	Очень опасно

2.3 Оценка безопасности движения по коэффициенту аварийности

Коэффициент аварийности представляет собой произведение частных коэффициентов аварийности, учитывающих радиусы кривых в плане и профиле, длины прямых вставок, количество полос и интенсивность движения и т.д. Существуют 14 частных коэффициентов аварийности, представленных в ВСН 25-86.

Итоговые коэффициенты аварийности устанавливают на основе анализа плана и профиля или линейного графика исследуемого участка дороги путем перемножения частных коэффициентов. При построении графиков коэффициента аварийности дорогу анализируют по каждому показателю, выделяя однородные по условиям участки. При этом необходимо учитывать, что влияние опасного места распространяется на прилегающие участки, где возникают ощутимые помехи для движения. В проектах реконструкции дорог и нового строительства рекомендуется перепроектировать участки, для которых итоговый коэффициент аварийности превышает 15-20.

Итоговый коэффициент аварийности определяется как произведение частных коэффициентов:

К_а = ПК_аi, (2.3.1)

где К₁ - коэффициент, учитывающий интенсивность движения, которая составляет 3600авт/сут, К₁ = 0.83;

К₂ - коэффициент, учитывающий ширину проезжей части, равной 7м,

К₂ = 1.75;

К₃ - коэффициент, учитывающий ширину обочин дороги, равной 2.5,

К₃=1.1;

К₄ - коэффициент, определяемый по продольному уклону;

К₅ - коэффициент, определяемый по радиусу кривых в плане;

К₆ - коэффициент, определяемый по видимости в плане и профиле;

К₇ - коэффициент, учитывающий ширину проезжей части мостов по отношению к проезжей части дороги, К₇ = 1.0;

К₈ - коэффициент, определяемый по длине прямых участков, К₈ = 1.0;

К₉ - коэффициент, определяемый по типу пересечения. На протяжении данного участка дороге не имеется пересечений, К₉ = 1.0;

К₁₀ - коэффициент, определяемый для пересечения в одном уровне и учитывающий интенсивность движения по дороге, К₁₀ = 1.0;

К₁₁ - коэффициент, определяемый по видимости пересечения в одном уровне, К₁₁ = 1.0;

К₁₂ - коэффициент, определяемый по числу полос движения, К₁₂ = 1.0;

К₁₃ - коэффициент, учитывающий расстояние проезжей части от застройки, К₁₃ = 1.0;

К₁₄ - длина населенного пункта, К₁₄ = 1.0;

К₁₅ - длина участков на подходах к населенным пунктам, К₁₅ = 1.0;

К₁₆ - коэффициент, учитывающий характер покрытия. Определяет по коэффициенту сцепления для каждого участка, К₁₆ = 2.5;

К₁₇ - ширина разделительной полосы, К₁₇ = 1.0;

К₁₈ - расстояние от кромки проезжей части до обрыва глубиной до 5м, К₁₈ = 1.0.

Характеристика участков по аварийности движения представлена в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Коэффициент аварийности

Ка	0-10	10-20	20-40	>40
Характеристика участка	неопасно	Мало опасно	опасно	очень опасно

Для проектов реконструкции дорог и нового строительства рекомендуется перепроектировать участки, на которых К_а>20.

При ремонте дорог предусматривают перестройку участков с К_а = 25-40.

На участках с К_а = 10-20 осуществляют разметку проезжей части, запрещающую обгон.

При К_а = 20-40 ставят знаки, ограничивающие скорость.

3. Оценка безопасности движения на пересечениях и примыканиях в одном уровне

На пересечениях и примыканиях различают точки разделения и слияния потоков и точки пересечения потоков. Все эти точки называются конфликтными и метод оценки безопасности получил название метод конфликтных ситуаций.

Для определения безопасности перекрестка необходимо:

1. Определение частный коэффициент возможной аварийности для каждой конфликтной точки:

где К_i - коэффициент относительной аварийности для каждой конфликтной точки;

М_i , N_i - интенсивность движения потоков в конфликтной точке;

К_г - коэффициент годовой неравномерности движения, для новых дорог 25/К_г = 365.

2. Рассчитываем коэффициент аварийности на пересечении в целом.

где К_г/25 = 1/365.

3. По значению коэффициента аварийности определяют степень опасности пересечения или примыкания.

Таблица 3.1 - Оценка безопасности движения на пересечении

Ка	<3	3-8	8-12	>12
Характеристика участка	неопасно	Мало опасно	опасно	Очень опасно

4. При значении коэффициента аварийности >8 разрабатывают меры по снижению аварийности.

4. Расчет усиления дорожной одежды

Для расчета усиления дорожной одежды необходимо знать фактическую интенсивность движения, состав транспортного потока. Исходя из этих параметров, определяют расчетный автомобиль и тип нагрузки. По этим данным определяется требуемый модуль упругости Е_тр.

Расчет ведем по ОДН-218-046-01 «Проектирование нежестких дорожных одежд».

Минимальный Е_тр не менее 200МПа (по ОДН), Е_фак = 150МПа.

Коэффициент прочности дорожной одежды:

Минимальный К_пр по ОДН по уровню автомобильной дороги .

Т.к. , то необходимо устройство слоя усиления, которое устраивается из асфальтобетонной смеси.

Плотный а/б

Е_н - модуль упругости нижнего слоя, 150МПа.

Е_в - модуль упругости верхнего слоя, 2400МПа.



По номограмме определяем ,

где h - толщина искомого слоя;

D - диаметр отпечатка колеса, 37см.

h = 37*0.15 = 5.55 = 6см.

Слой усиления принимаем 6см.

4.1 Технология производства работ по устройству слоя усиления

1. Производится заделка ям, выбоин, трещин и других дефектов.

2. Производится подгрунтовка поверхности (розлив битума) автогудронатором ДС-39Б.

где T - рабочее время, 8ч.;

К_в - коэффициент использования рабочего времени, 0.85;

Q - емкость цистерны, 3м³;

L - расстояние возки, 10км.;

v - средняя скорость, 30км/час;

t - время розлива, постановки под загрузку и разгрузку, 2 часа.



Норма розлива: q = 0.6кг/м² = 6*10^-4 м³/м².

Площадь обрабатываемого участка (L = 3км):

Потребное количество маш-смен:

3. Изготовление а/б смеси на АБЗ (Speco TSAP-200).

4. Транспортировка а/б смеси осуществляется автосамосвалами.

5. Укладка а/б смеси асфальтоукладчиком.

где Т - рабочее время, 8ч.;

В - ширина полосы укатки, 3.5м;

h - толщина слоя, 6см;

- рабочая скорость, 4м/мин;

К_в - коэффициент использования рабочего времени, 0.80.

Объем асфальтобетона:

где L - длина дороги, 3км;

В_п.ч - проезжая часть, 7м;

h - толщина слоя, 6см;

К_п - коэффициент потерь при транспортировке, 1.01-1.03;

- плотность а/б, 2.3т/м³.

Потребное количество маш-смен:

6. Подкатка асфальтобетонной смеси. Принимаем средний каток Dynapak CC422:



где В_в - ширина вальца, 1.68м;

в_п - величина перекрытия следа, 0.3м;

- рабочая скорость, 3км/ч;

n - число проходов по следу, 6-12, принимаем n = 9;

К_в - коэффициент использования рабочего времени, 0.70.

7. Укатка асфальтобетонной смеси. Принимаем тяжелый каток Dynapak CC622:

где В_в - ширина вальца, 2.13м.

Ведущая машина - асфальтоукладчик.

5. Расчет объемов снегопереноса и объемов снега, подлежащего уборке

5.1 Расчет объемов снегопереноса

Существуют следующие виды снежнометелевых явлений: снегопад, верховая метель и низовая метель. Количество снега, поступающего от метелей, необходимо определять расчетом.

Существует 2 метода определения объема снегопереноса:

1. Метод балансов. Учитывает существующий в периоде баланс твердых осадков.

2. Метод расходов. Определяет расход снега, поступившего за всю зиму с обеих сторон дороги от всех метелей разных направлений и разной продолжительностью. В данном методе используется твердый расход метели и определяется:

Q = 0.08*(V_ф-5)³, г/м с, (5.1.1)

где V_ф - скорость ветра на флюгере.

Объем снегопереноса (Wn) - количества снега, проносящегося над дорогой, на единицу длины дороги.

Объем снегопереноса (W) - количество снега, задерживающегося на единицу длины дороги. Рассчитывается по твердому расходу. При этом учитываются все метели разных градаций скорости и разных направлений. Для этого необходимо знать румб метелевого ветра, скорость ветра и его продолжительность.

W = Wn*sinб, (5.1.2)

где sinб - угол наклона метелевого ветра по отношению к оси дороги.

W = [(2.9*10^-4)/с_сн]*??(V_ф-5)³ sinб_i*t_ik, (5.1.3)

где с_сн - плотность отложившегося снега, с_сн = 0.35т/м³;

N - количество перемен направления ветра;

M - количество градаций скоростей ветра;

t_ik - продолжительность метелей.

Примечания:

1. Не учитываются метели со скоростью меньше 8м/с;

2. Не учитываются метели при положительной температуре;

3. Не учитываются метели, направленные к оси дороги под углом меньше 30 градусов.

Расчет объемов снегопереноса представлен в таблице 1 приложения.

Примечания:

1. В числителе по столбцам румбов дана продолжительность метелевых ветров;

2. Итоговая строка дает объемы снегопереноса по каждому румбу метелевого ветра за рассматриваемый период, м³/м;

3. Согласно принятой у нас в стране методике, обработка данных о метелевых ветрах выполняется за 10 лет. Отклонения: -2,+1,+2,-3,-4, +1,+4,+2,-1.

Расчет ведется на основе метеоданных, собранных за 10 лет.

На основе данных строим розу объемов снегопереноса, которая представлена на рисунке 1 приложении 3.

5.2 Расчет объемов снега, подлежащего уборке

W_общ = ?W*sinб*l_j*К_влj, (5.2.1)

где К_вл - коэффициент влияния, учитывающий местные условия отложения снега;

l_j - протяженность участка, м.

Расчет объемов для левой и правой стороны дороги, а также эпюра снега подлежащего уборке, представлены соответственно в таблицах 2 и 3 и на рисунке 2 приложении 4.

6. Расчет потребности в снегоуборочной технике

При очистке дорог от снега производятся следующие мероприятия: патрульная снегоочистка, уборка валов и ликвидация снежных валов.

Патрульная снегоочистка. Целью патрульной снегоочистки является не допустить образование на проезжей части слоя рыхлого снега свыше допустимого. Темп снегоочистки идет таким образом, чтобы не образовался снежный накат. Большое значение имеет дальность выброски снега.

Таблица 4.1 Техническая характеристика плужных снегоочистителей

Показатели	КДМ - 130Б	КО-002	КО-703
Ширина захвата, м	2.5	2.7	2.7
Рабочая скорость, км/ч	30	20	25

По таблице 4.1 выбираем плужный снегоочиститель КО-703.

Расчет производительности снегоочистителя:

П^м2 = (в_зах - Дв)*V_раб*1000К_в*К_с*Т, м²/см (6.1)

П^м3 = П^м2*h_доп, м³/см, (6.2)

где в_зах - ширина очищаемой полосы, м;

Дв - ширина перекрытия, 0.3м;

V_раб - рабочая скорость снегоочистителя;

К_в - коэффициент использования рабочего времени, 0.85-0.95;

К_с - коэффициент состояния техники, для б/у - 0.6; для новой - 1;

Т - продолжительность смены, 8ч;

h_доп -допустимая толщина рыхлого снега, III,IV категории дороги 50мм

П^м2 = (2.7-0.3)*25*1000*0.85*0.6*8 = 244800 м²/см;

П^м3 = 244800*0.05 = 12240 м³/см.

Расчет потребного количества маш-см:

N_м-см = W^уб/П^м3, (6.3)

W^уб = W^лев+ W^пр+ W^сн, (6.4)

W^сн = В*L*h^сн_стат, (6.5)

где W^уб - количество снега, подлежащего уборке;

W^лев - количество снега с левой стороны дороги, 56912.72м³;

W^пр - количество снега с правой стороны дороги, 20438.24м³;

W^сн - количество снега, подлежащего уборке от снегопада;

h^сн_стат - статистическая толщина снега, для Карелии 150-200мм;

В - ширина зем. полотна, 12м;

L - длина дороги, 2450м.

W^сн = 12*2450*0.2 = 5880м³;

W^уб = 56912.72 + 20438.24 + 5880 = 83230.96м³;

N_м-см = 8323.96/13440 = 6 м-см.

Выбор технологической схемы патрульной снегоочистки.

Существует две технологические схемы патрульной снегоочистки:

1. при низкой интенсивности движения и небольшом снегопаде. Патрульная снегоочистка начинается сначала снегопада.

2. при большой интенсивности движения и интенсивном снегопаде (интенсивность снегопада 4-5 мм/ч). В данном случае после начала снегопада делается пауза 15-30 мин. После этого производится посыпка солью или пескосоляной смесью. Затем делается еще одна пауза 2-3 ч., необходимая для того, чтобы соль прореагировала. Затем производят патрульную снегоочистку с посыпкой пескосоляной смесью.

Уборка снежных валов.

Для уборки снежных валов применяются роторные шнекороторные снегоочистители, а также лаповые погрузчики.

Таблица 4.2 Техническая характеристика роторных снегоочистителей

Показатели	Дэ-210А	ДЭ-211	ДЭ-220А
Рабочая скорость, км/ч	до 6	До 6	до 5
Высота убираемого слоя, м	1.3	1.5	1.3
Ширина захвата, м	2.56	2.81	2.53

По таблице 4. выбираем роторный снегоочиститель ДЭ-211.

Расчет производительности снегоочистителя:

П = в_зах*hраб*Vраб*1000К_в*К_с*Т, м³/см (6.6)

П = 2.81*1.5*6*1000*0.85*0.60*8 = 103183.2 м³/см.

Расчет потребного количества маш-см:

N_м-см = (W^уб/П)*0.5,

N_м-см = (83230.96/103183.2)*0.5 = 4 м-см.

7. Борьба с зимней скользкостью

Меры по предотвращению зимней скользкости направлены на предупреждение формирования гололеда и снежно-ледяных отложений на дороге и на их ликвидацию, если они уже образовались на дороге.

Основной способ предотвращения зимней скользкости и борьбы с ней - применение химических материалов. Борьбу с зимней скользкостью необходимо проводить в первую очередь на участках, где больше всего возможно возникновение аварийных ситуаций.

При химическом способе борьбы с зимней скользкостью твердые (NaCl, CaCl, MqCl) и жидкие хлориды («Антиснег», «Биомаг», «Нордикс»). Для борьбы с зимней скользкостью используют следующие твердые хлориды: хлористый натрий в виде поваренной соли солепромыслов; соли сильвинитовых отвалов и зубера, являющиеся отходом калийных комбинатов; хлористый кальций в виде чешуированного продуктов садовых заводов; смесь хлористо-натриевой соли или соли сильвинитовых отвалов с хлористым кальцием чешуированным.

Наиболее целесообразно применение реагентов ХКФ (хлористый кальций фосфатированный) и НКМ (нитрит кальция с мочевиной).

Нельзя проводить по борьбе со скользкостью при температуре воздуха ниже значения температуры замерзания применяемого химического вещества. При снегопадах во время очень низких температур, когда химические материалы «не срабатывают», дорожные покрытия обрабатывают чистым песком или другими фрикционными материалами.

При фрикционном способе борьбы с зимней скользкостью в качестве противогололедного материала применяют пескосоляную смесь. Ее готовят на пескобазах дорожно-эксплуатационных организаций путем смешения фрикционных материалов с кристаллической солью в процентном отношении от 90:10 до 80:20 (по массе соответственно). В качестве фрикционных материалов применяют песок, шлак, каменные высевки и другие местные материалы, не содержащие примесей (глину, золу), которые могут загрязнять дорожное покрытие или повышать его скользкость. Размер частиц фрикционных материалов не должен превышать 5-6 мм.

Борьба с наледями. Наледь - это постойное накопление льда, образовавшегося на ледяном покрове водотоков или водоемов, инженерных сооружениях в результате замерзания, периодически изливающихся технических или природных вод.

Наледи на дорогах могут образоваться в виде натечного массива льда (ледяного поля) или в виде наледного (ледяного) бугра. Среди притрассовых наледей (в полосе отвода дороги) различают речные наледи, возникающие на участках перехода через водотоки в долинах и логах, и косогорные, возникающие на склонах (чаще всего при подрезке их выемок или полувыемкой). Речные наледи имеют преимущественно поверхностное питание, косогорные питаются в основном водами подземных водоносных трактов.

Для борьбы с наледями применяют различные инженерные мероприятия, которые выбирают с учетом характера и причин возникновения наледи, рельефа и грунтово-геологических особенностей места их образования, интенсивности движения на дороге и других факторов.

Используют следующие виды борьбы с наледями:

· общий дренаж;

· мерзлотные пояса;

· заградительные сооружения;

· утепление русел водотоков;

· обогрев водопропускных труб.

Дренаж выполняется при помощи устройства узких канав с обкладкой дна и стен мхом. Мерзлотные пояса имеют своей целью вызвать образование наледи из притекающей воды в стороне от дороги. С этой целью роют канаву глубиной 1-2 м и шириной 3-4 м, в результате замерзания воды под канавой образуется мерзлая перемычка, которая препятствует выходу на поверхность грунтовых вод. Мерзлый пояс устраивается поперек движения грунтовых вод и является достаточно длинным, чтобы наледь не обтекла его с концов. В качестве заградительных сооружений применяются: земляные дамбы и валы, заборы, переносные щиты либо валя из снега. На участках систематического образования наледи устраивают постоянные задерживающие валы высотой 1.2-2 м из недренирующих привозных грунтов, отсыпаемых на освобожденную от растительно-мохового покрова поверхность склона поперек потока воды не ближе 5-6 м от дороги. Когда земляное полотно расположено в полках, эффективным мероприятием является каптажно-дюкерное устройство. У искусственных сооружени, на которых наблюдается в зимний период возникновение наледи, производят спрямление русел и их углубление для увеличения скорости протекания воды. Помимо этого на расстоянии не менее 50м производят утепление русла, путем укладки полиэтиленовой пленки, поверх которой слой хвороста, толщиной 0.3-0.5м, а сверху закрывают 0.5м мха.

8. Зимнее содержание дороги

Зимнее содержание представляет собой комплекс работ, включающий:

· защиту дорог от снежных заносов и уборка валов;

· очистку дорог от снега (патрульная снегоочистка);

· борьбу с зимней скользкостью;

· защиту дорог от лавин;

· борьбу с наледями и устройство противоналедных сооружений;

· приготовление и хранение противогололедных материалов.

Эти работы направлены на обеспечение бесперебойного и безопасного движения автомобилей. Основными показателями уровня зимнего содержания являются: ширина чистой от снега и льда поверхности дороги, в т.ч.: толщина слоя рыхлого снега на поверхности дороги, накапливающегося с момента от начала снегопада или метели до начала снегоочистки и в перерывах между проходами снегоочистительных машин h_рых; толщина уплотняемого слоя снега (снежного наката) на проезжей части h_пл и обочин h_об; сроки окончания очистки дороги от снега и ликвидации зимней скользкости t_д.

Дорожная служба обязана в процессе эксплуатации дороги выявлять заносимые места, устанавливать причины снежных заносов, разрабатывать и осуществлять меры уменьшающие или полностью устраняющие заносимость.

Защита дорог от снежных заносов осуществляется с помощью снегозащитных средств, размещенных на прилегающих к дороге землях. Снегозащитные средства могут размещаться постоянно или временно (на период зимней эксплуатации). К средствам снегозащиты снегозадерживающего действия относятся: аккумуляционные полки в выемках; переносные щиты; сетки из полимерных материалов; снегозащитные устройства из снега, ограждения из местных материалов, условия применения которых указаны.

Для предотвращения соскальзывания снега и схода лавин со склонов применяют снегоудерживающие устройства в виде щитов и заборов различной конструкции, устраиваемые на лавиноопасных склонах (или в логах).

9. Весенне-осеннее содержание дороги

Содержание дорог включает комплекс инженерно-технических мероприятий по систематическому уходу за дорогой, дорожными сооружениями и полосой отвода в целях поддержания их в надлежащем порядке в течении всего года и исправления незначительных деформаций и повреждений всех конструктивных элементов.

Задачи по содержанию земляного полотна направлены на сохранение его геометрической формы, постоянное поддержание в рабочем состоянии различных водоприемных, водоотводных и водопропускных устройств. К ним относятся:

1. в весенний период максимально снижать переувлажнение грунтов земляного полотна талыми и грунтовыми водами;

2. в летний период выполнять работы по уходу за конструктивными элементами земляного полотна (обочины, откосы, водоотвод и др.), устранению мелких деформаций и разрушений;

3. в осенний период предупреждать переувлажнение земляного полотна.

На пучинистых участках в весенний период следует особенно тщательно выполнять работы по обеспечению быстрого отвода талых вод. На откосах выемок, имеющих выход грунтовых вод, целесообразно производить очистку их поверхности от снега с удалением его за пределы выемки. В конце весеннего периода по мере просыхания грунта производят очистку водоотводных сооружений и дренаж от посторонних предметов и грязи, спускают оставшуюся в резервах и водоотводных канавах воду, выполняют работы по заделке промоин, исправлению бровок земляного полотна, осуществляют планировку неукрепленных обочин поврежденных участков откосов с уборкой небольших оползней, обвалов, селевых выносов. На участках с поврежденным дерновым покровом в благоприятные агротехнические сроки осуществляют посев трав. В весенний период проводят очистку проезжей части от грязи и снежной или ледяной корки по мере ее таяния.

В летний период выполняются работы по очистке от посторонних предметов резервов, откосов и обочин, грунтовых объездов в местах производства на проезжей части дороги ремонтных работ, уход за укрепительными и защитными сооружениями. В этот период осуществляют планировку неукрепленных обочин, заделку отдельных повреждений слоев укрепления, планировку отдельных участков неукрепленных и восстановление отдельных разрушенных мест укрепленных откосов; прочищают отдельные участки лотков, водотоков, водоотводных канав с обеспечением продольного уклона дна не менее 5%0, восстанавливают мелкие повреждения дренажных устройств и др.; производят окрашивание травы на обочинах, откосах и резервах, вырубку кустарника.

В осенний период для обеспечения минимального увлажнения грунтов атмосферными осадками и снижения степени их переувлажнения весной следующего года выполняют систематическую очистку устьев водопропускных устройств и водоотводных канав от посторонних предметов и грязи, осуществляют планировку неукрепленных обочин. В сложных грунтовых климатических условиях, особенно на пучинистых участках, ограничивают заезд автомобилей на неукрепленные обочины.

Для обеспечения надлежащих транспортно-эксплуатационных качеств необходимо проводить систематические работы по содержанию дорожных покрытий. С этой целью в весенний, летний и осенний периоды устраняют отдельные ямы, колеи и просадки, в сухой период года проводят обеспыливание. Зимой выполняют снегоуборку и борьбу с зимней скользкостью.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе курсового проекта проведены расчеты по оценке состояния и уровня содержания автомобильной дороги, оценка дороги по коэффициенту безопасности и коэффициенту аварийности. В итоге было выявлено, на каких участках необходимо улучшить качество содержания дороги и повысить безопасность.

Только таким образом возможно обеспечить безопасное и безаварийное движение по данному участку дороги и добиться наиболее эффективной ее работы.

В зимний период необходимо поддерживать бесперебойную и своевременную работу дорожных служб. Для этого были выполнены расчеты объемов снегопереноса, снегопереноса и потребности в снегоуборочной технике.

Список использованных источников

1. Методика комплексной оценки качества и уровня содержания дороги по потребительским свойствам. Методические указания. - ПетрГУ, 2004. 28с.

2. Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог (ВСН 6-90)/Минавтодор РСФСР. М., 1990. 168с.

3. СниП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. Нормы проектирования. М., 1986. 52с.

4. Указания по организации и обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах (ВСН 25-86)/Минавтодор РСФСР. М., 1988. 183с.

5. Инструкция по оценке качества содержания автомобильных дорог (ВН 10-87). С изменениями 1989г./Минавтодор РСФСР. М., 1990.

Размещено на Allbest.ru