Курсовая работа эксплуатация дороги

метки: Дорога, Эксплуатация, Автомобильный, Курсовой, Работа, Ширин, Состояние, Определение

Автомобильная дорога представляет собой комплекс сооружений, предназначенный для круглосуточного беспрепятственного пропуска транспортных средств с расчётными скоростями и нагрузками в любой период года при любых погодно – климатических условиях.

Для анализа работы дороги и своевременного назначения и проведения ремонтных мероприятий, обеспечения оптимального финансирования оценивают состояние дорог и сооружений на них. Оценку выполняют по результатам диагностики.

Диагностика автомобильных дорог и дорожных сооружений – обследование, сбор и анализ информации о параметрах, характеристиках и условиях работы для прогнозирования возможных нарушений функционирования автомобильной дороги. Диагностика и оценка состояния дороги проводится систематически через определённые промежутки времени на протяжении всего срока службы дороги и дорожных сооружений. Состав и объём работ по диагностике транспортно-эксплуатационного состояния зависит от вида и периодичности обследования дорог.

Результаты диагностики вводят в автоматизированный банк дорожных данных (АБДД), который находится в управлении дорогой или в управлении сетью автомобильных дорог. АБДД работает в трёх режимах: режим пользователя, оператора и администратора.

По результатам диагностики и оценки состояния дороги выявляют участки дорог, не отвечающие нормативным требованиям по транспортно-эксплуатационному состоянию и, руководствуясь «Классификацией работ по ремонту и содержанию дорог общего пользования», определяют виды и состав основных работ и мероприятия по содержанию, ремонту и реконструкции с целью повышения транспортно-эксплуатационного состояния.

1. Определение фактической и требуемой категории автомобильной дороги.

Прежде, чем приступить к оценке состояния дороги, необходимо определить её категорию. От точности определения категории дороги будет зависеть правильность назначения работ по содержанию, ремонту и реконструкции.

При определении следует рассматривать фактическую, требуемую и проектную категорию дороги.

Фактическую категорию дороги определяют путём сравнения измеренных в результате обследования геометрических параметров (ширина основной укреплённой поверхности, радиус кривых в плане, продольный уклон).

В равнинной местности за критерий определения фактической категории дороги принимают ширину проезжей части или ширину основной укреплённой поверхности. В пересечённой местности кроме ширины проезжей части или ширины основной укреплённой поверхности рассматривают продольные уклоны. В горной местности кроме перечисленных факторов необходимо учитывать радиусы кривых в плане.

Автомобильная дорога как инженерное сооружение

... в плане, если их устройство не приводит к увеличению объемов и стоимости работ, рекомендуется назначать не менее 3 000 м. Автомобильную дорогу следует рассматривать как комплекс инженерных сооружений, ... разных категорий дорог величина его различна: Категория дороги I ... непосредственное движение транспортных средств. Прочность ... в хорошем состоянии должны быть незначительными и наименьшими. Дорога ...

Фактическая и требуемая категория дороги определяется в соответствии с «Правилами диагностики и оценки состояния автомобильной дороги» ОДН 218.0.006 – 2002.

Фактические категории автомобильных дорог II – IV технических категорий по ширине проезжей части или по ширине основной укреплённой поверхности принимают в зависимости от их фактических размеров (по таблице 2.1 учебного пособия).

В пересечённой местности фактическую категорию существующей дороги определяют по двум главным параметрам: ширине проезжей части и продольному уклону (табл. 2.2.).

В горной местности фактическую категорию дороги определяют по соответствию нормативным требованиям ширины проезжей части, продольных уклонов и радиусов кривых в плане (табл. 2.3.).

Требуемую категорию дороги на момент обследования определяют на основании данных о фактической годовой среднесуточной интенсивности движения, полученной в год обследования. Допускается с целью определения требуемой категории дороги использовать данные об интенсивности движения за предыдущий год. На основании данных задания определяем ширину проезжей части, основной укреплённой поверхности и краевых укреплённых полос. Результаты заносим в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Ведомость ширины проезжей части, типа покрытия, краевых укрепленных полос и основной укрепленной поверхности

Адрес начала микроучастка, км …+…	Ширина проезжей части, В П (Г)	Тип покрытия	Ширина краевых укрепительных полос а у , м		Ширина основной укреплённой поверхности, В 1 (Г)
			слева	справа
0+000 0+200 0+900 1+800 2+300 2+500 2+800	7,0 7,0 6,0 6,0 7,5 7,5 7,5	а/б а/б а/б а/б а/б а/б а/б	0,55 0,85 1,1 1,50 1,00 0,80 0,95	0,55 0,85 1,1 1,50 1,00 0,80 0,95	8,1 8,7 8,2 9,0 9,5 9,1 9,4

В случае, когда проезжая часть и краевые укрепительные полосы и проезжая часть и укреплённые обочины имеют один тип покрытия и между этими элементами нет чётко видимых различий, ширину краевых укреплённых полос или укреплённых обочин определяют по формуле:

а _у =(В₁ – В_П )/2,

где а _у – ширина краевой укрепительной полосы или укреплённой обочины, имеющая одинаковый с проезжей частью тип покрытия.

В ₁ – общая ширина укрепительной поверхности, имеющая одинаковый тип покрытия.

В _П – ширина проезжей части, соответствующая данной категории дороги, определённой в зависимости от ширины основной укрепительной поверхности.

Таблица 2.2

^

Адрес начала микроучастка, км …+…	Среднегодовая интенсивность, авт/сут	Доля автомобильного парка, % (интенсивность движения)
		легковые	грузовые	автобусы
0+000	3300	61 (2000)	23 (780)	16 (520)

Ведомость ширины проезжей части, типа покрытия, краевых укрепленных полос и основной укрепленной поверхности

Таблица 2.3

Адрес начала микроучастка, км …+…	Ширина проезжей части, В П (Г)	Тип покрытия	Ширина краевых укрепительных полос а у , м		Ширина основной укреплённой поверхности, В 1 (Г)
			слева	справа
0+000 0+200 0+900 1+800 2+300 2+500 2+800	7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0	а/б а/б а/б а/б а/б а/б а/б	0,55 0,85 0,60 1,00 1,25 1,05 1,20	0,55 0,85 0,60 1,00 1,25 1,05 1,20	8,1 8,7 8,2 9,0 9,5 9,1 9,4

^

Ведомость характеристики обочин

Адрес начала микроучастка, км …+…	Ширина обочины В об , м	Тип укрепления и его ширина
		а/б, ц/б, щебень, укр. вяжущим	щебень, гравий	засев трав	неукрепл.
0+000 0+200 0+900 1+800 2+300 2+500 2+800	2,65 3,15 3,30 3,90 3,65 3,05 3,60	0,55 0,85 0,60 1,00 1,25 1,05 1,20	1,5 1,8 2,0 2,4 1,7 1,4 1,9	— — — — — — —	0,6 0,5 0,7 0,5 0,7 0,6 0,5

2. Оценка транспортно – эксплуатационного состояния автомобильных дорог.

Основным условием комплексной оценки транспортно – эксплуатационного состояния дороги является соблюдение всех нормативных требований к параметрам и характеристикам автодороги, которые приняты за её потребительские свойства. К ним относятся: обеспеченная скорость, непрерывность, удобство и безопасность движения, пропускная способность, осевая нагрузка и общая масса и габариты транспортных средств, установленные для соответствующих категорий дорог. Оценку потребительских свойств дороги выполняют применительно к осенне – весеннему периоду года, когда покрытие имеет мокрую и влажную поверхность и все достоинства и недостатки проявляются наиболее полно. Такой период по условиям безопасности движения транспортных средств можно принимать за расчётный.

Конечным результатом оценки является обобщённый показатель качеств и состояния дороги (П _Д ), включающий в себя комплексный показатель транспортно – эксплуатационного состояния дороги (КП_Д ), показатель инженерного оборудования и обустройства (К_ОБ ) и показатель уровня эксплуатационного содержания (К_Э ):

П _Д =КП _Д ^. К _ОБ ^. К _Э ,

Данные показатели приняты за критерии оценки качества и состояния дороги. Они позволяют провести сравнительный анализ фактических показателей потребительских свойств дороги с нормативными и определить величину возможного отклонения.

В неблагоприятных погодных условиях осенне-весеннего периода года допускается снижение требований к показателю транспортно-эксплуатационного состояния дороги (КП _Д ), но не более чем на 25%. Эти значения принимают за предельно допустимые (КП_П ).

Фактические значения КП_Д могут колебаться от 0,17 до 1,25 и более (таблица 3.1).

Для дороги III технической категории нормативное значение КП _Н =0,83, предельно-допустимое значение КП_П =0,62.

Нормативным считается такое состояние дороги, при котором её параметры и характеристики обеспечивают значения комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния не ниже нормативного (КП _Д КП_Н ) в течение всего осенне-весеннего периода. Допустимым, но требующим улучшения и повышения уровня содержания считается такое состояние дороги, при котором её параметры и характеристики обеспечивают значение комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния в осенне-весенний период ниже нормативного, но не ниже предельно допустимого (КП_Н >КП_Д >КП_П ).

Показатель инженерного оборудования и обустройства принимают за нормативный К _ОБ =1, если соблюдены все требования действующих стандартов и нормативных документов к его размещению на автомобильной дороге, качеству изготовления и содержания. К основным элементам инженерного оборудования и обустройства дорог относят: дорожные знаки, ограждения, разметку, примыкания, пересечения автомобильных дорог с автомобильными и железными дорогами, автобусные остановки и площадки отдыха, тротуары и пешеходные дорожки в населённых пунктах, освещение. Фактические значения величины К_ОБ могут колебаться от 0,9 до 1,0.

За нормативную величину показателя уровня эксплуатационного содержания принимают К _Э =1,0, которое обеспечивается средним уровнем содержания. Фактические значения величины К_Э могут колебаться от 0,9 до 1,1.

В зависимости от целей и задач оценки она может быть выполнена как по обобщённому показателю качества и состояния, так и раздельно по комплексному показателю транспортно-эксплуатационного состояния (КП _Д ), показателю инженерного оборудования и обустройства (К_ОБ ) или по показателю уровня эксплуатационного содержания (К_Э ).

Для оценки влияния отдельных параметров и характеристик дорог на комплексный показатель транспортно-эксплуатационного состояния КП _Д определяют частные коэффициенты обеспеченности расчётной скорости на каждом характерном участке.

Значение итогового коэффициента обеспеченности расчётной скорости К на каждом участке для осенне-весеннего расчетного по условиям движения периода года принимают равным наименьшему из всех частных коэффициентов на этом участке.

К =К.

Для получения итогового значения коэффициента расчётной скорости определяют частные коэффициенты, учитывающие:

ширину основной укреплённой поверхности и ширину габарита моста К _РС1 ; ширину и состояние обочин К_РС2 ; интенсивность и состав движения К_РС3 ; продольные уклоны и видимость поверхности дороги К_РС4 ; радиусы кривых в плане и уклон виража К_РС5 ;

продольную ровность покрытия К _РС6 ; коэффициент сцепления колеса с покрытием К_РС7 ; состояние и прочность дорожной одежды К_РС8 ; ровность в поперечном направлении (глубину колеи) К_РС9 ; безопасность движения К_РС10 .

2.1 Определение частного показателя К

Частный коэффициент К _РС1 определяют исходя из ширины проезжей части и краевых укреплённых полос, которые вместе составляют ширину основной укреплённой поверхности В₁ , с учётом влияния в осенне-весенний периоды года укрепления обочин на фактически используемую для движения ширину этой поверхности В_1Ф .

При наличии краевых укреплённых полос:

В _1Ф =(В _П +2а _У ) ^. К _У , м

где В _П – ширина проезжей части, м;

а _У – ширина краевой укреплённой полосы, м;

К _У – коэффициент, учитывающий влияние вида и ширины укрепления на фактически используемую для движения ширину основной укреплённой поверхности, принимают по таблице 3.2.

Результаты определения К _РС1 заносят в табл. 2.1.

^

Ведомость результатов определения К

Адрес начала микроучастка, км …+…	Ширина проезжей части, В 1 (В П )	К У	В 1Ф	К РС1
0+000 0+200 0+900 1+800 2+300 2+500 2+800	7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0	0,96 0,96 0,96 0,96 0,96 0,96 0,96	7,78 8,35 7,87 8,10 9,12 8,74 9,02	1,12 1,27 1,14 1,19 1,30 1,30 1,30

В _1Ф =(7+2*0,55)*0,96=7,78

В _1Ф =(7+2*0,85)*0,96=8,35

В _1Ф =(7+2*0,60)*0,96=7,87

В _1Ф =(7+2*1,00)*0,96=8,10

В _1Ф =(7+2*1,25)*0,96=9,12

В _1Ф =(7+2*1,05)*0,96=8,74

В _1Ф =(7+2*1,20)*0,96=9,02

2.2. Определение частного показателя К

Одним из факторов, оказывающих влияние на скорость движения, является состояние обочин, вид и ширина укрепления.

В общем случае в состав обочины входит краевая укреплённая полоса, укреплённая полоса для остановки автомобилей и прибровочная полоса.

За характерные по ширине обочин принимают отрезки дороги с их одинаковой шириной. Если ширина правой и левой обочин разная, в расчёт принимают меньшую.

Если обочина имеет несколько видов укреплений, в том числе сочетание укрепленных и неукрепленных полос, значение К _РС2 определяют как средневзвешенную величину для данных типов укрепления.

К _РС2 =

где b _i – ширина полосы обочины с различным типом укрепления, м;

К _{РС2 i} – величина коэффициента обеспеченности расчётной скорости для данного типа укрепления полосы, принятая из предположения, что этот тип укрепления распространяется на всю ширину обочины;

В _ОБ – общая ширина обочины, м;

• n – количество типов укреплений на обочине.

Полученные результаты заносятся в табл. 2.2.

^

Ведомость результатов определения К

Адрес начала микроучастка, км …+…	К РС2
0+000 0+200 0+900 1+800 2+300 2+500 2+800	1,02 1,13 1,13 1,23 1,21 1,12 1,22

К _РС2 =(0,55*1,18+1,5*1,03 +0,6*0,83)/2,65=1,02

К _РС2 =(0,85*1,28+1,8*1,13+0,5*0,90)/3,15=1,13

К _РС2 =(0,60*1,31+2,0*1,16+0,7*0,90)/3,30=1,13

К _РС2 =(1,0*1,35+2,4*1,25+0,5*0,90)/3,90=1,23

К _РС2 =(1,25*1,35+1,7*1,23 +0,7*0,90)/3,65=1,21

К _РС2 =(1,05*1,26+1,4*1,11+0,6*0,90)/3,05=1,12

К _РС2 =(1,20*1,35+1,9*1,22+0,5*0,90)/3,60=1,22

2.3 Определение частного показателя К

Частный коэффициент К _РС3 определяют для совместного учёта влияния ширины чистой фактически используемой для движения проезжей части, интенсивности и состава движения на скорость транспортного потока. Частный коэффициент К_РС3 определяют по формуле:

К _РС3 =К _РС1 – ΔК _РС

где ΔК _РС – снижение коэффициента обеспеченности расчётной скорости под влиянием интенсивности и состава движения,

Вычисляем по формуле

ΔК _РС =(ψ*α*β*Ν)/120=(0,7*0,05*0,39*3300)/120=0,38

Ψ=0,7 – коэффициент, учитывающий движение по встречной полосе,

β=0,23+0,16=0,39 — коэффициент, учитывающий состав транспортного потока.

α=0,05 — коэффициент, учитывающий влияние интенсивности, определяем по таблице 3.10.

Ν=3300 авт/сут – интенсивность движения.

Полученные значения заносим в таблицу 2.3.

^

Ведомость результатов определения К

Адрес начала микроучастка, км …+…	К РС1	ΔК РС	К РС3
0+000 0+200 0+900 1+800 2+300 2+500 2+800	1,12 1,27 1,14 1,19 1,30 1,30 1,30	0,38 0,38 0,38 0,38 0,38 0,38 0,38	0,74 0,89 0,76 0,81 0,92 0,92 0,92

2.4 Определение частного показателя К

Влияние продольного уклона оценивается для зимнего и осенне-весеннего периодов. Оно характеризуется коэффициентами сопротивления качению и коэффициентом сцепления.

Различают три расчётные схемы оценки влияния продольного уклона:

1. возможная скорость на подъёме по динамическим характеристикам автомобилей;

2. возможная скорость на подъёме по соотношению сил сцепления и сопротивления движению;

3. допустимая скорость на спуске по условиям безопасности в зависимости от видимости дороги и коэффициента сцепления.

Частный коэффициент К _РС4 определяют по величине продольного уклона для расчетного состояния поверхности дороги в весеннее-осенний период года и фактического расстояния видимости поверхности дороги при движении на подъём (табл. 3.13) и на спуск (табл. 3.14).

При этом между точками перелома продольного профиля допускается принимать величину уклона постоянной без учета его смягчения на вертикальных кривых.

Частный коэффициент К _РС4 принимают для мокрого чистого покрытия на участках, где ширина укреплённой обочины из асфальтобетона, цементобетона или из материалов, обработанных вяжущими, вместе с краевой укреплённой полосой составляет 1,5 м и более. На других участках значения К_РС4 принимают для мокрого загрязнённого покрытия. Полученные значения коэффициентов расчётной скорости при движении на подъём и на спуск заносят в таблицу 2.4

^

Ведомость результатов определения К

Адрес начала микроучастка, км …+…	Продольный уклон, 0 / 00	Состояние покрытия	Расстояние видимости	К РС4 на подъём	К РС4 на спуск	К РС4
0+900	67	мокр. загр.	120	0,70	0,70	0,50
1+800	62	мокр. загр.	95	0,70	0,47	0,50

2.5 Определение частного показателя К

Частный коэффициент К _РС5 определяют по величине радиуса кривой в плане и уклона виража по таблице 3.16 для расчётного состояния поверхности дороги в весенне-осенний период года, которое принимают с учётом типа и ширины укрепления обочин.

В длину участка кривой в плане включают длину круговой и переходных кривых. Кроме того, при радиусах закругления 400 м и менее в длину участка включают зоны влияния по 50 м от начала и конца кривой. На кривых более 1500 м, а также в промежутках между смежными участками кривых в плане принимают К _РС5 =КП_Н .

Полученные результаты заносятся в таблицу 2.5.

^

Ведомость результатов определения К

Адрес начала микроучастка, км …+…		Радиус кривой, м	Состояние покрытия	Поперечный уклон виража, 0 / 00	К РС5
начало	конец
0+000	0+200	900	мокрое, загрязненное	20	0,925

2.6 Определение частного показателя К

Влияние ровности на максимальную скорость определяют по предварительно измеренным значениям неровностей на рассматриваемом участке.

Частный коэффициент К _РС6 определяют по величине суммы неровностей покрытия проезжей части (по табл. 3.19) для каждой полосы движения. В расчёт принимают худший из показателей ровности для различных полос на данном участке.

Полученные результаты сводим в таблицу 2.6.

^

Ведомость результатов определения К

Адрес начала микроучастка, км =	Показатель ПКРС-2, см/км	К РС6
0,00 1,00 2,00	350 900 300	1,20 0,59 1,25

2.7 Определение частного показателя К

На сцепные качества покрытия наибольшее влияние оказывает шероховатость, которая может быть микро- и макрошероховатой.

Частный коэффициент К _РС7 определяют по измеренной величине коэффициента сцепления, при расстоянии видимости поверхности дороги, равном нормативному для данной категории дороги (табл. 3.21).

В расчёт принимают наиболее низкий из коэффициентов сцепления по полосам движения на данном участке.

Полученные результаты заносят в таблицу 2.7.

^

Ведомость результатов определения К

Адрес начала микроучастка, км =	Коэффициент сцепления	К РС7
0,00 1,00 2,00	0,2 0,35 0,45	0,59 0,73 0,82

2.8 Определение частного показателя К

Для рассмотрения влияния прочностных характеристик дорожных конструкций на расчётную скорость движения определяют частный коэффициент К _РС8 .

Его рассматривают только на тех участках, где визуально установлено наличие трещин, колейности, просадок или проломов, а коэффициент обеспеченности расчётной скорости по ровности меньше нормативного для данной категории дороги (К _РС6 <КП_Н ).

Величину К _РС8 определяют по формуле:

К _РС8 =ρ_СР ^. КП_Н ,

где ρ _СР – средневзвешенный показатель, учитывающий состояние покрытия и прочность дорожной одежды на однотипном участке:

ρ _СР =

где ρ _i – соответствующие показатели;

l _i — протяжённость частных микроучастков i с практически одинаковым состоянием дорожной одежды;

• n – количество частных микроучастков в составе однотипного участка.

На каждом однотипном участке в камеральных условиях вычисляют средневзвешенный балл Б _СР :

Б _СР =

где Б _i – соответствующий балл,

l _i – протяжённость микроучастков с практически одинаковым состоянием дорожной одежды, в баллах;

• n – количество частных микроучастков в составе однотипного участка.

По величине среднего балла устанавливают целесообразность проведения оценки прочности дорожной одежды и детальных обследований состояния дорожной конструкции на соответствующих однотипных участках: для дорог III и IV категорий- Б _СР <=2,5.

На участках, где по результатам визуальных наблюдений установлена необходимость детального обследования, выполняют инструментальную оценку прочности дорожной одежды.

При невозможности проведения инструментальной оценки фактический модуль упругости можно определить по формуле:

Е _ф =Е_общ *К_пр ,

где Е _общ – общий расчётный модуль упругости, устанавливаемый для суммарного расчётного количества приложений нагрузки с момента строительства дорожной одежды или её усиления, до момента испытаний;

К _пр — коэффициент прочности дорожной конструкции, определяемый по величине среднего балла Б_СР согласно таблице 3.24.

^

Ведомость результатов определения К

Адрес начала микроучастка, км =	Б СР	Предельно допустимый балл	Обоснование инструментальной оценки	Коэф-т прочности К пр	ρ СР	КП Н	К РС8
0,00 1,00 2,00	4,06 2,74 4,0	2,5 2,5 2,5	нет нет нет	0,91 0,77 0,90	0,85 0,69 0,85	0,83 0,83 0,83	0,71 0,57 0,71

---

---