Проектирование автомагистрали в Барнауле

Вспомогательный график для определения  расхода топлива

(график разработан Б.М. Архиповым).

 

 

Цифры  на кривых соответствуют  значениям  ψ = f ± i

 

Пример расчёта:

 

Прямое направление

 

y=0,02-0,002=0,018

 

определяем V_к по графику зависимости скорости от динамической характеристики [8, стр.42] . при y=0,018 для 4 передачи V_к=72 км/ч

 

определяем Q_k по вспомогательному графику для определения расхода топлива [3, приложение 6]. при y=0,018 и V_к=72 км/ч, Q_k=41л/100км

 

график зависимости скорости от динамической характеристики [8, стр.42]

 

 

таблица 4. 1

Определение скорости движения и расхода  горючего для автомобиля

(1 вариант).

Пикетажное значение		Расстояние, м	Уклон (в прямом направлении), ‰	Прямое направление					Обратное направление
				y	Vк	Lk/Vk	Qk	QkLk	y	Vk	Lk/Vk	Qk	QkLk
от	до
0+00	4+00	400	-2	0,018	72	5,56	41	16,4	0,022	70	5,71	44	17,6
4+00	13+00	900	-19	0,001	88	10,23	27	24,3	0,039	56	16,07	60	54
13+00	20+00	700	18	0,038	57	12,28	59	41,3	0,002	87	8,05	28	19,6
20+00	26+00	600	-15	0,005	82	7,32	31	18,6	0,035	58	10,34	57	34,2
26+00	32+00	600	1	0,021	71	8,45	43	25,8	0,019	72	8,33	41	24,6
32+00	36+00	400	-8	0,012	77	5,19	36	14,4	0,028	65	6,15	50	20
36+00	43+00	700	19	0,039	56	12,50	60	42,0	0,001	88	7,95	27	18,9
43+00	54+83	1183	4	0,024	68	17,40	46	54,4	0,016	74	15,99	38	45,0

                                     S=5,488км                                                     S=78,92            S=237,2                                        S=78,60                S=233,9

 

таблица 4. 2

 

Определение скорости движения и расхода  горючего для автомобиля

(2 вариант).

Пикетажное значение		Расстояние, м	Уклон (в прямом направлении), ‰	Прямое направление					Обратное направление
				y	Vк	Lk/Vk	Qk	QkLk	y	Vк	Lk/Vk	Qk	QkLk
от	до
0+00	4+00	400	0	0,020	72	5,56	42	16,8	0,020	72	5,56	42	16,8
4+00	19+00	1500	-12	0,008	79	18,99	33	49,5	0,032	62	24,19	55	82,5
19+00	28+00	900	30	0,050	56	16,07	71	63,9	-0,010	90	10,00	25	22,5
28+00	37+00	900	-12	0,008	79	11,39	33	29,7	0,032	62	14,52	55	49,5
37+00	45+00	800	22	0,042	56	14,29	63	50,4	-0,002	90	8,89	25	20
45+00	50+00	500	-26	-0,006	90	5,56	25	12,5	0,046	53	9,43	66	33
50+00	55+75	575	0	0,020	72	7,99	42	24,2	0,020	72	7,99	42	24,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                               S=5,575 км                      S=79,83           S=247,0                                    S=80,65         S=248,9

 

 

 

 

 

Метод «коэффициентов аварийности». Метод основан на обобщении данных статистики дорожно-транспортных происшествий. Степень опасности участков дороги характеризуют «итоговым коэффициентом аварийности», который представляет собой произведение частных коэффициентов, учитывающих влияния отдельных элементов плана и профиля:

                                                                 (4. 3)

 

Анализируя графики коэффициентов  аварийности можно сказать, что  оба варианта отвечают требованиям  безопасности т.к. К_авар на всем протяжении обоих вариантов не превышает норму.

 

5 Сравнение вариантов автомагистрали

 

5.1 Сравнение по физико-географическим условиям

 

Оба варианта проходят в сложных условиях, т. к. проходят по склону г. Хейде. Из-за ограничения продольного уклона 30%₀ и необходимости обеспечивать видимость дороги  на склонах горы имеются выемки и высокие насыпи.

 

5.2 Сравнение по технико-эксплутационным показателям

 

а. По общей длине трассы

 

1 вариант – 5483,32 м

2 вариант – 5574,83 м

 

б. По коэффициенту удлинения трассы

 

                                                                                 (5. 1)

где - длина варианта, м

       - длина воздушной линии, соединяющей пункты трассы, м

 

 

в. По средней величине угла поворота трассы

 

                                                     (5. 2)

где - сумма всех углов поворота в радианах (1°= ).

        - количество углов поворота.

1 вариант: 

2 вариант:

 

г. По среднему радиусу закругления

 

                                                   (5. 3)

где - общая длина всех кривых варианта.

 

д. По относительной длине участков с близкими предельными уклонами.

 

Относительная длина участков с  близкими к предельным уклонами определяется по формуле 4.4, (для уклонов, отличающихся от предельных до 10 ⁰/₀₀) в прямом и обратном направлении:

 

                                                (5. 4)

где Lпред – сумма длин участков с уклонами, близкими к предельным, т.е. отличающимися от предельных до 10 ⁰/₀₀;

Относительная длина участков с  уклонами близкими к предельным составляет:

1-й вариант:

2-й вариант:

 

 

е. По условному среднему уклону дороги в прямом и обратном направлениях

 

                                                                                    (5. 5)

 

где l_k, i_к – соответственно длины и уклон "к" - го участка (при подсчете берутся только подъемы).

 

Условный средний уклон дороги в прямом и обратном направлениях составляет:

 

1-й вариант

Прямое направление: ⁰/₀₀;

 

Обратное направление: ⁰/₀₀;

 

2-й вариант

Прямое направление: ⁰/₀₀;

Обратное направление: ⁰/₀₀.

 

5.3 Сравнение по транспортно-эксплутационным показателям

 

5.3.1 Сравнение по средней скорости движения

 

Сравнения производятся по таблицам 4.4.1 и 4.4.2  и  продольным профилям (приложение 1,2).

Средняя скорость движения потока по вариантам вычисляется по формуле:

                                                  

                                           (5.6)

 

где V_k – скорость движения расчётного автомобиля, км/ч;

 

1-й вариант:

Прямое направление: км/ч;

Обратное  направление: км/ ч;

2-й вариант:

Прямое направление: км/ч;

Обратное направление: км/ч.

 

5.3.2 Сравнение по минимальному времени пробега автомобиля по дороге

 

Осуществляется  по формуле:

                                                                                           (5.7)

Минимальное время пробега автомобиля по дороге составляет:

1-й вариант:

Прямое направление: ч;

Обратное направление: ч;

2-й вариант:

Прямое направление: ч;

Обратное направление: ч.

 

5.3.3 Сравнение по виртуальной длине трассы по скорости движения

 

Осуществляется по формуле:

 

                                       (5.8)

 

где V_max – максимально возможная скорость движения расчетного автомобиля   (90 км/ ч).

 

Виртуальная длина трассы по скорости движения составляет:

 

1-й вариант:

Прямое направление: км;

Обратное направление: км;

 

2-й вариант:

Прямое направление: км;

Обратное направление: км.

 

5.3.4 Сравнение по виртуальной длине трассы по расходу горючего

 

Осуществляется по данным из таблиц 4.4.1 и 4.4.2 и продольным профилям (приложение 1,2) по формуле 4.4.4.1:

                                    _(5.9)

 

где Qmin – наименьший расход горючего при движении с максимальной скоростью, л/км;

       Q_k – расход горючего на "к" - ом участке, определяемый по экономической характеристике автомобиля.

 

Виртуальная длина трассы по расходу горючего составляет:

 

1-й вариант:

Прямое направление: км;

Обратное направление: км;

2-й вариант:

Прямое направление: км;

Обратное направление: км.   

 

5.3.5 Сравнение по показателю расхода горючего

 

Осуществляется по формуле:

                                             (5.10)

 

Показатель расхода горючего составляет:

 

1-й вариант:

Прямое направление:

Обратное  направление:

2-й вариант:

Прямое направление:

Обратное  направление:

 

5.3.6 Сравнение по показателю скорости движения

 

Осуществляется по формуле:

                                          (5.11)

 

Показатель скорости движения составляет:

 

1-й вариант:

Прямое направление:

Обратное направление:

2-й вариант:

Прямое направление:

Обратное направление:

 

5.4 Сравнение по общестроительным показателям

 

5.4.1 Сравнение по объему земляных работ и их стоимости

 

Для определения объёмов земляных работ  для обоих вариантов  составляем сводную таблицу объёмов  земляных работ. Объёмы земляных работ на каждом пикете вычисляем с помощью ЭВМ.

Результаты расчета сводим в  таблицы 4.5.1.1 и 4.5.1.2.

П₁–поправка на разность отметок, вводится, если разность рабочих отметок больше 1 м, вычисляем по формуле:

 

                                     (5.12)

где  m – коэффициент заложения откоса.

       П₂ – поправка на дорожную одежду, вычисляем по формуле:

 

                                            (5.13)

 

где А – объем сточной призмы, вычисляется по формуле 4.15

       В – объем дорожной одежды, вычисляется по формуле 4.16

 

                            (5.14)

где а – ширина обочины,

      - уклон обочины,

       - уклон проезжей части,