Автомобильные и железные дороги

где  а = 2,75 - ширина кузова автомобиля, м;

        х - расстояние от кузова до обочины или смежной полосы движения, м;

        Величина х устанавливается по эмпирической зависимости:

                                          х = 0.004 × v = 0.004 × 100 = 0,4 м

       Ширина земляного полотна:

                                             В = b + 2 × t = 7,1 + 2 × 2,5 = 12,1 м.,

где t = 2,5 м - ширина обочины, принимаемая по СНиП(табл.4). 
 
 

                                                   
 
 
 

                
 
 
 

                                        Рис. 1.1. Определение ширины полосы движения

 

                                3.3 Определение наименьших радиусов кривых в плане 

      Проезжая часть автомобильной дороги на кривой в плане может иметь либо двухскатный поперечный профиль, либо односкатный, называющийся виражом. Наименьший радиус кривой в плане, при котором применяется двухскатный профиль при данной расчетной скорости движения находится по формуле:

                              

                        

где   j _n = 0,1 -коэффициент сцепления колеса с дорогой в поперечном направлении;

         i_n = 20 ‰ - поперечный уклон проезжей части.

 

      При назначении радиусов поворота, меньших R_H , необходимо предусматривать устройство виража. При значительном уменьшении радиуса поворота центробежная сила возрастает настолько, что вираж уже не обеспечивает устойчивости автомобиля против бокового скольжения. Это наименьшее значение радиуса поворота автомобильной дороги с виражом вычисляется по формуле:

                              ,

где    i_B = 40 ‰ - уклон виража (СНиП, п.3.18).

      При устройстве виража длина отгона L определяется по выражению:

                                           ,

где   i _пр = 0.02 -дополнительный продольный уклон отгона виража (СНиП, п.3.29). 
 
 

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                              Рис. 1.2. Схема отгона виража  
 

                                                          3.4 Видимость пути 

       Для обеспечения безопасности движения с расчетной скоростью водитель должен видеть дорогу на определенном расстоянии, называемом расстоянием видимости поверхности дороги (рис. 1.3), которое равно:

                                       S_ВД = l₁+S_T+l₀ = 27,8 + 106 + 10 = 143,8 м,

где  l₁=v/3,6 - путь, проходимый автомобилем за время реакции водителя, равное 1сек;

        S_т - длина тормозного пути:

        lо - запас расстояния (5-10м)

                              

       
 
 
 
 
 
 
 
 

                                         
 

                                                     Рис. 1.3. Схема видимости поверхности дороги 
 
 

                           3.5 Определение наименьших радиусов вертикальных кривых. 

      Наименьший радиус выпуклой кривой устанавливается из условий видимости дороги:

                                  ,

где  d=1,2 м - высота луча зрения водителя над поверхностью дороги.

Наименьший  радиус вогнутой кривой определяется из условия ограничения величины центробежной силы:

                                     

               3.6 Определение уширения проезжей части на кривых 

           Величина уширения устанавливается для принятых в проекте радиусов поворота (рис. 1.4). При движении по кривой ширина проезжей части, занимаемой автомобилем, увеличивается (рис. 1.5). Она находится по формуле:

                                              ,

где   L = 12 - расстояние между задней осью и передним буфером автомобиля;

        К = 563 - радиус кривой.

      Учет зависящих от скорости движения отклонений автомобиля от средней траектории производится по эмпирической формуле:

                                           

     Полная величина уширения:

                                          e_П = 2 × (е+ е_V) = 2 × (0,128 + 0,21) = 0,676 м 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                      Рис. 1.4. Схема поворота автомобиля

       

 

                        

                                                    Рис. 1. 5. Отвод уширения проезжей части

        

                                3.7 Определение максимального продольного уклона дороги 

       Максимальный продольный уклон устанавливается по условиям сцепления ведущих колес автомобиля с покрытием при трогании с места.

       По условиям сцепления при трогании с места:

                                    i_max = g×j -f – j = 0,5 – 0,02 – 0,24 = 0,24

где   g- коэффициент сцепного веса - отношение веса, приходящегося на ведущие оси ко всему весу            

         автомобиля;

         j-коэффициент сопротивления инерции:

                                    

где   а = 0,5-ускорение;

         g = 9,8- ускорение силы тяжести;

        x- коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся частей автомобиля;

                                   z = 1 + 0,06 × K² = 1 + 0,06 × 7,82² = 4,67

где К = 7,82-передаточное число в коробке скоростей. 
 

                                 II Гидравлические расчеты водопропускных сооружений 

                                                 1. Гидравлический расчет трубы 

      Гидравлический расчет трубы включает в себя определение:

-диаметра  трубы и типа укрепления русла;

-высоты  подпора воды и высоты насыпи  над трубой;

-длины  трубы,

      Расчет безнапорных труб производится по табл. П-15 [2], которая составлена из условия, что трубы имеют уклоны, не менее критического i_кр. Практически трубы укладываются по уклону местности. Так как он меньше критического более чем в два раза, то подпор, полученный по таблице, увеличивается на величину:

                                               l ∙ (i_кр - i_о) = 19,4 × (0,007-0) = 0,14 м,

где    l = 19,4 -длина трубы, м;

          i_о = 0-уклон трубы;

          i_кр = 0,007-критический уклон.

      Так как тип оголовка I и Q_р = 1,9 м³/с, то принимаем d = 1,25 м, Н = 1,26 м, v = 2,5 м/с, с учетом

1 × (i_кр-i_о), Н = 1,40 м.

      По скорости протекания воды (табл. П-16) [2] назначается тип укрепления русла -каменная наброска из булыжника или рваного камня.

      Определяем высоту насыпи над трубой Н_нас. Бровка земляного полотна на подходе к трубе возвышаться на 0,5 м над расчетным горизонтом с учетом подпора. Высота насыпи должна обеспечивать размещение над трубой дорожной одежды; в итоге получаем:     

                              Н_наc= d +0,5 + h_{дорожной одежды} = 1,25 + 0,5 + 0,68 = 2,43 м

      Длина трубы определяется по выражению:

                    l = В + 2m × Н_нас = 12,1 + 2 × 1,5 × 2,43 = 19,4 м,

где m = 1,5-коэффициент крутизны откоса насыпи

      Из таблицы П-17 [2] находим:

- толщину звена = 0,12 м;

- длину оголовка = 2,26 м.

                                       

                                                2. Расчет отверстия малого моста 

                                                  2.1 Определение бытовой глубины 

      Бытовую глубину устанавливают подбором положения горизонта высоких вод. Для этого задаются каким-либо значением бытовой глубины h_б = 1,05 м, определяют площадь живого сечения w, смоченный периметр р и гидравлический радиус R:

                                          
 
 

                                                                                                  ,

где  i₁ = 0,1;

         i₂ = 0,06 - уклоны (рис 2.1)

                                         

                          

                                                            

        

         Далее по формуле Шези вычисляем бытовую скорость: