6816

3

УДК 625.7 (075)

Заболухин М.В. Эксплуатация автомобильных дорог Часть 1 [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос. / М.В.

Заболухин; Нижегор.гос. архитектур. – строит. ун - т – Н.Новгород: ННГАСУ, 2016 - 56 с; ил. 1 электрон. опт. диск

(CD-RW)

Рассматриваются задачи и функции дорожной службы. Приводятся факторы, форми-

рующие условия движения по дороге. Описываются условия взаимодействия автомобиля и дороги и приводятся основные показатели этого взаимодействия. Указываются явления,

формирующие состояния дорожного покрытия, а также определение продолжительности их действия и последействия с разъяснением негативного влияния на безопасность и удобство движения по дороге. Подробно изучаются водно-тепловые процессы, происходящие в теле земляного полотна и слоях дорожной одежды в различные сезоны года, их влияние на устой-

чивость земляного полотна и работоспособность дорожной одежды, а также методы регули-

рования ВТР на эксплуатируемых дорогах. Приведены деформации и разрушения земляного полотна, дорожных одежд и покрытий, водопропускных труб с их подробным описанием и указанием причин возникновения. В разделе транспортно-эксплуатационные показатели да-

ются их классификация, а также методы и приборы для определения их количественных ха-

рактеристик. До сведения обучающихся доводятся задачи диагностики автомобильных до-

рог, приводится классификация видов диагностики с указанием технологии производства ра-

бот.

Предназначено, обучающимся в ННГАСУ для выполнения курсового проекта по на-

правлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Строительство автомобильных до-

рог, аэродромов, объектов транспортной инфраструктуры

© М.В. Заболухин 201

© ННГАСУ, 2016

3.Ровность дорожных покрытий. Влияние ровности на удобство и безопасность движения…………………………………………………………………….. 10

5

Лекция №1

Тема: Задачи дорожной службы и условия движения по дороге. Вопрос 1: Задачи и функции дорожно-эксплуатационной службы.

Основной задачей дорожно-эксплуатационной службы является поддержание и непрерывное повышение технического уровня и эксплуатационного состояния дорог в соответствии с ростом интенсивности движения и расчетных нагрузок, с целью улучшения условий движения ( скорость, безопасность и т. д.), и как следствие повышение производительности и эффективности работы автотранспорта, снижение себестоимости перевозок.

При этом на дорожную службу возложены следующие функции:

∙организация своевременного и качественного содержания, ремонта автомобильных дорог в соответствии с предусмотренной классификацией работ и межремонтными сроками службы;

∙постоянный надзор за техническим состоянием дорог и дорожных сооружений, разработка и осуществление перспективных и годовых планов по ремонту и содержанию дорог;

∙выявление и учет опасных для движения участков дорог и мостов, разработка и осуществление мероприятий по улучшению организации и повышению безопасности движения;

∙принятие мер по предотвращению и устранению деформаций и разрушений;

∙технический учет и паспортизация дорог и дорожных сооружений;

∙обеспечение эффективного использования зданий, сооружений, оборудования, техники, транспортных средств и других основных фондов, предназначенных для эксплуатации и ремонта автомобильных дорог;

∙разработка и осуществление мер по снижению стоимости и повышению качества ремонта и содержания дорог.

Кроме этого в практической деятельности, для выполнения возложенных на неё функций, дорожная организация должна иметь многосторонние связи и контакты со смежными организациями

кчислу которых относятся:

∙метеорологические станции – для сбора данных о долгосрочных и кратковременных прогнозах погоды, прогнозов вскрытия рек, интенсивности ледохода и паводка, снегопадов, метелей;

∙лесные организации – снабжение лесопосадочными материалами для снегозащитного и декоративного озеленения;

∙органы ГИБДД – контроль за движением, разработка и согласование дислокации дорожных знаков, схем разметки и инженерного оборудования дорог, учет дорожнотранспортных происшествий, выявление их причин;

∙областные, районные, городские и сельские органы управления – для согласования вопро-

сов открытия карьеров местных дорожно-строительных материалов, помощи организациям при стихийных бедствиях, ограничения движения в период пучинообразования;

∙автотранспортные предприятия – с целью обеспечения автотранспортом дорожных работ, своевременного оповещения об условиях движения по дорогам.

Следует отметить, что приведенный перечень не является исчерпывающим и при необходимости может быть расширен.

Вопрос 2. Характеристика условий движения.

Условия движения характеризуются реальной обстановкой на дороге, главная роль в которой отводится системе “ Дорожные условия – Транспортные потоки”, каждый из которых отдельно или вместе находится под влиянием “ Окружающей среды”.

Условия движения

а) Транспортный поток – совокупность движущихся по дороге транспортных средств с различными техническими и эксплуатационными характеристиками, основными из которых являются:

-Интенсивность движения N – число транспортных средств, проезжающих через сечение дороги в единицу времени, авт/сут, авт/час;

6

-Временной интервал ti – промежуток времени между следующими друг за другом по одной полосе транспортными средствами, с;

-Состав потока – соотношение в нем транспортных средств различного типа;

-Плотность потока – количество транспортных средств, приходящихся на 1 км дороги, авт/км.

б) Дорожные условия – совокупность параметров характеризующих технический уровень и эксплуатационное состояние дороги и оказывающих влияние на условия движения по ней.

Технический уровень – степень соответствия постоянных ( не меняющихся в процессе эксплуатации или меняющиеся только при реконструкции или ремонте) её параметров и дорожных сооружений нормативным требованиям, обеспечивающихся на стадии проектирования и строительства дороги:

-проектные уклоны ( продольный и поперечный);

-радиусы кривых в плане ( профиле);

-длина прямых ( кривых);

-проектная ширина проезжей части и обочин;

-расстояние видимости.

Эксплуатационное состояние – степень соответствия нормативным требованиям параметров и характеристик дороги (переменных во времени), изменяющихся в процессе эксплуатации под воздействием транспортных средств, метеорологических факторов и уровня содержания

В качестве основных показателей эксплуатационного состояния выступают:

-обеспеченная скорость движения;

-пропускная способность и уровень загрузки;

-непрерывность и безопасность движения;

-прочность дорожной конструкции;

-работоспособность и надежность дорог;

-сроки службы дорожных одежд и покрытий;

-сцепные качества и ровность покрытия;

-шероховатость и износостойкость покрытия.

в) Окружающая среда – совокупность переменных кратковременных метеорологических ( осадки, туман, гололед, ветер, метель, метеорологическая дальность видимости) и постоянных ( рельеф местности, ландшафт, растительный и животный мир) факторов, оказывающих негативное действие на эксплуатационное состояние и характеристики транспортного потока.

Если временно абстрагироваться от окружающей среды и рассмотреть только подсистему “ Дорожные условия – Транспортные потоки”, то для её эффективного функционирования необходимо, чтобы:

-технический уровень и эксплуатационное состояние автомобильных дорог (ДУ) соответствовали требованиям, предъявляемым со стороны автомобильного транспорта (ТП);

-в свою очередь, конструктивные особенности и эксплуатационные характеристики автомобилей соответствовали требованиям, предъявляемым параметрами существующих дорог.

Вопрос 3. Управление системой “ Дорожные условия – Транспортные потоки”.

На практике управление системой ДУ – ТП производится на двух уровнях.

Первый уровень управления ( стратегический) – заключается в назначении и выборе пара-

метров и характеристик дороги на стадии проектирования и в полноте реализации этих решений при строительстве или реконструкции, а также обосновании мощности и ресурсов дорожной службы для обеспечения требуемого уровня содержания дороги исходя из принятых проектных решений в конкретных условиях эксплуатации.

Второй уровень управления (оперативный) – заключается в изменении параметров дороги и транспортного потока за счет мероприятий по содержанию и ремонту дороги, организации и обеспечения безопасности движения в период эксплуатации.

Эффективность управления зависит от следующих факторов и условий:

-заранее известных ( район проложения дороги, природные условия);

-задаваемых, изменяющихся в заданных пределах ( геометрические параметры, уровень содержания);

-неизвестные в данный момент времени (метеорологические условия, интенсивность и состав движения).

8

Величина удельного давления в процессе движения автомобиля изменяется под воздействием следующих причин:

-в результате трения колеса о покрытие давление воздуха в шинах возрастает, что приводит к уменьшению площади отпечатка колеса S;

-при увеличении скорости движения увеличивается жесткость покрышки, что также приводит к уменьшению площади отпечатка колесаS;

-при наезде колеса на неровности покрытия, площадь контакта S уменьшается, в результате удельное давление возрастает в 5-6 раз.

2.2Коэффициент сопротивления качению.

При движении автомобиля наблюдается смещение точки приложения нормальной реакции покрытия по ходу движения ( рис. 1б,в), которое характеризует размер сопротивления качению. Коэффициент сопротивления качению вычисляют по формуле:

где: е – величина смещения точки приложения нормальной реакции; rк – радиус качения колеса.

Величина коэффициента сопротивления качению в процессе движения автомобиля изменяется в силу ряда причин:

-при увеличении прочности дорожной одежды уменьшается деформация поверхности качения l (рис.1), следовательно уменьшается величина коэффициента сопротивления качению;

-при увеличении массы автомобиля увеличивается нагрузка, передаваемая на конструкцию, увеличивается деформация шины и дорожной одежды, и следовательно коэффициент сопротивления качению возрастает;

-с увеличением давления воздуха в шинах деформация покрышки уменьшается и как следствие снижается величина коэффициента сопротивления качению;

-с увеличением скорости движения уменьшается время деформирования шины, в результате она не успевает полностью распрямиться ( в зоне контакта) и как следствие возрастает величина коэффициента.

Значение коэффициента сопротивления качению для любой скорости определяется по фор-

муле:

f = f 20 + K f × (V − 20 )

где: f20 – коэффициент сопротивления качению при скорости 20 км/час;

Кf – коэффициент повышения сопротивления качению в зависимости от скорости (для легковых Кf = 0,00025; для грузовых Кf = 0,0002).

2.3 Коэффициент сцепления.

Наибольшее возможное значение тягового усилия Тmax, при котором автомобиль еще способен двигаться без скольжения ( буксования) колес, не может превышать

Различают следующие виды коэффициента сцепления:

-коэффициент продольного сцепления φ1 , соответствующий началу пробуксовывания или проскальзывания колеса при его качение в плоскости движения;

-коэффициент поперечного сцепления φ2 при условии бокового заноса, когда колесо од-

новременно и вращается и скользит в бок ( боковое скольжение)

φ2=( 0,5 ÷ 0,85)× φ1

На величину коэффициента сцепления в процессе движения оказывают воздействие:

-температура окружающего воздуха, с увеличением которой его величина снижается;

-давление воздуха в шинах с ростом которого уменьшается площадь отпечатка колеса и как следствие уменьшается φ;

-нагрузка на ведущее колесо, с увеличением которой возрастает величина φ в следствие увеличения Sотп (рис.1);

9

-рисунок протектора и степень его изношенности. Между коэффициентами для колеса с изношенным протектором и колесом с нормальным протектором существует следующая

-скорость движения, с увеличением которой величина φ уменьшается. Данная зависимость описывается следующим выражением:

ϕ v = ϕ 60 − β × (V − 60)

где: φ60 – нормативная величина коэффициента сцепления пи скорости 60 км/час; βφ – коэффициент изменения сцепных качеств от скорости движения.