Практична робота №1
Тема 1. Типи та конструкції дорожнього одягу на вулицях та
дорогах (Розрахункові навантаження, інтенсивність руху та коефіцієнти
завантаженості вулиць).
Під час проектування дорожнього одягу автомобільної дороги за
розрахункове навантаження потрібно приймати найбільше навантаження на
вісь автотранспортних засобів, систематичний рух яких очікується в
найбільш несприятливий для роботи дорожнього одягу період року (погодно-
кліматичні фактори, що призводять до зменшення модулів пружності
асфальтобетону, зменшення опору зсуву ґрунтів земляного полотна та
незв’язних шарів дорожньої основи). При цьому, якщо передбачається рух
транспортних засобів з навантаженням на вісь, що перевищує нормоване
осьове навантаження, розрахункові параметри навантаження встановлюють
згідно вимог цих норм.
Розрахунок дорожнього одягу здійснюють за групами нормативних
навантажень у залежності від категорії автомобільної дороги згідно з ДБН
В.2.3-4:
група А1 – нормативне статичне навантаження на вісь 130 кН;
група А2 – нормативне статичне навантаження на вісь 115 кН;
група А3 – нормативне статичне навантаження на вісь 100 кН;
група В – нормативне статичне навантаження на вісь 60 кН.
Розрахункове навантаження групи А1 приймають до розрахунку
дорожнього одягу на автомобільних дорогах І-а, І-б, якщо у розрахунковий
період передбачається рух транспортних засобів з навантаженням на вісь
понад 120 кН у кількості більше ніж 500 авт/добу, а для ІІ категорії понад
150 авт/добу.
Розрахункове навантаження групи В приймають до розрахунку
дорожнього одягу на автомобільних дорогах V категорії, якщо у
розрахунковий період передбачається рух транспортних засобів засобів з
навантаженням на вісь понад 60 кН у кількості менше ніж 10 авт/добу.
За розрахункову схему навантаження дорожнього одягу колесом
автомобіля приймають гнучкий круговий штамп діаметром D, що передає
рівномірно розподілене навантаження величиною Р.
За параметри, що характеризують величину та повторність дії
навантаження транспортних засобів на дорожній одяг, потрібно приймати:
при проектуванні дорожнього одягу на нерухоме (статичне)
навантаження середній розрахунковий тиск р колеса на дорожнє покриття
та розрахунковий діаметр зведеного до круга відбитка колеса нерухомого
автомобіля;
при проектуванні дорожнього одягу на дію рухомого транспортного
засобу тиск р, розрахунковий діаметр Dд відбитка колеса рухомого
автомобіля та розрахункову інтенсивність руху Np, що приведена до
розрахункового навантаження.
Значення Dн, та р для розрахункових навантажень приймають
згідно з ДБН В.2.3-4.
Урахування характеру навантаження, що діє на дорожній одяг
(короткочасне багаторазове навантаження, статичне навантаження), потрібно
виконувати через прийняття відповідних значень розрахункових
характеристик матеріалів, а також через введення коефіцієнта динамічності
при виборі величини навантаження.
Дорожній одяг автомобільних доріг необхідно розраховувати з
урахуванням складу та перспективної інтенсивності руху, що очікується на
рік служби перед капітальним ремонтом. Строк служби до капітального
ремонту потрібно приймати відповідно до ДБН В.2.3-4.
Інтенсивність руху та коефіцієнти завантаженості вулиць
Сучасні автомобільні дороги повинні забезпечувати можливість
безпечного та швидкісного руху транспортних засобів, що можливо лише
при високих показниках транспортно-експлуатаційного стану автомобільних
доріг і вулиць, що характеризується швидкістю руху, вартістю перевезень,
безпекою та зручністю проїзду, пропускною здатністю та рівнем
завантаженості [4].
Основними характеристиками дорожнього руху є інтенсивність і
швидкість руху, склад та щільність транспортного потоку, рівень зручності
руху.
Склад транспортного потоку визначають відносною кількістю
транспортних засобів різного типу ( легкові автомобілі, легкі, середні та
важкі вантажні автомобілі, автобуси, автопоїзди та тролейбуси і т.д.) .
Швидкість, яка характеризує цільову функцію дорожнього руху,
належить до його основних показників.
Щільність транспортного потоку визначає ступінь насичення руху. Її
оцінюють кількістю транспортних засобів, які знаходяться на одному
кілометрі однієї смуги руху.
Рівень зручності руху - це комплексний показник економічності,
безпеки та комфортності дорожнього руху. Основні характеристики рівня
зручності руху: коефіцієнт завантаження дороги, коефіцієнт швидкості та
коефіцієнт насичення руху.
Коефіцієнт завантаженості рухом визначається за формулою (1.1):
𝑍 = 𝑁
𝑃, (1.1)
де N інтенсивність руху (існуюча або перспективна), авт./год.;
P практична або теоретична пропускна здатність, авт./год.
Існуючі методи обліку, інтенсивності, складу руху та оцінки швидкості
можна розподілити на дві групи: перша - оцінка характеристик дорожнього
руху за допомогою спеціальних приладів (контактних, магнітних,
інфрачервоних, радіолокаційних лічильників інтенсивності та складу руху,
ультразвукових, фотоелементних, звукових лічильників швидкості); друга -
безпосередня оцінка на підставі візуального обліку спостережників.
Зараз найбільш поширені методи другої групи.
Інтенсивність руху транспортного потоку визначають:
- у транспортних одиницях з виділенням типів транспортних засобів:
легкові автомобілі, вантажні автомобілі, автобуси, тролейбуси;
- в одиницях приведених до легкового автомобіля;
- по складу автомобільного парку (за марками автомобілів), що
рухаються по автомобільній дорозі [5].
Для визначення інтенсивності і складу руху застосовують метод
візуального обліку руху. В основі його закладений принцип визначення
середньорічної добової інтенсивності і складу руху транспортного потоку за
результатами обліку, проведеного в будь-який час, день, тиждень, місяць з
урахуванням поправочних коефіцієнтів.
У разі коли визначений день обліку припадає на святковий день, облік
переноситься на найближчий відповідний робочий день.
При наявності поправочних коефіцієнтів, які враховують
нерівномірність розподілу інтенсивності руху протягом доби, за днями
тижня, тижня місяця, місяця року на даній автомобільній дорозі (вулиці)
вибірковий облік руху проводять в будь-який час, день, місяць, але не менше
1 години [6].
При визначенні інтенсивності руху (складу транспортного потоку)
необхідно заповнити бланк обліку транспортних засобів (табл. 1.1) назву
дороги, місцезнаходження обліковця (км+м), дату, день тижня, час початку
спостереження.
Таблиця 1.1
Відомість вимірювання інтенсивності руху
Автомобільна дорога (вулиця)____________________________________
Обліковий пункт
на ___________________км
Дата обліку_________________________
В напрямку вулиці_________________________
Кількість смуг руху в одному напрямку______________________
Початок обліку______ год. _______ хв.
Закінчення обліку ___ год. _______ хв.
Спостеріг______________________ Група_____________________
Тип транспортних
засобів
Час, хв
0-20
21-40
41-60
Мотоцикл без коляски та мопед
Мотоцикл з коляскою
Легковий автомобіль
Мікроавтобуси
Вантажний автомобіль
вантажопідйомністю, т:
до 1 (на базі легкових
автомобілів).
від 1 до 2 (на базі мікроавтобусів).
від 2 до 6 (ГАЗ).
від 6 до 8 (ЗІЛ).
від 8 до 14 (МАЗ, КАМАЗ).
понад 14 (МАН, МЕРСЕДЕС).
Автопоїзд вантажопідйомністю, т:
до 12 (ЗІЛ).
від 12 до 20 (МАЗ, КАМАЗ).
від 20 до 30 (МАН, МЕРСЕДЕС).
понад 30
Колісний трактор з причепами
вантажопідйомністю, т:
до 10
понад 10
Автобус (ПАЗ, БОГДАН,
ЕТАЛОН).
Довгомірний автобус
Тролейбус
Зчленований тролейбус
Всього в приведених одиницях
Після закінчення слід відмітити час та тривалість підрахунку.
Під час стаціонарних підрахунків слід рахувати транспортні засоби
прямого і зворотного напрямків руху.
Для зручності обліку використовують умовні знаки (крапки та риски
«закритого конверту»), кожен з яких відображає 10 автомобілів (приклад
наведено на рис. 1.1)
4 автомобілі 6 автомобілів 10 автомобілів
Примітка: або –– відповідають 1 автомобілю (або 10 автомобілів при
великій інтенсивності)
Рис. 1.1 умовні позначення для підрахунку інтенсивності руху.
Після закінчення спостереження підраховують сумарну кількість
автомобілів за період спостереження.
У процесі розрахунків інтенсивності руху різних транспортних засобів
їх слід приводити до легкового автомобіля, застосовуючи коефіцієнти: для
тролейбуса одиничного - 3,5, зчепленого - 5,0 [2]; для інших транспортних
засобів згідно з ДБН В.2.3-4 [3] таблиця 1.2. Якщо трамвай рухається у
загальному потоці транспортних засобів коефіцієнт приведення приймається
як для зчленованого автобуса (тролейбуса).
Таблиця 1.2
Коефіцієнти приведення транспортних засобів до легкового автомобіля
з/п
Тип транспортного засобу
Коефіцієнт
приведення
1
Мотоцикл без коляски та мопед
0,5
2
Мотоцикл з коляскою
0,75
3
Легковий автомобіль
1,0
4
Вантажний автомобіль
вантажопідйомністю, т:
- до 1
1,0
- від 1 до 2
1,5
- від 2 до 6
2
- від 6 до 8
2,5
- від 8 до 14
3,0
- понад 14
3,5
5
Автопоїзд вантажопідйомністю, т:
- до 12
3,5
- від 12 до 20
4,0
- від 20 до 30
5,0
- понад 30
6,0
6
Колісний трактор з причепами
вантажопідйомністю, т:
- до 10
3,5
- понад 10
5,0
Автобус
3,0
Довгомірний автобус
5,0
Примітка 1. При проміжних значеннях вантажопідйомності
транспортних засобів коефіцієнти приведення визначають інтерполяцією.
Примітка 2. Коефіцієнти приведення для спеціальних автомобілів
приймають як для базових автомобілів відповідної вантажопідйомності.
Інтенсивність руху за годину приведена до легкового автомобіля
визначається за формулою:
лі
л
i
годі
л
год КNN
1
, (1.2)
де Nгод і інтенсивність руху за типом транспортних засобів, авт/год;
Клі коефіцієнт зведення до легкового автомобіля.
Пропускна здатність автомобільної дороги є найважливішим критерієм,
що характеризує її функціонування.
Під пропускною здатністю автомобільної дороги розуміють
максимально можливу кількість автомобілів, що можуть пройти через
поперечний переріз дороги за одиницю часу.
Пропускна здатність залежить від великої кількості чинників: дорожніх
умов (ширини проїзної частини, поздовжнього похилу, радіусу кривих в
плані, видимості), складу транспортного потоку, наявності засобів організації
дорожнього руху, психофізіологічних особливостей водіїв, конструкції
автомобілів. Пропускна здатність автомобільної дороги є найважливішим
показником при проектуванні поперечного профілю та геометричних
елементів дороги.
Для спрощення розрахунків як вихідні дані слід розглядати однорідні
потоки колонного руху, тобто пропускну здатність однієї смуги руху.
Для оцінки запасу пропускної здатності, який має реальна дорога,
використовують коефіцієнт, що дорівнює відношенню існуючої
інтенсивності руху до пропускної здатності. Цей коефіцієнт називають
рівнем завантаженості дороги транспортним потоком. Рівень завантаженості
дороги рухом є одним з показників при розрахунках кількості смуг руху та
розмірів геометричних елементів.
Лінійні графіки пропускної здатності та рівня завантаженості рухом
дають об’єктивну характеристику транспортно-експлуатаційного стану
дороги та можуть бути використанні для обґрунтованого вибору заходів з
покращення умов руху на автомобільних дорогах.
Теоретичну пропускну здатність визначають на основі розрахунків для
горизонтальної ділянки дороги, при цьому вважають, що інтервали між
автомобілями є постійними і склад транспортного потоку є однорідним
(складається лише з легкових автомобілів).
Практична пропускна здатність це кількість автомобілів, що
проїжджають через поперечний переріз дороги за одиницю часу в реальних
часових та погодно-кліматичних умовах.
Практична пропускна здатність змінюється від найменшої до
найбільшої. Найменша практична пропускна здатність відповідає колонному
руху автомобілів при швидкості вільного руху. Найбільша практична
пропускна здатність відповідає інтенсивності руху при мінімальному
інтервалі (оптимальній швидкості).
Розрахункова пропускна здатність проїжджої частини вулиці
визначається за формулою:
min
V
P 3600 dl



, авт/год, (1.3)
де ε коефіцієнт багатосмуговості (при односмуговій проїзній частині
=1,0; при двосмуговій ε = 1,85; при трисмуговій ε=2,55; при
чотирисмуговій ε=3,05 у відповідності до [4]);
V дозволена швидкість руху транспортних засобів на вулиці
(приймається від 8,4 до 14 м/с і дорівнює дозволеній швидкості руху в
населених пунктах – від 30 до 50 км/год);
dmin мінімальна безпечна дистанція між автомобілями при заторовій
ситуації (dmin=1м);
l довжина автомобіля (для розрахунків приймаємо 6 м).
Для прийняття рішень про призначення та впровадження заходів з
безпеки руху необхідно брати до уваги максимальні значення рівнів
завантаженості та враховувати максимальну інтенсивність руху
транспортних засобів, тобто в години «пік».
Згідно ([6], табл. 8.1) максимальна інтенсивність руху транспортних
засобів спостерігається з 16 до 17 години, тому коефіцієнти завантаження
вулиць будемо прораховувати в вищезазначений час.
За коефіцієнтами завантаження дороги Z, визначаємо характеристику
та стан потоку (табл. 1.3)
Таблиця 1.3
Характеристика рівнів зручності руху
Рівень
зручності
Коефіцієнт
Z
Характеристика потоку
Стан потоку
А
Б
В
Г-а
Г-б
0,2
0,2-0,45
0,45-0,7
0,7-1
1
Вільні умови руху, автомобілі не
заважають один одному
Автомобілі рухаються групами,
здійснюється багато обгонів
Інтервали між автомобілями досить
великі, але для обгонів багато
перешкод
Безперервний потік автомобілів з
малою швидкістю
У безперервному потоці багато
зупинок, виникають затори
Вільний
Частково
зв’язаний
Зв’язаний
Насичений
Цільний,
насичений
З таблиці 1.3 видно, що при рівні завантаження Z = 0,3-0,45
спостерігається найбільш стійкий за характеристиками руху стан потоку.
Зміна смуг руху практично не обмежена. Чим ближче значення Z до 1, тим
вище щільність транспортного потоку, нижче швидкість, складніші умови
руху. При рівні завантаження Z 0,8 спостерігається граничне насичення
потоку, рух потоку нестійкий, постійно утворюються затори, зміна смуг
ускладнена, середня швидкість складає 10–12 км./год., зростають транспортні
витрати. Експлуатація вулиць при такому рівні завантаження недоцільна.
При Z = 1 утворюється затор руху. Тому при рівні завантаження Z 0,8
пропускна здатність вулиць практично вичерпана.
Кожному студенту необхідно вибрати вулицю з таблиці 1.4 і визначити
її інтенсивність руху, пропускну спроможність та коефіцієнт завантаженості
рухом Z за методикою наведеною вище. Дані занести в таблицю 1.4.
Таблиця 1.4
Коефіцієнти завантаженості рухом Z
з/п
Назва вулиці
Ітенсивність
руху в годину
«Пік»
Пропускна
спроможність
вулиці
Коефіцієнт
завантаженості
1.
Героїв УПА
2.
Яровиця
3.
Кравчука
4.
Ветеранів
5.
Вячеслава Чорновола
6.
Перемоги
7.
Грушевського
8.
Рівненська
9.
Шопена
10.
Конякіна
11.
Гордіюк
12.
Володимирська
13.
Боженка
14.
Львівська
15.
Набережна
16.
Ківерцівська
17.
Дружби-Народів
18.
Глушець
19.
Дубнівська
20.
Відродження
21.
Соборності
22.
Карпенка-Карого
23.
Волі
24.
Мамсурова
25.
Чернишевського
26.
Гнідавська
27.
Данила-Галицького