Транспортно-эксплуатационные качества улицы Советская

Покрытие улицы Советская на исследуемом участке сделано из асфальтобетона, его состояние можно определить как хорошее. Однако на основной проезжей части, в некоторых местах, находится несколько выбоины больших размеров, т.е. превышающих по размерам допустимое по ГОСТ Р 50597 – 93 значение 15 60 5 см. Эти выбоины и их размеры изображены на существующей схеме организации движения.

Построим продольный профиль и план исследуемого участка ул. Советская. В данном курсовом проекте я располагал данными геодезической съемки и использовал их при построении продольного профиля для определения коэффициентов аварийности.

Рис. 2.10 – План и продольный профиль ул. Советская

Измерим коэффициент сцепления шин с покрытие дороги на исследуемом участке.

Исследуем ровность дорожного покрытия ул. Советская. Ровность покрытия значительно влияет на долговечность дорожной одежды, величину динамометрических нагрузок взаимодействия дороги и автомобиля, комфортабельность и безопасность движения.

Трехметровая рейка имеет размeткy по длине через 0,5 м в виде вертикальных штрихов, под кoтoрыми производятся замеры. Металлический клин, боковые грани кoтopoгo представляют собой прямоyгoлъный трeyгoльник с размерами катетов 20х200 мм. Больший катет имеет разметку через 1 см, что позволяет измерять просвет между рейкой и поверхностью слоя в диапазоне 1-20 мм с точностью 1 мм.

Измерение проводятся 20 раз на протяжении участка дороги через равные по длине интервалы. Подкладывая клин под рейку, отмечают высоту просвета рейки над поверхностью дорожного покрытия.

Результаты измерений занесём в журнал измерения неровностей поверхностного слоя.

Таблица 2.9 – Журнал измерения неровностей поверхностного слоя.

Далее проведём сравнительный анализ и сделаем вывод:

Категория дороги – III,

Допускаемая величина просветов под рейкой согласно ГОСТ – 5 мм,

Предельно допускаемая величина просвета (удвоенный допуск) – 10 мм,

Фактический процент числа просветов в пределах допуска – 72 %,

Максимальный фактический просвет – 10 мм.

Вывод: степень ровности покрытия не соответствует СН и П III-40-78, так как менее 95% из числа зарегистрированных просветов находится в пределах допускаемых значений (72%), хотя величина остальных просветов (28%) не превышает двукратной величины допускаемых значений.

Измерим коэффициент сцепления шин с покрытие дороги на исследуемом участке.

Коэффициент сцепления шин с покрытием на 60 – 80% зависит от степени шероховатости покрытия, основным геометрическим параметром которого является средняя глубина впадин микропрофиля. Этот параметр можно определить методом “песчаного пятна”, сущность которого заключается в следующем.

Для проведения испытания необходим стеклянный мерный цилиндр объёмом 100…200 см³, грунтовое сито с размером ячеек 0,25 мм, мягкая волосяная щётка, гибкий металлический скребок (шпатель), металлическая рулетка, кусок мела и 1 кг сухого песка.

Сухой песок просеивают через сито 0,25 мм и заполняют им мерный цилиндр. Затем место испытания площадью 0,5…0,7 м² тщательно очищают волосяной щёткой. На поверхность очищенного покрытия отсыпают часть песка из мерного цилиндра, регистрируя при этом объём отсыпаемого песка.

Отсыпанный песок необходимо тщательно распределить с помощью металлического скребка по поверхности покрытия, заполняя все впадины до вершин выступов и удаляя излишки.

Полученное песчаное пятно очерчиваем мелом, с очертанием правильной геометрической фигуры (окружность) и вычисляем площадь пятна по формуле:

;     (2.5)

где d – диаметр пятна, см.

Проведём опыт троекратно для повышения точности замеров. В результате опыта получаем значения диаметров: 100 см, 120 см, 123 см.

Подставив значения радиуса пятна в формулу (2.10), найдём площадь пятна:

S ₁ = 0,25 · 100² = 7854 см².

S ₂ = 0,25 · 120² = 11309,7 см².

S ₃ = 0,25 · 123² = 11882,3 см².

Вычисляем среднюю глубину впадин по формуле:

;         (2.6)

где V – объём песка, используемого в опыте, см³; S – площадь пятна, см².

Подставив значения, вычисленные по формуле (2.5), и известный объём песка в формулу (2.6), вычислим глубину впадин:

h ₁ = 10 · 200 / 7854 = 0,25 мм,

h ₂ = 10 · 200 / 11882,3 = 0,16 мм,

h ₃ = 10 · 200 / 11309,7 = 0,22 мм,

Вывод: так как глубина впадин меньше оптимального значения (3-4 мм), значит, дорожное покрытие на ул. Советская нуждается в проведении поверхностной обработки для повышения сцепных качеств дорожной одежды.

Количественная мера сцепных качеств проезжей части – коэффициент сцепления шин с покрытием. Этот коэффициент определяет общую возможность поступательного движения ведущих колёс, длину тормозного пути, устойчивость и управляемость автомобиля. Существует четыре группы методов контроля сцепных качеств:

1) метод контроля шероховатости,

2) метод контроля коэффициента сцепления с использованием динамометрических тележек,

3) метод косвенной оценки сцепных качеств,

4) метод контроля коэффициента сцепления с использованием автомобиля.

Определим коэффициент сцепления по длине тормозного пути или по отрицательному ускорению (замедлению) при торможении автомобиля. Определение коэффициента сцепления по длине тормозного пути основано на том, что кинетическая энергия свободно движущегося автомобиля при полной блокировки его колёс поглощается работой тормозной силы, интенсивность проявления которой зависит от сцепных качеств покрытия.

Испытания проводят следующим образом. Автомобиль разгоняют до скорости 40…50 км/ч и осуществляют экстренное торможение (полную блокировку всех колёс). После остановки автомобиля измеряют путь торможения. Затем автомобиль разворачивают и повторяют те же операции при движении в противоположном направлении. Значение коэффициента сцепления определяем по формуле:

; (2.7)

где V₀ – скорость движения автомобиля км/ч; l – тормозной путь автомобиля, i – продольный уклон. Для исключения влияния продольного уклона испытания проведём в двух направлениях и за коэффициент сцепления примем среднее из двух значений φ₁ и φ₂. Полную длину тормозного пути с достаточной точностью определяют по формуле:

L = 1,09 · l _ср , (2.8)

где l _ср - средняя для четырёх колёс длина видимого на покрытии следа торможения, м. При торможении автомобиля были получены следующие значения тормозного пути

l _ср1 = 7,546 м., l _ср2 = 8,405 м.

Подставим полученные значения в формулу (2.8):

L ₁ = 1,09 · 7,546 = 8,225 м,

L ₂ = 1,09 · 8,405 = 9,161 м,

Используя вычисленные значения L₁ и L₂, найдём φ₁ и φ₂ по формуле (2.7):

,

,

Среднее значение коэффициента сцепления равно:

φ_ср = (φ₁ + φ₂) · 0,5 = (0,766+0,688) · 0,5 = 0,727

Это значение коэффициента сцепления вполне удовлетворяет условию движения без заноса и проскальзывания (φ = 0,6-0,8) [7].