Movchan zalik — kopia (1)


І-й рівень (А)
1. Чи впливає величина радіуса горизонтальної кривої на стійкість автомобіля при русі по цьому заокругленню? а)так;
2. Чи залежить довжина гальмівного шляху автомобіля від швидкості його руху? а) так; 3. Чи залежить довжина гальмівного шляху автомобіля від видимості поверхні дороги? б) ні.
4. Чи впливає швидкість руху автомобіля на величину його аеродинамічного опору? а) так;
5. Чи залежить величина опору коченню автомобіля від його ваги? а) так;
6. Чи залежить величина опору коченню автомобіля від густини повітряного середовища? а) так;
7. Чи залежить коефіцієнт зчеплення шин автомобіля з поверхнею дороги від стану покриття? а) так;
8. Чи залежить коефіцієнт зчеплення шин з покриттям дороги від габаритних розмірів автомобіля? а) ні;
9. Чи залежить величина похилу віражу на кривій від радіуса заокруглення? а) так;
10. Чи залежить величина похилу віражу на кривій від ваги автомобіля? а) ні;
11. Чи впливає величина радіуса вертикальної кривої на видимість поверхні дороги? а)так;
12. Чи залежить величина ширина смуги руху від ширини кузова автомобіля? а) так;
13. Чи залежить величина ширина смуги руху від висоти автомобіля? б) ні.
14. Чи впливає довжина перехідної кривої на величину зміни відцентрового прискорення? а) так;
15. Чи впливає довжина перехідної кривої на видимость поверхні дороги? а) так;
16. Чи впливають природні фактори на роботоспроможність автомобільної дороги? а) так;
17. Чи можуть дорожні споруди позитивно впливати на довкілля? б) ні.
18. Чи впливає на міграцію води в грунті земляного полотна температура? б) та.
19. Чи залежить висота капілярного підняття води від типу грунту? а) так;
20. Чи залежить висота капілярного підняття води від конструкції дорожнього одягу? а)так;
21. Чи залежить просочення води від типу грунту? а) так;
22. Чи впливає період року на зволоження грунту земляного полотна? а) так;
23. Чи впливає рельєф місцевості на зволоження грунту земляного полотна? а) так
24. Чи впливає клімат місцевості на зволоження грунту земляного полотна? а) так;
25. Чи впливає клімат місцевості на водно-тепловий режим земляного полотна? б) та.
26. Територія України поділяється на дві дорожньо-кліматичні зони б) ні.
27. Територія України поділяється на три дорожньо-кліматичні зони. б) ні.
28. Територія України поділяється на чотири дорожньо-кліматичні зони. а) так;
29. За умовами дії водно-теплового режиму земляного полотна найнебезпечнішим є зимовий період. а) ні
30. За умовами дії водно-теплового режиму земляного полотна найнебезпечнішим є осінній період. б) ні.
31. За умовами дії водно-теплового режиму земляного полотна найнебезпечнішим є весняний період. б) так
32. Круті укоси насипів підвищують безпеку руху. а) так;
33. Пологі укоси насипів підвищують безпеку руху. б) ні.
34. Круті укоси насипів поліпшують снігонезаносимість дороги. б) ні.
35. Пологі укоси насипів поліпшують снігонезаносимість дороги. а) так;
36. Покриття – це шар, який підстилає дорожній одяг. б) ні.
37. Покриття має бути рівним та шорстким. а) так;
38. Дорожній одяг з цементобетонним покриттям – це одяг нежорсткого типу. б) ні.
Опір коченню автомобіля при русі по дорозі обчислюється за формулою:б)

2. Опір руху автомобіля на підйом обчислюється за формулою:а)
3.Аеродинамічний опір повітряного середовища руху автомобіля обчислюється за формулою:а)
4. Опір інерційних сил автомобіля обчислюється за формулою:в)
5. Розрахунковий шлях гальмування при повній зупинці автомобіля визначається за формулою:в)
7. Під час руху автомобіля по кривій на нього діє відцентрова сила, яка визначається за формулою:в)
8. Через допустимі значення коефіцієнта поперечної сили радіус колової кривої визначають за такою формулою:а)
9. Радіус горизонтальної кривої за умови сорудження віражу обчислюється за формулою:б)
10. Ширина проїзної частини для двосмугової дороги з двостороннім рухом розраховується за формулою:б)
11. Радіус горизонтальної кривої з умови освітленості дороги в нічний час визначається за формулою:б)
12. Довжина перехідної кривої аналітично обчислюється за формулою:в)
13. Максимальний поперечний похил на віражі визначається за формулою:а)
14. Довжина відгону віражу обчислюється за формулою:в)
15. Для двосмугової проїзної частини поширення на кривій розраховується за формулою:в)
16. Мінімально необхідна відстань бічної видимості обчислюється за формулою:а)
ІІ А
Інтенсивність руху – це кількість ТЗ , що пройшли через певний переріз дороги в обох напрямках за певний одиницю часу( добу , годину )
Розрахункова інтенсивність руху - це середньорічна добова інтенсивність руху за останній рік перспективного періоду , або найбільша годинна зведена інтенсивність , яка мала місце протягом 50 год за останній рік перспективного періоду
Зведена інтенсивність руху-це фактична інтенсивність руху віднесена до легкового автомобіля.
Пропускну спроможність дороги (смуги руху) визначають кількістю автомобілів , що можуть проїхати через даний переріз дороги (смуги) за одиницю часу ( найчастіше беруть годину і добу )
Відношення інтенсивності руху до максимальної пропускної спроможності називають рівнем завантаженості дороги
Щільність руху – це кількість ТЗ на одиницю довжини дороги ( смугу руху )
Розрахунковою швидкістю руху для дороги певної категорії називають граничну безпечну швидкість окремого легкового автомобіля на сухому покритті проїзної частини при достатній видимості дороги.
Розташування геометричної осі дороги на місцевості називають трасою дороги
Найкоротшою відстанню між двома точками є пряма ; трасу прокладену по прямій , називають повітряною лінією.
Графічне зображення горизонтальної проекції траси у зменшеному масштабі називають планом траси.
План траси складається з прямих , тобто з відстаней від початку траси до початку кривої або від кінця однієї кривої до початку наступної , кутів повороту і кривих постійного або змінного радіусів.
Кут повороту траси , це кут виміряний між продовження попереднього напряму траси та її новим напрямом.
Прямі ділянки траси в плані характеризуються довжиною(вимірюються в м,з точністю до 0,01м)ПК
Тангенс Т , Домір Д ,кут повороту а , Радіус кривої R, довжина кривої К , бісектрису Б.
Масштаб плану траси беруть 1 : 10000 , а для складних ділянок – 1 : 5000, 1:2000, 1:1000 і навіть 1 : 500
Графічне зображення вертикальної проекції траси , розгорнутої в площині креслення , називають повздовжнім профілем дороги
Повздовжній профіль проектованої дороги . віднесений до осі дороги ( брівки земляного полотна на позаміських дорога ), називають проектною або червоною лінією.
Лінію , яка поєднує відмітки поверхні землі по осі дороги , називають чорним профілем ( чорною лінією ) або лінією поверхні дороги
Відмітки точок проектної лінії називають проектними або червоними відмітками ,
відмітки чорної лінії – чорними відмітками
Різниця проектних і чорних відміток становить робочу відмітку
I=dH / dL , де Н – відмітка точки проектної лінії ( висотна координата лінії ) , L – відстань від початку ділянки повздовжнього похилу до точки відміткою H ( планова координата проектної лінії).
Проектуючи поздовжній профіль , бажано використовувами МІНІМАЛЬНІ похили і ВЕЛИКІ радіуси вертикальних кривих
Поздовжній профіль дороги викреслюють в масштабах:горизонтальний 1:5тис;вертикальний 1:500;грунти 1:50,у гірській місцевості горизонтальний 1:5тис,вертикальний 1:200,грунтовий 1:50
Графічне зображення перерізу дороги вертикальною площиною , перпендикулярною до осі дороги , називають її поперечним профілем.
Проїзна частина , укіс насипку , укіс виїмки , барєр безпеки, узбіччя , смуга термінової зупинки , роздільна смуга , крайова лінія
Поперечні профілі виконують у масштабі 1:100 або 1:200 залежно від складності розмірів дороги в поперечному профілі
За народногосподарський значення та адміністративним підпорядкування автомобільні дороги загального користування поділяються на Загального користування ( Державні автомобільні дороги , магістральні , міжобласні ,місцеві) , Відомчі ( дороги розташовані на території промислових та інших підприємств , внутрішньогосподарські дороги , службові і патрульні дороги ) Приватні
Технічна класифікація передбачає поділ доріг загального користування на 5 категорій в залежності від розрахункової інтенсивності руху .
У загальному випадку прискореного руху на підйом на авто діють такі сили опору: сила опору коченню , опору руху на підйом , опору повітря , інерційні сили , що виникають при зміні швидкості.
Рівняння руху автомобіля описується рівнянням Pp = Pf ± Pi + Pω ± Pj , де Рp внутрішня сила; Рf ,Рi , Рw , Рj – зовнішні сили.
иии
Відношення максимально допустимого окружного тягового зусилля на ободі ведучого колеса (без його буксування) до вертикального навантаження на покриття Gk називають коефіцієнтом зчеплення і позначають літерою φ.
Гальмівним шляхом вважають відрізок шляху, на якому водій може зупинити автомобіль, що рухається з розрахунковою швидкістю.
Для безпечного руху автомобілів водій повинен бачити перед собою дорогу на такій відстані, щоб помітити перешкоду, усвідомити її небезпеку і встигнути об’їхати або загальмувати і зупинитися. Ця відстань називається розрахунковою видимістю.
Схемою видимості називають вибране взаємне розміщення автомобіля і перешкоди на дорозі.
У теорії проектування доріг запропоновано багато схем видимості, які можна поділити на дві основні групи: 1) схеми, що передбачають зупинку автомобіля перед перешкодою чи зустрічним автомобілем; 2) схеми, які виходять із потреби об’їзду автомобілем перешкоди або обгону попутного автомобіля.
Стійкість автомобіля на кривій зручно оцінювати відношенням поперечної сили до ваги автомобіля, яке позначають літерою μ і називають коефіцієнтом поперечної сили:
39. Перехідною кривою називають криву, в межах якої кривина осі дороги поступово змінюється від 0 на прямолінійній ділянці до 1/R на ділянці колової кривої.
40. Перехідна крива сприяє плавному наростанню відцентрового прискорення від 0 на початку перехідної кривої до v2/R у початковій точці колової кривої.
41. Віражем називають односхилу проїзну частину на кривій з похилом, спрямованим до центра кривої.
42. Віраж підвищує стійкість автомобіля і безпеку руху, зменшує відхилення коліс.
43. Роботоспроможність автомобільної дороги значною мірою залежить від численних природних геофізичних факторів: клімату, гідрологічних умов, рельєфу і грунтово-геологічної будови місцевості, рослинності. Крім того, такі фак-тори, як населеність району, щільність розташування населених міст, густота мережі шляхів сполучення різних видів, кількість і значимість промислових підприємств, рівень розвитку сільського господарства і інші, створюють певну обстановку в районі прокладення дороги.
44. Рівняння водного балансу земляного полотна має вигляд:

де wа, – атмосферні опади, що випадають на земляне полотно;
wп – притікання води до дороги з оточуючої території;
wк – надходження води внаслідок капілярного підняття, плівкового і пароподібного переміщення вологи;
wв – відведення поверхневої води від земляного полотна;
wвип – випаровування вологи з поверхні грунту;
wф – просочення (інфільтрація) води в глибинні шари ґрунтової товщі.
45. Водозбірний басейн – територія, з якої вода стікає до водопропускних споруд і дорожніх канав.
46. Систему відведення поверхневих вод складають наступні споруди і заходи: планування проїзної частини й узбіч, бічні, нагірні та інші канави, водопропускні споруди тощо.
47. Систему відведення підземних вод називають дренажем, а споруди, за допомогою яких виконують дренаж, – дренажними спорудами.
48. Робочий шар земляного полотна – це верхня частина земляного полотна, яка розташована під дорожнім одягом в межах глибини активної зони, але не менше 1,5 м від поверхні покриття проїзної частини. Робочий шар сприймає основні навантаження від транспортних засобів;
49. тіло насипу (з укісними частинами) (2) – зона, яка розміщена нижче робочого шару і обмежена знизу основою насипу;
50. основа насипу (4) – природний грунтовий масив, що розташований нижче насипного грунту при високих насипах або нижче робочого шару при низьких насипах чи при земляному полотні у нульових робочих відмітках;
51. основа виїмки (5) – природний грунтовий масив, що розміщений нижче межі робочого шару.
52. Земляне полотно повинне бути міцним, стійким і стабільним, тобто його елементи не повинні руйнуватися або давати недопустимі деформації протягом всього терміну його експлуатації.
53. Геометрична форма земляного полотна і його конструкція повинні сприяти снігонезаносимості, безпеці руху, а також відповідним естетичним вимогам.
54. Дорожній одяг призначений для сприйняття навантажень від коліс транспортних засобів, перерозподілу та передачі їх на земляне полотно. Він повинен забезпечувати рух автомобілів з розрахунковими швидкостями і навантаженнями в будь-який період року, тому основні вимоги зводяться до забезпечення потрібної міцності одягу, рівності та шорсткісгі його поверхні.
55. Основні вимоги до дорожнього одягу : Він повинен забезпечувати рух автомобілів з розрахунковими швидкостями і навантаженнями в будь-який період року, тому основні вимоги зводяться до забезпечення потрібної міцності одягу, рівності та шорсткісгі його поверхні.
56. У залежності від функціонального призначення в дорожньому одязі розрізняють покриття, основу і додаткові шари основи.
57. Дорожні одяги класифікують за типом покриття і механічними властивостями.
58. Дорожні одяги проектують на перспективний період до чергового капітального ремонту. Цей період для доріг з удосконаленим капітальним покриттям складає 15 років, з удосконаленим полегшеним – 10 років, із перехідним – 6-8 років.
59. За механічними властивостями дорожні одяги умовно поділяють на дві групи: нежорсткі і жорсткі. Нежорсткими називають дорожні одяги з малим або практично відсутнім опором згину. До них належать усі конструкції дорожніх одягів за винятком одягів із цементобетонним покриттям. Модулі пружності й опір згину конструктивних шарів нежорстких дорожніх одягів залежать від температури і вологості. До жорстких дорожніх одягів відносяться дорожні конструкції з цементобетонним покриттям, які добре чинять опір напруженням розтягу, що виникають при згині. Модуль пружності й опір згину таких конструкцій практично не залежить від температури і вологості, а також мало змінюється протягом експлуатаці
ІІ-й рівень (Б)
1. Автомобіль рухається зі швидкістю V1 = 100 км/год по сухому асфальтобетонному шосе. Після гальмування, при появі перешкоди, він продовжував рухатись зі швидкістю V2 = 40 км/год. Визначити розрахунковий гальмівний шлях, коли ϕ = 0,7. В розрахунках приймаємо i = 20 ‰, t = 1 с, k = 1,4.

2. Автомобіль рухається зі швидкістю 60 км/год по мокрому асфальтобетонному шосе. Раптово появилась перешкода і водій натиснув на гальма. Визначити розрахунковий гальмівний шлях до повної зупинки, коли ϕ = 0,35; i = - 20 ‰, t = 1с, k = 1,4.

3. Визначити пікетажне положення початку і кінця (ПКК і ККК) кругової кривої, якщо вершина кута повороту (ВКП) знаходиться на ІК42+35, якщо Т = 857,33 м; К = 1553,20 м; Д = 161,46 м; Б = 231,06 м.



4. Розрахункова швидкість руху автомобіля V = 100 км/год . Визначити віддаль видимості поверхні дороги (ϕ = 0,5).
i=0.k=1.4.t=1c

5. Розрахункова швидкість руху автомобіля V = 100 км/год . Визначити віддаль видимості зустрічного автомобіля (ϕ = 0,5).
6. Автомобіль рухається зі швидкістю V1 = 90 км/год по сухому асфальтобетонному шосе. Після гальмування, при появі перешкоди, він продовжував рухатись зі швидкістю V2 = 50 км/год. Визначити розрахунковий гальмівний шлях, коли ϕ = 0,7. В розрахунках приймаємо i = 20 ‰, t = 1 с, k = 1,4.

7. Автомобіль рухається зі швидкістю 80 км/год по мокрому асфальтобетонному шосе. Раптово появилась перешкода і водій натиснув на гальма. Визначити розрахунковий гальмівний шлях до повної зупинки, коли ϕ = 0,40; i = - 20 ‰, t = 1с, k = 1,4.

8. Визначити пікетажне положення початку і кінця (ПКК і ККК) кругової кривої, якщо вершина кута повороту (ВКП) знаходиться на ІК23+00, якщо Т = 163,02 м; К = 318,04 м; Д = 8,00 м; Б = 21,60 м.



9. Розрахункова швидкість руху автомобіля V = 120 км/год . Визначити віддаль видимості поверхні дороги (ϕ = 0,6).
i=0.k=1.4.t=1c

10. Розрахункова швидкість руху автомобіля V = 80 км/год . Визначити віддаль видимості зустрічного автомобіля (ϕ = 0,6).

11. Автомобіль рухається зі швидкістю V1 = 100 км/год по сухому асфальтобетонному шосе. Після гальмування, при появі перешкоди, він продовжував рухатись зі швидкістю V2 = 40 км/год. Визначити розрахунковий гальмівний шлях, коли ϕ = 0,6. В розрахунках приймаємо i = -20 ‰, t = 1 с, k = 1,4.

12. Автомобіль рухається зі швидкістю 50 км/год по мокрому асфальтобетонному шосе. Раптово появилась перешкода і водій натиснув на гальма. Визначити розрахунковий гальмівний шлях до повної зупинки, коли ϕ = 0,30; i = 20 ‰, t = 1с, k = 1,4.

13. Визначити пікетажне положення початку і кінця (ПКК і ККК) кругової кривої, якщо вершина кута повороту (ВКП) знаходиться на ІК33+50, якщо Т = 135,85 м; К = 265,29 м; Д = 6,41 м; Б = 18,13 м.



14. Розрахункова швидкість руху автомобіля V = 150 км/год. Визначити віддаль видимості поверхні дороги (ϕ = 0,7). i=0.k=1.4.t=1c

15. Розрахункова швидкість руху автомобіля V = 120 км/год. Визначити віддаль видимості зустрічного автомобіля (ϕ = 0,7).

16. Проектується автомобільна дорога ІІІ категорії. Розрахункова швидкість 100 км/год. Покриття асфальтобетонне, коефіцієнт поперечної сили μ = 0,10. Визначити мінімальний радіус горизонтальної кривої при умові спорудження віражу в районі з частою ожеледдю, ів = 0,04.

17. Визначити радіус горизонтальної кривої з умови забезпечення видимості дороги в нічний час, якщо S1 = 100 м.

18. Визначити поперечний похил проїзної частини на віражі при умові забезпечення розрахункової швидкості руху автомобіля V = 100 км/год. Радіус горизонтальної кривої R = 500 м, μ = 0,10.

19. Визначити довжину відгону віражу Lвідг, коли поздовжній похил відгону ід = 10 ‰, похил віражу ів = 40 ‰ і ширина проїзної частини b = 7,0 м.

20. Автомобіль ЗІЛ-130, lа = 4,875 м. Радіус горизонтальної кривої R = 500 м. Швидкість руху автомобіля V = 80 км/год. Визначити величину поширення проїзної частини.

21. Визначити аналітично довжину перехідної кривої при R = 500 м і розрахунковій швидкості руху автомобіля V = 100 км/год.
J = 0,5 .

22. Відмітки початку й кінця ділянки проектної лінії в поздовжньому профілі складають відповідно H1 і H2. Визначіть величину поздовжнього похилу автомобільної дороги i, коли довжина цієї ділянки складає L. ???????
23. Відмітка початку підйому проектної лінії в поздовжньому профілі складає H1. Визначіть відмітку кінця ділянки H2, коли величина поздовжнього похилу автомобільної дороги складає i, а довжина ділянки – L.

24. Запроектовано ділянку автомобільної дороги довжиною L з поздовжнім похилом ± i. Визначіть перевищення ΔH між початком і кінцем проектної лінії.
?????
ІІІ-й рівень
1. Транспортно-експлуатаційні характеристики автомобільних доріг.
Транспортно-експлуатаційні характеристики автомобільних доріг - це ряд параметрів,які визначають технічний рівень дороги і значною мірою впливають на ефективність використання рухомого складу. Основними характеристиками є інтенсивність,щільність,швидкість та склад руху,пропускна спроможність,вантажонапруженість,рівність і шорсткісткість дорожнього покриття,розміри геометричних елементів дороги, собівартість перевезень. Основною характеристикою є Інтенсивність руху - кількість ТЗ, що проїжають переріз дороги в обох напрямах за одиницю часу (добу, годину). Під час проектування автомобільних доріг найчастіше використовують показник у вигляді середньорічної добової інетсивності руху,тобто середньої за рік кількості ТЗ,що проїжають через певний переріз дороги за добу. Зведена інтенсивність руху - це фактична інтенсивність руху віднесена до легкового автомобіля. Пропускну спроможність дороги (смуги руху) визначають кількістю автомобілів, що можуть проїхати через даний переріз дороги (смуги) за одиницю часу. Найчастіше за одиницю часу беруть годину і добу. Пропускна спроможність та інтенсивність руху залежать від швидкості і щільності руху транспортного потоку. Швидкість транспортного потоку - це середня технічна швидкість автомобілів, з яких складаться транспортний потік.Щільність руху-це кількість автомобілів на одиницю довжини дороги(смуги руху). Розрахунковою швидкістю руху для дороги певної категорії називають граничну безпечну швидкість окремого легкового автомобіля на сухому покритті проїзної частини при достатній видимості дороги. Основні показники що характеризують стан покриття проїзної частини-рівність і шорсткість.
2. Класифікація автомобільних доріг.
За адміністративним підпорядкуванням усі автомобільні дороги держави поділяються на такі види: 1)автомобільні дороги загального користування; 2)вулиці та дороги міст та інших населених пунктів; 3)відомчі автомобільні дороги; 4)автомобільні дороги на приватних територіях. Автомобільні дороги загального користування за народно-господарським і адміністративним значенням діляться на автомобільні дороги державного та місцевого значення. Автомобільні дороги державного значення підрозділяються на міжнародні, національні,регіональні та територіальні. Місцеві: обласні та регіональні. Обласні з’єднують районні центри в межах області. Районні з’єднують з селами і між собою. В залежності від значення автомобільної дороги в загальній транспортній системі держави і від розрахункової інтенсивності руху дороги загального користування діляться на 5 категорій. За розрахункову інтенсивність руху приймають середньорічну добову інтенсивність руху за останній рік перспективного періоду,або найбільшу годинну зведену інтенсивність,яка мала місце протягом 50 год за останній рік перспективного періоду(20р). Основним класифікаційним показником є розрахункова швидкість - максимальна швидкість, з якою може безпечно рухатись автомобіль.
3. Сили опору руху автомобіля.
Під час руху автомобіля на дорозі потрібно долати різні опори. Здійснюється це за рахунок тягової сили, що її розвиває двигун на ведучих колесах. У загальному випадку прискореного руху на підйом на автомобіль діють такі сили опору: сила опору коченню Pf, опору руху на підйом Pi, опору повітря Pω, інерційні сили, що виникають при зміні швидкості Pj. Сили опору кочення і повітря завжди діють на рухомий автомобіль; сил опору руху на підйом і сил інерції залежно від дорожніх умов і режиму руху може не бути або вони можуть мати знак мінус. На рівних цементобетонних та асфальтобетонних покриттях основним фактором, що визначає опір коченню, є обтиснення шин. На ґрунтових дорогах опір коченню залежить від витрати зусиль на деформування шини і наутворення колій на грунтовій поверхні. Опір коченню під час руху по дорозі з твердим покриттям є прямо пропорційним тиску на покриття і його визначають за такою залежністю: Pf = ΣGifi , де Gi – навантаження на дорогу від кожного колеса, Н; fi – відповідні коефіцієнти опору коченню.
4. Тягове зусилля автомобіля.
Механічна енергія, яка виникає внаслідок згоряння пального у двигуні, створює на колінчастому валу обертальний момент, що спричинює появу пари сил Px i Pa. Одна з цих сил Рх, що називається коловою, прикладена до площадки контакту шини з покриттям і прагне зсунути його верхній шар у напрямку руху , друга сила Ра – тягове зусилля – рухає автомобіль.Тягове зусилля,де , – радіус кочення ведучих коліс з урахуванням обтиснення шини в зоні контакту з покриттям ; λ – коефіцієнт деформації шини (на твердій поверхні λ = 0,945...0,950 для пневматичних шин високого тиску і λ =0,930...0,935 для низького тиску).Обертальний момент на ведучих колесах Моб, Н·м, може бути визначений за формулою , де – крутний момент двигуна, Н·м; – передаточне число коробки передач; – передаточне число головної передачі; η – механічний коефіцієнт корисної дії трансмісії автомобіля, що враховує втрати енергії на подолання опору в усіх механізмах від двигуна до ведучих коліс.Приблизні значення ККД трансмісії для двовісних вантажних автомобілів та автобусів становлять 0,9, для тривісних вантажних автомобілів – 0,8, для легкових автомобілів – 0,92.
5. Динамічна характеристика автомобіля (за силою тяги).
Механічна енергія, яка виникає внаслідок згоряння пального у двигуні, створює на колінчастому валу обертальний момент Mоб, що спричинює появу пари сил. Одна з цих сил, що називається коловою, прикладена до площадки контакту шини з покриттям і прагне зсунути його верхній шар у протилежний руху бік, друга сила – тягове зусилля – рухає автомобіль.Тягове зусилля Pp = Mоб / rk , де , rk = λr0 – радіус кочення ведучих коліс з урахуванням обтиснення шини в зоні контакту з покриттям (рис. 2.3); λ –коефіцієнт деформації шини (на твердій поверхні λ = 0,945...0,950 для пневматичних шин високого тиску і λ =
0,930...0,935 для низького тиску).Обертальний момент на ведучих колесах Моб, Н·м, може бути визначений за формулою Mоб =Меiki0η де Mе – крутний момент двигуна, Н·м; ik – передаточне число коробки передач; i0 – передаточне число головної передачі; η – механічний коефіцієнт корисної дії трансмісії автомобіля, що враховує втрати енергії на подолання опору в усіх механізмах від двигуна до ведучих коліс.Схему передавання обертального моменту двигуна на колеса автомобіля подано на рис. 2.4. Приблизні значення ККД трансмісії для двовісних вантажних автомобілів та автобусів становлять 0,9, для тривісних вантажних автомобілів – 0,8, для легкових автомобілів – 0,92.Швидкість руху автомобіля, яка залежить від частоти обертання колінчастого вала двигуна, передаточного числа силової передачі та радіуса ведучого колеса, виражається в метрах за секунду (м/с),або в кілометрах на годину (км/год) при частоті обертання колінчастого вала двигуна в об./хв..Основною характеристикою двигуна є крива залежності максимальної ефективної потужності N від частоти обертання колінчастого вала поб або швидкості. Ця крива (рис. 2.5) називається швидкісною характеристикою двигуна і побудована за даними випробування двигуна. Швидкісну характеристику називають зовнішньою, якщо вона визначена при повному відкритті дросельної заслінки в карбюраторному двигуні та при повній подачі паливного насоса в дизельному двигуні. Різницю між повною силою тяги на ведучих колесах і опором повітряного середовища, віднесену до одиниці ваги автомобіля, акад. Є.А.Чудаков назвав динамічним фактором D. Вираз D = (Рp - Pw)/G є основним показником для оцінки тягових якостей автомобіля.Динамічний фактор характеризує запас тягового зусилля на одиницю ваги автомобіля, що рухається зі швидкістю v. Цей запас може бути витрачений на подолання дорожніх опорів f ± i і на прискорення автомобіля j.У зв’язку з тим, що і сила тяги, й опір повітря залежать від швидкості руху, динамічний фактор теж не залишається постійним із зміною швидкості.
6. Динамічна характеристика автомобіля (з умов зчеплення).
Тягове зусилля на колесах автомобіля може бути розвинуте тільки тоді, коли між ведучими колесами і дорогою є достатнє зчеплення, що характеризується коефіцієнтом зчеплення.Відношення максимально допустимого окружного тягового зусилля на ободі ведучого колеса (без йогобуксування) до вертикального навантаження на покриття Gk називають коефіцієнтом зчеплення і позначають літерою φ.Залежно від напряму зсувної сили, що діє на колесо, розрізняють коефіцієнт зчеплення двох видів: коефіцієнт поздовжнього зчеплення φпозд і коефіцієнт поперечного зчеплення φпоп.Коефіцієнт поздовжнього зчеплення φпозд відповідає початку проковзування загальмованого колеса чи йогопробуксовуванню в процесі кочення чи гальмування без дії на колесо бічної сили.Коефіцієнт поперечного зчеплення φпоп – це поперечна складова коефіцієнта зчеплення під час руху колеса підкутом до площини обертання, коли колесо одночасно й обертається і ковзає вбік (бічне ковзання). Коефіцієнт поздовжнього зчеплення використовують для обчислення довжини шляху, який проходитьавтомобіль під час екстреного гальмування. Коефіцієнт поперечного зчеплення характеризує стійкість автомобіля під час проїзду кривих малих радіусів, і на його значення більше впливає стан дорожнього одягу, ніж тип покриттів. Зношування шорсткості покриття призводить до зменшення його зчеплення з колесом. Наявність на покритті бруду, вологи та продуктів зносу шин сприяє зниженню коефіцієнта зчеплення. Зі збільшенням швидкості руху автомобіля також знижується коефіцієнт зчеплення, що особливо відчутно на зволожених покриттях. Зчеплення пневматичних шин з поверхнею дороги тісно пов’язане з погодними умовами. Значення коефіцієнта зчеплення суттєво змінюється протягом року, підвищуючись влітку і зменшуючись взимку, особливо в період зимових ожеледиць. Високі вимоги щодо коефіцієнта зчеплення залежать від призначення дороги й умов руху. Для обгрунтування геометричних елементів траси беруть значення коефіцієнта поздовжнього зчеплення φпозд =0,6, що є характерним для умов сухого чистого покриття і швидкості руху v = 60 км/год. У періоди погіршення погодних умов безпечний рух по слизькій поверхні покриття можливий тільки на малих швидкостях, що відповідають фактичним значенням коефіцієнта зчеплення.Зчеплення ведучих коліс з поверхнею покриття впливає на динамічні можливості автомобіля. Якщо коефіцієнти зчеплення малі, то великі тягові зусилля, забезпечені потужністю двигуна, неможливі через недостатнє зчеплення між колесами і покриттям. Тому поряд з динамічними характеристиками з умов потужності двигуна для тягових розрахунків використовують також динамічні характеристики з умов зчеплення, для чого використовують рівняння тягового балансу.
7. Особливості руху автомобіля на криволінійних ділянках у плані.
Рух автомобіля на криволінійних у плані ділянках характеризується певними відмінностями порівняно зпрямолінійним рухом, а саме: під час руху автомобіля по кривій на нього діють відцентрова сила С і власна вага G.Відцентрова сила прямо пропорційна квадрату швидкості й обернено пропорційна радіусу кривої, тобто із збільшенням швидкості вона різко зростає, а величина радіуса істотно впливає на стійкість автомобіля на кривій.Завдяки впливу відцентрової сили відбувається перерозподіл тиску між лівими і правими колесами, внаслідок чого виникає явище бічного уводу шин, що негативно впливає на умови керування автомобілем, а також спричинює підвищену витрату пального і підвищене зношування шин.Під час руху на кривих вночі також погіршуються умови руху через те, що зменшується безпечна відстань видимості.Таким чином, можна зробити висновок, що для безпечного, зручного і економічного руху автомобілів зрозрахунковою швидкістю на кривих у плані ділянках радіуси повинні бути якомога більшими.
8. Ширина проїзної частини.
Необхідна ширина смуги руху складається із ширини кузова автомобіля і відстаней від кузова до кінця суміжної смуги руху і від колеса до крайки проїзної частини.Ширину проїзної частини встановлюють у залежності від кількості смуг руху і їх ширини.Кількість смуг руху визначають розрахунковою інтенсивністю і складом руху.При малій інтенсивності обмежуються 1-єю смугою руху,що обслуговує обидва напрямки(5).Ширина смуги руху залежить від габаритних розмірів автомобіля і швидкості руху.При обґрунтуванні потрібної ширини проїзної частини слід розглядати 2 випадки зустрічі автомобілів:легкового і вантажного автомобілів.По боках проїзної частини розміщують узбіччя,мінімально допустима є така ширина узбіччя,за якої габарити автомобіля,що зупинився на ньому не повинні входити в межі проїзної частини.Вздовж проїзної частини як збоку узбіччя так і збоку роздільної смуги встановлюють укріплені крантові смуги,які підвищують міцність краю дорожнього одягу і сприяють безпеці руху при випадковому зїзді автомобілів з проїзної частини
9. Призначення радіусів кривих у плані.
Радіуси горизонтальних кривих в першу чергу повинні відповідати вимогам безпеки,зручності і економічності руху з розрахунковими швидкостями.За сприятливих умов для прокладання траси рекомендується на дорогах всіх категорій призначати радіуси горизонтальних кривих не менше ніж 300м.ДБН при визначенні мінімальних радіусів взято 0,12(1-2 кат),018(5).При русі автомобіля в нічний час для розрахунку радіусу горизонтальної кривої використовують наближену формулу R=30S/а.S-розрахункова відстань видимості,а-кут розхилу пучка світла фар,який обмежує зону освітленості не нище ніж на 2 люкси.
10. Перехідні криві.
Для покращення умов руху на заокругленнях улаштовують перехідні криві. Перехідною кривою називають криву,в межах якої кривина осі дороги поступово змінюється від 0 на прямолінійній ділянці до 1/R на ділянці колової кривої.Радіус перехідної кривої відповідно змінюється від нескінченості до радіуса колової кривої.Потреба в перехідних кривих викликана тим, що під час в’їзду автомобіля з прямолінійної ділянки на криволінійну виникає відцентрова сила, що значною мірою ускладнює умови руху. При безпосередньому поєднанні прямолінійної ділянки з горизонтальною круговою кривою відцентрова сила теоретично виникає раптово в місці переходу з прямолінійної до криволінійної ділянки. Відцентрова сила тим більша, чим більша швидкість руху автомобіля і чим менший радіус колової кривої. При значних швидкостях і малих радіусах колової кривої виникає небезпека заносу автомобіля, погіршується комфорт пасажирів. Практично відцентрова сила виникає не раптово, а наростає в межах короткої ділянки дороги, на якій здійснюється поворот керма водієм.Щоб уникнути занадто швидкого наростання відцентрової сили, між прямолінійною ділянкою і круговою кривою розміщують перехідну криву зі змінним радіусом, яка зумовлює плавне наростання відцентрового прискорення від 0 на початку перехідної кривої до у початковій точці колової кривої. Якщо перехідної кривої у місці безпосереднього переходу автомобіля з прямої на колову криву немає, відцентрова сила за короткий проміжок часу набуває великого значення, що за своїм ефектом рівнозначне бічному удару.Перехідні криві слід передбачати при радіусі кривої в плані 2000 м і менше.
11. Віражі.
На горизонтальних кривих для підвищення стійкості автомобіля і безпеки руху споруджують односхилу проїзну частину з похилом спрямованим до центра кривої,яку називають віражем.ДБН передбачає влаштування віражів,якщо радіуси кривих в плані менші ніж 3 тис м для доріг 1 категорії,і не менше ніж 2 тисм для інших категорій.На сучасних дорогах максимальна величина похилу на віражі становить 60% ,в районах з частими перепадами 40%.В південних районах 100%.Віраж влаштовують по всій довжині колової кривої.Плавний перехід від 2схилого до односхилого поперечного похилу називають відгоном віражу.При наявності перехідної кривої відгін віражу здійснюють в межах цієї кривої.Поперечний похил узбіч на віражах призначають рівним похилу проїзної частини.Похил узбіч вирівнюють на відстані 10 м до початку відгону віражу.Влаштування віражу призводить до появи додаткового поздовжнього похилу,величину якго ДБН обмежує.Для 1-2 кат до 5%,інших до 10%.
12) Під час руху по кривій автомобіль потребує більшої ширини проїзної частини, ніж при русі по прямолінійній
ділянці. Пояснюється це тим, що кожне колесо котиться по самостійній траєкторії. У зв’язку з цим на кривих малого радіуса передбачають розширення проїзної частини.

Рис. 3.5. Схема для визначення розширення смуги руху по кривій в плані
Розширення Δ для однієї смуги руху визначають з подібності трикутників АВС і BCD: AC / BC = BC / CD, або
(3.30)де l – довжина автомобіля.
Тоді
(3.31)
При визначенні розширення проїзної частини слід враховувати емпіричну поправку на швидкість.
(3.33)
Для двосмугової проїзної частини розширення на кривій становить
(3.34)
Значення розширення двосмугової проїзної частини доріг залежно від довжини поодинокого автомобіля і автопоїзда. При більшій довжині автомобілів і автопоїздів додаткове розширення проїзної частини слід передбачати, якщо радіус кривої менший ніж 1000 м, а значення розширення більші від вищенаведених. Довжина l – відстань від переднього буфера до задньої осі автомобіля, напівпричепа або причепа. Розширення проїзної частини влаштовують за рахунок внутрішнього узбіччя так, щоб ширина останньої залишалась не меншою ніж 1,5 м для доріг І і II категорій і не меншою ніж 1 м для доріг решти категорій. Якщо ширина узбіччя недостатня для розширення проїзної частини, слід передбачити відповідне розширення земляного полотна. Розширення проїзної частини здійснюють поступово, починаючи від початку перехідної до початку колової кривої.
13) Видимість в плані дороги забезпечується в тому випадку, коли водій автомобіля бачить поверхню дороги чи зустрічний автомобіль на відстані, що забезпечує можливість своєчасної зупинки автомобіля. При розрахунках видимості виходять з передумов, що очі водія розміщені на висоті 1,2 м над поверхнею покриття посередині смуги руху, а перешкода на дорозі має висоту 0,2 м. Для зазначених умов відстань видимості наведено в табл. 3.6. Отже, перебуваючи в точці М на кривій, водій повинен мати можливість побачити дорогу в точці N (рис. 3.7). Промінь зору MN є хордою, що стягує дугу, довжина якої дорівнює відстані видимості S0. Сегмент, обмежений хордою і дугою, повинен бути вільним від природних і штучних перешкод, що заважають видимості. Огинаюча цих відрізків називається кривою межі зони видимості, а зона, розташована між дорогою і кривою, – зоною видимості. Зона видимості на рис. 3.8 заштрихована. При збільшенні відстані видимості S0 крива межі зони видимості відділяється від дороги, а при зменшенні – наближається до неї. Якщо S0 = 0, крива межі зони видимості зливається з кривою заокруглення. Відповідно змінюється і зона видимості. Для забезпечення безпеки руху треба звільнити зону видимості від перешкод, а якщо це неможливо (наявність інженерних споруд тощо), слід обмежувати швидкість руху. Для визначення зони видимості треба побудувати криву межі зони видимості. Існують графічний і аналітичний способи побудови цієї кривої. Графічний спосіб полягає в тому, що на викресленому в великому масштабі плані заокруглення наносять траєкторію руху автомобіля. На траєкторії руху позначають ряд точок, від яких відкладають відрізки відстані видимості. Кінці відрізків сполучають прямими лініями, огинаюча яких і буде зображати криву межі зони видимості (рис. 3.9). Цей спосіб трудомісткий і не дає змоги застосовувати в подальших розрахунках обчислювальну техніку. Труднощі, пов’язані з застосуванням графічного способу, значно зростають, якщо рух здійснюється по перехідних кривих, тобто по кривих складної конфігурації.
Таблиця 3.6

У зв’язку з цим для побудови кривої межі зони видимості О.А.Білятинським і О.М.Тарановим запропоновано спосіб, що грунтується на математичному описі цієї кривої. Через те що крива заокруглення симетрична відносно діаметра, що проходить через середину колової кривої, крива межі зони видимості буде також симетрична. Тому достатньо знайти половину кривої межі зони видимості в системі ХОУ, друга половина буде мати ті самі координати. При виведенні рівняння кривоі мають місце два випадки: 1) S0 ≤ L; 2) S0 ≥ L,
де L – довжина кривої.
У першому випадку крива межі зони видимості складається з двох ділянок: першої, що відповідає ситуації, коли один кінець відрізка MN “ковзає” по прямій, а другий – по кривій; другої, що відповідає ситуації, за якої обидва кінці відрізка MN “ковзають” по кривій.
Рис. 3.9. Схема для визначення графічним способом видимості на горизонтальній кривій: а, б – графічна побудова меж усунення перешкоди для забезпечення видимості; в – установлення межі вирубання лісу; г – установлення межі зрізання укосів виїмки; В – ширина проїзної частини; 1 – розчищення території від дерев для забезпечення видимості в лісі (заштриховано); 2 – межа зони видимості; 3 – зрізання укосів виїмки; z0 – зона видимості до усунення перешкод: z – те саме, після усунення перешкод; І...ІІІ – точки положення автомобіля на дорозі Положення кривої межі зони видимості краще визначати шляхом її розбивки. У польових умовах безпосередньо на заокругленні дороги для розбивки першої ділянки кривої межі зони видимості доцільно використовувати параметричні рівняння, що описують цю криву:

де S / R = φ; S0
/ R = β. Тут S – шлях, який проходить автомобіль на кривій. На другій ділянці, коли обидва кінці відрізка MN “ковзають” по коловій кривій, крива межі зони видимості є концентричним колом із зменшеним радіусом, координати точок якого визначають за допомогою формули

Для розбивки кривої межі зони видимості доцільно використати спосіб прямокутних координат. При розробці цим способом за початок координат слід брати початок кривої або її кінець. Координати х і у можна визначати як за формулою (3.35), так і за допомогою таблиць залежно від категорії дороги і вигляду заокруглення на горизонтальній кривій. Таблиці пристосовані для різних значень кутів повороту траси, радіусів кривих і відстаней видимості. Для випадку, коли відстань видимості S0 більша від довжини колової кривої L(S0 > L), крива межі зони видимості також складається з двох ділянок: перша відповідає ситуації, коли один кінець відрізка MN “ковзає” по прямій, а другий – по кривій (рис. 3.10, а); друга відповідає ситуації, при якій обидва кінці відрізка MN через умову S0 > L “ковзають” по прямих (рис. 3.10, б). На першій ділянці координат точок кривої межі зони видимості визначають за формулою (3.35), але тільки для 0 ≤ φ ≤ α . На другій ділянці крива межі зони видимості є параболою другого порядку

симетрично відносно осі ординат з параметрами а і b, відповідно підібраними. Поряд із зазначеними залежностями для розбивки кривої межі зони видимості є рекомендації щодо розрахунку координат цієї кривої при траєкторії руху, заданій в дискретному вигляді. У цьому випадку можна визначити положення кривої межі зони видимості для будь-яких конфігураційтраєкторій руху, для складних типів кривих, які застосовують на заокругленнях.

Рис. 3.10. Схема для визначення меж зони видимості в разі, коли відстань видимості S„ більша від довжини колової кривої: а – перша ситуація, коли один кінець відрізка “ковзає” по прямій, а другий – по кривій; б – друга ситуація, коли обидва кінці відрізка “ковзають” по прямих

Рис. 3.11. Схема для визначення відстані бічної видимості: В - ширина проїзної частини
Математичний опис кривої межі зони видимості дає змогу за допомогою ЕОМ розв’язувати різні інженерні задачі, такі, як, наприклад, визначення площі та об’єму зрізу укосу, встановлення радіуса кривої на заокругленні,
виходячи з умов забезпечення видимості, та інші. У міських умовах, на пересіченнях з автомобільними дорогами чи залізницями в одному рівні для забезпечення безпеки руху виникає потреба в достатній бічній видимості придорожньої смуги. Водій повинен завчасно помітити рухому бічну перешкоду і зупинити автомобіль.Мінімально необхідну відстань бічної видимості визначають за формулою (рис. 3.11)

де vn – швидкість пересування пішохода чи іншої рухомої бокової перешкоди: для пішохода, що біжить, швидкість може бути прийнята 10 км/год; va – розрахункова швидкість автомобіля, км/год; S – розрахункова відстань видимості з умов зупинки перед перешкодою. Згідно з нормативними документами слід забезпечувати бічну видимість від крайки проїзної частини для доріг І...ІІІ категорій на відстані 25 м і для доріг IV і V категорій – 15 м. Особливу увагу приділяють пересіченням автомобільних доріг із залізницями у випадку переїзду, що не охороняється. Для водія повинна бути забезпечена видимість на відстані 400 м до переїзду, а для машиніста – на відстані не менше ніж 1000 м.
14) ) Якщо дві сусідні прямі ділянки поздовжнього профілю, що мають різні похили, перетинаються, то утворюються переломи, які поділяють на опуклі й угнуті. Для визначення кута перелому встановлюють різницю кутів нахилу ділянок поздовжнього профілю, що перетинаються. В зв’язку з тим, що кути нахилу малі, то вони з достатньою точністю можуть бути замінені їхніми тангенсами, або, що те саме, похилами. Кут перелому визначають алгебраїчною різницею суміжних уклонів і1 – і2 .
Переломи профілю являють собою перешкоду для автомобільного руху і повинні бути пом’якшені. Принципи пом’якшення угнутих і опуклих переломів будуть розглядатися окремо. Опуклий перелом обмежує видимість дороги для водія перед автомобілем, який рухається. Опуклі переломи погіршують плавність руху, викликають поштовхи. При пом’якшенні перелому крім забезпечення видимості забезпечується й плавний рух без поштовхів.
З точки зору забезпечення видимості всі опуклі переломи ділять на малі й великі. На малих переломах видимість забезпечується без їхнього пом’якшення.

Великі переломи характеризуються нерівністю

Величина перелому, який не вимагає пом’якшення, залежить від
висоти ока водія h1, висоти перешкоди h2, і від розрахункової відстані видимості, яка, в свою чергу, залежить від розрахункової швидкості руху.
15) Роботоспроможність автомобільної дороги значною мірою залежить від численних природних геофізичних факторів: клімату, гідрологічних умов, рельєфу і грунтово-геологічної будови місцевості, рослинності. Перелічені природні фактори тісно пов’язані один з одним, тому їхнє вивчення повинно здійснюватись у сукупності, взаємодії і динаміці. Вплив природних факторів на процес проектування автомобільної дороги виявляється по різному. Якщо рельєф місцевості визначає умови прокладення траси на місцевості і, таким чином, технічні параметри плану і профілю дороги, то гідрологічні умови визначають кількість, розміри і продуктивність водопропускних споруд, систему і конструктивні рішення водовідвідних споруд, а також здійснюють вплив на розміри і форму земляного полотна. Геологічна будова місцевості зумовлює ступінь стійкості земляного полотна і дорожнього покриття, ступінь складності розробки грунтів при будівництві дороги, наявність або відсутність місцевих дорожньо-будівельних матеріалів і їхні властивості. В свою чергу, дорога вносить також певні зміни в рельєф місцевості внаслідок спорудження насипів і виїмок (утворення ярів, зсувів, розмивів, обвалів, загальної ерозії поверхні); сприяє видозміненню поверхневого стікання, змінює режим потоків води в місцях перетину їх. Проте при правильному проектуванні дорожні споруди можуть здійснювати позитивну дію на стійкість зсувів і осипів, нестійких ґрунтових масивів, ярів і берегів рік. Система придорожнього озеленення сприяє затриманню снігу і піску. Таким чином, проектування дороги повинно виконуватись при всебічному врахуванні комплексу природних умов, що врешті-решт визначає довговічність дорожнього полотна. Залежно від рельєфу місцевості визначають місця обходу заболочених і затоплюваних ділянок, формують поверхневе стікання і водно-тепловий режим земляного полотна, встановлюють технічні нормативи на проектування доріг. Рельєф місцевості впливає на вибір способу виконання будівельних робіт, експлуатацію дороги і режим руху автомобілів. Розрізняють дві форми рельєфу: макрорельєф і мікрорельєф. Макрорельєф характеризує загальний рельєф поверхні значних площ (гірські підвищення, плоскогір’я, долини). Мікрорельєф виділяється з елементів макрорельєфу і є рельєфом незначних площ з невеликими коливаннями висотних відміток.
16) Збільшення вологості грунтів земляного полотна призводить до зниження міцності не тільки грунту, а й дорожнього одягу. Відомо, що грунтові дороги в сухий період часу відрізняються достатньою рівністю і забезпечують рух автомобілів з великими швидкостями. В той самий час навіть незначне зволоження атмосферними опадами викликає різке зниження міцності грунту проїзної частини, утворення колійності, зростання опору коченню коліс, а коефіцієнт зчеплення шин з ґрунтовою поверхнею зменшується.
Можна виділити два джерела зволоження грунту водою – просочення води з поверхні і внаслідок підйому капілярної води від рівня грунтових вод. Частина дощової води просочується в глибину, поповнюючи запаси підземних вод, а частина стікає поверхнею, утворюючи поверхневе стікання. Вода переміщується в різних напрямах і залежно від нахилу місцевості. Деякий об’єм поверхневої води в процесі її стікання випаровується. За певних температурних умов можливе випаровування також грунтової води. Утворюваний дефіцит вологи у верхніх шарах грунту сприяє підтягуванню води в плівковому і капілярному вигляді з нижніх більш вологих, або водоносних, горизонтів. Таким чином, над горизонтом грунтових вод грунт піддається зволоженню від двох джерел. З теплих місць вода пересувається в більш холодні.
Основні джерела зволоження грунту земляного полотна (атмосферні опади, притікання води, капілярне підняття, конденсація водяних парів, плівкова волога) взаємозв’язані і функціонально залежать від періоду року і місцевих умов. Сумарна кількість вологи в грунті змінюється в часі згідно з рівнянням водного балансу

де wа, – атмосферні опади, що випадають на земляне полотно; wп – притікання води до дороги з оточуючої території; wк – надходження води внаслідок капілярного підняття, плівкового і пароподібного переміщення вологи; wв – відведення поверхневої води від земляного полотна; wвип – випаровування вологи з поверхні грунту; wф – просочення (інфільтрація) води в глибинні шари ґрунтової товщі. Запропоновано виділяти чотири характерних періоди протягом року: І – осіннє накопичення вологи в земляному полотні внаслідок просочення дощових опадів; II – промерзання земляного полотна і зимовий перерозподіл вологи; III – відтавання земляного полотна і весняне перезволоження грунту; IV – просихання земляного полотна влітку. Водний баланс земляного полотна залежить також від кліматичних умов місцевості
17) Міцність і довговічність автомобільної дороги багато в чому залежать від стійкості земляного полотна. Тому під час проектування слід враховувати такі основні природні фактори, що впливають на стійкість: кліматичні, гідрологічні й гідрогеологічні. Найбільше впливає на водно-тепловий режим земляного полотна клімат, що визначає режим опадів і температуру. В районах з нестійкою зимою, при частих переходах температури через нуль і з суворим континентальним кліматом для будівництва покриттів проїзної частини треба вибирати більш міцні й морозостійкі породи каменю. У місцях з жарким літом спостерігається розм’якшення покриттів, побудованих з використанням органічних в’яжучих матеріалів. Тому в таких районах слід застосовувати більш в’язкі бітуми і додавати їх менше, ніж у районах з холодним кліматом. Райони з більш низькими температурами і незначним сніговим покривом характеризуються значною глибиною промерзання грунту. В таких випадках фундаменти споруд необхідно закладати на велику глибину і застосовувати більш виважені заходи щодо попередження здимання. В районах з тривалою сніжною і морозною зимою звичайним явищем є сильні хуртовини, тому під час проектування доріг слід передбачати заходи боротьби із сніговими заносами. Оскільки кліматичні умови підкоряються певній закономірності залежно від районів, виникає можливість більш-менш чіткого районування водно-теплових умов. Це, в свою чергу, дає змогу розробити принципи, методи і конструктивні рішення дорожнього будівництва стосовно окремих геофізичних районів.
18) Дорожнє полотном усіма спорудами зазнає дії поверхневих і ґрунтових вод. Приплив води до земляного полотна автомобільної дороги формується поверхневим стоком, тобто є результатом стікання зливових і талих вод з водозбірного басейну. Поверхневий стік – це стік води по поверхні землі. Внаслідок випадання дощів формується зливовий стік. Стік талих вод утворюється внаслідок танення снігу і льодовиків. Водозбірний басейн – територія, з якої вода стікає до водопропускних споруд і дорожніх канав. Між собою басейни межують по лініях вододілу. Лінія вододілу – вісь підвищення рельєфу місцевості (гірського хребта), якапроходить через його найвищі точки. Лінію річкової долини, яру, балки, улоговини, яка сполучає найнижчі точкирельєфу, називають водозливною лінією. Міцність і стійкість земляного полотна, нормальне функціонування автомобільної дороги потребують відведення води від дороги або перепуску її через дорогу. Для цього споруджують дорожні канави і штучні споруди (мости, труби, фільтрувальні насипи тощо). Розміри дорожніх канав і створи штучних споруд визначають на підставі гідрологічних і гідравлічних розрахунків. Основним критерієм для гідравлічних розрахунків є розрахункова витрата в руслі дорожньої канави або в творах штучних споруд. Водопропускні споруди умовно поділяють на великі, середні й малі. Водозбірні басейни поділяють на великі й малі. Поверхневий стік з великих басейнів живить постійно діючі водотоки, переходи через які потребують спорудження великих або середніх мостів. Поверхневий стік з малих басейнів живить малі водотоки і формує приплив до дорожніх канав і малих штучних споруд. Малими вважають водозбори, площа яких до пересічення з дорогою не перевищує 100 км. Розрахункові витрати в річках визначають за гідрологічними характеристиками останніх на підставі даних спостережень або за морфологічними розрахунками. Систематичні натурні спостереження за стоком з малих басейнів не провадяться. Разом з тим гідравлічний розрахунок більшості споруд для відведення води від дороги потребує визначення припливу води саме з малих басейнів. Безпосередніх даних про стік з таких басейнів немає, і це спонукало до створення такої теорії, яка грунтується на фізичній сутності процесу стікання води схилами і тальвегом басейну
19) Система відведення поверхневих вод від дороги складається з низки споруд і планувальних заходів, призначених для перехоплення води та відведення її від дороги. У цю систему входять: планування проїзної частини й узбіч, бічні, нагірні та інші канави, водопропускні споруди тощо. Для стікання води з дорожнього полотна поверхні проїзної частини надають поперечний похил іп, спрямований від середини до узбіч. Похил мусить бути тим більшим, чим менша рівність поверхні. Проте безпеці й комфортабельності руху більшою мірою відповідає горизонтальна поверхня проїзної частини. Стійкість транспортних засобів на похилій площині залежить від поперечного похилу, стану поверхні та швидкості руху. На слизькій поверхні похилої проїзної частини можливий бічний занос задніх коліс. Отже, по-перше, поперечний похил має бути тим меншим, чим рівнішою є поверхня проїзної частини і чим слизькішою стає вона при зволоженні. По-друге, поперечний похил слід призначати тим більшим, чим меншою є рівність поверхні проїзної частини, щоб запобігти затримці й накопиченню води у її нерівностях з наступним просоченням у покриття. При малих поперечних похилах проїзну частину окреслюють двома похилими площинами, що перетинаються на осі дороги, а при більших похилах її окреслюють за параболою. У разі окреслення проїзної частини двома похилими площинами її середню частину на довжині b0 /3, але не більшій ніж 3 м, замінюють дугою кола, радіус якого можна визначити за формулою

20) ) Води, що містяться в порах і порожнинах гірських порід у рідкому, твердому або пароподібному стані, називають підземними. Їх поділяють на перові – у пісках, галечниках та інших уламкових породах, тріщинні – в скельних породах і карстові – в розчинних породах (вапняках, доломітах, гіпсах тощо). Підземні води, що рухаються під дією сили ваги, є вільними або гравітаційними. У місцевостях з високим заляганням ґрунтових вод земляне полотно бажано проектувати в насипу такої висоти, щоб уникнути капілярного змочування низу дорожнього одягу. Проходження водоносних горизонтів при спорудженні виїмки спричиняється до виходу підземних вод на поверхню, що потребує захисту виїмки від затоплення. Щоб запобігти перезволоженню грунтів земляного полотна і нижніх шарів дорожнього одягу, а також затопленню виїмок підземними водами, проектують систему для збирання та відведення підземних вод. Таку систему називають дренажем, а споруди, за допомогою яких виконують дренаж, – дренажними спорудами. Основним видом дренажної споруди є дренажна канава (дренажний проріз). Канаву прокопують нижче поверхні водоносного шару. Тоді вода з водоносного шару надходитиме в канаву, а рівень води по обидва боки канав буде знижуватися. Комплекси споруд, призначені для зниження рівня і збирання ґрунтових вод з наступним відведенням їх із земляного полотна та з-під дорожніх одягів, поділяють на горизонтальний дренаж (трубчастий дренаж, суцільна прорізь, дренажна галерея тощо) і вертикальний дренаж (колодязі, вертикальні дрени тощо). Дренажні споруди, розташовані вище водотривкого шару, називають недосконалим дренажем. Дренажні споруди, розміщені на поверхні або нижче водотривкого шару, називають досконалим дренажем. Дренажі залежно від їхнього призначення і розміщення відносно земляного полотна поділяють на такі види: підкюветний, який закладають під кюветами або поблизу них для зниження рівня ґрунтових вод під земляним полотном; укісний, який закладають в укосах виїмок для перехоплення ґрунтових вод та осушення виїмок; застійний, який розміщують за підпірними стінками, а також за стінами тунелів і мостових опор; дренажні пристрої для дренування насипу земляного полотна; дренажні пристрої для дренування ґрунтових основ дорожніх одягів. За конструкцією дренажні канави поділяють на два основні види: відкриті й закриті. Відкриті дренажні канави можна використовувати при високому рівні ґрунтових вод. Якщо рівень ґрунтових вод низький, глибина канав зростає настільки, що доцільнішим стає спорудження закритих дренажних канав. Конструкція відкритої дренажної канави не відрізняється від конструкцій звичайних дорожніх канав з укріпленим руслом.
21) Земляне полотно автомобільної дороги споруджують у виді насипів або виїмок. Земляне полотно складається з таких основних елементів:
• робочий шар (1) – верхня частина земляного полотна, яка розташована під дорожнім одягом в межах глибиниактивної зони, але не менше 1,5 м від поверхні покриття проїзної частини. Робочий шар сприймає основні навантаження від транспортних засобів;
• тіло насипу (з укісними частинами) (2) – зона, яка розміщена нижче робочого шару і обмежена знизу основою насипу;
• основа насипу (4) – природний грунтовий масив, що розташований нижче насипного грунту при високих насипах або нижче робочого шару при низьких насипах чи при земляному полотні у нульових робочих відмітках;
• укісні частини виїмки (3) – зони, які обмежені поверхнями укосів і вертикалями, що проходять через брівки виїмки, а знизу – основу виїмки;
• основа виїмки (5) – природний грунтовий масив, що розміщений нижче межі робочого шару. До складу земляного полотна входять також система поверхневого (лотки, кювети, канави) та підземного(дренажі) водовідводу і різного типу спеціальні стримуючі конструкції, призначені для забезпечення стійкості самого земляного полотна або схилів, на яких воно розміщується.

Земляне полотно повинне бути міцним, стійким і стабільним, тобто його елементи не повинні руйнуватися або давати недопустимі деформації протягом всього терміну його експлуатації. Міцність, стійкість і стабільність земляного полотна обумовлюється правильним проектуванням поперечного профілю, застосуванням міцних і стійких грунтів, відводом води від дороги, дотриманням технології будівництва земляного полотна, а також забезпеченням необхідних експлуатаційних заходів.
22) Дорожній одяг призначений для сприйняття навантажень від коліс транспортних засобів, перерозподілу та передачі їх на земляне полотно. Він повинен забезпечувати рух автомобілів з розрахунковими швидкостями і навантаженнями в будь-який період року, тому основні вимоги зводяться до забезпечення потрібної міцності одягу, рівності та шорсткісгі його поверхні. Дорожній одяг – найдорожчий елемент дороги, витрати на його влаштування стгновлять часто 60–70 % загальної вартості дороги. Тому відповідність дорожнього одягу реальним вимогам руху є головною передумовою нормальної експлуатації дороги. Навантаження від коліс транспортних засобів викликають у конструкції дорожнього одягу горизонтальні і вертикальні напруження, які затухають по глибині. Це дозволяє використовувати в нижній частині дорожнього одягу менш міцні місцеві матеріали і таким чином зменшити вартість будівництва. Внаслідок цього дорожній одяг, як правило, влаштовують багатошаровим. У залежності від функціонального призначення в дорожньому одязі розрізняють покриття, основу і додаткові шари основи.
Покриття – верхня частина дорожнього одягу, яка безпосередньо сприймає навантаження від коліс автомобілів, а також дію природних факторів. Покриття забезпечує потрібні експлуатаційні якості проїзної частини дороги
(міцність, рівність поверхні, коефіцієнт зчеплення). Воно може бути багатошаровим. Верхній шар покриття називають шаром зносу, товщину якого не враховують при розрахунках і періодично відновлюють у процесі експлуатації. Для влаштування покриттів використовують найміцніші матеріали.
Основа – несуча частина дорожнього одягу, яка разом з покриттям перерозподіляє та зменшує питомий тиск від автомобілів на розташовані нижче додаткові шари основи або грунт земляного полотна. Основа може мати один або кілька шарів, які влаштовують із кам’яних матеріалів або грунту, обробленого в’яжучими матеріалами.
Додатковий шар основи зменшує товщину власне основи. Для неї використовують матеріали, які при зволоженні зберігають стійкість: пісок, гравій, грунти, оброблені в’яжучими матеріалами тощо. Крім розподілу навантаження, в залежності від умов, основа може виконувати роль ізолюючого або дренуючого шару.

Рис. 7.5. Конструкція дорожнього одягу: І – покриття; ІІ – основа; ІІІ – додаткова основа; ІV – грунт земляного полотна
23) Дорожні одяги класифікують за типом покриття і механічними властивостями. В залежності від матеріалів конструктивних шарів і транспортно-експлуатаційних характеристик дорожні покриття поділяють на удосконалені, перехідні і нижчі. Удосконалені покриття, в свою чергу, бувають капітальні і полегшені. Класифікацію дорожніх одягів наведено в табл. 7.1.
Таблиця 7.1
Класифікація дорожніх одягів

Дорожні одяги з удосконаленими капітальними покриттями будують на дорогах І та ІІ категорій, а при відповідному техніко-економічному обгрунтуванні і на дорогах ІІІ категорії, а з удосконаленими полегшеними покриттями – на дорогах ІІІ і ІV категорій, або як першу чергу – на дорогах ІІ категорії. Дорожні одяги з покриттями перехідного типу влаштовують на дорогах ІV категорії і при стадійному будівництві на дорогах ІІІ категорії, як першу чергу. На дорогах V категорії і при стадійному будівництві на дорогах ІV категорії застосовують дорожні одяги з покриттями нижчого типу. За механічними властивостями дорожні одяги умовно поділяють на дві групи: нежорсткі і жорсткі. Нежорсткими називають дорожні одяги з малим або практично відсутнім опором згину. До них належать усі конструкції дорожніх одягів за винятком одягів із цементобетонним покриттям. Модулі пружності й опір згину конструктивних шарів нежорстких дорожніх одягів залежать від температури і вологості. До жорстких дорожніх одягів відносяться дорожні конструкції з цементобетонним покриттям, які добре чинять опір напруженням розтягу, що виникають при згині. Модуль пружності й опір згину таких конструкцій практично не залежить від температури і вологості, а також мало змінюється протягом експлуатації.
Дорожній одяг – це найбільш дорога частина автомобільної дороги. Тому його тип і конструкцію вибирають особливо ретельно на основі варіантного проектування. З декількох варіантів дорожніх одягів на основі техніко-економічного порівняння вибирають найбільш доцільний. Проектування конструкцій дорожніх одягів складається з двох етапів - конструювання і розрахунку, які повинні бути взаємно зв’язані. Конструювання дорожнього одягу полягає у виборі типу покриття, матеріалів для влаштування його шарів і послідовності їх розміщення у конструкції. Намітивши конструкцію дорожнього одягу, спочатку призначають товщину тих шарів, які визначають міцність і стійкість в цілому. Товщина шарів із матеріалів високої вартості повинна бути мінімальною. Загальну міцність дорожнього одягу можна забезпечити за рахунок інших дешевших шарів. Верхній шар земляного полотна розглядається як конструктивний елемент дорожнього одягу. Розрахунок дорожніх одягів зводиться до обгрунтування необхідної товщини кожного конструктивного шару зокрема і конструкції в цілому. Для забезпечення довговічності дорожніх одягів у районах вологим і холодним кліматом дорожні конструкції потрібно розраховувати на осушення і морозостійкість. Дорожні одяги проектують на перспективний період до чергового капітального ремонту. Цей період для доріг з удосконаленим капітальним покриттям складає 15 років, з удосконаленим полегшеним – 10 років, із перехідним – 6-8 років.

Приложенные файлы

  • docx 19035839
    Размер файла: 520 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий