Теоретический материал

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-

СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

Р.М. Мухаметшина

 

Учебно-методическое пособие

к практическим занятиям по дисциплине

 «Надежность автомобильных дорог»

для магистров, обучающихся по направлению подготовки

08.04.01 «Строительство»

Казань

2020

 

УДК 33; 625.08

ББК 39.311-06-5

М 92

 

М92 Учебно-методическое пособие к практическим занятиям по дисциплине «Надежность автомобильных дорог» для магистров, обучающихся по направлению подготовки 08.04.01 «Строительство» / Р.М. Мухаметшина. – Казань: Изд-во Казанск. гос. архитект.-строит. ун-та, 2020. - 84с.

 

Печатается по решению Редакционно-издательского совета Казанского государственного архитектурно-строительного университета

 

 

Учебно-методическое пособие к практическим занятиям составлено в соответствии с программой дисциплины «Надежность автомобильных дорог».

Пособие предназначено для магистров, обучающихся по направлению подготовки 08.04.01 «Строительство».

 

 

Рецензенты:

 

Доктор технических наук, заведующий кафедрой «Тракторы, автомобили и энергетические установок» Казанского государственного аграрного университета

К.А. Хафизов

Доктор технических наук, профессор кафедры «Дорожно-

строительные машины» Казанского государственного архитектурно-строительного университета

А.Г. Мудров

 

                                                                                  УДК 33; 625.08 

ББК 39.311-06-5

 

 

© Казанский государственный

архитектурно-строительный

университет, 2020

 

                                                                          © Мухаметшина Р.М., 2020

Содержание

Введение …………………………………………………………..	4
1. Практическая работа №1. Силы, действующие на дорожное покрытие от колеса автомобиля…………………………………….	5
2.Практическая работа №2. Оценка характеристик транспортного потока, построение графика изменения характеристик потока от скорости автомобиля…………………………………………………	13
3.Практическая работа №3. Дорожные одежды. Расчет нежестких дорожных одежд………………………………………..	23
4. Практическая работа №4. Исследование факторов, влияющих на величину критических скоростей автомобиля …………………	39
5.Практическая работа №5. Измерение прочности и деформации дорожной одежды................................................................................	47
6. Практическая работа №6. Оценка состояния дорожной одежды с учетом характера деформации и разрушений покрытия………...	58
7. Практическая работа №7. Оценка качества асфальтобетонного покрытия по ровности ………………………………………………	72
Библиографический список………………………………………	83

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В условиях высоких темпов экономического развития страны большое внимание уделяется развитию автомобильного транспорта. Для решения поставленных задач повышения эффективности работы автомобильного транспорта, снижения аварийности на дорогах следует увеличить объемы и повышать качество строительства автомобильных дорог. Наряду с этим все большее практическое значение приобретают вопросы повышения надежности существующих дорог, обеспечения безопасности движения, повышения пропускной способности дорог и эффективности их использования.

Под надежность автомобильных дорог понимают комплекс показателей, характеризующих работу автомобильной дороги как транспортного сооружения, пропускную и провозную способность, уровень аварийности, качество дорожного покрытия, время сообщения, себестоимость перевозок автомобильным транспортом и другие.

Для улучшения надежности автомобильных дорог необходимо детально изучить их состояние, режимы движения и. др.

Учебно-методическое пособие содержит требования по выполнению и оформлению практических работ дисциплины «Надежность автомобильных дорог» включающие обобщение знаний полученных при изучении разделов дисциплины. В ходе выполнения практических работ магистранты рассматривают факторы, взаимодействие дороги и автомобиля, закономерности формирования транспортных потоков, пропускная способность автомобильных дорог, понятия об уровнях загрузки дорог и уровня удобства движения.

Контрольные вопросы позволяют оценить, как степень подготовленности студентов к защите практической работы, так и общий уровень знаний по данному разделу курса.

 

Практическая работа №1

Силы, действующие на дорожное покрытие от колеса автомобиля  

Цель работы

Цель работы – изучение качественной и количественной характеристики динамических касательных сил возникающих при движении автомобиля в зоне контакта шин колеса с дорожным покрытием.

 

Теоретический материал

При движении автомобиля вдоль дороги происходит его пространственное перемещение как поступательное, так и вращательное. При этом возникают вертикальные силы, вызывающие деформацию дорожного покрытия, и касательные усилия, наиболее значительные при разгоне и торможении автомобиля в зоне контакта шины колеса с дорожным покрытием, вызывающие относительное смещение верхних слоев дорожного покрытия.

Особенно сложным является движение автомобиля на подходах к кривым в плане и на самих кривых, в пределах которых автомобиль совершает вращательное движение вокруг вертикальной оси.

На таких участках возникают боковые силы, действующие как на автомобиль, так и на верхний слой дорожного покрытия и оказывающие большое влияние на устойчивость автомобиля. В связи с этим кривые в плане и подходы к ним проектируют в первую очередь из условия обеспечения устойчивого движения автомобиля, предупреждения его опрокидывания и заноса. Таким образом, при движении автомобиля по дороге действует система сил, разных по направлению и величине.

Для предупреждения появления больших вертикальных усилий, оказывающих отрицательное воздействие на подвеску автомобиля и на дорожную одежду, вертикальные вогнутые кривые проектируют по возможности больших радиусов.

Траектория и скоростной режим автомобиля во многом зависят от того, насколько детально учтены при проектировании элементов автомобильных дорог психофизиологические характеристики водителя.

Если водитель не имеет затруднений в оценке направления дороги, он правильно выбирает траекторию движения автомобиля на проезжей части и скоростной режим.

Ошибки в действиях водителя, особенно при узкой проезжей части, приводят к тому, что автомобиль заезжает на обочину, тем самым разрушая кромку проезжей части, обочину и само дорожное покрытие.

Большое значение имеет поддержание высокой ровности дорожного покрытия, позволяющей снизить отрицательное воздействие автомобиля на покрытие. Наличие неровностей вызывает колебания автомобиля, вредные для человека, дорожного покрытия и самого автомобиля. Неожиданный наезд автомобиля на большой скорости на неровность может привести к разрушению дорожного покрытия и поломке конструктивных элементов автомобиля.

Особенно ухудшается взаимодействие колеса с дорогой при наличии водяной пленки на поверхности дорожного покрытия, т.к. ухудшается сцепление шины колеса с дорожным покрытием.  А при высоких скоростях (более 80км/ч) возникает так называемое явление аквапланирования, заключающееся в образовании водяного клина между передними колесами автомобиля и поверхностью дорожного покрытия; при этом передние колеса автомобиля приподнимаются и автомобиль теряет управляемость.

Появление большегрузных и скоростных грузовых автомобилей привело к неприятному для водителей легковых автомобилей явлению при движении по влажному покрытию - возникновению водяного облака.

Для предупреждения появления вокруг грузового автомобиля водяного облака устраивают так называемый дренаж-асфальт-покрытие, в которое уходит часть воды из зоны контакта шины колеса с дорожным покрытием. На автомобилях сбоку и сзади устанавливают специальные защитные щитки.

Несомненно, что воздействия автомобиля на дорожные сооружения усиливаются при неблагоприятных погодных условиях и плохом обеспечении отвода воды от дороги и ее сооружений, при этом существенно увеличивается износ дорожного покрытия и дорожной одежды в целом.