Структура й обсяг розрахунково-графічної роботи

Під час виконання розрахунково-графічної роботи вирішуються такі завдання:

а) обґрунтування системи планових ремонтних робіт на перспективний період;

б) обґрунтування обсягів робіт із нормалізації умов роботи дороги, виходячи з вимог руху транспортних засобів;

в) розроблення перспективного плану роботи експлуатаційної організації.

Ураховуючи наведені викладки, можна рекомендувати такий зміст розрахунково-графічної роботи при обсязі 15−20 сторінок рукописного тексту:

Кількість сторінок
Вступ	1−2
1 Обґрунтування системи планових ремонтних робіт 1.1 План капітального ремонту 1.2 План поточного середнього ремонту 1.3 План поточного дрібного ремонту експлуатаційного утримання дороги	10−12
2 Обґрунтування обсягів робіт та розроблення заходів щодо нормалізації умов роботи дороги і транспорту	2−3
3. Розроблення перспективного плану роботи експлуатаційної організації	2−3
Список використаної літератури

Розділи розрахунково-пояснювальної записки та графічні матеріали розробляються студентами на основі даних індивідуального завдання.

Розрахунково-пояснювальна записка повинна відображати хід і послідовність виконання роботи при розв’язанні поставлених завдань із викладенням та обґрунтуванням усіх необхідних розрахунків, а також супроводжуватись посиланнями на відповідну літературу.

Розрахункові формули необхідно виносити на окремі рядки; до позначень, котрі використовуються у формулах, слід давати відповідні пояснення.

Розрахунково-пояснювальну записку, включаючи графічний матеріал, оформляють на стандартних аркушах формату А4 (210´297 мм).

 

 

2 Обґрунтування системи планових ремонтних робіт

План капітального ремонту

Визначення видів та строків робіт із капітального ремонту здійснюється на основі даних про міцність дорожнього одягу. Додатково визначається категорія автомобільної дороги й дорожньо-кліматична зона.

Капітальний ремонт спрямований на підсилення конструкції дорожнього одягу і здійснюється при досягненні умови

Км £ Км.доп.,

(2.1)

де К_м – фактичний коефіцієнт запасу міцності дорожнього одягу в 0 -й рік планування; К_м.доп. – допустимий коефіцієнт запасу міцності (див. табл. 2.1).

Таблиця 2.1 − Значення коефіцієнта надійності та коефіцієнта запасу міцності нежорстких дорожніх одягів

Інтенсивність руху, авт/добу	Тип дорожнього одягу	Дорожньо-кліматична зона
ІІ	ІІІ	IV
Кн	Км.доп	Кн	Км.доп	Кн	Км.доп
>7000	Капітальний	0,92	0,95	0,90	0,99	0,88	0,92
3000−7000	Капітальний	0,91	0,95	0,89	0,93	0,97	0,91
1000−3000	Капітальний	0,89	0,93	0,88	0,92	0,85	0,90
Полегшений	0,86	0,91	0,84	0,89	0,82	0,88
500−1000	Капітальний	0,84	0,89	0,82	0,88	0,79	0,87
Полегшений	0,85	0,90	0,83	0,89	0,81	0,88
< 500	Полегшений	0,81	0,88	0,79	0,87	0,76	0,85

 

Якщо умова (2.1) досягається в 0 -й рік планування, то капітальний ремонт планують на поточний або наступний рік.

Якщо поставлена умова не виконується, тобто К_м > К_м.доп, необхідно розрахувати очікуваний строк служби одягу до капітального ремонту t_к, який залежно від типу дорожнього одягу визначається:

− для дорожніх одягів капітального типу

tк = 3,3 tн (Км − Км.доп.),

(2.2)

де t_н – нормативний строк служби дорожнього одягу (див. додаток А);

− для дорожніх одягів полегшеного типу

tк = 2,5 tн (Км − Км.доп.).

(2.3)

Величини прогнозованих строків служби дорожніх одягів до капітального ремонту, визначені за формулами (2.2) та (2.3), округлюють у бік збільшення.

За отриманими значеннями t_к планують строки проведення капітального ремонту:

– при t_к > 5 капітальний ремонт у найближчі п’ять років не планується;

– при 2 < t_к £ 5 призначення капітального ремонту пов’язується з необхідністю проведення поточного середнього ремонту;

– при t_к £ 2 планується тільки капітальний ремонт.

При капітальному ремонті передбачається підсилення дорожнього одягу до норм, які диктуються існуючим рухом на дорозі, шляхом потовщення або влаштування більш досконалих типів покриття з використанням існуючих одягів у якості основи. Товщина шарів підсилення визначається з урахуванням перспективи збільшення інтенсивності руху на дорозі за період, який відповідає нормативному строку служби одягу, що приймається в даних умовах.

 

План поточного середнього ремонту

Під час поточного середнього ремонту дорожнього одягу виконуються ремонтні роботи, спрямовані на відновлення та поліпшення його основних транспортно-експлуатаційних показників – коефіцієнта зчеплення колеса з покриттям і рівності проїзної частини. До поточних ремонтів належать практично всі види поверхневих обробок, а також регенерація та заміна існуючого покриття.

Поточний середній ремонт планують у разі зниження техніко-експлуатаційних показників дороги (коефіцієнта зчеплення колеса з покриттям і рівності проїзної частини) нижче допустимих значень за умови, що розрахунковий строк служби дорожнього одягу до капітального ремонту t_к ³ 2.

Для планування поточного середнього ремонту використовують два основних критерії: зчіпні якості та рівність проїзної частини.

Розрахунок очікуваного залишкового строку служби існуючого дорожнього покриття за критерієм забезпечення зчіпних якостей проїзної частини полягає у визначенні періоду t_j у роках, за який існуючий в 0 -й рік планування коефіцієнт зчеплення j_ф зменшиться до мінімально допустимого для даних умов значення j_д. Якщо j_ф £ j_д, призначають термінові роботи з підвищення зчіпних якостей проїзної частини.

У загальному випадку процес зниження коефіцієнта зчеплення коліс автомобіля з покриттям описується залежністю

j (t) = jo exp (- b t) = jo e - b t,

(2.4)

де j_o, j (t) – значення коефіцієнта зчеплення відповідно на початку (при t = 0) та через t років; b – параметр, який залежить від типу й умов роботи покриття.

Для визначення періоду t_j (років) до виникнення необхідності проведення поточного середнього ремонту за критерієм зчіпних якостей використовують таку залежність:

,

(2.5)

де b − коефіцієнт, що враховує тип покриття (для асфальтобетону b = 1.0;
для поверхневої обробки зі щебеню фракцій 10…15 мм b = 0.85, зі щебеню фракцій 5…10 − b = 0,65-0,70); j_ф, j_д – коефіцієнти зчеплення відповідно фактичний у 0- й рік планування та допустимий за умовами руху; N_p – зведена (до групи А) розрахункова інтенсивність руху на смугу руху в 0- й рік.

Розрахунок очікуваного строку служби дорожнього покриття за показником рівності проїзної частини t_s базується на тому, що необхідність у поточному середньому ремонті виникає передусім з економічних причин − при досягненні показником рівності максимального економічно допустимого значення.

У загальному випадку процес погіршення рівності проїзної частини відбувається за таким законом:

s(t) = so + a t e c t,

(2.6)

де s_o , s(t) – показник рівності проїзної частини відповідно в 0 -й рік та в t-й
(t = 0, 1, 2) рік служби покриття; a − комплексний параметр, що характеризує властивості дорожнього одягу й умови його роботи (орієнтовні значення параметра a наведено в таблиці 2.2); с = 0,02 + 0,003 q; q – процент щорічного приросту інтенсивності руху на дорозі.

Таблиця 2.2 − Значення комплексного параметра a (орієнтовні)

Категорія дороги	Тип покриття
капітальний	полегшений
I	5... 8	-
II	6... 10	10... 15
III	8... 15	12... 18
IV	15... 25	18... 30

 

Для визначення періоду t_s (років) до виникнення необхідності проведення поточного середнього ремонту за критерієм рівності у (2.6) слід прийняти s(t) = s_доп (додаток В), s_o = s_ф (за завданням), тобто

sдоп = sф + a t e c t,

(2.7)

і розв’язати вираз відносно t.

Порівнюючи фактичний показник рівності проїзної частини s_ф із допустимим s_доп, ми можемо отримати два випадки:

– якщо s_ф ³ s_доп, то поточний середнього ремонт призначають на перший рік періоду планування і вважають його терміновим заходом щодо нормалізації умов роботи транспорту;

– якщо s_ф < s_доп, то необхідно визначити очікуваний строк служби покриття t_s за показником рівності проїзної частини.

Параметр t_s можна також знайти графоаналітичним способом. Для цього слід побудувати за формулою (2.5) графік s(t) = f (t) і знайти величину t, при якій буде досягнута умова s(t) = s_доп (див. рис. 1). Це значення й буде шуканим значенням параметру t_s.

При визначенні черговості виконання ремонтних робіт необхідно враховувати варіанти співвідношень розрахункових строків проведення ремонтів t_k, t_j, t_s за умови К_м > К_м.доп. Можливі варіанти та рекомендовані заходи щодо поліпшення транспортно-експлуатаційних показників дорожнього покриття наведено у таблиці 2.3.

Для підвищення зчіпних якостей дорожнього покриття слід використо­вувати одношарову поверхневу обробку, а для поліпшення рівності покриття (одночасно з підвищенням зчіпних якостей) – різні види поверхневої обробки, профілювання з одношаровою поверхневою обробкою або заміну існуючого покриття шляхом укладання нового шару асфальтобетону.

 

 

Sб = 60 см/км

ts

ts = 0

Sдоп = 80 см/км

Рисунок 1 − Графік для визначення періоду t_s

 

Таблиця 2.3 − Співвідношення розрахункових строків та рекомендовані заходи щодо проведення ремонтів

Умова	Рекомендовані заходи
tk - tj < 1	Поточний середній ремонт не призначається, а підвищення транспортно-експлуатаційних показників дороги досягається за рахунок проведення капітального ремонту через tк років
tk - ts < 1
tk - tj ³ 1 tk - ts ³ 1 ts - tj ³ 1	Поточний середній ремонт призначається для підвищення зчіпних якостей покриття через tj років
tk - tj ³ 1 tk - ts ³ 1 -1 < ts - tj < 1	Поточний середній ремонт призначається для підвищення одночасно зчіпних якостей та рівності покриття через tj чи tS років (за меншим значенням)
tk - tj ³ 1 tk - ts ³ 1 ts - tj £ -1	Поточний середній ремонт призначається для підвищення рівності покриття через ts років
tj > tn ts > tn tk > tn	Поточний середній та капітальний ремонти в інтервалі t = 0... tn не плануються. Ремонтні роботи на цій ділянці обмежуються експлуатаційним утриманням до кінця періоду планування tn.

 

 

План поточного дрібного ремонту та експлуатаційного утримання дороги

Роботи з поточного дрібного ремонту та експлуатаційного утримання доріг проводяться щорічно по всій довжині дороги незалежно від розрахованих строків служби дорожнього одягу до проведення поточного середнього чи капітального ремонтів.

Обсяги робіт із поточного дрібного ремонту та експлуатаційного утримання дороги покілометрово обчислюють на кожний рік періоду планування, грн./км

Z(t) = 0.01 F r f w(t),

(2.8)

де F – площа покриття на 1 км дороги, м²; r − питома вартість робіт із ліквідації вибоїн та інших дефектів проїзної частини у порядку виконання поточного ремонту для умов даної експлуатаційної організації, приймати r = 3…5 грн./м²;
f − коефіцієнт, що враховує вартість робіт з утримання дороги, приймати
f = 1,5…2,5; w(t) − частка щорічних пошкоджень на проїзній частині в t-му році (% від площі покриття), які підлягають ліквідації протягом t-го року в порядку виконання експлуатаційного утримання.

Значення w(t) для кожного кілометра дороги можна знайти за виразом

,

(2.9)

де Q, m − коефіцієнти, що враховують тип покриття для конкретної кліматичної зони: для асфальтобетону Q = 1…2, для чорного щебеню Q = 1,8…2,1; значення m для північних районів України становить 0,12, для південних − 0,09;
N_р − зведена розрахункова інтенсивність руху в осьових навантаженнях, авт.;
q ₁ = q + 1; q – щорічний приріст інтенсивності руху на дорозі (у долях одиниці);
t_o – строк служби покриття в роках до 0- го року планування; n = 0,9…1,1 − коефіцієнт(чим більше t_o, тим ближче n до 0,9); t – поточна координата часу в роках, яка обчислюється від 0- го року планування (t =0, 1, 2 …).

Результати розрахунків обсягів експлуатаційного утримання для всієї ділянки дороги заносять у підсумкову таблицю (табл.2.4).

 

Таблиця 2.4 − Підсумкова таблиця обсягів експлуатаційного утримання

Рік періоду планування	Очікувана вартість робіт з експлуатаційного утримання дороги, тис. грн.
	… … … … …