Практичні рекомендації з дисципліни "Інженерні вишукування"
Міністерство освіти і науки України
Національний транспортний університет
Кафедра проектування доріг
Методичні вказівки
Практичні рекомендації з дисципліни “інженерні вишукування”
Київ НТУ 2009
Інженерні вишукування - комплексна дисципліна, яка вивчає такі види інженерних вишукувань як економічні, екологічні, архітектурно - містобудівні, геодезичні, геологічні, гідрометричні, меліоративні, транспортні, розглядає соціальні, демографічні, історико-архітектурні вишукування тощо. Основною концепцією є визначення вишукувань як збору та систематизації інформації про стан середовища для майбутнього будівництва. Мета вивчення дисципліни полягає в отриманні знань про склад та методи проведення відповідних вишукувань, уміння аналізувати одержані результати, вирішувати практичні задачі.
На практичні заняття по курсу “Інженерні вишукування” виносяться задачі, пов'язані з економічними (тип І), транспортними (тип ІІ) та інженерно-геодезичними (тип ІІІ) вишукуваннями.
I. Тип 1
Задачі типу 1 розв`язуються на основі матеріалів економічних вишукувань. Завдання полягає у тому, щоб побудувати найкоротшу (оптимальну) пов'язуючи мережу, визначити додаткові вузлові точки та додаткові ланки
Вихідні дані :
1) розташування кореспондуючих точок ( рис. 1 )
2) матриця транспортних зв`язків ( табл. 1 )
4 О
О 2
6 О 3 О
5 О О 1
Рис. 1 План розташування кореспондуючих точок
Таблиця 1. Матриця транспортних зв`язківКореспондуючі точки | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
1 | Х | 19,0 - | 17,0 90 | 32,0 75,2 | 27,0 18,3 | 34,2 - | |
2 | Х | 18,0 120,1 | 22,8 19,1 | 34,8 - | 33,2 35,0 | ||
3 | Х | 16,8 79,8 | 16,6 27,5 | 18,0 43,9 | |||
4 | Х | 26,4 - | 15,6 30,2 | ||||
5 | Х | 15,2 37,4 | |||||
6 | Х |
В чисельнику приведені відстані між кореспондуючими точками в км, в знаменнику - вантажонапруженість між цими точками , тис.т / рік .
Побудову найкоротшої по в'язучої мережі починають із кореспондуючої точки, яка має найінтенсивніші транспортні зв`язки: Qмах. Для цього визначають сумарний обсяг вантажних перевезень для кожної кореспондуючої точки і визначають ту, для якої він виявляється максимальним. Схема для визначення сумарних вантажних перевезень для кожного з кореспондуючих пунктів приведена в табл. 2.
Скажімо, для точки 3:
Qз = 90 + 120,1 + 79,8 + 27,5 + 43,9 = 361,3 (тис.т)
Для нашого прикладу
Qз = Qмах
В табл. 3 зведені результати попередніх підрахунків.
Таблиця 2. Схема визначення сумарних вантажних перевезень
Кореспондуючі точки | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | Q (тис.т) | |
1 | Х | 183,5 | ||||||
2 | Х | 174,2 | ||||||
3 | Х | 361,3 | ||||||
4 | Х | 204,3 | ||||||
5 | Х | 83,2 | ||||||
6 | Х | 146,5 |
Таблиця 3. Сумарний обсяг вантажних перевезень
Кореспондуючі точки | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | Q (тис.т) | |
1 | Х | 183,5 | ||||||
2 | Х | 174,2 | ||||||
3 | Х | 361,3 | ||||||
4 | Х | 204,3 | ||||||
5 | Х | 83,2 | ||||||
6 | Х | 146,5 |
Qмах. = Q 3 = 361,3 тис.т.
До найкоротшої (оптимальної) пов'язуючої мережі відбирають ланки згідно із алгоритмом, де критерієм є мінімум питомих дорожньо-транспортних витрат, грн/т:
L = l [(aД / Q ) + bT], (1)
де l - довжина ланки, км;
а, b - коефіцієнти, які залежать від щорічного приросту вантажонапруженості та терміну перспективного проектування;
Д - дорожні витрати, пов`язані з будівництвом чи реконструкцією дороги, тис. грн / км;
Q - перспективна вантажонапруженість на ланці, тис. т.
Т - транспортна складова собівартості перевезень, грн / т.км.
Для спрощення розрахунків при відборі ланок до найкоротшої пов'язуючої мережі користуються показником мінімальної приведеної довжини. км / тис. т:
L = l / Q або L = l min / Q, (2)
де l min - мінімальна довжина ланки, км;
Q - сумарна вантажонапруженість на ланці, тис.т/ рік.
Відбір ланок до найкоротшої пов'язуючої мережі складаєтся з (n-1) циклів, кожен з яких полягає у визначенні приведених довжин, їх порівнянні та виборі найкоротшої ланки. Кожному циклу розрахунків надається шифр відповідно до номеру початкової кореспондуючої точки.
Якщо у вихідній мережі є дороги з твердим покриттям, їх автоматично включають до найкоротшої пов'язуючої мережі.
Перший цикл розрахунків починають з кореспондуючої точки, яка має найінтенсивніші транспортні зв`язки, тобто, з точки 3 ( табл.3 ). В таблиці 4 приведені обчислення для 3-ї точки - цикл 3 ( Ц-3 ). Значення відстаней між точкою 3 та іншими точками записані в рядку l, кількість вантажів, які перевозять - в рядку Q. За даними рядків l і Q визначають приведені довжини відстаней між точкою 3 та іншими кореспондуючими точками, які записують в рядок L. Аналіз рядка L показує, що мінімальна приведена довжина дорівнює 0,150 і відноситься до точки 2. Вона і приєднується, як найближча, до точки 3, утворюючи фрагмент найкоротшої пов`язуючої мережі (3-2). В наступних обчисленнях точки 3 і 2 вже не розглядаються.
Таблиця 4. Цикл обчислень Ц-3
Ц-3 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
l | 17,0 | 18,0 | X | 16,8 | 16,6 | 18,0 | |
Q | 90 | 120,1 | X | 79,8 | 27,5 | 43,9 | |
lmin | 17,0 | 18,0 | X | 16,8 | 16,6 | 18,0 | |
Q | 90 | 120,1 | X | 79,8 | 27,5 | 43,9 | |
L | 0,189 | 0,150 | X | 0,210 | 0,603 | 0,410 | |
(3) | (3) | (3) | (3) | (3) |
В наступному циклі (табл. 5) визначається точка, яка є найближчою до визначеного фрагменту (3-2). Для цього необхідно визначити приведені довжини від інших кореспондуючих точок для фрагменту (3-2) - цикл 2 (Ц-2).
Рядки l та Q циклу Ц-2 заповнюються аналогічно табл.4. Рядок l min заповнюють, порівнюючи довжини від усіх кореспондуючих точок, ще не включених до мережі, до точок 3 і 2, які вже складають фрагмент мережі: записується менше значення. Наприклад: відстань від точки 2 до точки 1 складає 19,0 м , а від точки 3 до точки 1 - 17,0 м ( табл. 3). Тож в рядок l min циклу Ц-2 записуємо менше значення 17,0 м, яке відповідає відстані до точки 3, що фіксуємо в нижньому рядку - ставимо індекс (3). Індекс (3) вказує на те, що найкоротша відстань від точки 1 до фрагменту 3-2 визначається ланкою 3-1. Аналіз вантажних перевезень показує, що між точками 1 і 3 потрібно перемістити 90 тис. т, а між точками 1 і 2 вантажі не переміщуються (табл. 3). Отже, сума вантажів, які треба перемістити між точкою 1 і ланкою 3-2, складає 90 тис. т. Між точками 4 і 3 переміщується 79,8 тис. т.,між точками 4 і 2 - 19,1тис.т. Отже, сума вантажів, які підлягають переміщенню між ланкою 3-2 і точкою 4, складає 98,9 тис. т. Визначені значення записуються в рядок Q.
На основі визначених найкоротших відстаней та сумарних обсягів перевезень визначаються приведені довжини, які записуються в рядок L.
Таблиця 5. Цикл обчислень Ц - 2.
Ц - 2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
l | 19,0 | X | X | 22,8 | 34,8 | 33,2 | |
Q | - | X | X | 19,1 | - | 35,0 | |
l min | 17,0 | X | X | 16,8 | 16,6 | 18,0 | |
Q | 90 | X | X | 98,8 | 27,5 | 78,9 | |
L | 0,189 | X | X | 0,170 | 0,603 | 0,228 | |
(3) | X | X | (3) | (3) | (3) |
В такій же послідовності розглядаються інші кореспондуючі точки
Обчислення, наведені в табл. 5, показують, що найменшою приведеною довжиною є L = 0,170, яка відноситься до точки 4. Отже, точка 4 приєднується до найкоротшої по в'язучої мережі, поєднуючись з точкою 3 (що зафіксовано в останньому рядку табл. 5) і в подальших обчисленнях не розглядається. Утворився наступний фрагмент мережі (2-3-4).
В таблицях 6, 7 та 8 наведені розрахунки для наступних циклів обчислень, які виконуються аналогічно до попередніх .
Таблиця 6. Цикл обчислень Ц - 4.
Ц - 4 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
l | 32,0 | X | X | X | 26,4 | 15,6 | |
Q | 75,2 | X | X | X | - | 30,2 | |
l min | 17,0 | X | X | X | 16,6 | 15,6 | |
Q | 165,2 | X | X | X | 27,5 | 109,1 | |
L | 0,103 | X | X | X | 0,603 | 0,143 | |
(3) | X | X | X | (3) | (4) |
Таблиця 7. Цикл обчилень Ц -1
Ц - 1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
l | X | X | X | X | 27,0 | 34,2 | |
Q | X | X | X | X | 18,3 | - | |
l min | X | X | X | X | 16,6 | 15,6 | |
Q | X | X | X | X | 45,8 | 109,1 | |
L | X | X | X | X | 0,363 | 0,143 | |
(3) | (4) |
Таблиця 8. Цикл обчислень Ц - 6.
Ц - 6 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
l | X | X | X | X | 15,2 | X | |
Q | X | X | X | X | 37,4 | X | |
l min | X | X | X | X | 15,2 | X | |
Q | X | X | X | X | 83,2 | X | |
L | X | X | X | X | 0,182 | X | |
(6) |
Страницы: 1, 2