628

- перемешивание смеси (рыхлении) в процессе ее остывания до 30 С автогрейдером.

В процессе перемешивания смеси производили замеры температуры, а также отбор проб смеси. Из этой смеси изготавливали образцы-цилиндры. По изменению плотности (рис. 4.1) определяли период стеклования (время гранулирования).

В ходе опытных работ установлено, что наиболее эффективно процесс гранулирования происходит в интервале температур от 90 до 30 С. На рис. 4.2 представлена зависимость времени гранулирования асфальтобетонной смеси от температуры окружающей среды.

Рис. 4.2. Зависимость времени гранулирования асфальтобетонной смеси от температуры окружающей среды: 1– 20 С; 2 – 15 С; 3 – 10 С

Опытные работы показали, что процесс гранулирования длится 10 мин при температуре воздуха 10 С; 20 мин - 15 С; 30 мин - 20 С. Это подтверждает теоретические предпосылки и экспериментальные работы. После завершения процесса грануляции смесь складировали на асфальтобетонную площадку под навесом для дальнейшего использования ее при ремонте асфальтобетонных покрытий в зимних условиях.

Ремонт асфальтобетонного покрытия в зимних условиях

С целью отработки в натурных условиях новой технологии ремонта и проверки качества отремонтированного покрытия были выбраны участки на автомобильной дороги Куйбышев – Венгерово – граница Омской обл. Гранулированная асфальтобетонная смесь, приготовленная осенью, находилась на складе шесть месяцев. Слеживаемости при хранении смеси не наблюдалось.

Ремонтные работы производили в зимние месяцы с температурой воздуха от минус 5 до минус 10 ºС.

Все подготовительные и основные работы осуществляли, руководствуясь нормативной и справочной литературой, в соответствии с соблюдением правил техники безопасности.

Работы были организованы следующим образом. В первой половине дня с 8 до 10 часов готовили ремонтную смесь на основе гранулированной асфальтобетонной смеси. Для чего сухую гранулированную смесь подавали в малогабаритную лопастную растворомешалку. Затем в смеситель в нужном количестве заливали керосин и перемешивали в течение 3 – 5 мин. Керосин в смесь добавляли по расчету в зависимости от температуры воздуха.

Приготовленную смесь закладывали в полиэтиленовые мешки по 20 кг и грузили в машину дорожного мастера.

Ремонтные работы непосредственно на дороге начинали не ранее чем через 3 часа после приготовления смеси. Этого времени достаточно для пластификации остеклованного битума на гранулах. Работы на дороге производили с 1300 до 1500 часов.

При производстве работ выполнялись следующие рабочие операции: обрубка и очистка дефектного места; обработка поверхности выбоины керосином; укладка смеси; уплотнение смеси виброплощадкой.

4.2. Оценка качества отремонтированного покрытия

После шести месяцев эксплуатации опытных участков оценивали качество ремонта асфальтобетонного покрытия следующим образом:

–произведен визуальный осмотр отремонтированного участка покрытия;

–определено сцепление ремонтного материала с покрытием;

–определены ровность и сцепные качества отремонтированного покрытия.

Визуальный осмотр отремонтированных участков показал, что высота уложенного слоя после уплотнения равна глубине выбоины без неровностей; у карты правильные геометрические формы и незаметные швы.

Для определения физико-механических характеристик ремонтного материала и величины сцепления ремонтного материала с существующим покрытием произведены отборы проб. Места отбора проб в покрытии показаны на рис. 4.3.

Ремонтный материал из гранулированной асфальтобетонной смеси

Асфальтобетонное покрытие

- места отбора проб Рис. 4.3. Схема мест отбора проб отремонтированного покрытия

Из отобранных проб выпиливали образцы-балочки размером

4×4×16 см.

Результаты испытаний образцов-балочек приведены в табл. 4.1. Физико-механические свойства ремонтного материала из гранулированной асфальтобетонной смеси соответствуют

требованиям ГОСТ 9128-09.

Таблица 4.1

Результаты испытаний проб ремонтного материала из покрытия

Ровность поверхности отремонтированного покрытия определяли путем дискретного измерения микропрофиля с использованием универсальной 3-метровой рейки КП-231. При этом просветы в местах сопряжения отсутствовали.

Коэффициент сцепления ремонтного слоя из гранулированной асфальтобетонной смеси и соседнего участка проезжей части с асфальтобетонным покрытием определяли с использованием портативного прибора ППК-МАДИ ВНИИБ.

Из анализа полученных данных (табл. 4.2) следует, что коэффициент сцепления покрытия на основе гранулированной асфальтобетонной смеси соответствует нормативным требованиям и по значениям не отличается от показателей соседнего участка. Следовательно, при ремонте предлагаемым способом обеспечивается однородность дорожного покрытия по сцепным качествам.

Таблица 4.2

Результаты определения коэффициента сцепления дорожного покрытия

Примечание. Коэффициент сцепления принят соответствующим для легких условий

4.3. Технико-экономическое сравнение способов ремонта дорожных покрытий

Методика расчета экономической эффективности

Эффект от ремонта дорожных покрытий выражается в улучшении их транспортно эксплуатационных показателей, способствующих повышению удобства, скорости и безопасности движения автомобилей при низких затратах на выполнение работ.

На основе влияния характеристик транспортноэксплуатационного состояния дорог на себестоимость автомобильных перевозок разработаны различные методики оценки эффективности проведения дорожно-ремонтных работ [4].

Для оценки эффективности дорожно-ремонтных работ учитывают факторы, относящиеся к дорожным условиям, на которые влияет деятельность дорожно-эксплуатационной службы.

Одним наиболее характерным недостатком дорожных условий, создающих угрозу безопасности движения и зависящий от деятельности дорожно-эксплуатационной службы, является неровное покрытие (на поверхности имеются существенные неровности и деформации, образованные возвышениями, впадинами, выбоинами, волнами, трещинами и другими разрушениями, влияющими на

управление автомобилями).

Технико-экономический критерий назначения ремонта дорог в общем виде:

где F(A) – экономия издержек на автомобильные перевозки по участку дороги в результате проведения на нем ремонта, руб.; f(Д) – затраты на проведение ремонта, руб.

Показатель эффективности в результате проведения дорожноремонтных работ определяется:

где ψ – коэффициент использования пробега; ω – коэффициент, учитывающий снижение экономии транспортных издержек в результате ухудшения условий движения в период проведения ремонтных работ (ω=0,985); Sэ – себестоимость перевозок в дорожных условиях, принятых за эталон, руб./авт.-км; ПСП0 ,ПСП/ – показатели себестоимости перевозок соответственно до и после ремонта; N0 – среднесуточная интенсивность движения на рассматриваемом участке дороги, авт./сут; L – протяженность подлежащего ремонту участка, км; q – показатель роста интенсивности движения; Д – сметная стоимость ремонтных работ; ЕНП – нормативный коэффициент для приведения разновременных затрат к исходному периоду (ЕНП =0,1).

Затратынаремонтучасткаавтомобильнойдорогиопределяются:

где С – себестоимость единицы конструкции, руб; Ен – нормативный коэффициент эффективности; К – капиталовложения в основное производство на единицу конструкции с учетом сопряженных отраслей.

Себестоимость включает в себя стоимость применяемых материалов, зарплату рабочим и затраты на эксплуатацию машин и механизмов занятых на выполнении ремонтных работ.

Капиталовложения определяются по формуле

где Сi – стоимость основных машин и механизмов, выполняющих основные ремонтные работы, руб.; Ni – нормативное число часов работы машини механизмов в год;П– производительность машини механизмов, м2/ч;k–коэффициентнеравномерностивыходанаработу.

Учитываемая в расчетах себестоимость автомобильных перевозок (S0,S1,Si) включает все расходы, возникающие при движении автомобилей по дороге, приведенные к эксплуатационным расходам капитальные вложения в автомобильный транспорт, потери народного хозяйства, связанные с пребыванием пассажиров в пути, а также от дорожно-транспортных происшествий:

нормативный коэффициент эффективности, принимаемый равным 0,1; С – средние удельные капитальные вложения в расчете на один списочный автомобиль, руб.; tн – время пребывания автомобиля в наряде (tн =10 ч); ψ – народнохозяйственные потери, связанные с пребыванием пассажиров в пути; α – коэффициент для легковых автомобилей в составе движения (для средних условий α =0,3); Pл – средняя вместимость легкового автомобиля (Pл =3 чел); β – доля автобусов в составе движения (для средних условий β =0,06); Pа – средняя вместимость автобуса (Pа =30 чел.); z – число ДТП на 1 млн авт.-км; p – средние потери народного хозяйства от одного ДТП, руб.

Для оценки влияния состояния автомобильных дорог, а также выполняемых дорожно-ремонтных работ себестоимость

автомобильных перевозок служат объективные показатели скорости Пν и безопасности движения Пб [4].

Каждый из двух показателей отражает различные качественные стороны технико-эксплуатационного состояния дороги.

Итоговой характеристикой состояния дороги может служить показатель себестоимости перевозок:

Целью дорожно-ремонтных работ должно являться максимальное достижение конечного результата – повышение транспортно-эксплуатационных качеств дороги (или ее участков), удобств и безопасности движения и, в итоге, снижение себестоимости перевозок, т.е. необходимо стремиться к тому, чтобы

(ПСП0 ПСП/ ) max , (4.7)

где ПСП0 ,ПСП/ – показатели себестоимости перевозок соответственно до и после ремонта.

Для определения показателя скоростиП необходимо знать, как изменяется скорость транспортного потока в зависимости от интенсивности движения, скорость свободного движения автомобилей с изменением состояния проезжей части, обочин, а также геометрических элементов дороги.

Чтобы оценить степень влияния состояния дороги на скорость движения транспортного потока, необходимо сопоставить фактическую среднюю скорость транспортного потока со скоростью свободного движения автомобилей в эталонных дорожных условиях, полностью обеспечивающих требуемые условия движения. Это состояние дороги называют эталонным.

где νф – средняя скорость движения транспортного потока при данной интенсивности движения и фактическом состоянии дороги, км/ч;νэ – скоростьдвиженияавтомобилейвэталонныхдорожныхусловиях,км/ч.

За эталонный принят горизонтальный прямой участок дороги с

проезжей частью шириной 7,5 м, достаточно прочной дорожной одеждой (прочность отвечает требуемой по условиям движения), ровным (показатель ровности по толчкомеру 80 см/км), шероховатым покрытием и укрепленными обочинами шириной не менее 2,5 м.

За νэ принята скорость движения на эталонном участке для характерного транспортного потока. На дорогах с асфальтобетонными покрытиями νэ =65 км/ч.

С достаточной для практических целей точностью фактическую среднюю скорость движения транспортного потока можно определить следующим образом:

где КД – коэффициент, учитывающий изменение скорости движения в данных дорожных условиях по сравнению с дорожными условиями, принятыми за эталон.

Наличие на поверхности выбоин вызывает необходимость выезжать на встречную полосу движения при объезде выбоин. По восприятию водителем, это схоже с уменьшением ширины проезжей части. Тогда можем принять для дальнейших расчетов значение коэффициента КД для III категории дороги по [4, табл. 2.1]: КД=0,66.

νф=0,66·65=43 км/ч,

тогда Пν=43/65=0,66.

Зная показатель скорости движения, находим соответствующий этому показателю коэффициент Кν, характеризующий влияние скорости на себестоимость перевозок:

Принимаем Кνдо=1,17, Кνпосле=1,0.

Обеспечение безопасности движения на автомобильных дорогах

–одна из основных задач дорожно-эксплуатационной службы.

Впрактической деятельности дорожно-эксплуатационных организаций для оценки безопасности движения на обслуживаемых дорогах и назначения мероприятий по ее повышению должны

использоваться следующие основные методы.

Для оценки эффективности дорожно-ремонтных работ учитывают лишь те факторы (относящиеся к дорожным условиям), на которые влияет деятельность дорожно-эксплуатационной службы.

Показатель безопасности движения Пб должен характеризовать, насколько с точки зрения недопущения или своевременного устранения указанных недостатков эффективна деятельность службы эксплуатации.

Оценка эффективности дорожно-ремонтных работ на основе фактической аварийности на дороге выполняется путем сравнения количественных данных о ДТП до и после реализации мероприятий, направленных на улучшение условий движения.

где z0 – относительное количество происшествий, на возникновение которых не оказывают влияние дорожные условия (z0=0,17 для дорог в равнинной и холмистой местности); zдо – средний коэффициент относительной аварийности до проведения мероприятий по повышению безопасности движения; Р – снижение количества происшествий от проведенных мероприятий, доли единицы.

zпосле=0,12+0,3zдо.

Принимаем Пб до = 1, Пбпосле=0,42. Для оценки влияния показателя безопасности движения Пб на себестоимость перевозок определяют коэффициент Кг: Кгдо =1,052, Кгпосле=1,012.

Определяем показатель себестоимости перевозок до и после

ПСП0 (1,17 1,052) 1 1,22,

ПСП/ (1,0 1,012) 1 1,01.

Вышеприведенная методика использована для оценки эффективности результатов исследования.

Уровень эффективности результатов исследований