Диагностика автомобильных дорог и назначение ремонтных мероприятий. Канищев А.Н., Рябова О.В

11

На микроучастке км. 71+000 – км. 72+100 автомобильную дорогу по ширине основной укреплённой поверхности можно отнести к III технической категории (табл. 2.1). Микроучасток км. 72+100 до конца рассматриваемого участка дороги относим к IV технической категории.

Так как дорога проходит по пересечённой местности, рассматриваем максимальные продольные уклоны. По заданию максимальный продольный уклон составляет 60 ‰, что является максимальным продольным уклоном для дороги III технической категории и не требует понижения категории дороги.

Определяем ширину проезжей части для принятых категорий дорог /11/: III техническая категория – 7 м., IV техническая категория – 6 м.

Определяем ширину краевых укреплённых полос слева и справа от проезжей части по формуле (2.1). Полученные значения заносим в табл. 2.4.2.

Таблица 2.4.2

Ведомость ширины проезжей части, типа покрытия, краевых укрепленных полос и основной укрепленной поверхности

В задании дана среднесуточная интенсивность движения для различных транспортных средств. Определяем требуемую категорию дороги для данных микроучастков. Одновременно со среднесуточной интенсивностью движения определяем долю автобусов, грузовых и легковых автомобилей в транспортном потоке. Полученные значения заносим в табл. 2.5 и определяем % от общего числа автомобилей, участвующих в движении. В скобках проставляется интенсивность движения.

По определённой интенсивности движения /11/ требуемая категория дороги для рассматриваемого участка – III. В связи с фактической интенсивностью движения, соответствующей III технической категории на микроучастках рассматриваемой автомобильной дороги, где значения были приняты для IV технической категории, необходимо назначить ширину про-

12

езжей части, соответствующую III категории (7 м.), и пересмотреть ширину краевых укреплённых полос.

Таблица 2.5

Ведомость интенсивности и состава движения

Увеличение ширины проезжей части за счёт укрепительной полосы без предусмотрения её переустройства может применяться лишь в случаях, когда она выполнена по типу конструкции проезжей части, а максимальные продольные уклоны и минимальные радиусы кривых в продольном профиле на дорогах, проходящих по пересечённой и горной местности, соответствуют принятой вновь категории дороги.

Таблица 2.4.3

Ведомость ширины проезжей части, типа покрытия, краевых укрепленных полос и основной укрепленной поверхности

Полученные значения ширины краевых укреплённых полос подставим в табл. 2.6 и, учитывая ширину укреплённой и неукреплённой обочин, приведённых в задании, определим общую ширину обочин на микроучастках.

13

3. ОЦЕНКА ТРАНСПОРТНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

3.1. Значение коэффициента обеспеченности расчётной скорости

Основным условием комплексной оценки транспортноэксплуатационного состояния дороги является соблюдение всех нормативных требований, предъявляемым к параметрам и характеристикам автодороги, которые приняты за её потребительские свойства.

К ним относятся: обеспеченная скорость, непрерывность, удобство и безопасность движения, пропускная способность, осевая нагрузка, общая масса и габариты транспортных средств, установленные для соответствующих категорий дорог.

Скорость движения, выраженная через коэффициент обеспеченности расчётной скорости, принимается за обобщающий показатель, который наиболее полно отражает основные транспортно-эксплуатационные характеристики автомобильной дороги.

14

Эксплуатационный коэффициент обеспеченности расчетной скорости – это отношение фактической максимальной скорости, обеспеченной по условиям безопасного движения, одиночного легкового автомобиля на каждом участке (Vф max) к расчетной скорости для данной категории дороги и рельефа местности (Vp):

Под фактической максимальной скоростью Vф. max понимают мак-

симально обеспеченную по условиям безопасности движения скорость легкового автомобиля на увлажненном покрытии в летнее время при t воздуха 20 0С, относительной влажности воздуха 50 %, отсутствии ветра и атмосферным давлением 1013 Па. В этом случае Крс.э 1. Для неблагоприятных погодно-климатических условий допускается снижение обеспеченной скорости до 25 %, а в исключительных случаях (во время дождей, туманов, пыльных бурь, штормовых ветров, метелей, сильных снегопадов и гололеда) до 50 %. (Крс.э 0,5).

При оценке качества состояния дорог различных технических категорий для возможности их сравнения рассматривают коэффициент обес-

печенности расчётной скорости, который равен отношению Vф max к ба-

зовой расчетной скорости VБр=120 км/ч. За базовую расчётную скорость принимают расчётную скорость движения для участка автомобильной дороги II технической категории, проходящей в равнинной местности:

Такой метод позволяет оценивать и сравнивать качество всех дорог по одному показателю. В практических расчетах рекомендуется использовать Крс (коэффициент обеспеченности расчетной скорости).

Зависимость между коэффициентом обеспеченности расчётной скорости и эксплуатационным коэффициентом обеспеченности расчетной скорости имеет вид

КРСЭ 120КРС / VP .

16

ределять максимальную скорость методом следования за лидером. При этом скорость на каждом километре определяют по спидометру легкового автомобиля, который движется за одиночным или головным автомобилем. На каждом участке осуществляют не менее 3-4 проездов, по результатам которых определяют среднюю скорость. За фактическую максимальную принимают скорость на 10-20 % выше средней из замеров.

При отсутствии непосредственных измерений максимальную скорость на каждом характерном участке можно определить аналитически, исходя из требований к геометрическим параметрам и транспортноэксплуатационным характеристикам. При этом учитывают влияние метеорологических факторов на состояние дороги, взаимодействие автомобиля с дорогой и восприятие водителем условий движения.

При определении коэффициентов обеспеченности расчётной скорости аналитическим путем учитывают следующие особенности:

а) не принимают во внимание общие ограничения скорости, предусмотренные Правилами дорожного движения, и местные ограничения скорости (в населённых пунктах, на переездах железных дорог, на пересечениях с другими дорогами, на кривых малых радиусов, в зоне автобусных остановок, в зонах действия дорожных знаков);

б) в случае резкого различия условий движения по дороге в разных направлениях (например, на затяжных уклонах горных дорог), кроме дорог I категории, величину коэффициента обеспеченности расчетной скорости принимают по наименьшему значению из двух направлений движения; на дорогах I категории следует выполнять оценку их состояния по направлениям движения раздельно;

в) не учитывают участки постепенного перехода скорости от одного значения к другому, то есть строят ступенчатую эпюру показателей.

3.2. Оценка потребительских свойств по обобщённому показателю качества и состояния дороги

Оценку потребительских свойств дороги выполняют применительно к осенне-весеннему периоду года, когда покрытие имеет влажную или мокрую поверхностью и все достоинства и недостатки дороги проявляются наиболее полно. Такой период по условиям безопасности движения транспортных средств можно принимать за расчётный. В сухое тёплое время года при благоприятных условиях погоды фактические транспортноэксплуатационные показатели могут быть выше, чем в осенне-весенний период. Поэтому результаты обследований, выполненных в сухое теплое время года, приводятся к расчетным весенним условиям работы дороги.

Конечным результатом оценки является обобщенный показатель каче-

17

ства и состояния дороги (ПД), включающий в себя комплексный показатель транспортно-эксплуатационного состояния дороги (КПД), показатель инженерного оборудования и обустройства (КОБ) и показатель уровня эксплуатационного содержания (КЭ):

Данные показатели приняты за критерий оценки качества и состояния дороги. Они позволяют провести сравнительный анализ фактических показателей потребительских свойств дороги с нормативными и определить величину возможного отклонения.

В неблагоприятных погодных условиях осенне-весеннего периода года допускается снижение требований к показателю транспортноэксплуатационного состояния дороги (КПД), но не более чем на 25 %. Эти значения принимают за предельно допустимые (КПП). Фактические значения КПД могут колебаться от 0,17 до 1,25 и более (табл. 3.1.) /9/.

Таблица 3.1

Нормативные КПн (числитель) и предельно-допустимые КПп (знаменатель) значения комплексного показателя транспортноэксплуатационного состояния дорог

Примечание: К трудным участкам пересечённой местности относятся рельеф, прорезанный часто чередующимися глубокими долинами, с разницей отметок долин и водоразделов более 50 м, на расстоянии не свыше 0.5 км, с глубокими боковыми балками и оврагами, с неустойчивыми склонами. К трудным участкам горной местности относятся перевалы через горные хребты и участки горных ущелий со сложными, сильноизрезанными или неустойчивыми склонами /11/.

Нормативным считается такое состояние дороги, при котором её параметры и характеристики обеспечивают значения комплексного показателя

18

транспортно-эксплуатационного состояния не ниже нормативного (КПД ≥ КПН) в течение всего осенне-весеннего периода. Допустимым, но требующим улучшения и повышения уровня содержания считается такое состояние дороги, при котором её параметры и характеристики обеспечивают значение комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния в осенне-весенний период ниже нормативного, но не ниже предельно допустимого (КПн > КПД > КПп) /9/.

Показатель инженерного оборудования и обустройства принимают за нормативный КОБ=1, если соблюдены все требования действующих стандартов и нормативных документов к его размещению на автомобильной дороге, качеству изготовления и содержания. К основным элементам инженерного оборудования и обустройства дорог относят: дорожные знаки, ограждения, разметку, примыкания, пересечения автомобильных дорог с автомобильными и железными дорогами, автобусные остановки и площадки отдыха, тротуары и пешеходные дорожки в населённых пунктах, освещение. Фактические значения величины КОБ могут колебаться от 0,9 до 1,0.

За нормативную величину показателя уровня эксплуатационного содержания принимают KЭ = 1,0, который обеспечивается средним уровнем содержания /2/. Фактические значения величины KЭ могут колебаться от 0,9 до

1,1/5/ .

В зависимости от целей и задач оценки она может быть выполнена как по обобщённому показателю качества и состояния, так и раздельно по комплексному показателю транспортно-эксплуатационного состояния (КПД), показателю инженерного оборудования и обустройства (КОБ) или по показателю уровня эксплуатационного содержания (KЭ) /9/.

3.3. Оценка потребительских свойств дороги по комплексному показателю транспортно-эксплуатационного состояния

Для оценки влияния отдельных параметров и характеристик дорог на комплексный показатель транспортно-эксплуатационного состояния (КПД) определяют частные коэффициенты обеспеченности расчётной скорости на каждом характерном участке /9/.

Значение итогового коэффициента обеспеченности расчётной скоро-

сти на каждом участке для осенне-весеннего расчётного по условиям движения периода года принимают равным наименьшему из всех частных коэффициентов на этом участке:

Для получения итогового значения коэффициента обеспеченности

19

расчётной скорости определяют частные коэффициенты, учитывающие ширину основной укреплённой поверхности (укреплённой поверхности) и ширину габарита моста КРС1; ширину и состояние обочин КРС2; интенсивность и состав движения КРС3; продольные уклоны и видимость поверхности дороги КРС4; радиусы кривых в плане и уклон виража КРС5; продольную ровность покрытия КрС6; коэффициент сцепления колеса с покрытием КРС7, состояние и прочность дорожной одежды КрС8; ровность в поперечном направлении (глубину колеи) КРС9; безопасность движения КРС10.

Прежде чем приступить к определению фактических значений комплексного показателя транспортноэксплуатационного состояния дороги, рассмотрим значения нормативного и предельно допустимого показателя на основном протяжении (если необходимо по заданию, то и на трудных участках пересечённой или горной местности). Для III технической категории, согласно табл. 3.1, нормативный показатель транспорт- но-эксплуатационного состояния дороги равен КПн=0.83, а предельно допустимый КПп=0.62 (для пересечённой местности – КПн=0.67, КПп=0.5).

3.3.1. Определение частного показателя КРС1, учитывающего ширину основной укрепленной поверхности и габарит моста

Влияние ширины укрепленной поверхности дороги на обеспеченность расчетной скорости оценивают по ширине психологического коридора.

Психологический коридор – ширина дороги, которая оказывает психологическое воздействие на водителя при выборе траектории и режима движения /1/. Ее определяют, рассматривая рис.3.2, по формуле (3.7).

где В – ширина психологического коридора; С – габаритный размер транспортного средства по ширине; К – колея автомобиля;

Х – расстояние от оси проезжей части до ближайшего края автомобиля; Z – расстояние от колеи автомобиля до края укреплённой поверхности; Y – укрепительная полоса;

Yo – расстояние от колеи автомобиля до кромки проезжей части; В1 – ширина укреплённой поверхности; Вп – ширина проезжей части.

Уменьшение ширины укрепленной поверхности приводит к уменьшению психологического коридора и наоборот. С учетом этого фактора под влиянием интенсивности изменяется и скорость движения транспортных

Для оценки влияния психологического коридора предложены зависимости, позволяющие определить фактическую максимальную скорость (Vфмах) и коэффициент обеспеченности расчетной скорости (Кр.с.):

где К1 и К2 – коэффициенты, учитывающие интенсивность и схему движения;

В – минимальная ширина психологического коридора для разных расчетных схем, которая в зависимости от интенсивности движения и категории дороги колеблется от 3,1 до 8,5;

В1Ф – ширина чистой, фактически используемой для проезда проезжей части.

Частный коэффициент КрС1 определяют исходя из ширины проезжей части и краевых укреплённых полос, которые вместе составляют ширину основной укреплённой поверхности В1 с учётом влияния в осенневесенний периоды года укрепления обочин на фактически используемую для движения ширину этой поверхности В1ф.

При наличии краевых укреплённых полос