3889

Научный журнал строительства и архитектуры

позволяют воспринимать воздействия таких величин, при которых эксплуатируются конструкции действующих мостовых сооружений.

3. В ходе экспериментальных исследований подтверждена возможность применения стеклопластиковых оболочек в качестве внешних конструктивных элементов стоечных опор мостовых сооружений.

Библиографический список

1.Астафьева, М. А. Несущая способность трубобетонных колонн со спиральным армированием / М. А. Астафьева, М. С. Габова // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. — 2016. — Т. 2. — С. 6—8.

2.Афанасьев, А. А. Трубобетонные конструкции для возведения каркасных зданий / А. А. Афанасьев, А. В. Курочкин // Academia. Архитектура и строительство. — 2016. — № 2. — С. 113—118.

3.Бокарев, С. А. Лабораторные исследования несущей способности сжатых железобетонных элементов, усиленных полимерными композиционными материалами на основе углеродных волокон / С. А. Бокарев, К. В. Кобелев // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. — 2017. — № 4. — С. 111—119.

4.Ваучский, М. Н. Исследование эффекта обоймы несущих колонн / М. Н. Ваучский, А. М. Бакевич //

Жилищное строительство. — 2016. — № 12. — С. 22—25.

5. Кикин, А. И. Конструкции из стальных труб, заполненных бетоном / А. И. Кикин, Р. С. Санжаровский, В. А. Трулль. − М.: Стройиздат, 1974. — 145 с.

6.Кришан, А. Л. К определению расчетного сопротивления сжатию продольной арматуры трубобетонных колонн / А. Л. Кришан, Р. Р. Сабиров, Э. П. Чернышова // Вестник ЮУрГУ. Сер.: Строительство и архитектура. — 2015. — № 3. — С. 15—19.

7.Кришан, А. Л. Перспективы применения трубобетонных колонн на строительных объектах России / А. Л. Кришан, М. А. Кришан, Р. Р. Сабиров // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. — 2014. — № 1. — С. 137— 140.

8. Кришан, А. Л. Экспериментальные исследования прочности гибких трубобетонных колонн / А. Л. Кришан, М. М. Суровцов // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. — 2013. — № 1. — С. 90—92.

9.Крылов, С. Б. Расчет прочности центрально и внецентренно сжатых трубобетонных конструкций / С. Б. Крылов, В. И. Обозов, И. П. Саврасов, П. П. Смирнов // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. — 2016. — № 6. — С. 36—38.

10.Лукша, Л. К. Прочность трубобетона / Л. К. Лукша. — Минск: Вышэйш. школа, 1977. — 96 с.

11. Маилян, Д. Р. Несущая способность бетонного ядра трубобетонных колонн / Д. Р. Маилян, И. В. Резван // Вестник Майкопского государственного технологического университета. — 2011. — № 3. — С. 18—25.

12.Малбиев, С. А. Полимеры в строительстве / С. А. Малбиев, В. К. Горшков, П. Б. Разговоров. − М.: Высш. шк., 2008. — 455 с.

13.Овчинников, И. В. Применение заполненных бетоном трубчатых конструкций из фиброармированных пластиков в транспортном строительстве. Ч. 1. Исследование применимости фибропластиков для создания арочной мостовой конструкции / И. В. Овчинников, И. И. Овчинников, Г. В. Чесноков, О. В. Шадрина // Интернет-журнал «Науковедение». — 2014. — № 4. — С. 102. — https://naukovedenie.ru/PDF/102TVN414.pdf.

14.Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология / М. Л. Кербер [и др.]; под общ. ред. акад. А. А. Берлина. − 4-е изд., испр. и доп. − СПб.: Профессия, 2008. — 557 с.

15.Резван, И. В. Расчет прочности центрально-сжатых трубобетонных элементов / И. В. Резван // Современные проблемы науки и образования. — 2012. — № 1. — С. 175.

16. Стороженко, Л. И. Расчет трубобетонных конструкций / Л. И. Стороженко, П. И. Плахотный, А. Я. Черный. − Киев: Будивэльнык, 1991. — 119 с. − (Библиотека проектировщика).

17.Cao, Y. Stress-strain relationship of FRP confined concrete columns undercombined axial load and bending moment / Y. Cao, Y. F. Wu, C. Jiang // Composites Part B: Engineering. — 2018. — № 134. — P. 207—217. — https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359836817321984?via%3Dihub.

18.ElGawady, M. A. Analysis of segmental piers consisted of concrete filled FRP tubes / M. A. ElGawady, H. M. Dawood // Engineering Structures. − 2012. −№ 38. − P. 142—152.

19. ElGawady, M. A. Hollow-core FRP-concrete-steel bridge columns under torsional loading / M. A. ElGawady, S. Anumolu, O. I. Abdelkarim, M. M. Abdulazeez, A. Gheni // Fiber Reinforced Polymer Composites or Polymer-Carbon Nanotube Nanocomposites. — 2017. — № 5. — P. 44—59. — https://www.mdpi.com/20796439/5/4/44.

100

20.Guo, Y. C. Behavior of FRP-confined sea-sand concrete columns with a prefabricated concrete-filled FRP-steel core / Y. C. Guo, S. D. Liang, S. H. Xiao, J. J. Zeng, Y. Sun // Composites Part C: Open Access. — 2020. —

№2. — P. 1—17. — https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666682020300426?via%3Dihub.

21.Mosalam, K. M. Evaluation of Reinforced Concrete Bridge Columns Repaired with Fiber Reinforced Polymer Laminates Using Shaking Table Experiments / K. M. Mosalam, P. Kumar, H. Lee, M. S. Günay // 15th World Conference on Earthquake Engineering. — 2012. — № 37. — P. 1—10.

22.Muc, A. Design of the hybrid FRP/concrete structures for bridge constructions / A. Muc, A. Stawiarski, M. Chwal // Composite Structures: Open Access. — 2020. — № 247. — P. 1—8. — https://www.sciencedirect.com/ science/article/pii/S0263822320307479?via%3Dihub.

23.Wang, J. Axial compressive behavior and confinement mechanism of circular FRP-steel tubed concrete

stub columns / Y. Wang, G. Chen, B. Wan, B. Han, J. Ran // Composite Structures: Open Access. — 2021. —

№256. — P. 1—12. — https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0263822320330087.

24.Wang, J. Z. Experimental research of FRP composite tube confined steel-reinforced concrete stub columns under axial compression / J. Z. Wang, L. Cheng, X. P. Wang // 4th International Conference on Energy Materials and Environment Engineering. — 2018. — № 38. — P. 1—5. — https://www.e3s-conferences.org/articles/e3sconf/ pdf/2018/13/e3sconf_icemee2018_03035.pdf.

25.Watson, R. J. Field Condition Surveys of FRP Applications on Bridges / R. J. Watson // Proceedings of the Second International Conference on Durability of Fibre Reinforced Polymer (FRP) Composites for Construction, Montreal, May 29—31. — Sherbrooke: Université de Sherbrooke. — 2002.— P. 597—606.

References

1. Astaf'eva, M. A. Nesushchaya sposobnost' trubobetonnykh kolonn so spiral'nym armirovaniem / M. A. Astaf'eva, M. S. Gabova // Aktual'nye problemy sovremennoi nauki, tekhniki i obrazovaniya. — 2016. — T. 2. —

S.6—8.

2.Afanas'ev, A. A. Trubobetonnye konstruktsii dlya vozvedeniya karkasnykh zdanii / A. A. Afanas'ev, A. V. Kurochkin // Academia. Arkhitektura i stroitel'stvo. — 2016. — № 2. — S. 113—118.

3.Bokarev, S. A. Laboratornye issledovaniya nesushchei sposobnosti szhatykh zhelezobetonnykh elementov,

usilennykh polimernymi kompozitsionnymi materialami na osnove uglerodnykh volokon / S. A. Bokarev, K. V. Kobelev // Vestnik Rostovskogo gosudarstvennogo universiteta putei soobshcheniya. — 2017. — № 4. —

S.111—119.

4.Vauchskii, M. N. Issledovanie effekta oboimy nesushchikh kolonn / M. N. Vauchskii, A. M. Bakevich // Zhilishchnoe stroitel'stvo. — 2016. — № 12. — S. 22—25.

5.Kikin, A. I. Konstruktsii iz stal'nykh trub, zapolnennykh betonom / A. I. Kikin, R. S. Sanzharovskii, V. A. Trull'. − M.: Stroiizdat, 1974. — 145 s.

6.Krishan, A. L. K opredeleniyu raschetnogo soprotivleniya szhatiyu prodol'noi armatury trubobetonnykh kolonn / A. L. Krishan, R. R. Sabirov, E. P. Chernyshova // Vestnik YuUrGU. Ser.: Stroitel'stvo i arkhitektura. — 2015. — № 3. — S. 15—19.

S. B. Krylov, V. I. Obozov, I. P. Savrasov, P. P. Smirnov // Seismostoikoe stroitel'stvo. Bezopasnost' sooruzhenii. — 2016. — № 6. — S. 36—38.

10. Luksha, L. K. Prochnost' trubobetona / L. K. Luksha. — Minsk: Vysheish. shkola, 1977. — 96 s.

11. Mailyan, D. R. Nesushchaya sposobnost' betonnogo yadra trubobetonnykh kolonn / D. R. Mailyan, I. V. Rezvan // Vestnik Maikopskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. — 2011. — № 3. — S. 18— 25.

12.Malbiev, S. A. Polimery v stroitel'stve / S. A. Malbiev, V. K. Gorshkov, P. B. Razgovorov. − M.: Vyssh. shk., 2008. — 455 s.

13.Ovchinnikov, I. V. Primenenie zapolnennykh betonom trubchatykh konstruktsii iz fibroarmirovannykh plastikov v transportnom stroitel'stve. Ch. 1. Issledovanie primenimosti fibroplastikov dlya sozdaniya arochnoi mostovoi konstruktsii / I. V. Ovchinnikov, I. I. Ovchinnikov, G. V. Chesnokov, O. V. Shadrina // Internet-zhurnal «Naukovedenie». — 2014. — № 4. — S. 102. — https://naukovedenie.ru/PDF/102TVN414.pdf.

14.Polimernye kompozitsionnye materialy: struktura, svoistva, tekhnologiya / M. L. Kerber [i dr.]; pod obshch. red. akad. A. A. Berlina. − 4-e izd., ispr. i dop. − SPb.: Professiya, 2008. — 557 s.

15.Rezvan, I. V. Raschet prochnosti tsentral'no-szhatykh trubobetonnykh elementov / I. V. Rezvan // Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. — 2012. — № 1. — S. 175.

101

Научный журнал строительства и архитектуры

16. Storozhenko, L. I. Raschet trubobetonnykh konstruktsii / L. I. Storozhenko, P. I. Plakhotnyi,

A.Ya. Chernyi. − Kiev: Budivel'nyk, 1991. — 119 s. − (Biblioteka proektirovshchika).

17.Cao, Y. Stress-strain relationship of FRP confined concrete columns undercombined axial load and bending moment / Y. Cao, Y. F. Wu, C. Jiang // Composites Part B: Engineering. — 2018. — № 134. — P. 207—217. — https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359836817321984?via%3Dihub.

18.ElGawady, M. A. Analysis of segmental piers consisted of concrete filled FRP tubes / M. A. ElGawady, H. M. Dawood // Engineering Structures. − 2012. −№ 38. − P. 142—152.

19. ElGawady, M. A. Hollow-core FRP-concrete-steel bridge columns under torsional loading / M. A. ElGawady, S. Anumolu, O. I. Abdelkarim, M. M. Abdulazeez, A. Gheni // Fiber Reinforced Polymer Composites or Polymer-Carbon Nanotube Nanocomposites. — 2017. — № 5. — P. 44—59. — https://www.mdpi.com/20796439/5/4/44.

20.Guo, Y. C. Behavior of FRP-confined sea-sand concrete columns with a prefabricated concrete-filled FRP-steel core / Y. C. Guo, S. D. Liang, S. H. Xiao, J. J. Zeng, Y. Sun // Composites Part C: Open Access. — 2020. —

№2. — P. 1—17. — https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666682020300426?via%3Dihub.

21.Mosalam, K. M. Evaluation of Reinforced Concrete Bridge Columns Repaired with Fiber Reinforced Polymer Laminates Using Shaking Table Experiments / K. M. Mosalam, P. Kumar, H. Lee, M. S. Günay // 15th World Conference on Earthquake Engineering. — 2012. — № 37. — P. 1—10.

22.Muc, A. Design of the hybrid FRP/concrete structures for bridge constructions / A. Muc, A. Stawiarski, M. Chwal // Composite Structures: Open Access. — 2020. — № 247. — P. 1—8. — https://www.sciencedirect.com/ science/article/pii/S0263822320307479?via%3Dihub.

23.Wang, J. Axial compressive behavior and confinement mechanism of circular FRP-steel tubed concrete

stub columns / Y. Wang, G. Chen, B. Wan, B. Han, J. Ran // Composite Structures: Open Access. — 2021. —

№256. — P. 1—12. — https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0263822320330087.

24.Wang, J. Z. Experimental research of FRP composite tube confined steel-reinforced concrete stub columns under axial compression / J. Z. Wang, L. Cheng, X. P. Wang // 4th International Conference on Energy Materials and Environment Engineering. — 2018. — № 38. — P. 1—5. — https://www.e3s-conferences.org/articles/e3sconf/pdf/ 2018/13/e3sconf_icemee2018_03035.pdf.

25.Watson, R. J. Field Condition Surveys of FRP Applications on Bridges / R. J. Watson // Proceedings of the Second International Conference on Durability of Fibre Reinforced Polymer (FRP) Composites for Construction, Montreal, May 29—31. — Sherbrooke: Université de Sherbrooke. — 2002.— P. 597—606.

RESEARCH OF GFRP SHELL CONFINED CONCRETE COLUMNS BEHAVIOR

UNDER AXIAL COMPRESSION

V. A. Shendrik 1

Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering 1

Russia, Saint Petersburg

1 PhD student of the Dept. of Roads, Bridges and Tunnels, e-mail: vicinshendrik@yandex.ru

Statement of the problem. The influence of external GFRP (glass-fiber-reinforced-plastic) shell, with different physicomechanical longitudinal and transverse properties on increasing the strength of the concrete core is investigated.

Results. The article presents the results of experimental investigations of the load-bearing capacity to evaluate the effectiveness of using a solid fiberglass outer shell as a reinforcement of a concrete column. The results of the study has allowed us to establish the major factor that significantly affects the loadbearing capacity of a hybrid column with a composite shell.

Conclusions. A higher load-bearing capacity of hybrid supports in comparison with the concrete columns traditionally used in bridge construction. This proves the possibility of using hybrid columns in the supports of bridge structures consisting of concrete core confined solid fiberglass outer shell that were not previously used in bridge structures.

Keywords: experimental investigations, reinforced concrete bridge supports, support pillars of bridges, composite materials, fiberglass shells, hybrid structures.

102

УДК 625.7/.8

DOI 10.36622/VSTU.2021.63.3.010

ПРИМЕНЕНИЕ ОЦЕНКИ РИСКА ПРИ НАЗНАЧЕНИИ ШИРИНЫ ПОКРЫТИЯ МНОГОПОЛОСНЫХ ДОРОГ

Н. В. Щеголева 1, В. В. Столяров 2, А. В. Кочетков 3

1Канд. техн. наук, доц. кафедры транспортного строительства, тел.: +7-937-256-86-30, e-mail: Shegoleva123@mail.ru

2Д-р техн. наук, проф. кафедры транспортного строительства, тел.: +7-917-217-75-10, e-mail: stolyarov_v_v@mail.ru

3Д-р техн. наук, проф. кафедры автомобилей и технологических машин, тел.: +7-906-306-95-53, e-mail: soni.81@mail.ru

Постановка задачи. Рассматривается задача назначения ширины покрытия многополосных дорог на основе риск-ориентированного подхода в соответствии с Федеральным законом Российской Федерации № 184-ФЗ «О техническом регулировании».

Результаты. Впервые представлена применимость алгоритма оценки риска взаимодействия транспортных средств на многополосных дорогах на примере назначения требуемой ширины шестиполосной автомагистрали. На основе оценок риска решены следующие проблемы: определены требуемые параметры ширины покрытия для нормативных документов; установлены допустимые величины ширины покрытия при проектировании автомагистралей; даны рекомендации по совершенствованию поперечного профиля существующих автомобильных дорог при капитальном ремонте и реконструкции.

Выводы. Установлено, что в нормативных документах по проектированию шестиполосных автомобильных дорог при проектном составе транспортных средств следует предусмотреть изменение нормированной ширины покрытия, увеличив ее до значения, при котором риск столкновения автомобилей не превысит допустимой величины 1 10 4 .

Ключевые слова: теория риска, техническое регулирование, шестиполосная автомагистраль, ширина проезжей части, допустимый риск, обеспеченная скорость.

Введение. Актуальность исследования состоит в обязательном применении рискориентированного подхода для всех направлений дорожного хозяйства, включая рекомендации для нормирования, проектирования, строительства и эксплуатации (содержания, ремонта и реконструкции) автомобильных дорог. В ранее опубликованной работе [9] было показано влияние параметров ширины покрытия на безопасность движения транспортных средств и разработана методика определения допустимой скорости на зауженных участках автомобильной дороги по величине допустимого риска. Кроме рассмотренных в указанной статье вопросов, необходимо установить требуемые и допустимые параметры ширины покрытия многополосных дорог на основе оценок риска. Ранее не рассматривалось совместное решение ряда задач (с учетом анализа риска), включающих нормирование ширины полос движения и краевых полос, проектирование поперечного профиля многополосной дороги и качество строительства элементов дороги.

Целью исследования является назначение ширины покрытия многополосных дорог на основе риск-ориентированного подхода в соответствии с Федеральным законом № 184-ФЗ «О техническом регулировании».

© Щеголева Н. В., Столяров В. В., Кочетков А. В., 2021

103

Научный журнал строительства и архитектуры

1. Алгоритм расчета риска опережения со сменой полос движения на шестиполос-

ной автомагистрали. Основным элементом поперечного профиля автомобильной дороги с позиции безопасности движения является ширина проезжей части и краевых укрепленных полос. Величина указанных элементов принимается в зависимости от категории дороги и должна быть постоянной на прямолинейных участках трассы и на кривых в плане большого радиуса, так как на кривых малого радиуса присутствует уширение покрытия [1—4].

Ширина покрытия и ширина обочин автомагистрали непосредственно влияют на вероятность возникновения ДТП. Например, при локальном сужении покрытия на многополосной дороге вероятность столкновения транспортных средств, при опережении со сменой полосы движения значительно повышается в сравнении с опережением без маневра.

Ширину полосы движения устанавливают в зависимости от скорости движения и габаритов автомобилей. Недостаточная ширина полосы не обеспечивает безопасного движения с расчетными скоростями и допустимым риском, избыточная ширина увеличивает стоимость одного из самых дорогостоящих элементов автомобильной дороги — дорожной одежды, при достижении риска меньше, чем допустимый.

Схемы смены полосы для опережения медленно движущегося автомобиля могут существенно отличаться друг от друга как по направлению маневра (влево, вправо), так и по составу транспортных средств, участвующих в перестроении. Следует отметить, что в предлагаемых математических моделях теории риска применимы любые схемы взаимодействия автомобилей, однако в качестве основной схемы движения транспортных средств следует применять самую опасную схему перестроения автомобилей. В качестве одной из самых опасных схем движения на шестиполосной автомагистрали будем рассматривать схему смены полосы движения автобусом большого класса с правой крайней полосы на среднюю полосу (рис. 1). При этом смена полосы движения с маневром влево соответствует опережению автобусом автопоезда, когда по крайней левой полосе в том же створе движется легковой автомобиль с расчетной скоростью для данной категории дороги. Маневрирование автобуса на шестиполосной автомагистрали принимается потому, что автобус перевозит людей, обладает большими габаритами и может развивать высокую скорость, по причине которых ДТП с участием автобуса характеризуются тяжелыми последствиями. Опаснее всего, когда автобус оказывается рядом с автопоездом (на средней полосе) в результате смены полосы движения и все транспортные средства, включая легковой автомобиль, оказываются в одном створе по ширине проезжей части (рис. 1) [11, 12, 14—20].

Рис. 1. Схема к определению риска опережения на шестиполосной автомагистрали: Vp — расчетная скорость легкового автомобиля

Рассмотренная схема соответствует реальному и самому опасному перестроению на шестиполосной автомагистрали. Заметим, что опаснее всего, когда автопоезд учувствует в перестроении, однако такая схема менее реальна и может рассматриваться как исключение.

104

Следует отметить, что при использовании данной математической модели проектировщиками, необходимо применять тот состав движения транспортных средств, который обоснован в проекте автомобильной дороги.

Типы транспортных средств (рис. 2), находящиеся в одном створе, и их основные габаритные характеристики принимаем в наших расчетах в соответствии с таблицей [13].

Рис. 2. Габаритные характеристики транспортных средств, принятые в расчете

105

Научный журнал строительства и архитектуры

В данной статье рассматривается риск [5—10] взаимодействия транспортных средств на шестиполосной автомагистрали с центральной разделительной полосой, на которой прогнозируется возникновение ДТП при опережении со сменой полосы движения:

где ВПР — проектная ширина покрытия (укрепленной поверхности) в одном направлении движения, включающая в себя ширину трехполосной проезжей части и ширину укрепленных полос на правой по ходу движения обочине и центральной разделительной полосе (при раздельном проектировании встречных направлений движения параметр ВПР включает в себя ширину укрепленных полос на обеих обочинах), м; ВКР —критическая ширина покрытия, соответствующая 50-процентному риску возникновения ДТП (на которой автобус маневрирует, а легковой автомобиль и автопоезд движутся по крайним левой и правой полосам соответственно; при этом автобус маневрирует с крайней правой полосы на среднюю полосу,

опережая автопоезд); доп — допустимое среднеквадратическое отклонение ширины покры-

ВПР

тия, м; ВКР — среднеквадратическое отклонение критической ширины покрытия, м.

Данный подход позволяет решать следующие задачи:

определять риск нормированных в действующих ГОСТ и СП параметров ширины покрытия шестиполосной дороги;

проектировать ширину покрытия с допустимым значением риска столкновения транспортных средств при опережении со сменой полос движения (при любых параметрах транспортных средств на многополосной проезжей части);

совершенствовать поперечные профили существующих многополосных дорог на основе оценки и снижения риска возникновения ДТП до допустимого значения в процессе маневрирования с опережением быстроходными автомобилями тихоходных транспортных средств на многополосной проезжей части;

разрабатывать рекомендации по изменению организации дорожного движения на существующих дорогах (с обоснованием допустимых скоростей движения, указываемых на знаках 3.24, при которых риск столкновения транспортных средств будет допустимым).

2.Методика нормирования параметров ширины покрытия шестиполосной доро-

ги. Рассмотрим входные параметры.

Скорости движения транспортных средств:

легковой автомобиль (ГАЗ-3110 «Волга»), как уже отмечалось, движется с расчетной скоростью для данной категории шестиполосной дороги (V1 =Vр =120 км/ч=33,33 м/с);

междугородный автобус Setra S411 маневрирует со скоростью 80 км/ч=22,22 м/с;

автопоезд движется со скоростью 70 км/ч=19,44 м/с;

ширина полос движения — 3,75 м.

При движении по внутренней полосе дороги легкового автомобиля с расчетной скоростью устанавливают риск опережения междугородным автобусом Setra S411 крупногабаритного транспортного средства на нормированной ширине покрытия по следующей процедуре.

1. Критическую ширину покрытия, на которой возникает 50 % ДТП, устанавливают по зависимости:

где V1 — скорость движения легкового автомобиля (ГАЗ-3110 «Волга»), равная расчетной скорости для проектируемой дороги, м/с; V2 — скорость движения междугородного автобуса

106

Setra S411, совершающего маневр смены полосы движения, м/с; V3 — скорость движения опережаемого автопоезда, м/с; D1, D2, D3 — длины соответствующих транспортных средств, м; α1, α2, α3 — ширина транспортных средств, м; с1, с3 — колеи автомобилей, находящихся на крайних полосах движения, м.

Здесь:

16,5 19,44 2,04 2,15 10,28 м.

2002

2.Среднеквадратическое отклонение критической ширины покрытия определяют по выражению:

где доп — допустимое отклонение ширины покрытия относительно проектной ширины покрытия (Δдоп =0,06), м (СП 78.13330.2012. «Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85»); ВПР =ВН — нормированная ширина покрытия в одном направлении дороги, м. Значение параметра ВН, м, определяется в зависимости от конструкции поперечного профиля. На шестиполосной дороге поперечный профиль состоит из трех полос в одном направлении по 3,75 м, краевой полосы — 0,75 м и краевой полосы на разделительной полосе — 1 м:

В 3 3,75 0,75 1 13,00 м;

Н

d — нормированное (допустимое) расстояние между поперечниками, м, через которое измеренное отклонение при приемке дороги в эксплуатацию (Δi =Вi –ВН) не должно превышать допустимое отклонение (Δдоп =0,06) ширины покрытия. На меньших расстояниях между поперечниками, чем нормированное расстояние d, фактические отклонения ширины покрытия от проектной ширины должны быть менее 6 см (0,06 м). Значение параметра d, м, определяется в зависимости от расчетной скорости движения:

где Vp —расчетная скорость на данной категории дороги, км/ч.

4. Риск возникновения ДТП на шестиполосной автомагистрали при опережении тихоходного транспортного средства быстроходным автомобилем (междугородный автобус Setra S411) определяют по формуле (1):

107

Научный журнал строительства и архитектуры

Выводы:

1.Согласно полученному риску, 3 автомобиля из 10 000 на шестиполосной автомобильной дороге в одном направлении движения будут участниками ДТП по причине недостаточной ширины покрытия;

2.В нормативных документах по проектированию шестиполосных автомобильных дорог при проектном составе транспортных средств следует предусмотреть изменение нор-

мированной ширины покрытия, увеличивая ее до значения, при котором риск столкновения автомобилей не превысит допустимой величины 1×10 -4.

Данное решение соответствует требованию закона № 184-ФЗ «О техническом регулировании» (управление риском посредством снижения до допустимого значения) и Постановлению Правительства № 806 от 17.08.2016 о применении риск-ориентированного подхода [3].

3.Проектирование ширины покрытия с допустимым значением риска столк-

новения транспортных средств (при любых параметрах транспортных средств на многополосной проезжей части). Алгоритм решения данной задачи такой же, как и только что описанный в первой задаче и применяется в том случае, когда нормативная ширина

покрытия не обеспечивает маневрирование транспортных средств с допустимым значением риска (1×10 -4).

При проектировании ширины покрытия следует использовать итерационный процесс изменения ее до тех пор, пока риск столкновения автомобилей не уменьшится до допустимого значения. Итерации начинают с увеличения проектной ширины покрытия в одном направлении дороги, что приводит к уменьшению определяемого риска по формуле (1). Шири-

ну покрытия, при которой риск столкновения автомобилей при опережении будет меньше или равен допустимому риску (1×10 -4), принимают в качестве требуемой ширины по условию обеспечения безопасности движения автомобилей на шестиполосной дороге.

Принимаем увеличенную ширину покрытия по следующей схеме: ВПР — проектная ширина покрытия в одном направлении шестиполосной дороги, м. Значение параметра ВПР определяется в зависимости от конструкции поперечного профиля. На шестиполосной дороге поперечный профиль состоит из трех полос в одном направлении по 3,75 м, измененной ширины полосы безопасности на обочине — 1,00 м, при неизменном значении краевой полосы на центральной разделительной полосе — 1,00 м:

В 3 3,75 1,00 1,00 13,25 м.

ПР

Допустимое среднеквадратическое отклонение доп ширины покрытия в одном на-

BПР

правлении движения определяют по формуле (4):

Тогда риск возникновения ДТП на шестиполосной автомагистрали при опережении тихоходного транспортного средства быстроходным автомобилем (междугородным автобусом Setra S411) по формуле (1) равен:

108

Выводы:

1.Данная итерация привела к допустимому значению риска столкновения автомобилей при опережении со сменой полосы движения. Ширина покрытия при этом увеличилась на 0,25 м;

2.В соответствии с риск-ориентированным подходом к выпуску безопасной продукции, основанном на требованиях закона № 184-ФЗ «О техническом регулировании», следует принять данное решение в качестве обоснованного относительно требуемой ширины покрытия.

4. Совершенствование поперечного профиля существующей шестиполосной доро-

ги (на основе оценки и снижения риска возникновения ДТП до допустимого значения в процессе маневрирования с опережением быстроходными автомобилями тихоходных транспортных средств на многополосной проезжей части). Риск взаимодействия транспортных средств на существующей шестиполосной автомагистрали, на которой может возникнуть ДТП при опережении со сменой полосы движения, определяем по формуле (1).

В этом случае ее обозначения следующие:

ВПР =ВСР — средняя фактическая ширина покрытия (укрепленной поверхности) в одном направлении движения, включающая в себя ширину трехполосной проезжей части и ширину укрепленных полос на правой по ходу движения обочине и центральной разделительной полосе (при самостоятельном трассировании встречных полос движения параметр ВСР, м, включает в себя ширину укрепленных полос на обеих обочинах). Значение ВСР определяется в процессе обследования ширины покрытия по формулам статистического анализа. В нашем случае ВСР =12,71 м;

доп — фактическое среднеквадратическое отклонение (σВф) ширины покры-

ВПР BСР

тия в одном направлении движения определяют в процессе камеральной обработки измеренной ширины покрытия методами статистического анализа. В нашем примере пусть

σВф =0,37 м.

Входные параметры те же, что и в п. 2 настоящей статьи.

При движении по внутренней полосе дороги легкового автомобиля с расчетной скоростью, устанавливают риск опережения междугородным автобусом Setra S411 крупногабаритного транспортного средства на фактической (эксплуатируемой) ширине покрытия по следующей процедуре.

1. Критическую ширину покрытия устанавливают по зависимости (2):

16,5 19,44 2,04 2,15 10,28 м.

2002

2.Среднеквадратическое отклонение критической ширины покрытия определяют по выражению (3):

4,921 33,33 2 10,465 3,6 2 27,72 16,5 19,44 2

3. Риск возникновения ДТП на существующей шестиполосной автомагистрали при опережении тихоходного транспортного средства быстроходным автомобилем (междугородный автобус Setra S411) определяют по формуле (1):

109