База нормативной документации: www.complexdoc.ru

ГЛАВА 21. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

21.1. Особенности реконструкции автомобильных дорог

С 90-х годов прошлого столетия резко сократились объемы инвестиций в дорожную отрасль. По этой причине в настоящее время приоритет отдается сохранению существующей сети автомобильных дорог посредством содержания, ремонта и реконструкции.

Рост интенсивности движения и особенно доли в ней большегрузных автомобилей, автопоездов и автобусов привело к существенному возрастанию изнашивающего и разрушающего воздействия автомобилей на дорогу, следствием чего является рост потребности в ремонтно-восстановительных дорожных работах, увеличение их объемов. Эта тенденция в ближайшей перспективе будет неизбежно нарастать, чтобы обеспечить работоспособность существующих автомобильных дорог.

Весьма существенным является то, что значительная часть протяженности существующих дорог имеет тонкослойную дорожную одежду, не способную пропускать грузовые автомобили и автобусы с параметрами выше расчетных для этой части дорог. Но выполняемые объемы ремонтных работ явно недостаточны для приведения транспортно-эксплуатационного состояния дорог в соответствие с нормативными требованиями.

Действующая классификация ремонтных работ предполагает при капитальных ремонтах существенное улучшение транспортноэксплуатационных показателей ремонтируемых дорог, повышение технических нормативов дорог в пределах уже присвоенных им категорий, увеличение прочности дорожных одежд, значительное повышение работоспособности сооружений без изменения их габаритных размеров.

Реконструкция автомобильных дорог предполагает, кроме того, обязательное повышение категории дороги с соблюдением соответствующих этой новой категории норм проектирования плана трассы, проектной линии продольного профиля, ширины

1160

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

земляного полотна и проезжей части, а также увеличения требуемого модуля упругости дорожных одежд.

Под реконструкцией автомобильной дороги подразумевают перестройку существующей автомобильной дороги или отдельных ее участков с учетом изменившихся и ожидаемых в перспективе условий движения транспортных потоков с обязательным проведением комплекса мероприятий, повышающих транспортноэксплуатационные качества, удобство и безопасность движения, а также обеспечивающих меньшее вредное воздействие автомобильной дороги на окружающую среду.

Необходимость в периодической реконструкции автомобильных дорог закономерно обусловлена рядом объективных факторов:

расширением самостоятельности регионов, что существенно увеличило количество прямых транспортных связей между регионами, а также с зарубежными странами, портами, рекреационными районами. Быстрое развитие происходит в сфере торговли, обслуживания и связанных с ними отраслях, которые в силу своей специфики тяготеют к автомобильному транспорту;

изменением схемы расселения жителей Российской Федерации, особенно вблизи крупных административных и промышленных центров. С началом экономической реформы в малых городах и сельских районах высвободились значительные трудовые ресурсы, которые не находя применения в местах проживания, устремились в крупные административные и промышленные центры. В связи с этим в пригородных зонах ускоренно увеличивается численность населения, работающего и в целом тяготеющего к соседнему крупному городу;

ростом подвижности населения и уровня его автомобилизации, который в разных районах страны находится в пределах от 80 до 200 автомобилей на 1000 человек. Средняя общая численность автопарка имеет закономерную тенденцию к увеличению на 3-4 % в год;

ежегодным ростом грузооборота и пассажирооборота, который составляет порядка 4 %, что обусловлено, в частности, и соответствующим ростом валового внутреннего продукта (ВВП);

неуклонным ростом интенсивности движения на сети автомобильных дорог. Средний темп роста общей интенсивности на дорогах в настоящее время составляет 3-4 %. При этом, по

1161

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

видам транспорта этот показатель составляет для грузовых автомобилей 2-3 %, для легковых - 4-5 % и для автобусов - 3-4 %. Таким образом, каждые 15-20 лет интенсивность движения на автомобильных дорогах удваивается с соответствующим снижением уровней удобства, средних скоростей и безопасности движения;

тем, что ряд дорог существующей сети автомобильных дорог с твердыми покрытиями были построены по устаревшим к настоящему времени техническим нормам проектирования.

Обращает на себя внимание то обстоятельство, что по сравнению с 80-и годами сильно изменился состав транспортного потока. Структура современного транспортного потока в среднем лежит в пределах:

Резко возросла доля легковых автомобилей, которая в настоящее время составляет 70-80 % против 50-60 % в 80-е годы. Произошло соответствующее снижение доли грузового транспорта до 20-25 % против 35-45 % в 80-е годы за счет соответствующего увеличения его грузоподъемности.

Средний по стране состав современного грузового

Произошло увеличение доли грузового автотранспорта малой грузоподъемности (до 2,0 т) и очень большой грузоподъемности (свыше 8,0 т). Увеличилась доля автобусов малой вместимости (до 11 человек).

1162

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

В результате этих факторов автомобильные дороги испытывают большие перегрузки и требуют повышенного внимания к содержанию, своевременному ремонту и реконструкции.

Капитальный ремонт и реконструкция автомобильных дорог являются вынужденными мерами по приведению существующей сети автомобильных дорог с твердыми покрытиями в соответствие с современными требованиями движения транспортных потоков. Многие участки существующей сети автомобильных дорог уже подвергались неоднократным перестройкам и совершенствованию, что привело, в частности, к резкой неоднородности ряда маршрутов по транспортно-эксплуатационным характеристикам.

На существующей сети автомобильных дорог имеется огромное количество опасных мест, допускающих лишь движение с ограниченными скоростями. Эти места характеризуются, как правило, сосредоточением наибольшего числа дорожнотранспортных происшествий и обладают ограниченной пропускной способностью.

Поэтому работы по непрерывному улучшению и совершенствованию существующей сети автомобильных дорог путем проведения капитальных ремонтов и реконструкции еще в течение ряда лет будут основным видом деятельности дорожноэксплуатационных и дорожно-строительных организаций.

Необходимо отметить, что разработка проектов реконструкции автомобильных дорог является процедурой значительно более сложной, чем разработка проектов строительства новых автомобильных дорог.

21.2. Особенности изысканий для разработки проектов реконструкции автомобильных дорог

Изыскания при разработке проектов реконструкции автомобильных дорог имеют свои существенные отличия от технологии и методов сбора информации о местности, используемых при изысканиях нового строительства. В частности, одна из основных, сложных и наиболее ответственных задач изысканий для нового строительства сводится, прежде всего, к обоснованию границ полосы варьирования трассы. При реконструкции эта задача на большем протяжении реконструируемой дороги оказывается во многом практически решенной в связи с необходимостью максимального использования

1163

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

существующих земляного полотна и дорожных покрытий, а также сведения к минимуму площадей вновь отводимых земельных угодий и сноса.

Именно по этой причине, необходимость в использовании сложных аналитических методов обоснования границ полосы варьирования конкурентоспособных вариантов трассы при реконструкции остается лишь на участках нового строительства (например, на участках обхода населенных пунктов или на участках радикального улучшения геометрии реконструируемых дорог). На этих участках работы производят по правилам изысканий новых автомобильных дорог.

В подготовительный период изысканий автомобильных дорог вместо общего изучения характеристик района проектирования и обоснования полосы варьирования трассы основное внимание уделяют детальному изучению архивных материалов, материалов наземных, аэрофотосъемок и аэрокосмических изысканий прошлых лет, изучению паспортов и линейных графиков дороги, инвентаризационных и дефектных ведомостей, отчетные материалы по проводившимся на дороге ремонтновосстановительным работам и зимнему содержанию. В органах ГИБДД собирают и анализируют данные об условиях движения автотранспорта на реконструируемом участке, о дорожнотранспортных происшествиях, их характере и местах их концентрации. В дорожно-эксплуатационных службах, кроме того, собирают всю информацию по проводившимся в предшествующие периоды учетам движения на всем реконструируемом участке: интенсивности, состава, скоростей движения, уровней удобства и безопасности движения и другие характеристики транспортных потоков. Объем и характер последующих полевых работ во многом определяется количеством, достоверностью и детальностью полученных в подготовительный период материалов.

На участках использования при реконструкции существующего полотна дороги требуется осуществить большое число промеров поперечных профилей земляного полотна и проезжей части и получить полную информацию о местности, особенно со стороны предполагаемого уширения земляного полотна.

Обязательной задачей решаемой в период изысканий при реконструкции автомобильных дорог является обследование состояния существующих дорожных одежд (прочности, ровности, ямочности, трещиноватости, состояния кромок проезжей части и обочин). При этом, учитывая высокую стоимость дорожных

1164

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

конструкций, обязательно решают задачу максимального использования при реконструкции существующей дорожной одежды в качестве основания новой одежды, а при значительной изношенности существующего покрытия решают задачу повторного использования материалов разобранной одежды. Обоснованное решение задачи о возможности максимального использования при реконструкции существующих дорожных конструкций или их материалов в конечном итоге в значительной степени влияют на общую стоимость реконструкции дороги.

Существующие искусственные сооружения (мосты, путепроводы, водопропускные трубы, подпорные и одевающие стенки, тоннели и т.д.) должны быть детально обследованы с позиций их возможного использования при реконструкции, а также для использования при проектировании накопленного опыта их. работы на существующей дороге.

Входе изысканий обязательно изучают существующие здания

исооружения дорожно-эксплуатационной и автотранспортной служб, сооружения обстановки и принадлежности дороги. Особое внимание уделяют существующим автобусным остановкам, АЗС и подъездам к ним, съездам, переездам, примыканиям и пересечениям в одном и разных уровнях и т.д.

Учитывая сказанное, аэрокосмические методы сбора информации при изысканиях для реконструкции автомобильных дорог используют в существенно меньшем объеме, чем при изысканиях новых дорог, но за счет более широкого использования современных наземных методов сбора информации (систем спутниковой навигации - «GPS», электронной тахеометрии, наземных фототеодолитных съемок, лазерного сканирования, арсенала современных геофизических методов инженерногеологической разведки). Естественно, что в ходе самого проектирования реконструкции автомобильных дорог широко используют ГИС-технологии, системы автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированные системы цифровой фотограмметрии (АСЦФ), современные средства автоматизации и вычислительной техники.

Следует особо отметить, что на участках использования существующего полотна реконструируемой дороги в ходе сбора информации для составления проекта реконструкции на первое место выходят методы лазерного сканирования местности (рис. 21.1), с которыми не в состоянии конкурировать самые современные наземные методы сбора информации.

1165

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Рис. 21.1. Лазерная сканирующая система Leica HDS2500

При изысканиях реконструкции автомобильных дорог особое внимание уделяют вопросам организации производства работ и, прежде всего, вопросам организации пропуска существующих транспортных потоков, строительного транспорта и механизмов (постройка временных объездов и переправ, организация движения по половине проезжей части, либо по основанию строящейся дорожной конструкции и т.д.).

Изыскания для реконструкции автомобильных дорог всегда проводят в тесном контакте с работниками дорожноэксплуатационных служб и органов ГИБДД, которые наблюдая в процессе своей повседневной деятельности за особенностями работы реконструируемой дороги в разные сезоны года в течение длительного времени, могут сообщить изыскателям массу ценной информации об участках дороги и сооружениях на ней нуждающихся в улучшении и перестройке. Особенно ценную информацию изыскатели могут получить об участках неудовлетворительного поверхностного водоотвода, снежных лавинах, оползнях и осыпях, снегозаносах, местах систематического пучинообразования, концентрации плотности транспортных потоков и ДТП и т.д.

При разработке календарных планов производства полевых изыскательских работ учитывают, что многие из них эффективны лишь при выполнении их в определенные периоды года (оценка прочности существующих дорожных конструкций, выявление участков пучинообразования, выявление особенностей

1166

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

поверхностного водоотвода, изучение условий пропуска паводков мостовыми переходами и условий зимней эксплуатации автомобильной дороги).

На дорогах с высокой интенсивностью движения для производства изыскательских работ выбирают периоды суток, приуроченные к часам спада интенсивности движения.

Перед началом работ на полотне дороги с обеих сторон от места их производства устанавливают предупреждающие знаки «Дорожные работы», а также переносные барьеры, перекрывающие те полосы движения, на которых предполагается производство полевых работ. Все необходимые для производства измерительных работ приборы и оборудование размещаются по возможности за пределами дорожного полотна. Автомобили, перевозящие людей и оборудование, размещают на обочинах, площадках отдыха, а при наличии съездов и полевых дорог - за пределами полосы отвода.

Полевые изыскательские работы для разработки проектов реконструкции на участках использования существующего дорожного полотна начинают с восстановления трассы существующей дороги и определения ее параметров.

Для определения параметров закруглений производят крупномасштабную съемку полотна реконструируемой дороги и проезжей части и, вычертив в камеральных условиях топографический план, графически устанавливают положение прямых участков трассы, на продолжении их вершин углов определяют величины углов поворота q и, измерив графически величины биссектрис Б, устанавливают параметры закруглений по формуле:

Промеры линий и разбивку пикетажа ведут по правой бровке дороги по ходу километража, указывая на сторожках и в пикетажном журнале расстояние до оси дороги. При разбивке пикетажа на существующих дорогах, помимо использования традиционных мерных приборов (землемерных лент, рулеток, светодальномеров и т.д.), весьма эффективным оказывается

1167

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

применение измерительных колес (полевых курвиметров) (рис. 21.2).

Рис. 21.2. Измерительные колеса (полевые курвиметры):

а - дорожное колесо пластиковое; б - дорожное мини-колесо SK3

Закрепление восстановленной трассы целесообразно осуществлять, как правило, привязкой к постоянным предметам придорожной полосы (дорожные знаки, опоры линий связи, оголовки труб и т.д.).

При выполнении продольного нивелирования для получения продольного профиля по оси существующей дороги пикеты по бровке существующего полотна дороги принимают в качестве связующих точек, а пикеты и характерные (плюсовые) точки по оси трассы - в качестве промежуточных.

Съемку поперечников земляного полотна осуществляют в пределах полосы, необходимой для проектирования уширения существующего земляного полотна и системы поверхностного дорожного водоотвода с шагом 50-100 м. Съемку поперечников проезжей части осуществляют геометрическим нивелированием либо электронными безотражательными тахеометрами (рис. 21.3) с шагом 10-20 м. В пределах каждого поперечника проезжей части

1168

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

следует брать не менее 5-7 точек. Для этих же целей весьма эффективно использовать лазерное сканирование.

Рис. 21.3. Безотражательный электронный тахеометр Sokkia SET 030R3

При съемке земляного полотна и проезжей части существующих автомобильных дорог находят широкое применение технологии спутниковой навигации и приемники «GPS» (рис. 21.4).

1169

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Рис. 21.4. Интегральный мобильный GPS-приемник 5800

Большое значение имеет обследование существующей системы поверхностного дорожного водоотвода. Необходимо выявлять места застоев воды, размывов канав и русел и устанавливать причины их возникновения.

В случаях, когда возникают сомнения в правильности назначения отверстий существующих мостов и труб, должны быть собраны все необходимые данные для выполнения контрольных расчетов по определению величин расчетного стока (максимальных расходов и объемов стока) и для гидравлических расчетов отверстий водопропускных сооружений с учетом

1170