Справочная энциклопедия дорожника (том II) Ремонт и содержание автомобильных дорог. Под ред. А.П. Васильева - файл n1.doc

приобрести
Справочная энциклопедия дорожника (том II) Ремонт и содержание автомобильных дорог. Под ред. А.П. Васильева
скачать (13828 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc13828kb.20.09.2012 10:46скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   59

1.3. Общие требования к техническому уровню и эксплуатационному состоянию автомобильных дорог


Конечная цель деятельности дорожно-эксплуатационной службы - поддержание и непрерывное повышение качества дорог, т.е. их технического уровня и эксплуатационного состояния или транспортно-эксплуатационного состояния (ТЭС АД), в соответствии с ростом интенсивности движения и нагрузки на дороги при минимальных затратах трудовых, материально-технических и энергетических ресурсов.

Технический уровень - степень соответствия постоянных (не меняющихся в процессе эксплуатации или меняющихся только при реконструкции и капитальном ремонте) геометрических параметров, характеристик дороги и ее сооружений нормативным требованиям. Это проектная ширина проезжей части и земляного полотна, длины прямых и кривых, протяженность и крутизна подъемов и спусков, высота насыпи и глубина выемки, габариты и грузоподъемность мостов и путепроводов, элементы обустройства и др.

Эксплуатационное состояние - степень соответствия переменных параметров и характеристик дороги, инженерного оборудования, организации и условий движения, изменяющихся в процессе эксплуатации в результате воздействия транспортных средств, метеорологических условий, и уровня содержания нормативным требованиям. Это прочность дорожной одежды, состояние поверхности дороги и фактически используемая ширина проезжей части и обочин, сцепные качества и ровность покрытия, состояние инженерного оборудования, разметки дорог, въездов и переездов и т.д.

К основным транспортно-эксплуатационным показателям автомобильных дорог (ТЭП АД) и дорожных сооружений относят обеспеченную скорость и пропускную способность, уровень загрузки дороги, непрерывность и безопасность движения, допустимую осевую нагрузку и грузоподъемность (или общую массу) автомобилей и автомобильных поездов.

Скорость, пропускная способность, безопасность и непрерывность движения автомобилей - важнейшие обобщающие показатели, которые отражают транспортно-эксплуатационное состояние автомобильных дорог в различные периоды года и погодно-климатические условия, а также эффективность мероприятий и работ по ремонту и содержанию дорог и организации движения. Транспортно-эксплуатационные показатели дорог зависят от их технического уровня и эксплуатационного состояния.

Основные параметры проектируемых и сдаваемых в эксплуатацию дорог должны удовлетворять требованиям СНиП 2.05.02-85 (табл. 1.14 и 1.15).

Таблица 1.14

Основные технические нормы и транспортно-эксплуатационные показатели

Параметры дороги

Категория дороги

I-а

I-б

II

III

IV

V

Расчетная интенсивность движения в транспортных единицах, авт./сут.

7000

7000

3000-7000

1000-3000

100-1000

<100

Основная расчетная скорость для проектирования элементов плана, продольного и поперечного профилей, км/ч

150

120

120

100

80

60

То же, допустимая на трудных участках пересеченной местности, км/ч

120

100

100

80

60

40

То же, допустимая на трудных участках горной местности, км/ч

80

60

60

50

40

30

Число полос движения

4; 6; 8

4; 6; 8

2

2

2

1

Ширина полосы движения, м

3,75

3,75

3,75

3,5

3

-

Ширина проезжей части, м

15; 22,5; 30

15; 22,5; 30

7,5

7,0

6,0

4,5

Ширина обочин, м

3.75

3,75

3,75

2,5

2,0

1,75

Наименьшая ширина укрепленной полосы обочины, м

0,75

0,75

0,75

0,5

0,5

-

Наименьшая ширина разделительной полосы между разными направлениями движения, м

6

5

-

-

-

-

Наименьшая ширина укрепленной полосы на разделительной полосе, м

1,0

1,0













Ширина земляного полотна, м

28.5;36;43,5

27,5;35;42,5

15

12

10

8

Тип дорожной одежды

Капитальный

Капитальный

Капитальный

Капитальный облегченный

Капитальный облегченный, переходный

Облегченный, переходный, низший

Таблица 1.15

Нормы проектирования дорог в плане и продольном профиле

Расчетная скорость, км/ч

Наибольший продольный уклон, ‰

Наименьшее расстояние видимости, м

Наименьший радиус кривых, м

для остановки

встречного автомобиля

основных в плане

вертикальных выпуклых

основных вертикальных вогнутых

150

30

300

-

1200

30 000

8000

120

40

250

450

800

15 000

5000

100

50

200

350

600

10 000

3000

80

60

150

250

300

5000

2000

60

70

85

170

150

2500

1500

50

80

75

130

100

1500

1200

40

90

55

110

60

1000

1000

30

100

45

90

30

600

600

Под расчетной скоростью понимают максимальную обеспеченную по условиям безопасности движения, взаимодействия с дорогой и динамическим характеристикам скорость легкового автомобиля на увлажненном покрытии в эталонных условиях погоды, которым соответствует летнее время при температуре воздуха 20 °С, относительной влажности воздуха 50 %, отсутствии ветра и при атмосферном давлении 1013 МПа. Полностью эталонные условия, принятые в системе ВАДС, приведены в табл. 1.16.

Таблица 1.16

Системы комплекса ВАДС и их параметры

Эталонные значения

Дорожные условия

Параметры дороги:




прямой горизонтальный участок, продольный уклон, ‰

0

ширина полосы движения, м

3,75

ширина краевой укрепленной полосы, м

0,75

ширина обочины, м

3,75

в том числе укрепленной, м

2,50

геометрическая видимость встречного автомобиля, м

750

Состояние покрытия:




шероховатое, коэффициент сцепления сухого покрытия

0,7

увлажненного покрытия

0,6

ровность, просвет под трехметровой рейкой, мм

5

сумма неровностей по ПКРС-2, см/км

300

сопротивление качению

0,01-0,02

Условия погоды:




период года

Лето

температура воздуха, °С

20

относительная влажность воздуха, %

50

интенсивность осадков, мм/мин

0

скорость ветра, м/с

0

метеорологическая дальность видимости, м

>750

давление, МПа

0,1013

Расчетный автомобиль:




тип

ВАЗ-2107; ГАЗ-24

максимальная скорость, км/ч

152; 147

ширина колеи, мм

1365; 1470

габаритная ширина, мм

1620;1820

длина кузова, мм

4128; 4735

максимальная мощность двигателя, кВт

56,6; 69,9

полная масса, кг

1430; 1820

В неблагоприятных погодно-климатических условиях допускается снижать максимальную обеспеченную скорость по сравнению со скоростью, принятой для проектирования элементов плана и продольного профиля, но не более 25 % в расчетные по условиям движения осенне-весенний и зимний периоды и, как исключение, не более 50 % в зимний период при гололеде, метелях и сильных снегопадах.

Технический уровень и эксплуатационное состояние дорог должны соответствовать требованиям, установленным к основным транспортно-эксплуатационным показателям проектируемых дорог и дорожных сооружений. Эти требования, относящиеся к строительству и реконструкции дорог, распространены на всю сеть дорог, часть которых построена по старым техническим нормативам и может не удовлетворять современным требованиям.

Автомобильные дороги предназначены для движения различных типов автомобилей с установленными стандартами и нормами весовых параметров и габаритов: легковых, грузовых, автобусов и автопоездов.

Как любое инженерное сооружение, дорога может обеспечивать пропуск только тех нагрузок и в том количестве, на которые она рассчитана при проектировании. Между тем прогресс в автомобилестроении приводит к непрерывному совершенствованию и изменению типов автомобилей, модели которых меняются через каждые несколько лет. Существует устойчивая тенденция к увеличению грузоподъемности и более широкому использованию многоосных автомобилей и автопоездов.

Нормами проектирования установлены расчетные перспективные сроки для обоснования параметров автомобильных дорог: 20 лет для определения расчетной интенсивности, категории дороги и расчетной скорости, в соответствии с которыми назначаются геометрические параметры дорог, и 10-18 лет для выбора типа дорожной одежды и определения ее прочности в зависимости от срока службы. Предполагается, что в течение этих сроков по дорогам будут двигаться автомобили, весовые параметры и габариты которых не будут превышать расчетные. Поэтому во всех странах существуют стандарты и нормы на габариты автомобилей и нагрузки от них, которые обязана соблюдать автомобильная промышленность и к которым приспосабливают нормы на элементы автомобильных дорог.

В России требования к габаритным размерам автомобилей, разрешенных для движения по дорогам общего пользования, ограничивают их высоту 4 м, ширину 2,5 м, а предельную длину 12-24 м в зависимости от типа автомобиля.

Автомобили различных типов и степени загрузки, следуя по дороге в одном направлении с различными скоростями, образуют транспортный поток. Очевидно, чем больше автомобилей движется в потоке, тем более высокие требования должны быть предъявлены к техническому уровню и эксплуатационному состоянию дороги. При обосновании требований к разным элементам дороги используют различные характеристики транспортного потока.

Для определения числа полос движения, ширины проезжей части и земляного полотна решающее значение имеет интенсивность движения, в данном случае условно приведенная к легковому автомобилю. Для этого вводят коэффициенты приведения, характеризующие, сколько легковых автомобилей могло бы проехать по участку дороги за время проезда одного грузового автомобиля, автобуса или автопоезда.

В соответствии со СНиП 2.05.02-85 приняты коэффициенты приведения, значения которых указаны в табл. 1.17.

Таблица 1.17

Тип транспортного средства

Коэффициент приведения

Легковые автомобили

1,0

Мотоциклы и мопеды

0,5

Грузовые автомобили грузоподъемностью 2-14 т

1,5-3,5

Автопоезда длиной 12-30 м

3,5-6,0

Параметры основных типов транспортных средств, используемых на сети автомобильных дорог общего пользования, приведены в табл. 1.18.

Таблица 1.18

Параметры некоторых часто встречающихся типов транспортных средств на сети дорог общего пользования

Транспортное средство

Грузоподъемность, т

Осевая нагрузка, кН

Коэффициент приведения

Легковые автомобили

«Ока», «Жигули», УАЗ-469, «Нива», «Москвич», «Волга», ЛуАЗ-969

-

-

1

Автобусы

УАЗ-452В, РАФ-2203

-

-

1

КАВЗ-685

-

48-45

1,75

ПАЗ

-

45-52,9

1,75

ЛАЗ

-

71-93

2,5

ЛиАЗ-677

-

83,1

2,5

Грузовые автомобили

ИЖ

0,35-0,4

-

1

УАЗ-451, УАЗ-452

0,8-1,0

-

1

ГАЗ-52

2,5

36-39,4

1,6

ГАЗ-53

4,0

55,9

1,75

ЗИЛ-45067, ЗИЛ-45065

5,3-5,7

82

2,0

ЗИЛ-133Д4

10,0

142*

2,65

ГАЗ-66

2,0

30,7

1,5

КамАЗ-55102, КамАЗ-5320

7,0-8,0

109,3*

2,5

КамАЗ-53212, ЗИЛ-4516

10,0

140*

2,65

МАЗ-5335

8,0

100

2,5

МАЗ-53352

8,4

100

2,5

Грузовые автомобили-самосвалы

САЗ-3504, САЗ-5303

2,25-2,4

37

1,5

САЗ-3502, ГАЗ-САЗ-53

3,2-3,55

55

1,6

ЗИЛ-4508, ЗИЛ-45085

5,5-5,8

79,7

1,9-2,0

КамАЗ-55111

13,0

167*

2,85

КрАЗ-65034

18,0

247*

3,5

Автомобильные поезда на седельном тягаче

ГАЗ-52-06

4,3

33

2,8

ЗИЛ-130В-1

7,5

60

3,0

КамАЗ-5410

14,2

110*

3,6

КамАЗ-54112

20,0

180*

4,0

МАЗ-504В

20,0

180*

4,0

МАЗ-5429

13,5

100

3,6

МАЗ-5432

20,0

180*

4,0

МАЗ-6422

26,2

180*

4,6

Автомобильные поезда с прицепом

ЗИЛ-130

11,5

79

3,5

КамАЗ-5320

16,0

57,5

3,75

КамАЗ-53212

20,0

140*

4,0

МАЗ-5335

16,0

100

3,75

Примечания: 1. Звездочкой обозначена полная нагрузка на тележку автомобиля. 2. Коэффициент приведения для автобусов и специальных автомобилей принимают как для базовых автомобилей соответствующей грузоподъемности. 3. Для пересеченной и горной местности коэффициент приведения увеличивают в 1,2 раза.

Для расчета толщины дорожной одежды наиболее важен размер нагрузки, передаваемой от колес автомобилей на дорожную одежду. Один проезд тяжелого грузового автомобиля оказывает на дорогу более разрушительное воздействие, чем проход большого числа легких автомобилей. Это обстоятельство учитывают пересчетом фактической интенсивности движения в интенсивность эквивалентную, условно приведенную к одной из расчетных нагрузок группы А или группы Б.

В соответствии с СНиП 2.05.02-85 нагрузку на одиночную наиболее нагруженную ось двухосного автомобиля для расчета прочности дорожных одежд и проверки устойчивости земляного полотна принимают для дорог I-IV категорий 100 кН (10 тс) (автомобили группы А), для дорог V категории 60 кН (6 тс) (автомобили группы Б), а при двух спаренных осях - 180 кН (18 тс) и 100 кН (10 тс) соответственно.

В соответствии со сложившейся и перспективной интенсивностью движения и другими экономическими данными каждой дороге, а в некоторых случаях и отдельным ее участкам присваивают определенную категорию. Категорией, присвоенной дороге, руководствуются также при разработке проектов реконструкции и капитального ремонта ее отдельных участков, больших мостов и дороги в целом. Это обеспечивает комплексность и взаимную увязку ремонтных работ, исключает переделки ранее отремонтированных участков.

Согласно «Инструкции по проектированию дорожных одежд нежесткого типа» ВСН 46-83, введенной в действие с 1.01.1984 г., в качестве расчетных принимались характеристики нагрузки, приведенные в табл. 1.19.

Таблица 1.19

Транспортные средства

Номинальная статическая нагрузка на ось, кН

Нормированная нагрузка, передаваемая дорожной одежде колесом автомобиля, кН

Среднее удельное давление Р колеса на покрытие, МПа

Расчетный диаметр колеса автомобиля, см

неподвижного Qн.норм

движущегося Qд. норм

неподвижного

движущегося

Автомобили группы:



















А

100

50

65

0,6

33

37

Б

60

30

39

0,5

28

32

Автобусы группы:



















А

110

55

72

0.6

34

39

Б

70

35

46

0,5

30

34

Влияние нагрузки от легковых автомобилей при расчете прочности дорожных одежд не учитывается.

Расчетная интенсивность воздействия нагрузки определяется как среднесуточное приведение к расчетной нагрузке числа проездов всех колес (как ведущих, так и ведомых), расположенных по одному борту автомобилей, в пределах одной полосы проезжей части. Коэффициенты приведения различных типов автомобилей к расчетной нагрузке группы А и Б даны в табл. 1.20.

Таблица 1.20

Марка транспортного средства или прицепа

Грузоподъемность, т

Статическая нагрузка от заднего колеса, кН

Коэффициент приведения к расчетной нагрузке

Группа А

Группа Б

ГАЗ-53А

4,0

28,0

0,08

0,74

ЗИЛ-130

5,0

34,0

0,20

1,94

МАЗ-500А

8,0

50,0

1,04

-

КамАЗ-5320

8,0

27,3

0,27

2,25

КрАЗ-25851

12,0

43,7

2,34

-

МАЗ-8926

8,0

30,0

0,21

2,0

В связи с тем, что большинство грузовых автомобилей, автопоездов и автобусов, работающих на автомобильных дорогах общего пользования, имеют осевую нагрузку, превышающую 60 кН, а многие и 100 кН, возникла необходимость проектирования дорожных одежд всех дорог на пропуск автомобилей с осевой нагрузкой группы А. Поэтому межгосударственными отраслевыми дорожными нормами МОДН 2-2001 «Проектирование нежестких дорожных одежд», принятыми Межправительственным советом дорожников, предусматриваются для реализации с 15.04.2001 г. повышенные значения расчетной нагрузки (табл. 1.21).

Таблица 1.21

Группа расчетной нагрузки

Нормативная статическая нагрузка на ось, кН

Нормативная статическая нагрузка на поверхность покрытия от колеса расчетного автомобиля Qрасч, кН

Расчетные параметры нагрузки

удельное давление Р, МПа

диаметр круга отпечатка колеса D, см

А1

100

50

0,60

37/33

А2

110

55

0,60

39/34

А3

130

65

0,60

42/37

Примечание. В числителе - для движущегося колеса, в знаменателе - для неподвижного.

Значение суммарного коэффициента приведения определяют по формуле:

 где                                                                                                                 (1.1)

п - число осей у данного транспортного средства;

Sn - коэффициент приведения номинальной динамической нагрузки от колеса каждой из п осей транспортного средства к расчетной нагрузке.

Коэффициент приведения нагрузок Sn определяют по формуле

 где                                                                                                               (1.2)

Qдп - номинальная динамическая нагрузка от колеса на покрытие;

Qрасч - расчетная динамическая нагрузка от колеса на покрытие;

 - показатель степени, принимаемый равным:

4,4 - для капитальных дорожных одежд;

3,0 - для облегченных дорожных одежд;

2,0 - для переходных дорожных одежд.

Номинальная динамическая нагрузка Qдп определяется по паспортным данным на транспортное средство с учетом распределения статических нагрузок на каждую ось:

Qдп = KдинQп, где                                                                                                                  (1.3)

Kдин - динамический коэффициент, принимаемый равным 1,3;

Qп - номинальная статическая нагрузка на колесо данной оси.

При определении расчетного значения номинальной статической нагрузки для многоосных автомобилей фактическую номинальную нагрузку на колесо, определяемую по паспортным данным, следует умножать на коэффициент, учитывающий число осей в тележке, расстояние между крайними осями автотранспортного средства и капитальность дорожной одежды.

Величину этого коэффициента определяют по формуле:

 где                                                                                                        (1.4)

Бт - расстояние между крайними осями автотранспортного средства, м;

а, b, с - параметры, определяемые в зависимости от капитальности дорожной одежды и числа осей тележки, - принимают по табл. 1.22.

Таблица 1.22

Вид тележки

а

b

с

Двухосная

1,7/1,52

0,43/0,36

0,5/0,5

Трехосная

2,0/1,60

0,46/0,28

1,0/1,0

Примечание. В числителе - для капитальных и облегченных типов дорожных одежд, в знаменателе - для переходных.

Приближенно значения суммарного коэффициента приведения Smcyм можно принимать по табл. 1.23.

Таким образом, существует прямая связь с изменением весовых параметров автомобилей и повышением требований к прочности и работоспособности дорожных одежд. В принципе эта зависимость вполне закономерна. Проблема состоит в том, что существует большой временной разрыв между периодом возрастания осевых нагрузок и периодом отражения возросших требований в нормах на проектирование новых дорог и, тем более, между периодом приведения в соответствие с этими требованиями существующей сети дорог.

Таблица 1.23

Тип автомобиля

Коэффициент приведения к расчетной нагрузке Smcyм

А1

А2

А3

Легкие грузовые автомобили грузоподъемностью 1-2 т

0,005

0,003

0,0015

Средние, грузоподъемностью 2-5 т

0,2

0,13

0,063

Тяжелые, грузоподъемностью 5-8 т

0,7

0,46

0,22

Очень тяжелые, грузоподъемностью более 8 т

1,25

0,82

0,40

Автобусы

0,7

0,46

0,22

Тягачи с прицепами

1,5

0,99

0,47

В итоге в России к началу XXI века сложилась сеть автомобильных дорог общего пользования, значительная часть которой не в состоянии пропускать современные транспортные средства.

1.4. Состояние дорожной сети и его влияние на работу автомобильного транспорта


На содержание автомобильного транспорта и дорожной сети расходуются огромные материальные, финансовые и технические ресурсы. Следовательно, все более важной становится проблема повышения эффективности этих расходов как части управления процессом автомобилизации страны, т.е. развитием и совершенствованием автодорожной системы в целом и отдельных ее подсистем, в том числе и сети автомобильных дорог.

Только на содержание и ремонт существующих федеральных дорог расходы возросли с 2205,1 млрд. неденоминированных рублей в 1995 г. до 12446,5 млн. деноминированных рублей в 2000 г., или более чем в 5 раз (табл. 1.24 и рис. 1.6). Тем не менее развитие и состояние дорожной сети России не отвечает требованиям эффективной работы автомобильного транспорта и не обеспечивает интенсификацию его функционирования.

Таблица 1.24

Исполнение расходной части бюджета федерального дорожного фонда Российской Федерации за 1995-2000 гг.

Наименование показателей

Млрд. рублей

Млн. рублей*

1995

1996

1997

1998

1999

2000

Расходы - всего

9425,10

14121,2

16108,87

19979,38

34122,92

59545,23

В том числе:



















содержание и ремонт сети федеральных автомобильных дорог

2205,10

3722,70

4030,51

5398,25

7603,38

12446,5

% от общей суммы расходов

23,4

26,4

25,0

27,0

22,3

20,9

реконструкция и строительство федеральных автомобильных дорог

2799,70

4124,30

2407,65

6668,11

16388,49

16097,54

% от общей суммы расходов

29,7

29,2

14,9

33,4

48,0

27,0

приобретение дорожно-эксплуатационной техники

276,10

227,70

123,96

217,22

472,08

200,00

% от общей суммы расходов

2,9

1,6

0,8

1,1

1,4

0,4

* С учетом деноминации.



Рис. 1.6. Затраты на ремонт и содержание автомобильных дорог общего пользования в 1997-2000гг.:
1 - всего; 2 - территориальные дороги; 3 - федеральные дороги

Дорожная сеть страны также развивается экстенсивным путем. Это выражается в том, что технические характеристики новых дорог почти не отличаются от старых: расчетная скорость, обеспеченная грузоподъемностью автомобиля и допустимая осевая нагрузка остаются без изменения многие годы. Не увеличиваются сроки службы дорожных одежд и не снижаются затраты на ремонт и содержание, хотя строительная стоимость километра дороги постоянно возрастает. Не уменьшается доля дорожно-транспортных происшествий из-за неудовлетворительных дорожных условий.

Главный недостаток сложившейся дорожной сети - недостаточно прочная одежда на значительном протяжении дорог и низкая несущая способность многих старых мостов. Это объясняется тем, что дорожные одежды, рассчитанные на пропуск автомобилей с осевой нагрузкой 100 кН, многие годы строили только на дорогах I и II категорий, а в 70-х гг. и на дорогах III категории. На дорогах IV и V категорий и в настоящее время строят одежды с расчетом пропуска автомобилей с осевой нагрузкой до 60 кН. В целом по стране таких дорог около 70-80% протяженности дорог общего пользования.

Существенное влияние на износ дорожных одежд оказывает превышение фактических осевых нагрузок автомобилей над расчетными, которое происходит в настоящее время и намечается на перспективу.

До перевода дорожной сети в состояние, при котором можно пропускать такие нагрузки, необходимо ежегодно ограничивать движение тяжелых автомобилей в весенний расчетный период. Нарушение этих требований может привести к быстрому износу и разрушению автомобильных дорог. По данным AASHO, эквивалентный коэффициент износа дорожных одежд под воздействием автомобилей с различной осевой нагрузкой по сравнению с давлением на ось 60 кН:

Осевая нагрузка, кН                                   60     80    100    130

Эквивалентный коэффициент износа       1      1,6    2,9      6

Еще одна серьезная проблема - состояние мостов на дорогах, построенных несколько десятилетий назад. Их габариты и техническое состояние не удовлетворяют современным параметрам и нагрузкам автомобилей, а также требованиям безопасности движения. На дорогах низовой сети имеется много деревянных мостов, пригодных для пропуска одиночных автомобилей малой и средней грузоподъемности. Все они требуют скорейшей перестройки. Много железобетонных мостов, проработавших по 25-30 лет и более без капитального ремонта. Поэтому транспортные средства, пропускаемые по мостам, также ограничивают по общей массе.

Одним из главных показателей эффективности функционирования автомобильно-дорожной системы является производительность автомобилей, которая во многом зависит от развития и состояния сети автомобильных дорог.

Годовую производительность автомобиля можно определить по формуле:

 ткм/год, где                                                                         (1.5)

Т - количество рабочих часов в году;

q - грузоподъемность автомобиля, т;

Кгр, Кпр, Кв - коэффициенты использования грузоподъемности, пробега и времени;

V - средняя скорость движения, км/ч;

l - длина ездки, км;

t - время под погрузкой и выгрузкой, ч.

Анализ расчетов по этой формуле показывает, что почти все входящие в нее показатели зависят от дорожных условий.

Так, от состояния дорожной сети во многом зависит количество часов в году работы автомобиля на линии. При плохом состоянии сети автомобили часто простаивают из-за поломок, снежных заносов на дорогах, ограничения проезда тяжелых автомобилей в весенний период по дорогам с недостаточной прочностью дорожной одежды или не могут быть использованы из-за недостаточной прочности мостов. Фактическое число часов работы автомобиля в год может колебаться от 1000 до 4000 ч., а годовая производительность автомобиля за счет изменения числа часов работы меняется в несколько раз. Значительно большее влияние на производительность автомобиля оказывает грузоподъемность и средняя скорость его движения (рис. 1.7). За счет увеличения грузоподъемности, например, с 3 т до 10 т производительность может быть увеличена более чем в 3 раза. За счет увеличения средней скорости движения с 30 км/ч до 90 км/ч производительность может быть увеличена почти в 2,4 раза. Однако грузоподъемность автомобиля прямо зависит от допустимой осевой нагрузки, а следовательно, от прочности дорожной одежды и несущей способности мостов.



Рис. 1.7. Зависимость производительности автомобиля от его грузоподъемности и скорости

Скорость движения зависит от геометрических параметров дороги, ровности и сцепных качеств дорожного покрытия и его состояния, инженерного оборудования дороги и организации движения, т.е. от уровня содержания дороги.

Эффективность работы автомобильного транспорта характеризуется себестоимостью перевозок, которую можно вычислить по формуле:

 руб./ткм, где                                                                                                        (1.6)

Спр - приведенные годовые затраты на строительство и эксплуатацию дорог, приобретение автомобилей и их эксплуатацию, руб.;

П - производительность автомобиля, ткм/год.

Таким образом, как производительность автомобиля, так и себестоимость перевозок непосредственно зависят от состояния дорог.

Для примера можно рассмотреть зависимость экономических затрат на содержание транспортных средств при работе автомобилей на дорогах с различной ровностью, полученную по материалам Европейского банка развития и реконструкции (ЕБРР), показанную на рис. 1.8, где ровность покрытия приведена в международных единицах IRI, измеряемых в м/км. Как видно из этих данных, при ухудшении ровности от 1 м/км до 8 м/км экономические затраты на транспортные средства возрастают для легковых автомобилей с 8 до 15 центов США/км, а для тяжелых грузовых автомобилей с 26 до 47 центов США/км.



Рис. 1.8. Зависимость затрат на содержание транспортного средства от ровности покрытия (данные США):
1 - легковые автомобили; 2 - пикапы; 3 - средние грузовые автомобили; 4 - междугородние автобусы; 5 - тяжелые грузовые автомобили

Без значительного повышения технического уровня и эксплуатационного состояния существующих дорог нельзя решить задачу повышения производительности автомобильного транспорта, повышения эффективности затрат на дорожное строительство и эффективности работы всего автомобильного транспорта.

Результаты диагностики и оценки состояния федеральных автомобильных дорог России, а также выборочные обследования дорог субъектов Федерации, выполненные с участием экспертов Мирового банка реконструкции и развития, показали, что по состоянию на конец 2000 г. только приблизительно 40 % протяженности всей сети дорог с твердым покрытием способны обеспечить круглогодичное беспрепятственное движение грузовых автомобилей с осевой нагрузкой 10 тс (100 кН). На остальных дорогах прочность дорожных одежд недостаточна и они нуждаются в крупномасштабных ремонтных работах, связанных с повышением их несущей способности. Выполненные расчеты показали, что для выполнения всех необходимых ремонтных работ потребуется свыше 40 млрд. руб. Учитывая современные темпы проведения ремонтных работ, можно сказать, что период их реализации может составить не менее 15 лет.

В связи с этим необходимой мерой для обеспечения сохранности автомобильных дорог, подтвержденной многолетним опытом развитых зарубежных стран, является сезонное ограничение движения автомобилей по осевым нагрузкам на дорогах с недостаточной несущей способностью дорожных одежд.

Проведенный анализ результатов обследований автомобильных дорог показал, что для сохранения действующей сети дорог необходимо обеспечить следующие объемы и уровни сезонного ограничения движения:

Для федеральных дорог:

на 8 тыс. км ( 20 % сети) - до 8 тс (80 кН);

на 10 тыс. км ( 25 % сети) - до 6 тс (60 кН).

Для дорог субъектов Российской Федерации:

на 48 тыс. км ( 11 % сети) - до 8 тс (80 кН);

на 147 тыс. км ( 35 % сети) - до 6 тс (60 кН);

на 63 тыс. км ( 15 % сети) - до 4 тс (40 кН).

На основе данных учета интенсивности и состава дорожного движения на дорогах общего пользования и руководствуясь приведенными выше уровнями необходимого ограничения движения, можно сделать вывод о том, что в весенне-осенний период на большей части дорожной сети России в течение 1-1,5 месяцев должны быть исключены из состава движения от 30 до 50 % грузовых автомобилей. То есть существенная часть автомобильного парка (около 1,5 млн. единиц) должна в этот период простаивать. Ущерб от простоя может составить около 5 млрд. руб. в год.

Если движение грузовых автомобилей не ограничивать, то масштабы разрушения дорог могут привести к ущербу в 19,5 млрд. руб. в год, что почти втрое превышает объем средств, в среднем ежегодно выделяемых на содержание и ремонт только федеральных автомобильных дорог. Таким образом, временное (сезонное) ограничение движения грузовых автомобилей является объективно необходимым мероприятием для обеспечения сохранности автомобильных дорог. Таков масштаб цели допущенного нарушения взаимосвязи между техническими параметрами транспортных средств и транспортно-эксплуатационными характеристиками автомобильных дорог.

Уровень развития и техническое состояние дорожной сети существенно и многообразно влияют на экономическое и социальное развитие как страны в целом, так и отдельных регионов. Дорожная отрасль вносит существенный вклад в интенсификацию работы автомобильного транспорта, а через него и многих отраслей народного хозяйства.

Чтобы перевести автомобильный транспорт на интенсивный путь развития, необходимо значительно увеличить темпы роста производительности автомобилей. Это главная задача для автомобильного транспорта и дорожного хозяйства. Существует три основных направления совершенствования существующей сети дорог: повышение прочности дорожных одежд и грузоподъемности мостов в целях перевода всех дорог на пропуск автомобилей с осевой нагрузкой 100 кН; улучшение геометрических параметров, ровности, сцепных качеств покрытий и других характеристик дорог с целью повышения средней скорости транспортных потоков; одновременный перевод дорог под нагрузку 100 кН и повышение средней скорости движения.

С позиций работы автомобильного транспорта лучшим вариантом является одновременное повышение осевой нагрузки и средней скорости движения автомобилей. Однако в условиях ограниченных финансовых возможностей могут быть рассмотрены и другие варианты решения этой задачи.

Перевод всей дорожной сети под более высокую осевую нагрузку является одним из наиболее перспективных путей повышения производительности автомобильного транспорта. Чтобы повысить производительность автомобиля таким путем, необходимо организовать выпуск автомобилей с повышенной грузоподъемностью, организовать массовые крупнопартионные перевозки грузов этими автомобилями и перестроить существующую сеть автомобильных дорог и мостов в расчете на пропуск тяжелых автомобилей.

К такому переводу не готова система организации автомобильных перевозок, так как доля крупнопартионных перевозок грузов, на которых выгодно применять большегрузные автомобили, сравнительно невелика. Не подготовлена к пропуску тяжелых автомобилей и сеть автомобильных дорог и мостов. Прежде чем выйти на массовый выпуск автомобилей повышенной грузоподъемности, необходимо реконструировать сотни тысяч километров существующих дорог, значительно усилив дорожную одежду на них, перестроить, усилить и уширить десятки тысяч деревянных и железобетонных мостов. Стоимость такой перестройки и усиления очень высока. Увеличение нагрузки на дорожную сеть приводит к ускоренному износу и разрушению дорог, снижению скорости и производительности автомобилей, к росту потребности в автомобилях для перевозки грузов.

В сложившихся условиях на ближайший период более реальным путем повышения производительности подвижного состава является увеличение не грузоподъемности, а средней скорости движения автомобилей. Этот путь может быть реализован с гораздо меньшими затратами, поскольку он не требует значительного изменения параметров автомобилей (например, мощности двигателя, динамических характеристик и т.д.). Современные грузовые автомобили способны по хорошим дорогам развивать скорость даже в груженом состоянии до 90-100 км/ч, в то время как на большей части существующих дорог она не превышает 40-50 км/ч, т.е. технические возможности автомобилей используются не более чем на половину. Использование этого резерва также возможно только при условии развития и совершенствования дорожной сети.

Но в этом случае на первом этапе не потребуется массового усиления дорог и перестройки мостов. Решая задачу повышения средней скорости движения, следует помнить, что оно может привести к увеличению количества ДТП на дорогах, если одновременно не выполнить всех мероприятий по повышению безопасности движения.

Чтобы существенно повысить среднюю скорость и безопасность движения, необходимо в процессе ремонтов улучшить геометрические параметры плана, продольного и поперечного профиля, расширить проезжую часть, устроить краевые укрепленные полосы и укрепить обочины, улучшить ровность и сцепные качества покрытий. Необходимо также повысить качество содержания дорог и организации дорожного движения, создать полный комплекс дорожного сервиса. Этот путь требует в 3-4 раза затрат меньше, чем перестройка дорог. Поэтому целесообразно на первом этапе там, где нет возможности сразу построить дорогу, выполнить комплекс мероприятий и работ по повышению средней скорости движения автомобилей. Одновременно необходимо ускорить темпы перевода всей дорожной сети под осевую нагрузку 10 т. Таковы основные направления стратегической линии технического прогресса в эксплуатации автомобильных дорог.

1.5. Состояние дорог и безопасность движения


Отрицательное следствие автомобилизации - дорожно-транспортные происшествия, одной из причин которых является недостаточно высокое состояние автомобильных дорог.

Ежегодно в мире на дорогах и улицах погибают около 500 тыс. человек, ранения различной степени тяжести получают до 15 млн. человек. Общий социально-экономический ущерб составляет до 3 % валового национального продукта.

Согласно сведениям комиссии по транспорту ЕЭК ООН, ежегодно публикуемым в специальных справочниках, в первые годы XXI века в 55 странах с наиболее высокой автомобилизацией (Европейские страны, США, Канада, Израиль) в общей сложности регистрируется около 1 млн. ДТП с пострадавшими (половина - в США), в которых число погибших составляет порядка 150 тыс. человек, число раненых - 6 млн. человек.

В период с 1986 по 2001 гг. в России ежегодно совершалось в среднем около 160 тыс. дорожно-транспортных происшествий, в которых погибало около 30 тыс. человек. Начиная с 1992 г. показатели аварийности ежегодно снижались, затем несколько стабилизировались, а с 2002 г. возросли в связи с существенным увеличением количества автотранспортных средств в стране (рис. 1.9), главным образом в крупных городах.



Рис. 1.9. Показатели аварийности в Российской Федерации за период 1986-2001 гг.:
1 - количество раненых в ДТП, тыс. человек; 2 - количество ДТП, тыс.; 3 - количество погибших, тыс. человек

Период снижения и стабилизации числа ДТП явился результатом ряда принятых мер по обеспечению безопасности дорожного движения. В 1995 г. был принят закон «О безопасности дорожного движения», а в 1996 г. Правительством Российской Федерации была утверждена Федеральная целевая программа «Повышение безопасности дорожного движения в России на 1996-1998 гг.» (в дальнейшем пролонгированная до 2001 г.). В качестве основной цели Программы было установлено 10-15 %-е снижение аварийности на дорогах России. В целях стабилизации и сокращения уровня аварийности на дорогах России намечена реализация дополнительных крупных мер, в том числе связанных с развитием и совершенствованием состояния дорожной сети в соответствии с принятой Правительством Российской Федерации федеральной целевой программой «Модернизация транспортной системы России» на 2002-2010 гг.

В целом в большинстве экономически развитых стран мира за последние 10 лет несмотря на увеличение парка транспортных средств наблюдается снижение аварийности. Эти данные свидетельствуют, что решение проблемы безопасности дорожного движения является предметом эффективно проводимой государственной политики в этой сфере, реализации программ, направленных на сокращение аварийности (табл. 1.25).

Таблица 1.25

№ п/п

Страна

Число ДТП, тыс.

Снижение (увеличение) числа ДТП за период 1990-1999 гг., ±%

всего

в том числе вне населенных пунктов

всего

в том числе вне населенных пунктов

1

2

3

4

5

6

1

США

2091,0

-

-3,3

-

2

ФРГ

395,7

143,6

+1,6

+1,6

3

Соединенное Королевство

242.6

66,7

-8,6

-4,9

4

Италия

219.0

55,6

+35,4

+35,6

5

Российская Федерация

184,4

52,1

-6,7

+5,2

6

Канада

150.9

-

-17,2

-

7

Франция

124,5

41,6

-23,4

-11,7

8

Испания

97,8

44,8

-3,6

-5,3

Примечание. Для России взят период сравнения 1991-2002 гг.; прочерк в таблице означает отсутствие соответствующих данных.

Тяжесть последствий ДТП является одним из важнейших показателей, характеризующих состояние аварийности. В табл. 1.26 представлены сведения об абсолютном числе пострадавших в ДТП для стран с большой численностью погибших и раненых по состоянию на 1999 г. (для Российской Федерации - 2002 г.).

Таблица 1.26

№ п/п

Страна

Число погибших

Число раненых

всего

в том числе вне населенных пунктов

всего

в том числе вне населенных пунктов

1

2

3

4

5

6

1

США

41 611

25 717 (61,8)*

3 236 000

-

2

Российская Федерация

33 243

16 732 (50,3)

215 678

68 002 (31,5)

3

Франция

8 029

5 650 (70,4)

167 572

62 748 (37,4)

4

ФРГ

7 772

5 894 (68,4)

521 127

211 982 (40,7)

5

Италия

6 633

3 886 (58,6)

316 698

91 563 (28,9)

6

Испания

5 738

4 709 (82,1)

142 894

74 145 (51,9)

7

Соединенное Королевство

3 564

2 025 (56,8)

330 195

98 526 (29,8)

8

Канада

2 927

-

193 444

-

* Цифры в скобках - % от общего числа погибших.

Российская Федерация занимает второе место после США как по числу погибших, так и раненых в ДТП. Следует подчеркнуть тот факт, что доля пострадавших на внегородских участках дорог в Российской Федерации ниже, чем в других странах, поскольку наибольшее число ДТП и, соответственно, пострадавших приходится на города. В целом в Российской Федерации, согласно сведениям официальной статистики, до 1997 г. наблюдалась тенденция снижения числа раненых и погибших в ДТП, однако, начиная с 1998 г., наметился рост числа пострадавших.

Российская Федерация занимает одно из самых первых мест по тяжести последствий дорожно-транспортных происшествий. Число погибших на 100 ДТП в России в 8-10 раз больше, чем в США, Канаде и других странах с высоким уровнем автомобилизации. Такое же соотношение характерно для числа погибших на 100 тыс. ед. транспортных средств. Это свидетельствует о наличии больших резервов в решении проблемы безопасности дорожного движения в России.

Исследования показывают, что безопасность движения представляет собой одно из важнейших потребительских свойств автомобильных дорог и характеризует надежность функционирования комплекса «водитель - автомобиль - дорога - среда» и его основных систем «дорожные условия - транспортные потоки» и «условия движения - режим движения автомобилей».

Каждое ДТП совершается, как правило, в результате неблагоприятного сочетания нескольких факторов, тесно связанных одного с другим. Оценить в каждом случае долю участия составляющих комплекса «водитель - автомобиль - дорога - среда» могут только специалисты, оснащенные современными приборами и оборудованием.

Особое место в обеспечении безопасности движения принадлежит дорожным условиям, т.е. транспортно-эксплуатационным характеристикам дорог, хотя к наиболее весомым факторам, влияющим на безопасность дорожного движения, обычно относят ошибки водителей (так называемый человеческий фактор). По официальной статистике, виновность водителя в совершении ДТП фиксируется почти в 90 % случаев, а на влияние дорожных условий официально отводят 10-20 % поломки транспортных средств, как причина возникновения ДТП регистрируются в 5 % случаев.

Вместе с тем результаты отечественных и зарубежных исследований свидетельствуют, что возникновение значительной части ДТП является следствием влияния отдельных неблагоприятных факторов дорожных условий или их сочетаний. Так, в исследованиях условий движения на дорогах в равнинной местности и на горных дорогах выявлено косвенное влияние неблагоприятных дорожных факторов, соответственно в 60-75 % и 47,3 % ДТП, причем было установлено, что влияние дорожных условий на процесс возникновения ДТП следует рассматривать в качестве фактора, стимулирующего ошибки водителей в выборе режима движения автомобиля, снижение надежности его работы ввиду неверного восприятия дорожных условий.

Официально регистрируемая ГИБДД доля ДТП, в которых неблагоприятные дорожные условия способствовали их возникновению, являлась стабильной в течение целого ряда лет, и, как правило, не превышающая 12 % от всех ДТП, начиная с 2000 г., получила тенденцию к росту благодаря, главным образом, формальным мерам по расширению учета несоответствия параметров дорог нормам на проектирование (с 5,8 % в 1998 г. до 17,0 % в 2002 г.). В результате общая доля ДТП, связанных с дорожными условиями, например на федеральных дорогах, превысила 20 %.

Из числа дорожных самыми частыми причинами ДТП являются скользкость, недостаточная ровность покрытия и другие факторы, зависящие от уровня содержания дорог (табл. 1.27).

Таблица 1.27

Элементы и характеристики дорог как причины происшествий

Дороги федеральные

Другие дороги

Скользкое покрытие

60,3

45,1

Покрытие с неровностями

9,6

20,5

Плохое содержание дорог в зимнее время

7,6

4,7

Плохое содержание, недостаточная ширина или отсутствие обочин

6,0

6,1

Отсутствие знаков, разметки в необходимых местах, плохая видимость знаков днем и ночью

4,8

5,2

Сужение проезжей части дорожно-строительными машинами или материалами, отсутствие ограждений в местах производства работ

2,7

4,4

Отсутствие карманов для остановки автобусов, тротуаров и пешеходных дорожек

1,4

1,5

Отсутствие удерживающих ограждений, большой уклон, малый радиус кривой в плане, несоответствие габаритов моста, оборудования железнодорожных переездов требованиям и другие недостатки

6,7

10,9

Более полное представление о роли дорожных условий дают специальные обследования дорог группами специалистов с использованием передвижных дорожных лабораторий. Такие обследования в широких масштабах выполнены сотрудниками МАДИ, Росдорнии и многих других институтов. Их анализ позволяет разделить причины каждого происшествия на группы по степени влияния: главная или основная причина, оказавшая наибольшее влияние на возникновение ДТП; активные причины или факторы (их обычно несколько), в значительной мере способствующие его возникновению; косвенные или второстепенные (их тоже, как правило, несколько), оказывающие незначительное влияние. Исследования показывают, что ошибки водителей в управлении автомобилем и нарушение правил дорожного движения действительно являются главной причиной большинства происшествий. Но эти ошибки и нарушения очень часто связаны с недостатками автомобильных дорог и неблагоприятными погодными условиями, которые в 50-80 % случаев являются одной из активных или косвенных причин, а в 15-20 % случаев главной причиной происшествий.

Роль технического уровня и состояния дорог в безопасности движения особенно четко проявляется в неблагоприятные периоды года. Существуют определенные закономерности распределения количества ДТП по сезонам года [2, 10].

Минимальное количество происшествий отмечается зимой. Весной начинается рост количества происшествий, который продолжается все лето и достигает максимума осенью, когда высокая интенсивность движения сочетается с неблагоприятными погодными условиями. Количество происшествий при неблагоприятном состоянии дорог, вызванном действием различных метеорологических факторов, колеблется в широких пределах и зависит как от климата, так и от технического уровня и уровня содержания дорог (табл. 1.28).

Таблица 1.28

Дороги областей

Количество ДТП, %, при состояниях дорожных покрытий

сухое

мокрое, грязное, скользкое

снежное накатанное

Обледенелое

Ростовской

80,4

16,5

1,2

1,9

Самарской

71,9

13,8

11,3

3,0

Московской

65,4

20,7

7,8

6,1

Мурманской

41,0

10,0

33,0

16,0

В табл. 1.28 приведены данные по областям, находящимся примерно на одной долготе, расположенных по территории России с юга на север. Из приведенных данных видно, что чем севернее расположена территория, тем больше погодные условия влияют на дорожно-транспортные происшествия. Наиболее опасными являются условия движения во время дождя, снегопада, при ограниченной видимости (туман, пасмурно) и при действии сильного ветра. Учитывая продолжительность указанных явлений и долю ДТП во время этих явлений, можно установить их относительную опасность (табл. 1.29).

Таблица 1.29

Вид происшествия

Относительная опасность возникновения ДТП при различных состояниях погоды

ясно

пасмурно

дождь

снегопад

туман

Столкновение

0,68

1,3

2,4

1,3

3,84

Опрокидывание

0,9

0,99

3,58

0,17

1,76

Наезд на препятствие

0,99

0,77

2,54

1,05

5,96

Наезд на пешехода

0,77

1,25

1,81

1,28

1,69

Наезд на велосипедиста

1,35

0,52

1,89

-

-

Прочие происшествия

1,21

0,72

1,57

0,49

1,85

Все вместе

0,75

1,11

2,36

1,08

2,32

Возрастающие объемы автомобильных перевозок, увеличение скоростей и интенсивности движения и связанный с ними рост числа дорожно-транспортных происшествий предъявляют новые, более высокие требования к техническому совершенству существующих автомобильных дорог, их инженерному оборудованию, транспортно-эксплуатационным характеристикам и организации движения в процессе эксплуатации.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   59


1.3. Общие требования к техническому уровню и эксплуатационному состоянию автомобильных дорог
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации