пути сообщения, технологические сооружения

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Южно-Уральский государственный университет
Кафедра эксплуатации автомобильного транспорта
656.13(07)
А573
З.В. Альметова, О.Н. Ларин
ПУТИ СООБЩЕНИЯ,
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ
Учебное пособие
Челябинск
Издательский центр ЮУрГУ
2010
УДК 656.13.019(75.8)
А573
Одобрено
учебно-методической комиссией автотракторного факультета
Рецензенты:
Ю.И. Аверьянов, А.В. Орлов,
А573
Альметова, З.В.
Пути сообщения, технологические сооружения: учебное пособие/
З.В. Альметова, О.Н. Ларин. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ,
2010. – 123 с.
В учебном пособии изложен курс лекций по дисциплине «Пути сообщения, технологические сооружения», рассматриваются вопросы: классификация и элементы дорог, принципы проложения трассы, система отвода воды от дороги, типы воды и возможные деформации, особенности
проектирования и строительства автомобильных дорог в сложных природно-климатических условиях. Учебное пособие предназначено для студентов всех форм обучения по специальностям 190701.65 – «Организация
перевозок и управление на транспорте (автомобильный)» и 190702.65 –
«Организация и безопасность движения»
УДК 656.13.01(075.8)
© Издательский центр ЮУрГУ, 2010
2
ВВЕДЕНИЕ
Развитие транспортной системы страны становится в настоящее время необходимым условием реализации инновационной модели экономического роста
Российской Федерации и улучшения качества жизни населения.
Несмотря на благоприятные тенденции в работе отдельных видов транспорта,
транспортная система не в полной мере отвечает существующим потребностям и
перспективам развития Российской Федерации.
Несбалансированное и несогласованное развитие отдельных видов транспорта
в условиях ограниченности инвестиционных ресурсов привело к их нерациональному соотношению в транспортном балансе страны.
Несоответствие уровня развития автомобильных дорог уровню автомобилизации и спросу на автомобильные перевозки приводит к существенному росту расходов, снижению скорости движения, продолжительным простоям транспортных
средств, повышению уровня аварийности. За последние 10 лет при росте уровня
автомобилизации на 85% увеличение протяженности автомобильных дорог общего пользования составило лишь 15,7%, то есть темпы роста автомобилизации значительно опережают темпы роста протяженности сети автомобильных дорог. Сегодня доля протяженности автомобильных дорог федерального значения, работающих в режиме перегрузки, достигла 29% (14 тыс. км). Около 50% общего объема перевозок по автомобильным дорогам федерального значения осуществляется
в условиях превышения нормативного уровня загрузки дорожной сети, что приводит к увеличению себестоимости перевозок, снижению безопасности движения.
Быстрое развитие автомобильного транспорта, в результате которого возрастает интенсивность автомобильных перевозок, повышает требования к их организации с тщательным учетом дорожных условий. Себестоимость, безопасность и
скорость перевозок в значительной степени определяется транспортными качествами автомобильных дорог. С другой стороны, проезд тяжелых транспортных
средств, превышающий расчетные нагрузки или значительная интенсивность
движения в неблагоприятные периоды года могут вызывать разрушение дорог.
Поэтому будущие специалисты в области организации перевозок и управления
на транспорте должны знать:
– конструкцию автомобильной дороги, основные ее элементы в плане, поперечном и продольном профилях;
– закономерности взаимодействия автомобиля и дороги, требования, предъявляемые к элементам дорог;
– особенности и закономерности движения транспортных потоков и методы
управления ими;
– теоретические основы и практические методы оценки транспортноэксплуатационных качеств автомобильных дорог и их влияние на качество и эффективность автомобильных перевозок.
3
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ
1.1. Характеристика автомобильных дорог России
Россия располагает всеми современными видами транспорта, ее транспортные коммуникации по размещению и структуре в целом отвечают внутренним и
внешним транспортно-экономическим связям страны, но нуждаются в совершенствовании. Протяженность путей сообщения транспортной системы России (табл.
1) составляет 86 тыс. км железных дорог общего пользования, 42 тыс. км – путей
промышленного железнодорожного транспорта, 754 тыс. км автомобильных дорог с твердым покрытием, в том числе 597 тыс. км – общего пользования, 102 тыс.
км – внутренних водных путей, 2,7 тыс. км – трамвайных путей, 461 км – метрополитенных путей, 4,9 тыс. км троллейбусных линий. Протяженность воздушных
трасс составляет 532 тыс. км, из которых более 150 тыс. км являются международными. Ежесуточно по этим транспортным коммуникациям всеми видами
транспорта перевозится 69,1 млн. пассажиров и 33,1 млн. тонн груза [17].
Таблица 1
Протяженность путей сообщения
(на конец года; тысяч километров)
Железнодорожные пути общего
пользования 1)
Автомобильные дороги – всего
в том числе с твердым покрытием
Трамвайные пути 1)
Троллейбусные линии 1)
Пути метрополитена 1), км
Магистральные трубопроводы
Внутренние водные судоходные пути3)
1995
2000
2005
2006
2007
2008
87
86
85
85
85
86
940
750
3,0
898
752
3,0
858
724
2,8
932
754
2,8
963
771
2,7
940 2)
754 2)
2,7
4,6
389
210
4,8
405
213
4,9
436
223
4,9
439
224
4,9
442
226
4,9
461
228
84
85
102
102
102
102
1)
Эксплуатационная длина.
По автомобильным дорогам не общего пользования – без субъектов малого предпринимательства.
3)
До 2001 г. – пути, обслуживаемые службами пути внутреннего водного транспорта
общего пользования.
2)
Темпы автомобилизации страны значительно опережают темпы развития автодорожной инфраструктуры. Состояние развития сети автомобильных дорог общего пользования России по всем удельным показателям значительно уступает
зарубежным странам. Полная протяженность автодорог России составляет почти
1 млн. км (табл. 2). Однако это почти в шесть раз меньше, чем минимальная потребность экономики. Структура дорожной сети во многом архаична. Около 80%
4
дорог – это дороги низших категорий. Только треть дорог допускает движение
транспорта с массой более 6 т. Средняя скорость движения по этим дорогам – 40
км/ч – в два раза ниже, чем в Европе, что увеличивает стоимость перевозок на 30–
50%, а расход горючего на 30% по отношению к аналогичным показателям развитых зарубежных стран. Все это сказывается на экономике, на себестоимости промышленного производства всех видов продукции [12].
Таблица 2
Протяженность автомобильных дорог
(на конец года; тысяч километров)
Автомобильные дороги – всего
в том числе:
общего пользования 1)
не общего пользования
Из общей протяженности автомобильных дорог – дороги с твердым
покрытием:
всего
из них:
общего пользования 1)
в том числе:
федерального значения
из них магистральные
регионального или межмуниципального значения3)
местного значения
не общего пользования
Удельный вес дорог с твердым покрытием в общей протяженности автомобильных дорог общего пользования, процентов
Удельный вес дорог с усовершенствованным покрытием в протяженности автомобильных дорог общего
пользования с твердым покрытием,
процентов
Густота автомобильных дорог с твердым покрытием - всего, км дорог на
1000 кв. км территории
Густота перевозок на автомобильных
дорогах общего и не
общего пользования на 1 км дорог:
грузов, млн. т- км
пассажиров4), тыс. пасс.-км
1)
1995
940
2000
898
2005
858
2006
932
2007
963
2008
940
539
401
584
314
581
277
701
231
747
216
754
185 2)
750
752
724
754
771
754
484
532
531
597
624
629
44
...
46
29
47
30
47
29
49
30
50
30
440
486
484
465
469
456
...
266
...
220
...
194
85
157
107
147
124
1252)
89,9
91,1
91,3
85,2
83,5
83,4
66,3
67,7
68,7
68,5
68,8
68,3
43,9
44,1
42,4
44,1
45,1
44,1
0,2
339
0,2
278
0,2
216
0,2
188
0,2
182
0,2
171
С 2006 г. включены дороги местного значения в связи с изменением классификации дорог.
5
2)
Без субъектов малого предпринимательства.
До 2006 г. – субъектов Российской Федерации.
4)
Без учета перевозок, выполненных транспортом индивидуальных владельцев.
3)
Автомобильные дороги имеют стратегическое значение для России: они связывают обширную территорию страны, имеющую наибольшую площадь среди
государств мира – 17 млн. кв. км; обеспечивают жизнедеятельность городов и населенных пунктов, в которых проживает около 143 млн. человек; определяют
возможности развития экономики, по ним осуществляются самые массовые автомобильные перевозки грузов и пассажиров. От уровня развития сети автомобильных дорог зависит решение задач достижения устойчивого экономического роста,
повышения конкурентоспособности отечественных производителей, улучшения
качества жизни населения и интеграции транспортной системы России в международную транспортную систему. За последние 10 лет уровень автомобилизации
возрос на 240%, а общая протяженность улично-дорожной сети только на 2–3%,
что приводит к систематическим дорожным заторам, снижению скорости движения и росту затрат на автомобильные перевозки [8].
В автодорожном хозяйстве работают более 300 федеральных государственных
унитарных дорожных предприятий, около 50 бюджетных (федеральных государственных) учреждений, около 200 государственных унитарных предприятий
субъектов Российской Федерации, свыше 1 тыс. муниципальных дорожных предприятий. К сфере их деятельности относится содержание автомобильных дорог
общего пользования, подготовка кадров, научная деятельность, информационное
обеспечение и др. Всего в дорожном хозяйстве работают более 3 тыс. предприятий, осуществляющих работы по изысканию, проектированию, строительству,
реконструкции, ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования и искусственных сооружений на них, а также диагностике транспортноэксплуатационного состояния дорог и мостовых сооружений, проведению фундаментальных научных исследований, подготовке и переподготовке кадров, производство и ремонт дорожной техники и др.
Автомобильная дорога является объектом транспортной инфраструктуры и
представляет собой обустроенную или приспособленную и используемую для
движения транспортных средств полосу земли либо поверхность искусственного
сооружения. Современные автомобильные дороги представляют собой комплекс
инженерных сооружений, предназначенных для обеспечения круглогодичного,
непрерывного, удобного и безопасного движения автомобилей с расчетной нагрузкой и установленными скоростями в любое время года и в любых условиях
погоды. В состав этого комплекса входят земляное полотно, дорожная одежда,
мосты, туннели, трубы, несущие конструкции и другие искусственные сооружения, пересечения дорог, перекрестки и развязки, обустройство дорог и защитные
дорожные сооружения, здания и сооружения дорожных и автотранспортных
служб.
К защитным дорожным сооружениям относятся элементы озеленения, имеющие защитное значение; заборы; устройства, предназначенные для защиты авто6
мобильных дорог от снежных лавин; шумозащитные и ветрозащитные устройства.
Искусственными дорожными сооружениями являются сооружения, предназначенные для движения транспортных средств, пешеходов и прогона животных в
местах пересечения автомобильных дорог иными автомобильными дорогами, водотоками, оврагами.
Элементами обустройства автомобильных дорог являются дорожные знаки,
дорожные ограждения, светофоры и другие устройства для регулирования дорожного движения, места отдыха, остановочные пункты, объекты, предназначенные
для освещения автомобильных дорог, пешеходные дорожки, пункты весового и
габаритного контроля транспортных средств, пункты взимания платы, стоянки
транспортных средств, сооружения, предназначенные для охраны автомобильных
дорог и искусственных дорожных сооружений, тротуары, другие предназначенные для обеспечения дорожного движения, в том числе его безопасности, сооружения, за исключением объектов дорожного сервиса.
Автомобильные дороги имеют наименование, которое включает ее идентификационный номер и, как правило, названия начального и конечного населенных
пунктов, а при необходимости и названия основных населенных пунктов, расположенных вблизи автомобильной дороги. В наименовании автомобильной дороги
допускается указывать названия населенных пунктов, а также географических или
иных объектов, исторических событий с учетом национальных традиций и особенностей местности [11].
Протяженность автомобильной дороги в границах населенного пункта исчисляется от начальной до конечной точки автомобильной дороги по ее центральной
оси. За начальную и конечную точки отсчета протяженности автомобильной дороги, как правило, принимаются:
– здание подразделения почтовой связи, органа государственной власти или
местного самоуправления, либо иное здание или сооружение, расположенное в
центре населенного пункта, – для автомобильной дороги, соединяющей между
собой населенные пункты;
– пересечение осей сопрягающихся автомобильных дорог – для автомобильной дороги, соединяющей между собой другие автомобильные дороги или примыкающей к ним.
Протяженность территориальных автомобильных дорог (регионального значения) превышает почти в 10 раз протяженность федеральных дорог, и в 20 раз магистральных дорог. Общая протяженность территориальных дорог составляет
553,5 тыс. км. Во многих регионах структура сети территориальных дорог повторяет недостатки сети федеральных дорог: связь соседних районных центров или
близко расположенных сельских населённых пунктов часто осуществляется через
региональные и районные центры, что приводит к перепробегу автомобильного
транспорта и перегрузке автомобильных дорог около региональных центров.
Прочностные характеристики территориальных дорог и мостовых сооружений на
них не позволяют осуществлять движение тяжеловесных транспортных средств.
7
На территориальных дорогах общего пользования эксплуатируется более 36,4
тыс. мостов и путепроводов общей протяженностью около 1,3 тыс. км, около 8
тыс. железнодорожных переездов и 128 паромных переправ, всего в 71 субъекте
Российской Федерации на территориальных автомобильных дорогах эксплуатируется 7421 деревянный мост [17].
Немаловажное влияние автомобильные дороги оказывают на окружающую
среду: загрязняют почву, реки и водоемы, вызывают изменение режима стока поверхностных и грунтовых вод, эрозию почв и грунтов.
В последнее десятилетие отмечается снижение общей протяженности автодорог с твердым покрытием, что объясняется износом покрытия и недостаточным
финансированием ремонтных работ. На фоне увеличения протяженности дорог
общего пользования (удельный вес составляет 70% от общей дорожной сети),
происходит уменьшение ведомственной сети, соответствующей нормативным
требованиям. В целом доля автодорог, соответствующих нормативным требованиям, не превышает 40%.
Доля федеральных дорог с твердым покрытием составляет менее 7% от общей
протяженности дорог с твердым покрытием. Основная часть федеральных дорог
(80%) – это автодороги II и III категорий, при этом протяженность федеральных
дорог I категории составляет лишь около 9% от федеральной сети. Остальные федеральные автомобильные дороги имеют дорожные одежды некапитального типа.
Прочностные характеристики большей части федеральных дорог ниже международных стандартов, такие дороги требуют реконструкции для пропуска современных большегрузных транспортных средств.
Данные диагностики федеральных дорог, проведенной Федеральным дорожным агентством, показывают, что:
– 37 тыс. км (около 80% от общей протяженности федеральных дорог) требуют ремонта дорожной одежды;
– неудовлетворительную прочность дорожных одежд имеют 56% федеральных
дорог;
– неудовлетворительную ровность дорожных покрытий имеют 37% федеральных дорог;
– неудовлетворительные сцепные свойства дорожных покрытий зафиксированы на 36 % федеральных автомобильных дорогах [17].
В настоящее время около 28 тыс. населенных пунктов Российской Федерации
не имеет связи с сетью дорог общего пользования по дорогам с твердым покрытием. В отдельных регионах, особенно в регионах Крайнего Севера, Республике Саха (Якутия), Магаданской области, Чукотском автономном округе и др., не создана опорная сеть автомобильных дорог, что усложняет доставку товаров в районы
с ограниченным доступом и увеличивает расходы на северный завоз. Согласно
оценкам Федерального дорожного агентства, при сохранении в перспективе сложившихся тенденций развития дорожного хозяйства субъектов Российской Федерации, перечисленные проблемы могут быть решены не ранее 2050 года.
В современных условиях центр тяжести деятельности дорожных организаций
постепенно и неуклонно переходит от строительства новых дорог к преимущест8
венному сохранению, поддержанию и повышению технического уровня и эксплуатационного состояния существующих автомобильных дорог методами содержания, ремонта и реконструкции. Главной стала задача повышения капитальности дорожных одежд, обеспечения высокой скорости, удобства и безопасности
движения, инженерного оборудования и обустройства дорог, архитектурноэстетического оформления и другие задачи, составляющие комплекс эксплуатационного обеспечения функционирования дорог. Это объективная закономерность, которая проявляется все более и более значительно. Ежегодный прирост
сети дорог общего пользования с твердым покрытием за счет нового строительства и реконструкции составляет 0,5–0,8%, а за пятилетний срок около 3% от общей
протяженности этих дорог. С учетом перевода в сеть общего пользования сельских дорог этот прирост составляет около 3% в год для всех дорог. Следовательно, более 97% всех автомобильных перевозок осуществляется и будет осуществляться по существующим дорогам, от состояния которых в первую очередь зависит эффективность работы автомобильного транспорта [17].
1.2. Характеристика автомобильных дорог Челябинской области
Региональные автодороги должны способствовать реализации общефедеральных стандартов транспортного обслуживания населения и отраслей экономики и
решению важнейших региональных задач. Потребности в развитии автодорог регионов определяются развитием отраслей регионов, отдельных производственных
комплексов и предприятий.
Загрузка автомобильных дорог Челябинской области обусловлена потребностями экономики и населения региона в реализации транспортных связей. Челябинская область является одним из наиболее крупных в экономическом отношении субъектов Российской Федерации. Среди регионов России Челябинская область занимает 4 место по объему отгруженной продукции в обрабатывающих
производствах, 10-е место по объему промышленного производства, 11 место по
объему валового регионального продукта, 13 место по инвестициям в основной
капитал, 9 место по строительству жилья.
В последние годы экономика Челябинской области стабильно развивается. В
городах Челябинской области (Челябинск, Магнитогорск, Миасс, Златоуст, Копейск и др.) сконцентрированы крупные промышленные центры машиностроительного, металлургического, горнодобывающего, строительного комплексов. В
структуре валового регионального продукта промышленность составляет свыше
40%. Металлургический комплекс является ведущим в экономике Челябинской
области, он производит 65% объема промышленной продукции области. По производству многих видов готового проката и труб Челябинская область занимает
лидирующее положение в стране. Значительная часть транспортных связей с промышленными предприятиями области осуществляется автомобильным транспортом. По оценкам Челябинские металлурги ежедневно поставляют потребителям
на автомобильном транспорте свыше 2 тыс. т металла и изделий из него.
9
Предприятия Челябинской области также активно участвуют во внешнеэкономической деятельности. Объем внешней торговли Челябинской области за период
с 2001–2009 гг. вырос почти на 100%. В общем объёме внешней торговли преобладающим является экспорт товаров – около 70%. Общий объем экспортноимпортных перевозок за последние десять лет вырос почти 120%. Наибольший
рост приходится на экспортные перевозки – в 2,5 раза, импортные выросли на
70% [8].
В современных условиях процессы интеграции и взаимодействия субъектов
экономической деятельности породили глобальную конкуренцию и существенно
расширили географию хозяйственных связей, что, как следствие, привело к увеличению дальности перевозок сырья и готовой продукции и росту транзитной нагрузки на транспортные системы регионов.
Большинство регионов России в той или иной степени сталкиваются с транзитными потоками грузов или пассажиров. На уровень транзитной нагрузки, в
первую очередь, влияют геоэкономическое положение региона и конфигурация
его транспортных сетей. Транспортные системы регионов Урала не одно столетие
не только обеспечивают потребности в транспортных сообщениях для собственных территорий и предприятий, но и имеют дополнительную транзитную нагрузку, так как большинство транспортных связей в России осуществляется в широтном направлении.
В современных границах Челябинская область существует с 6 февраля 1943
года. Область обладает значительным производственным, трудовым и научным
потенциалом, разнообразной ресурсной базой, развитой инфраструктурой и выгодным транспортно-географическим положением. Область занимает площадь в
88,5 тыс.кв. км (0,5% площади России) и простирается с юга на север на 490 км, с
запада на восток – на 400 км. Общая протяженность границ области составляет
2750 км. На севере Челябинская область граничит со Свердловской (протяженность границы – 260 км) на востоке – с Курганской (протяженность границы – 410
км), на юге – с Оренбургской (протяженность границы – 200 км), на западе – с
Республикой Башкортостан (протяженность границы – 1150 км). Юго-восточная
часть границы с Казахстаном (730 км) является государственной границей Российской Федерации. На рис. 1 показана схема магистральных транспортных сообщений, осуществляемых через Челябинский транспортный узел.
10
Рис. 1. Схема магистральных транспортных сообщений
в границах Челябинского транспортного узла
На Урале создана мощная промышленная база, которая служит базой первичной переработки сырья и ресурсов из восточных районов России для последующей поставки продукции в западные регионы страны. Не случайно, еще во времена создания и начала эксплуатации Транссибирской железнодорожной магистрали, начиная со станции Челябинск, действовали тарифные льготы на перевозки по
железной дороге (так называемый «челябинский перелом»), которые позволяли
товарам Сибири быть конкурентоспособными в западных регионах России и в
Европе. Этот шаг царского правительства имел большое значение для освоения
ресурсов сибирского и дальневосточного регионов России и увеличения широтного потока грузов. И сегодня одним из наиболее загруженных транзитными потоками Уральских регионов является Челябинская область [8].
В связи с образованием Федеральных округов данные статистического наблюдения обобщаются не только по регионам России (субъектам федерации), но и по
соответствующим округам. Челябинская область входит в состав Уральского федерального округа (далее – УрФО), куда еще включены пять субъектов Российской Федерации: Курганская область, Свердловская область, Тюменская область,
Ханты-Мансийский автономный округ – Югра и Ямало-Ненецкий автономный
округ. Транспортные системы регионов Уральского федерального округа представлены всеми видами магистрального транспорта общего пользования, за исключением морского. В Челябинской области доля транспортной отрасли в структуре ВРП превышает общероссийский показатель: в совокупном валовом продукте России на транспорт приходится около 7%, в УрФО – 6,7 %, в Челябинской области – 9% табл. 3.
11
Таблица 3
Строительство
Транспорт
Торговля и коммерческая
деятельность по реализации
товаров и услуг
Отрасли, оказывающие нерыночные услуги
Другие отрасли
Российская Федерация
из суммы регионов
Центральный
федеральный округ
Северо-Западный
федеральный округ
Южный федеральный округ
Приволжский
федеральный округ
Уральский федеральный
округ, в то числе:
Курганская область
Свердловская
Область
Челябинская область
Тюменская область
Ханты-Мансийский АО
– Югра
Ямало-Ненецкий АО
Сибирский
федеральный округ
Дальневосточный
федеральный округ
Сельское хозяйство
Федеральные округа и регионы УрФО
Промышленность
Валовой региональный продукт по отдельным отраслям
31,2
5,1
7,2
7,0
19,8
8,1
14,7
18,3
3,2
6,0
4,2
35,5
6,8
18,9
36,2
2,5
8,7
9,2
13,7
9,3
15,3
18,5
15,6
10,0
9,4
15,4
11,6
14,5
37,6
8,1
6,8
7,7
12,8
8,5
12,7
47,7
2,0
7,5
6,7
8,1
4,8
10,4
21,9
14,0
4,9
14,0
14,4
15,5
12,0
39,4
4,4
6,4
7,9
14,4
9,0
13,8
46,7
50,1
5,2
0,7
5,9
8,0
9,0
6,0
11,4
6,2
7,5
3,3
10,7
9,6
54,8
0,2
5,9
4,9
2,9
2,9
8,0
53,5
0,1
15,1
5,8
4,0
3,4
10,4
35,1
7,1
6,0
8,8
17,1
10,7
11,9
31,3
4,0
10,4
11,1
11,9
13,6
16,4
На Среднем и Южном Урале нет крупных судоходных рек, поэтому основу их
транспортных систем составляют трубопроводный, автомобильный, железнодорожный и авиационный виды транспорта.
Существенная доля в грузообороте УрФО приходится на трубопроводный
транспорт – свыше 70%, который является основным средством транспортировки
больших объемов в натуральном и стоимостном выражениях продукции нефтяной
и газовой промышленности, сосредоточенной на севере Тюменской области. Вторым по доле в структуре грузооборота УрФО является железнодорожный транспорт – более 20%. Затем следует автомобильный, потом водный и последнее место занимает авиационный транспорт.
12
В целом по УрФО и отдельным его субъектам отмечается ежегодный рост грузооборота, что связано с промышленным ростом региональных экономик, и, как
следствие, с увеличением объемов грузовых перевозок внутри и за пределы регионов. Для перевозок промышленных грузов (минеральных строительных материалов, строительных конструкций и деталей, труб, оборудования, металла и т.д.)
используется в основном железнодорожный транспорт, для перевозки потребительских товаров (продуктов питания и личной гигиены, электроники, изделий
легкой промышленности и т.д.) – автомобильный транспорт. Авиационный
транспорт используется главным образом для пассажирских перевозок. Его доля в
общем объеме перевозок грузов и пассажиров по сравнению с другими видами
транспорта незначительна.
Современное состояние с вводом в эксплуатацию дорог общего пользования с
твердым покрытием в Челябинской области нельзя назвать удовлетворительным.
К твердому покрытию автодорог относятся: усовершенствованное покрытие (цементобетонное, асфальтобетонное, из щебня и гравия, обработанных вяжущими
материалами), а также щебеночное, гравийное и мостовое покрытие.
Основная доля объектов, свыше 70%, вводится за счет реконструкции. Поэтому сравнительная оценка ввода автодорог по Челябинской области с другими регионами Уральского ФО (табл. 4) показывает, что темпы строительства новых дорог в регионе остаются низкими.
Таблица 4
Удельный вес Челябинской области в общем вводе
автомобильных дорог по России (в процентах)
Регионы УрФО
1
Российская Федерация,
в том числе:
Уральский Федеральный округ
Курганская область
Свердловская область
Тюменская область
Челябинская область
кроме того:
Оренбургская область
Пермский край
Республика Башкортостан
Удмуртская Республика
1995 г. 2000 г. 2001 г. 2002 г. 2003 г. 2005 г.
2
3
4
5
6
7
2008 г.
8
100
100
100
100
100
100
100
12,7
15,1
18,0
15,0
15.2
26,9
27,7
1,3
3,6
5,6
2,2
0,7
2,3
10,6
1,5
0,6
3,0
12,1
2,2
0,9
3,0
10,1
0,8
0,5
2,3
11,2
1,2
1,2
2,6
21,5
1,6
0,5
1,7
24,0
1,5
1,2
3,1
10,0
1,0
2,0
1,5
11,6
1,9
1,9
2,2
9,5
2,9
0,9
2,9
6,1
2,2
1,4
1,5
9,0
2,9
1,1
1,6
11,4
1,1
—
2,8
11,1
1,2
По густоте автомобильных дорог общего пользования с твердым покрытием
Челябинская область занимает относительно неплохие позиции (табл. 5), но это
объясняется небольшими размерами территории Челябинской области.
13
Таблица 5
Густота автомобильных дорог общего пользования с твердым покрытием по регионам (на конец года; километров дорог
на 1000 квадратных километров территории)
Российская Федерация
Центральный
федеральный округ
Северо-Западный
федеральный округ
Южный
федеральный округ
Приволжский
федеральный округ
Уральский
федеральный округ
Курганская область
Свердловская область
Челябинская область
Тюменская область
в том числе:
Ханты-Мансийский автономный округ – Югра
Ямало-Ненецкий
автономный округ
Сибирский
федеральный округ
Дальневосточный
федеральный округ
Автомобильные дороги общего и не общего пользования
2000 2005 2007
2008
44
42
45
44
В том числе общего пользования
2000
31
2005
31
2007
37
2008
37
242
233
245
236
184
179
214
215
51
49
51
52
40
40
43
45
176
175
192
190
107
97
140
142
168
164
173
169
121
126
140
141
32
32
33
32
19
21
22
22
103
82
159
14
103
74
155
15
105
77
137
17
105
76
125
17
90
54
92
6,5
92
56
101
7,4
95
58
102
8,3
96
61
103
8,5
17
20
24
24
3,3
4,1
5,6
5,8
4,8
4,7
4,5
4,5
1,1
1,4
1,5
1,6
25
23
25
24
17
17
21
21
7,5
6,7
7,1
6,9
5,5
5,4
6,0
6,0
Удельный вес дорог с усовершенствованным покрытием в общей протяженности дорог общего пользования по Челябинской области превышает 98% (табл. 6).
14
Таблица 6
Протяженность автомобильных дорог по субъектам
Российской Федерации в 2008 г.
(на конец года; километров)
всего
в том
числе
общего
пользования
всего
регионального
или межмуниципального
местного
Российская Федерация
Центральный федеральный округ
Северо-Западный
федеральный округ
Южный федеральный округ
Приволжский федеральный округ
Уральский федеральный округ
Курганская область
Свердловская область
Тюменская область
Челябинская область
в том числе:
Ханты-Мансийский
автономный округ
– Югра
Ямало-Ненецкий
автономный округ
Сибирский федеральный округ
Дальневосточный
федеральный округ
из общей протяженности – дороги с твердым
покрытием
из них – общего пользования
в том числе значения
федерального
Автомобильные
дороги
939 700
754 483
754 143
629 373
49 694
455 610
124 06
8
179 008
163 288
153585
139 573
10 208
101 124
28 241
109 603
90 347
87801
75 450
5 852
60 345
9 253
147 671
98 330
112 633
83 796
6 675
50 257
26 864
206 747
169 291
175 618
146 670
7 378
105 424
33 869
78 625
47 078
58 220
40 343
3 316
33 553
3 475
10 434
9 492
7 482
6 849
730
4 619
1 500
16 746
12 938
14 841
11 906
588
10 448
870
39 130
15 332
24 831
12 446
1 394
10 031
1 021
12 314
9 315
11 066
9 142
604
8 454
84
22 016
3 291
12 993
3 118
359
2 141
618
6 083
1 388
3 470
1 259
13
1 052
193
155 090
131 112
124 029
106 780
9 157
80 865
16 758
62 957
55 037
42 257
36 761
7 109
24 042
5 609
всего
При этом 100% федеральных дорог имеют усовершенствованное покрытие, а
региональных дорог – только 68,8%. Удельный вес дорог с усовершенствованным
покрытием в протяженности дорог с твердым покрытием общего пользования по
15
Челябинской области составляет 73,6% (табл. 7). По этому показателю Челябинская область находится на последнем месте в Уральском ФО. Отсутствие качественных дорог сказывается на эффективности работы автомобильного транспорта.
На наш взгляд, региональные власти не должны оставлять этот факт без внимания.
Таблица 7
Удельный вес автомобильных дорог общего
пользования с твердым и усовершенствованным покрытием
по субъектам российской федерации (на конец года; процентов)
Автомобильные дороги с твердым покрытием, в процентах к
общей протяженности автомобильных дорог общего пользования
2000
2005
2007
2008
Российская Федерация
Центральный
федеральный округ
Северо-Западный
федеральный округ
Южный
федеральный округ
Приволжский
федеральный округ
Уральский
федеральный округ
Курганская область
Свердловская область
Челябинская область
Тюменская область
в том числе:
ХантыМансийский автономный округ –
Югра
Ямало-Ненецкий
автономный округ
Сибирский
федеральный округ
Дальневосточный
федеральный округ
Автомобильные дороги с усовершенствованным покрытием, в процентах
к протяженности автомобильных дорог с твердым покрытием общего
пользования
2000
2005
2007
2008
91,1
91,3
83,5
83,4
67,7
68,7
68,8
68,3
93,6
95,9
86,0
85,5
84,0
85,7
83,2
82,7
88,1
93,4
85,3
83,5
56,6
56,8
57,2
55,4
93,2
93,6
85,4
85,2
78,1
78,3
77,2
76,7
93,7
93,1
87,6
86,6
72,3
73,3
74,4
74,7
85,5
86,9
86,3
85,7
81,4
81,7
82,4
81,3
73,4
74,7
71,9
72,2
96,2
95,8
96,4
96,4
94,3
94,7
93,3
92,0
78,2
81,0
81,5
78,0
99,3
98,0
98,1
72,4
73,3
76,8
80,6
82,4
81,2
82,4
81,4
82,0
81,8
94,4
95,9
96,2
94,7
96,1
95,0
95,9
95,5
100
100
99,4
90,7
86,0
87,7
93,3
93,3
87,6
88,2
81,1
81,4
50,4
51,9
52,8
51,1
91,6
77,4
62,8
66,8
28,0
30,0
30,1
30,7
98,1
16
72,7
73,6
Транспортная система Челябинской области активно участвует в пропуске
транзитного трафика. Челябинская область выступает в качестве своеобразного
«транзитного перекрестка». На территории Челябинской области в столице региона – г. Челябинске, соединяются автомобильные дороги общего пользования
федерального значения широтного направления (М–5 «Урал» и М–51 «Байкал»),
связывающие сырьевую Восточную и промышленную Западную части России
между собой, и меридионального направления (М–36 «Челябинск – Троицк»,
«Подъезд автодороги М–5 к городу Екатеринбургу»), обеспечивающие экономические связи регионов Западной Сибири и Среднего Урала, а также выход на республики Средней Азии и Китай (рис. 2).
Рис. 2. Карта-схема федеральных автодорог
в границах Челябинской области
Федеральные автомобильные дороги, проходящие по территории Челябинской
области, составляют основу дорожной сети региона, хотя их доля в общей протяженности сети дорог общего пользования региона составляет менее 10%. Общая
протяженность федеральных автодорог, проходящих по Челябинской области, составляет 611,815 км, из них только 128,946 км (21,1%) относятся к дорогам I кате-
17
гории; 159,27 км (26%) – дороги II категории; а большая часть – 323,599 км
(52,9%), – дороги III категории (табл. 8).
Таблица 8
Категории федеральных автомобильных дорог, проходящих
по территории Челябинской области
№ Наименование федеп/п ральной автомобильной дороги,
участок км – км
1.
М–5 «Урал» – от Москвы через Рязань,
Пензу, Самару, Уфу
до Челябинска,
км 1548+651 – км
1871+037
2. Подъезд к г. Екатеринбург от автомобильной дороги М–5
«Урал»,
км 11+400 – км
130+169
3. М–36 Челябинск –
Троицк до границы с
Республикой Казахстан (на Кустанай, Астану, Караганду, Балхаш, Алма-Ату),
км 16+270 – км
144+430
4. М-51 «Байкал» – от
Челябинска через
Курган, Омск, Новосибирск, Кемерово,
Красноярск, Иркутск,
Улан – Удэ до Читы,
км 12+950 – км
55+450
Итого
Протяженность, км
общая,
км
по категориям (участок / км / число полос движения)
I категория
II категория
III категория
322,386
1844+000
–
1871+037 /
27,037 / 4
—
1548+651 – 1844+000 /
295,349 / 2
118,769
11+400 –
66+551 /
55,15 / 4;
121 + 141
– 130+169
/ 9,02 / 4
16+270 –
54+000 /
37,73 / 4
66+551 –
121+141 /
54,59 / 2
—
54+000 –
131+360 /
77,36 / 2
131+360 – 144+430 /
13,07 / 2
128,16
42,5
—
611,815
128,946
12+950 –
33+820 –49+000 / 15,18 /
33+820 /
2
20,87 / 2;
49+000 –
55+450 / 6,45
/2
159,27
323,599
Поэтому уже сегодня отдельные участки федеральных автодорог, проходящих
по территории Челябинской области, работают на пределе их пропускной способности, при которой обеспечиваются эффективные и безопасные условия движения автотранспортных средств. Среднегодовая суточная интенсивность движения
автомобилей на отдельных участках федеральной дороги М5 – «Урал» в границах
Челябинской области достигает 20 000 авт./сут. Принимая во внимание, что основная часть автодороги М–5 «Урал» относится к третьей категории, со средней
18
шириной проезжей части в одном направлении не более 5 м, проходит по пересеченной местности, становится очевидным, насколько сложным является движение
по федеральной магистрали.
Особенности загрузки автотранспортной системы Челябинской области транзитными потоками обусловлены радиальной конфигурацией четырех автомобильных дорог федерального значения, по которым на подходе к столице региона
происходит перераспределение потоков транзитного транспорта. Каждая из четырех федеральных автодорог обслуживает конкретное геоэкономическое направление с различной мощностью транзитных сообщений. В табл. 9 представлены данные о распределении транзитных сообщений по сети федеральных дорог в границах Челябинской области Анализ полученных данных позволяет сделать три важных вывода. Во-первых, основную транзитную нагрузку на автотранспортную
систему Челябинской области создают транзитные потоки широтного направления. Во-вторых, свыше 50% всех транзитных сообщений осуществляется по федеральной автодороге М–5 «Урал». В-третьих, свыше 65% транзитного потока,
проходящего по трассе М–5 «Урал», является транзитом между российскими регионами.
Таблица 9
Распределение транзитных сообщений по направлениям сети
федеральных автодорог, %
Наименование
автомобильных дорог
М–5
«Урал»
М–5 «Урал»
«Подъезд автодороги М–5 к г.
Екатеринбургу»
М–51 «Байкал»
М–36 «Челябинск – Троицк»
—
«Подъезд автодороги М–5 к г.
Екатеринбургу»
65
23
М–36
«Челябинск –
Троицк»
12
67
—
12
21
78
56
12
35
—
9
10
—
М–51
«Байкал»
Федеральная автодорога М–5 «Урал» (от Москвы через Рязань, Пензу, Самару,
Уфу до Челябинска) играет ключевую роль в обслуживании хозяйственных, социальных, внешнеэкономических, военных и других потребностей страны и ее регионов. Общая протяженность автодороги М–5 «Урал» составляет 1848 км, она
пересекает территорию 10 субъектов Российской Федерации. Для Московской,
Рязанской, Пензенской, Самарской, Челябинской областей, Республики Башкортостан трасса является транспортной осью региона. В Мордовии, Ульяновской и
Оренбургской областях дорога, проходя по периферийной части, позволяет осуществить подъезд к административным центрам. Автодорога М–5 «Урал» входит
в состав Международного транспортного коридора «Север–Юг» и коридора
«Транссиб», а также является одним из маршрутов сети Европейских автомагистралей и Азиатских автомобильных дорог.
Магистраль М–5 «Урал» является ключевым звеном в сети магистральных дорог, обслуживающих межрегиональные транзитные потоки. Поэтому условия
19
движения по ней существенным образом влияют на эффективность межрегиональных транзитных сообщений. Однако транспортно-эксплуатационное состояние дороги М–5 не соответствует потребностям в условиях движения по ней.
Сложнейшим участком дороги М–5 является участок от Уфы до Челябинска, на
котором сливаются транспортные потоки с западной и восточной части страны: с
западной стороны потоки транспорта с Юга, Центра и Северо-запада (дороги М–5
«Урал», М–6 «Каспий», М–7 «Волга»); с восточной стороны потоки транспорта с
Востока, Западной Сибири, Казахстана, Китая и Средней Азии (дороги М–51
«Байкал», М–36). Среднесуточная интенсивность движения по участкам Уральских гор достигает 30 тысяч авт. / сут., а доля большегрузных автомобилей в составе потока достигает 35%. В то же время данный участок дороги М–5 имеет
только третью техническую категорию. Поэтому местами, на горных подъемах,
средняя скорость движения потока большегрузного транспорта снижается до 20
км/ч.
Для реализации транзитного потенциала транспортной системы России Правительство РФ приводит в нормативное состояние трассу М–5 на всем ее протяжении. К 2015 году горный участок дороги М–5 «Урал» от Уфы до Челябинска
должен быть переведен из третьей в первую техническую категорию с четырьмя
полосами движения. Кроме строительства и реконструкции дороги М–5 предусмотрены мероприятия по повышению уровня ее обустройства в целях повышения безопасности движения. Развитие инфраструктуры автотранспортной системы Челябинской области согласуется с планами развития транзитного коридора
между Китаем и странами ЕС и будет способствовать повышению скорости транзитных сообщений и, как следствие, увеличению объемов международных транзитных перевозок по транспортной системе России.
Кроме транзитных потоков федеральные автодороги, проходящие по Челябинской области, сильно загружены подвижным составом, выполняющим междугородные перевозки грузов и пассажиров внутри региона. Высокая степень загрузки
федеральных автодорог, проходящих по Челябинской области, внутрирегиональными сообщениями во многом обусловлена особенностями конфигурации территориальной автодорожной сети, которая формировалась исторически под воздействием различных факторов. Во-первых, основа конфигурации территориальной
автодорожной сети формировалась под «влиянием» автомобильных дорог федерального значения. Во-вторых, в целях сокращения объемов и продолжительности работ по формированию кратчайшей связывающей сети в регионе, многие населенные пункты региона не были соединены напрямую автодорогами регионального или местного значения, но для сообщений между ними используются
ресурсы автодорог федерального значения.
Подобная ситуация характерна также и для других регионов страны, в которых
уровень развития региональных и местных сетей дорог с твердым покрытием не
позволяет обеспечить «прямые» сообщения между населенными пунктами региона без использования сети дорог федерального значения. Использование федеральных дорог для внутрирегиональных сообщений организуется с целью повышения уровня транспортной обеспеченности региона при относительно неболь20
шой общей протяженности сети дорог регионального и местного значения, а значит при низких затратах на их строительство.
Принципиальная основа конфигурации региональных и местных автодорог
Челябинской области (как и многих других регионов страны) была заложена в то
время, когда уровень автомобилизации страны и объемы межрегиональных и международных сообщений, выполняемых по федеральным автомобильным дорогам, были в несколько раз ниже, чем сейчас. Тогда дополнительная нагрузка на
федеральные дороги внутрирегиональными сообщениями не оказывала существенного влияния на условия движения по ним. Однако в современных условиях
ситуация кардинально изменилась. Только за последние десять лет число автомобилей в РФ выросло в 2 раза, а протяженность автомобильных дорог общего
пользования с твердым покрытием всего лишь на 15%. При сохранении современных темпов дорожного строительства, существующих ежегодном росте числа
автомашин, объемов промышленного производства и экспортно-импортных операций прирост загрузки федеральных дорог страны превысит 5% в год.
Для решения отмеченных проблем в автодорожной отрасли Правительством
РФ разработаны и успешно реализуются Транспортная стратегия на период до
2030 года, Федеральная целевая программа «Развитие транспортной системы России (2010–2015 годы)», на региональном уровне реализуется Стратегия социально-экономического развития Челябинской области до 2020 года. Данные программные документы предусматривают мероприятия по увеличению протяженности и транспортно-эксплуатационного состояния федеральных и региональных
автомобильных дорог.
2. КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Вопросы классификации автомобильных дорог давно привлекают внимание
ученых и практиков. Причем теоретическая и нормативная классификации не всегда совпадают, что является актуальной темой для многих дискуссий.
Теоретическая классификация автодорог основана теоретических положениях
создания интегрированных транспортных систем, методологической основой которой является функциональный подход [11]. Интегрированная модель транспортной системы представляет собой многоуровневую структуру, состоящую их
находящихся в функциональной иерархии транспортных подсистем, выполняющих интеграционную и транзитную функции. Основное функциональное назначение транспортной подсистемы любого функционального уровня состоит в интеграции транспортных сообщений между всеми объектами транспортных связей
или подсистемами, находящимися на более низком функциональном уровне. Основными средствами интеграции являются элементы транспортной сети: пути сообщения (в том числе, автодороги) и транспортные узлы (терминалы).
Все элементы транспортных подсистем, в том числе автодороги, участвуют в
выполнении интеграционной функций и поэтому могут быть классифицированы
по функциональному критерию. Причем образуемая система классов автодорог
рассматривается как гомоморфная модель интегрированной транспортной систе21
мы, состоящей из соответствующих функциональных уровней. На примере транспортной системы России в составе интегрированной модели можно выделить три
функциональных уровня: федеральный, региональный, местный.
Классификация автодорог по функциональному критерию обусловлена необходимостью отражения их реального назначения и используется для оценки вклада каждой дороги в результаты функционирования транспортных систем.
Основы нормативной классификации автодорог закреплены в Федеральном законе от 8 ноября 2007 г. № 257–ФЗ «Об автомобильных дорогах и о дорожной деятельности в Российской Федерации и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [11], согласно которому автомобильные
дороги в зависимости от их значения подразделяются на:
1) автомобильные дороги федерального значения;
2) автомобильные дороги регионального или межмуниципального значения;
3) автомобильные дороги местного значения;
4) частные автомобильные дороги.
Анализ содержания и смысла положений федерального закона № 257–ФЗ в
части характеристики данного классификационного критерия показывает, что он
является функциональным по своей природе. Так как под значением автодорог
понимается, прежде всего, их функциональное назначение, суть которого состоит
как раз в интеграции межрайонных сообщений на соответствующих уровнях
транспортных подсистем.
Однако если с характеристикой функционального назначения федеральных,
региональных и местных автодорог вопрос не стоит, то соответствующую характеристику в отношении частных автодорог дать достаточно трудно. В законе
№ 257–ФЗ по вопросу сущности «значения» частных автодорог как особой разновидности не содержится разъяснений, только отмечается, что частные дороги могут выполнять функции дорог общего пользования регионального (межмуниципального) и местного значения. В законе № 257–ФЗ также нет указаний относительно критериев отнесения автомобильных дорог общего пользования к автомобильным дорогам общего пользования частного значения и перечня этих автодорог (п. 8 ст. 5).
Поэтому не следует выделять частные автодороги в отдельный класс в зависимости от их значения [8]. Класс частных автодорог логично образуется по признаку принадлежности к определенному субъектному составу. В законе № 257–ФЗ
отмечается, что автомобильные дороги могут находиться в федеральной собственности, собственности субъектов Российской Федерации, муниципальной собственности, а также в собственности физических или юридических лиц (частная
собственность).
Автомобильные дороги в зависимости от вида разрешенного использования
подразделяются на автомобильные дороги общего пользования и автомобильные
дороги не общего пользования.
К автомобильным дорогам общего пользования относятся автомобильные дороги, предназначенные для движения транспортных средств неограниченного
круга лиц.
22
К автомобильным дорогам не общего пользования относятся автомобильные
дороги, используемые исключительно для обеспечения собственных нужд владельцев.
Автомобильными дорогами общего пользования федерального значения являются автомобильные дороги:
1) соединяющие столицу Российской Федерации – город Москву со столицами
сопредельных государств, с административными центрами (столицами) субъектов
Российской Федерации;
2) включенные в перечень международных автомобильных дорог в соответствии с международными соглашениями Российской Федерации.
Автомобильными дорогами общего пользования федерального значения могут
быть автомобильные дороги:
1) соединяющие между собой административные центры (столицы) субъектов
Российской Федерации;
2) являющиеся подъездными дорогами, соединяющими автомобильные дороги
общего пользования федерального значения, и имеющие международное значение
крупнейшие транспортные узлы (морские порты, речные порты, аэропорты, железнодорожные станции), а также специальные объекты федерального значения;
3) являющиеся подъездными дорогами, соединяющими административные
центры субъектов Российской Федерации, не имеющие автомобильных дорог общего пользования, соединяющих соответствующий административный центр
субъекта Российской Федерации со столицей Российской Федерации - городом
Москвой, и ближайшие морские порты, речные порты, аэропорты, железнодорожные станции.
Перечень автомобильных дорог общего пользования федерального значения
утверждается Правительством Российской Федерации.
Критерии отнесения автомобильных дорог общего пользования к автомобильным дорогам общего пользования регионального или межмуниципального значения и перечень автомобильных дорог общего пользования регионального или
межмуниципального значения утверждаются высшим исполнительным органом
государственной власти субъекта Российской Федерации. В перечень автомобильных дорог общего пользования регионального или межмуниципального значения не могут включаться автомобильные дороги общего пользования федерального значения и их участки.
Автомобильными дорогами общего пользования местного значения поселения
являются автомобильные дороги общего пользования в границах населенных
пунктов поселения, за исключением автомобильных дорог общего пользования
федерального, регионального или межмуниципального значения, частных автомобильных дорог. Перечень автомобильных дорог общего пользования местного
значения поселения может утверждаться органом местного самоуправления поселения.
Автомобильными дорогами общего пользования местного значения муниципального района являются автомобильные дороги общего пользования, соединяющие населенные пункты в границах муниципального района, за исключением
23
автомобильных дорог общего пользования федерального, регионального или
межмуниципального значения, частных автомобильных дорог. Перечень автомобильных дорог общего пользования местного значения муниципального района
может утверждаться органом местного самоуправления муниципального района.
Автомобильными дорогами общего пользования местного значения городского округа являются автомобильные дороги общего пользования в границах городского округа, за исключением автомобильных дорог общего пользования федерального, регионального или межмуниципального значения, частных автомобильных дорог. Перечень автомобильных дорог общего пользования местного
значения городского округа может утверждаться органом местного самоуправления городского округа.
К частным автомобильным дорогам общего пользования относятся автомобильные дороги, находящиеся в собственности физических или юридических лиц,
не оборудованные устройствами, ограничивающими проезд транспортных
средств неограниченного круга лиц. Иные частные автомобильные дороги относятся к частным автомобильным дорогам не общего пользования.
Автомобильные дороги общего пользования в зависимости от условий проезда
по ним и доступа на них транспортных средств подразделяются на автомагистрали, скоростные автомобильные дороги и обычные (не скоростные) автомобильные дороги.
К автомагистралям относятся автомобильные дороги, которые не предназначены для обслуживания прилегающих территорий и:
1) которые имеют на всей своей протяженности несколько проезжих частей и
центральную разделительную полосу, не предназначенную для дорожного движения;
2) которые не пересекают на одном уровне иные автомобильные дороги, а
также железные дороги, трамвайные пути, велосипедные и пешеходные дорожки;
3) доступ на которые возможен только через пересечения на разных уровнях с
иными автомобильными дорогами, предусмотренные не чаще чем через каждые
пять километров;
4) на проезжей части или проезжих частях которых запрещены остановки и
стоянки транспортных средств;
5) которые оборудованы специальными местами отдыха и площадками для
стоянки транспортных средств.
Автомобильные дороги, относящиеся к автомагистралям, должны быть специально обозначены в качестве автомагистралей.
К скоростным автомобильным дорогам относятся автомобильные дороги, доступ на которые возможен только через транспортные развязки или регулируемые
перекрестки, на проезжей части или проезжих частях которых запрещены остановки и стоянки транспортных средств и которые оборудованы специальными
местами отдыха и площадками для стоянки транспортных средств.
Остальные автодороги относятся к обычным автомобильным дорогам. Обычные автомобильные дороги могут иметь одну или несколько проезжих частей.
24
Важной особенностью данной классификации являются качественные и количественные ограничения для примыканий к автомагистралям: доступ на автомагистрали возможен только через пересечения на разных уровнях с иными автомобильными дорогами, предусмотренные не чаще чем через каждые пять километров. Это ограничение введено с целью снижения загрузки автомагистралей внутрирайонными сообщениями, для которых должны использоваться скоростные автодороги регионального значения. Проведенное обследование условий движения
по федеральным автодорогам, проходящим по территории Челябинской области,
показывает целесообразность увеличения пятикилометрового интервала для реализации указанной цели.
Все автомобильные дороги соответствующих классов по транспортноэксплуатационным качествам и потребительским свойствам разделяются на пять категорий в зависимости. Постановлением Правительства Российской Федерации от
28 сентября 2009 г. № 767 утверждены «Правила классификации автомобильных
дорог в Российской Федерации и их отнесения к категориям автомобильных дорог». Согласно указанным Правилам для автомобильной дороги класса «автомагистраль» устанавливается I–А категория.
Для автомобильной дороги класса «скоростная автомобильная дорога» устанавливается I–Б категория.
Для автомобильной дороги класса «обычная автомобильная дорога (не скоростная автомобильная дорога)» могут устанавливаться I–В, II, III, IV и V категории.
Автомобильные дороги по транспортно-эксплуатационным характеристикам и
потребительским свойствам разделяют на категории в зависимости от:
а) общего числа полос движения;
б) ширины полосы движения;
в) ширины обочины;
г) наличия и ширины разделительной полосы;
д) типа пересечения с автомобильной дорогой и доступа к автомобильной дороге.
Отнесение эксплуатируемых автомобильных дорог к категориям автомобильных дорог осуществляется в соответствии с основными показателями транспортно-эксплуатационных характеристик и потребительских свойств автомобильных
дорог (таблица 10).
Отнесение автомобильной дороги не общего пользования может осуществляться в соответствии с иными показателями [11].
25
Таблица 10
Основные показатели транспортно-эксплуатационных характеристик
и потребительских свойств автомобильных дорог
Класс автомобильной дороги
скоростная авПараметры элемен- автомагитомобильная
страль
тов автомобильной
дорога
дороги
автомагистраль
Категории автомобильной дороги
I–А
4 и более
4
2
I–А
I–А
Общее число полос
4 и более
4 и более
2
2
движения, штук
Ширина полосы
3,75
3,75
3,5–3,75
3,5–3,75 3,5–3,75 3,25–3,5 3–3,25
движения, м
Ширина обочины
3,75
3,75
3,25–3,75
2,5– 3
2,5–3
2–2,5
1,5–2
(не менее), м
Ширина раздели6
5
5
–
–
–
–
тельной полосы, м
Пересечение с авто- в разных в разных уров- допускается пересе- в одном в одном в одном в одном
мобильными дорога- уровнях
нях
чение в одном уров- уровне уровне уровне уровне
ми
не с автомобильными дорогами со светофорным регулированием не чаще
чем через 5 км
I–А
1
3,5–4,5
1–1,75
–
в одном
уровне
Окончание таблицы 10
Класс автомобильной дороги
Параметры элементов автомобильной
дороги
скоростная ававтоматомобильная
гистраль
дорога
обычная автомобильная дорога
(нескоростная автомобильная дорога)
Категории автомобильной дороги
I–А
I–Б
I–В
II
Пересечение с желез- в разных в разных уров- в разных уровнях в разных в разными дорогами
уровнях
нях
уровнях
ных
уровнях
Доступ к дороге с
не допус- допускается не допускается не ча- допуска- допуспримыкающей дорокается чаще чем через ще чем через 5 км
ется
кается
ги в одном уровне
5 км
Максимальный уро0,6
0,65
0,7
0,7
0,7
вень загрузки дороги
движением
III
IV
V
в разных в одном в одном
уровнях уровне уровне
допускается
0,7
допуска- допусется
кается
0,7
0,7
Примечание: 1. Ширина обочин автомобильной дороги на особо трудных участках горной местности, на
участках, проходящих по особо ценным земельным угодьям, а также в местах с переходно-скоростными полосами и дополнительными полосами на подъем может составлять до 1,5 метра – для дорог I–Б, I–В и II категорий и до 1 метра – для дорог III, IV и V категорий.
2. На автомобильных дорогах категории I–В ширина разделительной полосы может быть равной 2 метрам
(без учета ширины ограждения при наличии дорожных ограждений по оси дороги).
3. Максимальный уровень загрузки дороги движением определяется как отношение величины максимальной
интенсивности движения к величине ее пропускной способности.
4. Допускается классифицировать автомобильные дороги как скоростные автомобильные дороги только по
общему числу полос движения и видам пересечения с автомобильными и железными дорогами, при этом для
указанного класса автомобильной дороги ширина полосы движения не должна быть менее 3,5 метра.
27
Определенным новшеством закона № 257–ФЗ является разделение автомобильных дорог общего пользования в зависимости от условий проезда по ним и
доступа на них транспортных средств на автомагистрали, скоростные автомобильные дороги и обычные автомобильные дороги. При этом важными являются
введенные в законе № 257–ФЗ качественные и количественные ограничения для
примыканий к автомагистралям: доступ на автомагистрали возможен только через пересечения на разных уровнях с иными автомобильными дорогами, предусмотренные не чаще чем через каждые пять километров. Это ограничение введено
с целью снижения загрузки автомагистралей внутрирегиональными сообщениями, что положительно скажется на условиях движения по магистралям.
Во многих экономически развитых зарубежных странах принята четырехуровневая классификация дорог по функциональному критерию: Expressway –
высокоскоростные магистрали (автобаны); State-level Highway – магистрали государственного уровня (в отечественной иерархии соответствуют дорогам федерального значения); Provincial-level Highway – магистрали провинциального
уровня (в отечественной иерархии соответствуют дорогам регионального значения); Other-level Highway – дороги второстепенного уровня (в отечественной иерархии соответствуют дорогам местного значения). В России автодорожная сеть
образует трехуровневую иерархию, соответствующую второму, третьему и четвертому классам дорог в зарубежных странах. В России только формируется
сеть дорог Expressway класса. Их главная особенность состоит в том, что они
проходят практически параллельно дорогам State-level Highway (федерального
уровня) при ограниченном количестве примыканий к ним дорог более низкого
уровня – среднее расстояние между «входами» на дороги Expressway класса с
дорог более низкого уровня составляет около 50 км. В густонаселенных местах
примыкания организуются более часто, через 15–25 км. Соответствующие ограничения «отсекают» с таких дорог поток внутрирайонных сообщений.
Использование функционального критерия для классификации автодорог не
ограничивается приведенными выше примерами. Например, в законе № 257–ФЗ
выделен новый класс дорог – дороги оборонного значения, – данный класс также
имеет функциональную природу. Теоретически возможно выделение и других
классов автодорог по функциональному критерию, но при этом следует четко определять его содержательную характеристику.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИИ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ
При решении вопроса определения категории автомобильной дороги выделяют
три разновидности: фактическая, требуемая, расчетная.
Фактическую категорию существующей дороги на момент обследования и
оценки состояния определяют путем сопоставления основных геометрических параметров с нормативными. К указанным параметрам относят ширину проезжей
части (ширину основной укрепленной поверхности), продольные уклоны и радиусы кривых в плане.
В зависимости от рельефа местности эти параметры рассматривают как главные
или дополнительные критерии при определении категории дороги (табл.11). Рельеф местности устанавливают по проектной документации на дорогу.
Таблица 11
Критерии определения фактической категории дороги
Рельеф местности
Ширина проезжей части или
ширина основной укрепленной поверхности
Продольный
уклон
Радиус кривых
в плане
Равнинный
главный
дополнительный
дополнительный
Пересеченный
главный
главный
дополнительный
Горный
главный
главный
главный
На одной дороге могут быть выделены участки различных категорий, отличающиеся по основным параметрам, протяженностью не менее 3 км на перегонах и 1
км на подходах к городам. При меньшей протяженности таких участков их категорию принимают такой же, как на основном протяжении дороги.
Главным геометрическим параметром для установления фактической категории
дороги во всех случаях является фактическая ширина проезжей части. На дорогах
или участках дорог значительной протяженности, где при строительстве, реконструкции или ремонте устроены краевые укрепительные полосы, имеющие однотипное покрытие с проезжей частью, таким параметром служит ширина основной
укрепленной поверхности, включающая в себя ширину проезжей части и краевых
укрепительных полос.
Фактические категории других дорог по ширине проезжей части или по ширине
основной укрепленной поверхности принимают в зависимости от их фактических
размеров (табл.12).
Таблица 12
Фактическая ширина проезжей части, м
до 4,8
5,8–6,8
6,9–7,4
более 7,4
Фактическая ширина основной укрепленной поверхности, м
до 5,6
7,0–8,0
8,1–9,0
более 9,0
Фактическая категория дороги
V
IV
III
II
Примечание. При определении фактической категории дороги не учитывают
участки с дополнительной полосой проезжей части на затяжных подъемах, на пересечениях и примыканиях, в местах автобусных остановок и площадок отдыха,
обустроенных переходно-скоростными полосами.
29
В пересеченной местности фактическую категорию существующей дороги определяют по двум главным параметрам: ширине проезжей части и продольному
уклону (табл.13).
Таблица 13
Максимальный продольный уклон, ‰
Фактическая категория дороги
40
I–A
50
I–Б, II
60
III
70
IV
90
V
В горной местности фактическую категорию дороги определяют по соответствию нормативным требованиям ширины проезжей части, продольных уклонов и
радиусов кривых в плане (табл.14).
Таблица 14
Максимальный продольный уклон, ‰
Минимальный радиус кривых в плане, м
Фактическая категория дороги
40
250
I–A
50
125
1–Б, II
60
100
III
70
60
IV
90
30
V
При определении фактической категории дороги в пересеченной и горной местности допускается не учитывать наличие отдельных участков с продольными уклонами больше или с радиусами кривых в плане меньше нормативных для категории дороги, установленной по ширине проезжей части.
Общая протяженность указанных участков не должна превышать 10% всей протяженности дороги. При большей протяженности таких участков с продольными
уклонами больше или радиусами кривых в плане меньше нормативных для категории дороги, установленной по ширине проезжей части, последняя понижается
на одну категорию.
Требуемую категорию дороги на момент обследования определяют на основании данных о фактической годовой среднесуточной интенсивности движения, полученной в год обследования. Допускается с целью определения требуемой категории дороги использовать данные об интенсивности движения за предыдущий
год [15].
Применительно к автодорогам в зависимости от их назначения и от размеров
расчетной интенсивности движения в соответствии со СНиП 2.05.02–85 автомобильные дороги на всем протяжении или на отдельных участках подразделяются
на категории согласно интенсивности движения (табл. 15).
30
Таблица 15
Назначение автомобильной
дороги
Магистральные федеральные дороги
Прочие федеральные дороги
Региональные дороги
Местные дороги
Категория дороги
I–А
(автомагистраль)
I–Б
(скоростная дорога)
II
I–Б
(скоростная дорога)
II
III
II
III
IV
IV
V
Расчетная интенсивность движения, прив. ед./сут
Св. 14000
Св. 14000
Св. 6000
Св. 14000
Св. 6000
Св. 2000 до 6000
Св. 6000 до 14000
Св. 2000 до 6000
Св. 200 до 2000
Св. 200 до 2000
До 200
Примечание: Категория подъездных дорог к промышленным и сельскохозяйственным предприятиям, подъездов к аэропортам, морским и речным портам, железнодорожным станциям, подъездов к крупным городам, объездных и кольцевых
дорог вокруг крупных городов назначается в соответствии с их значимостью и
расчетной интенсивностью движения
К подъездным дорогам промышленных предприятий относятся автомобильные дороги, соединяющие эти предприятия с дорогами общего пользования, с
другими предприятиями, железнодорожными станциями, портами, рассчитываемые на пропуск автотранспортных средств, допускаемых для обращения на дорогах общего пользования.
Коэффициенты приведения интенсивности движения различных транспортных
средств к легковому автомобилю следует принимать по табл.16
Таблица 16
Типы транспортных средств
Легковые автомобили
Мотоциклы с коляской
Мотоциклы и мопеды
Грузовые автомобили грузоподъемностью, т:
2
6
8
14
св. 14
Коэффициент
приведения
1
0,75
0,5
1,5
2
2,5
3
3,5
31
Окончание табл. 16
Типы транспортных средств
Коэффициент
приведения
Автопоезда грузоподъемностью, т:
12
20
30
св. 30
3,5
4
5
6
Примечание: 1. Коэффициенты приведения для автобусов и специальных автомобилей следует принимать как для базовых автомобилей соответствующей грузоподъемности.
2. Коэффициенты приведения для грузовых автомобилей и автопоездов следует увеличивать в 1,2 раза при пересеченной и горной местности.
Расчетную интенсивность движения следует принимать суммарно в обоих
направлениях на основе данных экономических изысканий. При этом за расчетную надлежит принимать среднегодовую суточную интенсивность движения за
последний год перспективного периода, а при наличии данных о часовой интенсивности движения – наибольшую часовую интенсивность, достигаемую (или
превышаемую) в течение 50 ч за последний год перспективного периода, выражаемую в единицах, приведенных к легковому автомобилю. Перспективный период при назначении категорий дорог, проектировании элементов плана, продольного и поперечного профилей следует принимать равным 20 годам.
В случае, когда фактическая среднегодовая интенсивность движения превышает расчетную для данной категории дороги по СНиП 2.05.02–85, принимают решение о необходимости реконструкции существующей дороги с переводом ее в
более высокую категорию.
Рекомендуемую при реконструкции категорию дороги определяют проектные
организации на основании данных о перспективной интенсивности движения, полученных путем прогноза и технико-экономических расчетов [14].
Автомобильные дороги общего пользования предназначены для пропуска автотранспортных средств габаритами: по длине одиночных автомобилей до 12 м и
автопоездов до 20 м, по ширине до 2,5 м, по высоте до 4 м для дорог I–IV категорий и до 3,8 м для дорог V категории.
Автомобильные дороги I–III категорий следует, как правило, прокладывать в
обход населенных пунктов с устройством подъездов к ним. В целях обеспечения в
дальнейшем возможной реконструкции дорог расстояние от бровки земляного
полотна до линии застройки населенных пунктов следует принимать в соответствии с их генеральными планами, но не менее 200 м.
Расчетные скорости движения для проектирования элементов плана, продольного и поперечного профилей следует принимать по табл. 17.
32
Таблица 17
Категория
дороги
Основные
I–А
I–Б
II
III
IV
V
150
120
120
100
80
60
Расчетные скорости, км/ч
Допускаемые на трудных участках местности
пересеченной
горной
120
80
100
60
100
60
80
50
60
40
40
30
При проектировании подъездных автомобильных дорог к промышленным
предприятиям по нормам I–Б и II категорий при наличии в составе движения более 70 % грузовых автомобилей или при протяженности дороги менее 5 км следует принимать расчетные скорости, соответствующие III категории.
Нагрузку на одиночную наиболее нагруженную ось двухосного автомобиля
для расчета прочности дорожных одежд, а также проверки устойчивости земляного полотна следует принимать для дорог: I–IV категорий – 100 кН (10 тс); V категории – 60 кН (6 тс).
4. УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ
4.1. Продольный профиль дороги
Продольный профиль дороги – это выполненное в определенном масштабе
графическое изображение вертикальной проекции оси дороги [2]. Продольный
профиль дороги (или улицы) является изображением разреза дороги вертикальной
плоскостью, проходящей через ось трассы. Продольный профиль характеризует
величину проектных уклонов отдельных участков дороги и расположение ее проезжей части относительно естественной поверхности земли (рис. 3).
М 1 : 5 000 по горизонтали
М 1 : 500 по вертикали
М 1 : 50 по вертикали грунты
Рис 3. Продольный профиль и план
автомобильной дороги, а также линейный график скорости движения и
коэффициента безопасности
33
Для наглядности изображения масштаб чертежа продольного профиля делают
разным: горизонтальные расстояния откладывают в масштабе 50 м в 1 см, вертикальные – 5 м в 1 см.
Чертеж продольного профиля автомобильной дороги является одним из основных документов, по которому осуществляется строительство автомобильной
дороги. Чертеж продольного профиля обязательно содержит следующие данные о
местности и проектных решениях:
– проектные данные о системе поверхностного водоотвода, искусственных сооружениях, съездах и переездах и рабочих отметках;
– изображение проектной линии продольного профиля по бровке земляного
полотна;
– изображение черного профиля земли по оси дороги, представляемого двойной линией, грунтово-геологический разрез по оси дороги;
– специальную таблицу, содержащую развернутый план трассы, сведения о
грунтах верхней части земляного полотна, типах дорожной одежды.
При построении продольного профиля дороги или улицы сначала вычерчивается линия естественной поверхности земли, которая называется черной линией.
Черная линия соединяет между собой так называемые черные отметки естественной поверхности земли, абсолютная высота которых над уровнем моря измеряется геодезическими инструментами при изысканиях в натуре или определяется по
плану местности в горизонталях.
Естественный рельеф местности, по которой трассируется дорога или улица,
не соответствует обычно требованиям проектируемой линии продольного профиля, и возникает необходимость в планировке рельефа путем срезки или подсыпки
грунта. Отметки точек проектируемой поверхности называются проектными или
красными, а соединяющая их линия проектной или красной линией. Проектная
линия показывает положение проектируемой дороги по отношению к поверхности земли.
Разность проектных и черных отметок, вычисленная для одной и той же ординаты продольного профиля, называется рабочей отметкой. Если проектная линия
лежит выше линии поверхности земли, дорога проходит в насыпи, если ниже линии поверхности земли – в выемке. Места пересечения проектной линии с линией
поверхности земли называют точками с нулевыми отметками. Проектная линия
состоит из горизонтальных и наклонных отрезков, соединенных вертикальными
кривыми разных радиусов. Если условия местности позволяют, радиусы кривых в
продольном профиле делают не менее 3 000 м. Длины кривых в продольном профиле принимают следующими: выпуклых не менее 300 м, вогнутых не менее 100
м.
Проектная линия продольного профиля обычно представляется сопряженными
между собой в точках с одинаковыми продольными уклонами элементами: параболическими кривыми и прямыми [1].
К числу основных исходных данных, необходимых для нанесения проектной
линии на продольном профиле, относятся: максимально допустимый продольный
уклон; минимальные радиусы вертикальных выпуклых и вогнутых кривых, кон34
трольные (фиксированные) отметки; руководящая (рекомендуемая) рабочая отметка (разность проектной и черной отметок в каждом поперечном сечении).
Данные о максимально допустимом продольном уклоне и минимальных радиусах вертикальных кривых принимают в соответствии с категорией дороги.
К контрольным относятся отметки:
а) бровок насыпей около мостов;
б) бровок земляного полотна над трубами;
в) настилов путепроводов при пересечении ж/д- и автомобильных дорог в разных условиях, определяемых из условий соблюдения габаритных размеров и размещения конструктивной высоты пролетного строения путепровода;
г) головок рельсов и оси проезжей части ж/д- и автомобильных дорог (пересекаемых в одном уровне) более высокой категории, чем проектируемая дорога;
д) оси дорожных покрытий в населенных пунктах;
е) въездов во дворы и входов в строения.
В разных условиях рельефа продольный профиль проектируется в виде плавной линии, состоящей из прямолинейных участков и вертикальных кривых. Проектирование продольного профиля заключается в нанесении проектной линии и
вычисления проектных и рабочих отметок. Проектировать нужно с учетом обеспечения:
а) устойчивости земляного полотна и дорожной одежды в течении круглого
года при любых изменениях температуры и погодных условий;
б) наименьшей строительной стоимости дороги;
в) удобства и безопасности движения автомашин наименьшей стоимостью
перевозок.
Обеспечение всех этих условий представляет собой сложную задачу и требует
комплексного решения.
Отметки проектной линии – это обычно отметки бровки земляного полотна
проектируемой дороги.
На продольный профиль можно наносить проектную линию по обвертывающейся и по секущей плоскости.
Проектирование по обвертывающей плоскости заключается в том, что проектную линию наносят, следуя основным изгибам поверхности земли, с соблюдением рекомендуемых рабочих отметок и уклонов, но не выше максимально допустимых для дороги данной категории.
При назначении элементов плана и продольного профиля в качестве основных
параметров следует принимать:
продольные уклоны – не более 30‰;
расстояние видимости для остановки автомобиля – не менее 450 м;
радиусы кривых в плане – не менее 3000 м ;
радиусы кривых в продольном профиле:
выпуклых – не менее 70000 м ;
вогнутых – не менее 8000 м ;
длины кривых в продольном профиле:
выпуклых – не менее 300 м ;
35
вогнутых – не менее 100 м .
Переходные кривые следует предусматривать при радиусах кривых в плане
2000 м и менее, а на подъездных дорогах всех категорий – 4000 м и менее.
4.2. Поперечный профиль дороги
Поперечным профилем дороги называется изображение, полученное сечением
дороги вертикальной плоскостью, перпендикулярной оси дороги. Основные параметры поперечного профиля дороги отображены на рисунке 4.
1 – Проезжая часть
2 – Разделительная полоса
3 – Обочины
4 – Укрепленная часть обочины
5 – Ось автомобильной дороги
6 – Ось проезжей части
7 – Кромка проезжей части
8 – Дорожное полотно
9 – Земляное полотно
10 –Бровка насыпи
11 – Откос насыпи
12 – Внутренний откос канавы (кювета)
13 – Внешний откос канавы (кювета)
14 – Подошва насыпи
Рис.4. Элементы поперечного профиля автомобильной дороги
Основные параметры поперечного профиля проезжей части и земляного полотна автомобильных дорог в зависимости от их категории следует принимать по
табл. 18.
Таблица 18
Параметры элементов
дорог
Число полос движения
Ширина полосы движения, м
Ширина проезжей части, м
Ширина обочин, м
Наименьшая ширина укрепленной полосы обочины, м
Наименьшая ширина разделительной полосы между разными
направлениями движения, м
I–А
4; 6; 8
3,75
2х7,5;
2х11,25;
2х15
3,75
0,75
I–Б
4; 6; 8
3,75
2х7,5;
2х11,25;
2х15
3,75
0,75
6
5
36
Категории дорог
II
III
2
2
3,75
3,5
7,5
7
IV
2
3
6
V
1
—
4,5
3,75
0,75
2,5
0,5
2
0,5
1,75
—
––
––
––
––
Окончание табл. 18
Параметры элементов
дорог
Наименьшая ширина укрепленной полосы на разделительной
полосе, м
Ширина земляного полотна, м
Категории дорог
II
III
I–А
I–Б
1
1
––
––
28,5; 36;
43,5
27,5; 35;
42,5
15
12
IV
V
––
––
10
8
Число полос движения на дорогах I категории следует устанавливать в зависимости от интенсивности движения и рельефа местности по табл. 19.
Таблица 19
Рельеф местности
Равнинный и пересеченный
Горный
Интенсивность движения, прив. ед/сут
Св. 14 000 до 40 000
40 000 – 80 000
от 80 000
Св. 14 000 до 34 000
34 000 – 70 000
от 70 000
Число полос движения
4
6
8
4
6
8
Ширину проезжей части дорог в пределах средней части вогнутых кривых в
продольном профиле, сопрягающих участки продольных уклонов с разностью 60
‰ и более, следует увеличивать с каждой стороны для дорог II и III категорий на
0,5 м, а для дорог IV и V категорий – на 0,25 м по сравнению с нормами.
Длина участков с уширенной проезжей частью должна быть для дорог II и III
категорий не менее 100 м, для дорог IV и V категорий – не менее – 50 м.
Переход к уширенной проезжей части следует осуществлять на участке длиной 25 м для дорог II и III категорий и на участке 15 м – для дорог IV и V категорий.
Ширину обочин дорог на особо трудных участках горной местности, на участках, проходящих по особо ценным земельным угодьям, а также в местах с переходно-скоростными полосами и с дополнительными полосами на подъем при соответствующем технико-экономическом обосновании допускается уменьшать до
1,5 м – для дорог I-а, I-б и II категорий и до 1 м – для дорог остальных категорий.
Ширину раздельной полосы на участках дорог, где в перспективе может потребоваться увеличение числа полос движения, следует увеличивать на 7,5 м. и
принимать равной: для дорог I–А категории – не менее 13,5 м, для дорог I–Б категории – не менее 12,5 м.
Ширину разделительной полосы на участках дорог, проложенных по ценным
землям, на особо трудных участках дорог в горной местности, на больших мостах,
при проложении дорог в застроенных районах и т.п. Допускается уменьшать до
ширины, равной ширине полосы для установки ограждений плюс 2 м.
37
Проезжую часть следует предусматривать с двускатным поперечным профилем на прямолинейных участках дорог всех категорий и, как правило, на кривых в
плане радиусом 3000 м и более для дорог I категории и радиусом 2000 м и более
для дорог других категорий.
На кривых в плане меньшим радиусом следует предусматривать устройство
проезжей части с односкатным поперечным профилем (виражей) исходя из условий обеспечения безопасности движения автомобилей с наибольшими скоростями
при данных радиусах кривых.
Поперечные уклоны проезжей части (кроме участков кривых в плане, на которых предусматривается устройство виражей) следует назначать в зависимости
от числа полос движения и климатических условий по табл. 20
Таблица 20
Категория дороги
I
I–А и I–Б:
а) при двускатном поперечном профиле каждой
проезжей части
б) при односкатном профиле:
первая и вторая полосы от разделительной полосы
третья и последующие полосы
II–IV
Поперечный уклон, ‰
Дорожно-климатические зоны
II, III
IV
V
15
20
25
15
15
20
20
15
20
15
25
20
25
20
20
15
Примечание: На гравийных и щебеночных покрытиях поперечный уклон принимают 25–30 ‰, а на покрытиях из грунтов, укрепленных местными материалами, и на
мостовых из колотого и булыжного камня – 30–40 [2].
5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
5.1. Требования при проектировании автомобильных дорог
Трасса автодороги – положение геометрической оси дороги на местности. Варианты трассы проектируемой дороги назначают на основе изучения объемов и
направлений транспортных потоков в районах тяготения дороги. Направление
трассы следует выбирать с учетом максимального обеспечения перевозок грузов и
пассажиров при минимальной транспортной работе и времени сообщения.
При выборе направления трассы конкурирующие варианты рассматривают по
основным показателям (по приведенным затратам, строительной стоимости,
транспортно-эксплуатационным расходам, материалоемкости строительства, условиям удобства и безопасности движения, степени загрязнения окружающей
среды и т.д.).
Общее направление трассы и ширину полосы варьирования конкурирующих
вариантов устанавливают на основе аналитических расчетов по результатам эко-
38
номических изысканий, выполняемых в соответствии со схемами развития и размещения сети автомобильных дорог, производственных сил данного региона,
схемами районов планировки и благоустройства.
При нанесении вариантов трассы в пределах полосы варьирования принимают
во внимание следующие условия:
– возможность проектирования автомобильной дороги с соблюдением требований действующих нормативных документов;
– трассирование по возможности по кратчайшему направлению между заданными пунктами;
– природные условия районов проложения трассы, топографические, геологические, гидрогеологические, почвенно-грунтовые, гидрологические, метеорологические;
– ситуационные особенности района проектирования;
– варианты пересечения крупных водотоков;
– требования проложения трассы в районе промежуточных населенных пунктов для наилучшего обслуживания местных связей и транзитного движения;
– требования по обеспечению удобства и безопасности движения, а также
ландшафтного проектирования автомобильных дорог.
При выборе вариантов трассы следует учитывать степень воздействия дороги
на окружающую природную среду в период строительства и во время эксплуатации, а также сочетание дороги с ландшафтом, отдавая предпочтение решениям,
оказывающим минимальное воздействие на окружающую природную среду.
Проложение трассы автомобильных дорог, назначение мест размещения искусственных, придорожных и других временных сооружений для нужд строительства следует выполнять с учетом сохранения ценных природных ландшафтов,
лесных массивов, а также мест размножения, питания и путей миграции диких
животных, птиц и обитателей водной среды.
Не допускается проложение трасс по государственным заповедникам и заказникам, отнесенным к памятникам природы и культуры.
Вдоль рек, озер и других водоемов трассы следует прокладывать, как правило,
за пределами специально установленных для них защитных зон.
Направление трасс автомобильных дорог I–III категорий по лесным массивам
по возможности должно совпадать с направлением господствующих ветров в целях обеспечения естественного проветривания и уменьшения заносимости дорог
снегом.
При обходе населенных пунктов автомобильные дороги по возможности следует прокладывать с подветренной стороны, ориентируясь на направление ветра в
особо неблагоприятные с точки зрения загрязнения воздуха осенне-зимние периоды года, и в целях защиты населения от транспортного шума.
При проложении трассы дорог III–V категорий по пашням, орошаемым или
осушаемым землям, а также по землям, используемым под ценные культуры, земляное полотно следует проектировать без устройства резервов и кавальеров.
При определении мест переходов через водотоки, выборе конструкций и отверстий искусственных сооружений, особенно на косогорных участках дорог, на39
ряду с технико-экономической целесообразностью строительства необходимо
решать вопросы защиты полей от размыва и заиления, заболачивания, нарушения
растительного и дернового покрова, нарушения гидрологического режима водотока и природного уровня грунтовых вод, защиты от размыва и разрушения.
При строительстве автомобильных дорог следует максимально использовать
отходы предприятий промышленности, тепловых электростанций (гранулированные шлаки, золы и золошлаковые смеси ТЭС и др.) [3].
5.2. Принципы трассировки автомобильных дорог
Традиционный принцип трассировки автомобильных дорог, который можно
назвать принципом «тангенциального проектирования» состоит в том, что на
план, либо карту наносят ломанный (тангенциальный) ход, в изломы которого
вписывают круговые кривые с вспомогательными переходными линиями.
Основной недостаток принципа «тангенциального трассирования» состоит в
том, что магистральный ход является негибкой пространственной линией и коротких круговых кривых минимального радиуса, наличием закруглений за переломами продольного профиля, повышенными объемами земляных работ, повышенной аварийностью и т.д.
Принцип «гибкой линейки» существенно отличается от идеи «тангенциального трассирования». Суть принципа «гибкой линейки» состоит в том, что на плане
или крупномасштабной карте, сообразуясь с рельефом и ситуацией, вписывают
плавную линию от руки, либо с помощью специальной гибкой линейки – сплайна.
При этом положение магистрального хода – углы поворота, положение их вершин, а также параметры закруглений определяются трассой автомобильной дороги, а не наоборот, как это принято при тангенциальном трассировании.
Принцип «гибкой линейки» является фундаментальной основой определения
положения клотоидной трассы, обеспечивающую наибольшую зрительную плавность полотна автомобильной трассы [2].
5.3. Ландшафтное проектирование
Ландшафтным проектированием называют положение дорог на местности,
обеспечивающее плавность сопряжения между собой элементов трассы и гармоничное сочетание дороги с окружающим ландшафтом. При этом, к элементам
дорожного ландшафта относятся формы рельефа местности, растительной покров,
водные и заболоченные поверхности, а также возникшие в результате деятельности человека сельскохозяйственные угодья, лесные разработки, горные выработки, населенные пункты и промышленные предприятия. Цель ландшафтного проектирования – это создание трассы, которая обеспечивает высокие транспортноэксплуатационные качества дороги, удобство и безопасность движения, не утомительна для водителей и пассажиров, способствует сохранению цельности и живописности ландшафта [1].
Задачи ландшафтного проектирования:
40
– соблюдение требований к плавному сочетанию между собой элементов трасы в целях обеспечения удобства и безопасности движения автомобиля с высокими скоростями;
– обеспечение «зрительного ориентирования» водителей – ясности в направлении дороги на достаточно больших расстояниях за пределами непосредственной видимости, чтобы придвижении водителей не мог встретиться с неожиданным для себя ухудшением дорожных условий, требующим резкого изменения режима движения;
– проложение трассы и назначение ее элементов должны делаться таким образом, чтобы не возникали зрительные искажения вида отдельных участков в перспективе и у водителя не создавалось впечатление, что впереди имеется необоснованно крутые изломы дороги;
– обеспечение плавного вписывания дороги в ландшафт местности для повышения удобства движения, лучшего раскрытия перед едущим красоты природы,
соблюдение требований охраны окружающей среды;
– сохранение исторических и культурных памятников, ценных сельскохозяйственных угодий;
– дополнение и улучшение природного ландшафта посадками деревьев и кустарников на придорожной полосе, планировочными осушительными работами
создание водоемов, раскрытием или маскировкой вида с дороги отдельных участков ландшафта.
Трассу дороги следует проектировать как плавную линию в пространстве со
взаимной увязкой элементов плана, продольного и поперечного профилей между
собой и с окружающим ландшафтом, с оценкой их влияния на условия движения
и зрительное восприятие дороги.
Для обеспечения плавности дороги необходимы соблюдение принципов
ландшафтного проектирования и использование рациональных сочетаний элементов плана и продольного профиля.
Плавность дороги следует проверять расчетом через видимую кривизну ведущей линии и видимую ширину проезжей части в экстремальной точке в картинной плоскости.
Кривые в плане и продольном профиле, как правило, следует совмещать. Следует избегать сопряжений концов кривых в плане с началом кривых в продольном
профиле. Расстояние между ними должно быть не менее 150 м. Длину прямых в
плане следует ограничивать согласно табл. 21
Таблица 21
Категория
дороги
I
II, III
IV, V
Предельная длина прямой в плане, м, на местности
равнинной
пересеченной
3 500–5 000
2 000–3 000
2 000–3 500
1 500–2 000
1 500–2 000
1 500
41
При малых углах поворота дороги в плане рекомендуется применять следующие радиусы круговых кривых, приведенные в табл. 22.
Таблица 22
Угол поворота, град
Наименьший радиус
круговой кривой, м
1
30 000
2
20 000
3
10 000
4
6 000
5
5 000
6
3 000
7–8
2 500
В окончательном виде трасса в пространстве должна представлять собой плавную линию с отсутствием резких изгибов и переломов. Она может состоять из сочетания прямых, круговых и пешеходных кривых с закономерно изменяющейся
кривизной или быть кривой непрерывно изменяющейся кривизны. Дорога должна
следовать крупным формам ландшафта, не считаясь с множеством малых складок
местности или извилин опушки леса. Чем выше категория дороги, тем более
строгие требования к согласованию дороги должны быть предъявлены.
5.4. Проложение трассы в характерных ландшафтах
Выделяют следующие наиболее характерные ландшафты, однородные по
принципам трассирования автомобильных дорог: равнинные – степной, низменный заболоченный, лесисто-болотистый; холмистые - пересеченная лесостепь,
сильно холмистый, ландшафт речных долин; горные – предгорье, морские побережья, долины горных рек, высокогорные перевальные участки.
В степных районах рельеф и ситуация местности не вносят существенных ограничений для проложения дороги в плане и профиле. В этих районах, как правило, отсутствуют какие-либо препятствия проложению дороги длинными прямыми
протяженностью иногда до нескольких десятков километров. Однако движение
по длинным прямым в открытой однообразной равнинной местности для водителей сопряжено с повышенной утомляемостью, снижением внимательности. В
ночное время на длинных прямых участках повышается опасность ослепления
водителей светом фар встречных автомобилей. Все это приводит к увеличению
количества ДТП.
Считают поэтому, что длина прямых должна не превышать расстояния, проходимого автомобилем при расчетной скорости за 3-4 минуты, и составлять не более 5-6 километров. Поэтому протяженность прямых участков в плане ограничивают.
Холмистый ландшафт складывается из более развитых элементов рельефа.
Для сокращения объема земляных работ рекомендуется проложение трассы в виде плавной извилистой линии, состоящей преимущественно из кривых больших
радиусов, вписывающейся в элементы рельефа и расположенной в переходной
зоне между крупными элементами ландшафта.
Основная сложность трассирования дорог в холмистой местности заключается
в выявлении основных форм рельефа, с которыми должно быть увязано проложе42
ние трассы без подчинения мелким, второстепенным элементам. Чем выше категория дороги и шире земляное полотно, тем с более крупными элементами рельефа должна увязываться дорога. Это обусловлено тем, что для плавности хода широкого земляного полотна требуется вводить кривые больших радиусов, чем при
узком земляном полотне. В условиях холмистого ландшафта наиболее целесообразно проектирование трассы в плане сопрягающимися кривыми с введением для
плавности переходных кривых больших параметров или трассирование «сплайнами». В целях обеспечения дороги целесообразно предусматривать специальные
обгонные участки с увеличенным расстоянием видимости, расположенные на
прямых или кривых больших радиусов. Длины этих участков в зависимости от
категории дороги должны быть не менее утроенного расстояния расчетной видимости встречного автомобиля.
В горной местности высотные элемент ландшафта настолько преобладают, что
всякое не подчинение им дороги бывает сопряжено с устройством дорогостоящих
инженерных сооружений или выполнением больших объемов скальных работ.
Согласование с ландшафтом для горных дорог сводится к огибанию элементов
горного рельефа с отклонением от них на минимальное расстояние, необходимое
для соблюдения требований. Монументальные инженерные сооружения – серпантины, подпорные стены, мосты, балконы, тоннели, противолавинные и противоселевые галереи, выделяясь на однообразной поверхности склонов, сосредотачивают на себе внимание и начинают определять характер ландшафта. В данном
случае гармоничное сочетание дороги с ландшафтом достигается контрастностью между геометрически правильными элементами дороги и хаотичностью
горного ландшафта.
Чем более сложен рельеф местности, тем большие продольные уклоны приходится допускать и тем более извилистой проектируют дорогу. В зависимости от
категории сложности рельефа устанавливается коэффициент удлинения трассы:
– равнинный – 1,1
– слабо холмистый – 1,1-1,15
– сильно пересеченный – 1,15-1,25
– гористый – 1,25-1,4
– горный -1,5.
Проложение трассы дорог I-III категорий вблизи населенных пунктов всегда
лучше решать в пользу обхода с устройством подъездных путей. Расстояние от
дороги до линии застройки по генеральному плану развития населенного пункта
должно быть не менее 200 метров [10].
При вводе трассы в крупный населенный пункт в зависимости от его планировки, начертания существующей транспортной сети, расположения промышленных предприятий, административно-политических и культурно-хозяйственных
соображений возможны пересечения по главным улицам, пересечения с проходом
по окраинам и примыкание по касательной к границе планировочной территории.
В населенных пунктах, являющихся транспортными узлами, в которых пресекаются несколько автомобильных дорог, для устранения транспортного движения
устраивают обходные (кольцевые) дороги. Трассу кольцевой дороги обычно про43
кладывают в непосредственной близости от границ городской планировочной
территории.
Пересечение автомобильных дорог с железнодорожными дорогами следует
проектировать вне пределов станций и путей маневрового движения на прямолинейных участках под углом от 60° до 120°. Пересечение дорог I–III категорий с
железными дорогами должны проектироваться в разных условиях с целью обеспечения безопасности движения в следующих случаях:
– пересекаются три и более железнодорожных пути;
– пересечение располагаются на участках железных дорог со скоростями движения более 100 км/ч или при интенсивности движения более 100 поездов в сутки;
– пересекаемые железно дорожные дороги проложены в выемках;
– не обеспечивают требования видимости;
– предусматриваются троллейбусное движение или совмещенные трамвайные
пути.
На пересечении автомобильных дорог с железными дорогами в одном уровне
должна быть обеспечена видимость переезда для водителя автомобиля на расстояние не менее 400 метров, а для машиниста локомотива не менее 1000 метров.
6. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ
ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
6.1. Скорость движения как критерий безопасности движения
Расчетные скорости движения для дорог I категории примерно соответствуют
скоростям, которые развивают на дороге при одиночном движении 15% наиболее
быстрых современных легковых автомобилей, а расчетная скорость для дорог IV
категории близка к максимальным скоростям грузовых автомобилей. Однако, поскольку по дорогам всех категорий ездят одинаковые автомобили, при проектировании дорог минимальные значения элементов профиля (радиусы кривых, продольные уклоны и др.), устанавливаемые исходя из расчетных скоростей, применяют только в трудных условиях рельефа местности или в пределах населенных
пунктов. Везде, где только этого можно достигнуть без существенного удорожания стоимости строительства, назначают элементы дороги, обеспечивающие
безопасное движение со скоростями, соответствующими современным легковым
автомобилям.
Однако скорости транспортных потоков, устанавливающиеся на дороге, во
многом определяются взаимным сочетанием разных участков, от которого зависит оценка дорожных условий водителями, а, следовательно, и избираемая скорость движения. Увидев впереди поворот, водители обычно начинают снижать
скорость, хотя иногда дорожные условия позволяют движение с высокой скоростью. Это объясняется тем, что формулы для обоснования элементов трассы,
обеспечивающих возможность движения с расчетными скоростями, предусматривают напряженный режим управления автомобилем при возникновении сложной
44
обстановки – полное использование тормозного усилиями минимальное время реакции водителя. Фактически большинство водителей предпочитают более спокойный режим движения со скоростями меньшими, чем расчетные для дорог высоких категорий.
Водитель как бы мысленно выделяет для себя на дороге полосу, необходимую
ему для уверенного движения автомобиля. На дорогах, технические нормативы
которых не удовлетворяют их требованиям, водители зачастую непроизвольно
для себя корректируют решения проектировщиков, заезжая при проезде кривых
малых радиусов на полосу встречного движения для увеличения радиуса поворота или проезжая кривые со скоростями ниже расчетных для уменьшения возникающей центробежной силы. Этим они приводят траекторию автомобиля к удобным для себя значениям коэффициента поперечной силы, скоростям нарастания
продольного и поперечного ускорений.
Дорога не должна быть ни монотонно однообразной, усыпляющей водителей,
ни допускающей резких изменений скоростей на смежных элементах трассы. Для
безопасности и удобства движения необходимо, чтобы изменения скорости, обеспечиваемой геометрическими элементами на смежных участках, были не велики.
6.2. Методы выявления опасных участков
При проезде опасных мест необходимо существенное снижение скорости потока автомобилей из-за неожиданного ухудшения дорожных условий или для перестроений транспортного потока.
Признаками опасных мест являются:
– несоответствие численного значения состояния одного из элементов дороги
скоростям движения, развиваемым на предшествующих участках дороги - мосты,
с меньшей шириной проезжей части, чем у дороги на подходах; участки около автобусных остановок при отсутствии уширений проезжей части; дороги в населенных пунктах около магазинов, учреждений или столовых при отсутствии оборудованных стояночных площадок; скользкие места на кривых большого радиуса
или на дорогах с шероховатым покрытием; кривые малых радиусов в конце затяжных спусков;
– недостаточная видимость в плане и продольном профиле, создающая опасность наезда на препятствия на проезжей части или столкновения с идущим на
обгон встречным автомобилем. К их числу относятся выпуклые переломы продольного профиля с вписанными кривыми малого радиуса, кривые в плане малых
радиусов на местности, покрытой лесом, в населенных пунктах или при посадках
аллейного типа на обочинах; примыкания и пересечения дорог, около которых
расположены строения, павильоны автобусных остановок; наличие на участках,
имеющих постоянный уклон и просматриваемых на большое расстояние отдельных пониженных мест (просадок), в которых не видны встречные автомобили;
– резкие изменения направления дороги и места, где у водителей создается неправильное представление о дальнейшем направлении дороги, – поворот дороги
непосредственно за вершиной выпуклой вертикальной кривой;
45
– примыкание второстепенных дорог к магистральным дорогам на кривых;
– зигзагообразные повороты для пересечения малых водотоков или железных
дорог под прямым углом;
– места, где часть транспортного потока изменяет скорость или совершает перестроения;
– участки дороги без переходно-скоростных полос перед съездами с дороги,
затяжные крутые подъемы, которые автомобили с малым запасом тяги преодолевают на пониженных передачах со значительно сниженной скоростью, особенно
опасные при пересеченном рельефе и недостаточной видимости в продольном
профиле, что приводит к столкновениям при обгонах;
– перекрестки и примыкания в одном уровне; кривые малых радиусов перед
мостами и пересечения с местными дорогами в конце затяжных спусков;
– места, где дорожные условия и придорожная обстановка способствуют значительному превышению безопасной скорости движения;
– затяжные спуски на пересечениях глубоких речных долин, характерные для
некоторых автомобильных дорог юга России, а также длинные прямые участки в
открытой степной местности, где однообразный придорожный ландшафт, отсутствие подъемов и спусков приводят к потере водителями контроля за скоростью;
– места значительного ухудшения в неблагоприятную погоду условий движения на коротких участках дорог – пересечения дорог пониженных участков местности, где образуются ночные туманы; подверженные образованию гололедицы,
скользкие после дождей свежеуложенные асфальтобетонные покрытия;
– места разделения, слияния и пересечения транспортных потоков –
пересечения в одном уровне, переходно-скоростные полосы;
– места, где на дороге могут неожиданно появляться пешеходы, велосипедисты и дикие животные, примыкающие к населенным пунктам дороги, автобусные
остановки без уширений проезжей части для заезда автобусов, пересечения заповедников.
Для выявления опасных участков и прогнозирования степени опасности отдельных участков дороги используют методы, предложенные профессором В.Ф.
Бабковым [2].
Метод коэффициентов безопасности
Коэффициентом безопасности называют отношение максимальной скорости
движения, обеспечиваемой тем или иным участком дороги, к максимально возможной скорости въезда автомобилей на этот участок.
Участок дороги оценивают по степени опасности для движения исходя из следующих значений коэффициентов безопасности, приведенных в табл. 2.
46
Таблица 23
Коэффициент безопасности
< 0,4
0,4–0,6
0,6–0,8
> 0,8
Характеристика участка дороги
Очень
опасный
Опасный
Мало опасный
Практически не опасный
При обследованиях автомобильных дорог строят линейный график изменения
коэффициента безопасности на основе линейного графика изменения скорости
движения одиночного автомобиля. На этом графике выделяют участки по степени
опасности, уделяя особое внимание участкам, где значение коэффициента безопасности менее 0,4. В проектах новых дорог не допускаются участки со значениями коэффициентов безопасности менее 0,8. При разработке проектов реконструкции и капитального ремонта автомобильной дороги следует перепроектировать участки со значениями коэффициентов безопасности менее 0,6.
Метод коэффициентов аварийности
Степень обеспечения безопасности движения определяется не только соблюдением требований к размерам отдельных геометрическим элементам трассы
дороги, но и взаимным их сочетанием.
При сравнении вариантов трассы и организации движения по существующим
дорогам используют метод коэффициентов аварийности, основанный на обобщении материалов статистики ДТП. Он позволяет без обследований выявить опасные места на основе проектных документов.
Степень опасности участков дороги характеризуют итоговым коэффициентом
аварийности, вычисленным как произведение частных коэффициентов аварийности, учитывающих влияние отдельных элементов плана и профиля (коэффициенты, представляющие собой отношение количества происшествий при том или
ином значении плана или профиля к количеству происшествий на эталонном прямом горизонтальном участке дороги с проезжей частью шириной 7,5 м и с твердыми широкими обочинами).
Результаты определения коэффициентов аварийности оформляют в виде линейных графиков. Для их построения анализируют план и профиль дороги по каждому из показателей и выписывают значения соответствующего частного коэффициента аварийности. Перемножение по вертикали для каждого участка всех коэффициентов дает итоговый коэффициент аварийности.
При реконструкции дорог в условиях равнинного и холмистого рельефа рекомендуется предусматривать перестройку участков с итоговым коэффициентом аварийности более 25–40 в зависимости от местных условий. При проектировании новых дорог целесообразно перепроектировать участки, для которых коэффициент аварийности превышает 15–20.
47
Для горных участков дорог опасными должны считаться участки дорог со
значениями итоговых коэффициентов аварийности от 40 до 250. Участки с большими значениями итоговых коэффициентов аварийности имеют низкие значения
транспортно-эксплуатационных характеристик, но относительно безопасны для
движения.
Метод оценки безопасности движения по «шуму ускорений»
Метод оценки степени опасности отдельных участков дорог по «шуму ускорения» основан на той же идеи, что и коэффициент безопасности.
Сложные участки дорог водители, неодинаково оценивая степень их опасности, проезжают с разными скоростями. Соответственно различны и реализуемые
при этом на разных местах участка ускорения. В теории транспортных потоков
высказывались предложения характеризовать степень неоднородности движения
и интенсивность изменения скоростей на разных участках пути средней квадратичной величиной реализуемых водителями ускорений, сначала замедления при
въезде на участок, затем разгона при выезде с него, называя этот показатель
«шумного ускорения».
Метод конфликтных ситуаций
В последние годы для выявления и оценки опасных мест на дорогах получает
распространение метод конфликтных ситуаций. Он исходит из того, что случающемуся ДТП всегда предшествует неоднократно возникающие опасные ситуации, для предотвращения которых один или оба участника движения должны
изменить режим движения автомобиля. Конфликтной считается сложившаяся на
дороге ситуация, при которой автомобили настолько сближаются, что, если их
дальнейшее движение останется неизменным, риск столкновения резко возрастет.
Опасность столкновения исключается водителями путем маневров или торможения. Поэтому фактическое количество происшествий значительно меньше конфликтных ситуаций, но между этими характеристиками существует достаточно
устойчивая корреляционная связь. Метод конфликтных ситуаций может быть использован для исследования существующих дорог при разработке мероприятий
по их реконструкции и в целях организации движения. В этом случае используют
данные, собираемые путем наблюдений за режимами движения. Наблюдения выполняют в часы пик при наибольшей интенсивности движения одним из следующих методов:
– многократными проездами ходовой автомобильной лаборатории, включающейся в транспортный поток. Находящийся в ней наблюдатель фиксирует места, в
которых водителю приходится тормозить, изменять траекторию движения, совершать резкие маневры, чтобы предотвратить происшествие;
– наблюдениями на стационарных постах, на сложных участках дорог, где
наиболее вероятны происшествия, – пересечения в одном уровне дорог, кривых
малых радиусов и т.д. Получаемые при наблюдениях разными наблюдателями ре48
зультаты имеют расхождения в связи с неизбежной индивидуальностью оценки
ситуаций.
Степень серьезности назревающей ситуации отражается на продольных и поперечных отрицательных ускорениях, реализуемых водителями при маневрах по
предотвращению ДТП.
Различают конфликтные ситуации трех видов:
– легкие, когда возникновение опасности становится для водителя ясным на
достаточно большом расстоянии от конфликтной точки и он имеет возможность
своевременно оценить поведение других участников движения:
– средние, характеризующиеся чаще всего неожиданным появлением опасности или возникающие при неправильной первоначальной оценке складывавшейся
ситуации;
– критические, при которых водитель может предотвратить происшествие
лишь при максимально быстрой реакции на коротком участке дороги.
Опасность участка дороги оценивают по значению эквивалентной критической конфликтной ситуации.
6.3 Влияние величины элементов дорог на безопасность движения
1. Ширина проезжей части дороги
Характерно, что изменение ширины полосы движения на 20–25 см сравнительно мало отражается на числе происшествий. Поэтому положительный эффект
уширения проезжей части на такую величину проявляется главным образом в
возможности увеличения скорости движения автомобилей при встречах, следовательно, в повышении проездной способности дороги.
2. Краевые полосы и бордюры
Наличие краевых полос существенно повышает удобство и безопасность движения. Разница в ширине краевых полос 0,5 и 0,75 м при опытах не была ощутима. Полагают, что положительный эффект устройства краевых полос проявлялся в
направляющем действии контрастной белой полосы, окаймляющей темное асфальтобетонное покрытие. Для лучшего выявления контрастности с покрытием в
любых условиях погоды краевые полосы иногда делают рифлеными. Отражая
свет фар, они лучше видны ночью, особенно в дождливую погоду, что оказывает
значительное влияние на уменьшение ДТП.
Высокий бордюр, возвышающийся над проезжей частью на 15–18 см вызывает
смещения траектории движения автомобилей к оси проезжей части и уменьшает
скорость движения при обгонах на 7–11 км/ч по сравнению с дорогами без бордюра.
Опрокидывание обгоняющих автомобилей при наезде колеса на бордюр явилось причиной 12% ДТП на дороге с разделительной полосой, заключенных в высоких бордюрах. Поэтому на внегородских участках дорог не следует применять
бордюры выше 6–8 см, что уже не отражается на условиях движения. Бордюры
должны обязательно иметь закругленную сверху переднюю грань. При устройст-
49
ве высоких бордюров их необходимо отделять от проезжей части, по которой
происходит движение, краевой полосой шириной 0,5–0,75 м.
3. Ширина и состояние обочин (тип укрепления, сопряжение с проезжей частью)
Недостаточная ширина обочин вызывает увеличение количества ДТП по
следующим причинам: при малой ширине обочин съехавший на нее с большой
скоростью автомобиль в большинстве случаев не может остановиться в пределах земляного полотна; автомобили, остановившиеся на узкой обочине, занимают часть дороги, уменьшая ее эффективную ширину. Отклоняясь от нормальной траектории при проезде мимо остановившихся на обочине автомобилей, водители попадают на полосу движения обгоняющих или встречных автомобилей,
что часто приводит к столкновениям.
4. Ширина разделительной полосы
Разделение движения по направлениям при помощи устраиваемых на автомагистралях разделительных полос заметно снижает количество ДТП. Этим все же
не устраняются происшествия, вызываемые потерей ориентировки водителям,
выездом автомобиля при заносе на скользком покрытии на полосу встречного
движения или при ослеплении их ночью светом фар встречных автомобилей.
С точки зрения обеспечения безопасности движения разделительные полосы
делят на три типа:
– свободно переезжаемые – плотные грунтовые разделительные полосы, расположенные в одном уровне с проезжими частями и отделенные от них только
краевыми полосами или низкими бордюрами, резервные зоны, намеченные на покрытии сплошными разграничительными линиями;
– переезжаемые с затруднением – разделительные полосы с возвышающимися
бордюрами высотой до 15 см, имеющие мягкую или разрыхленную поверхность,
осевые лотки с пологими откосами, возвышающиеся земляные бетонные валики;
– не переезжаемые – с установленными ограждениями разных типов, земляными валами, сетками, а также без ограждений, но при ширине не более 30 м.
Количество столкновений резко снижается при увеличении ширины разделительной полосы. При ширине более 12 м только 15% из съехавших автомобилей
попадают на проезжую часть для встречного движения. С 12% от общего количества происшествий на дорогах без разделения встречных потоков автомобилей
количество столкновений снижается до 2 % при разделительной полосе шириной
15 м. Заметное снижение количества происшествий наблюдается при ширине разделительной полосы 5 м и более. Таким образом, ширина разделительной полосы,
равная 5 м, предусмотренная СНиП II–Д. 5–62, является минимальной с точки
зрения обеспечения безопасности движения.
5. Продольный уклон
Участки подъемов и спусков на автомобильных дорогах характеризуются
большим числом ДТП. По материалам исследований, приведенных кафедрой
«Проектирование дорог» МАДИ, в равнинной местности на участки с подъемами
и спусками приходится около 7% от общего числа зарегистрированных происшествий, в пересеченной местности – 18% и в сильнопересеченной – 25% [17].
50
Дорожные происшествия на крутых подъемах и спусках, чаще всего, бывают
связаны с рядом обстоятельств:
– со съездом с земляного полотна автомобилей, движущихся не по спуску, или
от столкновения с автомобилями, вышедшими на обгон на подъеме;
– чрезмерной скоростью, развиваемой отдельными водителями на затяжных
спусках;
– столкновениями при объезде остановившихся автомобилей или при обгоне
грузовых автомобилей, значительно снижающих скорость на подъемах.
По данным [17] на первую группу факторов 24% происшествий, на вторую –
40%, на третью – 18% от общего количества ДТП на участках дорог, имеющих
большие продольные уклоны.
По тем же данным число происшествий, связанных с движением на спуск, бывает в 2–2,5 раза больше, чем при движении на подъем.
Большая опасность движения на спуск, чем на подъем, связана отчасти с увеличением на спусках разницы в скоростях самых быстрых и самых медленных
автомобилей, а также влиянием продольного уклона, увеличивающим длину
тормозного пути на спусках при необходимости экстренного торможения.
6. Радиус кривых в плане
Кривые в плане являются местом сосредоточения 10–12% ДТП. Статистические данные ряда стран показывают, что на участках кривых происходит тем
больше ДТП, чем меньше их радиусы.
7. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗЕМЛЯНОГО
ПОЛОТНА
7.1. Элементы земляного полотна
Земляное полотно - полоса земли, искусственно выровненная с приданием ей
допустимых для движения автомобилей продольных уклонов и обеспеченная
надлежащим водоотводом.
Земляное полотно следует проектировать с учетом категории дороги, типа дорожной одежды, высоты насыпи и глубины выемки, свойств грунтов, условий
производства работ по возведению полотна, природных условий района строительства и особенностей инженерно-геологических условий участка строительства, опыта эксплуатации дорог в данном районе, исходя из обеспечения требуемых
прочности, устойчивости и стабильности земляного полотна и дорожной одежды
при наименьших затратах на стадиях строительства и эксплуатации, а также при
максимальном сохранении ценных земель и наименьшем ущербе окружающей
природной среде.
Земляное полотно включает следующие элементы: верхнюю часть земляного
полотна ( рабочий слой ); тело насыпи (с откосными частями);основание насыпи;
основание выемки; откосные части выемки; устройство для поверхностного водоотвода; устройства для понижения или отвода грунтовых вод (дренаж); поддерживающие и защитные устройства и конструкции, предназначенные для защиты
51
земляного полотна от опасных геологических процессов (эрозии, абразии, селей,
лавин, оползней и т.п.).
Природные условия района строительства характеризуются комплексом погодно-климатических факторов с учетом деления территории РФ на 5 дорожноклиматических зон.
По условиям увлажнения верхней толщи грунтов различают три типа местности: сухие участки, сырые участки избыточным увлажнением в отдельные периоды года, мокрые участки с постоянным избыточным увлажнением.
Индивидуальные решения при проектировании земляного полотна следует
применять при соответствующих обоснованиях:
для насыпей с высотой откоса более 12 м;
для насыпей на участках временного подтопления, а также при пересечении
постоянных водоемов и водотоков;
для насыпей, сооружаемых на болотах глубиной более 4 м с выторфовыванием
или при наличии поперечных уклонов дна болота более 1:10;
для насыпей, сооружаемых на слабых основаниях;
при использовании в насыпях грунтов повышенной влажности;
при применении прослоек из геотекстильных материалов;
при сооружении насыпей на просадочных грунтах;
для выемок с высотой откоса более 12 м в нескальных грунтах и более 16 м в
скальных при благоприятных инженерно-геологических условиях;
для выемок в слоистых толщах, имеющих наклон пластов в сторону проезжей
части;
для выемок, вскрывающих водоносные горизонты или имеющих в основании
водоносный горизонт, а также в глинистых грунтах с коэффициентом консистенции более 0,5;
для выемок с высотой откоса более 6 м в пылеватых грунтах в районах избыточного увлажнения, а также в глинистых грунтах и скальных размягчаемых
грунтах, теряющих прочность и устойчивость в откосах под воздействием погодно-климатических факторов;
для выемок в набухающих грунтах при неблагоприятных условиях увлажнения;
для насыпей и выемок, сооружаемых в сложных инженерно-геологических условиях; при проектировании периодически затопляемых дорог при пересечении
водопотоков;
при применении теплоизоляционных слоев на участках вечномерзлых грунтов
[10].
Индивидуально необходимо также проектировать водоотводные, дренажные,
поддерживающие, защитные и другие сооружения, обеспечивающие устойчивость земляного полотна в сложных условиях, а также участки сопряжения земляного полотна с мостами и путепроводами.
52
7.2. Типы грунтов
Грунты, используемые в дорожном строительстве, по происхождению, составу, состоянию в природном залегании, набуханию, просадочности и степени цементации льдом должны подразделяться в соответствии с ГОСТ 25100-82.
Грунты для верхней части земляного полотна следует дополнительно подразделять по составу (глинистые грунты), набухаемости, относительной просадочности и склонности к морозному пучению, а также по льдистости и просадочности
при оттаивании.
Грунты для сооружения насыпей и рабочего слоя подразделяются по степени
увлажнения.
К особым грунтам следует относить: торфяные и заторфованные; сапропели;
илы; иольдиевые глины; лессы; аргиллиты и алевролиты; мергели, глинистые
мергели и мергелистые глины; трепел; тальковые и пирофиллитовые; дочетвертичные глинистые грунты, глинистые сланцы и сланцевые глины; черноземы;
пески барханные; техногенные грунты (отходы промышленности).
К слабым следует относить торф и заторфованные грунты, илы, сапропели,
глинистые грунты с коэффициентом консистенции свыше 0,5, иольдиевые глины,
грунты мокрых солончаков.
К дренирующим следует относить грунты, имеющие при максимальной плотности при стандартном уплотнении по ГОСТ 22733-77 коэффициент фильтрации
не менее 0,5 м/сут.
По зерновому составу грунты различают в зависимости от размера зерен, или
грунтовых частиц, мм: глинистых частиц – менее 0,005, мелкая пыль – 0,005–0,01,
крупная пыль – 0,001–0,05; песчаные частицы: тонкие – 0,05–0,1, мелкие – 0,1–
0,25, средней крупности – 0,25–0,5, крупные – 0,5–1 и 1–2, гравийные зерна: мелкие – 2,5, средние – 5–10, крупные – 10–20; галька: мелкая – 20–40, средняя – 40–
60, крупная – 60–80 и 80–100, очень крупная – 100–150 и 150–200; валуны – более
200.
В зависимости от коэффициента консистенции связные грунты, т. е. супеси,
суглинки и глины, разделяют на твердые, полутвердые, тугопластичные, мягкопластичные, текучепластиные и текучие. Как твердые, так и мягкопластичные не
допускается применять для возведения насыпей.
В зависимости от трудности разработки грунты подразделяются на шесть
групп:
1) грунт растительного слоя, в том числе легкие суглинки, каштановые почвы
и черноземы, сероземы, солончаки и солонцы, а также пески за исключением барханных и дюнных;
2) галечно-гравийно-песчаные грунты (кроме моренных) при размере зерен
более 80 мм (без содержания валунов); мягко- и тугопластичная глина с примесью
щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10%; пески, супеси и суглинки при коэффициенте пористости или показателе консистенции до 0,5 и содержании частиц размером крупнее 2 мм до 35%;строительный мусор, песок барханный
и дюнный; суглинок мягкопластичный с примесью более 10%, тугопластичный с
53
примесью до 10%, а также полутвердый и твердый с примесью до 10%; торф с
древесными корнями толщиной более 30 мм и щебенистый грунт с включением
каменных сколов размером до 150 мм;
3) пески, супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, дресвы, щебня
более 20% и валунов более 10%; гравийно-галечные и щебенистые грунты, полутвердая глина, глина при показателе консистенции до 0,5 и содержания зерен
крупнее 2 мм до 10%; пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм
до 65%; сцементированный строительный мусор; твердый солончак и солонец;
суглинки полутвердый и твердый с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10%;
4) аллевролиты низкой прочности, галечно-гравийно-песчаные грунты (кроме
моренных) при размере зерен свыше 80 мм, с содержанием валунов до 30%; твердая глина, пески и супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или
показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 65%
(либо при показателе консистенции до 0,5, но содержании частиц крупнее 2 мм до
35%); древесный грунт, мел и мергель низкой прочности, а также трепел низкой
прочности;
5) аллевролиты малопрочные, аргиллиты плитчатые малопрочные, галечногравийно-песчаные грунты (кроме моренных) при размере зерен свыше 80 мм, с
содержанием валунов до 70%; пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции до 0,5 и содержании частиц крупнее
2 мм до 65%; малопрочный мел и мергель, опока, сланцы, туф и малопрочный
трепел;
6) галечно-гравийно-песчаные грунты (кроме моренных) при размере зерен
гальки свыше 80 мм, с содержанием валунов до 70%; скальные грунты, предварительно разрыхленные.
Перечисленные грунты обычно разрабатывают одноковшовыми экскаваторами, наиболее широко применяемыми в городских условиях.
В зимнее время разрешается проводить следующие работы:
1) разрабатывать выемки и карьеры в сухих песчаных, гравийно-галечных и
скальных грунтах;
2) устраивать насыпи на болотах при условии замерзания болот на глубину,
обеспечивающую безопасную работу землеройных и транспортных машин;
3) возводить насыпи.
Земляные работы в зимнее время должны быть полностью механизированы и
вестись непрерывно высокими темпами при концентрации всех необходимых
машин, которые должны иметь утепленные кабины и т.д. На объектах, намеченных к строительству в зимних условиях, производят предварительное рыхление
грунта на глубину 30–40 см и боронование его на глубину 15–20 см.
Разрыхленный грунт в осеннее время утепляют:
1) засыпкой поверхности утепляемого участка разрыхленным грунтом; укрытием забоя хворостом, валежником, торфом, щитами;
54
2) глубоким (до 1,5 м) рыхлением грунта с укладкой его в отвал на полосу
предыдущего прохода;
3) окучиванием грунта путем проходки параллельных траншей с укладкой
разработанного грунта в отвал на утепляемую площадь;
4) укрытием участка разработки снегом путем снегозадержания с помощью
щитов, валов снега или грунта с использованием мощных снегоочистителей и тяжелых автогрейдеров или бульдозеров.
7.3. Требования к наслоению грунтов
На стадии рабочего проектирования необходимо уточнить глубину подземных
вод применительно к расчетному периоду года и наслоение грунтов, влияющих
на образование верховодки. До развертывания строительных работ инженернотехнический персонал объекта строительства обязан тщательно изучить материалы инженерно-геологических изысканий, которые должны содержать следующие
данные о грунтах:
1) зерновой состав;
2) плотность частиц грунта и плотность сухого грунта;
3) плотность и влажность грунта в условиях естественного залегания;
4) пределы и число пластичности, а также показатель консистенции;
5) минералогический состав грунта и данные о наличии в нем растительных
остатков и гумуса;
6) коэффициент фильтрации грунтов, особенно песчаных, которые могли бы
использоваться для устройства подстилающих слоев дорожных одежд;
7) степень засоленности и другие специфические свойства грунта (набухание,
усадка и др.);
8) степень кислотности грунтов, оцениваемая значением рН;
9) временное сопротивление сжатию и характеристика трещиноватости;
10) максимальная плотность и оптимальная влажность грунтов по методу
стандартного уплотнения;
11) степень засоренности грунта корнями деревьев, взрывоопасными предметами, валунами и другими включениями;
12) группы грунтов по трудности их разработки в зависимости от предполагаемых способов разработки;
13) модуль упругости, коэффициенты трения и сцепления подстилающего
грунта [4].
7.4. Верхняя часть земляного полотна (рабочий слой)
Для обеспечения устойчивости и прочности верхней части земляного полотна
и дорожной одежды возвышение поверхности покрытия над расчетным уровнем
грунтовых вод, или длительно (более 30 суток) стоящих поверхностных вод, а
также над поверхностью земли на участках с необеспеченным поверхностным
55
стоком или над уровнем кратковременно (менее 30 суток) стоящих поверхностных вод должно соответствовать требованиям табл. 24.
Таблица 24
Грунт рабочего слоя
Наименьшее возвышение поверхности покрытия, м, в пределах дорожноклиматических зон
II
III
IV
V
Песок мелкий, супесь легкая крупная, супесь лег1,1
0,9
0,75
0,5
кая
0,9
0,7
0,55
0,3
Песок пылеватый, супесь пылеватая
1,5
1,2
1,1
0,8
1,2
1,0
0,8
0,5
Суглинок легкий, суглинок тяжелый, глины
2,2
1,8
1,5
1,1
1,6
1,4
1,1
0,8
Супесь тяжелая пылеватая, суглинок легкий пы2,4
2,1
1,8
1,2
леватый, суглинок тяжелый пылеватый
1,8
1,5
1,3
0,8
Примечание: 1. Над чертой – возвышение поверхности покрытия над уровнем грунтовых вод, верховодки или длительно (более 30 суток) стоящих поверхностных вод, под
чертой - то же, над поверхностью земли на участках с необеспеченным поверхностным
стоком или над уровнем кратковременно (менее 30 суток) стоящих поверхностных вод.
2. За расчетный уровень грунтовых вод надлежит принимать максимально возможный осенний (перед промерзанием) уровень за период между восстановлениями прочности дорожных одежд (капитальными ремонтами).
Рабочий слой на глубину 1,2 м от поверхности цементобетонных и на глубину
1 м асфальто-бетонных покрытий во II дорожно-климатической зоне и на 1 и 0,8 м
соответственно в III дорожно-климатической зоне должен состоять из непучинистых или слабопучинистых грунтов. В условиях IV и V дорожно-климатических
зон рабочий слой должен состоять из ненабухающих и непросадочных грунтов на
глубину 1 и 0,8 м от поверхности соответственно цементобетонного и асфальтобетонного покрытий.
При сохранении стабильной плотности и влажности грунтов во II и III дорожно-климатических зонах допускается более значительное уплотнение верхней
части рабочего слоя земляного полотна для использования в качестве нижнего
конструктивного слоя дорожной одежды.
Не допускается использовать в пределах рабочего слоя особые грунты.
При невозможности или нецелесообразности выполнения требований должны
быть предусмотрены мероприятия по обеспечению прочности и устойчивости рабочего слоя или по усилению дорожной одежды:
– устройство морозозащитного слоя;
– водно-теплового режима земляного полотна с помощью гидроизолирующих,
теплоизолирующих, дренирующих прослоек;
– укрепление и улучшение грунта рабочего слоя с использованием вяжущих,
гранулометрических добавок и др.;
– применение армирующих прослоек;
56
– понижение уровня подземных вод с помощью дренажа;
– применение специальных поперечников земляного полотна с целью защиты
его от поверхностной воды;
– сооружение дорожных одежд с техническим перерывом или в две стадии.
Рабочий слой следует проектировать в комплексе с дорожной одеждой для
получения наиболее экономических решений [10].
8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАСЫПЕЙ И ВЫЕМОК
8.1. Требования к обустройству насыпи
Для насыпей во всех условиях разрешается без ограничений применять грунты
и отходы промышленности, мало меняющие прочность и устойчивость под воздействием погодно-климатических факторов. При использовании крупнообломочных грунтов следует предусматривать выравнивающий слой между насыпью
и дорожной одеждой толщиной не менее 0,5 м из грунта с размерами обломков не
более 0,2 м.
На сопряжении с мостами насыпи на длине поверху не менее высоты насыпи
плюс 2 м (считая от устоя) и понизу не менее 2 м необходимо проектировать из
непучинистых дренирующих грунтов.
Насыпи следует проектировать с учетом несущей способности основания. Основания разделяются на прочные и слабые.
К слабым следует относить основания, в которых в пределах активной зоны
имеются слои слабых грунтов мощностью не менее 0,5 м.
Крутизну откосов насыпей высотой до 3 м на дорогах I - III категорий следует
назначать не круче 1 : 4, а для дорог остальных категорий при высоте откоса насыпи до 2 м - не круче 1 : 3. На ценных землях допускается увеличение крутизны
откосов до предельных значений [6].
При проектировании насыпей из грунтов, влажность которых превышает допустимую, необходимо предусматривать мероприятия, обеспечивающие необходимую устойчивость земляного полотна. К числу таких мероприятий относятся:
осушение грунтов естественным путем и обработка их активными веществами;
ускорение консолидации грунтов повышенной влажности в нижней части насыпи
(горизонтальные дренажи из зернистых или синтетических материалов и др.) и
предупреждение деформаций насыпей, связанных с их расползанием.
При проектировании насыпей с высотой откосов более 12 м с целью обеспечения устойчивости насыпи и ее откосов следует определять расчетом:
– возможную осадку насыпи за счет ее доуплотнения под действием собственного веса;
– очертание поперечного профиля, обеспечивающее устойчивость откосов насыпи;
– безопасную нагрузку на основание, исключающую процессы бокового выдавливания грунта;
57
– величину и ход во времени осадки основания насыпи за счет его уплотнения
под нагрузкой от веса насыпи.
Высоту насыпи на участках дорог, проходящих по открытой местности, по условию снегонезаносимости во время метелей следует определять расчетом.
Возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова необходимо назначать, м, менее
1,2 – для дорог – I категории;
0,7 – для дорог – II категории;
0,6 – для дорог – III категории;
0,5 – для дорог – IV категории;
0,4 – для дорог – V категории.
8.2. Требования к обустройству выемки
При обустройстве выемок крутизну откосов следует назначать в соответствии
с табл. 25.
Таблица 25
Грунты
Скальные:
слабовыветривающиеся
легковыветривающиеся:
неразмягчаемые
размягчаемые
Крупнообломочные
Песчаные, глинистые однородные твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции
Пески мелкие барханные
Лес
Высота откоса, м
Наибольшая
крутизна откосов
До 16
1:0,2
До 16
До 6
Свыше 6 до 12
До 12
До 12
1,05-1:1,5
1:1
1:1,5
1:1-1:1,5
1:1,5
Свыше 2
От 2 до 12
До 12
1:4
1:2
1:0,1-1:0,5
1:0,5-1:1,5
Примечание: Над чертой приведена крутизна откосов в засушливой зоне, под чертой – вне засушливой зоны.
Выемки глубиной до 1 м в целях предохранения от снежных заносов необходимо проектировать раскрытыми или разделанными под насыпь. Выемки глубиной от 1 до 5 м на снегозаносимых участках следует проектировать с крутыми откосами и дополнительными полками или обочинами шириной не менее 4 м.
Выемки глубиной более 2 м в мелких и пылеватых песках, переувлажненных
глинистых грунтах, легковыветривающихся или трещеноватых скальных породах,
в пылеватых лессовидных и лессовых породах, а также в вечномерзлых грунтах,
переходящих при оттаивании в мягкопластичное состояние, следует проектиро-
58
вать с закюветными полками. Ширину закюветных полок следует принимать при
мелких и пылеватых песках - 1 м, при остальных указанных грунтах при высоте
откоса до 6 м - 1 м, при высоте откоса до 12 м (для скальных пород - до 16 м) - 2
м. Для дорог I - III категорий при проектировании выемок в легковыветривающихся скальных грунтах допускается предусматривать кювет-траншею шириной
не менее 3 м и глубиной не менее 0,8 м.
Конструкции земляного полотна на косогорах следует обосновывать соответствующими расчетами с учетом устойчивости косогора.
На устойчивых горных склонах крутизной более 1:3 земляное полотно следует
располагать на полке, врезанной в косогор. При крутизне склонов от 1:5 до 1:3
земляное полотно следует устраивать в виде насыпи, полунасыпи-полувыемки
либо на полке. В основании насыпи и полунасыпи-полувыемки следует устраивать уступы шириной 3 - 4 м и высотой до 1 м.
Конструкцию земляного полотна на болотах следует назначать на основе технико-экономического сравнения вариантов, предусматривающих удаление болотных грунтов или их использование в качестве основания насыпи с принятием
мер по обеспечению устойчивости, снижению и ускорению осадок и исключению
недопустимых упругих колебаний. При глубине болот до 6 м и высоте насыпей до
3 м проектирование допускается вести с учетом типа болота. При проектировании
выемок в особых грунтах или насыпей с использованием особых грунтов, следует предусматривать мероприятия по предохранению земляного полотна от деформаций [7]. В районах распространения засоленных грунтов земляное полотно
следует проектировать с учетом степени засоления. Слабо- и среднезасоленные
грунты допускается использовать в насыпях типовых конструкций. Сильнозасоленные грунты допускается использовать в качестве материала насыпей и рабочего слоя.
Конструкция земляного полотна в районах подвижных песков должна обеспечивать условие минимума заносимости песком. Следует предусматривать мероприятия по предохранению земляного полотна от выдувания и образования песчаных заносов на полосе шириной не менее 50 - 150 м с учетом рельефа местности, скорости направления ветра, степени подвижности песков, зависящей от закрепления поверхности растительностью, зернового состава песка. Насыпи высотой более 1 м следует проектировать с использованием песка из выемок или карьеров, размещаемых с подветренной стороны на расстоянии не менее 50 м от дороги. Выемки глубиной до 2 м следует проектировать раскрытыми. Выемки глубиной более 2 м следует проектировать разделанными под насыпь высотой 0,3 0,4 м. При этом расстояние между подошвами внутреннего и внешнего откосов
необходимо принимать равным 10 - 20 м в зависимости от силы и направления
ветра и состава песка.
Земляное полотно на орошаемой территории следует проектировать с учетом
воздействия оросительной системы на его водно-тепловой режим, как правило, в
виде насыпей. Расстояние между бровками канала водосборно-сбросной сети и
резерва или водоотводной канавы следует принимать не менее 4,5 м. Использова-
59
ние кюветов, нагорных и водоотводных канав в качестве распределителей не допускается.
Земляное полотно на участках залегания вечномерзлых грунтов необходимо
проектировать, руководствуясь одним из следующих принципов: обеспечение
поднятия ВГВМГ не ниже подошвы насыпи и сохранение его на этом уровне в
течении всего периода эксплуатации дороги; допущение оттаивания грунта деятельного слоя в основании насыпи в период эксплуатации дороги при условии ограничения осадок допустимыми пределами для конкретного типа покрытия;
обеспечение предварительного оттаивания вечномерзлых грунтов и осушения дорожной полосы до возведения земляного полотна.
Выемки допускается предусматривать на участках местности с благоприятными мерзлотно-грунтовыми и гидрогеологическими условиями (скальные и щебенистые грунты) при отсутствии линз и прослоек льда. Мелкие выемки следует
раскрывать или разделывать под насыпи.
Проектирование земляного полотна (включая защитные, подпорные и удерживающие конструкции) на оползневых участках, а также в районах распространения селей, осыпей, лавин, карста, слабых грунтов, просадочных и набухающих
грунтов следует осуществлять на основе нормативных документов.
9. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ АВТОМОБИЛЬНОЙ
ДОРОГИ
Пропускная способность автомобильной дороги (P) [авт./ч, ед./ч] – максимальное количество автомобилей, которое может пропустить данный участок
автомобильной дороги или автомобильная дорога в единицу времени при обеспечении заданной скорости и безопасности движения.
Пропускная способность дороги зависит от большого числа факторов:
– дорожных условий (ширины проезжей части, продольных уклонов, радиусов
кривых в плане, расстояний видимости и др.), состава потока, наличия средств регулирования;
– возможности маневрирования автомобилей по ширине проезжей части;
условий;
– психофизиологических особенностей водителей;
– погодных конструктивных особенностей автомобилей.
Изменение даже одного из этих факторов приводит к существенных колебаниям пропускной способности в течении суток, месяца и т.п. При частом расположении вдоль дороги каких-либо помех происходят значительные колебания скорости, что приводит к появлению большого числа автомобилей, движущихся
группами, а также к снижению средней скорости всего потока и, следовательно, к
резкому снижению пропускной способности дороги.
На пропускную способность участка дороги влияет время, затрачиваемое на
преодоление трудных мест, вызывающих необходимость снижения скорости.
Увеличение этого времени может привести к резкому уменьшению пропускной
способности, скоплению автомобилей на подходе к трудному месту, возникнове60
нию затора, а также резкому возрастанию протяжения участка, на котором сказывается влияние затора на режим движения автомобилей. Поэтому снижение продолжительности преодоления трудного участка позволяет улучшить условия
движения в зоне его влияния и, следовательно, повысить пропускную способность.
Расчет пропускной способности при смешанном по структуре потоке производится в приведенных единицах [15].
Теоретическая пропускная способность для прямых горизонтальных участков
по упрощенной формуле будет выглядеть следующим образом:
Р
Т
=
3600×V ,
V +7+0,13×V
(1)
2
где V – скорость движения потока, м/с.
Пропускная способность многополосной проезжей части (PМ) определяется по
формуле:
PМ=Nγα,
(2)
где γ – коэффициент многополосности, принимаемый в зависимости от числа
полос движения в одном направлении (n):
n = 1, γ = 1,0
n = 2, γ = 1,9
n = 3, γ = 2,7
n = 4, γ = 3,5;
α – коэффициент, учитывающий снижение пропускной способности за счет
светофорного регулирования.
Коэффициент α определяется по формуле:
α = ТТ
1
2
L
=
n
L
n
+V
2
2
⎛1 1
⎜ +
⎜a b
⎝
⎞
⎟ + Δt
V
⎟
⎠
,
(3)
где T1 – теоретическое время прохождения автомобилем расстояния между
перекрестками с расчетной скоростью без задержек, мин; Т2 – расчетное время
прохождения автомобилем того же расстояния с учетом задержки перед перекрестком, времени на разгон и торможение, мин; Ln – расстояние между перекрестками, м; a – ускорение при разгоне (1,0 м/с2); b – замедление при торможении (1,5
м/с2); ∆t – средняя задержка автомобилей перед светофором, которая определяется
по формуле:
61
T −t ,
Δt
2
=
ц
з
(4)
где Тц – продолжительность цикла регулирования, с; t3 – продолжительность
зеленой фазы, с.
Большое значение для повышения пропускной способности имеет разделение
улиц по направлениям движения при помощи маркировки или разделительных
полос, покрытых газоном. На улицах, где происходит движение общественного
транспорта и расположены общественные учреждения, следует предусматривать
дополнительные полосы для остановки и стоянки автомобилей.
Различают следующие виды пропускной способности как характеристики дороги:
– максимальную теоретическую пропускную способность, определяемую расчетом по формулам динамической задачи теории движения транспортных потоков для идеализированного колонного движения однотипных автомобилей в благоприятных дорожных условиях (прямой горизонтальный участок с сухим шероховатым покрытием);
– практическую пропускную способность – наибольшее число автомобилей,
которое может быть пропущено участком дороги при фактически складывающихся на ней режимах движения транспортных потоков в благоприятных погодных
условиях.
В строительных нормах и правилах пропускная способность приводится для
средних дорожных условий применительно к смешанному транспортному потоку
в различных условиях рельефа и выражается числом автомобилей, приведенным к
легковым.
Рассматривая пропускную способность необходимо остановиться на пропускной способности пешеходных путей. Под пропускной способностью тротуара или
перехода, предназначенного для пешеходов, следует понимать максимальное число людей, которые могут пройти через его поперечное сечение за расчетный период времени при обеспечении удобства и безопасности пешеходного движения.
Пропускную способность пешеходных путей можно также оценивать, как приведенную к одной полосе движения пешеходов шириной 0,75-1,0 м.
Для обеспечения свободного движения пешеходов на значительные расстояния (т.е. вдоль тротуара) необходимо, чтобы дистанция между пешеходами была
не менее 2-х метров. При уменьшении расстояния и соответственно увеличения
плотности (примерно до 0,6 человек на квадратный метр), как показали исследования, пешеходы сходят с тротуара и продолжают движение по проезжей части.
Пропускная способность изменяется постепенно при перемене дорожных условий в пределах зоны переходных режимов движения автомобиля. Поскольку на
старых дорогах с часто изменяющимися по величине элементами плана и профиля скорости меняются в широких пределах, соответственно сильно колеблется и
пропускная способность отдельных участков. Проект реконструкции дороги должен предусматривать комплекс мероприятий по устранению мест, вызывающих
снижение пропускной способности, поскольку именно на них будут возникать в
62
первую очередь заторы при дальнейшем росте интенсивности движения по дороге. При этом следует различать работы, необходимые для обеспечения величины
пропускной способности на всем протяжении дороги путем устранения мест возможных заторов, и работы необходимые для повышения пропускной способности
дороги в целом, когда интенсивность движения приближается к ее пропускной
способности.
При этом пропускная способность автомобильной дороги зависит от таких показателей как: ширина проезжей части, количество полос движения, величина
продольного уклона, наличие примыканий и пересечений, наличие застройки, состояние обочин, расстояние видимости в плане, величина радиуса в плане, состояние покрытия, наличие ограждений, наличие виража и ряда других показателей. Участок дороги считается перегруженным дорожным движением, если коэффициент загрузки превышает 0,7.
Коэффициент загрузки дороги движением (z) – это отношение интенсивности движения на данном участке дороги к пропускной способности этого участка.
z
=
N
P
(5)
сущ
м
где Nсущ – существующая интенсивность движения в приведенных единицах,
рассчитываемая по формуле (15);
Pм – пропускная способность многополосной проезжей части ед./ч.
Данное отношение находится в пределах О <= z <= 1. При уровне загрузки z =
0,3–0,45 наблюдается наиболее устойчивое по характеристикам движения состояние потока. Смена полос движения практически не ограничена. Чем ближе значение z к 1, тем выше плотность транспортного потока, ниже скорость, сложнее условия движения [15].
В теории транспортных потоков выделяются различные уровни загрузки автомобильных дорог движением, например, уровни А, Б, В, Г (табл. 26….).
Таблица 26
Коэффициенты загрузки дорог движением, соответствующие
различным уровням удобства движения
Уровень удобства движения
Коэффициент загрузки движением
А
< 0,2
Б
0,2–045
В
0,46–0,70
Г
> 0,70
63
Работа в режиме ограниченной пропускной способности невыгодна во многих
отношениях. При уровне загрузки z >= 0,8 наблюдается предельное насыщение
потока, движение потока неустойчивое, постоянно образуются заторы, смена полос очень затруднительна, средняя скорость составляет 10-12 км/ч, возрастают
транспортные расходы. Эксплуатация улиц при таком уровне загрузки нецелесообразна. При z = 1 образуется затор движения.
Дорожная сеть России по темпам своего развития в 3 раза отстает от темпов
развития автомобильного парка и в значительной степени перегружена автомобильным движением. При прогнозируемых темпах социально-экономического
развития спрос на грузовые перевозки автомобильным транспортом к 2015 г. увеличится до 10,5 млрд. тонн. Объем перевозок пассажиров автобусами и легковыми автомобилями к 2015 году увеличится до 35,8 млрд. человек. Прогнозируемый
рост количества транспортных средств и увеличение объемов грузовых и пассажирских перевозок на автомобильном транспорте приведет к повышению интенсивности движения на автомобильных дорогах федерального значения к 2015 году на 40-50 процентов по сравнению с 2006 годом.
Около 50 процентов от общего объема перевозок по автомобильным дорогам
федерального значения осуществляется в условиях превышения нормативного
уровня загрузки дорожной сети, что приводит к увеличению себестоимости перевозок, снижению безопасности движения.
Существующая радиальная конфигурация сети автомобильных дорог федерального значения приводит к перепробегу автомобильного транспорта, увеличению себестоимости перевозок, повышению уровня перегрузки автомобильных
дорог движением.
Основная доля автомобильных дорог федерального значения имеет по одной
полосе движения в каждом направлении, только 8% от их общей протяженности
имеют многополосную проезжую часть, что не позволяет обеспечить достаточную пропускную способность автомобильных дорог. Автомобильные дороги федерального значения на значительном протяжении проходят по территории городов и других населенных пунктов, что также приводит к снижению пропускной
способности автомобильных дорог. Данные Росавтодора показывают, что 28%
обследованных автомобильных дорог федерального значения перегружены дорожным движением и нуждаются в работах по реконструкции. Коэффициент загрузки дорог определяется как отношение пропускной способности к интенсивности дорожного движения.
Для обеспечения прогнозируемых объемов автомобильных перевозок требуется строительство новых автомагистралей, крупных мостовых переходов, обходов
городов, реконструкция перегруженных участков автомобильных дорог, приведение их в соответствие с нормативными требованиями по транспортноэксплуатационному состоянию. Кроме того, повышению пропускной способности
существующей сети автомобильных дорог федерального значения будут способствовать мероприятия по совершенствованию управления транспортными потоками с созданием интеллектуальных систем, которые направлены на обеспечение
управления транспортными потоками для устранения перегрузки движением от64
дельных участков дорог, ликвидации мест концентрации ДТП, оптимизации
транспортных и дорожно-эксплуатационных процессов путем перераспределения
транспортных потоков по сети автомобильных дорог.
Для повышения пропускной способности отдельных участков дороги в целях
выравнивания ее на всем протяжении возможны следующие мероприятия:
1. При снижении пропускной способности на 10% выборочно улучшается видимость, уширяется проезжая часть, на кривых и устраиваются виражи;
2. При снижении пропускной способности на 25% уширяются узкие мосты,
укрепляются обочины, удаляются предметы, зрительно сужающие дорогу и увеличиваются радиусы кривых в плане и профиле;
3. При снижении пропускной способности на 50% дополнительно к перечисленным мероприятиям создаются дополнительные полосы на подъемах и канализированные пересечения;
4. При снижении пропускной способности на 70% производится перетрассировка участка со спрямлением трассы и увеличением радиусов.
При необходимости улучшения условий движения, связанных как с недостаточной пропускной способностью, так и с необходимостью повышения безопасности в зависимости от степени загрузки дороги движением эффективными оказываются мероприятия следующего характера:
– z < 0,3 – нанесение разметки, устройство краевых полос;
– z = 0,3–0,5 – укрепление обочин, выборочное увеличение видимости в местах, где это необходимо для обеспечения возможности обгона;
– z = 0,5–0,75 – перестройка наиболее загруженных пересечений в одном уровне с заменой на кольцевые или канализированные;
– z = 0,75–0,9 – вышеперечисленные мероприятия, а также уширение проезжей
части с доведением ширины полосы движения до 3,75 м;
– z = 0,9–1,0 – снятие части движения на параллельную дорогу или перестройка существующей под более высокую категорию [15].
10. ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ДВИЖЕНИЯ
ПО АВТОМОБИЛЬНЫМ ДОРОГАМ
Основными характеристиками условий движения по автодороге являются:
– интенсивность движения на характерных перегонах и динамика ее изменения
за последние 3–5 лет;
– состав транспортного потока и динамика его изменения с выделением доли
легковых и грузовых автомобилей различной грузоподъемности, автобусов, других транспортных средств;
– данные о дорожно-транспортных происшествиях за последние 3–5 лет с привязкой к километражу и выделением количества происшествий по дорожным условиям.
Интенсивность движения N, авт./ч или авт./сут, – число автомобилей,
проходящих через некоторое поперечное сечение автомобильной дороги за единицу времени (час, сутки). Интенсивность движения является очень важным и
65
сложным показателем, изменяющимся во времени (в течение часа, суток, недели,
месяца и года). В зависимости от интенсивности движения устанавливают категорию автомобильной дороги, выбирают сроки выполнения ремонта дороги и мероприятия по организации дорожного движения [9].
Интенсивность является очень важным и сложным показателем, изменяющимся во времени (в течение часа, суток и т.д.). Коэффициенты неравномерности интенсивности движения во времени приведены в табл. 27–29.
Таблица 27
Значения коэффициента неравномерности движения в течение суток Кt
Часы
суток
Кt
Часы
суток
Кt
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
0,02
0,02
0,02
0,02
0,022
0,024
0,04
0,06
0,055
0,055
0,05
0,05
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
0,052
0,05
0,06
0,06
0,065
0,065
0,05
0,05
0,04
0,03
0,03
0,02
Таблица 28
Значения коэффициента неравномерности движения по дням недели Кн
Дни
недели
Кн
понедельник
вторник
среда
четверг
пятница
суббота
воскресенье
0,14
0,14
0,14
0,145
0,16
0,15
0,13
Таблица 29
Значения коэффициента неравномерности движения по месяцам Кr
Месяц
январь
февраль
март
апрель
май
июнь
Кr
Месяц
0,04
0,03
0,045
0,085
0,11
0,12
июль
август
сентябрь
октябрь
ноябрь
декабрь
Кr
0,13
0,12
0,11
0,11
0,06
0,04
В зависимости от интенсивности движения устанавливается категория автодороги, выбираются сроки выполнения ремонта дороги и мероприятия по организации движения.
Состав движения β – распределение в процентном отношении всего транспортного потока по видам транспортных средств (легковые, грузовые, автобусы и
т.д.) состав зависит от района положения дороги, наличия промышленных предприятий, дня недели, сезона. Состав движения оказывает существенное влияние
на выбор мероприятий по организации движения. При расчетах обычно учитывается доля грузовых автомобилей и автобусов β в общем составе потока. Состав
движения транспортных средств указывается в процентном соотношении от сум-
66
марной интенсивности движения с точностью до 1% для автомобильных дорог и
улиц с суммарной интенсивностью более 1000 авт./сут.
Показатели, характеризующие транспортную работу автодороги:
Провозная способность дороги М – максимальная масса грузов или количество пассажиров, которые могут быть перевезены через данный участок автодороги в единицу времени; измеряется в т/ч или пасс./ч.
Скорость движения V – важнейший качественный показатель транспортной
работы автодороги и ее состояния. В зависимости от целей и задач, при решении
которых используют этот показатель, различают следующие виды скоростей: расчетную, конструктивную, мгновенную, эксплуатационную, техническую, оптимальную нормируемую.
Скорость движения автомобиля является одним из важнейших потребительских свойств автомобильной дороги. В соответствии с действующим ОДН
218.0.006–2002 для интегральной оценки транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги определяют среднюю расчётную скорость транспортного потока на основе средней скорости свободного движения одиночного легкового автомобиля. В свою очередь, средняя скорость свободного движения одиночного легкового автомобиля зависит от ширины укреплённой поверхности проезжей части дороги, ширины и состояния обочин, интенсивности и состава дорожного движения, продольных уклонов и видимости поверхности дороги, радиусов кривых в плане и уклона виража, продольной ровности дорожного покрытия, коэффициента сцепления колеса с покрытием, состояния и прочности дорожной одежды, ровности дорожного покрытия в поперечном направлении и уровня
безопасности дорожного движения.
Существенную роль в увеличении средней скорости движения автомобилей
играет разработка и внедрение мероприятий по управлению транспортными потоками. Такие мероприятия включают в себя создание интеллектуальных систем (в
том числе с использованием ГИС «Глонасс»), работа которых направлена на
обеспечение эффективного управления транспортными потоками для устранения
перегрузки движением отдельных участков дорог, ликвидации мест концентрации
ДТП, оптимизации транспортных и дорожно-эксплуатационных процессов путем
перераспределения транспортных потоков по сети автомобильных дорог.
Время сообщения T – продолжительность движения по рассматриваемому
маршруту без учета остановок в пути; учитываются только задержки, вызванные
наличием других автомобилей и ожидания на перекрестках (ч, мин).
Показатели, характеризующие технико-эксплуатационные качества дорожной одежды и земляного полотна:
Прочность дорожной одежды и земляного полотна – характеристика несущей способности дорожной одежды рассматриваемой конструкции, оценивается
по трем критериям: допустимому упругому прогибу, условию сдвигоустойчивости
подстилающего грунта и малосвязных конструктивных слоев а также по величине
сопротивления монолитных слоев усталостному разрушению при изгибе.
Шероховатость дорожного покрытия – наличие на поверхности покрытия
малых неровностей, не отражающихся на деформации шины и обеспечивающих
67
повышение коэффициента сцепления с шиной; определяется размером микровыступов и остротой угла вершины микровыступов.
Коэффициент сцепления шины колеса автомобиля с дорожным покрытием – показатель, характеризующий сцепные качества дорожного покрытия; представляет собой отношение окружного тягового усилия на ободе ведущего колеса к
вертикальной нагрузке на колесо, при котором начинается проскальзывание (пробуксовывание) колеса.
Работоспособность дорожной одежды – эксплуатационный показатель дороги, показывающий суммарную массу пропущенных по дороге транспортных
средств между капитальными ремонтами в брутто-тоннах.
Показатели, характеризующие общее состояние автодороги и условия движения по ней.
Надежность автодороги характеризует вероятность безотказной работы автодороги. При этом безотказность может характеризоваться с точки зрения прочности дорожной одежды, пропускной способности дороги, расчетной скорости и т.п.
Проезжаемость дороги – возможность движения по дороге с заданной скоростью в различные периоды года.
Срок службы автодороги – период времени от сдачи построенной дороги в
эксплуатацию до ее реконструкции или между капитальными ремонтами.
Относительная аварийность – характеризует уровень аварийности на дороге;
выражается в количестве ДТП на один миллион прошедших автомобилей. Позволяет оценить степень опасности отдельных участков дорог.
Коэффициент аварийности – безразмерный показатель, применяемый для
выявления опасных участков дорог, имеющих различные комбинации условий
движения. Находится отношением числа ДТП на горизонтальной прямой дороге
шириной 7,5 м и укрепленными обочинами.
Коэффициент безопасности – безразмерный показатель, характеризующий
опасность отдельных участков на основе изменения скоростного режима на дороге. Представляет собой отношение скорости, обеспечиваемой опасным участком
дороги к наибольшей возможной скорости въезда на него с предшествующего
участка дороги:
Kбез = v/vвх
(6)
Участки дорог оценивают по степени опасности для движения исходя из
следующих значений коэффициентов безопасности:
Kбез
Характеристика
участка дороги
Менее 0,4
0,4...0,6
0,6...0,8
Более 0,8
Очень опасный
Опасный
Малоопасный
Практически неопасный
Коэффициент происшествий – относительный показатель аварийности
на дорогах, который соответствует количеству ДТП, совершенных за год и приходящихся на 1 млн. автомобиле-километров.
68
Для участка дороги коэффициент происшествий определяется по формуле:
6
К пр =
10 × А
365× L× N
(7)
сут
где: А – количество ДТП, совершенных за год,
L – длина участка дороги, км,
Nсут – суточная (в среднем за год) интенсивность движения, авт./сут.
Коэффициент происшествий определяется для участков дорог с неизменной
(меняющейся в небольших пределах) интенсивностью движения и относительно
одинаковыми условиями движения.
Показатели, характеризующие эффективность транспортной работы.
Себестоимость перевозок – показатель эффективности работы автотранспорта в рассматриваемых дорожных условиях; измеряют в стоимостных единицах,
отнесенных к 1 ткм; 1 авт./ч; 1 авт./км
Автомобильная составляющая себестоимости перевозок складывается из
расходов на топливо, смазочные материалы и шины, заработной платы водителей,
расходов на ремонт и обслуживание автомобилей и стоимости их амортизации.
Все эти расходы зависят от типа дорожной одежды. Поскольку автомобильные
расходы относят к одному ткм перевозок, использование автомобилей повышенной грузоподъемности и автопоездов снижает автомобильную составляющую
транспортных расходов. Производительность автопоезда по сравнению с одиночным грузовым автомобилем повышается на 40–60 %, удельный расход топлива
снижается на 20–30 %, а себестоимость эксплуатации на 20–30 %.
Дорожная составляющая себестоимости транспортных расходов складывается из расходов дорожных организаций на постройку дороги, капитальный ремонт, а также из ежегодных затрат на текущий ремонт и содержание дорог.
Потери от ДТП – характеризуют потери народного хозяйства страны от гибели и ранения людей, порчи грузов и автомобилей.
В качестве основных дорожных условий, сопутствующих возникновению
ДПТ, регистрируются следующие показатели:
– низкие сцепные качества покрытия – 21,3%;
– недостаточное и неисправное освещение – 17,0%;
– несоответствие параметров дороги ее категории – 24,2%;
– отсутствие горизонтальной разметки – 9,9%;
– обочина занижена по отношению к проезжей части – 7,8%;
– неровное покрытие – 5,6%;
– неудовлетворительное состояние обочин – 5,0%;
– дефекты покрытия – 3,5%;
– отсутствие ограждений – 2,5%;
– плохая различимость горизонтальной разметки – 5,2%.
11. БЕЗОПАСНОСТЬ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ
НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ ОБЩЕГО
ПОЛЬЗОВАНИЯ ФЕДЕРАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ
69
11.1. Основные показатели аварийности на автомобильных дорогах
В последние годы на автомобильных дорогах, преимущественно федерального
значения, достигнуты высокие темпы снижения дорожной аварийности по основным показателям, что является следствием реализации комплекса мер по повышению безопасности дорожного движения, основными из которых являются: мероприятия Федеральной целевой программы «Повышение безопасности дорожного движения на 2006–2012 годы» и мероприятия, осуществляемые Росавтодором
по повышению транспортно-эксплуатационных качеств дорог и обеспечению
безопасности движения в рамках реализации федеральной целевой программы
«Модернизация транспортной системы России (2002–2010 годы)».
В 2008 г. на автомобильных дорогах федерального значения было совершено
23 141 ДТП, в которых погибло 7609 человек и получили ранения 31 416человек.
Общее количество ДТП с пострадавшими снизилось на 11,1% по сравнению с
2007 г., что выше общероссийских темпов, которые составили 6,6%, число погибших и раненых, соответственно, на 7,6% и 14,0%.
В 2008 году с сопутствующими дорожными условиями произошло 2748 происшествий, в сравнении с 2007 годом количество таких ДТП сократилось на 33,0
%, число раненых и погибших снизилось соответственно на 38,1% и 26,5%.
Несмотря на существенное снижение общего количества ДТП, тяжесть их последствий на автомобильных дорогах федерального значения остается высокой –
19,9 погибших на 100 пострадавших (табл. 30…), что выше среднероссийского
показателя, который составляет 10 погибших на 100 пострадавших. Также достаточно высокой остается тяжесть последствий ДТП–ДУ – 22,8 погибших на 100
пострадавших (+14,6% к 2007 г.).
По итогам анализа аварийности за 2008 год на федеральных автомобильных
дорогах выявлено 4753 участков концентрации дорожно-транспортных происшествий (+8,8 к 2007 г). В 2008 году на участках концентрации ДТП произошло
10 306 происшествий с пострадавшими, что на 10,9% больше, по сравнению с
2007 г. Относительная протяженность участков концентрации ДТП несколько
увеличилась и составляет 10,4% от общей протяженности сети [17].
Таблица 30
Основные показатели аварийности за 2007–2008 годы
70
Сведения о ДТП
Количество
участков
концентрации ДТП
Сведения о ДТП–ДУ
Количество ДТП, шт.
Ранено, чел.
Погибло, чел.
Показатель тяжести последствий ДТП
Всего, шт.
В % от общего
числа ДТП
Ранено, чел.
Погибло, чел.
Показатель тяжести последствий ДТП-ДУ
Всего, шт.
Доля от общей протяжённости дорог, %
Кол-во
ДТП–ДУ
2007
2603 6
36517
8236
18,4
4100
15,7
5807
1447
19,9
4370
9,7
2008
2314 1
31416
7609
19,5
2748
11,9
3597
1063
22,8
4753
10,4
2008 г. к
2007 г.
–11,1
–14,0
–7,6
6,0
–33,0
–38.1 –26,5
14,6
8,8
Годы
Примечание: 1. ДТП – дорожно-транспортные происшествия (по данным карточек
учета ДТП заполняемых подразделениями Госавтоинспекции);
2. ДТП-ДУ – дорожно-транспортные происшествия с сопутствующими дорожными условиями (по данным карточек учета ДТП заполняемых подразделениями Госавтоинспекции);
3. Показатель тяжести последствий ДТП – количество погибших на 100 пострадавших;
Участки концентрации ДТП выявлены в соответствии с Правилами учета и анализа дорожно-транспортных происшествий на автомобильных дорогах Российской Федерации
[13].
В 2008 г. в качестве основных дорожных условий, сопутствующих возникновению ДТП-ДУ, регистрировались следующие показатели (табл. 31):
• низкие сцепные качества покрытия – 21,3% ;
• недостаточное и неисправное освещение – 17,0%;
• несоответствие параметров дороги её категории – 24,2%;
• отсутствие горизонтальной разметки – 9,9%;
•обочина занижена по отношению к проезжей части – 7,8%;
• неровное покрытие – 5,6%;
• неудовлетворительное состояние обочин – 5,0%;
• дефекты покрытия – 3,5%;
• отсутствие ограждений в необходимых местах – 2,5%;
• плохая различимость горизонтальной разметки – 5,2%.
Таблица 31
71
Дорожные условия, сопутствующие совершению ДТП
1 – неровное покрытие;
Кол–во ДТП– % от общеДУ, шт.
го количества
ДТП–ДУ
154
5,6
2 – дефекты покрытия;
95
3,5
3 – низкие сцепные качества покрытия;
585
21,3
4 – неудовлетворительное состояние обочины;
138
5,0
5 – обочина занижена по отношению к проезжей части;
213
7,8
6 – несоответствие габарита моста ширине проезжей части;
1
0,04
7 – плохая видимость светофора;
0
0
8 – неисправность светофора;
11
0,4
9 – отсутствие горизонтальной разметки;
273
9,9
10 – отсутствие вертикальной разметки;
4
0,15
11 – деревья (опоры) на обочине;
5
0,18
12 – наличие наружной рекламы;
5
0,18
13 – отсутствие тротуаров (пешеходных дорожек);
26
0,95
14 – отсутствие ограждений в необходимых местах;
68
2,47
15 – недостаточное освещение;
410
14,9
16 – неисправное освещение;
58
2,1
17 – сужение проезжей части (снег, строительные материалы и пр,); 18
0,66
18 – наличие снежных валов, ограничивающих видимость либо сужающих проезжую часть;
19 – отсутствие ограждений, сигнализации в местах работ;
11
0,4
5
0,18
20 – плохая видимость дорожных знаков;
0
0
21 – отсутствие дорожных знаков;
22
0,8
22 – неправильное применение дорожных знаков;
4
0,15
23 – плохая различимость горизонтальной дорожной разметки;
144
5,2
Окончание табл. 31
72
Дорожные условия, сопутствующие совершению ДТП
24 – ограниченная видимость;
Кол–во ДТП– % от общеДУ, шт.
го количества
ДТП–ДУ
26
0,95
25 – отсутствие переходно–скоростных полос;
6
0,22
26 – несоответствие параметров дороги ее категории;
666
24,2
27 – несоответствие ж/д переезда предъявляемым требованиям;
0
0
28 – неисправность переездной сигнализации
2
0,07
29 – отсутствие направляющих устройств и световозвращающих
элементов на них
3
0,11
Характер распределения ДТП по их видам в 2008 г., в целом, не изменился по
сравнению с 2007 г. К преобладающим видам ДТП на автомобильных дорогах
федерального значения относятся: столкновения 37,9% и опрокидывания 27,5%
(табл. 31). В ДТП этих видов погибло 62,5%о человек и получили ранения 76,9%
человек (от общего числа соответственно погибших и раненых на сети дорог).
В ДТП повлекших столкновение транспортных средств погибло 33,9% человек
и получили ранения 44,3% человек (от общего числа соответственно погибших и
раненых на сети дорог), соответственно в ДТП с опрокидыванием транспортных
средств погибло – 28,6% и было ранено – 32,6% человек. Тяжесть последствий
ДТП повлекших столкновение транспортных средств составляет – 15,7 погибших
на 100 пострадавших, соответственно опрокидывание – 17,5.
Как и в целом по стране, по итогам 2008 г. на автомобильных дорогах федерального значения отмечено снижение числа ДТП с участием пешеходов. Всего в
2008 г. на федеральной сети дорог было совершено 3360 ДТП связанных с наездами на пешеходов (–9,2%), в которых 1328 (–19,0%) человека погибли и 2554 (–
17,0%) человека получили ранения. Несмотря на общее снижение количества
ДТП с участием пешеходов, происшествия данного вида характеризуются наибольшей тяжестью последствий – 35,6 погибших на 100 пострадавших, что выше
среднероссийского показателя почти в 3 раза.
73
Таблица 32
Сведения о количестве ДТП различных видов и тяжести их последствий
Количество ДТП
данного вида
Сведения о пострадавших данного вида в
ДТП
В % от общего
числа ДТП
Всего, чел.
В % от общего
числа раненых
Всего, чел.
В % от общего
числа погибших
Показатель тяжести
последствий ДТП
Погибло
Всего, шт.
Ранено
Опрокидывание
Столкновение
Наезд на пешехода
6362
8770
3422
27,5
37,9
14,8
10232
13913
2562
32,5
44,3
8,2
2175
2583
1419
28,6
34,0
18,7
17,5
15,7
35,6
Наезд на стоящее транспортное
средство
1227
5,3
1748
5,6
223
2,9
11,3
Наезд на препятствие
Наезд на велосипедиста
2505
230
10,8
1,0
1967
171
6,3
0,54
1014
76
13,3
1,0
34,0
30,8
Наезд на гужевой Транспорт
28
0,12
29
0,09
10
0,13
25,6
597
–
2,6
794
–
2,5
109
–
1,4
12,1
Виды дорожнотранспортных происшествий
Падение пассажира
Иные виды ДТП
В 2008 году характер распределение числа ДТП по участкам дорог различной
категории существенно не изменился (табл. 33….): на дорогах I категории было
совершено 18,2% ДТП от их общего числа на сети дорог (–4,7% к 2007 г.), соответственно II категории –53,4%ДТП (–0,7% к 2007 г.), III категории –25.8%ДТП
(+1.2% к 2007 г.), IV–V категории – 2.2%ДТП (+40,1% к 2007 г.).
Таблица 33
74
Показатели аварийности на дорогах различных категорий
Категория дороги
Всего, шт.
В % от общего
числа ДТП
на сети дорог
Всего, чел.
В % от общего
числа раненых
Всего, чел.
В % от общего
числа погибших
Показатель тяжести
последствий ДТП
Среднее значение
показателя риска
ДТП, число ДТП
на 1млн.-авт./км
Показатели аварийности на дорогах различных категорий
Число ДТП
Ранено
Погибло
I, I–А
II, I–Б
III
IV
V
4222
12359
5965
451
17
18,2
53,4
25,8
2,3
0,3
5363
16814
8388
659
24
17,1
53,5
26,7
2,4
0,3
1219
3987
2263
115
6
16,0
52,4
29,7
1,7
0,2
18,5
19,2
21,3
14,9
20.0
0,26
0,26
0,27
0,49
0,33
Характер распределения ДТП по участкам дорожной сети определяется уровнем загрузки их движением [14]. Технический уровень дорог оказывает определяющее влияние на формирование на них аварийности, т.к. отклонение от норм
проектирования основных параметров геометрических элементов дорог снижает
их пропускную способность, что в условиях высокой интенсивности движения
увеличивает риск ДТП. Так, показатель риска ДТП на участках дорог с уровнем
удобства Г составляет 0,49 ДТП на 1 млн.-авт./км.
В 2008 г. на участках дорог с уровнем удобства Г произошло 49,8% всех совершенных на сети дорог ДТП (+2.5% к 2007 г.). На долю этих участков дорог
также приходится подавляющее большинство пострадавших в ДТП: 47,5% погибших от их общего числа на сети дорог (–2.3% к 2007 г.) и соответственно
48.8% раненых (–2,0% к 2007 г.)
В 2008 г. на участках дорог с уровнем удобства В (табл. 34….) было совершено 20,7% ДТП от их общего числа на сети дорог (–1,9% к 2007 г.), соответственно
на участках дорог с уровнем удобства Б – 17,8%ДТП (–7,3% к 2007 г.), А – 11,1%
ДТП (–0,1%). Как и в 2007 г. наибольшей тяжестью последствий характеризуются
ДТП, совершенные на участках дорог с уровнем удобства Б – 21,5 погибших на
100 пострадавших (+12,6% к 2007 г.).
Таблица34
75
Показатели аварийности на участках дорог с различной
загрузкой движением
В % от общего числа
ДТП на сети дорог
Всего, чел.
В % от общего
числа раненых
Всего, чел.
В % от общего
числа погибших
Показатель тяжести
последствий ДТП
Среднее значение
показателя риска
ДТП, число ДТП
на 1млн.-авт./км
Менее 0,2
0,2–0,45
0,45–0,7
Более 0,7
Всего, шт.
Число ДТП
Показатели аварийности на участках дорог с различной загрузкой движением
Ранено
Погибло
2578
4128
4793
11515
11,1
17,8
20,7
49,8
3489
5796
6618
15345
11,1
18,5
21,1
48,8
787
1589
1597
3617
10,3
20,9
21,0
47,5
18,4
21,5
19,4
19,1
0,26
0,26
0,27
0,49
11.2. Участки концентрации дорожно-транспортных происшествий на автомобильных дорогах
По итогам анализа аварийности за 2008 год на федеральных автомобильных
дорогах выявлено 4753 участков концентрации дорожно-транспортных происшествий из них очень опасных– 927 шт., опасных – 1845 и малоопасных – 1981 шт.
(табл. 35….). Доля малоопасных участков концентрации ДТП составляет –41,7%
от их общего числа на сети дорог, соответственно опасных – 38,8%, очень опасных – 19,5%.
Таблица 35
76
Сведения об участках концентрации ДТП на сети автомобильных
дорог федерального значения за 2007–2008 гг.
Количество участков концентрации ДТП
Годы
Всего, шт.
Малоопасных
Опасных
Очень опасных
Всего, км.
Доля, % от общей
протяженности
дороги
Всего, шт.
Доля, % от общего
числа ДТП
на сети дорог
В т.ч. по степени
опасности
Протяженность учаКоличество ДТП на участков концентрации
стках их концентрации
ДТП
2007 г.
2008 г.
2008 г. к
2007 г. (%%)
4370
4753
1648
1981
1831
1845
891
927
4585,4
5011.9
9,7
10.4
9295
10306
35,7
44,5
8,8
20,2
0,8
4,0
9,3
10,9
Доля ДТП на участках их концентрации составляет 44,5% (от общего числа
ДТП на сети дорог), доля погибших– 40,2 % (от общего числа погибших на сети
дорог), соответственно раненых – 43,8% (от общего числа раненых на сети дорог).
При этом протяженность участков концентрации ДТП составляет порядка 10% от
общей протяженности сети дорог, что делает их приоритетными с точки зрения
проведения на них работ по ремонту, реконструкции и мероприятий по организации и безопасности дорожного движения в рамках содержания дорог.
В сравнении с 2007 годом общее количество участков концентрации ДТП
возросло на 8,8%, при этом число очень опасных участков возросло на 4,0%, соответственно опасных на 0.8% и малоопасных на 20,2%.
Сведения об аварийности свидетельствуют, что различные нарушения водителями и пешеходами правил дорожного движения были зафиксированы в 94,4%
учетных карточек ДТП, совершенных в 2008 г. на участках их концентрации.
Наибольшее число участков концентрации ДТП имеют в пределах своих
границ следующие характерные участки: населенные пункты – 25,2% от общего
числа участков, перегоны – 24,7%, пересечения и примыкания в одном уровне –
20%.
Преобладающими видами ДТП в местах их концентрации являются столкновения – 37,9%, опрокидывания – 24,5% и наезды на пешехода – 17,2%. Установлено, что тяжесть последствий ДТП с пешеходами более чем в 3 раза превышает среднероссийский показатель. В результате ДТП с участием пешеходов в
2008 г. смертельные травмы получили 34 из 100 пострадавших в местах концентрации ДТП. Тяжесть последствий происшествий повлекших опрокидывание или
столкновение транспортных средств также выше среднероссийского показателя и
соответственно составляет 13,7 и 14,4 погибших на 100 пострадавших.
77
Результаты анализа распределения числа происшествий с сопутствующими
дорожными условиями на участках концентрации ДТП по основным транспортно-эксплуатационным характеристикам показывают, что основными показателями эксплуатационного состояния дорог, сопутствующими их совершению в 2008
году являлись: низкие сцепные качества покрытия – 16,7%, отсутствие горизонтальной разметки – 8,9%, неровное покрытие – 8,3%, неудовлетворительное состояние обочин – 4,2% и плохая различимость горизонтальной дорожной разметки – 4,0%. При этом неудовлетворительные показатели технического уровня дорог были зарегистрированы в 45,6% происшествий с сопутствующими дорожными условиями, основными из которых являются: несоответствие параметров дороги ее категории – 28,0% и недостаточное освещение – 14,3%.
Особенности формирования участков концентрации ДТП на федеральной
сети дорог определяются ее техническим состоянием и уровнем загрузки движением.
В 2008г. на участках дорог различной категории доля участков концентрации ДТП составляла (табл. 36….): I и I–А категории – 13,0% от их общего числа
на сети дорог (+21,5% к 2007 г.), соответственно I–Б и II категории – 56,6%
(+7,6% к 2007 г.), III категории – 28.8%о (+17,7% к 2007 г.), IV–V категории –
1,5% (+11,8% к 2007 г.). На участках концентрации ДТП выявленных на дорогах
I–Б и II категории было совершено наибольшее количество ДТП – 59,8% (от общего числа ДТП на участках их концентрации).
Наибольшее количество малоопасных участков концентрации ДТП – 58,5%
(от их общего числа), опасных – 52,1% (от их общего числа) и очень опасных –
44,9%) выявлено па дорогах I–Б и II категории [14].
Таблица 36
Опасных
Очень опасных
Всего, км
Доля, % от общей протяженности
Всего, шт.
Доля, % от общего числа ДТП на
сети дорог
620
2692
1371
67
3
Малоопасных
I, I–А
II, I–Б
III
IV
V
Количество участков концентрации
Протяженность участков Кол–во ДТП на учаДТП
концентрации
стках их концентраДТП
ции
в т.ч. по степени опасности
Всего, шт.
Категория дороги
Сведения об участках концентрации ДТП на автомобильных
дорогах федерального значения различных категорий
292
1199
481
9
0
201
1077
545
22
0
127
416
345
36
3
669,75
2840,1
1430,27
68,87
2,94
1,39
5,89
2,97
0,14
0,01
1919
6168
2118
98
3
8,3
26,7
9,2
0,42
0,01
78
Высокий уровень загрузки дорог движением стимулирует возникновение новых мест концентрации ДТП на участках дорог, на которых пропускная способность не отвечает наблюдаемой интенсивности движения.
Наибольшее число участков концентрации ДТП в 2008 г. было выявлено на
дорогах с высокой загрузкой движением, так доля участков концентрации ДТП с
уровнем удобства движения Г (табл. 37…), который характеризуется низкими
скоростями движения и соответственно неэффективной транспортной работой
дороги составляет 38,6% от их общего числа (+21,7% к 2007 г.).
ставляет – 23,4% (+21,2% к 2007 г.), Б – 25Соответственно доля участков концентрации ДТП с уровнем удобства В со,4% (–12,7% к 2007 г.), А – 12,6% (–36,7%
к 2007 г.). На участках концентрации ДТП с уровнем удобства Г произошло наибольшее количество ДТП – 50,0% (от общего числа ДТП совершенных на участках их концентрации).
Менее 0,2
601
10
0,2–0,45
0,45–0,7
Более 0,7
120
111
183
249
448
127
19
1
66
52
47
400
297
139
91
647,
49
1254
1175
1934
1,3
2,6
2,4
4,0
112
5
182
220
515
Доля от общего числа ДТП
на сети дорог,
%
Всего, шт.
Доля от общей
протяженности
дорог, %
Протяженность
Количество ДТП на
участков концен- участках их концентратрации ДТП
ции
Всего, км.
Очень опасных
Опасных
Малоопасных
Количество участков концентрации ДТП
в т.ч. по степени
опасности
Всего, шт.
Коэффициент загрузки
движением
Таблица 37
Сведения об участках концентрации ДТП на сети автомобильных
дорог федерального значения с различной загрузкой движения
4,9
7,9
9,5
22,3
В связи с тем, что в ближайшей перспективе приоритетной задачей Росавтодора является приведение эксплуатационного состояния дорог в соответствие с
нормативными требованиями, будут обеспечены условия для дальнейшего сокращения числа ДТП с сопутствующими дорожными условиями, и соответственно мест концентрации ДТП (16)].
В тоже время на автомобильных дорогах федерального значения сохраняются
объективные условия для возникновения новых и миграции существующих участков концентрации ДТП, вызванные сложившимися условиями движения транспортных потоков, к которым в первую очередь относятся: высокая загрузка движением большей протяженности автомагистралей и дорог обычного типа I–A и I–
Б категории и наличие большого числа населенных пунктов.
79
12. ТРАНСПОРТНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ
ПОКАЗАТЕЛИ ДОРОГ
Транспортно-эксплуатационное состояние дороги характеризуется комплексом показателей, от которых зависит эффективность работы, как автомобильной
дороги,
так
и
автотранспорта.
При
характеристике
транспортноэксплуатационного состояния автомобильных дороги используется ряд специальных терминов.
Транспортно-эксплуатационное состояние дороги (ТЭС АД) – комплекс фактических значений параметров и характеристик технического уровня и эксплуатационного состояния на момент обследования и оценки, обеспечивающих ее потребительские свойства.
Другими словами, оценка транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог предполагает определение степени соответствия нормативным
требованиям фактических потребительских свойств автомобильных дорог, их основных параметров и характеристик.
Потребительские свойства дороги – совокупность ее транспортноэксплуатационных показателей (ТЭП АД), непосредственно влияющих на эффективность и безопасность работы автомобильного транспорта, отражающих интересы пользователей дорог и влияние на окружающую среду.
К потребительским свойствам относятся обеспеченные дорогой: скорость, непрерывность, безопасность и удобство движения, пропускная способность и уровень загрузки движением; способность пропускать автомобили и автопоезда с
разрешенными для движения осевыми нагрузками, общей массой и габаритами, а
также экологическая безопасность.
Технический уровень дороги – степень соответствия нормативным требованиям постоянных (не меняющихся в процессе эксплуатации или меняющихся только
при реконструкции и капитальном ремонте) геометрических параметров и характеристик дороги и ее инженерных сооружений.
Эксплуатационное состояние – степень соответствия нормативным требованиям переменных параметров и характеристик дороги, инженерного оборудования и
обустройства, изменяющихся в процессе эксплуатации в результате воздействия
транспортных средств, метеорологических условий и уровня содержания.
Технико-эксплуатационные качества или характеристики дороги (ТЭК АД) –
характеристики надежности и работоспособности дороги как инженерного сооружения, к которым относят прочность дорожной одежды, ровность, шероховатость и сцепные качества покрытий, устойчивость земляного полотна и т.д.
Качество дороги – степень соответствия всего комплекса показателей технического уровня, эксплуатационного состояния, инженерного оборудования и обустройства, а также уровня содержания нормативным требованиям.
Эксплуатационный коэффициент обеспеченности расчетной скорости – отношение фактической максимальной скорости движения одиночного легкового автомобиля, обеспеченной дорогой по условиям безопасности движения или взаи80
модействия автомобиля с дорогой на каждом участке (Vф max), к расчетной скорости для данной категории дороги и рельефа местности (Vрасч).
На основе частных коэффициентов, зависящих от ширины укрепленной поверхности проезжей части дороги, ширины и состояния обочин, интенсивности и
состава дорожного движения, продольных уклонов и видимости поверхности дороги, радиусов кривых в плане и уклона виража, продольной ровности дорожного
покрытия, коэффициента сцепления колеса с покрытием, состояния и прочности
дорожной одежды, ровности дорожного покрытия в поперечном направлении и
показателя аварийности определяют комплексный показатель транспортно – эксплуатационного состояния автомобильных дорог. Его фактическое значение
сравнивают с нормативным показателем. Нормативным считается такое состояние дороги, при котором ее параметры и характеристики обеспечивают значения
комплексного показателя не ниже нормативного в течение всего осеннее – весеннего периода. Допустимым, но требующим улучшения и повышения уровня содержания считается такое состояние дороги, при котором ее параметры и характеристики обеспечивают значение комплексного показателя транспортно – эксплуатационного состояния в осеннее – весенний период ниже нормативного, но
не ниже предельно допустимого. Недопустимым, требующим немедленного ремонта или реконструкции, считается такое состояние дороги, при котором значение комплексного показателя ниже предельно допустимого. Нормативные и предельно допустимые значения комплексного показателя приведены в табл. 38
Таблица 38
Нормативные значения (числитель) и предельно допустимые
(знаменатель) значения комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния дорог
Категория до- Основная расчетная На основном пророги
скорость, км/ч
тяжении
I–а
I–б , II
III
IV
V
150
120
100
80
60
1,25/0,94
1,0/0,75
0,83/0,62
0,67/0,50
0,5/0,38
На трудных участках местности
пересеченной
1,0/0,75
0,83/0,62
0,67/0,50
0,50/0,38
0,33/0,25
горной
0,67/0,50
0,5/0,38
0,42/0,33
0,33/0,25
0,25/0,17
Фактические значения комплексного показателя могут колебаться от 0,15 до
1,25. Максимальное значение показателя соответствует отличному состоянию автомобильной дороги.
Указанный выше комплекс показателей позволяет дать всестороннюю оценку транспортно-эксплуатационных качеств дороги и разработать мероприятия по
их улучшению.
13. РОВНОСТЬ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ
81
Ровность дорожных покрытий является одним из основных техникоэксплуатационных показателей, определяющих технический уровень и эксплуатационное состояние автомобильных дорог, непосредственно влияющий на эффективность перевозок грузов и пассажиров, удобство и безопасность дорожного
движения.
Различают ровность дорожных покрытий в продольном и поперечном направлении проезжей части дороги. Ровность в поперечном направлении характеризуется в основном наличием и размерами колей. Ровность в продольном направлении (продольная ровность) определяется показателем продольной ровности дорожного покрытия.
При сдаче в эксплуатацию все покрытия имеют начальные неровности, размер
которых зависит от материала покрытий и особенностей производства строительных работ: цементобетонные покрытия имеют швы между отдельными плитами,
мостовые – швы между отдельными камнями, асфальтобетонные покрытия – малые неровности и волны в результате неодинаковой осадки при уплотнении катками. По правилам приемки построенных дорог разрешается сдача дороги в эксплуатацию, если просвет между поверхностью покрытия и уложенной вдоль дороги прямой трехметровой рейкой не превышает следующих значений: для цементобетонных и асфальтобетонных покрытий 0,5 см, для щебеночных, гравийных и шлаковых 1,5 см, для булыжной мостовой 3 см. Отклонения от этих допусков, превышающие их не более чем в 2 раза, допускаются в 5% от общего числа
измерений ровности. Эти требования относятся к обычным методам строительства. При работе автоматизированных укладчиков материалов, которые следуют по
копирам в виде натянутой строго в соответствии с проектом проволоки или направляются лучом лазера, достигается большая ровность покрытий.
Ровность больших участков дороги оценивают несколькими способами в зависимости от того, для какой цели нужна эта характеристика. При оценке ровности
исходят из того, что ровность дорожных покрытий должна определяться показателем, характеризующим плавность, удобство и безопасность движения автомобиля с расчетной скоростью.
Для контроля ровности дорожных покрытий используются передвижные рейки длиной 3–4 см, которые при прокатывании по покрытию указывают размер неровностей и сигнализируют, когда они превышают допускаемую. Однако применение реек не характеризует наличие волн длиной 15–25 см, вызывающих опасные колебания автомобилей при движении с высокими скоростями.
В дорожных организациях используют толчкомеры – приборы, регистрирующие суммарный прогиб рессоры автомобиля при проезде участка определенной
длины.
Применение толчкомеров предполагает, что покрытия однородны по степени
ровности на больших участках. Отдельные крупные неровности (плохо заделанное разрытие, просадки у мостов и т.д.) на относительно ровном покрытии искажают результаты измерений и делают их ненадежными. Такие места при определении ровности толчкомером регистрируют отдельно. Для надежности получае82
мых данных необходимо иметь эталонные участки дорог с прочной дорожной
одеждой при невысокой интенсивности движения и периодически проводить на
них перед выездом на испытания контрольные проезды для измерения ровности
поправочных коэффициентов, учитывающих состояние испытательного автомобиля.
В последние годы в России для оценки ровности дорожных покрытий широко
стали использовать применяемые в международной практике профилометрические установки. Показатели ровности при этом являются интегральными показателями и оценивают ровность поверхности во всем диапазоне дорожных частот,
на которые реагирует автотранспортное средство при определенной скорости
движения. Показатель продольной ровности дорожного покрытия на Федеральных автомобильных дорогах РФ с 2006 года измеряется в « международных индексах ровности» ( IRI ), выраженных в м/км или мм/м и определяется количеством и размерами дефектов и повреждений покрытия, вызывающих колебания
транспортного средства при его движении вдоль дороги.
Профессором А.А. Хачатуровым создан прибор записи микропрофиля при
обычной скорости движения автомобиля, который регистрирует неровности покрытия. К ним относятся и элементы шероховатости – мелкие выступы на покрытии, поглощаемые шиной. Оптимальной можно считать высоту выступа 3–4 мм.
Это соответствует крупности щебня для поверхностных обработок 15–25 или 25–
35 мм [10].
Шероховатость обычно оценивают методом «песчаного пятна». Для этого 25–
75 см3 (в зависимости от шероховатости покрытия) просеянного мелкого песка
распределяют в виде круга по поверхности покрытия, разравнивая линейкой в одном уровне с верхом выступов. Средняя высота неровностей определяется как частное от деления объема песка на площадь круга [9].
Различные типы дорожных покрытий обладают неодинаковой степенью ровности, шероховатости и сопротивления износу, поэтому оказываемое ими сопротивление качению различно, что отражается на скорости автомобилей и расходе
топлива. На некоторых покрытиях (грунтовых, гравийных и щебеночных), несмотря на регулярно выполняемые ремонты, при самом тщательном содержании
всегда имеются неровности, вынуждающие водителей снижать скорость из-за
тряски.
Различие в ровности и твердости покрытий приводит к различию в сроках
службы шин на дорогах с одеждами разных типов.
Из применяемых в РФ типов дорожных покрытий наиболее совершенны цементобетонные и асфальтобетонные. Их прочная и ровная поверхность оказывает
малое сопротивление движению и вызывает малый износ шин.
Технология производства работ (с учетом качества производства работ и используемых материалов) при строительстве и ремонте дорожной одежды и земляного полотна, определяют начальную ровность дорожного покрытия. В процессе
эксплуатации дороги происходит воздействие дорожного движения и погодно климатических факторов, вызывающих естественные процессы образования микротрещин и накопления остаточных деформаций в слоях дорожной одежды, про83
являющихся в конечном итоге развитием сквозных трещин на дорожном покрытии, образованием просадок и колеи по мере снижения несущей способности дорожных конструкций и достижения предельного состояния дорожной одежды.
Компенсировать воздействие этих факторов должны систематические работы по
ремонту и содержанию дорожных одежд и земляного полотна. Периодичность,
технология, качество производства работ и используемых материалов при ремонте определяют ровность дорожного покрытия в процессе эксплуатации дороги.
Ямочным ремонтом, проводимым, как правило, в местах развития сетки трещин, только частично удается улучшить состояние дорожного покрытия по ровности. Развивающиеся в покрытии сквозные поперечные, продольные и криволинейные трещины не существенно сказываются на динамике изменения ровности
покрытия. Определенное влияние этих повреждений на показатель продольной
ровности дорожного покрытия замечено только сначала появления частых поперечных трещин при несвоевременном их содержании.
Анализ результатов оценки ровности дорожных покрытий на автомобильных
дорогах федерального значения показал, что возросшие осевые нагрузки транспортных средств и растущая интенсивность дорожного движения продолжают
способствовать ускоренному ухудшению ровности дорожных покрытий. Особенно это заметно на подходах к крупным городам, а также на участках, нуждающихся в работах по реконструкции и капитальному ремонту. В тоже время, ремонтные работы, выполняемые в последние годы на федеральной дорожной сети,
позволили обеспечить тенденцию роста доли федеральных дорог с ровным покрытием.
14. СИСТЕМА ВОДООТВОДА
Для предохранения земляного полотна от переувлажнения поверхностными
водами и размыва, а также для обеспечения производства работ по сооружению
земляного полотна следует предусматривать систему поверхностного водоотвода
(планировку территории, устройство канав, лотков, быстротоков, испарительных
бассейнов, поглощающих колодцев и т.д).
На местности с поперечным уклоном менее 20 ‰ при высоте насыпи менее 1,5
м, на участках с переменной сторонностью поперечного уклона, а также на болотах водоотводные канавы следует проектировать с двух сторон земляного полотна.
Испарительные бассейны разрешается предусматривать в IV и V дородноклиматических зонах. В качестве испарительных бассейнов допускается использовать местные понижения, выработанные карьеры и резервы глубиной не более
0,4 м. На участках, где под испарительный бассейн используется резерв, следует
предусматривать насыпь с бермой.
Грунтовые поверхностные воды которые могут влиять на прочность и устойчивость земляного полотна или на условия производства работ, следует перехватывать или понижать дренажными устройствами.
84
Автомобильные и железные дороги пересекают многочисленные водные препятствия, для преодоления которых строят систему сооружений, называемую переходом водотока. В состав перехода водотока входят: искусственное сооружение, служащее для пересечения собственного водотока; подходы к искусственному сооружению, устраиваемые обычно в виде земляных насыпей, откосы которых постоянно или периодически омываются водой; регуляционные и
защитные сооружения, предназначенные для предохранения искусственного сооружения и подходов к нему от возможных повреждений водным потоком.
Переходы через водотоки классифицируют по типам искусственных сооружений. Для пересечения водотока могут быть построены: мост – сооружение, проводящее дорогу над водным препятствием; тоннель – сооружение, проводящее
дорогу под водным препятствием; фильтрующая дамба – сооружение, пропускающее воду через пористую прокладку; паром – подвижное устройство, перевозящее автомобили и вагоны через водное препятствие.
Мосты, путепроводы, виадуки, эстакады и трубы на автомобильных дорогах
следует проектировать в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84.
Автодорожные тоннели следует проектировать в соответствии с требованиями
ГОСТ 24451-80 и СНиП II-44-78.
Наибольшее распространение получили переходы, где в качестве искусственных сооружений применены мосты. В состав мостового перехода входит
один мост, перекрывающий русло реки. На реках с очень широким разливом за
пределы русла во время подъема уровня воды можно устраивать несколько мостов на одном переходе. Дополнительные мосты, располагаемые вне русла, называют пойменными.
Мосты состоят из пролетных строений и опор. На пролетном строении моста
расположены проезжая часть для транспорта, пешеходные проходы, трубопроводы. Различают пролетные строения речные (над судоходной частью реки) и береговые (над остальной ее частью). Проезжая часть на пролетном строении может
быть расположена ниже основных несущих конструкций (езда понизу ) или выше
последних (езда поверху). Возможна и среднее расположение проезжей части (езда посередине). Промежуточные опоры моста называются быками, а концевые –
устоями. С помощью устоев осуществляется сопряжение моста с насыпями подходов. Нагрузки на опоры от пролетного строения передаются через опорные части.
Основные размеры моста: полная длина, расчетные пролеты пролетных строений, измеряемые между центрами их опирания, пролеты в свету между опорами;
ширина проезжей части и тротуаров. Положение конструкций по высоте характеризуются отметками (высотами над условным горизонтом) уровня проезда (УП),
горизонта меженных (низких) вод (ГМВ), горизонта высоких вод (ГВВ), подошв
фундаментов опор (ПФ). Длина моста через водоток зависит от отверстия моста –
сумма пролетов в свету между опорами за вычетом конусов насыпи. Отверстие
моста определяется гидравлическим расчетом. Высота моста (отметка УП), а также пролеты в свету для главных пролетов мота через судоходные реки обычно
определяются условиями пропуска судов. Для путепроводов длина пролетов в
85
свету и отметка УП определяются габаритом нижележащей дороги. В остальных
случаях уровень проезжей части обычно назначается по условиям трассирования
дороги, проходящей по мосту; число и длина пролетов выбираются, исходя из
наименьшей стоимости моста, на основании сравнения нескольких вариантов.
Ширина проезжей части и служебных тротуаров (габарит моста), а также ширина
и высота свободного пространства под мостом (судоходный габарит) должны
обеспечить пропуск сухопутного и водного транспорта ожидаемой интенсивности. В России ширина проезжей части моста под один железнодорожный путь составляет 4,9 м (включая служебные тротуары). Для мостов под автомобильные
дороги ширина проезжей части назначается в зависимости от числа полос движения автомобилей (при ширине одной полосы 3,5–3,75 м).
По системе основных конструкций различают балочные, арочные, рамные, висячие, вантовые, комбинированные мосты. Особую группу образуют направленные, разводные и сборно-разборные мосты.
Балочные мосты имеют пролетные строения с несущими конструкциями в виде сплошных балок или сквозных ферм: простых, неразрезных или консольных, с
выходящими в соседний пролет концами (консолями), соединенными с помощью
шарниров или подвешенных к ним простых балок.
Арочные мосты требуют (по сравнению с балочными) меньших затрат материалов на пролетные строения. С другой стороны, опоры арочных мостов в конструктивном отношении должны быть достаточно развиты для восприятия горизонтальных сил, и поэтому стоимость их возведения обычно выше, чем опор балочных мостов.
Рамные мосты имеют опоры (колонны, стойки), жестко соединенные ригелями
с пролетными строениями. Ригель может быть соединен с несколькими стойками.
В современном мостостроении распространение получили также мосты, состоящие из отдельных рам, соединенных шарнирами (рамно-консольные мосты) или
балками, подвешенными к концам ригелей (рамно-подвесные мосты).
Висячие мосты по своей работе схожи с арочными, но в отличие от последних
несущий элемент висячих мостов расположен выпуклостью вниз и растянут, а
распор действует на опоры в направлении внутрь пролета. К висячим мостам
близки по своим конструктивным особенностям вантовые мосты.
В несущих конструкциях мостов комбинированных систем используют совместно части мостов разных типов.
К устройствам, обеспечивающим безопасность движения по мосту, относятся
различные типы ограждений, которые можно подразделить на две конструктивные группы: жесткие и амортизирующие. К первой группе относятся бордюры,
железобетонные брусья на жестких стойках, железобетонные барьеры со специально разработанным очертанием, способным воспринимать удар, тормозить
наваливающийся автомобиль или плавно возвращать его колесо на покрытие.
К амортизирующим ограждениям относятся полужесткие ограждения, эластичные и все типы ограждений со сбрасывающими лентами, срезывающиеся
стойками или фиксаторами, поворачивающимися стойками и другими приспособ-
86
лениями, способными поглощать энергию удара автомобиля, уходящего с полосы
движения.
По применяемому материалу различают ограждения из бетона, железобетона,
естественного камня, металла, дерева и резины. Так, из гранита, бетона и железобетона устраиваются ограждения жесткого типа, из металла и дерева – амортизирующие. Встречаются также комбинированные барьеры безопасности.
15. ПЕРЕСЕЧЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
15.1. Пересечения дорог в одном уровне
Возможные траектории движения автомобилей на пересечении в одном уровне
образуют 16 точек пересечений, 8 точек разветвлений и 8 точек слияния потоков.
В этих точках, называемых конфликтными, возможны столкновения автомобилей. Чем выше интенсивность движения по пересекающимся дорогам и чем
больше доля автомобилей, совершающих маневры правого и особенно левого поворотов, тем выше опасность возникновения дорожно-транспортных происшествий.
Пересечения дорог в одном уровне, как наиболее опасные участки, следует
располагать в местах с хорошо обеспеченной видимостью, на прямых, желательно
в пониженных местах продольного профиля. В одном уровне разрешается устраивать пересечения дорог II категории с дорогами IV и V категорий, а также дорог
III, IV и V категорий между собой, если перспективная суммарная интенсивность
движения на пересечении не превышает 8000 приведенных авт./cyт.
Продольные уклоны дорог на подходах к пересечениям на протяжении расстояний видимости для остановки автомобиля не должны превышать 40 ‰.
Эффективным мероприятием по улучшению условий движения в одном уровне является канализирование движения – выделение для каждого направления
движения самостоятельной полосы на проезжей части. Его можно осуществить:
устройством направляющих островков, возвышающихся или изображенных на
покрытии краской; выделением дополнительных полос для ожидания автомобилями возможности осуществления левых поворотов без помех для автомобилей,
следующих в прямом направлении устройством на проезжей части дополнительных полос для плавного изменения скорости поворачивающих автомобилей.
Основным конструктивным решением для четкого выделения потоков движения и разделения конфликтных точек являются каплевидные вытянутые («обтекаемые») островки. Они хорошо выявляют планировочное решение пересечений
и облегчают плавное огибание островка по кривой большого радиуса при левом
повороте.
В районах с непродолжительным снеговым покровом островки устраивают
возвышающимися на 10–15 см над проезжей частью, обозначая их скошенный
бордюр черно-белыми полосами. В районах с длительной зимой и обильными
снегопадами, где возвышающиеся островки затрудняют механизированное удаление снега с покрытия, островки наносят на покрытие краской.
87
При выборе и привязке типовых проектов пересечений в одном уровне необходимо учитывать состав и интенсивность движения потоков, следующих по разным направлениям. Желательно, чтобы при планировке пересечений соблюдались
следующие рекомендации:
– соответствие угла пересечения лучшим условиям видимости (примыкание
под углом не менее 60–75°);
– обеспечение преимущественных условий движения транспортным потокам с
наибольшей интенсивностью;
– удаление по возможности друг от друга точек пересечения потоков движения на площади пересечения путем устройства разделяющих их островков;
– выделение части площади пересечения, не используемой потоками автомобилей в резервные зоны. Избыточная ширина полос движения нарушает его четкость;
– при большой доле автомобилей, совершающих левый поворот, устройство
дополнительной полосы, на которой они под прикрытием островка могли бы дожидаться возможности поворота, не препятствуя движению автомобилей, следующих в прямом направлении;
– размещение направляющих островков на пересечениях и примыканиях таким образом, чтобы в каждый момент времени водителю предоставлялось для
выбора не более двух направлений движения: прямое и поворот.
Пропускная способность простейших пересечений в одном уровне зависит от
радиуса кривых, сопрягающих дороги. Принимают радиус кривых по внутренней
кромке проезжей части от 15 м для дорог IV и V категорий, до 25 м для дорог I и
II категорий.
15.2. Кольцевые пересечения
Наиболее безопасным типом пересечения в одном уровне является кольцевое с
большим радиусом центрального островка, при котором все маневры автомобилей сводятся к включению в поток и выходу из него. Транспортные средства,
прибывающие к пересечению по всем дорогам, сливаясь в один поток, огибают
островок, расположенный в центре пересечения. Размеры кольца назначают такими, чтобы обеспечивалась заданная скорость движения по нему, а участки кольца
между пересекающимися дорогами имели длину, обеспечивающую возможность
свободной перегруппировки автомобилей, вливания их в кольцевой поток и выхода в нужном направлении.
Движение автомобилей по кольцу в одном направлении обеспечивает четкую
организацию и придает ему упорядоченность. Однако кольцевые пересечения занимают большую площадь, а в связи с непрерывно происходящими на них перегруппировками автомобилей скорость движения существенно снижается по сравнению со скоростью на подходах.
Необходимое число полос движения на проезжей части кольцевого пересечения и их ширину назначают в зависимости от диаметра центрального островка.
88
15.3. Переходно-скоростные полосы
Проезд пересечений осуществляется с меньшей скоростью, чем примыкающих
к ним участков дорог. Непосредственный въезд автомобиля на пересечение с высокой скоростью, равно как и выезд с пересечения на основную дорогу медленно
движущихся автомобилей, создавали бы опасность дорожно-транспортных происшествий. Чтобы избежать этого на участках дорог, примыкающих к пересечению, устраивают дополнительные полосы проезжей части, отделяемые от основной проезжей части разграничительными линиями, наносимыми краской, а иногда и грунтовыми разделительными полосами. Дополнительные полосы дают
возможность автомобилям, поворачивающим с основной дороги на примыкающую, заблаговременно, без помех для автомобилей, следующих в прямом направлении, снизить скорость, а автомобилям, въезжающим на магистральную дорогу,
наоборот, разогнаться до скорости едущих по ней автомобилей. Эти дополнительные полосы движения называют полосами разгона и ускорения, или переходно-скоростными полосами. Планировка переходно-скоростных полос обязательна
на съездах и примыканиях в одном уровне на дорогах I–Ш категорий, если на дороге I категории по съезду проезжает более 50 приведенных авт./сут, а на дорогах
II и III категорий – более 200 приведенных авт./cyт. На пересечениях и примыканиях в разных уровнях на дорогах I–III категорий переходно-скоростные полосы
обязательны.
Переходно-скоростные полосы по планировке бывают двух типов: постоянной
ширины, параллельные основной проезжей части; плавно примыкающие к проезжей части с постепенным уменьшением ширины.
15.4. Пересечения дорог в разных уровнях
На дорогах с высокой интенсивностью движения обеспечение бесперебойности и безопасности движения требует устранения помех для транспортных потоков на пересечениях с другими дорогами путем постройки транспортных развязок
в разных уровнях. Такие развязки устраивают на пересечениях дорог I категории с
дорогами всех категорий, дорог I-б и II категорий между собой и на примыканиях
к ним, а также на пересечениях дорог II и Ш категорий между собой и дорог Ш
категории между собой, если суммарная перспективная интенсивность движения
превышает 8000 приведенных автомобилей в сутки.
При устройстве пересечений в разных уровнях достигаются следующие преимущества: устройство путепровода через одну из пересекающихся дорог позволяет легко пропустить потоки движения по обеим дорогам в прямом направлении
без снижения скорости из-за помех от поворачивающих автомобилей; обеспечивается более четкая организация движения пересекающихся транспортных потоков по сравнению с пересечениями в одном уровне; резко повышается безопасность движения, особенно при осуществлении левых поворотов. Однако пересечения в разных уровнях значительно увеличивает стоимость строительства дороги.
89
Наиболее простым и распространенным в настоящее время типом пересечений
в разных уровнях является «клеверный лист», в котором повороты налево осуществляются по лево-поворотным петлям путем поворота направо на 2700 после
проезда моста.
На пересечениях дорог I–III категорий с дорогами более низких категорий для
снижения строительных расходов часто устраивают пересечения по упрощенной
схеме, на которых автомобили, поворачивающие на дорогу высокой категории
или съезжающие с нее, осуществляют на второстепенной дороге левые повороты
с пересечением встречных потоков движения. Примером их является пересечения
по типу ромба или неполного распределительного кольца, а также пересечения по
типу неполного «клеверного листа», на которых обеспечиваются беспрепятственные и безопасные условия движения только для дорог с наибольшей интенсивностью движения. Съезды с этих дорог устраивают обязательно. С второстепенной
дороги, если интенсивность потока движения, поступающего с нее на магистраль,
невелика, съезды в отдельных направлениях не устраивают. Немногочисленные
автомобили, которым нужно попасть на магистраль, пользуются въездом для автомобилей, следующих в противоположном направлении, пересекая поток
встречного движения.
При выборе схемы неполного пересечения в разных уровнях, допускающей
пересечения в отдельных точках транспортных потоков, из всех возможных вариантов предпочтение следует отдать схеме, при которой возникает меньше помех
для движения, а степень его безопасности выше.
На автомобильных магистралях с высокой интенсивностью движения, особенно при большой доле автомобилей, совершающих левые повороты, в результате
перепробегов автомобилей по левоповоротным петлям и происходящего при этом
значительного снижения скорости суммарные потери автомобильного транспорта
становятся более ощутимыми. В таких случаях проектируют пересечения с такими левоповоротными съездами, которые обеспечивают возможность левых поворотов по кратчайшему направлению без снижения скорости. Однако это связано с
необходимостью осуществления сложных и дорогостоящих сооружений в трех
или четырех уровнях. Как правило, схемы таких пересечений представляют одинаковые удобства для движения во всех направлениях и предполагают таким образом, что интенсивности движения во всех направлениях одинаковы, а дороги
равнозначны по категориям.
При выборе схемы пересечения дорог в разных уровнях стремятся обеспечить
следующие условия:
– преимущественное удобство движения для транспортных потоков по интенсивности и значимости.
– безопасность и плавность разделения транспортных потоков;
– отсутствие переплетения потоков движения на полосах проезжей части,
предназначенных для автомобилей, следующих транзитом. Медленные грузовые
автомобили, едущие по правой полосе движения, при перестроении для съезда с
дороги не должны пересекать путь движения более быстрых;
90
– выполнение маневров слияния потоков движения не на основных, а на дополнительных полосах проезжей части. Точки разделения на основных полосах
хотя и нежелательны, но создают меньше помех для движения.
Правоповоротные съезды на пересечениях в разных условиях следует проектировать из условия обеспечения расчетных скоростей на них не менее 60 км/ ч
для съездов с дорог I и II категорий и не менее 50 км/ ч - с дорог III категории,
причем при острых углах примыкания дорог их следует выполнять единой кривой
без прямых вставок.
Радиусы кривых левоповоротных съездов пересечений и примыканий с элементами транспортных развязок типа “ клеверный лист “ следует принимать равными не менее 60 м для дорог I и II категорий и не менее 50 м для дорог III категории. Левоповоротные съезды должны сопрягаться с участками прямых направлений через переходные кривые.
Ширину проезжей части на всем протяжении левоповоротных съездов пересечений и примыканий в разных уровнях следует принимать 5,5 м, а правоповоротных съездов - 5,0 м без дополнительного уширения на кривых.
Ширина обочин с внутренней стороны закруглений должна быть не менее 1,5
м, с внешней - 3 м.
Обочины на всю ширину должны иметь покрытия из материалов.
Продольные уклоны на съездах следует принимать не более 40 ‰. На однополосных съездах следует предусматривать устройство виражей с поперечным уклоном 20 - 60 ‰ с учетом общих указаний по их проектированию.
Минимальные радиусы выпуклых кривых в продольном профиле на съездах
следует принимать в соответствии с расчетными скоростями.
Двухполосные съезды следует проектировать для дорог I категории из условия, что каждая полоса движения имеет ширину 3,75 м, и предусматривать уширение на кривых.
Путепроводы транспортных развязок через дороги всех категорий следует
проектировать по СНиП 2.05.03 - 84.
15.5. Пересечения автомобильных дорог с железными дорогами
Пересечения автомобильных дорог с железными дорогами надлежит проектировать вне пределов станций и путей маневрового движения преимущественно на
прямых участках пересекающихся дорог. Острый угол между пресекающимися
дорогами в одном уровне не должен быть менее 600.
Пересечения автомобильных дорог I-III категорий с железными дорогами следует проектировать в разных уровнях.
Пересечения автомобильных дорог IV и V категорий с железными дорогами
следует проектировать в разных уровнях из условий обеспечения безопасности
движения при: пересечении трех и более главных железнодорожных путей или
когда пересечение располагается на участках железных дорог со скоростным
(свыше 120 км/ч) движением или при интенсивности движения более 100 поездов
в сутки; проложении пересекаемых железных дорог в выемках, а также в случаях,
91
когда не обеспечены нормы видимости; движении на автомобильных дорогах
троллейбусов или устройств на них совмещенных трамвайных путей.
На неохраняемых пересечениях автомобильных дорог с железными дорогами
в одном уровне должна быть обеспечена видимость, при которой водитель автомобиля, находящегося от переезда на расстоянии не менее расстояния видимости
для остановки, мог видеть приближающийся к переезду поезд не менее чем за 400
м, а машинист приближающегося поезда мог видеть середину переезда на расстоянии не менее 1000 м.
Ширину проезжей части автомобильных дорог на пересечениях в одном
уровне с железными дорогами следует принимать равной ширине проезжей части
дороги на подходах к пересечениям, а на автомобильных дорогах V категории - не
менее 6,0 м на расстоянии 200 м в обе стороны от переезда.
16. ДОРОЖНЫЕ ОДЕЖДЫ
16.1. Назначение дорожных одежд и требования, предъявляемые к ним
Дорожной одеждой называется укрепление проезжей части, устраиваемое на
земляном полотне в виде одного или нескольких слоев из различных материалов с
целью создания прочной и ровной поверхности для движения автомобилей.
Дорожная одежда должна быть достаточно надежной, экономичной и соответствовать определенным эксплуатационным требованиям. Эти требования надлежит обеспечивать выбором конструкции для дорожной одежды, соответствующих покрытий проезжей части, конструкции сопряжения проезжей части с обочинами и разделительной полосой и типов укреплений обочин, созданием ровной
и шероховатой поверхности проезжей части и т.д.
Надежность дорожной одежды - ее способность обеспечить безопасное расчетное движение со средней скоростью, близкой к оптимальной, в течение нормативного или заданного срока службы. Надежность зависит от модуля упругости
дорожной одежды, прочности материалов конструктивных слоев, их водо- и морозоустойчивости, истираемости, а также от типа грунта, водно-теплового режима
и модуля упругости земляного полотна.
Эксплуатационные требования, предъявляемые к дорожным одеждам:
– достаточная прочность независимо от изменения режима увлажнения в процессе эксплуатации (особенно при усовершенствованных капитальных дорожных
одеждах на дорогах с тяжелым интенсивным движением);
– ровность поверхности, необходимая для движения автомобилей с высокими
скоростями, без ударов и раскачивания кузова;
– повышенная шероховатость покрытия, обеспечивающая коэффициент сцепления колеса с покрытием не ниже нормативного, т.е. безопасное движение с высокими скоростями;
– отсутствие продуктов износа покрытия, ухудшающих условия движения и
вредных для здоровья людей, пользующихся дорогой.
92
Более высокие требования предъявляются к дорогам I, II, и III категорий; для
дорог IV и V категорий допускается, например, некоторое снижение прочности
дорожной одежды весной и осенью, наличие пыли в сухой период.
16.2. Конструирование дорожных одежд
Конструкцию дорожной одежды и вид покрытия следует принимать исходя
из транспортно-эксплуатационных требований и категории проектируемой дороги с учетом интенсивности движения и состава автотранспортных средств,
климатических и грунтово-гидрологических условий, санитарно-гигиенических
требований, а также обеспеченности района строительства дороги местными
строительными материалами.
Большое внимание при конструировании дорожной одежды уделяется местным материалам: вяжущим и добавкам, которые улучшают свойства вяжущих
или частично заменяют их (шлаки, особенно гранулированные золы и пыль
уноса, некоторые смолы, отходы, применяемые в качестве эмульгаторов и т.д.).
Для сооружения дорожных одежд широко используют щебень, гравий, дресву,
пески. добываемые из притрассовых карьеров, а также различные грунты, которые предварительно подвергают определенной обработке. Наряду с местными
применяют и такие привозные материалы, как битум, цементы, высокопрочный
щебень. Из них на месте приготавливают асфальто- и цементобетон, керамзитовый щебень и др.
Для рационального конструирования дорожной одежды всю автомобильную дорогу разбивают на участки, имеющие идентичные расчетную нагрузку, состав и интенсивность движения, однотипные грунтовые условия, водотепловой режим и одинаково обеспеченные строительными материалами. Расчеты
выполняют по каждому такому участку дороги отдельно.
По сопротивлению нагрузкам от автотранспортных средств и по реакции на
климатические воздействия дорожные одежды следует подразделять на одежды с
жесткими покрытиями и слоями основания (условно далее - жесткие дорожные
одежды) и на одежды с нежесткими покрытиями и слоями основания (нежесткие
дорожные одежды).
К жестким дорожным одеждам следует относить одежды, имеющие: цементобетонные монолитные покрытия, асфальтобетонные покрытия на основаниях из
цементобетона, сборные покрытия из железобетонных и армобетонных плит.
Толщину бетонных покрытий следует назначать по расчету с учетом типа оснований (18–22 см).
В бетонном покрытии следует проектировать поперечные и продольные швы.
К поперечным относятся швы расширения, сжатия, коробления и рабочие. Продольные и поперечные швы должны, как правило, пересекаться под прямым углом. Расстояние между швами сжатия (длину плит) определяют расчетом.
На дорогах IV категории под сборным покрытием, укладываемым на песчаное
основание, целесообразно предусматривать прослойки из геотекстильного мате-
93
риала на всю ширину покрытия с запасом по 0,5 м с каждой стороны и выпусками
шириной 0,75 м от поперечных швов покрытия на откосы.
На дорогах I–III категорий с насыпями из скальных грунтов высотой более 3 м,
насыпями на болотах при частичном выторфовывании высотой более 5 м из любых грунтов, у путепроводов через железные дороги в пределах до 200 м независимо от высоты насыпи, а также на участках дорог индивидуального проектирования, где ожидаются неравномерные осадки земляного полотна, рекомендуется
устраивать цементобетонные покрытия, армированные сетками [10].
Расчет асфальтобетонных покрытий на бетонных основаниях следует производить по двум условиям: трещиностойкости покрытия в наиболее холодный месяц зимы и прочности.
Нежесткие дорожные одежды на дорогах I и II категорий следует проектировать из условия недопущения накопления остаточных деформаций в течение периода их эксплуатации до первого капитального ремонта (или переустройства).
Дорожные одежды (на дорогах III-V категорий) следует проектировать с учетом возможного возникновения остаточных деформаций, ограниченных допусками по ровности проезжей части.
Дорожные одежды на дорогах IV и V категорий в отдельных случаях в целях
снижения строительных затрат при соответствующих обоснованиях допускается
проектировать с учетом ограничения движения по интенсивности и грузоподъемности транспортных средств в неблагоприятные периоды года.
Расчет нежестких дорожных одежд при кратковременном действии нагрузки
следует выполнять по трем критериям прочности: упругому прогибу всей конструкции, сопротивлению сдвигу в грунте и в слабосвязных слоях одежды, растяжению при изгибе слоев одежды из грунтов и каменных материалов, обработанных неорганическими вяжущими.
Расчет нежестких дорожных одежд на длительное действие нагрузки следует
выполнять по сдвигу в грунте и в слабосвязных слоях одежды.
Независимо от результатов расчета на прочность дорожной одежды толщины
конструктивных слоев в уплотненном состоянии следует принимать не менее
приведенных в табл. 39
Таблица 39
Толщина конструктивных слоев дорожной одежды
Материалы покрытий и других слоев дорожной одежды
Асфальтобетон или дегтебетон крупнозернистый
Асфальтобетон или дегтебетон мелкозернистый
Асфальтобетон или дегтебетон песчаный
Толщина слоя, см
6–7
3–5
3–4
Окончание табл. 39
Материалы покрытий и других слоев дорожной одежды
94
Толщина слоя, см
Щебеночные (гравийные) материалы, обработанные органическими вяжущими
Щебень, обработанный органическим вяжущим по способу пропитки
Щебеночные и гравийные материалы, не обработанные вяжущими:
на песчаном основании
на прочном основании (каменном или из укрепленного грунта)
Каменные материалы и грунты, обработанные органическими
или неорганическими вяжущими
8
8
15
8
10
В районах сезонного промерзания грунтов на дорогах I-IV категорий с жесткими
и нежесткими дорожными одеждами, находящихся в неблагоприятных грунтовогидрологических условиях следует предусматривать противопучинные мероприятия, гарантирующие достаточную морозоустойчивость дорожной одежды и земляного полотна.
На участках земляного полотна из глинистых грунтов и пылеватых песков
следует предусматривать дренирующие слои с водоотводящими устройствами
при основаниях и дополнительных слоях, выполненных из традиционных зернистых (пористых) материалов.
Покрытия на укрепленной полосе обочин (0,5–0,75 м) и на остановочной полосе (2,5 м) рекомендуется предусматривать из цементо- или асфальтобетона с применением щебня преимущественно крупных размеров (до 25–45 мм), а также из
отработанных вяжущими местных каменных, гравийных, шлаковых и других минеральных материалов.
Для предохранения обочин и откосов земляного полотна от размыва на участках дорог с продольными уклонами более 30 ‰, с насыпями высотой более 4 м, в
местах вогнутых кривых в продольном профиле следует предусматривать устройство продольных лотков и других сооружений для сбора и отвода стекающей с
проезжей части воды.
Разделительные полосы следует сопрягать с проезжей частью путем устройства на разделительной полосе укрепленных полос. Остальную часть разделительной полосы следует укреплять засевом трав, располагаемых на расстоянии не менее 1,75 м от кромки проезжей части.
Для цементобетонных покрытий и оснований следует применять бетоны тяжелый и мелкозернистый по ГОСТ 25192–82, ГОСТ 26633–85.
Асфальтобетонные и дегтебетонные смеси и каменные материалы, обработанные органическими вяжущими, для покрытий должны отвечать требованиям
ГОСТ 9128 - 84, ГОСТ 25877–83.
Материалы щебеночные, гравийные и песчаные, обработанные неорганическими вяжущими, для покрытий и оснований должны соответствовать требованиям ГОСТ 23558–79, ГОСТ 8267–82, ГОСТ 3344-83, ГОСТ 23254–78, ГОСТ 25607–
83, ГОСТ 8736–77.
95
При проектировании дорожных одежд капитального типа в качестве оснований следует применять укрепленные грунты согласно табл.40.
Таблица 40
Виды укрепленных грунтов
для устройства оснований
Грунты, укрепленные минеральными вяжущими, I и II классов по прочности для
оснований цементобетонных монолитных
или сборных покрытий
Грунты, укрепленные битумной эмульсией
совместно с цементом или карбамидоформальдегидной смолой совместно с сырой
нефтью или сульфитно-дрожжевой бражкой, I и II классов по прочности для верхних слоев оснований асфальтобетонных
покрытий толщиной 8 см и более
Грунты, укрепленные минеральными вяжущими с добавками или без добавок ПАВ
или активных веществ, I и II классов по
прочности для нижних слоев оснований
асфальтобетонных покрытий
Категория
дороги
I–III
Дорожно-климатическая зона
I–V
I–III
I–V
I–III
I–IV
16.3. Сцепные свойства дорожных покрытий
Покрытия должны иметь устойчивые во времени ровность и шероховатость
поверхности, необходимые для обеспечения расчетных скоростей и безопасности
движения и должны соответствовать требованиям СНиП 3.06.03–85 [17].
Сцепные свойства дорожного покрытия определяются сопротивлением
скольжению автомобильной шины по его поверхности. Показателем надежности
контакта автомобильной шины с дорожным покрытием служит величина сопротивления скольжению автомобильной шины по поверхности проезжей части дороги, оцениваемая значением коэффициента сцепления. Коэффициентом сцепления называют отношение величины реактивной силы, действующей на колесо автомобиля в плоскости его контакта с покрытием, к величине вертикальной нагрузки, передаваемой колесом на покрытие. По физической сущности коэффициент сцепления представляет собой коэффициент трения резины протектора автомобильной шины с покрытием проезжей части дороги. Сила трения зависит от
материала дорожного покрытия, продолжительности контакта, а также наличия на
поверхности покрытия пленки воды, автомобильного масла или топлива, пыли и
т.д.
Шероховатые покрытия с применением каменных материалов, устойчивых
против шлифуемости под воздействием движения, следует предусматривать для
достижения стабильных во времени высоких значений коэффициентов сцепления
шин автомобилей с поверхностью проезжей части.
96
Требуемые значения коэффициентов сцепления для дорог I–III категорий в зависимости от особенностей их участков и условий движения при увлажненной
поверхности покрытий приведены в табл. 41
Таблица 41
Условия двиХарактеристики участков дорог
жения
Легкие
Участки прямые или на кривых радиусами 1000 м и более, горизонтальные или с продольными уклонами не более 30 ‰, с элементами поперечного профиля, соответствующими нормами табл. 4, с укрепленными обочинами,
без пересечений в одном уровне, при уровне загрузки не
более 0,3
ЗатрудненУчастки на кривых в плане радиусом от 250 до 1000 м, на
ные
спусках и подъемах с уклонами от 30 до 60 ‰, участки в
зонах сужений проезжей части (при реконструкции), а
также участки дорог, отнесенные к легким условиям
движения, при уровнях загрузи в пределах 0,3-0,5
Опасные
Участки с видимостью менее расчетной; подъемы и
спуски с уклонами, превышающими расчетные; зоны пересечений в одном уровне, а также участки, отнесенные к
легким и затрудненным условиям, при уровнях загрузки
свыше 0,5
Коэффициент
сцепления
0,45
0,5
0,6
Оценка сцепных свойств дорожного покрытия выполняется путём сравнения фактических значений коэффициента сцепления с установленными предельно
допустимыми значениями.
При оценке сцепных свойств покрытия на участке дороги используют значения коэффициента сцепления покрытия полосы движения, имеющую наихудшие сцепные свойства. Определение коэффициента сцепления проводят специальном оборудованием в соответствии с требованиями ОДН 218.0.006–2002.
На величину коэффициента сцепления оказывают влияние следующие характеристики дорожного покрытия:
• шероховатость покрытия. Чем больше шероховатость покрытия, тем значительнее площадь его контакта с шиной и выше уровень зацепления, что обусловливает
рост коэффициента сцепления. Наибольшая высота выступов покрытия не должна
превышать 5 мм. Большая шероховатость покрытия способствует снижению коэффициента сцепления. При допустимой шероховатости покрытия шина сохраняет контакт с проезжей частью и при дожде не образуется сплошного слоя воды,
снижающего сцепление шины и покрытия. Существенное влияние оказывает на
коэффициент сцепления собственная микрошероховатость каменного материала
покрытия. Шероховатость поверхности дорожных покрытий оказывает решающее
влияние на величину коэффициента сцепления;
• тип покрытия и фактический срок его службы. С увеличением срока эксплуатации после постройки или ремонта дорожной одежды коэффициент сцепления
97
снижается из-за уменьшения шероховатости. Коэффициент сцепления наиболее
устойчив у цементобетонных покрытий в сухом состоянии при продолжительности их службы до 10–12 лет, а у асфальтобетонных – 5–8 лет. При истирании (износе) покрытия на 50–60% коэффициент сцепления уменьшается на 30–40%. По
мере полировки шинами брусчатки и булыжной мостовой коэффициент сцепления существенно снижается;
• неровности на проезжей части автомобильной дороги. Коэффициент сцепления
снижается из-за изменяющихся условий в месте контакта шины с поверхностью
покрытия и отрыва колес от поверхности покрытия на неровностях.
Кроме того, на величину коэффициента сцепления существенно влияют состояние дорожного покрытия и характеристики колёс транспортных средств.
При оценке сцепных свойств дорожных покрытий выполняют сплошные
или выборочные измерения. Сплошные измерения сцепных свойств дорожных
покрытий наиболее эффективно осуществлять с помощью передвижной установки ПКРС–2У.
При измерении сцепных свойств дорожных покрытий в установке ПКРС–
2У используется шина без рисунка протектора или с рисунком глубиной не менее
1 мм. В случае отсутствия специальной шины с гладким протектором допускается
использовать обычную изношенную шину того же размера с остаточной глубиной
канавок не более 1 мм. Измерения сцепных свойств покрытия установкой ПКРС–
2У производят при постоянной скорости 60±5 км/ч по левой полосе наката каждой полосы движения.
Сцепные качества покрытия оцениваются коэффициентом продольного
сцепления, измеренным на увлажненном покрытии при расчётной температуре
воздуха 20°С. Увлажнение дорожного покрытия осуществляется с помощью автономной системы искусственного увлажнения, смонтированной на автомобилетягаче. Не допускается производить измерения сцепных качеств дорожного покрытия во время дождя, а также в течение 2...3 часов после него.
Выборочные измерения сцепных свойств дорожного покрытия наиболее
удобно выполнять с помощью портативного прибора ППК–МАДИ–ВНИИБД.
Портативным прибором ППК–МАДИ–ВНИИБД коэффициент сцепления также
определяется на увлажненном покрытии.
При измерениях коэффициента сцепления фиксируют температуру воздуха.
Полученные значения коэффициента сцепления приводят к расчётной температуре 20°С.
Состояние дорожных покрытий по сцепным качествам оценивают путём
сравнения фактической величины коэффициента продольного сцепления с его
предельно допустимой величиной. Дорожное покрытие удовлетворяет требованиям эксплуатации, если фактическая величина коэффициента сцепления больше
предельно допустимой величины или равна ей. Предельно допустимая величина
коэффициента сцепления установлена ГОСТ Р 50597–93 и составляет 0,3 при измерении шиной без рисунка протектора и 0,4 при измерении шиной, имеющей
рисунок протектора.
98
Данные Росавтодора [12] о состоянии дорожных покрытий на автомобильных дорогах федерального значения показывает, что возросшая интенсивность
дорожного движения и несвоевременное проведение работ по ремонту и содержанию дорожных покрытий способствуют их ускоренному износу и ухудшению
их сцепных свойств. С другой стороны, применение современных технологий с
использованием щебеночно-мастичного асфальтобетона и макрошероховатых покрытий позволяет увеличить фактические межремонтные сроки службы дорожных покрытий, обеспечивая высокие сцепные качества.
16.4. Этапы проектирования конструкций дорожных одежд
Проектирование конструкций дорожных одежд состоит из двух взаимосвязанных,
последовательно выполняемых этапов: конструирования и расчета.
Теоретические и экспериментальные исследования распределения напряжений
по толщине дорожной одежды позволяют выделить в них три конструктивные зоны.
1. Слой износа, к которому предъявляются требования шероховатости, износостойкости, ровности, сдвигоустойчивости. Этот слой по мере истирания периодически восстанавливается.
2. Основной слой покрытия, толщина которого в зависимости от величины
транспортной нагрузки составляет 8...15 см. В данной зоне действуют значительные вертикальные (сжимающие) и горизонтальные (растягивающие и сдвигающие) напряжения, поэтому основной слой должен обладать высокой деформационной устойчивостью и водоустойчивостью.
3. Основание дорожной одежды предназначено для распределения давления на
грунт. Величина напряжений от транспортной нагрузки в этой зоне относительно
быстро уменьшается. Основание часто состоит из нескольких конструктивных
слоев. При неблагоприятных водных грунтовых и климатических условиях устраивают дополнительный слой основания из местных материалов, устойчивых
против увлажнения. Он одновременно выполняет функцию морозозащитного,
дренирующего и других слоев. Под основанием находится подстилающий грунт,
который должен быть тщательно уплотнен и обеспечен водоотводом.
Для конструктивных слоев основания дорожной одежды применяют различные каменные материалы и вяжущие, которые выбирают по двум тенденциям.
Согласно первой предусматривается укрепление слоев основания вяжущим с целью повышения несущей способности в неблагоприятных грунтовых и климатических условиях. Вторая предусматривает использование местных природных каменных материалов и отходов промышленности, что позволяет значительно
уменьшить стоимость автомобильных дорог.
Слои проектируют таким образом, чтобы обеспечивались рациональное распределение материалов по толщине и снижение стоимости слоев с увеличением
глубины, т.е.
1. Основание должно представлять собой гибкую бесшовную плиту, работающую только в упругой стадии.
99
2. Теплофизические и механические свойства основания и асфальтобетонного
покрытия не должны резко отличаться. Кроме того, необходимо, чтобы морозостойкость и модуль упругости основания были меньше, чем покрытия, а водостойкость, деформативность и линейное расширение – по возможности равны.
Для повышения устойчивости одежд на дорогах с тяжелым интенсивным движением вместо щебеночного основания применяют пористые асфальтобетонные,
которые могут иметь значительную толщину (0,2...0,3 м). Чтобы уменьшить расход органических вяжущих, асфальтобетонные покрытия устраивают на жестких
или полужестких основаниях. В последние годы для этих целей используют цементобетоны пониженной прочности, повышающие трещиностойкость конструкций.
При проектировании конструкцию дорожной одежды выбирают с учетом
транспортно-эксплуатационных требований, категории дороги, перспективного
состава и интенсивности движения, природных условий, а также обеспеченности
строительными материалами. В процессе конструирования устанавливают целесообразность стадийного повышения эксплуатационных качеств одежды.
На дорогах высших категорий (I, II) и магистралях устраивают капитальные
покрытия; на дорогах III, IV категорий и улицах с интенсивностью движения до
1500 автомобилей в сутки применяют преимущественно усовершенствованные
облегченные покрытия.
Толщину покрытий, сооружаемых из дорогостоящих материалов, следует назначать минимальной, но не менее минимально допустимой при данной интенсивности движения. В верхних слоях покрытий используют наиболее прочные,
износоустойчивые материалы, обработанные органическими вяжущими. Марки,
типы асфальтобетона (горячего, теплого, холодного) и битума принимают в зависимости от климатических условий и категории дороги.
Наиболее рациональным основанием под асфальтобетонное покрытие является обработанная битумом (дегтем) подобранная щебеночная или гравийная смесь
либо фракционированный щебень. Особое внимание следует обратить на использование для оснований местных материалов (в том числе и малопрочных), обработанных органическими и неорганическими вяжущими. Для повышения трещиностойкости покрытия на таком основании необходимо уменьшить их сцепление,
поместив между ними слой материала, не работающего на изгиб или обладающего повышенной деформативностью при изгибе.
На дорогах с тяжелым и интенсивным движением все чаще взамен щебеночных оснований устраивают асфальтобетонные на всю толщину одежды. Такие
конструкции имеют ряд преимуществ: возможность применения более дешевых
материалов, снижение общей толщины системы и др.
Для уменьшения расхода органических вяжущих под асфальтобетонные покрытия применяют жесткие или полужесткие (чаще цементобетонные пониженной прочности) основания.
Нижние слои основания, выполняющие роль морозозащитных и дренирующих, устраивают из пористых нетеплопроводных материалов. В этом случае следует иметь в виду, что наличие пористых граничных слоев повышает влагонакоп100
ление и снижает несущую способность грунтов земляного полотна. Если крупнопористый материал (щебень, гравий и т.п.) укладывается непосредственно на глинистый, суглинистый или пылеватый грунт, следует предусмотреть изолирующую прослойку (не менее 5 см) из песка или других материалов, не переходящих
в пластичное состояние в процессе увлажнения.
При неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях на грунт земляного
полотна укладывают пароводоизолирующие прослойки из грунта или материалов,
обработанных вяжущими. Зачастую эти прослойки одновременно выполняют
роль «жестких», регулирующих не только водно-тепловой режим, но и жесткость
конструкции.
Чтобы уменьшить общую толщину дорожной одежды, верхнюю часть земляного полотна укрепляют добавками малых доз неорганического вяжущего (цемента, извести, золы уноса и т.п.) или заменяют более прочным привозным грунтом.
Во всех случаях при выборе материалов для слоев дорожных одежд необходимо руководствоваться технико-экономическими соображениями и предусматривать максимальное использование местных материалов и отходов промышленности.
16.5. Остаточный срок службы дорожных одежд и потребность в работах
по капитальному ремонту, ремонту и реконструкции
Межремонтные сроки службы дорожных одежд и покрытий являются одним
из важнейших технико-экономических показателей, определяющих плановую периодичность выполнения и финансирования ремонтных работ. Их рассматривают
как период от момента сдачи дороги в эксплуатацию до первого капитального ремонта (ремонта), а также период между двумя смежными ремонтами в процессе
эксплуатации. Действующие в России межремонтные сроки службы дорожных
одежд и покрытий разработаны на основе решения многовариантной техникоэкономической задачи по критерию минимума суммарных приведённых автотранспортных (с учётом дорожных затрат) и вне транспортных затрат.
При определении межремонтных сроков службы дорожных одежд и покрытий в качестве критерия предельного состояния дорожной одежды принимают
минимально допустимый по условиям движения эквивалентный модуль упругости дорожной конструкции и соответствующее ему предельное состояние дорожного покрытия по ровности, определяемое с учётом рассматриваемой надёжности
дорожной одежды. Критерием предельного состояния дорожного покрытия капитальных и облегчённых дорожных одежд считают минимально допустимый коэффициент сцепления колеса с покрытием по условиям безопасности дорожного
движения. Предельное состояние покрытия переходной дорожной одежды оценивали по величине максимального износа покрытия.
Ресурс эксплуатируемой дорожной одежды определяется остаточным сроком её службы периодом времени, по истечении которого потребуется капитальный ремонт дорожной одежды. Величина остаточного срока службы дорожной
101
одежды зависит от текущих показателей прочности дорожной одежды, интенсивности и состава транспортного потока, срока работы дорожной одежды после
строительства или последнего капитального ремонта, дорожно-климатической
зоны.
Несоблюдение в полном объёме нормативных сроков службы (сроков выполнения капитальных ремонтов дорожных одежд) в основном связано с тем, что
в течение длительного периода времени финансирование работ по капитальному
ремонту автомобильных дорог федерального значения было недостаточным. Это
привело к тому, что объёмы выполненных работ были существенно ниже потребности. В результате наблюдалось ежегодный прирост протяжённости автомобильных дорог федерального значения, на которых, согласно действующим нормативам, необходимо было выполнить работы по капитальному ремонту, но они были
отложены на более поздние сроки из за недостатка средств. Таким образом, со
временем накопился существенный объём отложенного ремонта.
По данным Росавтодора [12] в результате отложенного ремонта более половины сети федеральных автомобильных дорог (59%) нуждается в капитальном
ремонте дорожных одежд. Невыполненный вовремя капитальный ремонт дорог
привёл к тому, что средневзвешенный коэффициент прочности на всей сети федеральных дорог восставляет всего 0,88. В тоже время, выполненные исследования
свидетельствуют, что несвоевременное выполнение ремонтных работ приводит к
снижению средних скоростей движения транспортных потоков, пропускной способности дорог и в целом эффективности перевозок.
Важным фактором, препятствующим накоплению «отложенного ремонта»,
является обеспечение соблюдения нормативных межремонтных сроков службы
дорожных одежд. В настоящее время эти нормы определены приказом Минтранса
РФ от 01 ноября 2007 года № 157. Наиболее эффективно эти нормы могут быть
обеспечены путём применения при капитальном ремонте дорожных одежд новых
технологий и материалов.
Определение видов и объемов работ, обоснование направлений использования
средств на ремонт и содержание автомобильных дорог общего пользования и дорожных сооружений на них и организация дорожных работ устанавливаются
«Классификацией работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего
пользования», утвержденной приказом Минтранса РФ от 03 января 2002 года.
Реконструкция автомобильной дороги – комплекс работ, при выполнении которых осуществляется изменение параметров автомобильной дороги, ее участков,
ведущее к изменению класса и (или) категории автомобильной дороги либо влекущее за собой изменение границы полосы отвода автомобильной дороги.
Капитальный ремонт автомобильной дороги – комплекс работ по замене и
(или) восстановлению конструктивных элементов автомобильной дороги, дорожных сооружений и (или) их частей, выполнение которых осуществляется в пределах установленных допустимых значений и технических характеристик класса и
категории автомобильной дороги и при выполнении которых затрагиваются конструктивные и иные характеристики надежности и безопасности автомобильной
дороги и не изменяются границы полосы отвода автомобильной дороги.
102
Ремонт автомобильной дороги – комплекс работ по восстановлению транспортно-эксплуатационных характеристик автомобильной дороги, при выполнении
которых не затрагиваются конструктивные и иные характеристики надежности и
безопасности автомобильной дороги.
Межремонтные сроки службы дорожных одежд и покрытий являются одним
из важнейших технико-экономических показателей, определяющих плановую периодичность выполнения и финансирования ремонтных работ. Их рассматривают
как период от момента сдачи дороги в эксплуатацию до первого капитального ремонта, а также период между двумя смежными ремонтами в процессе эксплуатации. Действующие в России межремонтные сроки службы дорожных одежд и покрытий разработаны на основе решения многовариантной технико-экономической
задачи по критерию минимума суммарных приведенных автотранспортных (с
учетом дорожных затрат) и вне транспортных затрат.
При определении межремонтных сроков службы дорожных одежд и покрытий
в качестве критерия предельного состояния дорожной одежды принимают минимально допустимый по условиям движения эквивалентный модуль упругости дорожной конструкции и соответствующее ему предельное состояние дорожного
покрытия по ровности, определяемое с учетом рассматриваемой надежности.
Критерием предельного состояния дорожного покрытия капитальных и облегченных дорожных одежд считают минимально допустимый коэффициент сцепления
колеса с покрытием по условиям безопасности дорожного движения. Предельное
состояние переходной дорожной одежды оценивали по величине максимального
износа покрытия.
Ресурс эксплуатируемой дорожной одежды определяется остаточным сроком
ее службы – периодом времени, по истечении которого потребуется капитальный
ремонт дорожной одежды. Величина остаточного срока службы зависит от текущих показателей прочности дорожной одежды, интенсивности и состав транспортного потока, срока работы дорожной одежды после строительства или последнего капитального ремонта, дорожно-климатической зоны.
Анализ результатов диагностики автомобильных дорог общего пользования
федерального значения показал, что более половины автомобильных дорог (59%)
нуждается в капитальном ремонте дорожных одежд.
17. ДЕФОРМАЦИИ ПОКРЫТИЯ И РАЗРУШЕНИЯ
ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ
Разрушения могут быть вызваны: низким качеством выполнения работ, недостаточным или неправильным учетом гидрогеологических условий, применением
материалов низкого качества. Большое значение в обеспечении устойчивости дорожной одежды имеет своевременный ремонт разрушенных участков дорожного
покрытия. Появление остаточных (необратимых) деформаций, своевременно не
ликвидированных, приводит к значительным разрушениям, как под действием
движения автомобилей, так и при влиянии погодно-климатических факторов.
Различают следующие виды деформации и разрушений [4].
103
Проломы – разрушения дорожных одежд на всю толщину до подстилающего
грунта. Обычно они возникают на полосах наката, на которых сосредотачивается
движение колес. Образуются преимущественно в периоды переувлажнения подстилающего грунта при несоответствии конструкции дорожной одежды типам автомобилей или интенсивности движения.
Выбоины – местные поверхностные разрушения покрытий в виде углублений
возникают от ударов колес при переездах через неровности покрытия. Причиной
выбоин являются, как правило, недостаточная связность покрытия, использование
загрязненного щебня, включения непрочных материалов и т.п. На малосвязных
щебеночных и гравийных покрытиях в большинстве случаев выбоины имеют
плавный продольный профиль. На покрытиях асфальтобетонных и щебеночных,
укрепленных органическими вяжущими, выбоины имеют крутые края.
Поперечные трещины на усовершенствованных покрытиях нежёсткого типа
вызываются быстрым резким понижением температуры. Весной в период оттаивания на участках с перенасыщенным влагой земляным полотном на покрытии
возникает тонкая сетка трещин, как бы разделяющих покрытие на отдельные
квадраты. Это свидетельствует о значительном снижении прочности дорожной
одежды, которая если не закрыть движение может разрушиться.
Колеи на дорогах с твёрдым покрытием представляют собой понижения поверхности покрытия в местах сосредоточения проходов по одному следу. Обычно
они образуются на дорогах с малой шириной проезжей части (4,5–5,5 м). Колеи
возникают преимущественно от просадок дорожной одежды при слабом подстилающем грунте в период вскрытия пучин и в меньшей степени от износа покрытия.
Сдвиги – смещения асфальтобетонных покрытий и покрытий из щебня или
гравия, обработанных органическими вяжущими материалами. Они образуются в
направлении движения автомобилей в местах частых и интенсивных торможений
– на крутых спусках, у перекрёстков, перед светофором, у троллейбусных и автобусных остановок. Сдвиги обычно возникают при избытке вяжущего в жаркие
летние периоды, когда покрытия размягчаются и становятся пластичными.
Волны – неровности в виде чередующихся поперечных гребней и понижений
располагающихся примерно на равных расстояниях друг от друга – через 0,9–
1,2 м. Они хорошо видны ночью при свете фар по отбрасываемым теням. Появление волн обычно связывают с колебаниями колёс автомобилей, поскольку расстояние между волнами соответствует пути, проходимому автомобилем за период
одного колебания пневматика (около 0,1 с). Наиболее интенсивно происходит
образование волн на дорогах при колонном движении однотипных автомобилей.
Особенно подвержены образованию волн гравийные дороги.
Для цементобетонных покрытий характерны деформации, связанные с недостаточным качеством их строительства – шелушением поверхности, представляющим собой отслаивание мелких частиц материала покрытия, обычно цементного камня или песка, в результате различия коэффициентов температурного
расширения и расклинивающего действия воды, замерзающей в мелких трещинах.
104
Шелушение бетона часто вынуждает укладывать на бетонных дорогах после нескольких лет эксплуатации слой асфальтобетона,
Износ – относительно равномерное по площади уменьшение толщины покрытия. Износ тем более равномерен, чем прочнее материал покрытия. Основная
причина износа малосвязных покрытий (щебёночных и гравийных) – выбивание
колёсами из покрытия отдельных щебёнок в сухой период года, сметание мелких
частиц с покрытия ветрами и воздушными вихрями при движении автомобилей
или смывание их водой. Для усовершенствованных покрытий наиболее характерен износ от стирания их поверхности шинами.
Просадки нежестких дорожных одежд в виде впадин, возникающие в результате местных просадок недоуплотненного грунта или слоев дорожной одежды.
Особенно часто этот вид деформации появляется на въездах на мост, в местах
прокладки под существующими дорогами водопропускных труб и трубопроводов.
Выкрашивание – разрушение покрытия за счет потери им отдельных зерен
гравийного и щебеночного материала. Такое разрушение происходит на покрытиях всех типов в результате потери связи между зернами материала. Причиной выкрашивания могут быть плохое перемешивание материала и укладка в дождливую
или холодную погоду.
Обламывание кромок – разрушение покрытий (особенно нежестких) в местах
сопряжения их с обочинами при переезде тяжелых автомобилей через кромку.
Обломанные кромки проезжей части могут быть причиной ДТП.
Вмятины – углубления в пластических покрытиях, появляющиеся при прохождении по ним гусеничных машин или автомобилей в жаркую погоду.
Повреждение кромок швов – разрушение кромок швов в виде сколов и выкрашивание бетона в зоне 15–20 см от шва.
Пучины – деформация дорожных одежд, проявляющаяся зимой во взбугривании и потере ровности одежды, а в период оттаивания – в проломах одежды при
проезде автомобилей, вызываемых резким снижением прочности грунта земляного полотна.
18. ОБУСТРОЙСТВО ДОРОГ И ЗАЩИТНЫЕ ДОРОЖНЫЕ
СООРУЖЕНИЯ
К обустройству дорог относятся технические средства организации дорожного
движения (ограждения, знаки, разметка, направляющие устройства, сети освещения, светофоры, системы автоматизированного управления движением), озеленение, малые архитектурные формы.
Дорожные ограждения по условиям применения разделяются на две группы.
К ограждениям первой группы относятся барьерные конструкции (высотой не
менее 0,75 м) и парапеты (высотой не менее 0,6 м), предназначенные для предотвращения вынужденных съездов транспортных средств на опасных участках дороги, с мостов, путепроводов, а также столкновений со встречными транспортными средствами и наездов на массивные препятствия и сооружения.
105
К ограждениям второй группы относятся сетки, конструкции перильного типа
и т. п. (высотой 0,8 - 1,5 м), предназначенные для упорядочения движения пешеходов и предотвращения выхода животных на проезжую часть.
Ограждения первой группы должны устанавливаться на обочинах участков автомобильных дорог I - IV категорий:
– проходящих по насыпям крутизной откоса 1:3 и более;
– расположенных параллельно железнодорожным линиям, болотам, и водным
потокам глубиной 2 м и более, оврагам и горным ущельям на расстоянии до 25 м
от кромки проезжей части при перспективной интенсивности движения не менее
4000 прив. ед\сут и до 15 м при перспективной интенсивности менее 4000 прив.
ед\сут;
– пролегающих на склонах местности крутизной более 1:3 (со стороны склона)
при перспективной интенсивности движения не менее 4000 прив. ед\сут;
– со сложными пересечениями и примыканиями в разных уровнях;
– с недостаточной видимостью при изменении направления дороги в плане.
Следует предусматривать ограждение опор путепроводов, консольных и рамных опор информационно-указательных дорожных знаков, опор освещения и связи, расположенных на расстоянии менее 4 м от кромки проезжей части.
На обочинах дорог ограждения первой группы должны быть расположены на
расстоянии не менее 0,5 м и не более 0,85 м от бровки земляного полотна в зависимости от жесткости конструкции дорожных ограждений.
На обочинах автомобильных дорог рекомендуется устанавливать ограждения
барьерные односторонние металлические жесткие, металлические энергопоглощающие, с металлической планкой на железобетонных стойках, тросовые и парапетного типа.
На разделительной полосе ограждения первой группы должны быть расположены по ее оси, а при наличии опасных препятствий - вдоль оси разделительной
полосы на расстоянии не менее 1 м от кромки проезжей части.
При ширине разделительной полосы более 3 м рекомендуется применять барьерные двусторонние металлические ограждения, а при ширине 3 м и менее - железобетонные ограждения парапетного типа, в том числе со специальным профилем боковых поверхностей.
Ограждения второй группы должны:
– устанавливаться на разделительной полосе дорог I категории напротив автобусных остановок с пешеходными переходами (в том числе подземными и надземными) в пределах всей длины остановки и на протяжении не менее 20 м в каждую сторону за пределы ее границ;
– располагаться по оси разделительной полосы, а при наличии опор путепроводов, освещения, консольных и рамных опор информационно-указательных дорожных знаков - вдоль оси разделительной полосы на расстоянии не менее 1 м от
кромки проезжей части для сеток и не менее 0,5 м для ограждений перильного
типа.
Автомобильные дороги I категории, а также опасные участки дорог II - V категорий, когда не требуется искусственное освещение и установка ограждений пер106
вой группы, должны быть оборудованы направляющими устройствами в виде отдельно стоящих сигнальных столбиков высотой 0,75 - 0,8 м.
Применение дорожных знаков должно соответствовать требованиям ГОСТ
23457–86. Дородные знаки должны соответствовать требованиям ГОСТ 10807–78,
опоры дорожных знаков - требованиям ГОСТ 25458–82 и ГОСТ 25459–82, а также
имеющимся типовым решениям [5].
Применение дорожной разметки должно соответствовать требованиям ГОСТ
23457–86, элементы дорожной разметки - требованиям ГОСТ 13508–74.
На автомобильных дорогах всех категорий следует предусматривать оформление и озеленение с учетом соблюдения принципов ландшафтного проектирования, охраны природы, обеспечения естественного проветривания дорог, защиты
придорожных территорий от шума, природных, хозяйственных, исторических и
культурных особенностей районов проложения дорог, должны быть предусмотрены мероприятия, надежно защищающие участки дороги, проходящие по открытой местности, от снежных заносов во время метелей.
Защита от снежных заносов не предусматривается:
– при расчетном годовом снегоприносе менее 25 м3 на 1 м дороги;
– при проложении дорог в насыпях с возвышением бровки земляного полотна
над расчетным уровнем снегового покрова в выемках, если снегоемкость откоса
больше объема снегоприноса к дороге;
– при проложении дорог в лесных массивах при отсутствии разрывов и просек.
На заносимых участках дорог защиту от снежных заносов следует предусматривать:
– на дорогах I и III категорий – снегозащитными лесонасаждениями, переносными щитами или сетками, или постоянными заборами;
– на дорогах IV и V категорий – снегозащитными лесонасаждениями или временными защитными устройствами (снеговыми валами, траншеями).
Ширину снегозащитных лесонасаждений с каждой стороны дороги, а также
расстояния от бровки земляного полотна до этих насаждений следует принимать
по нормам, приведенным в табл. 42
Таблица 42
Расчетный годовой снегопринос, м3/м
От 10 до 25
Свыше 25 до 50
Свыше 50 до 75
Свыше 75 до 100
Свыше 100 до 125
Свыше 125 до 150
Свыше 150 до 200
Свыше 200 до 250
Ширина снегозащитных ле- Расстояние от бровки земляного
сонасаждений, м
полотна до лесонасаждений, м
4
15-25
9
30
12
40
14
50
17
60
19
65
22
70
28
50
Постоянные снегозащитные заборы следует проектировать в один или несколько рядов высотой от 3 до 5 м из расчета на задержание максимального рас107
четного годового объема снега обеспеченностью один раз в 15 лет, а в сильнозаносимых местностях малонаселенных районов – один раз в 20 лет.
Защиту дорог и дорожных сооружений от воздействия прилегающих оврагов,
оползней, размыва водными потоками, а также от песчаных заносов следует осуществлять с помощью специальных насаждений, сочетающихся с комплексом
геотехнических инженерных мероприятий, предусматриваемых при проектировании земляного полотна с учетом местного опыта.
ля защиты горных дорог от снежных лавин и обвалов следует предусматривать:
– устройство галерей и навесов, лавинорезов, отбойных лавинонаправляющих
дамб;
– удерживание снега на склоне с помощью различных устройств, предотвращающих его передвижение и смещение;
– установку снегозащитных щитов, подпорных заборов или стенок перед лавиносборами для уменьшения скопления в них снега;
– обрушение снега на лавиноопасных участках в процессе эксплуатации дорог.
При проектировании дороги должен быть предусмотрен комплекс мероприятий по обслуживанию, ремонту, организации и обеспечению безопасности движения.
В зависимости от назначения и количества останавливающихся автомобилей
различают несколько видов придорожных площадок для остановки автомобилей:
– автомобильные стоянки около придорожных столовых, магазинов на время
длительного отсутствия водителей;
– площадки отдыха в стороне от дороги около мест, привлекающих большое
количество людей (берег реки или моря, родники в засушливых пустынных районах и др.). Средняя продолжительность стоянки 2–3 ч, отдельных автомобилей –
до 10–12 ч;
– площадки для кратковременной остановки автомобилей до получаса около
достопримечательных мест и красивых видов на период осмотра. Они располагаются на горных перевалах, на холмах, с которых открывается панорама города, на
обрывистом берегу реки или моря, у памятных мест исторических событий и др.;
– придорожные площадки, рассчитанные на остановку для отдыха нескольких
автомобилей в течение 2–3 ч. Их стремятся расположить в живописных местах,
отличающихся от общего ландшафта местности - на лесных полянах, у водоемов,
в лесных массивах, в степи;
– площадки около проезжей части или ее уширения для кратковременной остановки грузовых автомобилей на 10–15 мин, обычно для устранения мелкой неисправности. Размеры площадок для стоянки автомобилей определяют исходя из
количества останавливающихся одновременно автомобилей.
На площадках отдыха по функциональному назначению различают зону стоянки автомобилей, зону отдыха и санитарно-гигиеническую зону с мусоросборником и туалетом. В зону отдыха запрещается въезд автомобилей. Она оборудуется укрытиями для отдыхающих от непогоды, озеленением, столами и скамьями,
облегченными тротуарами – дорожками из устойчивых местных материалов. Же108
лательно наличие питьевой воды. Площадки отделяются от основной дороги разделительным островком, засаженным высокими густыми кустарниками или деревьями.
Развитие автобусных пассажирских междугородних или пригородных перевозок требует создания необходимых удобств – павильонов для укрытия ожидающих от непогоды, туалетов, посадочных платформ. Автопавильоны устраиваются
из сборных железобетонных элементов с архитектурным оформлением, учитывающим национальные особенности района. Автобусные остановки располагают
вблизи от населенных пунктов, на участках дорог с хорошо обеспеченной видимостью. Чтобы остановившиеся для приема и высадки пассажиров автобусы не
создавали помех движению на остановках, проезжую часть уширяют, устраивая в
ней карманы.
Сооружения обслуживания движения включают:
1. Сооружения технического обслуживания автомобилей – автозаправочные
станции для отпуска топлива, смазочных материалов и продажи предметов для
ухода за автомобилями (при интенсивностях от 2 до 3 тыс. авт./сут достаточно
размещать автозаправочные станции через 40–50 км с одной стороны дороги при
500 заправках в сутки. При 5–7 тыс. авт./сут необходимо двустороннее расположение станций через 50–60 км при 750 заправках каждой. При интенсивности,
превышающей 20 тыс. авт./сут, необходимы станции через 20–25 км с двусторонним расположением; станции технического обслуживания, выполняющие уход и
аварийный ремонт автомобилей; моечные пункты у въездов в крупные населенные пункты; эстакады для осмотра транспортных средств и мелкого ремонта силами самих водителей.
2. Сооружения общественного питания – придорожные кафе и буфеты, буфеты
–автоматы и столовые самообслуживания, рестораны.
3. Места длительного отдыха – придорожные гостиницы, мотели, кемпинги,
функционирующие только в летнее время года; профилактории для отдыха водителей рейсовых автобусов и грузовых автомобилей.
4. Сооружения дорожно-эксплуатационной службы – комплексы служебных и
жилых зданий, подразделений, обслуживающих дорогу и дорожные сооружения.
5. Сооружения службы дорожного надзора и безопасности движения – здания
постов ГАИ.
6. Дорожные телефоны и радиопередатчики для экстренного вызова технической и медицинской помощи в случае происшествия.
19. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМАГИСТРАЛЕЙ
Автомобильными магистралями называют дороги, предназначенные для интенсивных пассажирских и грузовых перевозок с высокими скоростями без помех
со стороны местного транспорта и встречных автомобилей.
Обязательным требованием к автомобильным магистралям являются выделение для встречных потоков автомобилей самостоятельных проезжих частей, отсутствие пересечений в одном уровне и сведение к минимуму влияния на режим
109
движения основного потока отдельных автомобилей, въезжающих на дорогу или
сворачивающих с нее в сторону. По классификации дорог автомобильные магистрали относятся к категории 1-а, применительно к магистральным автодорогам
общегосударственного назначения. Также существует категория 1-б применительно к автодорогам общегородского (не отнесенные к категории 1-а), республиканского и федерального назначения.
Автомобильные магистрали, как правило, строят с двумя проезжими частями,
отделенными друг от друга разделительной полосой. Каждая проезжая часть
предназначена для движения в одном направлении и предусматривает возможность обгона, поэтому ее рассчитывают на движение не менее двух рядов автомобилей. Разделение единой проезжей части на две самостоятельные дает проектировщику возможность легче приспосабливать дорогу к рельефу местности, применяя ступенчатое расположение проезжих частей.
На автомобильных магистралях отсутствуют пересечения потоков движения в
одном уровне, светофоры и знаки, ограничивающие скорости движения. Въезд на
автомобильные магистрали с других сторон возможен только на специальных
примыканиях, оборудованных дополнительными полосами разгона или замедления, которые дают возможность въезжающим автомобилям развивать скорость,
соответствующую скорости движения по магистрали, и лишь после этого беспрепятственно влиться в поток автомобилей.
Чтобы устранить помехи для движения от местного транспорта и пешеходов,
автомобильные магистрали прокладываются в обход населенных пунктов, въезды
на них делают только на пересечениях с дорогами, имеющими большую интенсивность движения. Местные дороги пересекают магистрали в разных уровнях
без устройств съездов.
Обязательным элементом поперечного профиля современных автомобильных
магистралей является разделительная полоса, обычно покрытая дерном. Автомобили не имеют права ее пересекать. Наиболее часто автомобильные полосы устраивают шириной 4–5 м, что достаточно для устранения психологического влияния встречных автомобилей на водителей. Иногда разделительные полосы делают
более широкими 13–15 м, резервируя землю для последующего уширения каждой проезжей части на одну полосу движения.
Разделительную полосу на дорогах категории 1-а делают шириной 6 м, но на
особо ценных землях разрешается уменьшить ширину разделительных полос, устанавливая по оси дороги ограждения, расстояние от которых до кромки покрытия должно быть не менее 1 м. Если впоследствии предполагается в связи с ростом интенсивности движения уширять проезжие части, разделительные полосы
уширяют, принимая соответственно для дорог категории 1-а не менее 13,5 м. Широкие разделительные полосы, которым придается вогнутый поперечный профиль, имеют ряд преимуществ: грунт, смытый с разделительной полосы, не загрязняет проезжую часть; уменьшается ослепление водителем светом фар встречных автомобилей; создаются большие удобства для устройства виражей.
Так как при движении с высокой скоростью съезд колеса автомобиля с основного покрытия на обочину из-за разности коэффициентов сопротивления качению
110
угрожает опасностью заноса, на автомобильных магистралях устраивают между
краем покрытия и обочиной, а также краем покрытия и разделительной полосой
краевые полосы шириной 0,5–0,75 м, создавая хорошо видимую в любое время
суток ленту, окаймляющую дорогу и облегчающую вождение автомобилей. Обочины на автомобильных магистралях обязательно укрепляют. Съезд автомобилей
на обочины разрешается только в случае неисправности.
Укрепленную обочину устраивают шириной не менее 3 м, чтобы стоящий на
ней автомобиль не влиял на условия движения по дороге. Остановки для отдыха и
осмотра окружающего ландшафта разрешаются только на специально оборудованных площадках в стороне от дороги. На автомобильных магистралях с весьма
большой интенсивностью движения на обочинах оборудуют специальные стояночные полосы, на которых неисправные автомобили останавливаются в ожидании приезда технической помощи. На стояночных полосах дорожной одежде придают такую же прочность, как на проезжей части. В этом случае собственно грунтовые обочины на магистралях имеют малую ширину (от 0,75 до 1 м) и предназначаются для установки ограждений. Обочины на автомобильных магистралях
укрепляются. Съезд на них разрешается только в случае неисправности автомобиля, для отдыха устраиваются специальные площадки для отдыха.
Разделительная полоса, обычно покрытая дерном, ухудшает водный режим
земляного полотна автомобильных магистралей. Во время таяния снега и дождей
через нее просачивается вода, которая может способствовать в местностях с суровым климатом пучинообразованию. Поэтому под разделительными полосами,
особенно если они имеют вогнутое очертание, устраивают водонепроницаемые
глиняные прослойки и закладывают дренажи, из которых вода систематически
сбрасывается в понижения местности. Отвод воды с разделительной полосы на
участках виражей осложняется тем, что на нее стекает вся вода с одной из проезжих частей.
Периодически необходимо устраивать на разделительной полосе водоприемные колодцы с выводами на придорожную полосу. При невозможности этого под
разделительной полосой укладывают коллектор, из которого воду отводят в пониженные места рельефа.
К водоприемным решеткам водостока вода стекает по одернованной поверхности разделительной полосы. На участках с большими продольными уклонами
разделительную полосу укрепляют, например, сборными бетонными лотками.
Для отвода дождевой и талой воды вогнутой разделительной полосе на горизонтальных участках придают пилообразный продольный профиль с уклоном
5–7%. Вода поступает по расположенным в пониженной части полосы лоткам к
водоприемникам, а оттуда отводится в боковые канавы.
На пригородных участках дороги, где опасность неорганизованных разворотов
с переездом через разделительную полосу выше, чем на загородных участках,
разделительные полосы иногда устраивают в возвышающихся бордюрах городского типа, что лучше организует движение.
111
Водопропускные сооружения на автомобильных магистралях устраивают преимущественно в виде труб, над которыми конструкция земляного полотна не меняется.
Для невысоких насыпей на автомобильных магистралях наиболее характерен
поперечный профиль с лотками глубиной 50–60 см, имеющими очень пологие откосы и круглое дно. Глубокие канавы и резервы на придорожной полосе создают
значительную опасность аварии в случае съезда автомобиля с дороги с высокой
скоростью.
20. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ГОРОДСКИХ УЛИЦ И ДОРОГ
Планировка уличной сети оказывает значительное влияние на работу транспорта [18].
В зависимости от назначения и перевозок различают ряд категорий улиц и городских дорог, проектируемых на разные расчетные скорости:
а) скоростные дороги с расчетной скоростью V – 120 км/ч для связи между
районами в крупных городах;
б) магистральные улицы и дороги:
– общегородское значение непрерывного движения (V – 100 км/ч) для связи
жилых, промышленных и общественных центров, пересечений с другими улицами в разных уровнях;
– регулируемого движения (V – 80 км/ч), предназначенные для тех же целей,
пересечения возможны в одном уровне;
– районного значения, для связи в пределах района и с магистральными улицами общегородского значения (V – 80 км/ч), пересечения в одном уровне;
– грузового движения для перевозки промышленных и строительных грузов
между промышленными и складскими зонами города (V – 80 км/ч), прокладываются вне жилой застройки;
в) улицы и дороги местного значения (V – 80 км/ч):
– жилые улицы, предназначенные для связи жилых микрорайонов с магистральными улицами жилых районов. Движение общественного транспорта отсутствует;
– дороги промышленных и коммунально-складских районов для перевозки
грузов в пределах района и связи с дорогами грузового движения;
– пешеходные улицы и дороги для пешеходной связи с местами работы, предприятиями обслуживания, местами отдыха и остановками общественного транспорта;
– поселковые улицы;
– поселковые дороги и проезды для транспортной связи в пределах района.
Земляное полотно включает следующие элементы: проезжую часть, обочины,
боковые канавы, бровку дороги, обрезы, тротуары.
В зависимости от расположения проезжей части по отношению к окружающей
местности земляное полотно устраивают в насыпях или в выемках. Если насыпь
112
невысокая – ниже 0,6 м и для ее устройства достаточно грунта из несколько уширенных боковых канав, считается, что дорога расположена в нулевых отметках.
При большей высоте насыпи, грунт для нее подвозят из выемок или карьеров. В
отдельных случаях при согласии землепользователей устраивают вблизи от дороги неглубокие выработки – резервы. Полосу земли между началом резерва и подошвой откоса насыпи называют бермой. Ширину бермы принимают не менее 2
м, устраивая их тем более широкими, чем выше насыпь.
В городах под улицей размещают инженерно-санитарные подземные сети –
кабели электрического тока, трубы водопровода, газопровода, канализации, теплоцентрали и др. Глубина их закладки и расположение друг от друга относительно зданий и зеленых насаждений регулируется специальными правилами.
Для контроля за работой подземных сетей и их ремонта устраивают смотровые люки, крышки которых должны быть расположены в одном уровне с поверхностью проезжей части. В малых населенных пунктах сельского типа применяют
открытую систему отвода воды от дороги по канавам или лоткам небольшой глубины, обязательно устраивают тротуары и полосы зеленых насаждений.
При интенсивном велосипедном движении (250 и более велосипедов в сутки)
рядом с дорогами, интенсивность движения на которых достигает 200 авт./сут,
строительные нормы и правила предусматривают устройство велосипедных дорожек шириной 1,5–2,5 м с прочными водоустойчивыми покрытиями.
Система водоотвода обеспечивается обустройством поперечного уклона земляного полотна и проезжей части для стока дождевой и талой воды с дороги, боковых и водоотводных канав, резервов, водопропускных сооружений (мостов и
труб для пропуска естественных водотоков и воды из боковых канав под земляным полотном).
При проектировании дороги проектную линию располагают таким образом,
чтобы низ дорожной одежды возвышался над поверхностью земли от 0,3 до 0,9 м,
а под уровнем грунтовых вод от 0,5 до 2 м.
Для обеспечения круглогодичного движения автомобилей на проезжей части
дороги устраивают дорожную одежду.
21. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
В СЛОЖНЫХ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЯХ
21.1. Особенности проектирования дорог в горной местности
В горных районах в связи с трудностью постройки развитой сети железных
дорог основной объем перевозок осуществляется по автомобильным дорогам.
Значительный объем земляных работ при постройке дорог в горных районах
выполняют в скальных грунтах, широко используя взрывные методы. Земляное
полотно на крутых склонах на большом протяжении приходится строить с подпорными стенами.
113
Сильно расчлененный рельеф горных склонов вызывает необходимость постройки большого числа сооружений на пересечениях многочисленных водотоков
и сухих лощин. В связи с большими продольными уклонами, даже при малых водосборных бассейнах, ливневые потоки несут с собой камни. Поэтому требуются
специальные меры для защиты сооружений от размыва и разрушения. Перед началом проектирования должны быть установлены уровни и сроки опускания ледников и снеговой линии, места устойчивых туманов и другие характеристики, позволяющие наметить целесообразную высоту расположения тоннельных вариантов, а также оценить транспортные качества будущей дороги с учетом особенностей работы двигателей в высокогорных условиях. Для пересечения горных хребтов выбирают перевалы с наименьшей высотой, расположенные близко к заданному направлению трассы и имеющие удобные подходы, позволяющие развить
трассу. Особенность перевальных ходов – необходимость искусственного удлинения (развития) трассы, вызванная тем, что уклон местности по прямому направлению обычно превышает заданный предельный уклон. Трассирование дороги на
перевальных участках ведут от перевала к долине.
Земляное полотно горных дорог на большей части их протяжения сооружают
на косогорах. Наиболее распространенные виды поперечных профилей дорог: полунасыпь–полувыемка.
Для защиты от крупных камней около дороги устраивают улавливающие рвы с
валом или улавливающие стенки. На дорогах с интенсивным движением на участках с камнепадами в некоторых случаях приходится строить защитные галереи.
Селевые потоки (смесь воды, грунта и камней с плотностью 1,2–1,9 т/м3, стекающая после ливней по сухим долинам и руслам горных рек со скоростью
до 5–6 м/с.) наиболее целесообразно пересекать в пределах транзитного русла, где
имеются устойчивые скальные берега и русло потока, как правило, жестко фиксировано. Водоток перекрывают одним пролетом моста с возвышением низа пролетного строения над горизонтом селевого потока не менее 1 м.
При крупности камней не более 0,3–0,4 м3, подходящих к дороге по руслу с
большими уклонами, проектируют селедуки, пропускающие селевые потоки над
дорогой. Ширину лотка селедука принимают 4–6 м, высоту боковых стенок до 3–
4 м [2].
21.2. Особенности проектирования дорог в песках и засушливых районах
Особенности климата и рельефа песчаных пустынь усложняют условия строительства и эксплуатации дорог.
Основные сложности при проектировании дорог в зоне подвижных песков
создает неустойчивость форм песчаного рельефа.
При трассировании дорог следует по возможности избегать участков подвижных песков, даже если это связано с некоторым удлинением трассы. Необходимо
стремиться использовать такыры, через которые песок переносится не задерживаясь.
114
Такырами называют ровные поверхности, покрытые твердым глинистым грунтом. Такыры располагаются преимущественно вдоль окраин песков и представляют собой сухое дно временных озер, образующихся при быстром таянии снегов
или после проливных дождей. Оседающие из воды глинистые или илистые частицы с течением времени образуют плотный водонепроницаемый слой. После дождей такыры в течение нескольких дней бывают покрыты водой, а затем, когда вода испарится, глина растекается на отдельные плитки.
Наиболее благоприятны в отношении меньшей зависимости участки дорог,
направленные перпендикулярно к элементам песчаного рельефа.
При пересечении барханов, песчаных гряд или цепей рекомендуется выбирать
наиболее низкие участки, не боясь в случае необходимости устройства выемок и
высоких насыпей. Трассу дороги следует максимально удалять от приближающихся форм рельефа, предусматривая их закрепление и возможность, снимая
часть укреплений, осуществлять постепенный перенос песка через дорогу. В барханных цепях или грядовых песках целесообразно располагать трассу в межбарханных понижениях в нулевых отметках или использовать одну их цепей для устройства земляного полотна.
Трассу дороги удаляют от гряд или барханов не менее чем на двукратную их
высоту.
Земляное полотно дороги проектируют в невысоких насыпях с рабочей отметкой 0,5–0,6 м и пологими откосами 1:4–1:5. Мелкие резервы глубиной до 0,2 м
располагают с наветренной стороны. Насыпи высотой более 1 м через межгрядовые или межбарханные понижения следует проектировать с использованием песка из уширяемых выемок или карьеров, размещаемых не ближе 50 м от дороги с
подветренной стороны. При отсыпке насыпей из мелкого барханного песка откосам придают крутизну 1:2. Поверх земляного полотна и на его откосах укладывают слои связного грунта толщиной 10–20 см, защищающие песок от выдувания и
проникания в него каменных материалов дорожной одежды или можно использовать грунты, укрепленные цементом или битумом, укладываемые слоем 10 см.
Выемки делают с откосами 1:2, разделывая их под насыпь высотой 0,3–0,4 м с
откосами 1:4. Дорожное полотно в выемках уширяют, устраивая бермы шириной
не менее 4–6 м, на которых во время сильных ветров откладывается песок, не
прерывая движение по дороге.
21.3. Особенности проектирования дорог в заболоченных районах
Болотами называют избыточно увлажненные участки земной поверхности, на
которых большую часть года застаивается вода. Участки, на которых застаиваются поверхностные воды или происходит их систематическое переувлажнение
грунтовыми водами, однако торфяной покров отсутствует или имеет толщину не
более 30 см, называют заболоченными. Насыпи на болотах возводят с посадкой на
минеральное дно или с оставлением торфа в основании (плавающая насыпь). Выбор конструкции земляного полотна определяется проектом дороги в зависимости
от группы болота (табл. 43).
115
На болотах первой группы насыпь погружают в торфяную залежь (при глубине болота до 4 м) или отжимают болотные грунты весом насыпи. При этом применяют: взрывной способ с частичным выторфированием экскаваторами или гидромеханизацией при глубине болота до 4 м; комбинированный способ – выторфирование экскаваторами с предварительным взыванием на выброс по продольной
осевой траншее при глубине болота до 4 м. Выторфирование ведут тремя–пятью
узкими траншеями продольными и поперечными согласно проекту в соответствии
с шириной насыпи понизу и радиусом действия средств экскавации, Предварительно выбирают торф с каждой стороны болота на глубину 0,75–1 м и заполняют
котлованы грунтом. Для ускорения отжатия болотных грунтов, кроме траншей,
устраивают канавы – торфоприемники, производят поднасыпные взрывы или устраивают временную пригрузку насыпи грунтом.
Таблица 43
Группа болота
Характеристика
основания
Устойчивое
основание
Неустойчивое основание
Основание низкой
несущей способности
Основание слабое
не несущее
Тип залежей
а) Болота из плотных малоувлажненных торфов устойчивой консистенции; сплошные
торфяные залежи, подстилаемые сравнительно плотными минеральными грунтами малой
и средней степени разложения;
б) то же, из сильно увлажненных рыхлых
торфов
Болота, подстилаемые органическими илами
(сапропелями и жидкими торфами высокой
степени разложения) неустойчивой консистенции при толщине плотной торфяной корки свыше 4 м, преимущественно до дна (тип а,
пластичный торф или тип б, текучепластичный торф)
Болота заполненные жидкими торфами с плавающей торфяной коркой при толщине от 2 до
4м
То же, при толщине плотной торфяной коры
до 2 м
Допускаемое давление
на поверхность болот,
кгс/см2
1–1,2
0,8–1
0,5–0,8
0,3–0,5
до 0,3
На болотах второй группы насыпи возводят с отсыпкой на поверхность болота или с посадкой на минеральное дно. Торфяную корку рыхлят взрыванием на
всю глубину; выброс торфа не обязателен; частичное выторфирование предварительно выполняют гидромеханизацией. Для принятия выдавливаемого мягкого
основания на болотах глубиной до 3 м поверхность рыхлят на полосе по 10 м в
каждую сторону от насыпи мелкими зарядами (расстояние между ними 1–1,2 м).
Отсыпают часть насыпи, расположенную по оси дороги, шириной около трети
ширины земляного полотна при помощи взрывания опускают на минеральное
дно, а затем досыпают грунтом и подрывают боковые части насыпи. По мере образования валов отжатого и сильно уплотненного торфа дополнительно рыхлят их
116
вертикальными удлиненными зарядами. Для ускорения посадки на дно насыпь
обкатывают тяжеловесной нагрузкой; при высоте насыпи более 3 м производят
поднасыпные взрывы, временную пригрузку и другое.
На болотах третьей группы (со сплавиной) насыпи возводят в основном с погружением ее на минеральное дно вместе со сплавиной. Торфяную сплавину удаляют с полным или частичным выторфированием или разрыхляют взрывами до
возведения насыпи. В сплавине устраивают взрывами или экскавацией две продольные прорези шириной не менее 1 м каждую и при необходимости – поперечные прорези; в отдельных случаях применяют гидромеханизацию.
Наиболее надежными, но и дорогими в строительстве являются насыпи, возводимые на прочном минеральном дне болота. Их строят на дорогах с капитальными и усовершенствованными облегченными покрытиями на болотах глубиной
до 2 м.
Для дорог с поверхностными и низкими типами покрытий на болотах с устойчивыми торфами можно возводить земляное полотно с использованием несущей
способности торфа с частичным выторфированием или без выторфирования.
Наиболее эффективным методом ускорения осадки в торфах или сильно сжимаемых грунтах является устройство вертикальных дрен из песка, картона или
лент геотекстиля с продольными капиллярами. Дрены размещают по расчету через 3–5 м. Действие вертикальных дрен основано на сокращении пути фильтрации
воды, выжимаемой из основания. Глубокие болота иногда целесообразно пересекать железобетонными эстакадами.
21.4. Особенности проектирования дорог в зоне вечной мерзлоты
Вечномерзлыми называются грунты, содержащие замерзшую воду и имеющие
температуру ниже 00С в течение длительного периода времени. Верхний слой
грунта, который в теплое время года оттаивает, зимой все замерзает, называют
деятельным слоем. Если он соединяется с поверхностью вечной мерзлоты, последнюю называют сливающейся. Мощность деятельного слоя зависит от рельефа
местности и экспозиции склонов, от состава и влажности грунтов, растительного
покрова и климатических факторов. На южных склонах грунт оттаивает на большую глубину, чем на северных. Деревья, кустарники и травяной покров, затеняя
грунт, способствуют тому, что под ними вечная мерзлота расположена ближе, чем
на открытых местах. Под кочковатыми торфяно-моховыми болотами, имеющими
глубину от десятков сантиметров до нескольких метров, уровень мерзлых грунтов
даже в летние месяцы расположен 0,5–1 м. В среднем мощность деятельного слоя
составляет в районах Крайнего Севера в песчаных грунтах 1,0–1,8 м, глинистых и
торфяно-болотных 0,4–1,2 м. В южных районах расположения мерзлых грунтов
мощность деятельного слоя составляет соответственно 2,5–4,5 и 1,0–2,5 м.
Трассу автомобильной дороги в зоне распространения вечномерзлых грунтов
следует по возможности прокладывать по участкам с наиболее благоприятными
условиями грунтов и рельефа, отдавая преимущество сухим местам, на которых
117
изменение режима вечной мерзлоты и оттаивание грунтов менее отражаются на
устойчивости земляного полотна и не приводят к возникновению наледей.
Применительно к условиям зоны распространения вечномерзлых грунтов целесообразно различать следующие типы местности:
1) сухие места с обеспеченным стоком – каменистые возвышенности, крутые
склоны сопок, участки с близким залеганием коренных скальных пород или сложенные на глубину 10 м и более каменистыми, гравелистыми и песчаными сухими грунтами, а также супесчаными и непросадочными глинистыми грунтами без
ледяных прослоек. Строительные свойства таких грунтов не меняются при замерзании и оттаивании. При обеспеченном стоке мощность деятельного слоя на таких участках бывает не менее 2,5 м;
2) сырые места с избыточным увлажнением в отдельные периоды года и признаки поверхностного заболачивания – пологие склоны гор южной экспозиции,
плоские водоразделы, сложенные песчаными и глинистыми просадочными грунтами. При необеспеченном поверхностном стоке летнее оттаивание не превышает
1–2,5 м;
3) переувлажненные места – мари, заболоченные тальвеги и замкнутые пониженные места рельефа с развитым мохоторфяным покровом, с необеспеченным
водоотводом и избыточным увлажнением. Летнее оттаивание не превышает 1 м.
При конструировании земляного полотна в зоне вечной мерзлоты в зависимости от климатических условий района строительства, рельефа местности, состава
и льдонасыщенности грунта должен быть обеспечен один из следующих температурных режимов мерзлого грунта в основании земляного полотна:
– сохранение вечномерзлых грунтов в основаниях в течение всего периода
эксплуатации;
– частичное оттаивание мерзлого грунта на глубину, определенную расчетом;
– оттаивание мерзлого грунта до начала строительства дороги до глубины, на
которой он уже не влияет на работу земляного полотна, и осушение придорожной полосы.
Первый способ применим при третьем типе местности, сильнольдинистых
глинистых грунтах и низкотемпературной вечной мерзлоте, когда оттаивание
может привести к просадке и разрушению насыпей. Его используют в северных
районах страны, на переувлажненных местах с высоким уровнем вечномерзлых
грунтов, имеющих обычно мощный моховой и растительный покров. Дорогу проектируют в насыпях, сооружаемых из неподверженных пучению песчаных и супесчаных грунтов, крупнообломочных горных пород и привозных глинистых
грунтов.
После постройки уровень вечной мерзлоты повышается, и она достигает подошв насыпи.
Второй способ рекомендуется для сырых мест с низкотемпературной вечной
мерзлотой при малольдонасыщенных глинистых и песчаных грунтах с влажностью менее предела текучести (просадочность от 3 до 10%). Под земляным полотном допускается частичное оттаивание грунта, глубину которого контролируют расчетом. При этом граница мерзлых грунтов должна иметь под насыпью вы118
пуклое очертание. Насыпи можно возводить из местных грунтов, добываемых в
придорожных резервах.
При проектировании земляного полотна по первому и второму способам следует избегать выемок. При неизбежности их устройства должен быть обеспечен
надежный отвод воды, откосам придано очень пологое заложение, а на откосах и
в земляном полотне уложены по расчетам надежные теплоизоляционные слои.
Третий способ, применяемый в южных районах зоны, с высокотемпературной
сплошной и островной мерзлотой предусматривает максимальное оттаивание и
осушение грунтов придорожной полосы. За год до возведения земляного полотна
с полосы отвода удаляют растительность и мохоторфяной слой и обеспечивают
поверхностный водоотвод, чем обеспечивается опускание уровня вечной мерзлоты.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
119
1. Андреев, О.В. Проектирование автомобильных дорог: учебное пособие /
О.В. Андреев.– М.: Транспорт, 1993. – 179 с.
2. Бабков, В.Ф. Автомобильные дороги: учебное пособие / В.Ф. Бабков . – М.:
Транспорт, 1996. - 236 с.
3. Бабков, В.Ф. Автомобильные дороги: учебное пособие для студентов автодорожных институтов / В.Ф. Бабков, А.Я. Волков. – М.: МАДИ, 1993. – 195 с.
4. Васильев, М.В. Автомобильные дороги: учебное пособие / В.Ф. Бабков,
С.М. Дубровицкий. – М.: Транспорт, 1996. – 265 с.
5. ГОСТ Р 51256-99. Технические средства организации движения. Разметка
дорожная. Типы и основные параметры. Общие технические требования. – М.:
Изд-во стандартов, 1993. – 5 с.
6. Кудрявцев, М.Н. Изыскание и проектирование автомобильных дорог: учебное пособие / М.Н.Кудрявцев. – М.: Транспорт, 2003. – 127 с.
7. Лавриненко, Л.Л. Изыскание и проектирование автомобильных дорог:
учебное пособие / Л.Л. Лавриенко. – М.: Транспорт, 2004. – 227 с.
8. Ларин, О.Н. Транспортная система Челябинской области: учебное пособие /
О.Н. Ларин. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2009. – 123 с.
9. Сильянов,В.В. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог: учебное пособие / В.В.Сильянов. – М.: Транспорт, 1999.
10. СНиП 2.05.02 - 85. Автомобильные дороги. Строительные нормы и правила. – М.: Изд-во стандартов, 2003.– 8 с.
11. Об автомобильных дорогах и о дорожной деятельности в Российской Федерации и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской
Федерации: федеральн. закон. – Российская газета, 2007. – 7 с.
12. О применении прогрессивных технологий в органах управления дорожным
хозяйством: сб. –М.: Федеральное дорожное агенство (Росавтодор), 2009. – 308 с.
13. Правила учета и анализа дорожно-транспортных происшествий на автомобильных дорогах Российской Федерации (Взамен ВСН 15–87): утв. Федеральной
дорожной службой Рос. Федерации 29.05.98.: ввод. в действие с 29.05.98. – ФГУП
Информавтодор, 1998. – 57 с.
14. Рекомендации по обеспечению безопасности движения на автомобильных
дорогах: ОС – 557-р : утв. распоряжением Минтранса России 24.06.02 : ввод в
действие с 24.06.02. – ФГУП Информавтодор, 2002. – 18 с.
15. Руководство по прогнозированию интенсивности движения на автомобильных дорогах: ОС – 555 р: утв. Минавтотрансом России 19.06.03: ввод. в действие с 19.06.03. – ФГУП Информавтодор, 2003. – 56 с.
16. Руководство по устранению и профилактике возникновения участков концентрации ДТП при эксплуатации автомобильных дорог: ОДМД 218.4.004-2009:
утв. распоряжением Росавтодора 21.07.09. № 260–р.: ввод в действие с 21.07.09. –
ФГУП Информавтодор, 2009. – 13 с.
17. Федеральные дороги России. Транспортно –эксплуатационные качества и
безопасность дорожного движения: стат. аналит. сб. – М.: Федеральное дорожное
агенство (Росавтодор), 2009. – 198 с.
120
18. Фишельсон М.С. Городские пути сообщения: учебное пособие /
М.С.Фишельсон. – М.: Высшая школа, 1990.
19. www.gks.ru – официальный сайт Федеральной статистической службы Российской Федерации
ОГЛАВЛЕНИЕ
121
Введение ..................................................................................................................
Тема 1. Общие сведения об автомобильных дорогах
1.1 Характеристика автомобильных дорог России …………………………….
1.2 Характеристика автомобильных дорог Челябинской области ……………
Тема 2. Классификация автомобильных дорог ……………………………..
Тема 3. Определение категории автомобильной дороги …………………..
Тема 4. Устройство автомобильной дороги
4.1 Продольный профиль дороги ………………………………………………..
4.2 Поперечный профиль дороги ………………………………………………..
Тема 5. Проектирование автомобильных дорог
5.1 .Требования при проектировании автомобильных дорог …………………..
5.2 . Принципы трассировки автомобильных дорог ……………………………
5.3 . Ландшафтное проектирование ……………………………………………...
5.4 . Проложение трассы в характерных ландшафтах ………………………….
Тема 6. Обеспечение безопасности движения при проектировании дорог
6.1 Скорость как критерий безопасности движения ……………………………
6.2 Методы выявления опасных участков ……………………………………….
6.3 Влияние величины элементов дорог на безопасность движения ………….
Тема 7. Основные принципы проектирования земляного полотна
7.1Элементы земляного полотна ………………………………………………...
7.2 Типы грунтов ………………………………………………………………….
7.3 Требования к наслоению грунтов ……………………………………………
7.4 Верхняя часть земляного полотна (рабочий слой) …………………………
Тема 8. Проектирование насыпей и выемок
8.1 Требования к обустройству насыпи …………………………………………
8.2 Требования к обустройству выемки …………………………………………
Тема 9. Пропускная способность автомобильной дороги ………………….
Тема 10. Характеристики условий движения по автомобильным дорогам …………………………………………………………………………………
Тема 11. Безопасность движения на автомобильных дорогах общего
пользования федерального значения
11.1 Основные показатели аварийности на автомобильных дорогах …………
11.2 Участки концентрации дорожно – транспортных происшествий на автомобильных дорогах …………………………………………………………….
Тема 12. Транспортно – эксплуатационные показатели дорог ……………
Тема 13. Ровность дорожных покрытий ……………………………………...
Тема 14. Система водоотвода …………………………………………………..
Тема 15. Пересечения и примыкания автомобильных дорог
15.1 Пересечения дорог в одном уровне ………………………………………...
15.2 Кольцевые пересечения ……………………………………………………..
15.3 Переходно – скоростные полосы …………………………………………...
15.4 Пересечения дорог в разных уровнях ……………………………………...
122
3
4
9
21
28
33
36
38
40
40
42
44
45
49
51
53
55
55
57
58
60
65
70
75
80
82
84
87
88
89
89
15.5 Пересечения автомобильных дорог с железными дорогами ……………..
Тема 16. Дорожные одежды
16.1 Назначение дорожных одежд и требования, предъявляемые к ним ……..
16.2 Конструирование дорожных одежд ………………………………………..
16.3 Сцепные свойства дорожных покрытий …………………………………...
16.4 Этапы проектирования конструкций дорожных одежд ………………….
16.5 Остаточный срок службы дорожных одежд и потребность в работах по
капитальному ремонту, ремонту и реконструкции …………………………….
Тема 17. Деформации покрытия и разрушения дорожной одежды ………
Тема 18. Обустройство дорог и защитные дорожные сооружения ………..
Тема 19. Особенности проектирования автомагистралей …………………
Тема 20. Особенности проектирования городских улиц и дорог …………
Тема 21. Особенности автомобильных дорог в сложных
природных условиях
21.1 Особенности проектирования дорог в горной местности ………………...
21.2 Особенности проектирования дорог в песках и засушливых районах …..
21.3 Особенности проектирования дорог в заболоченных районах …………..
21.4 Особенности проектирования дорог в зоне вечной мерзлоты …………...
91
92
93
96
99
101
103
105
109
112
113
114
115
117
Библиографический список …………………………………………………... 120
123