Типы дорожных одежд

Состав дорожной одежды

Конструктивные слои дорожных одежд

Необходимые свойства конструктивного слоя дорожной одежды: прочность, соответствующая интенсивности движения и нагрузкам, устойчивость против воздействия атмосферных факторов, ровность и шероховатость, высокое сопротивление износу, по возможности низкая стоимость строительства, возможность ремонта и содержания механизированными способами, санитарно-гигиенические требования (легкость удаления пыли и грязи, бесшумность движения).

Покрытие - слой износа (среднезернистый асфальтобетон с поверхностной обработкой) и основной слой (крупнозернистый асфальтобетон).

Основание - (щебень, обработанный вяжущими материалами, щебень, песок).

Усовершенствованный тип - покрытия, укладываемые на прочное основание, делятся на капитальные (цементо- и асфальтобетон на каменном основании), облегченные - (щебень с вяжущим по камню или укрепленному грунту).

Переходный тип - щебеночные, гравийные и шлаковые булыжные мостовые и покрытия из грунтов, укрепленных вяжущими.

Низший тип - покрытия, не обеспечивающие круглогодичного проезда по дорогам.

5.2.2. Надежность автомобильных дорог

Классическое определение надежности гласит:

Надежность - свойство системы (сооружения) сохранять требуемые эксплуатационные характеристики (выходные параметры) в условиях, для которых она (система) создана, в течение срока службы (нормативного или установленного).

Подобным образом, надежность автомобильной дороги, как комплексного транспортного сооружения - способность обеспечивать безопасное расчетное движение транспортного потока со средней скоростью, близкой к оптимальной, в течение нормативного или заданного срока службы дороги при достаточных значениях других показателей, и соответственно общий отказ автомобильной дороги - состояние дороги, при котором не обеспечивается безопасное расчетное движение со средней скоростью, близкой к оптимальной.

Критерии эксплуатационной надежности автомобильных дорог.

1. Непрерывное, безопасное, удобное движение транспортных средств с соответствующими средними скоростями.

2. Работоспособность - состояние дороги, при котором она выполняет заданные функции с параметрами, установленными требованиями технической документации: стандартов, технических условий, строительных норм и правил, нормируемое интенсивностью движения и наибольшей расчетной скоростью.

3. Срок службы дороги, верхний предел достигает трехкратной величины межремонтного срока (от 27 лет - щебень, гравий, до 90 лет - цементобетон).

4. Степень резервирования по пропускной способности и прочности дорожной одежды.

5. Ремонтопригодность - приспособление сооружения к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и устранению их последствий проведением ремонтов и технического обслуживания.

5.2.3. Содержание автомобильных дорог

Содержанием автомобильных дорог именуют комплекс профилактических работ по уходу за дорогами, дорожными сооружениями и полосой отвода, элементами обустройства дорог, организации и безопасности движения, а также устранение незначительных деформаций и повреждений конструктивных элементов дорог и дорожных сооружений, в результате которых поддерживается транспортно-эксплуатационное состояние дорог и дорожных сооружений в соответствие с требованиями ГОСТ Р 50597-93 «Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения».

К примеру, коэффициент сцепления колеса с поверхностью дороги должен обеспечивать безопасные условия движения с разрешенной на данном участке скоростью и быть не менее 0,3 при его измерении шиной без рисунка протектора и 0,4 - шиной, имеющей рисунок протектора. Время, необходимое для устранения причин, снижающих сцепные качества покрытий, в зависимости от вида работ устанавливают с момента обнаружения этих причин. Оно не должно превышать следующих значений:

Работы по повышению сцепных качеств покрытия	Время, необходимое для выполнения работ, сут., не более
Устранение скользкости, связанной с выпотеванием битума
Очистка покрытия от загрязнения	3-5
Повышение шероховатости покрытия

К наиболее распространенным формам улучшения трения дорожного покрытия относятся:

- фрезерование бороздок в дорожном покрытии, существенным недостатком этого метода является кратковременность позитивного результата - бороздки быстро стираются и забиваются;

- укладка нового дорожного покрытия.

Интересен опыт с укладкой так называемого дренажного асфальта, который имеет иной по сравнению с обычным асфальтом, структурный состав щебня (более крупная фракция каменного материала, между элементами образуются пустоты, способствующие дренированию воды, снижению шума). Практика (Норвегия, Швеция) показывает, что дренажный асфальт также износоустойчив по отношению к шипованной резине первые пять лет, как и обычный (далее по срокам данных нет). Сцепление колеса автомобиля с поверхностью дренажного асфальта в зимних условиях эксплуатации такое же, как и у обычного. При эксплуатации подобного покрытия необходимо особенно строго выдерживать требования по расчетным нагрузкам на ось, установленные для данной категории дороги. В противном случае покрытие быстро лишается уникальных, присущих данной разновидности, качеств. Предельно допустимые повреждения покрытия, грунтовых обочин и разделительных полос, а также сроки их ликвидации, равно как и сроки ликвидации зимней скользкости и окончания снегоочистки, не должны превышать значений, приведенных в табл.

Интенсивность движения, авт/сут	Повреждения на 1000 м2 покрытия, м2, не более	Срок ликвидации повреждений дорожного покрытия, сут, не более	Допустимая глубина повреждений грунтовых обочин,см, не более	Нормативный срок ликвидации зимней скользкости и окончания снегоочистки, час, не более
покрытие	гр. обочина
более 3000	0,3 (1,5)	5,0		5,0
1000-3000	1,5 (3,5)	7,0		7,0
менее 1000	2,5 (7,0)	15,0		10,0

В скобках даны значения повреждений для весеннего периода. Сроки ликвидации повреждений даны для строительного сезона.

Нормативный срок ликвидации зимней скользкости принимается с момента её обнаружения до полной ликвидации, а окончание снегоочистки - с момента окончания снегопада или метели до момента завершения работ.

Состояние технических средств организации дорожного движения и элементов оборудования дорог должно соответствовать требованиям ГОСТ Р 50597-93.

Под зимним содержанием дорог (гл. 6, ВСН-24-86 «Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог») подразумевают комплекс мероприятий по обеспечению бесперебойного и безопасного движения на автомобильных дорогах в зимнее время, включающий очистку дорог от снега, защиту дорог от снежных заносов снежных лавин, борьбу с зимней скользкостью и наледями.

Обработка (посыпка) дорожного покрытия солью (солевыми; растворами, смесями) целесообразна лишь как средство исключительно превентивное, препятствующее в первую очередь прилипанию снега к дороге, замерзанию влаги и примерзанию к дорожному покрытию, образованию тумана. При производстве работ, рекомендованный температурный оптимум - -5 °С, дорожное покрытие должно быть чистым.

Обработка (посыпка) дорожного покрытия песком (каменной крошкой) приводит к увеличению коэффициента трения на 0,1 при исходных значениях 0,2-0,3, и как следствие - увеличению скорости на ~2,4 км/час, снижению остановочного пути на ~8 м (~10 %). После прохождения ~300 автомобилей, положительный эффект не наблюдается (песок сметён с дороги). Процедура сбора, очистки и повторного использования материала до сих пор не нашла приверженцев в рядах отечественных служб, ответственных за содержание дорог.

Для более эффективной и своевременной борьбы с зимней скользкостью, гололедом, устранения последствий снегопада на федеральных дорогах Московской области и Северо-Западного региона, организованы погодные посты метеооповещения.

1998 год - Ремонт и содержание дорог общего пользования - 28,6 млрд. руб., ремонт и содержание федеральных дорог и сооружений на них - 6557,7 млн. руб., ремонт и содержание магистральных дорог - 4319,3 млн. руб. Протяженность дорог с произведенной поверхностной (шероховатой) обработкой - 16,4 тыс.км.

Финансовые ресурсы дорожников направлялись (по объемам финансирования): 1 - замена аварийных мостов; 2 - поддержание технически пригодного состояния искусственных сооружений обустройства дорог; 3 - содержание дорог, собственно.

Свойства дороги, определяющие её качество:

- оптимальная средняя техническая скорость движения потока автомобилей;

- обеспеченность (или надежность) - обеспечение в течение заданного периода времени оптимальной средней технической скорости движения потока автомобилей;

- обеспечение уровня безопасности движения транспортного потока по дорожным условиям;

- обеспечение уровня удобства (комфортности) движения транспортного потока по дорожным условиям.

Кроме основных свойств дорога должна обладать эстетическими, экологическими, эргономическими и другими показателями, включая степень обслуживания автомобильного транспорта устройствами и предприятиями различного назначения.

Эксплуатационными показателями дорог считают:

- пропускную способность дорог;

- среднюю скорость движения;

- безопасность движения;

- срок службы дороги.

Качественным показателем, отражающим определенное состояние конструктивных элементов автомобильных дорог, активно влияющих на создаваемые условия движения автомобилей, принято считать уровень содержания автомобильных дорог.

Оценка уровня содержания автомобильных дорог

Для оценки уровня содержания автомобильных дорог принято пользоваться тремя градациями: допустимый уровень (регламентирован ГОСТ Р 50597-93), средний и высокий (Временное руководство по оценке уровня содержания автомобильных дорог, утверждено ФДС России 28.11.1997 г., согласовано ГУ ГИБДД России 17.11.1997 г.).

Показатели уровней содержания дифференцированы в зависимости от интенсивности движения. С этой целью автомобильные дороги общего пользования подразделены на пять эксплуатационных категорий:

Эксплуатационная категория дороги	Интенсивность движения, приведенная к легк. автомобилю, авт/сут
Iэ	>6000
IIэ	2000 - 6000
IIIэ	1000 - 2000
IVэ	200 - 1000
Vэ	<200

Примечание: Интенсивность движения, приведенная к легковому автомобилю, установлена на основе анализа фактического состава движения на дорогах разных категорий и использования коэффициентов приведения.

Коэффициенты приведения интенсивности движения различных транспортных средств к легковому автомобилю.

Типы транспортных средств	Коэффициент приведения
Легковые автомобили
Грузовые автомобили грузоподъемностью, т:
	1,5
	2,5
св. 14	3,5
Автопоезда грузоподъемностью, т:
	3,5

Примечания:

1. При промежуточных значениях грузоподъемности транспортных средств коэффициенты приведения следует определять интерполяцией.

2. Коэффициенты приведения для автобусов и специальных автомобилей следует принимать как для базовых автомобилей соответствующей грузоподъемности.

3. Коэффициенты приведения для грузовых автомобилей и автопоездов следует увеличить в 1,2 раза при пересеченной и горной местности.

На основе общих характеристик уровней содержания дорог и специфики работ по содержанию, установлены требования к состоянию конструктивных элементов дорог в зависимости от уровня содержания отдельно в весенне-летне-осенний и зимний периоды года для различных эксплуатационных категорий дорог.

Оценку уровня содержания автомобильных дорог проводят не реже одного раза в месяц на всем протяжении дороги комиссией, в состав которой могут быть включены представители ГИБДД, Российской транспортной инспекции, местной администрации.

Комплекс работ по содержанию автомобильных дорог проводится юридическим лицом, действующим на основании договора-подряда, заключенного с органом исполнительной власти, в оперативном управлении которого находится дорога (участок дороги). В договоре, в частности, и устанавливается Заказчиком работ требуемый уровень содержания, дороги (участка дороги). Допустимо присутствие на одной дороге участков с различными уровнями содержания.

Главным принципом оценки фактически обеспечиваемого уровня содержания автомобильной дороги является независимое обследование дороги, при котором часть параметров оценивается визуально, а другая часть - с помощью инструментов, специальных приборов и оборудования.

Визуальная оценка элементов дороги может проводиться с использованием специального оборудования, либо без него. При автоматизации визуальной оценки можно использовать Систему автоматизированной оценки состояния автомобильных дорог. Система предназначена для автоматизации процесса визуального контроля состояния элементов дороги и автоматического измерения ровности дорожных покрытий.

В процессе движения по обследуемому участку дороги осуществляется ввод в бортовую ЭВМ кодированной информации об обнаруженных дефектах элементов дороги, которая автоматически синхронизируется с показаниями измерителя пути. Кодирование конкретных видов дефектов производится оператором до начала работ. Занесенная в ЭВМ информация может быть распечатана в виде таблиц.

С целью однозначного толкования характеристик обнаруживаемых дефектов, во «Временном руководстве по оценке уровня содержания автомобильных дорог», приведена классификация и описание дефектов состояния автомобильных дорог:

№№	Вид дефекта	описание дефекта
	Дефекты зимнего содержания
6.1.	6.1. Снежный накат	Снег на поверхности дороги, подвергшийся уплотнению под воздействием транспортных средств.
6.2.	6.2. Снежный вал	Накопление снега, образованное в виде продольного вала в результате уборки и сдвигания снега с дорожного покрытия.
6.3.	6.3. Зимняя скользкость	Обледенение проезжей части и покрытия площадок отдыха и стоянок транспортных средств, вызванное образованием снежного наката и слоя стекловидного льда - гололеда.
6.4.	6.4. Гололед	Гладкая пленка льда толщиной от 1 до 10 мм, вызванная замерзанием жидких осадков (дождя, тумана и талой воды) на поверхности покрытия автомобильной дороги.

5.2.4 Дорожные факторы, влияющие на безопасность движения

К числу основных факторов, влияющих на безопасность дорожного движения, относятся:

На участки со скользким и неровным покрытием (1) приходится до 75 % всех ДТП, связанных с неблагоприятными дорожными условиями, и именно поэтому, важнейшим фактором, от которого зависят возможность реализации тягловой силы автомобиля, устойчивость автомобиля против заноса на кривых в плане, возможность безопасного торможения являются условия сцепления пневматических шин с покрытием дороги.

Коэффициентом сцепления φ называют отношение максимального тягового или тормозного усилия P (при превышении P начинается пробуксовывание ведущего колеса или проскальзывание заторможенного) к вертикальной нагрузке на колесо G.

Нормируют две величины коэффициента сцепления:

- коэффициент продольного сцепления (φпр) - коэффициент сцепления, соответствующий началу буксования и проскальзывания колеса без воздействия боковой силы (используется при расчетах длины тормозного пути, тяговых расчетах);

- коэффициент поперечного сцепления (φпоп) - поперечная составляющая коэффициента сцепления при смещении колеса под углом к плоскости движения, когда колесо одновременно и вращается и проскальзывает вбок (в расчетах, как правило, игнорируется).

Значение коэффициента сцепления - важнейший параметр при определении тормозного пути транспортного средства. Тормозной путь Sm - расстояние, которое проходит транспортное средство с момента срабатывания привода тормозов до полной остановки, определяется по формуле:

,

где

V - скорость автомобиля до начала торможения, м/с;

tн - время нарастания замедления (0,1-0,95 сек);

tс - время срабатывания тормозной системы - (0,05-0,15 сек - для гидравлического привода, 0,2-0,4 сек - для пневматического привода);

K - коэф. эффективности тормозов (легковые автомобили - 1,2, грузовые и автобусы - 1,3-1,4);

g - ускорение свободного падения, м/с2;

φ - коэффициент сцепления.

Остановочный путь превышает тормозной на величину, равную пути автомобиля, пройденному за время реакции водителя и время срабатывания привода тормозов:

,

Коэффициент сцепления на мокрых и особенно загрязненных покрытиях значительно ниже, чем у сухих. В таких условиях шина должна разрушать грязе-водную пленку в зоне контакта с покрытием. Чем выше вязкость пленки и сильнее износ протектора, тем ниже коэффициент сцепления. При сильном износе или малой высоте и расчлененности протектора наличие водной пленки толщиной в несколько миллиметров может вызвать аквапланирование (т.е. нарушение контакта передних колес с покрытием и частичную потерю управляемости автомобилем). Эффект аквапланирования состоит в том, что при большой скорости движения в передней части зоны контакта шины с дорожным покрытием вода не успевает выжаться в стороны. Под шиной образуется водяной клин, дающий гидродинамическую подъемную силу, которая снижает давление колеса на поверхность покрытия. Наблюдения и расчеты показывают, что на гладких покрытиях аквапланирование может возникнуть при толщине пленки 2-3 мм. Скорость, при которой возникает аквапланирование, колеблется от 60 до 100 км/ч.

Наихудшие условия сцепления при различных видах зимней скользкости. При наличии на покрытии рыхлого снега коэффициент сцепления главным образом зависит от толщины снежного слоя, его температуры и влажности. У снежного наката (уплотненного колесами снега), характерного для дорог Восточной Сибири, коэффициент сцепления возрастает при температурах ниже -25 °С. Значение коэффициента сцепления изменяется в широком диапазоне в зависимости от действия различных факторов.

Дорожное покрытие	Состояние покрытия	φ
Асфальтобетонное, цементобетонное, все типы усовершенствованных облегченных покрытий	сухое, чистое	0,6-0,8
мокрое, чистое	0,35-0,5
мокрое, грязное	0,20-0,45
покрытое мокрым снегом, снежно-ледяной коркой, обледенелое	0,20-0,30
Щебеночное, гравийное	сухое	0,6-0,7
мокрое	0,3-0,45
покрытое мокрым снегом, снежно-ледяной коркой, обледенелое	0,15-0,30
Грунтовая дорога	сухая	0,5-0,6
увлажненная,	0,2-0,45
при распутице	0,15-0,3
покрытая мокрым снегом, снежно-ледяной коркой, обледенелая	0,08-0,15

Значительная часть неровностей покрытия формируется уже на стадии строительства. В процессе эксплуатации число и размеры неровностей увеличиваются. Ровность покрытия(2) оценивают величиной просветов под 3-метровой рейкой или по показаниям приборов (толчкомеров, фиксирующих вертикальные колебания транспортного средства). При использовании толчкомеров ровность покрытия измеряется величиной суммарного сжатия рессор в расчете на 1 км дороги (S, см/км). Измерения ровности толчкомерами производят со скоростью 50 км/ч.

Ровность покрытий оказывает влияние на коэффициент сцепления. С ростом скорости движения по неровной поверхности деформация шины происходит не полностью и уменьшается площадь контакта шины с поверхностью. Это ведет к уменьшению сцепления колеса с покрытием.

Возможность выбора скорости движения, совершения обгонов, количество конфликтных ситуаций, в которые попадает водитель, зависят от степени загрузки дороги. Поэтому к числу важнейших факторов, влияющих на безопасность и удобство движения, относят уровень загрузки дороги движением (3). Уровень загрузки определяют как отношение интенсивности движения (авт/ч) к пропускной способности дороги (авт/ч).

Различают несколько уровней удобства (уровней загрузки) по условиям движения.

§ А - свободный поток;

§ Б - частично-связанный;

§ В - связанный;

§ Г - насыщенный.

Ширина полосы движения и проезжей части (4) являются важными факторами, влияющими на скоростной режим движения. При ширине полосы 3 м во время встречных разъездов безопасность обеспечивается лишь на небольшой скорости. В противном случае возможно столкновение или съезд транспортного средства на обочину. Но на дорогах низших категорий обочина не имеет усовершенствованного покрытия, поэтому съезд на нее может привести к боковому скольжению и опрокидыванию автомобиля.

При ширине полосы 3,5 м возможны безопасные интервалы между встречными автомобилями и между автомобилями и обочинами. Полоса движения шириной 3,75 м полностью обеспечивает необходимую безопасность и допускает встречный разъезд автомобилей без снижения скорости, даже если она близка к предельной у обоих автомобилей.

Для лучшего ориентирования водителей относительно правого края проезжей части и сохранения дорожного покрытия на новых дорогах вдоль проезжей части укладывают краевые полосы шириной до 0,75 м. Наезжать на них не разрешается, однако водитель может уверенно вести автомобиль около самого края проезжей части. На автомагистралях с разделительной полосой краевые полосы устраивают по обеим сторонам.

На вновь строящихся дорогах поверхность обочин (5) часто укрепляют, а на дорогах высших категорий применяют специальные покрытия облегченного типа. Это обеспечивает проезд автомобилей по обочине в случае заторов на проезжей части, а также исключает оползни обочины и наносы грязи при выезде с нее на проезжую часть. Покрытая жидкой грязью или толстым слоем песка обочина представляет большую опасность. При выезде на нее с большой скоростью вполне возможен занос.

Чтобы исключить влияние на водителей встречных транспортных потоков, на дорогах с несколькими проезжими частями часто устраивают разделительные полосы. Кроме того, они являются преградой для съезда автомобилей с одной проезжей части на другую. На разделительной полосе устанавливают щиты или высаживают частый кустарник, предотвращающие ослепление водителей встречным светом фар. Ширина полосы может достигать 6 м. На узких разделительных полосах иногда устанавливают железобетонные или металлические ограждения. На автомагистралях посередине разделительной полосы устанавливают металлическую сетку, которая не дает возможности пересекать дорогу пешеходам, а также животным.

Одним из основных факторов, влияющих на скорость и безопасность движения, является расстояние видимости (6) самой дороги и участников движения по ней. При хорошей видимости водитель своевременно воспринимает обстановку на дороге и успевает перестроиться или снизить скорость до подъезда к месту, требующему осторожности. Видимость на дорогах оценивается двумя показателями: видимостью поверхности дороги L1 и видимостью встречного автомобиля L2 (2).

Дата добавления: 2014-10-31