Допустимые габариты, осевая нагрузка и общая масса автомобилей

Требования к техническим параметрам и характеристикам дорог

Основными параметрами и характеристиками, определяющими транспортно-эксплуатационное состояние дороги, являются:

геометрические параметры, к которым относятся ширина проезжей части и краевых укрепленных полос, ширина обочин, продольные уклоны, радиусы кривых в плане и профиле, уклоны виражей и расстояние видимости;

прочность и состояние дорожной одежды проезжей части и обочин;

состояние, ровность и сцепные свойства покрытия проезжей части и обочин;

состояние земляного полотна и устойчивость его откосов;

состояние и работоспособность водоотвода;

наличие и состояние элементов инженерного оборудования и обустройства дороги.

Геометрические параметры (продольный и поперечный профили, высота насыпи, радиусы кривых, ширина проезжей части и обочин, габариты искусственных сооружений) должны соответствовать нормам категории, установленной для данной дороги (участка дороги). Отклонения фактических размеров не должны превышать требований соответствующих нормативных документов. Служба эксплуатации должна осуществлять все меры по устранению указанных отклонений.

Дорожные одежды на дорогах I-IV категорий должны иметь прочность, обеспечивающую в расчетный период беспрепятственный пропуск автомобилей с осевой нагрузкой 10 тс (100 кН), а на дорогах V категории с твердыми покрытиями до 6 тс (60 кН).

Основным показателем при оценке прочности является коэффициент фактической прочности :

где (3.8)

Е_ф - фактический модуль упругости, МПа;

Е_тр - требуемый модуль упругости, вычисляемый в зависимости от суммарного числа приложений расчетной (нормативной) нагрузки, определяемого за срок от окончания строительства или реконструкции дороги до момента испытаний для условий существующего движения или на перспективу до окончания срока службы дорожной одежды, МПа.

Коэффициент фактической прочности можно также вычислить по формуле:

где (3.9)

l_д и l_ф - соответственно допустимый и фактический относительный прогиб дорожной одежды.

Для одежд с цементобетонными покрытиями и основаниями коэффициент прочности представляет собой отношение нагрузки, допустимой для данной конструкции Q_д (с учетом температурных напряжений и усталостных явлений), к нагрузке на колесо наиболее тяжелого транспортного средства Q:

(3.10)

В связи с тем что проектируемые нежесткие дорожные одежды до 2001 г. рассчитывались по Инструкции ВСН 46-83, а начиная с 01.01.2001 г. рассчитываются по ОДН 218.046-01 или МОДН 2-2001, вносятся уточнения в определение понятия коэффициента прочности.

Коэффициент прочности - это отношение фактического модуля упругости в данный момент времени к требуемому общему модулю упругости (если дорожная одежда рассчитана по Инструкции ВСН 46-83) или к минимальному модулю упругости (если дорожная одежда рассчитана по ОДН 218.046-01 или МОДН 2-2001).

Прочность дорожной одежды эксплуатируемой дороги оценивают по результатам ее визуального обследования (или видеокомпьютерной съемки) в баллах Б_ср, которые корреляционно связаны с коэффициентом прочности К_пр или непосредственно по коэффициенту прочности, определяемому по результатам измерений модуля упругости. Значение этих показателей должно быть не ниже приведенных в табл. 3.6.

Таблица 3.6

Категория дороги	Предельно допустимые значения показателей прочности дорожной одежды в процессе эксплуатации
Бср	Кпр
I-а, I-б	3,5	0,85
II	3,0	0,80
III, IV	2,5	0,75
V	2,0	0,70

На участках, где значения указанных показателей ниже приведенных в табл. 3.6, требуется проведение работ по усилению дорожной одежды.

Для дорожных одежд с цементобетонными покрытиями допускается использовать в качестве показателя прочности величину растягивающего напряжения при изгибе покрытия. В этом случае условие прочности с учетом интенсивности и состава движения определяется в соответствии с действующей инструкцией по проектированию жестких дорожных одежд.

Покрытия проезжей части дороги, укрепительных краевых полос и обочин в процессе эксплуатации должны иметь правильную форму, предусмотренные проектом продольные и поперечные уклоны, поверхность, обеспечивающую беспрепятственный сток воды, а также быть ровными в продольном и поперечном направлениях.

Кромки покрытия проезжей части, краевых укрепленных полос и укрепленных обочин должны быть ровными в плане, иметь правильные и четкие очертания без разрушений и деформаций. Фактические показатели продольной ровности не должны превышать предельно допустимых значений, приведенных в табл. 3.7.

Таблица 3.7

Категория дороги	Тип дорожной одежды	Предельно допустимые значения показателей ровности
по прибору ПКРС-2, см/км	по толчкомеру, см/км на автомобиле	международный показатель ровности (IRI), м/км	количество просветов под трехметровой рейкой, превышающих указанные в СНиП 3.06.03-85, %
УАЗ	ГАЗ, Газель
I	Капитальный				5,0
II	-«-				6,5
III	-«-				8,5
III	Облегченный				12,0
IV	-«-				12,0
IV	Переходный	-			-	-
V	-«-	-			-	-
V	Низший	-			-	-

Показатель ровности дорожных покрытий, или коэффициент ровности - это отношение предельно допустимой ровности S_д для данной категории дороги, типа дорожной одежды и интенсивности движения к фактической ровности S_ф:

(3.11)

На покрытии проезжей части не допускается образование колейности, при которой возникают опасные условия движения и создаются помехи для очистки от снежных отложений и удаления зимней скользкости. Требования к допустимой и предельно допустимой глубине колеи установлены для двух способов измерения глубины колеи при помощи двухметровой рейки:

по упрощенной методике, когда рейка укладывается на поверхность покрытия или гребней выпора;

по способу вертикальных отметок, когда отсчет ведется от рейки, выведенной в горизонтальное положение.

Значения допустимой и предельно допустимой глубины колеи приведены в табл. 3.8. На дорогах с переходными покрытиями при интенсивности движения до 200 авт./сут, приведенных к легковому, допускается колея глубиной до 40 мм.

Таблица 3.8

Расчетная скорость движения, км/ч	Глубина колеи, мм
Измерения по упрощенной методике	Измерения по способу вертикальных отметок
относительно правого выпора	относительно левого выпора
допустимая	предельно допустимая	допустимая	предельно допустимая	допустимая	предельно допустимая
Более 120			не допускается
60 и меньше

Участки дорог с глубиной колеи больше предельно допустимых значений требуют первоочередного проведения работ по устранению колеи.

Показатель колейности - это отношение допустимой глубины колеи h_д к фактической h_ф:

(3.12)

Участки дорог с глубиной колеи больше предельно допустимой относятся к опасным для движения автомобилей и требуют немедленного проведения работ по устранению колеи.

Шероховатость и состояние дорожного покрытия проезжей части должны обеспечивать требуемую величину сцепления колеса с покрытием, которая характеризуется коэффициентом сцепления. При этом коэффициент сцепления должен быть не менее 0,3 при измерении его шиной без рисунка протектора и 0,4 шиной, имеющей рисунок протектора.

Показатель сцепных качеств и шероховатости покрытий, или коэффициент относительного сцепления колес с покрытием (коэффициент скользкости), вычисляется как отношение величины фактического коэффициента сцепления j_ф к допустимой величине этого коэффициента j_д.

(3.13)

Чтобы обеспечить безопасность встречных автомобилей на двухполосных дорогах и движущихся автомобилей по смежным полосам многополосных дорог, а также при съездах на укрепленные полосы или прикромочные зоны обочин, изменение коэффициента сцепления в поперечном профиле дорожного полотна не должно превышать указанного в табл. 3.9.

Таблица 3.9

Предельные нормы изменения коэффициента сцепления

Категория дороги	В пределах проезжей части	На краевых укрепленных полосах и прикромочных зонах обочин по сравнению с проезжей частью
I -а	0,04-0,08	0,08-0,10
I-б, II	0,08	0,10-0,15
III	0,08-0,10	0,15
IV	0,10	0,20

Примечание. Значения коэффициента сцепления даны для гладкой шины.

В некоторых странах оценивается износ покрытия. Показатель износа покрытия - это отношение допустимой величины износа h_ид к фактической величине износа h_иф:

(3.14)

На покрытии проезжей части не допускается наличие выбоин, проломов и просадок с размерами по длине, ширине и глубине более чем 15´60´5 см, а количество более мелких повреждений и дефектов в весенне-летне-осенний периоды не должно превышать значений, приведенных в табл. 3.10. Образовавшиеся деформации и разрушения должны быть ликвидированы в сроки, установленные ГОСТ Р 50597-93.

Таблица 3.10

Показатели состояния конструктивных элементов дорог	Допустимые значения для дорог с интенсивностью движения, авт/сут., приведенных к легковому автомобилю
более 6000	2000-6000	1000-2000	200-1000	менее 200
Проезжая часть (включая используемые съезды)
Повреждения (выбоины) размером не более 15´60´5 см, площадью м^2/на 1000 м^2 покрытия
а) летом	0,3	1,0	1,5	2,0	2,5
б) весной	1,5	3,0	4,5	6,0	7,0
Отдельные раскрытые необработанные трещины на покрытии >7 мм н.м/на 1000 м^2
Наличие необработанных мест выпотевания битума, м^2/на 1000 м^2 покрытия
Наличие полос загрязнения у кромок покрытия шириной до 0,5 м, площадью в % от общей площади покрытия не более	Нет
Земляное полотно
Наличие отдельных повреждений, просадок и застоя воды на обочинах и разделительной полосе (в весенний период):
а) укрепленных: площадь, м^2/1000 м^2 покрытия глубиной, см	До 0,3 (1,5) До 5	1,0 (3,0) До 5	1,5 (4,5) До 5	2,0 (6,0) До 5	2,5 (7,0) До 5
б) неукрепленных: площадь, м^2/1000 м^2 покрытия глубиной, см	5,0 До 5	7,0 До 7	10,0 До 7	12,0 До 10	15,0 До 10

Показатель дефектности покрытий определяет деформативные и прочностные свойства, которые можно характеризовать количественно наличием на единице площади разрушений и деформаций. Дефект - это каждое отдельное несоответствие дороги установленным требованиям. Метод вычисления показателя дефектности основан на относительной оценке количества и весомости дефектов, учитываемых коэффициентом дефектности:

, где (3.15)

d_i - количество дефектов данного вида в выборке;

b_i - коэффициент весомости дефекта данного вида, %;

m - суммарное количество видов дефектов в выборке;

п - объем выборки.

По К_д можно вычислить комплексный показатель уровня качества объекта

где (3.16)

К_дб - значение базового (нормативного) уровня дефектности объекта.

Не допускается образование уступов в местах сопряжения проезжей части и укрепленных краевых полос или обочин, а также возвышения обочины и разделительной полосы над проезжей частью при отсутствии бордюра.

Неукрепленные обочины и разделительная полоса, не отделенные от проезжей части бордюрами, не должны иметь колей в местах сопряжения с проезжей частью и не должны располагаться ниже ее уровня более чем на 3 см при интенсивности движения выше 6000 авт./сут, приведенных к легковому, и более чем на 4 см при меньшей интенсивности.

Состояние поверхности покрытия укрепительных полос по наличию дефектов должно соответствовать требованиям, установленным для покрытия проезжей части, а состояние укрепленных и неукрепленных обочин - требованиям, приведенным в табл. 3.9.

Обочины дороги должны быть укреплены и иметь поперечные уклоны, способствующие быстрому отводу поверхностных вод. Прочность конструкции укрепления должна соответствовать составу транспортного потока и обеспечивать заезд и остановку автомобилей без разрушения слоев укрепления. Прочность считается достаточной, если отношение фактического значения модуля упругости к требуемому по условиям движения в процессе эксплуатации составляет не менее 0,85.

Откосы насыпей и выемок должны обладать устойчивостью к воздействию местных климатических факторов (местная устойчивость). Они должны обеспечивать быстрый отвод поверхностных вод, укреплены согласно положениям инструктивных документов. Откосы, особенно глубоких выемок и высоких насыпей, должны иметь обеспеченную общую устойчивость, которая представляет собой отношение безопасной нагрузки для грунта насыпи (выемки), находящегося в данном состоянии по «плотности-влажности», к проектной. Общая устойчивость считается обеспеченной, если К_без ³ 1.

Поверхность покрытия проезжей части и обочин, поверхность разделительных полос и откосов, посадочных площадок у автобусных остановок, площадок отдыха, пунктов весового контроля и учета движения, а на участках дорог, проходящих в пределах населенных пунктов, и поверхность тротуаров, пешеходных и велосипедных дорожек должны быть чистыми от пыли, грязи, посторонних предметов и материалов.

На поверхности неукрепленных обочин и разделительной полосы не допускается наличие древесно-кустарниковой растительности, а высота травы не должна превышать 15 см. В полосе отвода допускается наличие древесно-кустарниковой растительности при условии обеспечения требуемой видимости.

Система и устройства дренирования, сбора и отвода поверхностных и грунтовых вод (водоотводные канавы, кюветы, водосбросы, водобойные колодцы и др.) должны постоянно находиться в работоспособном состоянии и обеспечивать бесперебойный сброс и отвод воды от дороги.

Частичное нарушение профиля водоотводных канав допускается на протяжении до 10 % их общей протяженности на дорогах с интенсивностью движения от 200 до 1000 авт./сут, приведенных к легковому, и до 20 % на дорогах с меньшей интенсивностью.

Не допускается наличие неорганизованных въездов и съездов на дорогах всех категорий.

Технический уровень и эксплуатационное состояние автомобильных дорог в значительной степени определяется принятыми при проектировании расчетными нагрузками. Превышение допустимых осевых нагрузок автомобилей и автопоездов приводит к резкому ухудшению состояния автомобильных дорог в процессе эксплуатации, преждевременному ремонту дорожных одежд и покрытий. Превышение полной массы транспортных средств чревато катастрофическими последствиями для искусственных сооружений. Бесконтрольный проезд по автомобильным дорогам крупногабаритных транспортных средств приводит к ухудшению дорожных условий и снижению безопасности движения. Эти последствия всегда должны приниматься во внимание при организации дорожного движения, выборе определенной стратегии ремонта и содержания автомобильных дорог общего пользования в процессе эксплуатации.

Автомобильные дороги общего пользования предназначены для пропуска автотранспортных средств габаритами [89]:

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 V категории (Нормы, утвержденные приказом ФДС России № 56 от 15.03.99, устанавливают ограничение по высоте, равное 4 м, независимо от категории дорог).

Для расчета прочности дорожных одежд и проверки устойчивости земляного полотна принимают нагрузку на одиночную наиболее нагруженную ось двухосного автомобиля:

100 кН - для дорог I-IV категорий;

60 кН - для дорог V категории.

Для обеспечения безопасности дорожного движения, надежности и сохранности автомобильных дорог и дорожных сооружений установлены [65] следующие основные требования к допустимым нагрузкам многоосных транспортных средств и к общей массе автомобилей, допускаемых для движения на автомобильных дорогах общего пользования (табл. 3.11 и 3.12).

Таблица 3.11

Предельно допустимая нагрузка на ось для двухосных тележек автотранспортных средств
Расстояние между осями тележки	Нагрузка на ось для двухскатных (односкатных) колес, тс
для дорог I-IV категорий	для дорог V категории
Свыше 2,0 м (одиночная ось)	10,0 (9,0)	6,0 (5,5)
1,8 м и более, но менее 2,0 м	9,0 (8,5)	5,7 (5,2)
1,3 м и более, но менее 1,8 м	8,0 (7,5)	5,5 (5,0)
1,0 м и более, но менее 1,3 м	7,0 (6,5)	5,0 (4,5)
Более 0,5 м, но менее 1,0 м	5,7 (5.5)	4,5 (4,0)

Таблица 3.12

Предельно допустимая нагрузка на ось для трехосных тележек автотранспортных средств
Расстояние между осями тележки	Нагрузка на ось для двухскатных (односкатных) колес, тс
для дорог I-IV категорий	для дорог V категории
Свыше 2,0 м (одиночная ось)	10,0 (9,0)	6,0 (5,5)
1,8 м и более, но менее 2,0 м	8,0 (7,5)	5,5 (5,0)
1,3 м и более, но менее 1,8 м	7,5 (7,0)	5,0 (4,5)
1,0 м и более, но менее 1,3 м	6,5 (6,1)	4,5 (4,0)
Более 0.5 м, но менее 1,0 м	5,5 (5,0)	4,0 (3,6)

Приведенные нормы осевых нагрузок автотранспортных средств допускается превышать на величину не более 40 %.

Нормы предельно допустимой общей массы (т) транспортных средств дифференцированы по типам автомобилей и автопоездов:

• Двухосный грузовой автомобиль (автобус) или двухосный прицеп
• Трехосный грузовой автомобиль (автобус) или трехосный прицеп
• Четырехосный грузовой автомобиль с двумя ведущими осями, каждая из которых состоит из двух пар колес и имеет воздушную или эквивалентную ей подвеску
• Двухосный тягач с двухосным полуприцепом при общей базе 11,2 м и более
то же, для трехосного тягача при общей базе 11,7 м и более
• Двухосный и трехосный тягач с трехосным полуприцепом при общей базе 12,1 ми более
• Двухосный грузовой автомобиль с двухосным прицепом при общей базе 12,1 ми более
то же, с трехосным прицепом при общей базе 14,6 м и более
то же, с четырехосным прицепом при общей базе 16,5 м и более
• Трехосный грузовой автомобиль с двухосным прицепом при общей базе 14,6 м и более
то же с трехосным (четырехосным) прицепом при общей базе 15,9 (18) м и более
• Трехосный (четырехосный) шарнирно сочлененный автобус

Указанные нормативные общие массы транспортных средств допускается превышать до 20 %, не более, исходя из обеспечения требований надежности и сохранности искусственных сооружений.

В отношении габаритов дополнительно вводятся (по сравнению со СНиП 2.05.02-85) ограничения в отношении максимальной длины сочлененного транспортного средства - 16,5 м и сочлененного автобуса - 18 м. Любое транспортное средство при движении должно обеспечивать возможность поворота в пределах пространства, ограниченного внешним и внутренним радиусом соответственно 12,5 и 5,3 м. Измерение размеров транспортного средства осуществляют в соответствии со стандартом ISO 612-1978.

При осуществлении межгосударственных перевозок требования к транспортным средствам устанавливаются Соглашением государств-участников Содружества Независимых Государств [90]. Так, максимальные осевые массы не должны превышать приведенные ниже значения (т):

• Для одиночной оси: ведомой и ведущей с двухскатными колесами	10,0
• Для сдвоенных осей с двухскатными колесами сумма осевых масс при расстоянии между осями, м:
0,5-1	12,0
1-1,3	14,0
1,3-1,8	16,0
³ 1,8	18,0
•Для сдвоенных осей с односкатными колесами сумма осевых масс при расстоянии между осями, м:
0,5-1	11,0
1-1,3	13,0
1,3-1,8	15,0
³ 1,8	17,0
• Для трехосных тележек с двухскатными колесами сумма осевых масс при расстоянии между осями, м:
0,5-1	16,5
1-1,3	19,5
1,3-1,8	22,5
³ 1,8	25,5
• Для трехосных тележек с односкатными колесами сумма осевых масс при расстоянии между осями, м:
0,5-1	15,0
1-1,3	18,3
1,3-1,8	21,0
³ 1,8	24,0
Максимальная масса транспортных средств не должна превышать следующих значений (т):
• Двухосные грузовые автомобили (прицепы)
• Трехосные грузовые автомобили (прицепы)
• Трехосный автомобиль, имеющий ведущую ось, состоящую из 2 пар колес, оборудованных воздушной или эквивалентной ей подвеской
• Четырехосный автомобиль с двумя ведущими осями, каждая из которых состоит из 2 пар колес и имеет воздушную или эквивалентную ей подвеску
• Седельные автопоезда:
2-осный тягач с 2-осным полуприцепом при расстоянии между осями полуприцепа 1,3-1,8 м
то же, при расстоянии большем 1,8 м
двухосный тягач с трехосным полуприцепом
трехосный тягач с двухосным полуприцепом

В отношении размеров транспортных средств Соглашение предусматривает аналогичные требования [65]. Исключение касается максимальной ширины, принимаемой равной 2,55 м для всех транспортных средств, и 2,6 м - для изотермических кузовов.

Указанные стандарты применяются для условий, когда автомобильные дороги по несущей способности отвечают предъявляемым требованиям. При недостаточной несущей способности автомобильных дорог допустимые осевые нагрузки транспортных средств устанавливают в зависимости от коэффициента прочности дорожных одежд в соответствии с рекомендациями раздела 20.2 настоящего справочника.

В настоящее время рассматривается вопрос об использовании при проектировании, строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог I-IV категорий более высокой нормативной нагрузки - 115 кН на ось транспортного средства (Проект ГОСТ Российской Федерации. Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты. Госстрой России, М.). Возможность проектирования дорожных одежд на такую нагрузку в настоящее время имеется. Согласно Инструкции по проектированию нежестких дорожных одежд МОДН 2-2001 [72] в качестве расчетных используются наиболее тяжелые автомобили, доля которых в составе перспективного движения составляет не менее 10 %. Если в задании на проектирование расчетная нагрузка не оговаривается, в качестве расчетных используются осевые нагрузки 100, 110 и 130 кН.

Переход на нормативную нагрузку 115 кН, как показали расчеты, способствует повышению капитальности вновь проектируемых дорожных одежд и увеличению межремонтного срока службы на 5-10 %.

В то же время не следует ожидать существенных изменений в конструкции дорожных одежд. Согласно расчетам дорожной одежды на действие разных нагрузок (60-120 кН) при одинаковом составе и интенсивности движения получаемые конструкции по прочности существенно не отличаются между собой и находятся в пределах точности расчетов 5-7 %.

На состоянии существующей сети дорог введение в действие новой расчетной нагрузки практически не должно отразиться при существующем парке автомобилей и автопоездов и принятых в настоящее время методах организации движения. В частности, при недостаточной прочности дорожных одежд движение тяжеловесных транспортных средств, к которым относятся и автомобили с осевой нагрузкой 115 кН, запрещается в неблагоприятные по условиям увлажнения земляного полотна периоды года, или допускается при условии компенсации ущерба.

РАЗДЕЛ II
ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ДОРОГ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ

ГЛАВА 4. Воздействие автомобилей и природных факторов на дорогу и условия движения

Дата добавления: 2015-06-04