Работоспособность и критерии назначения ремонтных работ

Работоспособность дороги - в соответствии с ГОСТ 27.002-89 (ГОСТ 27.002-89. Надёжность в технике. Основные понятия. Термины и определения. Госстандарт, М., 1990) - определяется как способность системы выполнять заданные функции и сохранять требуемые транспортно-эксплуатационные показатели дороги в пределах нормативных допусков.

Автомобильная дорога, дорожные конструкции перестают выполнять заданные функции в момент, когда они переходят в предельное состояние и перестают удовлетворять по параметрам и характеристикам возросшим требованиям движения. Для улучшения состояния дороги необходим соответствующий комплексный ее ремонт или реконструкция.

Суммарная наработка или объем работы, выполненный автомобильной дорогой от начала эксплуатации (после строительства, ремонта или реконструкции) до момента перехода её в предельное состояние, определяется как РЕСУРС дороги, который может быть выражен любым количественным показателем (число проходов расчётных автомобилей, объём перевезённых грузов, продолжительность работы в год и др.).

Нередко понятие ресурса автомобильной дороги подменяется понятием работоспособность дороги (Дорожная терминология. Справочник. - М.: Транспорт, 1985) - как количество пропущенных по дороге автомобилей, измеренных в брутто-тоннах (суммарная масса грузов и транспортных средств), после которого необходим ремонт или перестройка дороги. При этом различают полную и частичную работоспособность. Полная - для дорожной одежды, частичная - для дорожного покрытия.

В общем виде для определения работоспособности (ресурса) предлагается зависимость, основывающаяся на росте интенсивности движения по геометрической прогрессии:

где (7.20)

Т - срок службы в годах;

q - показатель роста интенсивности движения (q >1);

В ₁ - грузонапряжённость на дороге в первый год эксплуатации, млн. брутто-тонн / год.

Особенности этой зависимости (Телегин М.Я., Корсунский М.Б., Зельманович М.С. Работоспособность и межремонтные сроки службы нежестких дорожных одежд. - М.: Автотрансиздат, 1956. - 167 с.) показаны на рис. 7.13, которая может быть использована при определении сроков проведения ремонтных работ. Но при этом надо учитывать, что критерием назначения ремонта в данном случае является момент достижения накопленной грузонапряжённости предельно допускаемого значения (ресурса): Р = { Р } _i, где i - индекс используемого ресурса (для дорожной одежды, покрытия или автомобильной дороги в целом).

Рис. 7.13. График изменения срока службы в зависимости от изменения соотношения Р / В ₁

Подставляя ресурс { Р } _i в формулу (7.20), получаем решение для определения срока службы по критерию грузонапряжённости на дороге:

(7.21)

Использование этого решения для планирования ремонтных работ возможно при полной обеспеченности финансированием и только при наличии достоверных данных относительно значений ресурса { Р } _i, дифференцированных в зависимости от состава движения в транспортном потоке, категории дороги, конструкции дорожной одежды, погодно-климатических и грунтово-гидрологических условий.

Практическое значение имеют результаты исследований (Слободчиков Ю.В. Обоснование оценочных показателей выбора ремонтной стратегии автомобильных дорог с дорожными одеждами нежёсткого типа в изменяющихся условиях эксплуатации. - М.: Информавтодор, 1994. - 189 с), проведённых в период 1970-1990 гг. на автомобильных дорогах Северного Казахстана II-IV категорий и позволившие увязать количество пропущенных дорогой брутто-тонн за период эксплуатации «t» с изменением ровности асфальтобетонного покрытия:

где (7.22)

S - показатель ровности покрытия по толчкомеру ТХК, установленному на автомобиле ГАЗ-51, см/км.

При предельно допустимом значении ровности S = S_npед формула (7.22), рекомендуется для определения межремонтного срока службы. Формула справедлива при показателях ровности до 500 см/км, для дорожных конструкций, характеризующихся эквивалентным модулем упругости 160-245 МПа и работающих в условиях движения транспортного потока, включающего:

лёгкие и средние грузовые автомобили - 93 %;

тяжёлые грузовые автомобили - 4 %;

легковые - 3 %.

В условиях полной обеспеченности финансированием и гарантированного качества производства работ планирование капитального ремонта дорожной одежды и ремонта дорожного покрытия возможно по критерию обеспеченности межремонтного срока их службы [5]. Капитальный ремонт дорожной одежды или ремонт дорожного покрытия планируют и проводят в момент, когда фактический период эксплуатации «t» в годах от момента сдачи дороги в эксплуатацию или последнего капитального ремонта (ремонта) станет равным межремонтному сроку службы [ T ]: t = [ T ] _i. Однако более эффективно этот критерий используется для планирования ежегодных затрат на ремонт дорожных одежд и покрытий на уровне органа управления дорожным хозяйством. В общем виде требуемый ежегодный объём выделяемых средств, руб/год

где (7.23)

L_i - протяжённость дорог, км (в отдельности для каждой категории дороги и типа дорожной одежды);

[ H ] _i - норма ежегодных денежных затрат, назначаемая дифференцированно в зависимости от категории дороги, типа дорожной одежды, вида покрытия и дорожно-климатической зоны, руб/год.

Для удобства расчётов по формуле (7.23) Росдорнии разработана вычислительная программа COST, позволяющая на основе действующих норм межремонтных сроков службы [69, 73] и исходной информации о протяжённости дорог в регионе, составе и интенсивности движения транспортного потока прогнозировать изменение несущей способности дорожных конструкций и состояние дорожных покрытий по скользкости и определять ежегодную норму денежных затрат и требуемый объём финансирования для осуществления ремонтных работ по отдельным управлениям дорог. Наиболее эффективно планирование дорожно-ремонтных работ осуществляется по результатам диагностики автомобильных дорог при использовании различных критериев оценки и улучшения их состояния. Широкое распространение получил критерий назначения ремонта по обеспеченности основных транспортно-эксплуатационных показателей [95], характеризующих технический уровень и эксплуатационное состояние дорог. Ремонт планируют в случае, если один или несколько показателей перестанут удовлетворять нормативным требованиям:

по коэффициенту обеспеченности расчётной скорости К_рс < [ К_рс ];

по коэффициенту загрузки дороги движением Z > [ Z ];

по итоговому коэффициенту аварийности К_а > [ К_а ];

по коэффициенту прочности дорожной одежды К_пр < [ К_пр ];

по коэффициенту обеспеченности ровности дорожного покрытия К_d > [ К_d ];

по коэффициенту обеспеченности сцепных качеств покрытия К_j < [ К_j ];

по коэффициенту безопасности движения на пересечениях K_Б < [ K_Б ];

по коэффициенту обеспеченности расчётной грузоподъёмности моста (путепровода) К_G < [ К_G ].

Метод эффективен при полной обеспеченности финансированием, поскольку он не определяет приоритеты транспортно-эксплуатационных показателей и даёт только качественную оценку проведённого ремонта. Метод не оценивает изменение потребительских качеств дороги, что не позволяет определить эффективность ремонта по отдельным участкам автомобильной дороги.

В последние годы метод усовершенствован ГП "Росдорнии" путём ранжирования транспортно-эксплуатационных показателей по приоритетам, позволяющим использовать метод и при ограниченных ресурсах финансирования. Установленные экспертным путём приоритеты в первую очередь отдают предпочтение показателям, определяющим безопасность движения, уровень загрузки дороги, прочность дорожных конструкций. Особое внимание уделяется участкам концентрации дорожно-транспортных происшествий, выявляемым по предельно допускаемым значениям итогового коэффициента аварийности [69]. Эффективность работ оценивают по степени снижения аварийности на автомобильной дороге. При этом приоритет отдаётся участкам с наибольшим интегральным эффектом (сумма эффекта за рассматриваемый период за вычетом общей величины единовременных затрат - чистая прибыль) и с достигнутым эффектом на рубль затрат.

К недостаткам метода можно отнести условность ранжирования транспортно-эксплуатационных показателей по приоритету и отсутствие оценки проводимого ремонта по изменению эффективности перевозочного процесса и потребительских качеств дороги в целом. Указанных недостатков удается избежать при использовании в качестве критерия назначения ремонта показателя (коэффициента) обеспеченности расчётной скорости движения, соответствующего фактическим транспортно-эксплуатационным показателям и параметрам дороги, установленным в процессе диагностики дорог. Ремонт проводят в момент, когда один или несколько частных коэффициентов обеспеченности расчётной скорости движения К_рсj достигают предельно допускаемого значения КП_н для рассматриваемой категории дороги.

Использование критерия обеспеченности расчётной скорости позволяет не только оценить потребность в ремонте, но и автоматически выбрать наиболее эффективную стратегию ремонта при различных условиях финансирования. Данный критерий более чувствителен к влиянию воздействующих факторов и проводимым на дороге ремонтным работам, позволяет, что особенно важно, осуществить проверку эффективности выполненных работ непосредственно после проведения ремонта. Детально особенности использования данного критерия для планирования дорожно-ремонтных работ изложены в главе 11.

РАЗДЕЛ III
МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

ГЛАВА 8. Методы определения транспортно-эксплуатационных показателей автомобильных дорог

Дата добавления: 2015-06-04