Влияние ширины основной укрепленной поверхности дороги

на расчетную скорость движения (Крс₁ )

Степень влияния ширины укрепленной поверхности дороги на обеспеченную расчетную скорость оценивают исходя из понятия «психологического коридора», под ним подразумевают ширину чистой поверхности дороги, которая оказывает психологическое воздействие на водителя при выборе траектории и режима движения. Значение коэффициента Крс₁ вычисляют непосредственно по табл.1 прил.10 в зависимости от фактически используемой для движения автомобилей ширины основной укрепленной поверхности дороги В_1ф, равной:

, (15)

где В_пр.ч - проектная ширина проезжей части, м;

в_у - ширина краевой укрепленной полосы, м;

К_у - коэффициент, учитывающий влияние ширины и вида укрепления на фактически используемую для движения ширину основной укрепленной поверхности (табл.12). Значения В_пр.ч. и в_у принимают по проектным материалам прошлых лет.

В основную укрепленную поверхность включается ширина проезжей части и краевые укрепленные полосы: В_пр.ч. + 2в_у.

При отсутствии краевых укрепленных полос В_1ф = В_пр.чК_у.

Таблица 12

Значения коэффициента использования ширины основной

укрепленной поверхности

 

Вид укрепления обочин	Значения
на прямых участках и на кривых в плане радиусом более 200 м	на кривых в плане радиусом менее 200 м, а также на участках с ограждениями, направляющими столбиками, тумбами, парапетами
Покрытие из асфальтобетона, цементобетона или из материалов, обработанных вяжущими	1,0	1,0
Слой щебня или гравия	0,98/0,96	0,97/0,95
Засев трав	0,96/0,94	0,95/0,93
Обочины не укреплены	0,95/0,93	0,93/0,90
Примечания: 1. В числителе для дорог I –II категорий, в знаменателе – для дорог III –V категорий. 2. Значения Ку даны для ширины полосы укрепления обочины 1,0 м и более. При меньшей ширине полосы укрепления значения Ку принимают для укрепления асфальтобетоном или другими обработанными вяжущими материалами так же, как для укрепления щебнем или гравием; для укрепления щебнем или гравием – как для укрепления засевом трав, а для укрепления засевом трав – как для неукрепленной обочины.

 

Участки с одинаковой шириной проезжей части и укрепленных краевых полос принимают за характерные, а при отсутствии краевых полос – участки дороги с одинаковой шириной проезжей части. При этом не учитывают колебания ширины в пределах до 0,20 м. Если разница в ширине В_1ф смежных участков превышает 0,5 м, то участок с меньшей шириной относят к местным сужениям, в длину которого включают зоны влияния по 75 мм от начала и до конца сужения.

Влияние ширины и состояния обочин (Крс₂ )

Частный коэффициент Крс₂ определяют в зависимости от ширины обочины в_об. В общем случае в состав обочины входят: краевая укрепленная полоса, укрепленная полоса для остановки автомобилей и прибровочная полоса.

За характерные по ширине обочин принимают отрезки дороги с одинаковой шириной обочин. Если ширина правой и левой обочин разная, в расчет принимают меньшую. При выделении характерных участков не учитывают колебания ширины обочины в пределах до 0,10 м при общей ширине обочины до 1,5 м и в пределах до 0,20 м при ширине обочины bоб. > 1,5 м. В случае изменения ширины обочины на величину больше указанных (0,10 и 0,20 м) участок выделяют в характерный.

В случае, когда проезжая часть и краевые укрепленные полосы или проезжая часть и укрепленные обочины имеют один тип покрытия и между этими элементами нет четко видимых различий (например, для гравийных и щебеночных покрытий), ширину краевых укрепленных полос или укрепленных обочин условно принимают равной

, (16)

 

где В_у – общая ширина укрепленной поверхности, имеющая один тип покрытия, м;

В₀ – оптимальная ширина укрепленной поверхности, соответствующая данной интенсивности движения, м; принимается по табл.13.

Таблица 13

Значения В₀ (для двухполосных дорог)

 

Интенсивность движения, авт/сут	До 100	100-600	600-1200	1200-3600	Более 3600
Оптимальная ширина укрепленной поверхности, В0, м	4,5	7,0	7,5	8,0	9,5

 

Для трехполосных дорог или проезжей части с тремя полосами движения принимают В₀ =12,75 м; для четырехполосной проезжей части автомагистралей В₀=16 м.

При отсутствии укрепления на всей ширине обочины Крс₂ принимают непосредственно по таблицам (см. прил.10).

Влияние интенсивности и состава движения (Крс₃)

На горизонтальных участках магистралей существенное влияние на фактическую скорость автомобилей оказывают интенсивность, состав и плотность движения.

Экспериментально замечено, что с увеличением интенсивности движения число обгонов возрастает, особенно при большой разнородности транспортного потока. Автомобиль, выходящий на обгон, создает дополнительные помехи для транспорта. В результате, с увеличением интенсивности скорость потока снижается в сравнении со скоростью одиночного автомобиля при свободном движении и тем больше, чем больше в потоке грузовых автомобилей, автобусов и автопоездов. По результатам исследования проф. Сильянова В.В. [20], с ростом интенсивности скорость легковых автомобилей Vл снижается более активно, чем грузовых Vгр, что объясняется большим различием в динамических качествах легковых и грузовых автомобилей; медленно идущие автомобили не обеспечивают возможности их обгона легковыми из-за боковых, продольных и других помех (влияние боковых помех учитывается при определении Крс₁).

Снижение скорости автомобилей под воздействием интенсивности и состава потока выражается зависимостью:

 

∆V = φαβN, (17)

 

где α - коэффициент, учитывающий влияние интенсивности движения;

β - коэффициент, учитывающий состав транспортного потока; численно равен доле грузовых автомобилей, автопоездов, автобусов, движущихся по полосе;

N – интенсивность движения, авт/сут (для автомагистралей принимается по каждому направлению отдельно);

φ - коэффициент, учитывающий движение по встречной полосе. В расчетах можно принимать φ = 0,8 - 0,9 – для двухполосных дорог; φ = 0,7- для многополосных.

Частный коэффициент обеспеченности расчетной скорости Крс₃, учитывающий влияние интенсивности и состава движения, вычисляют по формуле

 

Kрс₃ = Kрс₁ – ∆ Kрс, (18)

 

где ∆Крс - снижение коэффициента обеспеченности расчетной скорости в зависимости от интенсивности и состава движения, значение которого определяют по формуле

, (19)

 

Для двухполосных и трехполосных дорог значения ∆Крс представлены в табл.3 прил.10.

 

Влияние продольных уклонов на обеспеченную скорость (Крс₄)

Частный коэффициент Крс₄ определяют в зависимости от уклона для расчетного состояния поверхности дороги в весеннее-осенний период года и от фактического расстояния видимости поверхности дороги (при движении на спуск). Величину уклона принимают по предварительно вычерченному сокращенному продольному профилю, где смежные участки с относительно небольшой разностью уклонов объединяют в один характерный участок. Уклон на характерном участке определяют как средневзвешенную величину:

 

, (20)

 

На участках, где ширина укрепленной обочины из асфальтобетона, цементобетона или из материалов, обработанных вяжущими, вместе с краевой укрепленной полосой составляет 1,5 м и более, Крс4 определяют для мокрого чистого покрытия. На других участках значения Крс₄ принимают для мокрого загрязненного покрытия.

При определении Крс₄ рассматривают оба направления движения – прямое и обратное; наименьшее из двух значений заносят в линейный график.

На вертикальных кривых, где уклон есть величина векторная, допускается для практических расчетов принимать за средний уклон постоянную его величину, т.е без учета его смягчения вертикальной кривой. При этом участки, расположенные в пределах восходящей ветви выпуклой кривой, относят к подъемам, а в пределах нисходящей – к спускам (относительно прямого направления).

Следует заметить, что допущение равенства уклонов в пределах вертикальной кривой обеспечивает достаточно надежный результат только при относительно небольшой длине кривых. При большой длине кривой рекомендуется разбить ее на отдельные участки длиной 100-200 м (в зависимости от длины кривой) и вычислить средний уклон по выражению

 

, (21)

где i_н - уклон в начальной точки кривой, ‰;

∆i - разность уклонов в начальной и конечной точках участка.

 

При этом уклон в любой точке кривой определяют обычным методом по формуле

 

, (22)

 

где l − расстояние от середины кривой до любой точки на рассматриваемом участке кривой, м;

R – радиус вертикальной кривой, м.

Влияние радиуса кривой в плане (Крс₅ )

Скорость автомобиля на кривой V _махопределяется по условию безопасности движения в зависимости от радиуса кривой R, уклона виража и состояния поверхности дороги:

 

,(23)

 

где φ_поп - доля коэффициента сцепления, реализуемая в поперечном направлении. В практических расчетах принимается равным коэффициенту поперечной силы μ= 0,10 – 0,18;

i_в - поперечный уклон проезжей части, принимается со знаком «плюс» при наличии виража и со знаком «минус» - при двухскатном поперечном профиле, доли ед.

Влияние радиуса кривой на скорость автомобиля оценивается коэффициентом обеспеченности расчетной скорости Крс₅, который можно принимать по табл.5 прил.10 в зависимости от радиуса кривой в плане и уклона виража для расчетного состояния поверхности дороги в весенне-осенний период года.

На участках, где ширина укрепленной обочины из асфальтобетона, цементобетона или из материалов, обработанных вяжущими, вместе с краевой укрепленной полосой составляет 1,5 м и более, Крс₅ принимают для мокрого чистого покрытия, на других участках – для загрязненного покрытия.

В длину участка кривой в плане включают длину круговой и переходной кривых. При радиусах R ≤ 400 м в длину участка включают зоны влияния по 50 −100 м от начала и конца кривой. На кривых R ≥ 1500 м, а также на прямых между смежными кривыми в плане принимают Крс₅=КПн.

Влияние продольной ровности покрытия (Крс₆)

Состояние покрытия по продольной ровности оценивают сравнением фактической продольной ровности δ_ф с предельно допустимой δ_п (см. табл.4). Покрытие удовлетворяет требованиям по условиям эксплуатации, если δ_ф ≤ δп_н.

Отношение нормативного показателя ровности, установленного для дороги данной категории δ_н, к фактическому значению, полученному измерениями, называют коэффициентом ровности Кр; последний принимают за частный коэффициент обеспеченности расчетной скорости К_{рс 6}:

 

. (24)

Покрытие считается ровным, если Крс₆ > 1. Значения Крс₆ представлены в табл.6 прил.10 (для показателей ровности, полученных измерениями с помощью ПКРС-2 и толчкомером ТХК-2).

 

Влияние сцепных качеств покрытия (Крс₇ )

Частный коэффициент обеспеченности расчетной скорости Крс₇ определяют по измеренной величине коэффициента сцепления при расстоянии видимости поверхности дороги, равном нормативному Sв, установленному СНиП 2.05.02-85* для соответствующей категории дороги. В расчет принимают наиболее низкий из коэффициентов сцепления по полосам движения на оцениваемом участке. Значения Крс₇ в зависимости от категории дороги представлены в табл.7 прил.10.

 

Влияние прочности дорожной конструкции (Крс₈ )

Прочность дорожной одежды характеризуется фактическим модулем упругости Е_ф, вычисленны по формуле (10) с использованием результатов инструментальных измерений или по формуле (5) в зависимости от вероятного коэффициента прочности Кпр, установленного на основе визуальных обследований. Частный коэффициент обеспеченности расчетной скорости Крс₈ определяют по формуле

 

, (25)

где Рср - средневзвешенный показатель, учитывающий состояние покрытия и прочность дорожной одежды на оцениваемом однотипном участке.

Значения показателя Р_i в зависимости от вида дефекта даны в табл.8 прил.10.

Частный коэффициент Крс₈ определяют только для тех участков, где визуально установлено наличие трещин, колейности, просадок или проломов (вскрывшиеся пучины), а коэффициент обеспеченности расчетной скорости по ровности Крс₆ меньше нормативного комплексного показателя транспортно-эксплуатационоого состояния дороги (Крс₆ < КПн).

Влияние колейности на расчетную скорость движения (Крс₉ )

Частный коэффициент обеспеченности расчетной скорости, учитывающий влияние глубины колеи Крс₉ определяют по табл.9 прил.10. Порядок определения глубины колеи упрощенным способом двухметровой рейкой и методика обработки результатов измерений изложены в разделе 3.

Методы предупреждения образования колей, организационно-технические мероприятия по снижению темпов колееобразования, а также методы ликвидации колей должны назначаться в соответствии с рекомендациями ОДМД [25].

 

 

ПРИМЕР ОЦЕНКИ ТРАНСПОРТНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ (ТЭС)

ДОРОГИ

Оценку транспортно-эксплуатационного состояния дороги начинаем с установления общих данных о реконструируемой дороге и объективной информации о ее техническом уровне (ТУ) и эксплуатационном состоянии (ЭС).

1. Общие данные о дороге:

- титул: автомобильная дорога п.Талинка – п.Ловинское, ХМАО-Югра;

- техническая категория – IV;

- адрес участка КМ 0+500 – КМ 2+700;

- протяженность оцениваемого участка 2200 м;

- назначение дороги: обеспечивает транспортные связи г. Советский, г. Нягань, г. Урай с административным центром АО г. Ханты-Мансийском;

2. Ситуационные особенности в полосе отвода и природно-климатические условия района:

- дорожно-климатическая зона (ДКЗ) – II;

- рельеф местности – пересеченный;

- тип местности по увлажнению - 1;

- местоположение примыкающих (пересекающих) дорог: пос. Талинка ПК 11+60 (лево).

3. Характеристика движения:

- фактическая интенсивность движения, авт/сут:

Nф = 2500 на участке ПК 5+00 – ПК 11+60;

Nф = 2460 на участке ПК 11+60 – ПК 27+00;

- состав транспортного движения на всем протяжении дороги:

- грузовые и автопоезда – 60 %;

- легковые – 38 %;

- автобусы и прочие автомобили, не перевозящие грузов, – 2% и менее.

Данные о характеристиках транспортного потока, приняты по результатам наблюдения фактической интенсивности движения на двух участках (до и после примыкающей автодороги на ПК 11+60). Результаты замера движения показали расхождение величин менее 3 % по всем основным параметрам транспортного потока (доли грузовых в том числе). Поэтому весь участок (ПК 5+00 – ПК 27+00) по интенсивности движения может быть принят за один характерный.

4. Характеристика дорожной одежды:

- тип дорожной одежды (см. рис.1);

∙ облегченный ПК 5+00 – ПК 11+60;

∙ переходный ПК 11+60 – ПК 27+00;

- вид покрытия:

∙ из асфальтобетонной смеси Бх, марки I с ПК 5+00 – ПК 11+00;

∙ щебеночное с ПК 11+00 – ПК 27+00.

- обочины не укреплены на всем протяжении дороги, без краевых укрепленных полос.