Разработка линейного графика оценки ТЭС дороги

 

Линейный график – итоговый документ диагностики реконструируемой дороги; это один из основных документов для обоснования инвестиций на стадии разработки предпроектной документации. На основе анализа линейного графика оценки ТЭС планируются виды и объемы реконструктивных работ.

Разработку линейного графика выполняем поэтапно:

- сбор объективной информации о параметрах и характеристиках дороги;

- установление границ характерных участков;

- определение значений частных коэффициентов обеспеченности расчетной скорости для каждого влияющего элемента;

- определение итоговых коэффициентов обеспеченности расчетной скорости Крс (комплексного показателя ТЭС);

- построение линейного графика ТЭС автодороги.

Для составления линейного графика оценки ТЭС автомобильной дороги п.Талинка – п.Ловинское на участке ПК 5+00 – ПК 27+00 использованы рабочие чертежи проекта, выполненного ООО «Дорнефтегаз» (1999 г.). Поскольку вся информация о геометрических параметрах элементов дороги в плане, продольном и поперечном профилях содержалась в проектно-технической документации прошлых лет, инструментальные измерения продольных уклонов, радиусов кривых, значений других показателей технического уровня (ТУ) существующей дороги инструментально не производились (не требовалось).

Показатели эксплуатационного состояния (ЭС) дороги устанавливаем по материалам диагностики, выполненной на момент реконструкции.

Границы характерных участков определяем на основе систематизированных проектных материалов, а также ведомостей и таблиц результатов визуальных и инструментальных обследований дороги. При этом за характерный принимаем участок, в пределах которого оцениваемый элемент дороги оказывает практически одинаковое влияние на скорость автомобиля.

 

5.1.1. Порядок внесения информации в линейный график

оценки ТЭС дороги

 

1. Вычерчиваем схематический продольный профиль по фактическим отметкам поверхности дороги, объединяя два и более смежных участков с уклоном одного знака и небольшой разностью уклонов (до 10 %0) в один (характерный). Продольные уклоны на характерных участках вычисляем как средневзвешенную величину iср всех объединенных участков и составляем ведомость продольных уклонов (табл. 14).

Допускается определение i_ср по разности отметок поверхности реконструируемой дороги Δh в начальной и конечной точках объединенного участка протяженностью l_х, т.е. как Δh/l_х.

Таблица 14

Ведомость продольных уклонов

 

Адрес характерного участка, ПК +	Продольный уклон, %0 (в прямом направлении)
Начало	Конец
5 + 00 7 + 00 10 + 30 11 + 60 18 + 00 24 + 00	7 + 00 10 + 30 11 + 60 18 + 00 24 + 00 27 + 00	+ 20 + 36 + 65 + 33 - 20 - 10

 

Уклон в пределах вертикальных кривых (при их наличии) определяем согласно п. 4.1. данного пособия. Значения уклонов вносим в строку 2 линейного графика.

2. Наносим на график условный план с указанием численной величины радиусов кривых R и уклонов виража iв (по проекту прошлых лет, табл. 15). При отсутствии виража на кривой (2-скатный поперечный профиль) принимаем знак минус (-iв), при наличии – знак плюс (+ iв).

 

Таблица 15

Ведомость кривых в плане

 

Адрес микроучастка	Радиус кривой, м	Поперечный уклон виража, %0
Начало	Конец
ПК 11 + 38,65 ПК 14 + 75,96 ПК 19 + 00,32 ПК 22 + 01,42 ПК 24 + 80,03	ПК 13 + 20,17 ПК 15 + 68,46 ПК 19 + 61,39 ПК 22 + 79,96 ПК 25 + 21,05		iв = + 40 iв = - 20 iв = - 20 iв = - 20 iв = -20

 

3. Расстояние видимости в продольном профиле указываем на графике, ориентируясь на проектную документацию, а именно: на наличие выпуклых вертикальных кривых и численную величину их радиусов. На переломах, где предусмотрен радиус кривой не менее нормативного (R_ф ≥ R_н), допускаемого для данной категории дороги, считаем, что видимость обеспечена, т.е. S_в > 300 м; при R_ф < R_н; расстояние видимости S_в на прочих переломах (R_ф < R_н) принимаем по результатам непосредственных наблюдений, выполненных в процессе визуальных обследований (табл. 16).

 

Таблица 16

Ведомость расстояний видимости Sв в продольном профиле

 

Адрес участка	Расстояние видимости, м
Начало	Конец
ПК 5 + 00 ПК 11 + 00 ПК 13 + 20 ПК 17 + 00 ПК 19 + 50	ПК 11 + 00 ПК 13 + 20 ПК 17 + 00 ПК 19 + 50 ПК 27 + 00	Sв > 300 Sв = 200 Sв > 300 Sв = 150 Sв > 300

 

4. В строку «ситуация» вносим информацию о пересечениях (примыканиях) с автомобильными и железными дорогами, реками, другие ситуационные особенности в пределах полосы отвода. Населенные пункты, автобусные остановки, съезды к площадкам отдыха и другим элементам сервиса, расположенным за пределами полосы отвода, также необходимо указывать на линейном графике. В данном примере на участке ПК 5+00 – ПК 27+00 визуально установлено наличие только одного необорудованного съезда на ПК 11+00, который и обозначаем на графике прил.11.

5. Информацию о ширине проезжей части, типе покрытия и количестве полос движения устанавливаем по проектным материалам, фактическую ширину обочин (слева и справа) и тип укрепления – по результатам визуальных обследований (простейших измерений). В расчет для оценки состояния дороги принимаем наименьшую ширину обочин (табл. 17).

Таблица 17

Ведомость параметров дороги в поперечном профиле,

типа покрытия и укрепления обочин

 

Элемент дороги (показатели)	Значение	Адрес однотипного участка
Тип покрытия:   Ширина проезжей части, м     Число полос движения   Ширина обочин, м: слева	асфальтобетонное щебеночное   6,0 5,5       2,0 1,8	ПК 5+00 – ПК 11+00 ПК 11+00 – ПК 27+00   ПК 5+00 – ПК 12+20 ПК 12+20 – ПК 27+00   ПК 5+00 – ПК 27+00     ПК 5+00 – ПК 12+00 ПК 12+00 – ПК 27+00

Окончание табл. 17

 

Элемент дороги (показатели)	Значение	Адрес однотипного участка
справа     Вид укрепления обочин слева и справа   Краевые укрепленные полосы слева и справа	2,0 1,9   Без укрепления   Отсутствуют	ПК 5+00 – ПК 12+00 ПК 12+00 – ПК 27+00   ПК 5+00 – ПК 27+00   КП 5+00 – ПК27+00

 

6. Графы «состояние покрытия» и «фактический модуль упругости» заполняем по результатам вычислений, представленных в п. 3.2.4 (см. табл.6); границы однотипных участков фиксируем на графике с учетом численных величин Б_ср и Е_ф (табл. 18).

Таблица 18

Ведомость средневзвешенных баллов Б_ср и фактических

модулей упругости Е_ф

 

Адрес участка	Значения
Бср	Еф
1. ПК 5+00 – ПК 11+00 2. ПК 11+00 – ПК 19+00 3. ПК 19+00 – ПК 27+00	2,35 1,25 0,90

 

Показатели продольной ровности δ, см/км, и сцепления колеса с покрытием φ_сц принимаем по результатам обработки инструментальных измерений, выполненных с помощью ПКРС – 2У согласно ГОСТ 30412-96 и ГОСТ 30413-96. В ведомости табл.19 приведены максимальные значения показателей продольной ровности и соответствующие минимальные значения коэффициента сцепления на соответствующих однотипных участках.

Таблица 19

Ведомость показателей ровности в продольном направлении δ, см/км,

и коэффициента сцепления φ_сц

 

Адрес участков	Значения
δ	φсц
ПК 5+00 – ПК 10+00 ПК 10+00 – ПК 20+00 ПК 20+00 – ПК 27+00

8. Фактическую интенсивность и состав движения (доля грузовых и автопоездов) принимаем по результатам наблюдений на момент реконструкции дороги и вносим в линейный график.

9. Графу «поперечная ровность» заполняем по результатам измерений глубины колеи hк (табл. 20). Методика выполнения работ упрощенным способом и обработки результатов измерений изложена в разделе 4 учебного пособия.

Таблица 20

Ведомость расчетной глубины колеи

 

Адрес однотипного участка	Расчетная глубина колеи hк, мм
ПК 5+00 – ПК 11+00 ПК 11+00 – ПК 20+00 ПК 20+00 – ПК 27+00

 

Оценку безопасности движения на автомобильной дороге п. Талинка – п. Ловинское не выполняем из-за отсутствия информации о количестве ДТП за последние 3 года. Методика определения частного коэффициента обеспеченности расчетной скорости в зависимости от коэффициента относительной аварийности изложена в ОДН 218.0.006-2002 [11].

 

5.1.2. Определение комплексного показателя КП

транспортно-эксплуатационного состояния дороги

 

Фактический комплексный показатель КПф определяем на основе информации, представленной в ведомостях табл. 14-20. Порядок решения задачи следующий:

- определяем частные коэффициенты обеспеченности расчетной скорости Крс в зависимости от влияющего элемента и характеристик дороги;

- устанавливаем минимальный коэффициент обеспеченности расчетной скорости на некотором отрезке оцениваемой дороги Крс и принимаем его за итоговый Крс, который и является фактическим комплексным показателем КПф транспортно-эксплуатационного состояния данного отрезка (участка).

Решение

По табл. 10 устанавливаем следующую информацию:

- основная расчетная скорость υр = 80 км/ч;

- комплексный показатель транспортно-эксплуатационного состояния для дороги ΙV категории:

· нормативный КП_н = 0,67;

· предельно допустимый КП_n = 0,50.

Определяем частные коэффициенты К_рс по табл. 1 – 9, прил.10.

Частный коэффициент обеспеченности расчетной скорости Крс₁, учитывающий ширину укрепленной поверхности дороги, определяем, предварительно вычислив по формуле (16) фактическую (используемую) ширину проезжей части Вф₁. Коэффициент использования ширины укрепленной поверхности Ку принимаем по табл.12 для неукрепленных обочин:

- К_у = 0,93 – на прямых участках и кривых в плане радиусом R ≥ 200 м;

- К_у = 0,90 – на кривых радиусом R ≤ 200 м.

Границы зон влияния кривых в плане на скорость движения устанавливаем за 50 – 100 м до их начала и конца.

Поскольку ширина укрепленной поверхности Вф изменяется в относительно узком интервале от 5,58 до 5,11 на прямых участках и на закруглениях радиуса R = 400 м, а на кривых радиуса R ≤ 200 м Вф = 4,95 м, то в соответствии с табл. 1 прил.10 устанавливаем, что для двухполосных дорог с интенсивностью движения в пределах N =1200 – 3600 авт/сут. при Вф < 6,0 м частный коэффициент обеспеченности расчетной скорости Крс₁=0,65. Следовательно, по степени влияния фактической укрепленной ширины Вф₁ на скорость движения автомобилей весь оцениваемый участок (ПК 5+00 – ПК 27+00) должен быть принят за один характерный с коэффициентом Крс₁ = 0,65 (табл. 21).

Таблица 21

Ведомость результатов определения Крс₁

 

Адрес микроучастка	R, м	Вп, м	Ку	В1ф=Вп Ку	Крс1
ПК 5+00 – ПК 11+00 ПК 11+00 – ПК 13+50 ПК 13+50 – ПК 16+00 ПК 16+00 – ПК 18+00 ПК 18+00 – ПК 20+00 ПК 20+00 – ПК 21+50 ПК 21+50 – ПК 23+00 ПК 23+00 – ПК 24+50 ПК 24+50 – ПК 27+00	- - - -	6,0 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5	0,93 0,93 0,90 0,93 0,90 0,93 0,90 0,93 0,90	5,58 5,11 4,95 5,11 4,95 5,11 4,95 5,11 4,95	Крс1=0,65

Частный коэффициент обеспеченности расчетной скорости Крс₂, учитывающий влияние ширины и состояния обочин, определяем по табл. 2 прил.10.

Учитывая, что ширина обочин на всем протяжении оцениваемой дороги воб > 1,5 м, а колебания ширины обочин слева и справа не более 0,20 м, при определении Крс ₂ принимаем меньшее значение ширины обочин воб = 1,8 м (для всего оцениваемого участка). Значение Крс₂ = 0,67 вносим на график.

Частный коэффициент Крс₃, учитывающий интенсивность и состав движения, вычисляем по формуле (18), предварительно определив по табл.3 прил.10 величину снижения коэффициента обеспеченности расчетной скорости ∆ Крс из-за наличия в составе движения грузовых автомобилей, автобусов и автопоездов, доля которых составляет β = 0,6 на всем протяжении оцениваемой дороги.

При интенсивности движения N = 2520 – 2460 авт/сут устанавливаем по табл.3 прил.10 величину ∆Крс = 0,065.

Следовательно, частный коэффициент Крс₃ = 0,65-0,065; его и вносим в линейный график (один характерный участок по интенсивности и составу движения).

Частный коэффициент обеспеченности расчетной скорости Крс₄, учитывающий продольные уклоны и видимость поверхности дороги, определяем в соответствии с информацией, представленной в табл. 14 и 16. При этом в пределах вертикальных кривых продольного профиля принимаем величину уклона постоянной без учета его смягчения вертикальными кривыми.

Частный коэффициент Крс4 определяем для движения на подъем и на спуск; за окончательное значение принимаем наименьшее из двух.

Поскольку обочины без укрепления, то расчеты выполняем для мокрого загрязненного состояния покрытия и вносим результаты расчета в табл. 22.

Таблица 22

Ведомость результатов определения Крс₄

Адрес начала характерного участка	Продольный уклон, ‰	Sв, м	Крс4	Принятое Крс4
На подъем	На спуск
ПК 5+00 - ПК 7+00 ПК 7+00 – ПК10+30 ПК 10+30 – ПК11+60 ПК 11+60 – ПК 17+00 ПК 17+00 - ПК 18+00 ПК 18+00 - ПК 19+00 ПК 19+00 – ПК 24+00 ПК 24+00 – ПК 27+00		> 300 > 300 > 300 > 300 >300	1,15 0,95 0,70 0,95 0,95 1,15 1,15 1,15	1,10 1,00 0,70 1,00 1,10 0,68 1,10 1,10	1,10 0,95 0,70 0,95 0,95 0,68 1,10 1,10

Частный коэффициент Крс₅, учитывающий радиусы кривых в плане и уклон виража, определяем в соответствии с информацией, представленной в табл.15. С учетом границ зон влияния радиуса кривой на расчетную скорость движения и наличия виража определяем значения Крс₅ для мокрого загрязненного покрытия (табл.5 прил.10).

Таблица 23

Ведомость результатов определения Крс₅

Адрес микроучастка ПК+	Радиус кривой R, м	Уклон виража iв, ‰	Крс5
Начало	Конец
11+00 15+00 19+00 21+50 25+00	13+00 16+00 20+00 23+30 25+80		+ 40 - 20 - 20 - 20 - 20	0,75 0,38 0,50 0,45 0,31

 

Частный коэффициент Крс₆, учитывающий продольную ровность покрытия, определяем по табл.6 прил.3 в зависимости от величины суммы неровностей покрытия проезжей части δ, см/км, измеренных ПКРС-2У в процессе детальных обследований. В расчет принимаем худший из показателей продольной ровности (табл.24).

Таблица 24

Ведомость результатов определения Крс₆

Адрес микроучастка ПК +	Показания ПКРС-2У, см/км	Значения Крс6
5+00 – 11+00 11+00 – 20+00 20+00 – 27+00		0,72 0,35 0,51

Частный коэффициент Крс₇, учитывающий сцепные качества покрытия определяем в зависимости от φсц при расстоянии видимости, равном нормативному, для дороги ΙV категории (Sв = 250 м – для встречного автомобиля). На участках, где φсц > 0,5 в расчет принимаем Крс₇ = КПн.

Таблица 25

Ведомость результатов определения Крс₇

Адрес микроучастка ПК +	Коэффициент сцепления φсц	Значения Крс7
5+00 – 20+00 20+00 – 27+00	0,25 0,20	0,53 0,51

Частный коэффициент Крс₈, учитывающий прочность дорожной одежды, определяем по формуле (25) в зависимости от нормативного комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния дороги равного КПн=0,67, и показателя прочности конструкции Р (см. табл.7).

Вероятное значение коэффициента прочности Кпр устанавливаем по табл. 4 в зависимости от Бср.

Таблица 26

Ведомость результатов определения состояния

дорожной одежды и Крс₈

Адрес начала характерного участка	Тип дорожной одежды	Состояние покрытия, балл	Р	Коэффициент прочности, Кпр	Крс8
Бср	Пред. доп. Бпр
ПК 5+00   ПК 11+000   ПК 20+00	Облегченный (с а/б покрытием) Переходный (щебеночное) Переходный (щебеночное)	2,35   1,25   0,90	2,5   2,5   2,5	0,66   0,52   0,47	0,72   0,63   0,60	0,44   0,35   0,31

 

Частный коэффициент Крс₉, учитывающий поперечную ровность (колейность) определяем по табл.9 прил.10 в зависимости от глубины колеи h, измеренной упрощенным способом (двухметровой рейкой). В ведомость табл.27 также вносим информацию о допустимой и предельно допустимой глубине колеи для дороги ΙV категории при расчетной скорости V = 80 км/ч.

Таблица 27

Ведомость результатов определения Крс9

Адрес участка	Глубина колеи, hк мм	Крс9
измеренная	допустимая	предельно допустимая
ПК 5+00 – ПК 10+30 ПК 10+30 – ПК 20+00 ПК 20+00 – ПК 27+00				0,66 0,56 0,52

 

Вычисленные частные коэффициенты Крс₁ – Крс₉) заносим на линейный график согласно адресу каждого из девяти влияющих элементов. Минимальный из частных коэффициентов принимаем за итоговый Крс на соответствующем отрезке дороги (табл. 28).

Таблица 28

Ведомость итоговых коэффициентов обеспеченности

расчетной скорости Крс^итог

Адрес участка	Крс	Крситог= Крсmin	Влияющий элемент
ПК 5+00 – ПК 11+00 ПК 11+00 – ПК 25+00 ПК 25+00 – ПК 25+80   ПК 25+80 – ПК 27+00	Крс8 Крс6 Крс5 Крс8	0,44 0,35 0,31   0,31	Прочность дорожной одежды Продольная ровность Кривая в плане R=50 м, без виража Прочность дорожной одежды

 

Комплексный показатель, характеризующий транспортно-эксплуатационное состояние обследуемой дороги в целом, определяем по формуле (14) как средневзвешенную величину показателей КП _i на соответствующих отрезках дороги:

КПд^итог = 0,44×600+0,35×1400+0,31×200 = 0,37

2200

По результатам диагностики и оценки транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги ΙV категории п. Талинка – п. Ловинское необходимо сделать следующий вывод: фактический комплексный показатель транспортно-эксплуатационного состояния оцениваемого участка дороги (КМ 0+500 – КМ 2+700) ниже не только нормативного, но и предельно допустимого по условиям эксплуатации (КПн > КПд < КПп). Следовательно, по условиям обеспеченности расчетной скорости оцениваемый участок дороги нуждается в реконструкции.