Если студентка получила ППССЗ, то последующую ППКРС она сможет осваивать только за внебюджетные средства? | Реализация Федерального закона «Об образовании в Российской Федерации»

Оценка шероховатости поверхности дорожных покрытий. Параметры шероховатости (текстуры) поверхности дорожных покрытий можно измерить различными методами: оптическим, ультразвуковым, лазерным, стереофотографическим, контактным. Сущность оптического, ультразвукового и лазерного методов заключается в оценке энергии отражённого от исследуемой поверхности светового луча, луча с ультразвуковой частотой колебаний, луча лазера. Метод стереофотографии предусматривает фотографирование поверхности с двух различных точек, что позволяет при обработке фотографии на стереоскопе получить объёмное изображение и оценить шероховатость по среднему расстоянию между выступами. Контактный метод основан на ощупывании неровностей поверхности щупом с последующим преобразованием механических колебаний в электрические (или без такого преобразования).

В России в практике дорожного строительства широкое распространение получил только контактный метод. В 60-80 гг. XX века в России (СССР) была разработана целая серия приборов, работающих по этому принципу и позволяющих проводить измерение параметров неровностей как макро-, так и микрошероховатости. Для оценки параметров макрошероховатости в МАДИ (Э.Г. Подлих) и Союздорнии (Б.И. Елисеев) были разработаны два очень простых и широко используемых до настоящего времени прибора: прибор «песчаное пятно» (по методу «песчаного пятна» оценивается осредненная глубина впадин макрошероховатости; метод «песчаного пятна» до настоящего времени используется и за рубежом, несмотря на свою предельную простоту) и профилограф (используемый для измерения высоты выступов). Прибор «песчаное пятно» представляет собой комплект оборудования, включающий мерную емкость объёмом не менее 20 см³, плоский диск (штамп) диаметром 10 см для распределения песка, мерную линейку длиной не менее 30 см, щётку-сметку. Для измерений необходим чистый мелкий (размер частиц не более 0,2-0,3 мм) природный песок в воздушно-сухом состоянии, гипс или быстротвердеющий цемент и вода. При проведении измерений на поверхность покрытия высыпают определённый объём песка (20-50 см³) и с помощью штампа равномерно распределяют его вровень с поверхностью выступов шероховатости, придавая песчаному пятну форму круга (прямоугольника или квадрата). Зная объём песка, занятую им площадь, определяют среднюю глубину впадин. При необходимости определения высоты выступов (предложено Л.Г. Паниной) оконтуривают поверхность, занятую песком, удаляют его из впадин макрошероховатости с помощью щётки и смазывают очищенную поверхность покрытия техническим глицерином. Затем снимают слепок с покрытия: изготавливают жидкое тесто из гипса, быстротвердеющего цемента или другого аналогичного материала, распределяют его по исследуемой поверхности слоем 1,0-1,5 см. Через 5-7 мин слепок отделяют от покрытия и выдерживают 10-15 мин до затвердения. После этого определяют объём впадин шероховатости (численно равный объёму выступов шероховатости) по методу «песчаного пятна» и рассчитывают среднюю высоту выступов.

Профилографы МАДИ, Союздорнии используют принцип ощупывания поверхности покрытия специальным щупом (в профилографе МАДИ щуп перемещается с помощью электромотора, в профилографе Союздорнии — вручную) и вычерчивания профиля неровностей поверхности по методу пантографирования. Позднее появились профилограф игольчатого типа, а также прибор для определения глубины неровностей макрошероховатости, работающий по принципу «песчаного пятна» (рис. 10.20), в котором вместо песка использованы мелкие металлические шарики, распределяемые по поверхности покрытия внутри специального цилиндра, устанавливаемого на покрытии, и под действием магнита сохраняющие форму неровностей макрошероховатости (Ю.С. Карих).

Рис. 10.20. Магнитный прибор Ю.С. Кариха для измерения средней глубины впадин макрошероховатости покрытия:
1 — металлические шарики; 2 — магнит; 3 — корпус; 4 — шкала; 5 — указатель средней глубины впадин; 6 — шток с ручкой; 7 — стопорный винт; 8 — включатель электрической цепи; 9 — лампочка-сигнализатор; 10 — источник тока (12В)

Микрошероховатость покрытий дорог можно измерять в лабораторных условиях по образцам, взятым с поверхности покрытия и непосредственно на дороге. Использование образцов в лабораторных условиях обеспечивает высокое качество измерений ввиду отсутствия помех от вибрации, возникающей в покрытии при проезде автомобилей. В лаборатории можно использовать профилографы-профилометры, выпускаемые для целей машиностроения. Непосредственные измерения на дороге позволяют контролировать изменение микрошероховатости в процессе эксплуатации покрытия без его разрушения (взятия образцов). Для этих целей в МАДИ (М.В. Немчинов, Б.М. Косарев) разработаны два прибора — индуктивного и лазерного типов. Индуктивный профилограф разработан на базе профилографа модели 201 и позволяет определять параметры микрошероховатости (в диапазоне 0,2-400 мкм с погрешностью вертикального увеличения 5 %) как в лабораторных условиях, так и в полевых условиях. Исследуемая поверхность ощупывается алмазной иглой с радиусом кривизны при вершине 10 мкм с последующим преобразованием механических колебаний иглы в пропорциональное изменение параметров электрического тока. Лазерный профилограф (с разрешающей способностью 1-500 мкм и погрешностью 1 мкм) работает по принципу ощупывания поверхности сканированным лучом лазера, а фотоприемное устройство измеряет диффузионную составляющую отраженного светового потока.

Макрошероховатость поверхности покрытия оценивают путем проведения измерений на участках длиной 1,0; 50,0 и 1000 м. Рекомендуемое число измерений указано в табл. 10.5.

Таблица 10.5

Минимальное число измерений параметров макрошероховатости поверхности дорожного покрытия*

* Технические указания по устройству дорожных покрытий с шероховатой поверхностью. ВСН 38-90. — М: Транспорт, 1990. — 47с.

При сдаче покрытий в эксплуатацию на участке длиной 50,0 м измерения проводят по диагонали полосы движения, места измерения размещают равномерно по длине диагонали. На участке длиной 1000,0 м равномерно размещают шесть участков по 50,0 м, на каждом из которых размешают по три участка длиной по 1,0 м. В период эксплуатации покрытия измерения макрошероховатости проводят на полосах наката и между ними на участках той же длины в сечениях, перпендикулярных оси дороги. На участке длиной 1 км равномерно по его длине размещают 5-6 участков длиной по 50,0 м.

Качество шероховатой поверхности оценивается коэффициентом вариации глубины (высоты) неровностей макрошероховатости и равномерности распределения щебня. Коэффициент вариации глубины (высоты) неровностей:

C = s_н/R_cp, где (10.9)

s_н — среднеквадратическое отклонение глубины (высоты) отдельных впадин макрошероховатости;

R_cp — средняя глубина (высота) неровностей.

где (10.10)

п — число измерений;

Н_i — глубина неровностей в измеренных впадинах.

Равномерность распределения щебня по поверхности покрытия определяют с помощью прямоугольной рамки размером 0,10´0,20 м, в пределах которой подсчитывают количество зерен щебня. Измерения повторяют 10 раз на участке длиной 1 км. По результатам измерений подсчитывают среднее число зерен щебня m в пределах площади, ограниченной рамкой, и среднеквадратическое отклонение s_m результатов отдельных измерений от среднего. Коэффициент вариации определяют по формуле

(10.11)

Он не должен превышать 0,15 (для отличной оценки качества).

Оценка твёрдости дорожных покрытий. Для сохранения шероховатости покрытия в процессе эксплуатации большое значение имеет его твёрдость. Твёрдость — сопротивление материала проникновению в него более твёрдого материала. Твёрдость дорожного покрытия оценивают по глубине погружения в материал покрытия иглы или конуса заданной формы под определённой нагрузкой и при определенной температуре. Твёрдость определяют на всех типах покрытий, устроенных с использованием органических вяжущих с помощью прибора — твердомера.

Один из первых твердомеров был разработан в Великобритании в TRRL. Прибор аналогичной конструкции был изготовлен в МАДИ и применен в исследованиях проф. М.В. Немчиновым в 1981 г. Позднее был разработан и в настоящее время рекомендован в России для определения твердости покрытий твердомер конструкции Казахского филиала Союздорнии (проф. О.А. Красиков). Твердомер состоит из ударника с конической насадкой (ударник ДорНИИ) и измерительного устройства для замера глубины погружения конуса в покрытие. Аналогичная конструкция твердомера (модели ИП-18, И.А. Орехов) рекомендована к использованию в Белоруссии (рис. 10.21).

Рис. 10.21. Твердомер ИП-18:
1 — треугольная станина; 2 — направляющая втулка с вертикальными стойками; 3 — штанга с ограждениями; 4 — груз; 5 — коническая насадка; 6 — установочные винты; 7 — шкала отсчётов

Независимо от длины обследуемого участка дороги проводится не менее 20 измерений с одновременной регистрацией средней температуры поверхности покрытия. Точки для измерений назначаются через равные расстояния с чередованием полос наката (первая точка выбирается случайной). Среднее значение показателя твердости для участка покрытия с помощью номограммы (рис. 10.22) приводят к расчетной температуре 50°С (если в процессе измерений температура покрытия резко изменялась, то к расчётной температуре приводят отдельные показатели твёрдости и лишь затем определяют его среднее значение). По полученному значению твердости h₅₀ назначают оптимальный для одиночной поверхностной обработки размер щебня.

Рис. 10.22. Номограмма для приведения показателя твердости покрытия к расчётной температуре 50°С:
а — для покрытий из горячих асфальтобетонных смесей; б — для покрытий из холодных битумоминеральных смесей;
стрелками показан порядок пользования номограммой

Оценка сцепных качеств дорожных покрытий. Для измерения коэффициента сцепления созданы специальные приборы — динамометрического действия и портативные. Впервые в России (СССР) прибор динамометрического действия был сконструирован и построен в 1938-39 гг. в МАДИ М.С. Замахаевым. В конце 60-70-х гг. XX века практически одновременно были сконструированы динамометрические приборы: в Союздорнии — ПКРС (Б.И. Елисеев, В.А. Астров, прибор оборудован автомобильным колесом размера 6,00-13) и в МАДИ (Э.Г. Подлих, прибор оборудован мотороллерным колесом).

В 60-70-х гг. XX века была разработана (и в последующем совершенствовалась) конструкция двухколёсного (с шинами размера 165-13, 6,45-13) прибора для измерения коэффициента сцепления (при полной блокировке колёс и при качении под углом 0-17° — модели МАДИ-6, МАДИ-8, доц. Ю.В. Кузнецов); в институте Аэропроект был разработан двухколесный прибор АТТ-1 (с последующими модификациям) с шинами размером 660-160, позволяющий измерять коэффициент сцепления при качении колёс с частичным проскальзыванием; в институте НИИШП — двухколёсный прибор с шинами размера 6,45-13 и полной блокировкой колёс при измерениях коэффициента сцепления. В МАДИ Н. Кульмурадов и Ю.В. Кузнецов разработали одноколёсный прибор, монтируемый на поливомоечном автомобиле, измерительное колесо которого было оборудовано шиной размера 6,15-13 и могло загружаться тремя уровнями вертикальной нагрузки. Наибольшее развитие и применение получили модификации прибора ПКРС: ПКРС-2, ПКРС-2У, ПКРС-2М (Союздорнии, Казфилиал Союздорнии, Гипродорнии), КП-511 (конструкция разработана Союздорнии; первый промышленный экземпляр построен на Ленинградском заводе дорожных машин кафедрой строительства и эксплуатации дорог МАДИ (М.В.Немчинов). Модель ПКРС-2У в усовершенствованном виде в составе лабораторий КП-208МП, КП-514МП Г в настоящее время производится Саратовским НПЦ «Росдортех» (рис. 10.23). Кроме того, в МАДИ и ВНИИБД МВД России Ю.В. Кузнецовым был разработан портативный прибор для оценки сцепных качеств дорожных покрытий.

Рис. 10.23. Передвижная лаборатория с установкой ПКРС-2Удля измерения ровности и скользкости покрытия

Эти приборы рекомендованы для использования при оценке сцепных качеств дорожных покрытий нормативными документами Минтранса России.

С помощью динамометрического прибора ПКРС-2У коэффициент сцепления измеряют путём регистрации усилий, возникающих при затормаживании колеса прицепа до его полной блокировки на искусственно увлажненном покрытии. Коэффициент сцепления равен отношению касательной горизонтальной силы к нагрузке, действующей на колесо:

где (10.12)

Т — горизонтальная касательная сила;

Q — масса динамометрического прицепа, приходящаяся на колесо.

Техническая характеристика динамометрического прицепа

Подвеска и система торможения — автомобиль М-2140

Шины -6,45″´13″

Скорость буксировки, км/ч — 60

Ход подвески, мм – 150

Диапазон измерения:

коэффициента сцепления -0,1-0,7

ровности, см/км — 100-1100

Масса, кг — 350

Габаритные размеры, мм — 1800´800´900

Регистрация показаний первичных датчиков производится бортовым вычислительным комплексом с визуализацией данных измерений на дисплее. Показатель ровности определяется по суммарной величине перемещения колеса прицепа относительно инерционной массы его корпуса на единицу длины дороги.

Портативный прибор МАДИ-ВНИИБД (ППК) состоит из штанги со скользящим по ней грузом массой 9 кг, подвижной муфты и пружины, соединяющей два резиновых имитатора размером 100´146 мм. При испытании прибор устанавливают так, чтобы имитаторы находились на расстоянии 10±1 мм над покрытием (рис. 10.24). Затем подвижной груз закрепляют в верхнем положении стойки и фиксируют защёлкой. После увлажнения поверхности освобождают груз, который падает на подвижную муфту. Под действием удара груза имитаторы прижимаются и перемещаются по поверхности покрытия. По положению измерительной шайбы на шкале определяют значение коэффициента сцепления.

Рис. 10.24. Портативный прибор ППК для оценки скользкости покрытия:
1 — имитатор шин; 2 — пружина; 3 — падающий груз; 4 — муфта; 5 — толкающие тяги; 6 — шкала отсчёта коэффициента сцепления

Организация работ по измерению коэффициента сцепления.

Так же как и при оценке продольной ровности, при оценке сцепных свойств дорожных покрытий выполняют сплошные или выборочные измерения. Сплошные измерения сцепных свойств дорожных покрытий осуществляют с помощью передвижной установки ПКРС-2У.

При измерении сцепных свойств дорожных покрытий в установке ПКРС-2У должна использоваться шина без рисунка протектора или с рисунком глубиной не менее 1 мм. В случае отсутствия специальной шины с гладким протектором допускается использовать обычную изношенную шину того же размера с остаточной глубиной канавок не более 1 мм.

Выборочные измерения сцепных свойств дорожного покрытия выполняют с помощью портативного прибора ППК. Могут быть использованы и другие приборы, имеющие необходимое метрологическое обеспечение, показания которых должны быть приведены к показаниям перечисленных выше приборов. При этом корреляционные испытания необходимо проводить не менее чем на 5 участках, различающихся по ровности и сцепным свойствам дорожного покрытия.

Измерения сцепных свойств покрытия установкой ПКРС-2У производят при постоянной скорости 60±5 км/ч по левой полосе наката каждой полосы движения.

При невозможности произвести измерения по левой полосе наката (двухполосная дорога, крайняя левая полоса многополосной дороги) допускается производить их по правой полосе наката. Измерения сцепных свойств дорожного покрытия с помощью портативного прибора ППК выполняют по левой полосе наката каждой полосы движения.

Сцепные качества покрытия оцениваются коэффициентом продольного сцепления, измеренным на увлажненном покрытии при расчётной температуре воздуха 20°С. Увлажнение дорожного покрытия осуществляется с помощью автономной системы искусственного увлажнения, смонтированной на автомобиле-тягаче. Не допускается производить измерения сцепных качеств дорожного покрытия во время дождя, а также в течение 2-3 часов после него.

Портативным прибором ППК коэффициент сцепления также определяется на увлажненном покрытии. Для увлажнения необходимо вылить на покрытие не менее 200-250 см³ воды и смочить полосу шириной не менее 15 см и длиной не менее 30 см.

Следует иметь в виду, что результаты измерений коэффициента сцепления прибором ППК и установкой ПКРС-2У хорошо коррелируют между собой для гладких и мелкошероховатых покрытий. С увеличением шероховатости покрытий достоверность результатов измерений прибором ППК снижается.

При измерениях коэффициента сцепления фиксируют температуру воздуха. Полученные значения коэффициента сцепления приводят к расчётной температуре 20°С путём их суммирования с поправками, указанными в табл. 10.6.

Таблица 10.6

Состояние дорожных покрытий по сцепным качествам оценивают путём сравнения фактической величины коэффициента продольного сцепления с его предельно допустимой величиной. Дорожное покрытие удовлетворяет требованиям эксплуатации, если фактическая величина коэффициента сцепления больше предельно допустимой величины или равна ей. Предельно допустимая величина коэффициента сцепления установлена ГОСТ Р 50597-93 и составляет 0,3 при измерении шиной без рисунка протектора и 0,4 при измерении шиной, имеющей рисунок протектора.

Зарубежные приборы и многофункциональные лаборатории для оценки состояния дорог. Во многих странах разработаны различные модификации динамометрических приборов для измерения коэффициентов сцепления, такие например, как прибор ADNERA и Grip Tester (Франция), прибор WUD (Чехия) и др. На дорогах Польши применяется аппарат SRT-3 (Skid Resistance Tester), который позволяет измерять продольный коэффициент сцепления с шагом через каждые 5 м со скоростью 60 км/ч. Кроме одноколесных прицепов выпускают двухколесные, которые измеряют силу торможения сразу двух колес. К таким приборам относится дорожный измеритель сцепления OSCAR, выпускаемый фирмой Norsemeter в Норвегии. Эта установка в автоматическом режиме может измерять продольный коэффициент сцепления как при полном, так и при частичном торможении (проскальзывании шины).

Для измерения коэффициента поперечного сцепления применяют тележки, которые воссоздают условия качения колеса при действии боковой силы или имитируют явления заноса автомобиля без торможения. Одной из наиболее распространенных является английская передвижная лаборатория для оценки сцепных качеств дорожных покрытий SCRIM (Sideway force Coefficient Routine investigat Machine), которая измеряет коэффициент поперечного сцепления колеса с покрытием.

Главным отличием этой лаборатории является то, что измерительное колесо в ней поставлено под углом 20° к направлению движения (рис. 10.25), а измерение может проводиться как с полностью, так и частично блокированным колесом.

Рис. 10.25. Принципиальная схема лаборатории SCRIM для измерения коэффициента поперечного сцепления:
1 — базовый автомобиль с измерительной и обрабатывающей аппаратурой и ёмкостью для воды; 2 — измерительное убирающееся колесо; 3 — направление движения

Кроме лабораторий, измеряющих отдельные параметры, выпускается много лабораторий, измеряющих несколько параметров. Так, например, во Франции разработана и выпущена многофункциональная лаборатория SIRANO (рис. 10.26). Она включает в себя:

систему GERPHO — для съёмки состояния покрытия;

APL — для измерения ровности;

RUGOLASER — для измерения шероховатости;

приборы для определения параметров поперечного профиля;

приборы для измерения радиусов поворота и продольных уклонов.

Рис. 10.26. Многофункциональная передвижная лаборатория SIRANO:
1 — анализатор продольного профиля APL-72; 2 — система измерения поперечного профиля; 3 — система GERPHO для съёмки деформаций покрытия; 4 — система RUGOLASER для измерения параметров шероховатости (текстуры) покрытия

В России серийно выпускается передвижная дорожно-диагностическая лаборатория КП-514МП (см. рис. 10.3), где в одном автобусе смонтировано оборудование, позволяющее измерять утлы поворота, радиусы кривых в плане и профиле; поперечные и продольные уклоны; расстояния видимости; высотные отметки; прочность дорожной одежды; ровность; коэффициент сцепления. Все измерения и их обработка автоматизированы, для чего в салоне автобуса установлен бортовой компьютер.

В Канаде, Голландии, Чехии и ряде других стран применяют лабораторию ARAN (Automatic Road Analiser), которая со скоростью 0-110 км/ч позволяет измерять продольную и поперечную ровность полосы шириной 3,6 м, геометрические параметры через систему гироскопов, повреждения поверхности покрытия через систему регистрации видеокамерой (рис. 10.27).

Рис. 10.27. Многофункциональная лаборатория ARAN

В США и Швеции широко применяется установка Laser RST (Road Surface Tester), которая со скоростью 0-90 км/ч позволяет регистрировать продольную ровность через систему специальных датчиков; поперечный профиль при помощи 11 лазерных датчиков, установленных на балке длиной 3,1 м; элементы плана и продольного профиля трассы при помощи гироскопов; текстуру и повреждения поверхности при помощи лазерных датчиков и др. Следует отметить, что большинство измерений (кроме коэффициента сцепления) выполняют на чистом, сухом покрытии.

Комплексные лаборатории значительно упрощают организацию работ по диагностике состояния дорог.

Целью определения состояния земляного полотна и водоотвода является определение количества, видов дефектов и причин их возникновения для последующего принятия решения по их устранению или локализации. Из-за особенностей деформирования элементов часто оценка производится по своим поэлементно не совпадающим специфическим показателям. Однако в целом она производится двумя последовательными операциями: визуальная оценка и инструментальное обследование. Последнее выполняется в случаях, когда данных визуальной оценки оказывается недостаточно для правильного понимания возникшей деформации (разрушения) и, соответственно, выбора технического решения (технологии) по ее ликвидации. Специфический комплекс обследований может быть и при выполнении нестандартных видов работ, например, уширении земляного полотна, в том числе и на участках залегания слабых грунтов.

Если на проезжей части имеются деформации, разрушения, характерные для ослабленного земляного полотна, пучинистые проявления, особенно если влажность грунта рабочего слоя в нерасчетный период года соответствует консистенции В > 0,5 (табл. 10.7 и 10.8 визуальной оценки типа и состояния грунтов), на проезжей части и обочине по устанавливаемой схеме производится бурение скважин с отбором проб грунта для определения его физических свойств и оценки уровня грунтовых вод.

Таблица 10.7

Таблица 10.8

При необходимости ориентировочное значение относительной влажности грунта по этим данным на период её определения может быть рассчитано по формуле

W_ф = В×(1 — а) а, где (10.13)

W_ф — фактическая влажность в долях от предела текучести;

В — показатель консистенции грунта, принимаемый по таб. 10.8;

а — коэффициент, принимаемый равным для супесей 0,7-0,75, суглинков — 0,6-0,65, глин — 0,45-0,5. Меньшие значения принимаются по мере увеличения содержания в грунте глинистых частиц. Более точное значение влажности устанавливается в лабораторных условиях согласно требованиям действующих стандартов.

Уровень грунтовых вод определяют при высоте насыпи менее 3 м для песчаных и супесчаных грунтов и менее 6 м при остальных видах грунтов. Глубина бурения скважин не более 3 м. Пробы из скважин по глубине берутся через 0,4 м и дополнительно с каждой прослойки толщиной менее 0,4 м, отличающейся геологическим составом и состоянием грунта по влажности.

Состояние земляного полотна под проезжей частью дороги оценивается, в конечном счёте, модулем упругости грунта. Модуль упругости грунта Е_г в полевых условиях определяют после вскрытия дорожной одежды. Испытания ведут на поверхности грунта с помощью штамповой установки, имеющей диаметр штампа 50 см. При невозможности проведения полевых испытаний деформативные характеристики грунтов определяют в лабораторных условиях. Для этой цели следует использовать приборы типа рычажных прессов (штамповый лабораторный метод) или стабилометры.

При определении состояния земляного полотна под проезжей частью дороги особое внимание уделяют участкам с пучинообразованиями. Наиболее пучиноопасными являются участки насыпей и выемок в пылеватых грунтах. Кроме этого, образование пучин наиболее часто отмечается в местах:

а) по гидрологическим и гидрогеологическим признакам:

равнинные участки с поверхностным застоем воды в придорожной полосе;

то же, с торфорастительной прослойкой в основании насыпи;

с высоко расположенным горизонтом грунтовых вод;

б) по топографическим, грунтовым, конструктивным и технологическим признакам:

выпуклые и вогнутые переломы продольного профиля;

затяжные уклоны автомобильных дорог;

места пересечения микрологов, узких складок местности;

места примыкания съездов или других нарушений режима потока поверхностной воды по кюветам или боковым канавам;

места водосборов, малых искусственных сооружений;

места выхода грунтовых вод и наледных вод;

места с дефектами при строительстве: перебор в скальной выемке, неправильное взаиморасположение грунтов в насыпи и т.д.;

места пересечения автомобильных дорог с подземными инженерными коммуникациями; места натечных промышленно-хозяйственных вод и стоков.

Практика показывает, что первые три разновидности характерны для участков пучин большой протяженности, остальные — для локальных пучин.

Выявление и предварительное обследование пучинистых участков проводят визуальным осмотром дороги в зимне-весенний период, в том числе после того как покрытие очистилось от снега. Работы проводят для определения характера поражения участков дороги пучинами, степени их развития. Оценивают возможные причины образования пучин (состояние водоотвода, наличие общей трещиноватости покрытия проезжей части, состояние обочин, рельеф местности и т.д.), снижение прочности дорожной конструкции, необходимость введения неотложных мероприятий (закрытие дороги, ограничение движения и т.д.) для исключения интенсивного разрушения дорожной конструкции. По результатам анализа данных предварительного обследования назначают мероприятия по борьбе с пучинами.

Детальное обследование участков с пучинами проводят в случае, если на стадии предварительного обследования не удается установить причины образования пучин и выбрать мероприятия для их ликвидации. Детальное обследование включает нивелирование и полевые инженерно-геологические работы. Нивелировочные работы проводят с целью определения величины поднятия дорожной одежды при относительно равномерном пучении и при отсутствии явных визуальных примет пучинообразования. Существование относительно равномерного пучения может быть выявлено на данном участке или вблизи него по наличию деформаций пучения в виде перепадов. Для выяснения вопроса о необходимости проведения противопучинных мероприятий полученную при нивелировочных работах величину пучения сравнивают с допустимой.

Полевые инженерно-геологические работы состоят в бурении скважин с отбором проб материала дренирующего слоя и грунта насыпи для определения физических свойств, определения уровня грунтовых вод, оценки границы глубины промерзания, развития прослоек льда как непосредственно в местах пучинообразований, так и на соседних участках, где нет пучин. Отбор проб грунта производят не реже чем через 0,5 м. Скважины бурят на глубину до 2,5 м.

В условиях необходимости уширения грунтовые и гидрологические обследования земляного полотна и его основания выполняют на основе данных проходки скважин.

Скважины бурят со стороны уширения (или с двух сторон при двустороннем уширении) до уровня грунтовых вод, но не меньше чем на 0,5 м ниже глубины промерзания. При отсутствии грунтовых вод глубина бурения ниже подошвы насыпи должна составить:

для глин, суглинков тяжёлых и тяжёлых пылеватых — глубина промерзания плюс 2,5 м;

для суглинков лёгких, лёгких пылеватых, супесей тяжёлых пылеватых и пылеватых — глубина промерзания плюс 2,0 м;

для супесей лёгких, лёгких крупных и песков пылеватых — глубина промерзания плюс 1,5 м.

Скважины на слабом основании бурят до прочных (коренных) грунтов, но не менее чем на 0,5 м ниже глубины промерзания. Скважины под трубы бурят до прочных грунтов, но не менее 5 м.

Из каждой скважины для каждой разновидности грунта отбирают пробы для определения физических характеристик и сопротивляемости грунта сдвигу.

Инструментальные обследования и оценка устойчивости производятся для откосов, имеющих нарушения, выявленные в процессе визуального осмотра и по своим размерам и характеру не подлежащих исправлению при текущем ремонте. Оценка производится по каждому виду нарушения в зависимости от его характера: нарушение местной устойчивости или нарушение общей устойчивости. При этом инструментальному обследованию подлежат на неукреплённых откосах места со значительным разрушением поверхности в виде сплывов больших масс грунта, глубоких размывов, обрушений и т.п.; на укрепленных откосах — места со значительными разрушениями поверхности укрепления трещиноватостью, связанной со сползанием слоев укрепления или их температурной деформацией, вспучиванием слоев укрепления и т.п. Необходимые для оценки физические свойства грунтов определяют согласно действующим стандартам в лабораторных условиях. Пробы грунта отбираются непосредственно с мест нарушений по известным правилам.

Прочностные характеристики — угол внутреннего трения j и сцепление С оцениваются в полевых условиях. При невозможности определения этих характеристик непосредственно на дороге их значения устанавливают в лаборатории при влажности грунта, соответствующей периоду образования деформаций или разрушений.

Уровень грунтовых вод определяют бурением скважин, уклон обочин и угол заложения откосов, высоту насыпи (выемки), продольный и поперечный уклон резервов, боковых канав — нивелированием обочин, откосов, резервов и боковых канав в местах, отмеченных разрушений и деформаций земляного полотна и на прилегающих участках. Номенклатура необходимых определений приведена в табл. 10.9.

Таблица 10.9

Оценка местной устойчивости откосов заключается в сравнении их коэффициентов запаса, полученных расчётным путём на основе опытных данных, с требуемыми значениями. Она производится отдельно по каждому из отмечаемых видов её нарушения. Общая устойчивость откосов оценивается по табл. 10.10 в зависимости от местных грунтовых условий.

Таблица 10.10

Обследование состояния водоотвода предпочтительнее проводить в весенне-осенний периоды года, когда недостатки водоотводных сооружений проявляются особенно резко. Основной объём обследования производят визуально. При обследовании фиксируют состояние водоотводных сооружений, характер и объем деформаций и разрушений для последующего определения вида и объёма ремонтных работ, фиксируют степень засорения сооружений мусором, зарастания травой и кустарником, также определяющую стоковую способность сооружений.

Определение работоспособности выпускных труб из водосборных колодцев проводят путём заполнения колодца водой с помощью поливомоечной машины или вручную и последующего наблюдения за интенсивностью выхода воды из выпускной трубы.

Нахождение места повреждения или закупорки выпускной трубы из дренажей или колодцев производят проталкиванием в трубу металлического стержня, составленного из небольших по длине свинчивающихся звеньев. При отсутствии такого стержня используют стальную проволоку, свитую из двух-трёх нитей. Эффективным средством для осмотра места повреждения трубы может быть применение просвечивания с помощью электрической лампочки, привязанной к металлическому стержню и питающуюся от аккумулятора.

Определение продольного профиля дня водоотводных канав, кюветов и других подобных водоотводных сооружений производят путём его нивелирования в сторону уклона от начала застоя воды (поврежденного участка) до ближайшей водопропускной трубы или (если это достаточно) до ближайшего участка, где выдержан требуемый продольный уклон. Отметки рельефа дна следует брать на всех его переломах, но не реже чем через 10 м.

На участках длительно стоящих поверхностных вод у низких (до 2,5 м), сложенных связными грунтами насыпей следует замерить расстояние от бровки земляного полотна до уреза воды.

РАЗДЕЛ IV
СИСТЕМА МЕРОПРИЯТИЙ ПО СОДЕРЖАНИЮ И РЕМОНТУ ДОРОГ И ИХ ПЛАНИРОВАНИЕ

ГЛАВА 11. Классификация и планирование работ по содержанию и ремонту дорог

Классификация работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования

Основные принципы классификации работ по ремонту и содержанию

Автомобильные дороги предназначены для удовлетворения потребностей народного хозяйства и населения в автомобильных перевозках грузов и пассажиров, в реализации конституционных прав каждого человека на свободу перемещения. Чтобы выполнить свое функциональное назначение, автомобильные дороги должны обладать необходимыми для пользователей потребительскими свойствами, главными из которых являются: обеспечиваемые дорогой скорость и уровень загрузки, способность пропускать автомобили и автопоезда с установленными осевыми нагрузками, общей массой и габаритами, экологическая и эргономическая безопасность, эстетические и другие свойства.

Любая автомобильная дорога после строительства или реконструкции и ввода её в эксплуатацию требует постоянного надзора, ухода, содержания, систематического мелкого и периодического более крупного ремонта. Без этих мероприятий автомобильная дорога, какой бы технический уровень и качество строительства она не имела, будет сначала постепенно, а затем всё быстрее и быстрее необратимо деформироваться и разрушаться.

В процессе эксплуатации дороги работы по ремонту и содержанию должны не просто восстанавливать и сохранять первоначальные технические параметры и характеристики, рассчитанные по нормам многолетней давности, а непрерывно улучшать и совершенствовать их, чтобы поддерживать транспортно-эксплуатационное состояние дороги в соответствии с современными требованиями безопасного и удобного движения автомобилей с установленными скоростями, нагрузками и габаритами. В этом состоит принципиальное отличие эксплуатационного содержания автомобильной дороги от аналогичного содержания других зданий и сооружений производственного значения.

Дорожные организации ежегодно выполняют большие объёмы работ по содержанию и ремонту автомобильных дорог, без которых дорожная сеть любой страны в короткие сроки может прекратить нормальное функционирование.

Возникающие деформации и разрушения дорожных одежд и покрытий, земляного полотна и системы водоотвода, искусственных сооружений и инженерного оборудования и обустройства весьма разнообразны по характеру, размерам и объёмам. Их устранение требует проведения ремонтных работ, различных по сложности, объёмам, местам расположения и срокам выполнения. Некоторые деформации и разрушения должны быть немедленно устранены, другие накапливаются постепенно и могут устраняться через определённые промежутки времени. Часть ремонтных работ может быть выполнена без помех автомобильному движению. Другие требуют ограничения, переноса на другие дороги или остановки автомобильного движения. Выполняемые работы и мероприятия различаются по стоимости, повторяемости, воздействию на транспортно-эксплуатационное состояние дороги, продолжительности этого воздействия, технологии выполнения и другим признакам. Количество видов ремонта и состав работ может периодически изменяться в зависимости от технических, экономических и других требований условий и обстоятельств.

Все это, вместе взятое, вызывает необходимость разделения дорожных работ по видам и группам в зависимости от характера, размеров и объёмов работ. В этом заключается их классификация. Цель классификации состоит в установлении основных принципов определения видов и состава работ по содержанию и ремонту автомобильных дорог, которыми следует руководствоваться при разработке технической документации на выполнение дорожно-ремонтных работ и при планировании затрат на них.

В мировой практике существует большое количество различных классификаций дорожных работ, в которых обычно выделяют виды или группы работ в целом по дороге или по отдельным элементам. По каждому виду ремонта и элементу дороги определяют состав работ, относящихся к данному виду ремонта.

Вид или группа ремонта — это особая характеристика работ, выполняемых в рамках данного вида ремонта. Состав работ — это конкретный перечень дорожных работ по каждому элементу дороги в процессе ремонта. По характеру, объёму и результатам дорожных работ их можно разделить на следующие виды: содержание, ремонт, реконструкция и строительство дорог.

Существует и более детальное деление дорожных работ на виды. Так, например, в некоторых странах понятие «ремонт дорог» разделяют на текущий, средний и капитальный ремонт. В других дают более детальное разделение понятие «реконструкция дорог». Наиболее часто применяется следующая классификация дорожно-ремонтных работ: содержание (включая текущий ремонт), ремонты разного уровня и реконструкция.

Содержание дорог и текущий ремонт. Содержание дорог — это выполняемый в течение всего года комплекс профилактических работ по уходу за дорогой, профилактике, устранению и мелкому ремонту деформаций и повреждений конструктивных элементов дорог, а также по организации и регулированию движения, в результате которых сохраняются либо улучшаются транспортно-эксплуатационные качества дорог и дорожных сооружений. Таким образом, содержание дорог включает в себя и мелкий текущий ремонт. Основная задача содержания дорог состоит в сохранении, поддержании транспортно-эксплуатационных качеств дорог и уровня организации движения путём систематического ухода за дорогой, дорожными сооружениями и полосой отвода, содержания их в чистоте и порядке, ликвидации возникающих в процессе эксплуатации мелких повреждений дорог и дорожных сооружений.

Затраты на содержание дорог колеблются в значительных пределах в зависимости от категории и класса дороги, интенсивности движения, природно-климатических условий района проложения дороги, срока службы и транспортно-эксплуатационного состояния.

Всемирный банк установил среднюю стоимость работ по текущему содержанию дорог в среднем 1000 долларов США на 1 км в год. Эту сумму можно считать нормативной для дорог с малой интенсивностью движения и покрытиями, которые находятся в состоянии между удовлетворительным и хорошим.

Ремонт автомобильных дорог. Под ним обычно имеют в виду комплекс работ по восстановлению проектных параметров и повышению первоначальных транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог и дорожных сооружений, т.е. работы по возмещению износа дорожного покрытия, улучшению его ровности, сцепных качеств и шероховатости, усилению и уширению дорожной одежды, земляного полотна и дорожных сооружений; восстановлению изношенных конструкций и деталей или их замене на более прочные и экономичные, а также работы по инженерному оборудованию и обустройству дорог, в результате которых улучшаются и повышаются транспортно-эксплуатационные характеристики дороги и дорожных сооружений.

Существуют различные точки зрения и подходы к определению того уровня, до которого в процессе ремонта должны быть восстановлены или повышены утерянные свойства и характеристики дороги.

Первый подход состоит в том, что в процессе ремонта свойства и характеристики эксплуатируемой дороги должны быть восстановлены или повышены до первоначального, проектного уровня. В этом случае ремонтируются и восстанавливаются только переменные параметры и характеристики дороги и устраняются повреждения её элементов и обустройства. Прежде всего восстанавливается прочность дорожной одежды, ровность, шероховатость и сцепные качества покрытий, устраняются повреждения земляного полотна, системы водоотвода, дорожных сооружений, инженерного оборудования и обустройства дороги.

Геометрические параметры, которые относятся к постоянным, изменению не подлежат (уширение проезжей части и земляного полотна, увеличение радиусов кривых и смягчение продольных уклонов и т.д.). Такой подход приемлем к относительно новым дорогам, отработавшим первый межремонтный срок, а также и к старым дорогам с хорошими геометрическими параметрами, если на них сохранился или мало изменился по интенсивности и составу транспортный поток. Однако его нельзя применять к автомобильным дорогам, построенным много десятилетий назад. За это время меняется несколько поколений автомобилей, существенно повышаются их динамические и эксплуатационные качества, изменяются требования водителей к параметрам, характеристикам и обустройству дорог, к их экологическим, эстетическим и экономическим качествам. Как правило, возрастает интенсивность движения, изменяются и нормативные требования к параметрам и характеристикам дорог каждой категории и класса.

Чтобы удовлетворить эти требования, во многих случаях необходимо не просто восстановить первоначальные проектные параметры и характеристики многолетней давности, но и существенно повысить, улучшить их. По существу такие работы носят реконструктивный характер, но значительная часть из них может выполняться в рамках ремонта. Поэтому второй подход состоит в том, что при ремонте должны быть улучшены и повышены транспортно-эксплуатационные характеристики и технические параметры ремонтируемой дороги в пределах норм, соответствующих категории или классу дороги по обеспеченной скорости и интенсивности движения. Это означает, что в процессе ремонта может быть выполнено уширение проезжей части и земляного полотна, смягчение продольных уклонов, спрямление трассы и увеличение радиусов кривых в плане и профиле на тех участках, где они не отвечают нормативным требованиям для дороги данной категории или класса.

В том случае, когда фактическая интенсивность и состав движения превысили допустимый для дороги данной категории или класса предел — необходим уже не ремонт, а реконструкция дороги.

Обычно в состав работ по ремонту дорог входит и часть работ, имеющих реконструктивный характер, доля которых в разных странах существенно отличается.

Классификация дорожных работ Всемирным банком. Всемирный банк, который оказывает помощь многим странам в развитии и содержании сети автомобильных дорог, установил более детальную классификацию дорожных работ и определил их ориентировочную стоимость.

Текущее содержание — работы, которые, как правило, проводятся не менее одного раза в год. К ним относят ремонт отдельных мест на проезжей части и обочинах; регулярный надзор за сооружениями системы водоотвода; ремонт откосов земляного полотна, ограждений дорожных знаков; уборку придорожной полосы и мест стоянок автомобилей; уход за древесными насаждениями, борьбу с пылью, снежными и песчаными заносами. Как правило, затраты на один километр дороги в год составляют от 200-300 долларов до 5 и более тысяч долларов.

Текущий ремонт и восстановление покрытий — устройство гравийных покрытий, ремонт покрытий в целях устранения поверхностных деформаций и восстановление технико-эксплуатационных качеств покрытий (укладка нового слоя асфальтобетона, устройство тонких слоев износа, поверхностная обработка). Такие работы необходимы при переходе покрытия из хорошего состояния в удовлетворительное. Стоимость этих работ колеблется от 10 до 40 и более тысяч долларов за один километр в год.

Капитальный ремонт — выборочный ремонт отдельных участков покрытия, восстановление поперечного профиля проезжей части и земляного полотна; улучшение системы водоотвода с восстановлением прочности и условий проезда по искусственным сооружениям. Стоимость работ может варьироваться от 30 000 долларов за километр дороги без твердых одежд и более 200 000 долларов за километр для дорог с одеждами, быстро возрастая по мере состояния покрытия от удовлетворительного к плохому.

Реконструкция — работы, обычно проводимые на дорогах, находящихся в плохом состоянии. Они заключаются в обновлении дорожной одежды с использованием существующего земляного полотна без изменения трассы, но с восстановлением искусственных сооружений. Стоимость работ может колебаться в широких пределах: от 45 000 до 300 000 долларов и более за один километр.

Реабилитация (восстановление) — большие работы, сочетающие элементы капитального ремонта и реконструкции, стоимостью от 30 000 до 200 000 долларов за один километр.

Усиление — утолщение дорожной одежды, включающее укладку нового слоя покрытия, которое может сочетаться с термопрофилированием существующего асфальтобетонного покрытия. Стоимость работ по одной полосе проезжей части может составлять от 10 000 до 50 000 долларов и выше за один километр.

Улучшение или перестройка дороги — работы, проводимые в целях повышения скорости и безопасности движения и увеличения пропускной способности и включающие уширение дороги, улучшение её прокладки на местности с увеличением радиусов кривых или снижением продольных уклонов, устройством нового земляного полотна и дорожной одежды. Перестройку не относят к категории работ по эксплуатации дорог. Стоимость работ может колебаться в широких пределах в зависимости от категории или класса дороги, рельефа местности, природно-климатических и других условий.

Новое строительство — постройка дорог по новым направлениям.

Стоимость постройки новых дорог колеблется от менее чем 50 000 долларов за километр гравийных дорог до 1 млн. долларов и более за километр четырёхполосной автомобильной магистрали с развязками в разных уровнях.

Такова, в общем, классификация всех дорожных работ, принятая Всемирным банком. Она достаточно сложна для практического применения и поэтому во многих странах имеется более простое деление на виды работ по ремонту и содержанию дорог.

Классификация работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог существует с начала организации дорожно-эксплуатационной службы, т.е. практически со времени начала автогужевого движения по автомобильным дорогам в конце 20-х гг. прошлого столетия.

Многие годы, практически до 1988 г. в России действовала классификация работ по ремонту и содержанию дорог, которая разделяла их на следующие виды: капитальный ремонт, средний ремонт, текущий ремонт и содержание. В течение этого времени классификация неоднократно корректировалась, изменялось её название, состав и объёмы работ по видам ремонта, но виды ремонта оставались неизменными, так же как и порядок финансирования дорожных работ.

В 1988 г. бывшим Министерством автомобильных дорог РСФСР была утверждена «Временная классификация работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования», в которой впервые все работы по ремонту и содержанию дорог были разделены на два вида: ремонт и содержание. При этом в состав работ по ремонту были включены практически все работы среднего ремонта и часть работ капитального ремонта ранее действующей классификации. В состав работ по содержанию дорог были включены почти все работы по содержанию и текущему ремонту ранее действующей классификации.

В 1994 г. Федеральный дорожный департамент Министерства транспорта Российской Федерации взамен временной классификации утвердил «Классификацию работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования», в которой были сохранены две группы работ: ремонт и содержание, в составы которых внесены коррективы, направленные на исключение работ реконструктивного характера, наиболее трудоёмких и дорогостоящих работ.

В 1997 г. приказом Федеральной дорожной службы России была утверждена «Классификация работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования», которая сохранила деление работ на две группы с некоторыми изменениями по их составам и объёмам.

Опыт прошедших с 1998 г. лет показал, что объединение работ среднего и капитального ремонтов в одну группу привело к существенной неравноценности ряда работ по стоимости, частоте проведения и влиянию на транспортно-эксплуатационное состояние дорог, а исключение работ, входящих ранее в капитальный ремонт, заметно ограничило возможности приведения этого состояния в соответствие с требованиями обеспечения безопасности движения, пропускной способности при возрастающей интенсивности и доли тяжёлых многоосных автомобилей.

Указанные недостатки классификации не позволяют гибко и оптимально расходовать ограниченные средства, выделяемые на ремонт и содержание сети автомобильных дорог, состояние которых за последние годы остается на низком уровне. Значительная часть автомобильных дорог России изношена, нуждается в ремонте и восстановлении, многие дороги перегружены движением; имеется большое количество мест концентрации дорожно-транспортных происшествий, одной из причин которых являются недостатки состояния дорог.

Объёмы и состав выполняемых работ по ремонту и содержанию дорог намного меньше требуемых. В российской литературе появился даже новый термин «недоремонт», отсутствующий в иностранных языках. Изменились условия финансирования дорожных работ.

Необходимы большие усилия и затраты, направленные на улучшение состояния сети автомобильных дорог и их поддержание на уровне возросших требований. Новая, действующая в настоящее время «Классификация работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования» согласована Министерством финансов и Министерством экономического развития и торговли Российской Федерации и утверждена распоряжением Государственной службы дорожного хозяйства Министерства транспорта Российской Федерации. Введена в действие с 1.01.2002 г.

Общие положения классификации. Классификация разработана группой учёных и специалистов в составе: проф., д-р техн. наук А.П. Васильева (научный руководитель), проф., д-р. техн. наук Ю.М. Яковлева, канд. техн. наук М.Г. Горячева (МАДИ-ГТУ), с участием ИЛ. Урманова, Н.А. Секачёвой, канд. экон. наук А.А. Гейдта, канд. техн. наук В.В. Иванова (Росавтодор), канд. техн. наук В.И. Шестерикова и М.И. Шейнцвита (ГП «Росдорнии»).

Классификация предусматривает следующие виды работ по ремонту и содержанию дорог: капитальный ремонт, ремонт и содержание, своевременное и полное выполнение которых необходимо, чтобы сохранять и поддерживать транспортно-эксплуатационное состояние дороги в течение всего срока эксплуатации на уровне, обеспечивающем установленные для данной категории требования к потребительским свойствам дороги.

Протяжённость автомобильных дорог, подлежащих ремонту в целом по сети федеральных автомобильных дорог и автомобильных дорог общего пользования субъектов Российской Федерации, определяется на основании результатов диагностики и оценки состояния дорог и дорожных сооружений с учётом действующих межремонтных сроков службы дорожных одежд и покрытий.

Протяжённость конкретных дорог и участков дорог, подлежащих тому или иному виду ремонта, и сроки их выполнения определяются путём сопоставления фактического состояния дороги и дорожных сооружений с установленными критериями для назначения соответствующих видов ремонта.

Требуемый вид ремонта, состав и объёмы работ по ремонту каждой автомобильной дороги и участка дороги, а также по каждому дорожному сооружению устанавливают на основании результатов диагностики и оценки их фактического состояния, инженерных изысканий, испытаний и обследований, ведомостей дефектов и других документов, содержащих оценку фактического состояния дорог и дорожных сооружений в объёме, позволяющем сопоставить это состояние с критериями назначения соответствующего вида ремонта.

Все существующие классификации работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог исходят из того, что главным элементом дороги является проезжая часть с дорожной одеждой и покрытием. По состоянию этого элемента устанавливаются межремонтные сроки, определяется вид ремонта и состав основных работ по каждому виду ремонта. Вид ремонта и состав работ по остальным элементам дороги (земляное полотно, искусственные сооружения и т.д.) определяют по аналогии с работами по ремонту и содержанию проезжей части. Этот подход сохранен и при разработке новой классификации дорожно-ремонтных работ, в которой даны определения, установлены задачи, критерии назначения и состав работ и мероприятий по каждому виду ремонта и содержанию дорог и дорожных сооружений.

Реконструкция дороги — это увеличение ее пропускной способности и несущей способности путем изменения на отдельных участках плана и продольного профиля, коренного переустройства дорожной одежды, земляного полотна и дорожных сооружений, как правило, с переводом в более высокую категорию, при котором параметры и характеристики дороги повышаются до уровня, позволяющего при возросшей и прогнозируемой на перспективу интенсивности движения обеспечить нормативные требования к потребительским свойствам дорог и дорожных сооружений на период до очередной реконструкции. Реконструкция является отдельным этапом развития и совершенствования дорожной сети и в настоящей классификации не рассматривается.

Капитальный ремонт автомобильной дороги — комплекс работ, при котором производится восстановление и повышение работоспособности дорожной одежды и покрытия, земляного полотна и дорожных сооружений, осуществляется смена изношенных конструкций и деталей или замена их на более прочные и долговечные, в необходимых случаях повышаются геометрические параметры дороги с учётом роста интенсивности движения и осевых нагрузок автомобилей в пределах норм, соответствующих категории, установленной для ремонтируемой дороги, без увеличения ширины земляного полотна на основном протяжении дороги.

Задача капитального ремонта состоит в полном восстановлении и повышении транспортно-эксплуатационного состояния дороги до уровня, позволяющего обеспечить нормативные требования к потребительским свойствам в период до очередного капитального ремонта при интенсивности движения, соответствующей расчётной для данной категории дороги, при превышении которой необходима реконструкция дороги с переводом в более высокую категорию.

Критерием для назначения капитального ремонта является такое транспортно-эксплуатационное состояние дороги, при котором прочность дорожной одежды снизилась до предельно допустимого значения или параметры и характеристики других элементов дороги и дорожных сооружений не удовлетворяют возросшим требованиям движения настолько, что невозможно или экономически нецелесообразно приводить их в соответствие с указанными требованиями посредством работ по ремонту и содержанию.

Ремонт автомобильной дороги— комплекс работ по воспроизводству её первоначальных транспортно-эксплуатационных характеристик, при котором производится возмещение износа покрытия, восстановление и улучшение его ровности и сцепных качеств, устранение всех деформаций и повреждений дорожного покрытия, земляного полотна, дорожных сооружений, элементов обстановки и обустройства дороги, организации и обеспечения безопасности движения. При этом под первоначальными понимаются транспортно-эксплуатационные характеристики и потребительские свойства дороги и дорожных сооружений в момент сдачи в эксплуатацию после строительства, реконструкции или капитального ремонта.

Задача ремонта состоит в восстановлении транспортно-эксплуатационного состояния дороги и дорожных сооружений до уровня, позволяющего обеспечить выполнение нормативных требований к их потребительским свойствам в период до очередного ремонта при интенсивности движения, не превышающей расчётную для данной категории дороги.

Критерием для назначения ремонта дороги является такое состояние дорожного покрытия, при котором его ровность и сцепные качества снизились до предельно допустимых значений или когда на других элементах дороги и дорожных сооружениях накопились деформации и разрушения, устранение которых работами по содержанию дороги невозможно или экономически нецелесообразно.

Содержание автомобильной дороги — выполняемый в течение всего года (с учётом сезона) на всём протяжении дороги комплекс работ по уходу за дорогой, дорожными сооружениями и полосой отвода, по профилактике и устранению постоянно возникающих мелких повреждений, по организации и обеспечению безопасности движения, а также по зимнему содержанию и озеленению дороги.

Задача содержания состоит в обеспечении сохранности дороги и дорожных сооружений и поддержании их состояния в соответствии с требованиями, допустимыми по условиям обеспечения непрерывного и безопасного движения в любое время года.

Зимнее содержание дороги — работы и мероприятия по защите дороги в зимний период от снежных отложений, заносов и лавин, очистке от снега, предупреждению образования и ликвидации зимней скользкости и борьбе с наледями.

Озеленение дороги — работы по созданию лесных насаждений и посеву трав в полосе отвода, необходимых для защиты от снежных и песчаных заносов, ветровой и водной эрозии, для эстетического и архитектурно-художественного оформления дороги, а также работы по уходу за элементами озеленения.

Капитальный ремонт автомобильных дорог и дорожных сооружений. Капитальный ремонт, как правило, должен производиться комплексно по всем сооружениям и элементам дороги на всём протяжении ремонтируемого участка дороги. Допускается при соответствующем обосновании проведение выборочного капитального ремонта отдельных участков и элементов дороги, а также дорожных сооружений.

Капитальный ремонт выполняется в соответствии с разработанной и утверждённой в установленном порядке проектно-сметной документацией. Капитальный ремонт автомобильных дорог и дорожных сооружений, подвергшихся разрушению в результате обстоятельств непреодолимой силы (чрезвычайные ситуации природного и техногенного характера, передислокация воинских формирований и др.), разрешается выполнять по ведомостям дефектов и исполнительным сметам в установленном порядке.

В состав капитального ремонта могут быть включены работы по ремонту и содержанию элементов дороги и дорожных сооружений на ремонтируемом участке, состояние которых не требует капитального ремонта, если указанные работы не были выполнены до начала капитального ремонта.

К капитальному ремонту автомобильных дорог и дорожных сооружений относятся следующие работы:

По земляному полотну и водоотводу:

поднятие земляного полотна на подтопляемых и снегозаносимых участках; перестройка пучинистых, оползневых и обвальных участков;

усиление земляного полотна с заменой грунтов, устройство изолирующих и армирующих прослоек;

устройство новых дренажей, системы водоотвода (в том числе прикромочных и телескопических лотков), осушительных канав, берегозащитных и противоэрозионных сооружений, водобойных колодцев, ливневой канализации;

исправление параметров земляного полотна на отдельных участках с доведением его геометрических параметров до норм, соответствующих категории, установленной для ремонтируемой дороги (смягчение продольных уклонов, обеспечение видимости в плане и продольном профиле, увеличение радиусов вертикальных и горизонтальных кривых, устройство виражей);

устройство земляного полотна и водоотвода на пересечениях и примыканиях, площадках для остановки, стоянках автомобилей, площадках для отдыха, разворотных площадках, тротуарах, пешеходных и велосипедных дорожках, отдельных переездах, съездах, подъездных дорогах к объектам дорожно-ремонтной службы, историческим и достопримечательным местам, паромным переправам;

отвод в постоянное и временное пользование земель, необходимых для обеспечения работ по капитальному ремонту.

По дорожным одеждам:

усиление дорожных одежд с исправлением продольных и поперечных неровностей, укладкой дополнительных слоев основания и покрытия (в том числе с использованием армирующих, изолирующих, дренирующих и других материалов);

устройство более совершенных типов покрытий с использованием существующих дорожных одежд в качестве основания; перекрытие изношенных цементобетонных покрытий слоями из цементобетона или асфальтобетона;

уширение дорожной одежды до норм, соответствующих категории ремонтируемой дороги;

устройство вновь бордюров и укрепительных полос по краям усовершенствованных покрытий;

устройство вновь дорожных одежд в местах исправления и перестройки земляного полотна, на пересечениях и примыканиях, разворотных площадках, на тротуарах, пешеходных и велосипедных дорожках, отдельных переездах, съездах, подъездных дорогах к объектам дорожно-ремонтной службы, на объездах ремонтируемых дорог и подъездных дорогах к паромным переправам;

ликвидация колей глубиной более 45 мм с заменой нестабильных слоев дорожной одежды методами фрезерования и регенерации на ширину полос наката или на всю ширину покрытия с укладкой одного или нескольких слоев сдвигоустойчивого асфальтобетона;

сплошное перемощение мостовых с полной или частичной заменой песчаного основания.

По обустройству дорог, организации и обеспечению безопасности движения:

устройство вновь недостающих остановочных и посадочных площадок и автопавильонов на автобусных остановках, туалетов, площадок для остановки или стоянки автомобилей с обустройством для отдыха участников движения, смотровыми ямами или эстакадами;

устройство переходно-скоростных полос и разделительных островков на съездах и въездах, пересечениях и примыканиях, на автобусных остановках, а также дополнительных полос для движения тихоходного транспорта на подъёмах; устройство аварийных улавливающих съездов (карманов) на затяжных спусках;

устройство пешеходных переходов (в том числе в разных уровнях), тротуаров, пешеходных и велосипедных дорожек, шумозащитных сооружений на участках дорог, проходящих в пределах населённых пунктов;

переустройство существующих пересечений и примыканий в одном уровне в более совершенные узлы в одном уровне; улучшение параметров и устройство дополнительных въездов и съездов на существующих пересечениях и примыканиях в разных уровнях;

устройство электроосвещения на отдельных участках дорог, мостах, путепроводах и паромных переправах, в тоннелях, сооружение линейной телеграфной (телетайпной) или радиосвязи и других средств технологической и сигнально-вызывной связи, кабельных сетей;

устройство (монтаж) новых и переустройство существующих средств организации и регулирования движения на пересечениях автомобильных дорог с автомобильными и железными дорогами;

устройство систем мониторинга состояния дорог и условий движения, диспетчерского и автоматизированного управления движением с применением дистанционно управляемых знаков и табло со сменной информацией, светофоров и систем автоматики и телемеханики;

нанесение и удаление временной разметки на период капитального ремонта, нанесение постоянной разметки после капитального ремонта.

Прочие работы по капитальному ремонту:

изыскание и освоение резервов грунта и месторождений местных каменных материалов для производства ремонтных работ, устройство подъездных дорог и железнодорожных тупиков к производственным базам и карьерам, высоковольтных ЛЭП для энергообеспечения; устройство площадок для складирования дорожно-строительных материалов, устройство и ликвидация временных объездов ремонтируемых участков, а также ликвидация объездов участков дорог, разрушенных стихийными бедствиями;

природоохранные мероприятия, рекультивация временной полосы отвода, рекультивация земель, ранее занятых под карьерами, резервами, объездными дорогами, ненужными участками дорог, дорожными сооружениями и производственными объектами и др.;

разработка проектно-сметной документации на капитальный ремонт дороги и дорожных сооружений и её экспертиза, разработка документации по отводу земель; инженерное и научно-техническое сопровождение проектирования и выполнения работ по капитальному ремонту.

Ремонт автомобильных дорог и дорожных сооружений. Ремонт производится комплексно по всем элементам и сооружениям на отдельных участках (перегонах) ремонтируемой дороги. Допускается проведение выборочного ремонта отдельных элементов дороги или дорожных сооружений.

Ремонт, как правило, осуществляется в соответствии с проектно-сметной документацией, разрабатываемой на основе материалов диагностики и оценки состояния дорог или инженерных изысканий. При выполнении отдельных видов работ допускается взамен проекта разработка сметной документации на основании результатов диагностики и оценки состояния дорог или ведомостей дефектов с приложением или без приложения чертежей и описания технических решений.

В состав ремонта могут включаться работы по содержанию тех элементов дороги и дорожных сооружений в пределах ремонтируемого участка, которые не требуют ремонта, если указанные работы не были выполнены до его начала.

К ремонту автомобильных дорог и дорожных сооружений относятся следующие работы:

По земляному полотну и водоотводу:

восстановление размытых и разрушенных участков, в том числе вследствие пучинообразования и оползневых явлений; очистка обвалов, оползней и селевых выносов;

уменьшение крутизны откосов насыпей и выемок, засев травами откосов земляного полотна и резервов с проведением необходимых агротехнических мероприятий по созданию устойчивого дернового покрытия; укрепительные и другие работы, обеспечивающие устойчивость земляного полотна;

поднятие небольших по протяжённости участков земляного полотна на сырых или снегозаносимых местах, ликвидация небольших пучинистых участков;

раскрытие снегозаносимых выемок, устройство аккумуляционных полок, срезка откосов выемок для обеспечения видимости на кривых в плане и для размещения сбрасываемого снега, устройство грунтовых банкетов и берм для защиты откосов от размывов и для задержания приносимого снега;

восстановление земляного полотна и водоотвода на пересечениях и примыканиях, площадках для остановки, стоянках автомобилей, подъездных дорогах к объектам дорожно-ремонтной службы, достопримечательным местам, паромным переправам и т.п.;

сплошная прочистка водоотводных канав, устройство новых канав, укрепление стенок и дна канав на участках, подверженных размыву;

исправление и восстановление дренажных, защитных и укрепительных устройств, водоотводных лотков, быстротоков и водобойных колодцев, подводящих и отводящих русел у мостов и труб, ливневой канализации; восстановление берегозащитных и противоэрозионных сооружений;

подсыпка и укрепление обочин;

отвод в постоянное и временное пользование земель, необходимых для обеспечения работ по ремонту дороги.

По дорожным одеждам:

восстановление изношенных верхних слоев дорожных покрытий с обеспечением требуемой ровности и шероховатости; восстановление покрытий способами и методами, обеспечивающими повторное использование материала старого покрытия;

устройство поверхностной обработки, защитных слоев и слоев износа на всех типах дорожных одежд;

ликвидация колей глубиной до 45 мм и других неровностей методами поверхностного фрезерования, укладки нового слоя покрытия или поверхностной обработки;

восстановление бордюров по краям усовершенствованных покрытий, фрезерование и устройство покрытий из битумоминеральных смесей на укрепительных полосах и обочинах;

замена, подъемка и выравнивание плит цементобетонных покрытий, нарезка продольных или поперечных бороздок на цементобетонных покрытиях;

перемощение отдельных участков мостовых с заменой основания;

восстановление профиля и усиление щебёночных, гравийных и грунтовых улучшенных дорог с добавлением щебеночных или гравийных материалов в объеме до 500 м³ на километр дороги в среднем.

По обустройству дорог, организации и обеспечению безопасности движения:

восстановление и установка вновь недостающих дорожных знаков и табло индивидуального проектирования;

восстановление и совершенствование элементов и систем диспетчерского и автоматизированного управления движением; восстановление существующих и установка вновь автономных и дистанционно управляемых знаков и табло со сменной информацией и светофорных объектов;

восстановление существующих остановочных, посадочных площадок и автопавильонов на автобусных остановках, туалетов, площадок для остановки или стоянки автомобилей;

восстановление пешеходных переходов и ремонт тротуаров, пешеходных и велосипедных дорожек, шумозащитных сооружений на участках дорог, проходящих через населённые пункты;

устройство виражей на опасных для движения кривых;

архитектурно-художественное оформление обустройства и благоустройства дорог и их отдельных участков, развязок, площадок отдыха, автобусных остановок, смотровых площадок и других объектов;

восстановление электроосвещения на отдельных участках дорог, мостах, путепроводах и паромных переправах, в тоннелях;

восстановление дорожной линейной телеграфной (телетайпной) или радиосвязи и других средств технологической и сигнально-вызывной связи; восстановление кабельной сети;

нанесение временной разметки на период ремонта, удаление временной разметки и нанесение постоянной после завершения ремонта.

Прочие работы по ремонту:

устройство площадок для складирования материалов и рекультивация земель, нарушенных при проведении ремонта;

устройство и ликвидация временных объездов ремонтируемых участков дороги;

предпроектное обследование мостовых сооружений, диагностика и оценка состояния автомобильных дорог и других дорожных сооружений;

разработка проектно-сметной документации и её экспертиза (в установленном порядке);

инженерное и научно-техническое сопровождение наиболее сложных работ по ремонту.

Содержание автомобильных дорог и дорожных сооружений. Работы по содержанию автомобильных дорог и дорожных сооружений осуществляются систематически (с учётом сезона года) на всем протяжении дороги по всем её элементам и сооружениям и, как правило, не требуют составления проектной документации и выполняются на основе нормативов, ведомостей дефектов и смет. По усмотрению заказчика (инвестора) может разрабатываться проектная документация.

Состав работ по содержанию:

По полосе отвода, земляному полотну и водоотводу:

систематическое поддержание полосы отвода, обочин, откосов и разделительных полос в чистоте и порядке; очистка от мусора и посторонних предметов, планировка;

скашивание травы и вырубка кустарника с уборкой порубочных остатков; ликвидация нежелательной растительности химическим способом; очистка обочин от пыли и грязи;

систематическое поддержание в работоспособном состоянии системы водоотвода; прочистка и профилирование кюветов и водоотводных канав, устранение дефектов их укреплений; прочистка и устранение мелких повреждений ливневой канализации, дренажных устройств, подводящих и отводящих русел у мостов и труб, быстротоков, перепадов и т.д.;

исправление повреждений и планировка откосов насыпей и выемок (с добавлением при необходимости грунта);

подсыпка, срезка, планирование и уплотнение неукрепленных обочин; устранение деформаций и повреждений на укреплённых обочинах;

ликвидация съездов и въездов в неустановленных местах, устройство и профилирование летних тракторных путей;

выполнение мероприятий по обеспечению охраны природной среды;

установление и обозначение придорожных полос автомобильных дорог.

По дорожным одеждам:

очистка дорожных покрытий от мусора, пыли и грязи, уборка посторонних предметов, устранение скользкости, вызванной выпотеванием битума;

устранение мелких деформаций и повреждений (заделка выбоин, просадок и др.), исправление кромок (бордюров) на всех типах покрытий, заливка трещин на асфальтобетонных и цементобетонных покрытиях, восстановление и заполнение деформационных швов в цементобетонных покрытиях;

ремонт сколов и обломов плит цементобетонных покрытий, замена, подъемка и выравнивание отдельных плит; защита цементобетонных покрытий от поверхностных разрушений;

устройство защитных слоев из эмульсионно-минеральных смесей на участках шелушения и выкрашивания асфальтобетонных и цементобетонных покрытий;

ликвидация колей глубиной до 30 мм путём укладки двух слоев эмульсионно-минеральной смеси или поверхностной обработки по полосам наката шириной до 0,8 м; частичное фрезерование или срезка гребней выпора и неровностей по колеям с заполнением колей чёрным щебнем или асфальтобетоном и устройством защитного слоя из эмульсионно-минеральной смеси на всю ширину покрытия;

остановка и предупреждение развития трещин и сетки трещин устройством изолирующего слоя мелкозернистой поверхностной обработки локальными картами;

восстановление изношенных верхних слоев асфальтобетонных покрытий и укладка их вновь на отдельных небольших по протяжённости (до 20 м) участках дороги;

исправление профиля щебеночных и гравийных покрытий с добавлением щебня или гравия; профилировка грунтовых и грунтовых улучшенных дорог, восстановление профиля и улучшение их проезжей части щебнем, гравием, шлаком и другими материалами с расходом до 100 м³ на 1 километр;

обеспыливание дорог;

уход за участками дорог с пучинистыми и слабыми грунтами.

По обустройству дорог, организации и обеспечению безопасности движения:

уход за знаками, замена повреждённых и установка вновь недостающих дорожных знаков;

удаление отслужившей, восстановление изношенной и нанесение вновь вертикальной и горизонтальной разметки, в том числе на элементах искусственных сооружений;

исправление и замена повреждённых и морально устаревших, а также установка вновь недостающих дорожных ограждений и направляющих устройств;

содержание в чистоте и порядке автобусных остановок, пешеходных переходов, площадок отдыха и элементов их обустройства, а также шумозащитных сооружений; исправление отдельных повреждений элементов архитектурно-художественного оформления дорог, надлежащий уход за этими элементами; очистка туалетов;

установка и содержание в чистоте и порядке беседок, скамеек, панно и др.; обустройство источников питьевой воды и артезианских колодцев, содержание их в чистоте и порядке;

окраска обстановки и элементов обустройства дорог, содержание их в чистоте и порядке;

оборудование и содержание объездов разрушенных, подтопляемых, наледных и заносимых участков дорог, закрываемых для движения мостов;

содержание, восстановление и устройство вновь пунктов учёта движения, снегомерных постов и постов для измерения температуры и оценки состояния дорожной конструкции и других устройств, необходимых для изучения работы дороги, её отдельных элементов и сооружений;

содержание включённых в балансовую стоимость автомобильных дорог и дорожных сооружений линий электроосвещения дорог, мостов, путепроводов, тоннелей, транспортных развязок, паромных переправ и других сооружений, замена ламп и светильников, вышедших из строя, проводов, кабелей и других элементов электроосвещения, ревизия трансформаторов, плата за расход электроэнергии на освещение;

содержание включённых в балансовую стоимость автомобильной дороги и дорожных сооружений линейной телеграфной (телетайпной) или радиосвязи и других средств технологической и сигнально-вызывной связи, кабельной сети, а также светофорных объектов, средств организации движения, диспетчерского и автоматизированного управления движением;

содержание включённых в балансовую стоимость автомобильных дорог и дорожных сооружений пунктов весового контроля, водомерных постов, метеопунктов и систем мониторинга погодных условий и условий движения, технологической и сигнально-вызывной связи, кабельной сети, а также светофорных объектов, средств организации движения, диспетчерского и автоматизированного управления движением;

содержание включённых в балансовую стоимость автомобильных дорог и дорожных сооружений пунктов весового контроля, водомерных постов, метеопунктов и систем мониторинга погодных условий и условий движения.

Зимнее содержание дорог:

изготовление, установка, устройство и ремонт постоянных снегозащитных сооружений (заборов, панелей, навесов грунтовых валов и др.); уход за снегозащитными сооружениями;

изготовление, установка (перестановка), разборка и восстановление временных снегозадерживающих устройств (щитов, изгородей, сеток и др.); создание снежных валов и траншей для задержания снега на придорожной полосе и их периодическое обновление;

патрульная снегоочистка дорог, расчистка дорог от снежных заносов, уборка и разбрасывание снежных валов с обочин; профилирование и уплотнение снежного покрова на проезжей части дорог низких категорий;

регулярная расчистка от снега и льда автобусных остановок, павильонов, площадок отдыха и т.д.;

очистка от снега и льда всех элементов мостового полотна, а также зоны сопряжения с насыпью, подферменных площадок, опорных частей, пролетных строений, опор, конусов и регуляционных сооружений, подходов и лестничных сходов;

оборудование и содержание зимних автомобильных дорог (автозимников) и ледовых переправ;

борьба с зимней скользкостью; восстановление существующих и создание новых баз противогололёдных материалов, устройство подъездов к ним; бурение, обустройство и обслуживание скважин для добычи природных рассолов; приготовление и хранение противогололёдных материалов; устройство и содержание верхнего слоя покрытия с антигололёдными свойствами;

устройство и содержание автоматических систем раннего обнаружения и прогнозирования зимней скользкости, а также автоматических систем распределения антигололёдных реагентов на мостах, путепроводах, развязках в разных уровнях и т.д.;

борьба с наледями, устройство противоналедных сооружений, расчистка и утепление русел около искусственных сооружений; ликвидация наледных образований;

проведение противолавинных мероприятий, уборка лавинных отложений.

Озеленение дорог:

подготовка почвы под посадку и лесопитомники;

выращивание саженцев (или оплата их стоимости);

устройство снегозащитных лесных полос;

противоэрозионные и декоративные посадки;

уход за посадками, рубки ухода, обрезка веток для обеспечения видимости, уборка сухостоя, защита лесопосадок от пожаров; борьба с вредителями и болезнями растений;

засев травой полосы отвода и разделительной полосы.

Прочие работы по содержанию:

разработка по усмотрению заказчика проектно-сметной документации и её экспертиза;

оценка качества содержания дорог и дорожных сооружений;

охрана автомобильных дорог и отдельных дорожных сооружений, сторожевая и пожарная охрана;

ограничение в установленном порядке движения транспорта на дорогах в весенне-осеннюю распутицу;

инвентаризация и паспортизация дорог и отвод земель;

диагностика и оценка состояния автомобильных дорог; текущие и периодические осмотры, обследования и испытания мостов, путепроводов и других сооружений; учёт интенсивности движения;

формирование и ведение банков данных о состоянии дорог, мостов и других дорожных сооружений;

разработка схем дислокации дорожных знаков и разметки;

учёт дорожно-транспортных происшествий и участие в расследовании причин их возникновения;

организация дежурно-диспетчерской службы, метеорологическое обеспечение и т.д.;

инженерное и научно-техническое сопровождение наиболее сложных работ по содержанию автомобильных дорог и дорожных сооружений.

Межремонтные сроки службы дорожных одежд и покрытий являются одним из важнейших технико-экономических показателей, определяющих плановую периодичность выполнения и финансирования ремонтных работ. Их рассматривают как период от момента сдачи дороги в эксплуатацию до первого капитального ремонта (ремонта), а также период между двумя смежными ремонтами в процессе эксплуатации.

В России межремонтные сроки впервые были разработаны Союздорнии в период 1950-1955 гг. и утверждены постановлением Совета Министров РСФСР 7.03.61 № 210 в качестве норм капитального и среднего ремонта соответственно дорожных одежд и покрытий. Эти нормы действовали до 1988 г. независимо от расчётных сроков службы, принимаемых при проектировании дорожных одежд (Инструкции ВСН 46-60, ВСН 46-72, ВСН 46-83) примерно на 20 % меньшими по величине, что могло быть одной из причин имеющегося недоремонта автомобильных дорог. В 1988 г. введены в действие региональные и отраслевые нормы межремонтных сроков службы нежёстких дорожных одежд и покрытий [73], разработанные Гипродорнии с участием научно-исследовательских, проектных и других организаций (Апестин В.К. О разработке общесоюзных норм межремонтных сроков // Автомобильные дороги. -1987. — № 8. — С. 7-10).

Региональные нормы разработаны на основе решения многовариантной технико-экономической задачи по критерию минимума суммарных приведённых автотранспортных C_ад (в том числе дорожных) и внетранспортных затрат С_в:

С_общ = C_ад С_в = min. (11.1)

Расчёты свидетельствуют, что оптимизацию межремонтных сроков службы дорожных одежд и покрытий можно выполнить с достаточной точностью в пределах рекомендуемого СНиП 2.05.02-85 периода до реконструкции дороги. С учётом этого математическую модель стоимости при периоде сопоставления затрат Т_р = 20 лет можно представить в следующем виде:

(11.2)

— коэффициент отдаленности затрат и Е_нп — коэффициент для приведения разновременных затрат (в соответствии с [106] Е_нп = 0,08 );

п, m — соответственно количество ремонтов дорожной одежды, покрытия;

С_д — затраты на устройство дорожной одежды;

С_o, С_п — соответственно затраты на ремонт дорожной одежды, покрытия;

A_o, A_п — дополнительные транспортные потери из-за снижения скорости движения в период производства дорожно-ремонтных работ;

П_o, П_п — дополнительные потери, связанные с затратами времени пассажиров в пути в период производства дорожно-ремонтных работ;

К_а— единовременные капитальные вложения в транспорт в первый год эксплуатации дороги;

•К_а — дополнительные ежегодные капитальные вложения в транспорт, связанные с ежегодным увеличением объёма перевозок и ухудшением условий движения на дороге;

С_с — затраты на содержание дороги;

А_t— текущие ежегодные затраты на перевозку грузов и пассажиров;

П_t — ежегодные потери, связанные с затратами времени пассажиров в пути;

П_ДТП— потери от дорожно-транспортных происшествий.

Оптимизационная модель состоит из нескольких взаимосвязанных звеньев, позволяющих поэтапно рассмотреть работу автомобильной дороги, оценить режимы движения автомобилей в зависимости от ежегодного технического состояния дорожных конструкций и других эксплуатационных условий и поэлементно определить возможные затраты за рассматриваемый период сопоставления затрат. На рис. 11.1 представлена модель эксплуатационного цикла, определяющая порядок оценки состояния дороги, ресурса по прочности дорожной одежды, по износу покрытия, загрузке дороги движением и расчёта текущих затрат.

Рис. 11.1. Укрупненная модель эксплуатационного цикла для оптимизации межремонтных сроков службы дорожных одежд и покрытий

В качестве критерия предельного состояния дорожной одежды принимали минимально допустимый по условиям движения эквивалентный модуль упругости дорожной конструкции и соответствующее ему предельное состояние дорожного покрытия по ровности, определяемое с учётом рассматриваемой надёжности дорожной одежды. Критерием предельного состояния дорожного покрытия капитальных и облегчённых дорожных одежд считали минимально допустимый коэффициент сцепления колеса с покрытием по условиям безопасности дорожного движения. Предельное состояние покрытия переходной дорожной одежды оценивали по величине максимального износа покрытая, принимаемого равным 50 мм исходя из точности метода расчёта дорожной одежды.

Оценку режимов движения автомобилей в зависимости от различных влияющих факторов осуществляли в соответствии с ОДН 218.0.006-2002 [69].

Оптимизацию межремонтных сроков службы проводили для конструкций, отвечающих современным требованиям по качеству производства работ.

На практике следует различать межремонтные сроки — расчётные и нормативные, а также фактические сроки службы, определяемые по результатам статистической обработки данных наблюдений за поведением автомобильных дорог в период эксплуатации.

Расчётный срок службы дорожной одежды — это период времени, в пределах которого снижается несущая способность (коэффициент прочности) дорожной конструкции до уровня, при котором достигается расчётная надёжность дорожной одежды и соответствующее ей предельное состояние покрытия по Ровности [73].

К дефектам, определяющим предельное состояние дорожной одежды с усовершенствованными покрытиями, относится «сетка трещин», существенно влияющая на ровность дорожного покрытия, а переходных дорожных одежд — колея с поперечными волнами. Сетка трещин — продольные, поперечные и косые трещины, развитые в зоне прохода колес транспортных средств (полоса наката) и образующие замкнутые фигуры с длиной стороны менее 1 м. Колея с поперечными волнами — ярко выраженное углубление вдоль дороги по полосе наката с чередующимися поперечными впадинами и гребнями через 0,5-2 м. Для определения расчётного срока службы дорожной одежды Т_рф используют зависимость, полученную на основе критерия обратимого прогиба с учетом положений ОДН 218.1.052-2002 [107] в части назначения требуемой прочности дорожной одежды:

(11.3)

(11.4)

где (11.5)

N_ф — фактическая интенсивность движения транспортного потока (на полосу) на момент полевых испытаний дорожной одежды, приведённая к расчётному автомобилю, авт/сут;

g — коэффициент, принимаемый в зависимости от типа дорожной одежды (g = 0,12-0,171);

w — коэффициент, учитывающий агрессивность воздействия расчётных автомобилей (нагрузка на колесо 50 кН) в разных погодно-климатических условиях (w = 0,7-3,5);

А и В — параметры эмпирической закономерности, характеризующие работу дорожной одежды под воздействием многократно повторяющихся нагрузок и принимаемые А = 125 МПа и В = 68 МПа при ориентации на испытания дорожной одежды методом статического нагружения колесом автомобиля;

q — показатель роста интенсивности движения (q ³ 1);

Е_ф — модуль упругости дорожной конструкции, МПа;

Х_i — показатель, зависящий от расчётного уровня надёжности дорожной одежды;

К_си — коэффициент, учитывающий сопротивление конструктивных слоев сдвигу и растяжению при изгибе;

К_рг — коэффициент относительной прочности дорожной одежды, назначаемый в зависимости от типа дорожной одежды и категории дороги (К_рг = 0,63-1,00);

K_reg — региональный коэффициент (K_reg = 0,85-1,00);

K_z — коэффициент, зависящий от фактической интенсивности движения.

Расчётный срок службы покрытия — это период времени, в пределах которого увеличивается износ поверхности покрытия до величины, предельно допускаемой по условиям движения. Износ покрытия — увеличение скользкости покрытия капитальных и облегчённых одежд за счёт уменьшения коэффициента сцепления или уменьшение толщины покрытия (мм/год) переходных дорожных одежд за счёт истирания и потери материала под действием колёс автомобилей и природных факторов.

Срок службы покрытия капитальных и облегчённых дорожных одежд определяют по зависимости, основывающейся на ресурсе поверхностных обработок:

где (11.6)

N_pc — ресурс покрытия (количество проездов расчётных автомобилей, снижающих коэффициент сцепления до минимально допустимой величины);

К — коэффициент, учитывающий повторяемость проездов автомобилей по одному следу;

с — количество рассматриваемых периодов в году (сезоны года);

a_агр — коэффициент агрессивности воздействия расчетных автомобилей на покрытие в рассматриваемый сезон года (в среднем 0,75; 1,00; 0,85 и 0,60 соответственно для весны, лета, осени и зимы);

t_c — длительность рассматриваемого периода года;

N_с1 — интенсивность движения (авт/сут) в первый год эксплуатации, приведенная к расчетным нагрузкам по износу покрытия, используя следующую эмпирическую формулу для определения коэффициента приведения a_cj:

где (11.7)

— удельное давление в плоскости контакта колеса автомобиля с дорожным покрытием (0,1 £ £ 0,75).

Для переходных и низших типов дорожных одежд срок службы t можно определить из формулы, определяющей суммарный износ покрытия за t лет в рассматриваемой дорожно-климатической зоне (ДКЗ):

где (11.8)

[И] — допустимый износ покрытия, мм;

a, b — эмпирические параметры, зависящие от региональных условий и определяемые по табл. 11.1, полученной с учётом результатов исследования Е.И. Попова (Попов Е.И. Расчёт толщины гравийных покрытий с учётом текущего износа на заданный срок службы. — М.: 1971. — С.150-168. — (Сб. науч. тр. / Союздорнии; вып. 47).

N₁ — интенсивность движения транспортного потока на полосу в 1-й год эксплуатации, приведённая к расчётному грузовому автомобилю (нагрузка на заднюю ось 100 кН), авт./сут;

Таблица 11.1

Нормативный межремонтный срок службы — это экономически эффективный период времени, равный расчётному сроку службы, при котором обеспечивается минимум суммарных приведенных дорожных, транспортных и внетранспортных издержек. Нормативные сроки службы принимают в соответствии с региональными и отраслевыми нормами ВСН 41-88 [73].

Нормы относятся к нежёстким дорожным одеждам и покрытиям и предназначены для разработки норм перспективного планирования объёмов финансирования на ремонт автомобильных дорог общего пользования, уточнения норм расхода материалов и денежных средств на ремонт дорог, а также для использования при расчёте прочности проектируемых дорожных одежд и слоев усиления конструкций, находящихся в эксплуатации.

Для дорожных одежд нормативные сроки и соответствующие им уровни надёжности конструкции приведены в табл. 11.2. Уровень надёжности рассчитывают в соответствии с ГОСТ 27.002-89 (ГОСТ 27.002-89. Надёжность в технике. Основные понятия, термины и определения. — 37с):

К_н = 1 — r, где (11.9)

r — доля деформированной поверхности покрытия в конце срока службы дорожной одежды.

Таблица 11.2

Примечание. Промежуточные значения сроков службы Т_o и соответствующих значений K_н принимают по интерполяции в пределах указанных величин для каждого типа дорожной одежды.

Указанные в табл. 11.2 нормы наибольших сроков службы для каждого типа дорожной одежды и соответствующие им нормы надёжности дорожной одежды используют при проектировании автомобильных дорог для расчёта дорожных одежд на прочность. Их также используют при расчёте слоев усиления конструкций в процессе эксплуатации дороги, но не более фактического срока службы автомобильной дороги до реконструкции.

В последнем случае норму надёжности дорожной одежды принимают по интерполяции между верхним и нижнем значениями. Для капитальных и облегчённых дорожных одежд допускается уменьшение на 15 % нормы срока службы от минимальных значений при сохранении нормы надёжности. При планировании и производстве ремонтных работ методом термопрофилирования норму уровня надежности дорожной одежды понижают на 10 %.

Для жёстких дорожных одежд норму межремонтного срока службы следует принимать равной 25 годам в соответствии с принятым расчётным сроком службы конструкции при проектировании [37].

Нормы межремонтных сроков службы дорожных покрытий (Т_п) на дорогах с капитальными и облегчёнными дорожными одеждами принимают по табл. 11.3 в зависимости от интенсивности движения транспортного потока в первый год после строительства или работ по устройству шероховатых поверхностей при ремонте дорог.

Таблица 11.3

Примечания: 1. Норму срока службы покрытия понижают на 20 % при использовании в качестве вяжущего для поверхностных обработок дегтей и смол и на 30 % при использовании известнякового щебня. 2. Возмещение износа покрытий переходных дорожных одежд предусматривают с периодичностью не позже чем через 3 года.

Планирование работ по ремонту дорог по межремонтным срокам службы дорожных одежд и покрытий. При составлении перспективных планов ремонтных работ на сети дорог крупного региона или страны в целом можно использовать метод планирования, основанный на использовании межремонтных сроков службы. В этом случае ежегодные физические объёмы работ по ремонту дорожной одежды на сети дорог определяют по формуле

(11.10)

L₁, L₂,… L_п — протяженность дорог, однотипных по категории, интенсивности движения, климатическим условиям, дорожной одежде, км;

T_o1, T_o2,… T_oп — соответствующие межремонтные сроки службы дорожных одежд.

При необходимости выделить отдельный объём ремонта покрытия расчёт ведут по формуле

(11.11)

T_П1, T_П2,… T_Пп — межремонтные сроки службы покрытий.

Планируемые объёмы финансовых затрат на ремонт дорог определяют умножением протяжённости ремонтируемых дорог на среднюю стоимость соответствующего ремонта одного километра дорог.

Особенности планирования работ по содержанию и ремонту дорог

Цель планирования и ограничительные условия. Принципиальные решения по выбору основных мероприятий по содержанию и ремонту принимают на основе результатов диагностики и оценки состояния дорог. Порядок принятия этих решений изложен в пп. 11.5 и 11.6. Однако процесс планирования не заканчивается на стадии выбора принципиальных решений. Он продолжается практически непрерывно, как непрерывен процесс эксплуатации дорог.

План работ и стратегия его выполнения систематически корректируются и уточняются с учётом дополнительной информации о развитии деформаций и разрушений, о задержках и перерывах в ремонтных работах, вызываемых погодно-климатическими факторами, изменением поставщиков материалов и машин, изменением объемов финансирования и других условий.

При каждой корректировке необходимо стремиться к оптимизации принимаемых решений с учётом произошедших изменений. Уточнённый план дорожно-ремонтных работ представляет собой программу действий по определенной схеме для достижения одной или нескольких целей и задач в реальных условиях их достижения (рис. 11.2).

Рис. 11.2. Укрупненная схема целей и задач планирования работ по содержанию и ремонту дорог

Главная цель планирования работ по содержанию и ремонту состоит в том, чтобы обеспечить оптимальные потребительские свойства и сроки службы дороги в процессе эксплуатации. Под оптимальным в данном случае подразумевается самый высокий показатель в абсолютном смысле, которого можно добиться при соблюдении ограничительных условий и оптимальном использовании ресурсов (см. рис. 11.2). Лучшим следует считать такую программу действий, которая обеспечивает достижение главной цели при минимальном общем расходе ресурсов всех видов либо, наоборот, при определённой затрате ресурсов позволяет добиться максимального результата.

На достижение главной цели направлены решения основных задач или целей, подчиненных главной. Чтобы решить эти задачи и достичь поставленной цели, необходимо осуществить целый комплекс технических и организационных мероприятий по всем элементам и обустройствам дороги, по организации и обеспечению безопасности движения.

Следует считать абсолютно неоправданным часто встречающееся мнение административно-технического персонала, которое отождествляет понятие дорожно-ремонтных работ исключительно с ремонтом дорожных покрытий.

Планирование ремонтных работ всегда связано с определённым числом ограничительных условий, которые необходимо преодолевать или достаточно полно учитывать.

Основное принципиальное ограничительное условие чаще всего состоит в том, что дорога рассматривается как долговечное сооружение, не разрушающееся во времени. Действительно, на начальной стадии эксплуатации усталостные явления, коррозия материалов дорожных конструкций, остаточные деформации и другие дефекты накапливаются постепенно, внешне не всегда заметно, особенно для не специалиста. Более того, даже заметные деформации и дефекты хоть и существенно ухудшают потребительские свойства, но далеко не сразу приводят к перерывам движения: трудно, но проехать можно.

Поэтому иногда формируется ошибочное мнение, что дорога может долго функционировать и без систематических работ по содержанию и ремонту. Это мнение преобразуется в существенное экономическое ограничение, которое выражается в том, что не выделяется достаточно средств на своевременное выполнение работ, необходимых, чтобы обеспечить действительную надёжность и долговечность дороги.

В результате может быть пропущен самый опасный момент, когда медленное накопление деформаций и дефектов сменится их бурным развитием, которое потребует значительных затрат на их ликвидацию.

Кроме основного, экономического, ограничения существует и целый ряд других ограничительных условий, которые необходимо учитывать:

ограничения, вызванные интенсивностью движения, которая обычно самая высокая там, где ремонтные работы нужны прежде всего;

ограничения, диктуемые климатом; многие работы могут быть выполнены только в определённое время года; качественное выполнение их в другое время требует больших дополнительных затрат;

недостаток точных данных о состоянии дороги и причинах появления деформаций и разрушений на отдельных участках, отсутствие научно обоснованных методов устранения этих причин и ликвидации их последствий.

Выбор вида и состава работ по содержанию и ремонту дорог с учетом их результативности. Виды и состав работ по содержанию и ремонту дорог, предусмотренные классификацией, дополняют друг друга и представляют единую систему мероприятий, направленную на обеспечение эксплуатационных качеств дорог в соответствии с требованиями движения. Существует определённая последовательность и связь между различными видами ремонта во времени (рис. 11.3).

Рис. 11.3. Схема ремонтов дорожной одежды:
1 — покрытие; 2 — основание; 3 — дополнительный слой; 4 — слой пыли; 5 — выбоина; 6 — ямочный ремонт; 7 — поверхностная обработка; 8 — слои усиления; 9 — новая дорожная одежда

В процессе работ по содержанию дороги выполняют все операции по очистке дорог от пыли и грязи, устраняют все мелкие деформации и разрушения, устраняют скользкость и т.д. При ремонте покрытия помимо работ, выполняемых в процессе содержания, производят работы по восстановлению слоя износа, ровности, шероховатости и сцепных качеств покрытия. При ремонте дорожной одежды производят её усиление путём укладки одного или нескольких дополнительных слоев. В процессе реконструкции старая дорожная одежда может быть полностью заменена новой.

Практически при разработке программы работ по содержанию и ремонту дороги необходимо как можно полнее обосновать ответы на следующие вопросы:

где вмешиваться, то есть наиболее целесообразное место вмешательства или ремонта;

как вмешиваться, то есть какой тип вмешательства или ремонта осуществить;

когда вмешиваться, то есть наиболее целесообразный момент или время вмешательства;

сколько стоит вмешательство;

каков будет результат вмешательства.

На основании анализа ответов на вопросы где, как, когда, за сколько и каков будет результат, может быть составлена программа действий и работ для каждого участка дороги, всей дороги в целом или для сети обслуживаемых дорог. Эта программа должна быть более детальной для работ на ближайшую и среднюю перспективу и содержать общие наметки на отдельную перспективу. Наличие такой программы позволяет разработать планы обеспечения работ необходимыми средствами, включая финансовые, материально-технические и другие ресурсы.

Опыт показывает, что работы по содержанию проезжей части мало изменяют ровность, сцепные качества и прочность дорожной одежды, но заметно влияют на повышение безопасности движения за счёт разметки, установки знаков, ликвидации отдельных скользких мест и т.д., а также заметно влияют на срок службы дорожных покрытий и одежд за счёт устранения ямочности и заливки трещин. Результатом выполненных работ является изменение основных потребительских свойств дороги (табл. 11.4).

Таблица 11.4

Изменение потребительских свойств дороги в результате выполнения работ по содержанию и ремонту дорожной одежды

Работы по ремонту дорожного покрытия улучшают ровность и сцепные качества, что способствует повышению скорости и безопасности движения, а также пропускной способности и сроков службы дорожной одежды.

Работы по ремонту и усилению дорожной одежды восстанавливают или повышают все основные потребительские свойства дорог, в том числе и допустимую осевую нагрузку и срок службы дорожной одежды.

Следует подчеркнуть, что приведённые результаты работ по содержанию и ремонту дорожного покрытия и одежды будут обеспечены только в том случае, если одновременно будут выполнены работы по всем другим элементам дороги и устранены дефекты этих элементов, оказывающие отрицательное влияние на потребительские свойства.

Способы планирования работ по содержанию дорог. Наиболее распространенным способом планирования работ по содержанию дорог считается метод планирования, основанный на ведомостях дефектов, по которым определяют виды и объёмы работ на каждом участке дорог. Ведомости дефектов составляют при периодическом осмотре и оценке качества содержания дорог. При этих осмотрах составляют, ведомости дефектов земляного полотна, проезжей части, искусственных сооружений, обстановки пути и инженерного оборудования и т.д. Кроме того, при составлении плана работ по содержанию дорог учитывают план мероприятий по пропуску ледохода и паводка, противопучинных мероприятий, мероприятий по повышению безопасности движения, зимнему содержанию и озеленению. Получив виды и физические объёмы работ, определяют их единичные стоимости, а затем и общую стоимость работ по каждому участку, дороге или сети дорог.

Планирование по циклической системе работ. Для определения годовых объемов работ по содержанию дорог в текущем году и на перспективу часто применяют методику, основанную на циклической системе работ по содержанию дорог. Суть ее состоит в том, что каждый вид работ по содержанию дорог периодически повторяется на каждом участке дороги через определённый промежуток времени, который называется продолжительность цикла Т и измеряется в годах, а количество таких промежутков в течение года называется коэффициентом цикла К:

(11.12)

Таким образом, продолжительность цикла характеризует период времени, по окончании которого данная работа должна повторяться на одном и том же участке дороги, а коэффициент цикла показывает, какое количество раз общий объём элемента дороги или какую долю данного элемента необходимо отремонтировать в год. Например, длина участка дороги, на котором производится очистка от пыли и грязи, составляет L = 60 км. По нормам очистка должна производиться 4 раза в год. Это значит, что коэффициент цикла К = 4, а продолжительность цикла

Годовой объём работ по очистке участка дороги от пыли и грязи составит L_T = L×К = 60×4 = 240 км/год.

Показатели цикличности определяют либо на основе статистической обработки данных учёта выполняемых работ, либо по данным опроса экспертов, которыми могут быть опытные мастера и инженерно-технические работники дорожно-эксплуатационных организаций. Эти показатели могут быть разработаны для каждой конкретной дороги или автомобильных дорог одного региона.

Опыт показывает, что по основным видам выполняемых в рамках содержания работ показатели цикла имеют стабильные значения в течение 5-10 лет, после чего их необходимо корректировать (табл. 11.5).

Таблица 11.5

Зная объёмы работ на каждый год, легко определить потребность в материалах, дорожных машинах, стоимость работ и другие показатели.

Например, для ямочного ремонта асфальтобетонного покрытия дороги II категории протяжённостью 60 км при ширине проезжей части 7,5 м площадь отремонтированного покрытия при коэффициенте цикла 3 составит:

S = 60×7,5×3 = 1350000 м².

Пусть площадь выбоин (ямочности) составляет 1,5 % от общей площади покрытия. Тогда объём ремонтных работ в год будет:

S_рем = 1350000×0,015 = 20250 м².

При средней глубине выбоин 50 мм норма расхода горячей асфальтобетонной смеси (объемная масса 2,25 т/м³) составит 11,4 т на 100 м² фактического ремонта, или 20250×11,4 = 2308,5 т в год.

В России основные принципы разработки стратегии дорожно-ремонтных работ были предложены М.Б. Корсунским и М.Я. Телегиным еще в 50-60-х гг. прошлого столетия. Примерно с 1980 г. (А.П. Васильев, В.К. Апестин, А.Я. Эрастов и др.) интенсивно развивается направление по планированию дорожно-ремонтных работ на основе результатов диагностики, оценки и прогнозирования состояния автомобильных дорог по основным транспортно-эксплуатационным показателям.

Обычно при выборе объектов ремонта считают, что затраты на ремонт должны быть перекрыты получаемой экономией издержек на автомобильные перевозки. Очередность ремонта отдельных участков дороги назначают по величине эффекта, приходящегося на рубль дорожных затрат. При этом эффект оценивают либо по изменению себестоимости перевозок, либо по изменению относительной скорости движения до и после проведения работ по улучшению состояния дороги (Эрастов А.Я., Чванов В.В., Работяга М.Т. Оценка эффективности дорожно-ремонтных работ в условиях нового механизма хозяйствования //Автомобильные дороги. — 1990. — № 12. — С. 4-5).

Такой подход позволяет не только обосновать затраты на ремонт дорог, но и при необходимости уточнить нормы межремонтных сроков службы для отдельных участков дорог, обосновать оптимальные коэффициенты загрузки дорог движением и др. Однако вряд ли целесообразно решать общую и достаточно сложную технико-экономическую задачу в условиях ежегодно выделяемых средств на ремонт дорог. Достаточно ограничиться частным случаем не обоснования, а эффективного распределения выделяемых ассигнований, используя результаты диагностики дорог. При планировании ремонта по результатам диагностики дорог потребность в ремонтах во всех случаях устанавливают на основе фактических транспортно-эксплуатационных показателей и параметров дороги (продольный уклон, модуль упругости дорожных конструкций, коэффициент сцепления и др.), отслеженных в процессе диагностики дорог. При этом в зависимости от поставленной задачи эффективно используют на практике в качестве критерия для определения вида работ или показатели обеспеченности расчётной скорости движения, характеризующие потребительские качества дороги, или «индексы соответствия», определяющие очередность дорожно-ремонтных работ, и, в частности, отдающие предпочтение для ремонта участкам, не соответствующим требованиям по безопасности дорожного движения.

Метод планирования, основывающийся на обеспеченности расчётной скорости движения, используют для детального анализа состояния дороги и оптимизации плана работ с учетом транспортного эффекта при разных условиях финансирования. Это технико-экономический метод, позволяющий оценить эффективность планируемых работ и степень их влияния на изменение транспортно-эксплуатационного состояния дороги.

Метод планирования по «индексам соответствия», ориентирующийся на приоритет конкретного транспортно-эксплуатационного показателя, следует рассматривать в качестве вспомогательного инструмента для анализа результатов диагностики на участках концентрации дорожно-транспортных происшествий и планирования работ, особенно в условиях ограниченного финансирования.

Планирование работ по критерию обеспеченности расчётной скорости движения (метод МАДИ). Используя результаты диагностики, по фактическим транспортно-эксплуатационным показателям и параметрам характерных участков дороги определяют [69] значения частных коэффициентов обеспеченности расчётной скорости К_pcij и сопоставляют их с нормативными значениями комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния дороги КП_н (при оценке показателей технического уровня дороги) и с предельно допустимыми его значениями (при оценке показателей эксплуатационного уровня дороги). В условиях ограниченного финансирования или при соответствующем технико-экономическом обосновании допускается уточнять потребность в ремонте, обеспечивая комплексный транспортно-эксплуатационный показатель в пределах между нормативными и предельно допустимыми значениями: КП_тр =(0,5-1)×КП_н.

В случае если на рассматриваемых участках частные коэффициенты обеспеченности расчётной скорости не отвечают предъявляемым требованиям (К_pci < КП_н), осуществляют, согласно действующей классификации работ, соответствующие виды работ по ремонту и содержанию дороги (табл. 11.6).

Таблица 11.6

Примечание. 1. Влияние К_pc1 и К_pc8 учитывается при оценке состояния дороги соответственно по К_pc3 и К_pc6. 2. Е_ф и Е_тр — соответственно фактический и требуемый модули упругости дорожной одежды и земляного полотна.

Особое внимание надо уделять определению вида ремонта при К_pc3 < КП_н, характеризующем влияние интенсивности и состава движения на потребительские качества автомобильной дороги. Так, принятие решения о реконструкции дороги следует осуществлять только после оценки возможности доведения К_pc3 до нормативных величин за счёт осуществления более экономичных работ. Прежде всего, проверяют возможность увеличения К_pc3 за счёт очистки от загрязнения фактически используемой для движения ширины укрепленной поверхности. Данную проверку не проводят только для случая укрепления обочин материалами с использованием органических и неорганических вяжущих. Если в результате К_pc3 достигает нормативных величин, на рассматриваемом участке ограничиваются только содержанием дороги. В случае если очистка укреплённой поверхности от загрязнения не даёт желаемого результата, проверяют последовательно возможность ремонта или устройства краевых укрепительных полос, укрепления обочин и уширения проезжей части автомобильной дороги с соответствующим пересчётом значения К_pc3 для оценки эффективности ремонта.

В процессе планирования дорожно-ремонтных работ учитывается, что выполняемые ремонтные работы должны осуществляться комплексно. Например, при усилении дорожной одежды с целью повышения её прочности одновременно должны быть обеспечены требуемые сцепные качества покрытия за счёт устройства поверхностной обработки или использования для слоя усиления асфальтобетона соответствующего типа. При повышении прочности дорожной одежды одновременно улучшают также ровность покрытия за счёт укладки выравнивающих слоев. То есть в результате производства этих работ будет устранено влияние К_pc6 и К_pc7. Одновременно с устранением влияния отдельных совместно действующих факторов (К_pcij) на i-том характерном участке дороги при проведении дорожно-ремонтных работ могут быть частично улучшены показатели, что важно для оценки эффективности назначаемых дорожно-ремонтных работ. В таблице 11.7, составленной на основе многолетних наблюдений, отражено влияние дорожно-ремонтных работ на изменение коэффициентов К_pcij.

Таблица 11.7

Примечание. К_pci — исходные значения (К_pci < КП_н);

К_pc* — значения показателя, повышенные в результате ремонта.

При ремонте по К_pc2: К_pc3* = К_pc3 DК_pc3; К_pc4* = К_pc4 × DК_pc4.

К_pc5* = К_pc5 × DК_pc5; К_pc7* = К_pc7 × DК_pc7; К_pc10* = К_pc10 × DК_pc10.

При ремонте по К_pc6: К_pc8* = 1,05К_pc8; К_pc10* = 1,7К_pc10.

При ремонте по К_pc7: К_pc10* = 1,15К_pc10; К_pc4-6* = 1,15К_pc4-6.

При ремонте по К_pc8: К_pc10* = 1,7К_pc10.

При ремонте по К_pc9: К_pc6* = 1,5К_pc6; К_pc10* = 1,5К_pc10.

Значения DК_pc приведены в табл. 11.8 и 11.9

Таблица 11.8

Таблица 11.9

Использование этих данных позволяет оценить, насколько планируемые виды работ способны изменить влияющие факторы или довести значения частных К_pci до нормативных требований (т.е. практически устранить их действие и не требовать выполнения по ним соответствующих ремонтных работ). Например, если на рассматриваемой дороге не удовлетворяют требованиям К_pc7, К_pc8 и К_pc4, то с учётом табл. 11.7 осуществляют частично реконструкцию дороги, выполняя работы по смягчению продольного уклона на участке. Если совместно действуют К_pc2, К_pc6, К_pc8 и К_pc10, то на участке проводят укрепление обочин (не устраняется фактор К_pc2) и усиление дорожной одежды (К_pc8). Влияние К_pc6 устраняется в результате проведения работ по усилению дорожной одежды. По К_pc10 вид ремонтных работ не определяют. Этим фактором учитывается влияние проводимых дорожных работ на изменение скорости движения транспортных средств и улучшение условий по безопасности движения.

Частичное повышение значений коэффициентов обеспеченности расчётной скорости определяют с использованием зависимостей (см. примечание к табл. 11.7), полученных в результате статистической обработки данных о режимах движения автомобилей при разных состояниях дорожного покрытия.

Окончательный выбор видов и объёмов работ осуществляют в зависимости от условий финансирования:

по величине транспортного эффекта исходя из прироста комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния дороги до и после ремонта;

по величине транспортного эффекта на рубль дорожных затрат по каждому виду ремонта;

по величине чистой прибыли, определяемой по разнице общего транспортного эффекта и суммы затрат на ремонт дороги, участка.

Транспортный эффект рассчитывают по разнице себестоимости перевозок до и после ремонта при средней скорости движения транспортного потока, вычисляемой с учётом коэффициента обеспеченности расчётной скорости К_pcij:

V = 120×К_pcij — t×s — DV , где (11.13)

t — функция доверительной вероятности (t = 1,64 для 95 %-ной обеспеченности);

s — среднее квадратическое отклонение скорости, км/ч;

DV — поправка к скорости движения в зависимости от интенсивности и состава движения транспортного потока, км/ч.

Эффект от выполнения дорожно-ремонтных работ рассчитывают как для отдельных характерных участков дороги, так и в целом для отдельных дорог и сети дорог в рассматриваемом регионе.

Планирование дорожно-ремонтных работ по «индексам соответствия» (Метод Росдорнии). Под «индексом соответствия» понимают уровень соответствия отдельных показателей и характеристик транспортно-эксплуатационного состояния дороги установленным требованиям. Потребность в ремонте оценивают с заранее установленным приоритетом транспортно-эксплуатационных показателей, определяющих виды дорожных работ. При этом предпочтение отдается показателю безопасности дорожного движения и эффективность ремонта оценивают только по степени снижения дорожно-транспортных происшествий.

При определении очерёдности работ по реконструкции помимо степени опасности участков дорог учитывают уровень загрузки движением. Первую очередь должны занять участки очень опасные и с наибольшим уровнем загрузки движением.

Во всех случаях [69] очерёдность ремонтных работ (табл. 11.10) определяют по состоянию участка, находящемуся в сочетании с отдельными характеристиками и элементами дорог (коэффициент сцепления, ровность покрытия, вираж и укрепление обочин). Однако вся основная часть важнейших транспортно-эксплуатационных показателей, геометрических параметров и физических характеристик состояния дорог (обеспеченная скорость и непрерывность движения, наличие колеи, ширина проезжей части и др.) не учитываются. Это ограничивает возможности и условия применения рассматриваемого метода на практике.

Таблица 11.10

Примечание. Участкам, не требующим ремонта, присваивается показатель очерёдности или состояния, равный 5.

Условия финансирования ремонта и содержания автомобильных дорог определяют стратегию планирования видов, объёмов и очерёдности производства работ. Особенности планирования работ по критерию обеспеченности расчётной скорости требуют дополнительного пояснения.

При достаточном финансировании в качестве критерия очередности работ принимают величину транспортного эффекта на перевозках грузов и пассажиров. Для практических целей используют условный относительный показатель себестоимости, позволяющий оценить приоритеты отдельных видов ремонтных работ, что важно для организации дорожно-ремонтных работ поточным методом. В этом случае в первую очередь подлежат ремонту участки, для которых обеспечивается наибольший эффект Э_дj:

где (11.14)

•К_pcij — разница в величине фактического комплексного транспортно-эксплуатационного показателя КП_фi на i-том характерном участке дороги после и до ремонта при рассматриваемом j-том виде ремонтных работ:

(11.15)

КП_фi — минимальное значение из всех рассматриваемых на i-том участке дороги частных коэффициентов обеспеченности расчётной скорости движения К_pci;

L_i — длина i-того участка дороги, подлежащего ремонту, км;

п — количество i-тых участков при j-том виде работ;

N_ci — фактическая интенсивность движения транспортного потока на i-том участке дороги, авт./сут.

По формуле (11.14) выполняется относительная оценка эффекта (по отношению к участку дороги длиной 1 км с движением транспортного потока интенсивностью 100 авт./сут) для обеспечения возможности сопоставления разновременных результатов расчета между собой применительно к дорогам разных категорий. Расчёт эффекта определяется по каждому виду работ в отдельности, считая, что другие виды работ на автомобильной дороге не проводятся. Например, в результате анализа фактического состояния дороги II категории с интенсивностью движения 3500 авт./сут установлены нижеследующие значения частных коэффициентов обеспеченности расчетной скорости К_pci (табл. 11.11):

В таблице приведены значения К_pci на отдельных участках, не удовлетворяющие нормативному комплексному транспортно-эксплуатационному показателю КП_н. С учётом взаимного влияния факторов (см. табл. 11.7) определяем виды дорожных работ на дороге (дополнительно выделены):

укрепление обочин (К_pc2);

увеличение радиуса кривой в плане (К_pc5);

усиление дорожной одежды (К_pc8).

Таблица 11.11

Влияния К_pc1, К_pc6 и К_pc7 устраняются в результате проведения указанного выше ремонта. Находим приоритет работ в соответствии с критерием (11.14).

Рассматриваем вид работ поК_pc2.

На км 1-2: скорость до ремонта определяется К_pc8 = 0,55. В результате ремонта по К_pc2 (см. табл. 11.7) действие К_pc8 не устраняется. Изменение величины К_pc10 не дает эффекта, т.е. скорость движения после ремонта также будет определяться K_pc(min)= К_pc8 = 0,55. Тогда по формуле (11.14) эффект в результате укрепления обочин на данном участке Э_д1-2 = 0. Аналогично для участка км 2-3: Э_д2-3 = 0. Суммарный эффект Э_об = 0.

Рассматривая по отдельности другие виды работ, устанавливаем, что усиление дорожной одежды на дороге (км 1-4) дает суммарный экономический эффект Э₈ = 8,75, а увеличение радиуса кривой в плане – Э₅ = 14. В результате целесообразно при обеспеченном финансировании прежде всего планировать комплекс работ по увеличению радиуса кривой в плане с целью достижения максимальных потребительских качеств дороги.

При ограниченных ресурсах возникает потребность в рациональном распределении ежегодно выделенных средств по ремонтируемым участкам дороги. Вид и очередность ремонтных работ определяют по критерию, учитывающему отличия выполняемых ремонтных работ по межремонтным срокам службы. В первую очередь (Э_о) исправляют те параметры дороги, которые способствуют наибольшему снижению транспортных издержек на единицу вложенных средств в ремонт или реконструкцию участка дороги, не допуская дополнительных затрат из-за недоремонта дороги:

где (11.16)

DS_tj — экономия затрат на перевозках в t-ый год после ремонта дороги, руб.;

DD_j — эффект, связанный с недопущением потерь из-за несвоевременности проведения или выполнения работ не в полном объёме, руб.;

DP_j — потери на перевозках из-за ухудшения условий движения в процессе проведения ремонтных работ, руб.;

D_ij — затраты на ремонт i-того участка дороги при j-том виде ремонтных работ, руб.;

Т — фактический период суммирования величины эффекта на перевозках, годы.

Фактический период суммирования величины эффекта для случая укрепления обочин (определяющий К_pc2) принимают Т = 3-15 лет в соответствии с нормами межремонтных сроков службы нежестких дорожных одежд (ВСН 41-88).

При уширении проезжей части (К_pc3), исправлении продольного уклона (К_pc4) и радиусов кривых в плане (К_pc5) период суммирования принимают равным t_PEK, но не более 20 лет, учитывая рекомендации СНиП 2.05.02-85.

Фактический срок службы автомобильной дороги до реконструкции:

где (11.17)

N₁ — интенсивность движения транспортного потока (или приведённая к расчетному легковому автомобилю при доле легковых автомобилей в транспортном потоке более 0,3) в первый год после ремонта дороги, авт/сут;

N_СНиП — то же, по СНиП 2.05.02-85;

q — показатель роста интенсивности движения во времени (q > 1).

Эффект от работ по усилению дорожных одежд, устройства выравнивающих слоев с поверхностной обработкой (фактор К_pc6) и устранения колейности на проезжей части (фактор К_pc9) рассматривают в соответствии с ВСН 41-88 на период Т = 3-20 лет, но не более t_PEK.

Эффект от устройства поверхностных обработок (фактор К_pc7) определяют исходя из норм межремонтных сроков службы дорожных покрытий (см. ВСН 41-88) Т_п = 2-8 лет в зависимости от интенсивности движения, типа дорожной одежды и региональных условий.

Транспортный эффект, учитывающий межремонтные сроки службы, рост интенсивности движения, изменение состояния покрытия во времени и отдалённость затрат в любой t-тый год эксплуатации:

где (11.18)

DS₁ — экономия издержек на автомобильные перевозки в первый год после ремонта, руб.;

Е_нп — коэффициент для приведения разновременных затрат;

Е_нп = 0,08 — в соответствии с ВСН 21-83 Минавтодора РСФСР.

Экономию издержек на автомобильные перевозки определяют как сумму этих издержек для разных типов автомобилей

где (11.19)

w — количество типов автомобилей в транспортном потоке;

DS_j — экономия издержек для j-того типа автомобиля, руб.

Величину экономии издержек автомобиля на участке дороги длиной l_i (в км) определяют по формуле:

где (11.20)

P_j— доля j-того автомобиля в транспортном потоке;

S_ПEPj и S_ПОСТj — расчётные значения переменных и постоянных затрат в себестоимости пробега j-того автомобиля, коп/маш.-км и коп/маш.-ч соответственно;

d_j — часовая заработная плата водителя, коп/маш.-ч;

К_i — коэффициент влияния дорожных условий;

V_ij — фактическая средняя скорость движения j-того автомобиля, км/ч.

Показатели S_ПEPj; S_ПОСТj; q_j; К_i определяют в соответствии с ВСН 21-83 Минавтодора РСФСР.

Эффект, связанный с недопущением потерь из-за несвоевременности ремонта дорожной одежды, рассчитывают с учётом отдалённости затрат во времени:

где (11.21)

t = 1 год (при ежегодно выделяемых средствах на ремонт дорог);

Dh — дополнительные затраты на усиление дорожной одежды, определяемые с учётом снижения фактического модуля упругости конструкции Е_фt. (МПа), определяемого по формулам (11.22) и (11.23).

В рассматриваемом случае можно пренебречь по малости затратами на установку дополнительных дорожных знаков, предупреждающих и ограничивающих скорость движения на участке, где не удается своевременно провести ремонтные работы:

где (11.22)

(11.23)

t = 1 (при ежегодно выделяемых средствах на ремонт дорог);

К_пр; K_reg; К_си; K_z; Х_j; А; В; g; w — параметры, назначаемые в соответствии с ОДН 218.1.052-2002 [107] и учитывающие работу дорожных одежд в разных дорожно-климатических зонах и на дорогах разных категорий;

N₁ — интенсивность движения на полосе в первый год после проведения диагностики, приведённая к расчётным автомобилям (осевая нагрузка 100 кН), авт/сут;

Т_ф — фактический срок службы дорожной одежды с модулем упругости конструкции (Е_ф, годы). Определяется по формуле (11.3) раздела 11.3.

Формула (11.23) справедлива при условии 5 < Х < 10000, где X — выражение под логарифмом. В случае если Х < 5, участок требует немедленного ремонта.

Потери DP_j за счет нарушения режимов движения автомобилей в процессе ремонта дорог определяют по формуле, аналогичной (11.20), но используя значение скорости движения до ремонта и в процессе ремонта дороги и учитывая затраты за время проведения ремонтных работ, а не за период в 365 дней.

Эффект от проведения тех или иных ремонтных работ оценивают с учетом взаимного влияния факторов при их совместном действии (см. табл. 11.7). Определив величину эффекта на рубль дорожных затрат по каждому виду работ, осуществляют ранжирование работ по степени убывания эффекта. Последовательно суммируя затраты на ремонт, полученные величины сопоставляют с выделяемыми на ремонт средствами. Выбор работ по ремонту дороги прекращают в момент равенства фактических затрат и выделяемых денежных средств.

Расчёты по приведённым выше формулам достаточно трудоемки и требуют использования вычислительной техники. В то же время выбор видов и очередности работ по ремонту дороги в условиях ограниченных ресурсов может быть выполнен вручную по формуле, предложенной профессором А.П. Васильевым. Формула ориентируется на более простой критерий, оценивающий транспортные издержки приближённо через прирост комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния (после и до ремонта) КП_i:

где (11.24)

•K_pсji — определяют по формуле (11.5);

С_ij — затраты, определяемые для каждого i-того участка дороги и j-того вида работ;

N_c и L_i — соответственно интенсивность движения транспортного потока (авт/сут) и длина участков в км.

Анализ частных коэффициентов обеспеченности расчётной скорости на каждом i-том участке осуществляют аналогично изложенному выше, рассматривая возможность ремонта по каждому коэффициенту K_pсi < КП_н. Решение задачи выполняют, принимая во внимание, как и при расчётах по критерию (11.16), что отдельные виды ремонтов хотя и не устраняют действие отдельных факторов, но изменяют (повышают) величину их частных коэффициентов обеспеченности расчётной скорости K_pсi. Степень увеличения неустраняемых K_pсi определяют по табл. 11.7. Вспомогательные величины — по табл. 11.8 и 11.9.

Окончательно выбирают вариант с максимальным значением фактического комплексного транспортно-эксплуатационного показателя КП_{ф(после)} для рассматриваемых участков дороги или сети дорог в целом. По результатам расчетов составляют титульный список ремонтируемых или реконструируемых дорог, обеспеченных выделенным объёмом финансирования, реализация которого даёт наибольший транспортный эффект пользователям дорог.

Стратегия планирования дорожно-ремонтных работ на основе результатов диагностики, принципы определения видов, объемов и очередности работ реализованы в вычислительной программе ODRR (В разработке программы принимали участие В.К. Апестин, Е.О. Ванина и С.С. Куликов.), разработанной МАДИ (ГТУ) и ГП Росдорнии. Программа работает как в среде DOS, так и в среде Windows 95/98, обеспечивая планирование ремонта при различных условиях финансирования (полная обеспеченность или ограниченные ресурсы).

Программа ODRR, по существу, представляет собой программный комплекс, обеспечивающий оценку вводимой информации о состоянии дороги по результатам диагностики, укрупнение при необходимости небольших участков дороги, назначение видов ремонта, оценку эффективности работ по изменению потребительских качеств дороги и распечатку получаемых результатов. Язык программирования — фортран, СИ, паскаль. На рис. 11.4 в общем виде пояснены особенности работы программы.

Рис. 11.4. Укрупненная схема выбора стратегии дорожно-ремонтных работ

Стратегия ремонта выбирается автоматически исходя из нормы ежегодно выделяемых средств на ремонт дорог. В качестве исходных данных используются непосредственно параметры и транспортно-эксплуатационные показатели автомобильных дорог, полученные при проведении диагностики. Пример ввода информации о состоянии дорог в файл исходных данных программы ODRR приведён в табл. 11.12.

Таблица 11.12

Расчет объемов и очередности дорожно-ремонтных работ на автомобильных дорогах __________________ области

Основные исходные данные:

Значение дороги — федеральная:______________________________

Дорожно-климатическая зона — 2

Характер рельефа местности — равнинный

Территориальный коэффициент

стоимости — 1,00

Испытание дорожной одежды проведено методом нагружения колесом автомобиля

А* -125 МПа

В* — 68 МПа

Продолжение таблицы 11.12

Примечание: *К_си — коэффициент, учитывающий сопротивление конструктивных слоев сдвигу и растяжению при изгибе; **K_z — коэффициент, зависящий от фактической интенсивности движения.

Ввод исходной информации о состоянии дорог возможен как вручную, так и автоматически из любого банка данных при разработке специальной подпрограммы, обеспечивающей формирование файла исходных данных в формате ТЕКСТ. Для ручного ввода информации может быть использован текстовой редактор Лексикон версии 1.3 или другой редактор, работающий в среде DOS или WINDOWS. Укрупнение вводимых характерных участков дороги осуществляется автоматически, исходя из точности оценки параметров автомобильной дороги и отдельных транспортно-эксплуатационных показателей при диагностике автомобильных дорог.

Программа рассчитана на одновременную обработку до 10000 участков дороги. Однако надо учитывать, что с увеличением количества вводимых участков объём программы увеличивается и существенно возрастает время проведения расчётов.

В настоящее время базовый вариант программы обеспечивает обработку до 100 вводимых участков, что обычно приемлемо, учитывая сопоставимость результатов расчёта (по эффективности и очередности работ), фиксируемых в разных файлах результатов ODRR.RES.

Особенностью программы является специальный файл, содержащий нормативную базу данных и поддающийся редактированию пользователем программы при изменении соответствующих показателей в нормативной литературе и величин стоимостных показателей в случае изменений в ценообразовании или использовании договорных цен. Пользователю программой предоставляется также возможность корректировки данных по составу движения и ввода в программу необходимого количества типов автомобилей. В качестве исходных данных для планирования работ по усилению дорожных одежд могут использоваться результаты полевых испытаний как методом нагружения колесом автомобиля, так и методом кратковременного нагружения с применением различных установок динамического нагружения.

Файл результатов содержит информацию о введенных основных исходных данных (см. табл. 11.12), таблицу экономического эффекта на рубль затрат по каждому участку, требующему ремонта (для случая ограниченных ресурсов) и таблицу видов работ, ранжированных по очередности выполнения.

Программа позволяет получать решения при разных требованиях к транспортно-эксплуатационному состоянию дорог и планировать дорожно-ремонтные работы как на отдельных дорогах, так и сети дорог региона в целом. Отрабатываются версии программы ODRR, позволяющие оценить остаточный срок службы автомобильных дорог по отдельным транспортно-эксплуатационным показателям (ровности покрытия, несущей способности дорожных конструкций и др.), а также обеспечить решение в случае неполной информации о состоянии дорог путем прогнозирования соответствующих данных, ориентируясь на наиболее вероятные региональные условия и данные о фактических периодах эксплуатации автомобильных дорог, дорожных одежд и покрытий на рассматриваемый момент времени.

ГЛАВА 12. Мероприятия по организации и обеспечению безопасности движения на дорогах

Одна из важнейших задач дорожно-эксплуатационной службы состоит в разработке и реализации мероприятий по организации и обеспечению безопасности движения на эксплуатируемых дорогах, которые неразрывно связаны между собой, поскольку без организации движения невозможно обеспечить его безопасность.

Организация дорожного движения — комплекс инженерно-технических и организационных мероприятий, направленных на максимальное использование транспортными потоками возможностей, представляемых геометрическими параметрами дороги и её состоянием. Она включает: размещение и разделение транспортных потоков по ширине проезжей части и направлениям движения, ориентирование водителей о направлении движения; разделение потоков на группы автомобилей, следующих с разными скоростями; разделение траекторий движения на сложных участках; обеспечение возможности перехода с одной полосы на другую и т.п. К организации движения относится также информация о наиболее целесообразных маршрутах и условиях движения.

В соответствии с Законом Российской Федерации «О безопасности дорожного движения» под этим термином понимают состояние данного процесса, отражающего степень защищенности его участников от дорожно-транспортных происшествий и их последствий.

Применительно к автомобильным дорогам под безопасностью дорожного движения следует понимать комплекс инженерно-технических, планировочных и организационных решений и мероприятий, защищающих участников движения от дорожно-транспортных происшествий и их последствий.

Дорожная составляющая организации и обеспечения безопасности движения включает в себя комплекс геометрических параметров плана, продольного и поперечного профилей дороги, их инженерного оборудования и обустройства, а также показателей эксплуатационного состояния и уровня содержания, исключающих вероятность возникновения дорожно-транспортных происшествий по вине дорожных условий и снижающих тяжесть последствий ДТП по другим причинам.

Основные методы организации движения состоят в разделении потоков на однородные группы транспортных средств и рациональном распределении их по видам, месту и времени в целях уменьшения вероятности конфликтов между отдельными типами транспортных средств, а также транспортными средствами, движущимися с различными скоростями и в различных направлениях.

На эксплуатируемых дорогах основными техническим средствами организации движения являются разметка, направляющие устройства, дорожные знаки и указатели, светофоры. К мероприятиям по организации движения относятся также и улучшение дорожных условий, которое выполняется в процессе ремонта; улучшение планировки пересечений, устройство дополнительных полос на подъёмах, направляющих островков и т.д.

Разделение потоков по видам транспортных средств является эффективным путем уменьшения числа ДТП и транспортных задержек, а также создает возможность более рационального использования дорожной сети различными транспортными средствами и пешеходами. Разделение потоков по видам производят путём установки знаков запрещения движения велосипедистов, тракторов, тяжёлых грузовых автомобилей, сельскохозяйственной и другой техники по дорогам общего пользования и светофоров на пересечениях в одном уровне; устройством для пешеходного движения подземных и надземных переходов, пересечений типа «зебра», пешеходных дорожек и тротуаров или установкой светофоров, включаемых пешеходами; пропуском ненормативных грузов, а по возможности и организованных колонн в наименее напряжённое для движения время суток и т.д.

Для разделения потоков по уровням устраивают пересечения с автомобильными и железными дорогами в разных уровнях; надземные и подземные пешеходные переходы.

Разделение потоков по направлениям предусматривает упорядочение транспортных потоков и выделение для каждого направления движения специальных полос. Оно осуществляется путём устройства самостоятельных проезжих частей для движения в разных направлениях с разделительной полосой между ними или нанесением сплошных линий разметки; устройством разделительных островков на кривых малых радиусов; устройством канализированных пересечений в одном уровне путем строительства направляющих островков или выделением их разметкой покрытия.

Разделение движущихся транспортных средств от стоящих автомобилей осуществляется путём устройства укреплённой стояночной полосы обочины и отделения её разметкой; строительством остановочных площадок около автобусных остановок, пунктов питания и т.д.

Разделение транспортных потоков по скоростям имеет большое значение для повышения удобства и безопасности движения, приводя к уменьшению числа обгонов. В этих целях при эксплуатации дорог устраивают дополнительные полосы для медленно движущихся автомобилей на подъемах; уширяют проезжую часть и выделяют полосы разгона и торможения на пересечениях и примыканиях дорог, а также у автобусных остановок; ограничивают верхний, нижний или тот и другой предел скорости по отдельным полосам движения; запрещают проезд тихоходных транспортных средств по автомобильным дорогам.

Регулирование скоростного режима — это наиболее распространённый способ организации движения, обеспечивающий повышение экономичности перевозок, безопасности и пропускной способности дороги. Скорость движения является самой важной характеристикой дороги. При благоприятных дорожных условиях современные автомобили могут развивать высокие скорости.

Правила дорожного движения на автомобильных дорогах разрешают движение: легковым автомобилям и грузовым автомобилям с разрешённой максимальной массой не более 3,5 т на автомагистралях — со скоростью 110 км/ч, на остальных дорогах — не более 90 км/ч; междугородным и особо малым автобусам и мотоциклам на всех дорогах не боле 90 км/ч; другим автобусам, грузовым автомобилям с разрешённой максимальной массой более 3,5 т на автомагистралях — не более 90 км/ч, на остальных дорогах не более 70 км/ч. В населённых пунктах разрешается движение всех транспортных средств со скоростью не более 60 км/ч.

Однако в реальных условиях скорость движения одиночных автомобилей, а тем более транспортных потоков во многих случаях ниже допустимых и неравномерно изменяется на различных участках. Наибольшее влияние на снижение скорости в свободном потоке оказывают ровность и сцепные качества покрытий, сопротивление качению, ширина проезжей части, видимость поверхности дороги, продольные уклоны и радиусы в плане. При увеличении плотности транспортного потока скорость его движения снижается пропорционально интенсивности. Наблюдения показывают, что в среднем скорость транспортного потока составляет 0,6-0,8 от расчётной или максимально обеспеченной.

Учитывая важность скорости движения как технико-экономического показателя качества дорог, технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог требуют принятия всех мер для обеспечения максимально возможных безопасных скоростей движения на каждом участке дороги и в любое время года. На дороге не должно быть участков с необеспеченной расчётной скоростью в нормальных условиях движения; на ней может быть допущено ограничение максимально возможной или безопасной скорости в неблагоприятных погодно-климатических условиях, но не ниже установленного уровня.

Задачи регулирования скорости состоят в повышении безопасности движения, средней скорости транспортного потока и пропускной способности. Как правило, решение этих задач взаимосвязано. Однако приоритетность и значимость их зависит от конкретных условий. Наиболее важной и долговременной является задача повышения средней скорости транспортного потока. Она может быть решена путём повышения на всём протяжении максимальной обеспеченной безопасной скорости движения, сокращением размаха скоростей на каждом участке дороги и уменьшением влияния интенсивности и состава транспортного потока на скорость движения. Повышение и выравнивание скоростей движения по длине дороги может быть достигнуто улучшением ровности и сцепных качеств покрытия, устройством разметки, уширением проезжей части, укреплением обочин, смягчением продольных уклонов, увеличением радиусов кривых в плане, увеличением видимости и другими мероприятиями, входящими в комплекс работ по содержанию и ремонту дорог.

По условиям обеспечения безопасности движения обычно ограничивают верхние пределы скорости. Ограничение скорости бывает двух видов. В первом случае — это повсеместное общее ограничение, устанавливаемое правилами дорожного движения. Во втором — местное, вызванное конкретными обстоятельствами, обычно дорожными условиями.

Указанные ограничения способствуют сокращению размаха колебаний скорости в транспортном потоке, что уменьшает внутренние помехи в нём и является важным условием безопасности движения. С уменьшением размаха скоростей средняя скорость движения транспортного потока стабилизируется, становится однороднее, число обгонов сокращается, относительная аварийность снижается.

Задача повышения пропускной способности методами регулирования скоростей возникает на участках дорог высших категорий в периоды наибольшей загрузки движением и при неблагоприятных условиях погоды. Аналогичная задача возникает для дорог III-IV категорий на участках подходов к крупным городам.

Регулирование скоростей осуществляют установкой дорожных знаков 3.24 «Ограничение максимальной скорости» совместно с предупреждающим знаком, информирующим о причинах вводимого ограничения. При регулировании скоростей движения соблюдают определенные принципы. Прежде всего необходимо строго обосновывать пределы ограничения скорости. Ограничение скорости, не соответствующее реальным условиям движения, наносит ущерб экономичности перевозок, непонятно водителям и большинством из них не выполняется, что дискредитирует всю работу по организации движения.

Исследования канд. техн. наук М.Б. Афанасьева показали, что за верхний предел ограничения целесообразно принимать скорость транспортного потока 85 %-й обеспеченности. Это ограничение близкое к оптимальной скорости по условиям обеспечения безопасного движения, что подтверждается зависимостью между вероятностью ДТП и отклонением скорости движения от средней, полученной американскими специалистами [3]. Установлено, что наиболее безопасным является движение со скоростью, которая больше средней для транспортного потока на 6-8 км/ч, что на участках ограничения близко к скорости транспортного потока 85 %-й обеспеченности.

Необходимо обеспечить плавное изменение скорости по длине дороги. Отношение максимальных скоростей в начале и конце участка не должно превышать в равнинной местности: для дорог I и II категорий — 0,9; для дорог III категории — 0,8 и для дорог остальных категорий — 0,7; а в пересечённой местности — соответственно 0,8, 0,7 и 0,6 [3].

Наиболее эффективным является перепад снижения скоростей на смежных участках в 20 км/ч, а минимальный предел ограничения скорости на дорогах не должен быть ниже 40 км/ч, кроме случаев, когда ограничение вводится на участках со скользким покрытием (гололёд, снежный накат), а также на особо опасных участках (например, около школ). Снижение скорости с перепадом более 20 км/ч производят ступенями так, чтобы обеспечить плавное снижение скорости с замедлением не более 0,5 м/с², для чего расстояние между знаками должно быть не менее 150-200 м. Ограничение должно действовать только тогда, когда действует ограничивающий фактор.

Для повышения пропускной способности в зависимости от условий движения может быть необходимым как ограничение, так и повышение скорости, что вытекает из зависимости пропускной способности от скорости движения. Наибольшее значение пропускной способности достигается при скоростях 55-60 км/ч для сухого покрытия; 50-55 км/ч для мокрого шероховатого; 35-40 км/ч для снежного наката (см. главу 8). Поэтому с позиций увеличения пропускной способности на участках, где скорость выше указанных величин, необходимо принимать меры к ограничению скорости, а на участках, где скорость ниже указанных величин, необходимо принять меры по обеспечению более высоких скоростей в периоды высокой интенсивности движения.

В процессе эксплуатации автомобильных дорог дорожные организации должны осуществлять все мероприятия, направленные на обеспечение безопасности, улучшение организации движения и выполнение требований Закона «О безопасности дорожного движения».

Планирование мероприятий по безопасности дорожного движения производится на основе результатов учета и анализа дорожно-транспортных происшествий, диагностики и оценки состояния автомобильных дорог, их сезонных осмотров, а также анализа эффективности проводимых ранее мероприятий. Мероприятия по обеспечению безопасности движения должны осуществляться в первую очередь на участках концентрации ДТП, сначала на опасных участках дорог, а затем на малоопасных. К основным мероприятиям по обеспечению безопасности движения и улучшению его организации относятся:

поддержание требуемой ровности покрытия, устранение дефектов покрытия в виде выбоин, трещин и других деформаций;

поддержание требуемой шероховатости покрытия, обеспечивающей необходимый коэффициент сцепления колеса автомобиля с покрытием;

улучшение в процессе ремонтных работ характеристик геометрических элементов дорог в пределах норм, установленных для дорог соответствующих категорий;

осуществление канализирования движения путем устройства островков безопасности на пересечениях дорог, переходно-скоростных полос в зонах пересечений и автобусных остановок, строительства тротуаров и велосипедных дорожек на участках дорог, проходящих через населённые пункты, пешеходных переходов (в том числе в разных уровнях), устройство стоянок, площадок отдыха;

улучшение организации движения и повышение его безопасности путем установки дорожных знаков, ограждений и нанесения разметки, устройства трясущих полос, аварийных съездов и применением других технических средств и методов, включая автоматизированные системы управления движением и системы дистанционного управления знаками со сменной информацией;

оборудование мест производства дорожных работ необходимыми техническими средствами организации дорожного движения;

борьба с зимней скользкостью и снежными отложениями на дорогах и др.

Порядок установки дорожных знаков и ограждений, а также нанесения разметки изложен в п. 13.3.

Недостаточная ровность и сцепные качества покрытий являются главной причиной 70-85 % ДТП по вине дорожных условий. Поэтому обеспечению ровности и сцепных качеств покрытия в процессе эксплуатации дороги необходимо уделять особое внимание.

Мероприятия, выполняемые с этой целью, можно разделить на периодически повторяемые и повседневные. К первым относятся ремонтные работы: устранение выбоин и ям, удаление волн, наплывов, возобновление слоев износа с выравниванием поперечного профиля; поверхностные обработки, укрепление обочин, устройство твёрдых покрытий на съездах, въездах и пересечениях. К повседневным мероприятиям относятся: регулярная очистка от пыли и грязи, россыпь каменной мелочи в жаркое время по выступающему битуму, борьба с гололёдом и снежными заносами. Все перечисленные мероприятия целесообразно выполнять поочерёдно, начиная с наиболее опасных участков, выявленных на дорогах.

Своевременно и тщательно проведенные ремонтные работы и работы по содержанию помогают восстановить требуемую ровность на определённый период времени. Важным фактором обеспечения требуемой ровности поверхности дорожных покрытий является её систематический контроль, позволяющий постоянно следить за состоянием дорожной одежды и её покрытия и на основании материалов контроля планировать соответствующие ремонтные работы.

Существуют различные методы назначения ремонтных работ с целью повышения ровности поверхности дорожных покрытий. Доктор техн. наук О.А. Красиков рекомендует для выбора рационального инженерного мероприятия по восстановлению ровности дорожных покрытий в зависимости от конкретных условий и реальных возможностей, исходя из материально-технического и финансового обеспечения, руководствоваться зависимостью, обеспечивающей прогноз выравнивания дорожных покрытий в результате выполнения различного рода ремонтных мероприятий [6]:

S_n = a b×S_t, где (12.1)

S_n, S_t — ровность дорожного покрытия после и до проведения ремонта, см/км;

a, b — параметры уравнения, значения которых зависят от вида дорожно-ремонтных работ (табл. 12.1).

Таблица 12.1

Значения параметров а и b в уравнении (12.1)

При планировании ремонтных работ вероятную ровность дорожного покрытия на t-ый год эксплуатации дороги можно подсчитать с помощью уравнения

где (12.2)

S_о — ровность дорожного покрытия в начальном году;

С — коэффициент вариации модуля упругости, принимаемый постоянной величиной за период между капитальными ремонтами;

E_min — фиксированное значение модуля упругости дорожной одежды;

п — параметр:

N — приведённая к расчётной нагрузке интенсивность движения в первый год службы дорожной одежды, авт./сут;

q — коэффициент ежегодного прироста интенсивности движения;

m — относительное изменение ровности дорожного покрытия;

a, b — параметры: для дорожных одежд капитального типа a = 1,0303, b = 0,0269; для дорожных одежд облегчённого типа a = 1,1750, b = 0,1339.

Особенно важно соблюдать требования к сцепным качествам покрытий на опасных участках: на спусках, кривых малого радиуса и на подходах к ним на расстоянии не менее 50-100 м, в населенных пунктах, на участках с ограниченной видимостью, в пределах пересечений и примыканий, съездов и переездов, на расстоянии 50-100 м в каждую сторону от съезда по основной дороге, на левоповоротных съездах и тормозных участках переходно-скоростных полос и пересечений в разных уровнях. Наиболее эффективный способ устранения скользкости покрытий — создание на них шероховатой поверхности.

Обеспечение шероховатости. Шероховатость, соответствующая требованиям безопасности дорожного движения, обеспечивается комплексным подходом к проектированию и строительству дорожного покрытия и слоя износа на его поверхности. Как правило, слой износа устраивается с шероховатой поверхностью. Слой износа может представлять собой часть покрытия, не включаемую в расчёт по прочности. Слой износа может устраиваться в виде дополнительного тонкого слоя на поверхности покрытия, как правило из материала, отличного от материала покрытия. В зависимости от требуемого типа шероховатости дорожного покрытия используют различные методы её устройства (табл. 12.2).

Таблица 12.2

Методы устройства шероховатой поверхности на покрытиях дорог (ВСН 38-90)

Примечание. Втапливание щебня в свежеуложенный бетон рассматривается как перспективный метод.

Тип шероховатой поверхности (см. главу 7) назначают в зависимости от категории дороги: для дорог I категории – С_шер или К_шер; II категории — С_шер, К_шер, М_шер; III категории — С_шер, К_шер, М_шер, К_шип, С_шип; IV и V категорий — К_шер, С_шер, К_шип, М_шер, М_шип.

При создании шероховатой поверхности на покрытиях из асфальтобетонов типа В, В_х, Д_х путём строительства поверхностной обработки с применением битума или битумной эмульсии или втапливания щебня в поверхность свежеуложенного асфальтобетона размер щебня, использованного для создания шероховатости, и начальная глубина впадин макрошероховатости должны быть рассчитаны. При этом необходимо учитывать интенсивность и скорость движения автомобилей, состав транспортного потока, характеристики атмосферных осадков, требования безопасности движения, необходимый срок службы шероховатой поверхности, требования охраны природы, облегчение содержания дорог в холодный период года. Необходимо учитывать и требования экономики: стоимость строительства должна быть наименьшей, шероховатость должна сохраняться в течение заданного периода времени, сопротивление качению автомобильных шин должно быть минимальным. Расчёт макрошероховатости заключается в назначении высоты её неровностей на последний год службы, определении начальной макрошероховатости и микрошероховатости в конце периода работы покрытия или слоя износа, проверке соответствия назначенных параметров макрошероховатости требованиям дренажа воды и др. [63].

Размер шероховатости поверхностной обработки регулируют подбором размера щебня, однако крупношероховатые поверхностные обработки, устраиваемые из щебня размером 15-20 и 20-25 мм, не рекомендуется применять на участках дорог в пределах населенных пунктов, поскольку они способствуют повышению уровня шума от проезжающих автомобилей.

В районах с частыми снегопадами, большими снегопереносами и гололедом влажный снег и лёд забивают зазоры между выступами и повышают скользкость покрытий. Поэтому устройство крупношероховатых покрытий в районах с длительной зимой нецелесообразно. Не имеет смысла устройство шероховатых покрытий в засушливых районах, где основную часть года стоит сухая, жаркая погода.

В зависимости от типа покрытия устраивают одиночную, двойную, а в некоторых случаях тройную обработку, поскольку шероховатая обработка одновременно служит и слоем износа и защитным слоем покрытия. На асфальтобетонных и усовершенствованных облегченных покрытиях устраивают преимущественно одиночную поверхностную обработку, а при ремонте цементобетонных покрытий часто устраивают двойную обработку. Устройство шероховатых поверхностей с применением горячих асфальтобетонных смесей с повышенным содержанием щебня предусматривают на автомобильных дорогах I-III категорий.

Втапливание щебня в свежеуложенный слой покрытия применяют на дорогах I-III категорий. На дорогах III и IV категорий с покрытиями из асфальтобетона или из смесей битума с минеральными материалами, приготовленных смешением на дороге, шероховатую поверхность устраивают путем укладки верхнего слоя из холодного асфальтобетона с применением щебня и дробленого песка из труднополируемых пород, а также втапливанием щебня в малощебенистые или песчаные смеси. Следует особо подчеркнуть, что устройство шероховатой поверхности покрытия любым способом теряет всякий смысл, если одновременно не укрепить обочины, съезды и переезды из-за грязи, заносимой с них на покрытие колесами автомобилей во время дождей и распутицы. Поэтому одновременно с устройством шероховатой поверхности необходимо укрепить обочины, устроить твёрдые покрытия на въездах и переездах.

Для снижения опасности гидропланирования во время дождя в последние годы все большее распространение получают покрытия из высокопористого и открытого асфальтобетона, для которого характерна пористость порядка 15-20 %. Такое покрытие укладывается на слой плотного асфальтобетона с поперечным уклоном не менее 20 ‰. Оно обеспечивает высокий коэффициент сцепления колёс с покрытием, так как во время дождя поглощает выпадающие осадки и вода, постепенно дренируя, стекает к обочинам. Применение дренирующего асфальтобетона может быть рекомендовано на дорогах I-III категорий в V дорожно-климатической зоне.

Практически все покрытия, находящиеся в сухом и чистом состоянии, имеют высокие сцепные качества. На запыленных и загрязненных участках, а также на участках с выступившим на поверхность битумом в жаркую погоду наблюдается повышенная скользкость, которая резко возрастает во время дождей, таяния снега. Коэффициент сцепления на мокром грязном асфальтобетонном и цементобетонном покрытии может снизиться до 0,20 и менее при скорости измерения 60 км/ч. Особенно опасны в этот период неровные и загрязненные участки дорог, способствующие застою воды на поверхности дороги. На этих участках вода способствует образованию аквапланирования, т.е. скольжению передних колес автомобиля по тонкому слою воды.

Основным источником загрязнения покрытия служат неукрепленные обочины, въезды и переезды, особенно «дикие». Грязь с колес автомобилей, выехавших на покрытие с грунтовой дороги или грязной обочины, разносится на расстояние 75-100 м и более. Против каждого выезда в период распутицы и дождей возникают опасные участки длинной 150-1000 м. Поэтому дорожная служба должна систематически удалять пыль и грязь с покрытий, а также укреплять обочины, съезды и переезды различными материалами.

На гравийных покрытиях и дорогах с обочинами, укрепленными невязкими каменными материалами, причиной скользкости может служить катун или песок, создающий прослойку между колесом и покрытием. Необходимо регулярно убирать катун с проезжей части или укреплять ее вяжущими материалами.

На участках дорог, проходящих в лесу или аллейных насаждениях, осенью наблюдаются ДТП во время листопада. Дорожная служба должна регулярно очищать дорогу от опавших листьев.

Уширение проезжей части и укрепление обочин. Ширина укреплённой поверхности дороги, включающая в себя проезжую часть и краевые укрепительные полосы, ширина, тип укрепления и состояние обочин существенно влияют на безопасность движения автомобилей. Чем меньше ширина укреплённой поверхности, тем меньше боковые зазоры безопасности и тем больше вероятность ДТП (рис. 12.1). Установлено [10], что необходимая для обеспечения безопасности движения ширина укреплённой поверхности двухполосных дорог с интенсивным движением составляет 8,5-9 м. Эти требования соблюдены на дорогах с шириной проезжей части 7-7,5 м и краевыми полосами шириной 0,5-0,75 м или с укреплёнными обочинами. Однако значительная часть старых дорог имеет ширину проезжей части меньше требуемой и не имеет укреплённых обочин.

Рис. 12.1. Зависимость показателей безопасности движения от ширины укреплённой поверхности:
1 — число ДТП на 1 млн авт.-км (данные США); 2 — коэффициент относительной аварийности (данные В.Ф. Бабкова)

На этих дорогах для обеспечения безопасности движения в процессе ремонта необходимо в первую очередь уширить проезжую часть до норм, установленных СНиП 2.05.02-85.

Важное значение при назначении величины уширения имеет психологическое воздействие на водителя состояния обочин. Неукреплённые обочины в период дождей способствуют загрязнению проезжей части, а в период снегопадов — образованию снежных отложений на прикромочных полосах и тем самым приводят к сокращению эффективной ширины проезжей части и укреплённой поверхности дороги.

Установлено, что для повышения скорости и безопасности движения устройство краевых укрепленных полос и обочин соизмеримо с увеличением ширины проезжей части. Поэтому влияние климатических факторов на ширину полос загрязнения учитывают, дифференцируя ширину укреплённой полосы (табл. 12.3).

Таблица 12.3

Укрепление обочин особенно эффективно при узкой проезжей части или недостаточной ширине укреплённой поверхности. При увеличении ширины укреплённой поверхности роль укреплённых обочин, как и вообще роль обочин, снижается. Это позволяет сделать вывод о возможной равнобезопасности движения при различных параметрах и типах укрепления обочин (рис. 12.2). Например, одинаковый уровень безопасности будет обеспечен при ширине проезжей части и краевых полос 7,0 м, если обочины укреплены и при ширине проезжей части и краевых полос 8,6 м, если обочины не укреплены.

Рис. 12.2. Зависимость относительного коэффициента аварийности от ширины проезжей части и состояния обочин:
1 — обочины не укреплены; 2 — обочины укреплены

В районах с зимним расчётным периодом на участках дорог высокой категории, где установлены железобетонные или металлические барьеры безопасности, во многих случаях полезно укреплять обочины на всю ширину, включая и прибровочную полосу. Это вызвано тем, что при неукрепленных обочинах зазор между ограждением засоряется и зарастает травой, в результате чего ограждение превращается в аэродинамическую стенку, задерживающую снег.

Укрепление обочин на всю ширину из материалов, обработанных вяжущими, улучшает продуваемость огражденных участков и уменьшает вероятность отложений снега на дороге. В районах с жарким климатом нет необходимости укреплять обочину на ширину остановочных полос (кроме участков, где обочины отсыпаны из пылеватых и песчаных грунтов), поскольку остановка автомобиля вполне возможна на сухой спланированной обочине.

При ограничении финансовых средств и материально-технических ресурсов на устройство укрепительных полос и укрепление обочин устанавливают очерёдность выполнения работ.

По условиям обеспечения безопасности движения укрепление обочин предусматривают в такой последовательности: населенные пункты; подходы к пересечениям и примыканиям в одном уровне; участки с необеспеченной видимостью; кривые в плане минимального радиуса и меньше минимальных; максимальные продольные уклоны; съезды и въезды пересечений и примыканий дорог в разных уровнях и подходы к ним; снегозаносимые участки; ветроопасные и туманоопасные участки; участки дорог, не имеющие мест повышенной опасности для движения автомобилей.

На дорогах, где интенсивность движения не достигает максимальных значений, число остановок автомобилей на обочинах незначительно и необходимость устройства сплошной остановочной полосы отпадает. Вместо этого на дорогах II-IV категорий целесообразно устраивать площадки для остановки автомобилей. Площадки устраивают попарно с обеих сторон дороги так, чтобы они были сдвинуты одна относительно другой на 50-80 м таким образом, чтобы первой встречалась площадка по ходу движения автомобиля (рис. 12.3). Расстояние между площадками, расположенными с одной стороны проезжей части, принимают равным 800-1000 м на дорогах II категории, 1500-2000 м на дорогах III категории и 3000-5000 м на дорогах IV категории.

Рис. 12.3. Площадка для кратковременной или вынужденной остановки автомобиля:
1 — разметка; 2 — урна; 3 — скамейка; 4 — открытый бордюр или краевая полоса

Такие площадки устраивают на дорогах многих стран мира.

Частоту аварийных стоянок в различных странах рекомендуется принимать от 300 м до 6 км. Во всех странах размеры стоянок принимают примерно одинаковыми: вместимость до 3 автомобилей (т.е. длина 30-40 м), ширина 3 м и полосы отгона по 20-30 м или 1:10 на въезде и 1:7 на выезде.

Обеспечение безопасности движения на подъемах и спусках и на участках с ограниченной видимостью. На затяжных подъемах и спусках в равнинной местности совершается от 10 до 15 % ДТП, а на дорогах в холмистой и горной местности 20-40 %. При этом число ДТП при движении на спуск в 1,5-2 раза больше, чем при движении на подъем. Происшествия при движении на спуск концентрируются в основном в конце спуска, особенно если там расположена кривая в плане, имеется сужение проезжей части, узкий мост или другие помехи. При движении на подъём происшествия концентрируются больше в верхней части подъемов и на выпуклых вертикальных кривых. Резко увеличивается количество происшествий на участках подъемов и спусков при повышенной скользкости покрытий.

Радикальной мерой снижения аварийности на подъемах является устройство дополнительной третьей полосы шириной 3,5-3,75 м для движения по ней тихоходных грузовых автомобилей, что обеспечивает безопасность их обгона легковыми автомобилями.

Дополнительные полосы строят на участках дорог II категории, а при интенсивности движения более 2000 авт./сут в физических единицах и на участках дорог III категории с продольными уклонами более 30 %о при длине участка свыше 1 км и с уклонами более 40 ‰ при длине участка 0,5-1 км. Дополнительные полосы нецелесообразны на участках с кривыми в плане, радиус которых менее 200 м, а также на прямых вставках между ними длиной менее 200-300 м. Дополнительные полосы должны быть продолжены за пределами подъёмов:

Интенсивность движения в сторону подъёма, авт/сут 200 300 400 500 и более

Общее протяжение полосы за пределами подъёма, м 50 100 150 200

На дополнительных полосах необходима специальная разметка проезжей части и установка соответствующих знаков.

Первоочередной мерой обеспечения безопасности движения на затяжных спусках является повышение шероховатости дорожных покрытий, установка ограждений и предупредительных знаков.

Широкое применение на дорогах в горных условиях нашло устройство аварийных съездов («улавливающих карманов»), впервые предложенные для автомобильных дорог проф. А.П. Васильевым (Васильев А.П. Особенности проектирования автомобильных дорог для совмещенного движения. — М.: Транспорт, 1964, — 48с.) (рис. 12.4).

Рис. 12.4. Расположение аварийных съездов в горной и холмистой местностях:
а — на участке встречных уклонов; б — на внутренней части кривой;
1 — основной знак; 2 — дублирующий знак; 3 — встречный уклон 100-120 ‰ длиной 300-400 м; 4 — площадка для остановки и разворота автомобилей; 5 — выезд на основную дорогу

Основное назначение аварийного съезда — вывести автомобиль, потерявший управление из-за отказа тормозов на спуске из транспортного потока, дать возможность погасить скорость до безопасных пределов за счёт повышенного сопротивления движению на съезде и остановиться.

Аварийный съезд обычно устраивают с использованием встречного подъёма местности. Для более быстрого снижения скорости на съезде создают дополнительное сопротивление качению путём укладки слоя рыхлого песка или одноразмерного гравия фракции 6-10 мм, который позволяет получить замедление от 4,5 до 9,5 м/с². Длина активного участка (участка гашения скорости) при расположении его на встречном подъёме определяется по формуле

где (12.3)

V_o — скорость автомобиля при входе на активный участок въезда, км/ч (но не менее 90-100 км/ч);

f — сопротивление качению (для асфальтобетонного покрытия — 0,02; для рыхлого грунта 0,04- 0,05; керамзитового рыхлого гравия — до 0,45;

i — встречный уклон, в долях единицы.

Аварийный съезд должен заканчиваться площадкой для разворота автомобиля размером 15´15 м и песчаным валом высотой 1 м. Съезд должен быть оборудован индивидуальными знаками (рис. 12.5). В процессе эксплуатации песок и гравий на активном участке съезда и песчаный вал необходимо поддерживать в сухом рыхлом состоянии. Для этого должен быть обеспечен водоотвод и систематическая вспашка или боронование этого участка съезда.

Рис. 12.5. Указательные знаки на аварийном съезде («улавливающем кармане»):
а — основной знак, устанавливаемый на расстоянии 250-400 м; б — дублирующий знак, устанавливаемый на расстоянии 40-50 м

Безопасность движения на участках с ограниченной видимостью. Ограничение видимости на отдельных участках дорог — одна из частых причин, способствующих возникновению ДТП. Ограниченная видимость обычно отмечается на кривых малого радиуса в плане и выпуклых кривых в продольном профиле (табл. 12.4).

Таблица 12.4

Характерные причины ограничения видимости (данные проф. А.П. Васильева)

Для безопасного движения при выполнении ремонтных работ необходимо обеспечить видимость в плане и профиле на всем протяжении дороги не менее требуемых по СНиП 2.05.02-85.

В подавляющем большинстве случаев обеспечение требуемой видимости может быть выполнено силами дорожной службы без особых затрат. Исключение составляют участки крутых переломов продольного профиля, ограничение видимости застройкой зданий и сооружений, а также откосами глубоких выемок и полувыемок, особенно в горных условиях.

На вертикальных выпуклых кривых с недостаточной видимостью целесообразно поэтапно выполнять при ремонте и реконструкции комплекс мероприятий: при интенсивности до 500 авт./сут — уширение проезжей части в пределах всей кривой по 1 м с каждой стороны, укрепление обочин на 1,5 м и нанесение разметки, запрещающей обгон; при интенсивности более 500 авт./сут — дополнительное устройство разделительного островка шириной не менее 1 м в пределах всей кривой; увеличение радиуса вертикальной кривой с обеспечением требуемой видимости.

Аналогичные мероприятия выполняют и на кривых в плане с необеспеченной видимостью. Кроме того, на этих участках могут быть установлены зеркала, ограждения на внешней стороне кривых и указатели поворота. На кривых малого радиуса обязательно первоочередное устройство шероховатой поверхностной обработки. Для плавного снижения скорости на подходах к таким кривым возможно устройство трясущих полос.

К опасным для движения автомобилей относят участки дорог, на которых расположены пересечения, примыкания, съезды и переезды, а также участки дорог, проходящие в пределах населенных пунктов.

Особого внимания заслуживают необорудованные пересечения. Фактическое количество пересечений, примыканий, съездов и переездов обычно значительно превышает предусмотренное проектом. До 75 % из них устроены без согласования с дорожными органами, без соблюдения требований к их параметрам и обустройству. Обследования показывают, что многие из этих пересечений работают не круглый год (табл. 12.5).

На пересечениях, съездах и переездах автомобильных дорог совершается 10-40 % всех ДТП. Чтобы снизить аварийность на автомобильных дорогах, необходимо закрыть стихийно возникшие «дикие» пересечения, съезды и переезды, а оставшиеся оборудовать в полном соответствии со СНиП 2.05.02-85.

Таблица 12.5

Для этого необходимо обеспечить простую и хорошую видимую планировку пересечения. Обзорность и видимость на пересечении определяют в зависимости от расчетной скорости на каждой пересекающейся дороге согласно СНиП 2.05.02-85. Весьма важно увеличить размеры закруглений кромок сопрягающихся проезжих частей.

Все дороги, примыкающие к дорогам I-III категорий, а также к дорогам IV категории, имеющим твердое покрытие, должны иметь твёрдое покрытие на подходе к пересечению в зависимости от типа местного грунта на расстоянии не менее указанного в табл. 12.6.

Таблица 12.6

Эффективной мерой повышения безопасности движения является разделение транспортных потоков и устранение конфликтных точек на пересечении. В этих целях рекомендуется устройство направляющих островков (рис. 12.6), переходно-скоростных полос и специальных полос для автомобилей, совершающих левые повороты. Переходно-скоростные полосы в зоне пересечений и примыканий у кривых и не менее чем за 20 м за их пределами следует отделять от основных полос движения разделительной полосой шириной 0,75 м для дорог I-II категорий и 0,5 м для дорог III категории, границы которой обозначают с помощью сплошной линии разметки. В зоне маневрирования переходно-скоростные полосы отделяют от полос движения с помощью прерывистой линии.

Рис. 12.6. Оборудование примыканий в одном уровне:
а — частично оборудованное примыкание; б — канализированное примыкание

Островки безопасности для разделения движения транспортных средств по направлениям устраиваются на перекрёстках при суммарной интенсивности движения по пересекающимся или примыкающим дорогам не менее 1000 авт/сут, когда число поворачивающих транспортных средств составляет не менее 10 % на дорогах вне населённых пунктов и не менее 20 % в населённых пунктах. Приподнятые и окаймленные бордюрами островки устраивают высотой 0,15-0,20 м.

В районах с длительным зимним периодом (I-III дорожно-климатические зоны) возвышающиеся островки безопасности должны иметь плавное сопряжение с поверхностью покрытия для обеспечения беспрепятственного переноса снега. На снегозаносимых участках дорог необходимо устанавливать съёмные конструкции островков безопасности и направляющих устройств, которые убираются с началом метелевого периода и восстанавливаются ранней весной (рис. 12.7). Допускается обозначать форму островков краской или разметкой на покрытии.

Рис. 12.7. Съёмные направляющие устройства и их элементы:
1 — ограждающий элемент; 2 — стойка

Направляющие (сигнальные) столбики на таких участках устанавливают на откосах насыпи в 30 см от бровки земляного полотна или устраивают их в виде наклонных столбиков сечением 15´10 см с отгибами (рис. 12.8). Такое размещение столбиков позволяет очищать от снега всю поверхность земляного полотна плужными снегоочистителями. Опыт показывает, что при этом количество сбитых или повреждённых столбиков исключается почти полностью.

Рис. 12.8. Направляющие тумбы или столбики с отгибами:
а, б — на прямых участках; в — на левом повороте; г — тумбы елевым и правым отгибами

Особое значение имеет оборудование пересечений дорожными знаками и устройство разметки. Все знаки на пересечениях и примыканиях (кроме предварительных указателей направлений на пересекаемой дороге) устанавливает дорожная организация, которая обслуживает дорогу высшей категории, а при их одинаковой категории — организация, обслуживающая дорогу, интенсивность движения по которой больше, чем на пересекаемой (примыкающей) дороге.

От 20 до 40 % протяжённости старых существующих дорог проходят через населенные пункты. На таких участках отмечается повышенное количество ДТП, из которых 51 % — наезды на пешеходов, 9 % — наезды на велосипедистов и 7 % — наезды на автомобили, стоящие на обочине.

Наиболее эффективной мерой повышения безопасности движения является строительство обходов городов и населённых пунктов. Кроме того, успешно применяют:

устройство с одной или обеих сторон дороги тротуаров, велосипедных дорожек, а также пешеходных переходов;

оборудование автобусных остановок и стоянок автомобилей около мест общественного пользования (магазинов, столовых, кинотеатров и т.д.);

перевод местного или транзитного движения на параллельные улицы;

освещение дороги в пределах всего населённого пункта или на наиболее опасных участках.

Тротуары и пешеходные дорожки устраивают на всех участках дорог, проходящих через населённые пункты, независимо от интенсивности движения пешеходов и автомобилей, а на подходах к населённым пунктам и в зонах, расположенных вблизи населённых пунктов при количестве пешеходов, превышающем 100 чел./сут. Пешеходные дорожки устраивают за пределами обочин не ближе 2,7 м от кромки проезжей части. Ширину тротуаров и пешеходных дорожек принимают не менее 1,5 м, поперечный уклон — 15-25 ‰, продольные уклоны — не более 80 ‰.

Островки безопасности для остановки пешеходов устраивают на наземных пешеходных переходах при интенсивности движения транспортных средств не менее 400 ед./ч на одну полосу проезжей части и расстоянии между тротуаром и краем островка не менее 7,5 м с помощью разметки, а при расстоянии не менее 10,5 м островки могут дополняться защитными элементами. При интенсивности движения 2000 авт./сут и более, а велосипедистов и мопедов 250 ед./сут необходимо устраивать велосипедные дорожки. Длина велосипедных дорожек на подходах к населённым пунктам в зависимости от численности населения составляет:

Численность населения, тыс. чел. 50-100 25-50 10-25 < 10

Длина велосипедной дорожки, км 6-8 4-6 3-4 1-3

Велосипедные дорожки располагают в пределах полосы отвода на расстоянии не ближе 2,4 м от кромки проезжей части. Ширина для велосипедных дорожек для однополосного движения – 1 м, для двухполосного разностороннего движения 2 м; продольный уклон до 30 ‰, максимальный на коротком участке — 60 ‰. Автобусные остановки в пределах населённых пунктов располагают около магазинов, столовых и других мест общественного пользования примерно через 1 км одну от другой.

Автобусные остановки размещают на прямых участках дорог и кривых в плане радиусом не менее 1000 м с уклоном не более 40 ‰. На участках подъёмов автобусные остановки располагают на вершине подъёмов с устройством уширений или на расстоянии 250 м до начала подъёма.

На дорогах I категории остановки размещают одна напротив другой с устройством подземного или надземного перехода и установкой барьерного ограждения на разделительной полосе. На дорогах II-V категорий остановки смещают по ходу движения: для дорог II и III категорий на 100-120 м, для дорог IV-V категорий не меньше чем на 30 м. На междугородных дорогах в зоне автобусных остановок устраивают переходно-скоростные полосы (рис. 12.9).

Рис. 12.9. Обустройство автобусных остановок:
а — на дорогах I и II категорий; б — на дорогах III и IV категорий;
1 — островок безопасности; 2 — разметка проезжей части; 3 — посадочная площадка или автопавильон; 4 — разметка пешеходного перехода

Остановочные площадки устраивают по типу закрытого кармана или полукармана и отделяют от проезжей части островками или маркировочными линиями разметки.

На пересечениях и примыканиях в одном уровне автобусные остановки располагают на расстоянии не менее 200-250 м от начала и конца переходно-скоростных полос. Пешеходные переходы через дороги II-V категорий обычно устраивают в одном уровне. На дорогах I категории необходимо строить подземные или надземные пешеходные переходы. В крупных населённых пунктах пешеходные переходы необходимо располагать не реже чем через 300 м.

Освещение автомобильных дорог. На автомобильных дорогах следует освещать участки в пределах населенных пунктов, а при возможности использования существующих электрических распределительных сетей также на больших мостах, автобусных остановках, пересечениях дорог I и II категорий между собой и с железными дорогами, на всех подходах к ним на расстоянии не менее 250 м на подъездных дорогах к промышленным предприятиям или их участкам при соответствующем технико-экономическом обосновании.

Дорожная служба должна выступать инициатором освещения опасных участков дорог.

Монтаж, содержание и ремонт осветительных установок осуществляют специализированные службы эксплуатации районных электросетевых предприятий по договорам с дорожными организациями.

Дорожная служба обеспечивает:

выявление опасных участков дорог, на которых необходимо устраивать стационарное освещение;

представление организациям, проектирующим осветительные установки, необходимых данных для выполнения проектных работ;

согласование проекта прокладки электросетей и установки осветительных опор на дороге;

уширение (при необходимости) земляного полотна или устройство присыпных берм для установки опор, а также их защиту от возможного наезда автомобилей;

создание условий для обеспечения обслуживания осветительных установок.

Дорожно-эксплуатационная служба следит за тем, чтобы районные электросетевые предприятия проводили регулярные замеры освещённости и яркости проезжей части, выполняли работы по модернизации осветительных установок и при необходимости увеличивали уровни яркости проезжей части — заменяли лампы на более мощные, устраняли повреждения элементов сетей, очищали светильники и опоры от пыли и грязи, окрашивали опоры и кронштейны, заменяли вышедшие из строя лампы и светильники, включали и отключали освещение.

Освещение участков автомобильных дорог в пределах населённых пунктов следует выполнять в соответствии с требованиями СНиП II-4-79, а освещение автодорожных тоннелей — в соответствии с требованиями СНиП II-44-78.

Осветительные установки на пересечениях автомобильных дорог в одном уровне должны соответствовать нормам искусственного освещения, регламентируемым системой стандартов безопасности труда на железнодорожном транспорте. Если расстояние между соседними освещаемыми участками менее 250 м, рекомендуется устраивать непрерывное освещение дороги, исключающее чередование освещенных и неосвещённых участков.

Опоры освещения, как правило, следует располагать за бровкой земляного полотна. В местах установки опор освещения обочину следует уширять в виде бермы так, чтобы расстояние между опорами и ограждениями, устанавливаемыми вдоль бровки земляного полотна, было не менее 1,2 м. Допускается располагать опоры освещения на разделительной полосе при её ширине менее 5 м. В этом случае их необходимо защищать от наезда автомобилей ограждениями, которые устанавливают на разделительной полосе на расстоянии не менее 1 м от кромки проезжей части.

Характерное состояние дорог по сезонам года. Влияние климата и погоды на состояние дорог, режим и безопасность движения ощущается на любой дороге, однако степень этого влияния во многом зависит от ее технического уровня, уровня содержания и организации движения. Наиболее значительно состояние дорог с точки зрения условий движения меняется по сезонам года, особенно осенью и зимой.

Все сезонные изменения транспортно-эксплуатационных характеристик дорог должны быть отмечены в графиках сезонных коэффициентов аварийности, которые позволяют выбрать и обосновать мероприятия по повышению безопасности движения для каждого сезона и прогнозировать условия движения в зависимости от прогноза погоды. На основании сезонных графиков можно установить количество, места и степень опасности аварийных участков дороги, которые значительно меняются в течение года. Эти изменения должны найти отражение в плане организационно-технических мероприятий дорожной службы по повышению безопасности движения.

Эффективная ширина проезжей части в осенне-весенний и зимний периоды колеблется в широких пределах в зависимости от типа покрытия проезжей части и обочин, инженерного оборудования дорог и уровня их содержания. При неукрепленных обочинах, съездах, въездах и переездах на покрытии вдоль кромки проезжей части образуются загрязненные полосы, вследствие чего фактически используемая для движения чистая ширина проезжей части уменьшается на ширину полос загрязнения (см. главу 4).

Ещё большее сужение проезжей части может произойти зимой. В зависимости от уровня зимнего содержания можно выделить три основных типа поперечного профиля дороги. При хорошем содержании на прямых участках и кривых большого радиуса фактическая ширина поверхности дороги, используемая для движения зимой, больше, чем летом, благодаря образованию полос снежного наката, и составляет 7,8-8,5 м, что способствует повышению скорости на отдельных участках. В то же время значительно сокращается эффективная ширина проезжей части на участках с затрудненными условиями снегоочистки. К ним относятся участки, где установлены ограждения; подходы к мостам, въезды и съезды; кривые малого радиуса; участки, где обочины заросли травой или кустарником; участки, где имеется большое количество опор знаков и других препятствий, мешающих очистке от снега. Протяжение таких участков составляет 15-20 % от всей длины дороги. На стесненных участках фактическая ширина проезжей части сокращается в среднем до 5-6 м. На снежных дорогах при отсутствии регулярной патрульной снегоочистки движение происходит по снежному накату с колеями или в снежных выемках.

Состояние проезжей части и обочин и их ширина также изменяется по периодам года.

Продолжительность различных состояний зависит от технического уровня дороги, интенсивности движения и уровня ее содержания (см. главу 4).

Существенно изменяется по сезонам года ровность покрытия (рис. 12.10). Вместе с изменением состояния поверхности дорог изменяются условия безопасности движения, повышается удельное количество происшествий.

Рис. 12.10. Изменение ровности покрытия при различных состояниях:
1 — июль, сухое покрытие; 2 — октябрь, покрытие заснеженное; 3 — ноябрь, покрытие увлажнённое с наледью; 4 — декабрь, покрытие заснеженное; 5 — январь, покрытие заснеженное; 6 — март, снежный накат

Меры по повышению безопасности движения в сложных погодных условиях. Выбор конкретных решений для повышения безопасности движения в сложных погодных условиях производится с учетом погодно-климатической характеристики района проложения дороги, на основе анализа графиков коэффициентов обеспеченности расчётной скорости и сезонных коэффициентов аварийности. Все мероприятия направленные на повышение удобства и безопасности движения, могут быть разделены по длительности их действия на постоянные, временные (сезонные) и кратковременные.

К постоянно действующим относятся мероприятия, эффективность которых не меняется в течение всего года. Они обязательны на тех участках, где повышается опасность движения в течение всего года.

К временным (сезонным) относятся мероприятия, эффективность которых длится от одного месяца до одного сезона. Мероприятия временного (сезонного) характера предусматривают на тех участках, где заметно повышается опасность движения в отдельные периоды года.

К кратковременным относятся мероприятия, эффективность которых длится от нескольких часов до одного месяца. Они направлены главным образом на ликвидацию или нейтрализацию воздействия кратковременных факторов и, в первую очередь, погодно-климатических. Дорожной службой могут применяться все виды мероприятий, но чаще всего мероприятия временного (сезонного) и кратковременного действия. Выбор конкретных мероприятий производится в зависимости от действия метеорологического фактора, на ликвидацию которого это мероприятие рассчитано (табл. 12.7).

Таблица 12.7

Возможные меры по предупреждению влияния метеорологических явлений на состояние дорог и безопасность дорожного движения

Для повышения безопасности движения рекомендуются следующие основные мероприятия, выполняемые по сезонам года.

В осенний период, когда интенсивность движения на большинстве дорог максимальная, а погодные условия ухудшаются, одной из главных задач становится борьба с загрязнением проезжей части и разрушением обочин. Это достигается систематической очисткой покрытия механическими щетками и промывкой поливомоечными машинами. Осенью на обочинах возможно устранение лишь отдельных наиболее крупных разрушений. Укрепление обочин выполняют летом.

Большое значение для обеспечения безопасности движения и ориентирования водителей имеют краевые укрепительные полосы. Устройство краевых полос и укрепление обочин требует разовых затрат, но значительно снижает последующие эксплуатационные расходы, так как предотвращает разрушение кромок дорожной одежды, сокращает количество ДТП, значительно облегчает снегоочистку.

В районах с большим количеством дождей большое значение имеет быстрый водоотвод с проезжей части. Этой цели служит повышение ровности покрытия, ликвидация ямочности, колей, наплывов и выбоин.

При невозможности принять меры к обеспечению требуемого коэффициента сцепления дорожная служба должна установить на опасных в дождливый период участках знаки ограничения скорости и дополнительные таблички с надписью «При влажном покрытии» или установить знаки со сменной информацией.

В зимний период суточная интенсивность движения снижается на 10-30 % по сравнению с летней. Однако среднечасовая интенсивность движения в светлое время суток может быть равна и даже больше, чем летом.

Главной задачей зимой является борьба со снежными отложениями на дороге и гололёдом.

Анализ графиков коэффициентов аварийности позволяет выявить целый ряд новых опасных участков. В то же время часть ранее опасных участков становится менее опасными и им можно уделять меньше внимания.

При регулярной снегоочистке перестают быть опасными участки дорог с неукреплённым обочинами. Часть съездов, въездов и пересечений с полевыми дорогами зимой перестает функционировать и заносится снегом. Помимо регулярной снегоочистки и борьбы с гололедом в зимний период рекомендуются следующие меры: снятие знаков «Перекресток» на подходах к занесенным пересечениям, съездам и въездам; установка новых знаков «Гололед» на опасных участках; снятие ограждений в конце затяжных спусков, если съезд в снег не представляет особой опасности; установка знаков «Сужение проезжей части» на опасных участках.

Организация движения по заснеженному покрытию. Во многих случаях возникает необходимость организации движения по покрытию, на поверхности которого имеется неубранный снег, при уплотнении образующий снежный накат. Механические свойства снега, особенно прочность, зависят от его физического состояния (рис. 12.11). На дорогах IV и V категорий с покрытием переходного типа оставление слоя плотного снега необходимо для того, чтобы не разрушить покрытие при удалении снега.

Рис. 12.11. Зависимость прочности от плотности снега и температуры:
1, 2, 3, 4 — плотность снега соответственно 0,3; 0,4; 0,5; 0,6 г/см³

Снежный слой лучше создавать искусственно, разравнивая и уплотняя его толщиной 4-6 см. Хорошо уплотнённым считается снег, если при движении автомобиля по поверхности покрытия не остаются колеи глубиной более 2 см, а допустимой прочностью следует считать такую, когда от прохода расчётного грузового автомобиля колея не превышает 6 см. Установлено, что этим показателям соответствует прочность снега 0,35-0,6 МПа (рис. 12.12).

Рис. 12.12. Зависимость глубины колеи от прочности снега

Рис. 12.13. Зависимость коэффициента сцепления от прочности уплотнённого снега:
1,2 — скорость соответственно 40 и 60 км/ч

С увеличением прочности уплотнённого снега коэффициент сцепления снижается (рис. 12.13), что необходимо учитывать при эксплуатации дороги. Оптимальная величина прочности находится в пределах 0,2-0,8 МПа; ей соответствует плотность снега 0,4-0,6 г/см³. При низких отрицательных температурах воздуха прочность снега может быть значительно выше 0,8 МПа, а значение коэффициента сцепления ниже допустимого. Такое состояние часто наблюдается при снежно-ледяном накате, образующемся, когда несвоевременно или неполностью убранный с покрытия сухой или влажный снег подвергается уплотнению колёсами автомобилей. Образование снежно-ледяного наката наблюдается обычно при температуре воздуха 0…-7°С. В этих случаях для повышения сцепных качеств необходимо на поверхности уплотнённого снега производить насечки ребристыми или кулачковыми катками или пропуском тракторов на гусеничном ходу.

При повышении температуры прочность снега уменьшается и при температуре около 0°С снеговое покрытие непригодно для движения и должно быть своевременно удалено при приближении весны. Срок использования снегового покрытия ограничивается датами с устойчивой отрицательной температурой не выше -5°С. При этих условиях длительность периода эксплуатации колеблется от 4-5 до 6-8 месяцев в году. Поэтому дороги, оставляемые для эксплуатации с уплотненным снегом на покрытии, также должны иметь защиту от снежных заносов, хотя требования к этим сооружениям могут быть несколько ниже, чем на дорогах, где не допускается наличие уплотнённого снега.

На этих дорогах необходимо удалять излишний снег, выпавший во время метелей и снегопадов, а также вал, снежные комья, гребешки, образовавшиеся в результате проведения снегоочистительных работ; своевременно устранять колеи, выбоины и другие неровности на уплотненных снеговых покрытиях; придавать снежным откосам на обочинах и откосах земляного полотна пологие, обтекаемые для снеговетрового потока уклоны не более 1:10.

Если снегозаносимость дороги не обеспечена, необходимо ещё в осенний период подготовить объезды заносимых участков. Перерывы движения на дорогах возникают обычно из-за заноса выемок или мелких насыпей на сравнительно коротких участках, из-за чего может быть парализовано движение на большом протяжении дороги. Поэтому целесообразно предусмотреть различные варианты объезда заносимого участка с устройством временных дорог с использованием местных проездов или старых дорог (рис. 12.14).

Рис. 12.14. Временные объезды снегозаносимых участков:
1 — местная старая дорога; 2 — временный объезд

В некоторых случаях при хорошо развитой дорожной сети можно пойти на закрытие движения зимой по отдельным местным дорогам. Однако для этого необходимо организовать бесперебойное движение по другим дорогам, связывающим эти населённые пункты.

Организация движения в сложных погодных условиях. На участках дорог I-III категорий, где наблюдается повышенное число случаев гололёда, целесообразно предусматривать специальные автоматические световые табло, предупреждающие водителей о гололёде.

Влияние туманов на безопасность движения необходимо особо учитывать при организации движения. Анализ данных метеорологических станций позволяет выявить участки местности с наибольшей повторяемостью туманов (котловины, поймы рек, заболоченные низины, озера, водоемы с теплыми водами и др.). На этих участках нельзя располагать кривые в плане, пересечения, примыкания и автобусные остановки. Если избежать этого нельзя, их нужно устраивать с канализацией, чтобы разделить зоны возможных столкновений транспортных средств и наездов на пешеходов.

Для туманоопасных участков необходимо разрабатывать комплекс мер, позволяющих водителю иметь точную информацию о направлении движения, о состоянии и занятости проезжей части и о наиболее целесообразном режиме движения. К важнейшим из них относятся: направляющие столбики и планки со светоотражающими катафотами или полосами пленки, дорожные знаки и указатели с рефлектирующей поверхностью или со специальной подсветкой, специальные сигнальные устройства и световые табло со сменной информацией, предупреждающие о тумане, гололёде, осадках, разметка проезжей части, втапливаемые в покрытие светоотражающие микрошарики, стационарное освещение на опасных участках, осветление покрытий, устройство краевых полос из цветных материалов, шероховатые поверхностные обработки, устранение неровностей и выбоин и принятие других мер для быстрейшего отвода воды с поверхности дорог.

На ветроопасных участках дорог высоких категорий необходимо предусматривать комплекс мероприятий: строительство ветрозащитных сооружений (насаждения, заборы, сетки, ограждения, галереи и др.); установку предупреждающей сигнализации на подходах к ветроопасным участкам, уширение полос движения на величину отклонения автомобиля под действием ветра.

Для организации и обеспечения безопасности движения в неблагоприятные периоды года и в сложных погодных условиях особое значение имеет информация работников дорожной службы, водителей и населения о состоянии дорог и метеорологических условиях. Для этого дорожная служба должна иметь постоянную связь с метеорологической службой, создавать свои метеорологические посты и принимать участие в ежедневных дорожно-информационных радиопередачах. Целесообразны выступления представителей дорожных органов в местной печати, по радио и телевидению.

Для информации водителей необходимо ввести систему временных дорожных знаков, специальные табло со сменной информацией, которая может заменяться вручную, с пульта управления или автоматически. Весьма эффективна установка знаков со сменной информацией, которые связаны с датчиками, регистрирующими опасные метеорологические явления. В этом случае имеется возможность автоматического управления знаками, указывающими рекомендуемое управление знаками, указывающими рекомендуемый режим движения в зависимости от метеорологических условий.

Целесообразно разрабатывать специальную схему организации движения по периодам года, которая включает в себя схему разметки дороги и расстановки знаков по периодам года, организацию получения и передачи метеорологической информации о проезжаемости дороги в сложных условиях погоды и другие сведения о функционировании дороги в этих условиях.

Оценка влияния мероприятий по повышению безопасности дорожного движения на снижение числа дорожно-транспортных происшествии. В качестве исходного показателя, характеризующего ожидаемое изменение состояния аварийности в результате проведения мероприятий, используется средняя вероятность снижения количества ДТП на рассматриваемом участке дороги (P_m), выраженная в долях единицы (табл. 12.8).

Таблица 12.8

Значения показателя (P_m) для мероприятий по повышению безопасности дорожного движения

Протяжённость зон влияния для отдельных элементов дорог приведена в табл. 12.9.

Таблица 12.9

При оценке вероятности снижения уровня аварийности в результате проведения дорожных работ на участках концентрации ДТП необходимо учитывать протяжённость участков, на которую распространяется мероприятие. Если протяженность участка дорожных работ меньше длины участка концентрации ДТП, то вероятность снижения аварийности определяется по формуле

где (12.4)

L — протяжённость участка реализации мероприятия с зонами влияния, км;

L — протяженность участка концентрации ДТП, км;

P_m — средняя вероятность снижения числа ДТП.

Мероприятия по снижению аварийности на участках концентрации ДТП с точки зрения конечных результатов можно подразделить на две категории: 1) — те, которые способствуют предотвращению отдельных видов ДТП (одиночные мероприятия) и 2) те, которые направлены на предотвращение всех ДТП (комплексы мероприятий).

Средняя вероятность снижения числа ДТП в год t в результате реализации мероприятий определяется по формуле

где (12.5)

М — число мероприятий по повышению безопасности движения, которые в год t оказывают влияние на снижение аварийности .

Ожидаемое в год t снижение числа ДТП в результате реализации нескольких мероприятий определяется по формуле

Dп_t= Р_M×п_t, где (12.6)

п_t — прогнозируемое число ДТП в год t при отсутствии мероприятий по повышению безопасности движения.

Общее ожидаемое снижение числа ДТП на рассматриваемом i-том участке концентрации ДТП в результате реализации комплекса мероприятий по повышению безопасности движения определяется с учетом его срока службы

где (12.7)

— наибольший срок службы мероприятия, входящего в рассматриваемый комплекс, лет.

Срок службы т-го мероприятия устанавливается в соответствии с действующими нормативно-методическими документами с учётом региональных особенностей эксплуатации дорог.

Ожидаемое снижение числа ДТП в результате проведения мероприятий по повышению безопасности движения на дорожной сети, имеющей i-тое число участков концентрации аварийности:

где (12.8)

Dп_i — снижение числа ДТП на i-том участке концентрации ДТП с учётом зон его влияния, шт.

Сокращение числа ДТП в результате реализации мероприятий по повышению безопасности движения сопровождается одновременным уменьшением числа погибших и раненых. Ожидаемое снижение числа погибших и раненых на участках концентрации ДТП по сравнению с исходным уровнем до проведения дорожных работ допускается определять пропорционально сокращению общего объема аварийности.

Оценка экономической эффективности мероприятий по повышению безопасности движения. Показатели экономической эффективности мероприятий по повышению безопасности движения характеризуют народнохозяйственную целесообразность осуществления затрат, направляемых на указанные мероприятия. Эффективность определяется сопоставлением эффекта от снижения числа дорожно-транспортных происшествий и затрат по проведению мероприятий по снижению аварийности.

Оценка результата и затрат при определении показателей эффективности осуществляется за весь срок службы мероприятий. При сравнении двух и более вариантов реализации комплексов мероприятий оценка эффективности производится за один и тот же расчётный период. При определении расчетного периода следует ориентироваться на наиболее долговечный вариант. Начало расчётного периода определяется моментом времени, начиная с которого выбор варианта влияет на будущие затраты и результаты. Конец расчётного периода — момент, начиная с которого затраты и результаты по всем сравниваемым вариантам практически неразличимы или несущественны.

Для стоимостной оценки эффекта от снижения числа ДТП и затрат по проведению мероприятий по снижению аварийности могут использоваться различные виды цен, отличающиеся:

по временной базе — базисные и расчётные цены;

по сфере формирования цен — внутренние и мировые цены;

по виду валюты — в отечественной валюте, в иностранных (как правило, в свободно конвертируемых) валютах.

Базисные цены — это цены, сложившиеся в экономике страны или на мировом уровне на определённый момент времени (как правило, в качестве базовых цен в дорожном хозяйстве РФ принимаются цены 1991 г.). Базисная цена считается неизменной в течение всего расчётного периода.

Расчётные цены — это цены, отражающие прогнозируемые изменения текущих цен на каждом шаге расчёта.

Расчёт стоимости дорожных работ выполняется в соответствии с нормативными документами, действующими в дорожной отрасли в области ценообразования.

Все результаты и затраты, получаемые (совершаемые) в различные моменты времени, приводятся к началу расчётного периода путём умножения их на коэффициент, определяемый нормой дисконта. Норма дисконта Е — это норма чистого дохода в год на единицу затрат. Она может быть установлена государством как специфический социально-экономический норматив, обязательный для оценки проектов с позиций общества в целом, либо распорядителями федерального или территориальных дорожных фондов. При отсутствии официально установленной нормы дисконта рекомендуется применять Е = 0,12.

Система показателей эффективности мероприятий по повышению безопасности движения включает:

интегральный эффект Э_инт, т.е. сумма эффектов за весь период сравнения;

индекс доходности ИД, т.е. отношение суммы эффектов к общей величине единовременных затрат;

внутреннюю норму доходности ВНД, представляющую собой ту неизменную в течение расчётного периода норму дисконта, при которой сумма эффектов равна сумме единовременных затрат;

срок окупаемостиt_ок, т.е. минимальный интервал времени от начала расчётного периода, за пределами которого интегральный эффект становится и в дальнейшем остается неотрицательным;

интегральные затраты, т.е. сумму затрат за весь расчётный период.

Решение об эффективности мероприятий по повышению безопасности движения следует принимать с учётом всех перечисленных выше показателей эффективности, главным из которых является интегральный эффект Э_инт. Если интегральный эффект положителен, осуществление мероприятий является эффективным. При отрицательном значении Э_инт рассматриваемый вариант неэффективен и его не следует реализовывать ни при каких значениях других показателей эффективности. В случае если по всем альтернативным вариантам результаты одинаковы, расчёты можно упростить, ограничившись определением для каждого из вариантов только величины интегральных затрат.

Индекс доходности, внутренняя норма доходности и срок окупаемости используются при оценке вариантов как вспомогательные показатели. Если у какого-либо варианта Э_инт > 0, то у него обязательно ИД > 1. Оценка индекса доходности играет важную роль, когда одним из основных критериев выбора вариантов является ожидаемая величина эффекта, получаемая на единицу затрат за весь расчетный период. Если важна величина эффекта, получаемая на единицу затрат ежегодно, то определяющее значение будет играть ВНД. При этом следует учитывать, что вариант считается эффективным, если ВНД больше, чем заданная внешняя норма дисконта. В случае когда важное значение имеет срок, после которого вложенные средства будут иметь отдачу, лучшим будет считаться вариант с наименьшим сроком окупаемости.

Расчётные формулы для определения показателей эффективности:

Интегральный эффект (Э_инт):

где (12.9)

R_t — эффект от снижения числа ДТП в году t;

Z_t — текущие затраты в году t;

К_t — единовременные затраты в году t;

Е — норма дисконта;

Т — момент окончания расчетного периода.

Индекс доходности ИД

(12.10)

Внутренняя норма доходности ВНД является решением следующего уравнения относительно Е:

(12.11)

Срок окупаемости t_ок определяется из уравнения

Э_инт = 0 для 0 £ t £ Т,

при этом для всех t £ t_ок должно выполнятся условие Э_инт ³ 0.

Интегральные затраты

(12.12)

Эффект от проведения мероприятий по повышению безопасности движения заключается, в первую очередь, в снижении потерь от дорожно-транспортных происшествий, которые делятся натри группы:

потери, связанные с потерей здоровья и смертью людей, вовлеченных в ДТП;

потери, связанные с ущербом, причиняемым собственности (восстановление транспортных средств, повреждений дороги и дорожных сооружений, стоимость поврежденных грузов);

общественные потери, к которым относятся затраты, связанные с нарушением нормальных условий движения в зоне транспортного происшествия, и затраты органов ГИБДД, судов и прокуратуры.

В случае если в результате мероприятия по повышению безопасности дорожного движения ожидается существенное увеличение скорости движения автомобилей в транспортном потоке, то при наличии возможности объективно оценить это изменение (количественная оценка скорости движения устанавливается расчетным методом или на основе данных экспериментальных исследований) следует учитывать эффект от увеличения скорости движения.

Эффект от проведения мероприятий по повышению безопасности движения может быть определён прямым расчётом по формуле

R_t = А1_t×С1 А2_t×С2, где (12.13)

А1_t, А2_t — ожидаемое в течение t лет снижение числа погибших и раненых в ДТП;

С1, С2 — средние стоимости потерь от одного ДТП со смертельным исходом и ранением (Потери от ДТП следует округлять в соответствии с «Методикой оценки и расчёта нормативов социально-экономического ущерба от дорожно-транспортных происшествий» (Р-03112199-0502-00), Минтранс России. — М.: НПСТ «Трансконсалтинг», 2001. — 43с).

При отсутствии данных о средней стоимости потерь от одного ДТП эффект от проведения мероприятий по повышению безопасности движения допускается определять по формуле

R_t = 365×g×N×L×S_Э×(П_до — П_после), где (12.14)

g — коэффициент использования пробега, g = 0,6×b1 0,9×b2 0,8×b3 (b1, b2, b3 — доля соответственно легковых, грузовых автомобилей и автопоездов в составе потока);

N — среднегодовая суточная интенсивность движения на рассматриваемом участке дороги в расчетный период, авт./сут;

L — протяжённость рассматриваемого участка дороги, км;

S_Э — себестоимость перевозок в дорожных условиях, принятых за эталон, руб/авт.-км (в ценах

1991 г. эта величина составляла 0,2 руб/авт.-км);

П_до, П_после — коэффициенты, определяющиеся в зависимости от величины коэффициентов относительной аварийности (И_до, И_после) по табл. 12.10.

Таблица 12.10

Значения коэффициента относительной аварийности (И_после) после проведения мероприятий по повышению безопасности движения определяются по формуле

И_после = И_о (И_до — И_о)×(1 — Р_т), где (12.15)

И_о — относительное количество происшествий, на возникновение которых не оказывают влияние дорожные условия (И_о = 0,08);

И_до — средний коэффициент относительной аварийности до проведения мероприятий по повышению безопасности движения;

Р_т — средняя вероятность снижения числа ДТП.

Эффект от увеличения скорости движения автомобилей в транспортном потоке выражается в сокращении продолжительности проезда и определяется по формуле

где (12.16)

S — стоимость эксплуатации автомобилей в час,

S = s1×b1 s2×b2 s3×b3 s4×b4 (b1, b2, b3, b4 — доля соответственно лёгких, средних, тяжёлых и сверхтяжёлых автомобилей в транспортном потоке (среднее значение за расчётный период); s1, s2, s3, s4 — тарифы за повременное пользование грузовым транспортом);

V, V_о — средние скорости движения транспортного потока до и после проведения мероприятий.

Средние значения скорости транспортного потока определяются в соответствии с указаниями п. 8.2.

РАЗДЕЛ V
ТЕХНОЛОГИЯ СОДЕРЖАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

ГЛАВА 13. Содержание дорог весной, летом и осенью

Содержание дорожных одежд

Содержание земляного полотна и полосы отвода

Работы по содержанию земляного полотна направлены на сохранение его геометрической формы, обеспечение требуемой прочности и устойчивости земляного полотна, обочин и откосов, постоянное поддержание в рабочем состоянии водоотводных и водопропускных устройств. Особое внимание необходимо уделять участкам с неблагоприятными грунтовыми и гидрологическими условиями, местам появления и развития пучин, участкам дорог на болотах и в зонах искусственного орошения.

Основные задачи содержания земляного полотна по периодам года:

в весенний период — исключить переувлажнение грунтов земляного полотна талыми и грунтовыми водами;

в летний период — выполнить работы по очистке и восстановлению дефектов водоотводных устройств, обочин и откосов;

в осенний период — предупредить переувлажнение земляного полотна атмосферными осадками, обеспечить минимальную влажность слагающих его грунтов.

Весенний период отличается неблагоприятным сочетанием природных факторов, в результате чего создаются условия, способствующие максимальному увлажнению земляного полотна. Поэтому весной основное внимание необходимо уделять регулированию, улучшению водно-теплового режима земляного полотна и прежде всего обеспечить поверхностный сток воды с обочин и откосов при таянии снега.

До начала интенсивного таяния снега проезжую часть, обочины и откосы полностью освобождают от снега и льда, что улучшает условия оттаивания грунтов земляного полотна. Для обеспечения пропуска талых вод производят очистку от снега и льда открытых лотков, приёмных колодцев, устьев труб, выпусков дренажей, выходов на откос дренажных прорезей и воронок, боковых канав и других водоотводных сооружений. Боковые канавы очищают автогрейдерами с кюветовосстановителями по всему их сечению или вручную путем устройства в снегу прорезей шириной 0,7 м на всю глубину канавы. У малых мостов и труб убирают шиты, закрывающие их отверстия, удаляют лёд и снег на ширину, равную ширине отверстия и на длину не менее 30 м вверх и вниз от искусственного сооружения.

Если на обочинах накопились значительные отложения снега, который не может быть быстро удалён, в этих отложениях через каждые 30-50 м по длине дороги устраивают поперечные прорези шириной 0,5-0,7 м на всю ширину обочины глубиной до её поверхности. Это необходимо для того, чтобы исключить накопление воды на проезжей части, образовавшейся от таяния снега и обеспечить её быстрый стоке поверхности дороги (рис. 13.1).

Рис. 13.1. Схема обеспечения отвода воды, образующейся при таянии снега:
а — полная очистка земляного полотна и кюветов от снега; b — устройство продольной прорези в снегу вдоль кювета; с, d — устройство поперечных и продольной прорези в снегу;
1 — отложения снега; 2 — продольная прорезь; 3 — поперечная прорезь

Если на откосах выемок имеется выход на поверхность грунтовых вод, необходимо производить очистку поверхности откоса от снега с удалением его за пределы выемки, не допуская дополнительного увлажнения грунта откосов талыми водами. Особенно это необходимо выполнять на участках, ориентированных на север.

С началом весеннего потепления устанавливают тщательное наблюдение за дорогой, чтобы своевременно обнаружить признаки пучинообразования. Первый признак — появление в отдельных местах на покрытии продольных и поперечных трещин, влажных пятен (покрытие как бы «потеет»). Число трещин постепенно увеличивается, они соединяются, образуя сетку трещин.

Важной мерой, которая предотвращает пучины или максимально ослабляет их воздействие, является прокопка осушительных дренажных прорезей на неукреплённых обочинах. Прорези роют с обеих сторон пучинистого участка в шахматном порядке на расстоянии 4-8 м одну от другой. Они имеют ширину 0,25-0,5 м, а глубина равна толщине дорожной одежды с подстилающим песчаным слоем. Дну их придается уклон в сторону откоса 40-50 ‰. Воронки, соприкасаясь с тёплым воздухом и подвергаясь прямому нагреву солнечными лучами, способствуют быстрейшему оттаиванию земляного полона и отводу образующейся воды.

Воздушные воронки остаются открытыми до просыхания грунта, что представляет существенную опасность для движения автомобилей. Поэтому на таких участках должны быть установлены соответствующие дорожные знаки и ограждения, снижена скорость движения.

Если признаки пучинообразования всё же появились, необходимо предохранить покрытие от разрушения. Для этого на пучинистом участке устраивают «подушку» из котельного шлака, несмёрзшегося сухого песка или гравийно-песчаной смеси слоем 10-15 см. На «подушку» укладывают деревянные щиты или временное колейное покрытие. На отдельных участках, где дорожная одежда обладает малой прочностью, движение переносят на объезды или ограничивают скорость и грузоподъёмность автомобилей. Такие участки ограждают барьерами, устанавливают указатели и знаки ограничения скорости и грузоподъёмности.

Борьбу с пучинами прекращают, когда грунт земляного полотна полностью оттает и просохнет. С проезжей части убирают настилы, щиты, маты, шлак и песок, засыпают прорези на обочинах. После просыхания грунта прорези засыпают гравием или щебнем и уплотняют до требуемых норм.

На пучинистых участках необходимо устранить причины пучинообразования. В противном случае пучины на следующий год могут возникнуть вновь и опять потребуется устройство воздушных воронок. Вместо этого для отвода воды из переувлажнённого грунта при весеннем оттаивании могут быть устроены фильтры из геотекстиля, к которым подтягивается вода из земляного полотна и песчаного основания и выпускается на откос или высыхает (рис. 13.2). Фильтры представляют собой оболочку из геотекстиля диаметром 15-20 см длиной от 1 м до 3 м, плотно заполненные отходами геотекстиля. Они укладываются в траншеи, отрытые на всю глубину дорожной одежды так, чтобы один конец фильтра выходил на откос, и засыпаются грунтом. Расстояние между фильтрами составляет 5-10 м.

Рис. 13.2. Дренирующие фильтры из геотекстиля

Места на покрытии, подвергшиеся разрушению или деформациям, исправляют. В конце весны устраняют повреждения земляного полотна: засыпают промоины, исправляют бровки обочины (рис. 13.3), убирают оплывший грунт с откосов выемок и насыпей, подсыпают и укрепляют обрушившиеся откосы.

Рис. 13.3. Характерные дефекты неукреплённых обочин:
а — зарастание сорной травой; b — образование желоба у кромки проезжей части; с — нарастание обочин; d — занижение обочин; е — колеи на обочинах; f — общая деформация обочин

В летний период выполняют работы по уходу за обочинами, откосами, водоотводными канавами и полосой отвода путём устранения мелких деформаций и разрушений: обочины, откосы, разделительную полосу и полосу отвода освобождают от мусора, посторонних предметов, скашивают сорную траву и вырубают кустарник. Для борьбы с сорняковой растительностью используют скашивание травы косилками или применяют химические вещества — гербициды в виде растворов и суспензий (табл. 13.1).

Таблица 13.1

Применение гербицидов следует согласовывать с местными сельскохозяйственными землепользователями. Для распределения гербицидов применяют прицепные и навесные опрыскиватели разных марок на факторах и самоходных шасси, а также поливомоечные машины. При использовании гербицидов следует соблюдать требования правил охраны труда и техники безопасности в связи с их токсичностью для людей и животных.

Все работающие с гербицидами должны быть обеспечены комбинезонами, сапогами, рукавицами, защитными очками, респираторами или марлевыми повязками с ватной прокладкой. Продолжительность работы с гербицидами — не более 5-6 ч в день. На участках, где применяют гербициды, и в местах их приготовления нельзя принимать пищу, курить, хранить пищу в карманах. Перед приемом пищи необходимо снять спецодежду, вымыть с мылом руки и лицо, прополоскать рот и горло. По окончании работы спецодежду нужно сдать в отведённое для её хранения помещение, вымыться или принять душ. Категорически запрещается уносить домой спецодежду или индивидуальные средства зашиты.

Хранят гербициды в прочной, хорошо закрытой таре на отдельном складе. После работы опрыскивающую аппаратуру и тару, в которой готовили растворы, следует тщательно очистить, промыть горячей водой и сдать на склад. Остатки рабочих растворов закапывают в землю на глубину не менее 1 м вдали от жилых построек, скотных дворов, источников питьевой воды. На обработанных гербицидами участках запрещается выпас скота, сбор ягод и грибов, кошение травы, пока не истечёт 15 дней со времени обработки.

Летнее содержание водоотвода состоит в прочистке отдельных участков водоотводных канав с обеспечением продольного уклона дна не менее 5 ‰, восстановлении укрепления на отдельных разрушенных участках, ремонте и очистке устьев дренажных устройств.

В осенний период проводят работы по предупреждению переувлажнения грунтов земляного полотна весной следующего года. Водоотводные канавы, устья водопропускных устройств и выпуски из дренажей систематически очищают от посторонних предметов и грязи с целью подготовки их к пропуску наибольшего расхода весенних вод. Отверстия малых мостов и труб закрывают щитами с целью не допустить попадание снега в сооружения. Производят планировку и срезку неукреплённых обочин для устранения колеи и ликвидации застоя воды. Автогрейдерами тщательно планируют откосы и канавы на снегозаносимых участках.

Укрупнённые показатели на основные работы по содержанию земляного полотна и полосы отвода приведены в табл. 13.2.

Таблица 13.2

Имеющиеся в полосе отвода объездные и временные дороги необходимо поддерживать в рабочем состоянии путём периодического профилирования. В то же время при стихийном возникновении въездов и съездов с дороги они должны быть уничтожены, а движение по ним запрещено. На разрешённых въездах и съездах должно быть устроено твёрдое покрытие в зависимости от типа грунта на расстоянии не менее 100-300 м от основной дороги, чтобы избежать её загрязнения.

Основной задачей содержания дорожных одежд является систематический уход, поддержание и повышение транспортно-эксплуатационных качеств покрытия и содержание его в чистоте и порядке. Характер и объём работ по содержанию зависят от периода года, типа покрытия и конструкции дорожной одежды.

К наиболее сложным работам по содержанию дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями относится ремонт трещин, ямочный ремонт и ликвидация колей глубиной до 30 мм. Указанным работам посвящены самостоятельные разделы (13.3, 13.4 и глава 18).

Содержание дорог с усовершенствованными покрытиями. В весенний период, до начала интенсивного таяния, с проезжей части и обочин удаляют снег и лёд. После просыхания покрытие тщательно очищают от грязи, пыли, противогололёдных материалов с использованием различных средств механизации работ.

На дорогах с дорожными одеждами с недостаточной прочностью и большим количеством ослабленных участков (переувлажнение земляного полотна, пучины) ограничивают движение автомобилей большой грузоподъёмности, снижают скорость или полностью закрывают проезд, переводя его на специально подготовленные объезды.

Весной с наступлением теплой и устойчивой погоды устраняют мелкие повреждения в виде шелушения, выкрашивания, выбоин, трещин, отдельных волн, бугров, наплывов, обломов и неровностей кромок.

В зависимости от имеющихся средств механизации ремонт выбоин осуществляют разными способами.

Очистка покрытия от пыли и грязи выполняется систематически весной, летом и осенью, поскольку наличие пыли и грязи на проезжей части снижает сцепные качества покрытия, загрязняет проходящие автомобили, ухудшает видимость. Значительные отложения грязи, которые могут образоваться на отдельных участках весной и осенью, удаляют автогрейдерами, а небольшие отложения удаляют подметанием механическими щётками или поливомоечными машинами.

Подметание покрытий начинают машинами с механическими щётками от оси дороги с перемещением к кромке проезжей части. Последующие проходы должны перекрывать предыдущие на 0,25-0,50 м.

Уборка может производиться сухим или мокрым способом. При мокрой уборке покрытие увлажняется из специальных форсунок, разбрызгивающих воду в рабочей зоне. Смет — пыль, грязь и мелкий мусор — удаляется с покрытия щётками и подается в бункер механическим конвейером или пневматическим рукавом. При сухом обеспыливании пыль из зоны действия щёток отсасывается вакуумно-пневматическим устройством. Наиболее высокое качество очистки обеспечивают подметально-уборочные машины с вакуумно-пневматической системой, которые называются вакуумно-уборочными машинами.

Выпускается большое количество подметально-уборочных машин с шириной подметания 1,5- 3,0 м и более и рабочей скоростью 3,5-25 км/ч.

Мойку покрытий производят поливомоечными машинами широкими веерообразными струями воды, которые выбрасываются под давлением до 0,4 МПа из сопел с насадками, установленными под углом 75-80° к направлению движения. Расход воды 0,9-1,2 л/м². Работы по мойке покрытий выполняют чаше всего в ночное время, когда интенсивность движения заметно снижается.

Ширина обрабатываемой при мойке полосы колеблется у разных машин от 2,2 м до 8,5 м, рабочая скорость от 3,5 до 16,5 км/ч, ёмкость цистерн от 6 до 11 м³. Для мойки дорог высоких категорий применяют поливомоечные машины, у которых вода выбрасывается тонкими струями из трубы, расположенной перед передним бампером машины, через систему сопел под большим давлением под углом 70-80° к покрытию. При этом рабочая скорость движения поливомоечной машины достигает 60 км/ч.

Поливку дорожных покрытий производят в жаркие летние дни на участках дорог, проходящих в пределах населённых пунктов. Поливка от мойки отличается тем, что струи воды направлены вперёд и вверх по ходу движения машины, в результате чего вода разбрызгивается и смачивает покрытие, улучшая микроклимат и создавая прохладу. Расход воды при поливке асфальтобетонного покрытия 0,2-0,3 л/м².

Ликвидация скользкости от избытка битума. В жаркие летние дни на отдельных участках покрытий из асфальтобетона и других битумоминеральных материалов под действием автомобильного движения и солнечных лучей на поверхность покрытия может выступить избыток вяжущего, в результате чего возникает скользкость. Смеси с избыточным количеством вяжущего обладают повышенной пластичностью, что способствует образованию волн, колеи и наплывов.

Существует несколько способов устранения этих недостатков. На поверхность такого покрытия могут быть рассыпаны крупнозернистый песок, необработанные или обработанные битумом или битумной эмульсией высевки размером 2-3 мм, которые вдавливают катками в размягчённый слой покрытия. Излишний битум обволакивает песок или высевки; одновременно повышаются сцепные свойства покрытия. Весьма эффективной мерой является обработка таких участков малыми дозами (0,1-0,2 л/м²) органических растворителей (например, керосином, соляровым маслом) с последующей присыпкой песком и после некоторой выдержки (до 0,5 часа) очисткой поверхности подметальными машинами. При этом растворимый битум легко впитывается песком и затем удаляется вместе с ним.

Устранение волн и наплывов. Участки покрытия с волнами и наплывами предварительно разогревают горелками инфракрасного излучения, а затем укатывают катками массой 18-25 т поперек волн или срезают волны и наплывы автогрейдером, а затем закрывают эти места поверхностной обработкой. Волны и наплывы могут быть срезаны холодным фрезерованием без разогрева покрытия. Технология работ по ликвидации колей рассматривается отдельно.

Сдвиги на асфальтобетонных покрытиях являются следствием недостаточной сдвигоустойчивости асфальтобетонной смеси. В процессе работ по содержанию дороги работы по ликвидации сдвигов выполняют на отдельных участках. Для этого смесь со всего поврежденного места необходимо удалить фрезерованием или вручную при помощи перфораторов и отбойных молотков, исправить основание и уложить новую смесь, которая обладает достаточной для данных условий сдвигоустойчивостью. Ликвидация сдвигов при больших объёмах работ выполняется в процессе ремонта покрытия.

Шелушение и выкрашивание покрытия устраняют путём устройства защитного слоя, слоя износа или поверхностной обработки. Технология выполнения этих работ рассмотрена отдельно. Шелушение покрытий из битумоминеральных материалов на дорогах с низкой интенсивностью движения может быть устранено следующим образом. В теплую погоду на сухое покрытие разливают горячий вязкий битум, жидкий битум или битумную эмульсию с расходом 0,5-0,8 л/м² и рассыпают крупнозернистый песок или каменные высевки. Аналогично могут быть устранены участки покрытия с заметным выкрашиванием, только в качестве минерального материала рассыпают щебень фракций 8-14 мм.

Остановка развития трещин. Главная задача содержания дорог в борьбе с трещинообразованием состоит в остановке процесса развития трещин, гидроизоляции и восстановлении сплошности покрытия.

Развитие одиночных, преимущественно температурных трещин можно остановить, если уменьшить в 3-4 раза концентрацию напряжений, возникающих в вершине трещины. Эту задачу можно решить по методу А.П. Матросова, устроив «ловушку» в виде канавки или прорези на расстоянии 10-20 см перед вершиной трещины на глубину не менее двух третьих толщины слоя покрытия. Длина прорези — 15-20 см. Как правило, трещина останавливается перед такой преградой и не развивается в длину и ширину (рис. 13.4) (Матросов А.П. Эксплуатация автомобильных дорог. — Ростов-на-Дону, 1989. — 162 с).

Рис. 13.4. Ловушка для трещин в виде прорези:
1, 2 — вид трещин в плане и разрезе; 3, 4 — слои покрытия; 5 — прорезь, заполненная гидроизоляционным материалом

Прорезь может быть сделана дисковой пилой, отбойным молотком и другими инструментами. Трещины и искусственно сделанная прорезь должны быть заполнены органическими вяжущими или битумной мастикой. При этом целесообразно использовать пластификатор вяжущего материала покрытия, что оказывает положительное влияние на снижение концентрации напряжений в вершине трещины. Это могут быть гудрон, тяжёлая нефть, смола и т.д.

Работы по остановке трещин ведут в любое время года по мере обнаружения трещинообразования, кроме периодов, когда проезжая часть покрыта снегом или льдом.

При содержании цементобетонных покрытий производят заделку швов и трещин, повреждений кромок и граней плит, отдельных раковин; ликвидируют местные просадки и поднятия отдельных плит и восстанавливают поверхность участков с очагами шелушения. Трещины предварительно разделывают пальцевыми фрезами, очищают, а затем заливают. Заливку швов и трещин от 5 до 25 мм производят преимущественно битумными мастиками (в том числе и резинобитумными), составы которых подбирают в зависимости от местных условий.

Раковины, выбоины, отдельные очаги поверхностного разрушения заделывают цементо- и полимербетонными смесями, торкретбетоном, а также смесями на жидком промышленном стекле; в отдельных случаях применяют асфальтобетонные смеси.

Заделка повреждений с помощью цементо- или асфальтобетонных (в том числе литых) смесей, а также смесей на жидком стекле выполняют в тёплое время года при температуре воздуха не ниже 5°С. Полимербетонные смеси применяют при температуре воздуха не ниже 15°С. При заделке повреждений глубиной до 5 см применяют мелкозернистый (песчаный) дорожный цементобетон; при большей глубине разрушений используют песчаные или щебенистые бетоны с предельной крупностью щебня до 20 мм. Перед укладкой ремонтной цементобетонной смеси на подготовленную ремонтируемую поверхность (за 10-20 мин) тонким слоем наносят цементный клей, приготовленный из пластифицированного цемента марки не ниже 500. Технология ремонтных работ, выполняемых при содержании цементобетонных покрытий, детально рассмотрена в п. 17.5.

Наряду с устранением повреждений систематически производят работы по очистке проезжей части в летнее время, проводят профилактические работы по предохранению цементобетонных покрытий от поверхностных разрушений путём их гидрофобизации.

Гидрофобизация — придание поверхности пор, капилляров и трещин способности не смачиваться водой, что обеспечивает увеличение сцепления колёс автомобиля с покрытием и адгезию льда.

На период проведения работ по гидрофобизации участок дороги для движения закрывают. При невозможности перевода движения на объезд гидрофобизацию производят поочередно на каждой половине проезжей части. Работы выполняют после тщательной очистки покрытия щётками поливомоечных или подметально-уборочных машин. Для нанесения на дорожные покрытия гидрофобизаторов (в виде водных растворов и эмульсий кремнийорганических соединений) используют поливомоечные машины, оснащенные распределительным устройством с обеспечением равномерного розлива с заданным расходом. Работы по поверхностной гидрофобизации проводят в сухую погоду при температуре воздуха не ниже 5°С. Движение по обработанному дорожному покрытию открывают не ранее чем через 1 сутки после окончания работ.

При производстве работ по гидрофобизации необходимо соблюдать правила техники безопасности: при приготовлении и нанесении растворов гидрофобизирующих жидкостей следует избегать попадания их на руки, лицо и особенно глаза. Рабочих снабжают комбинезонами, защитными очками, резиновыми перчатками и сапогами. В случае попадания капель жидкости на участки кожи или глаза их необходимо смыть большим количеством воды.

В осенний период особое внимание уделяют содержанию обочин, плохое состояние которых может привести к повышенному увлажнению земляного полотна и созданию условий образования в последующем пучин, загрязнению проезжей части и интенсивному разрушению кромок покрытия.

Содержание дорог с переходными и низшими типами покрытий. С целью улучшения ровности покрытия (после дождей в весенний и осенний периоды) и равномерного распределения минерального материала по поверхности дорожной одежды осуществляют профилирование покрытия, устраняют отдельные выбоины, колеи и просадки.

Первое профилирование проводят ранней весной (после таяния снега), в результате чего ликвидируют колеи и выравнивают поперечный профиль. Второе профилирование делают в конце весеннего (влажного) периода для ликвидации вновь образовавшихся деформаций и окончательного выравнивания покрытия. В летний период профилирование производят после дождей по мере необходимости. Осенью профилирование производят с таким расчётом, чтобы покрытие при эксплуатации зимой было ровное, без колей и поперечных волн.

В весенний период производят очистку проезжей части от грязи и снежной или ледяной корки по мере её таяния. Очистку покрытия производят в течение 3-5 дней после освобождения дороги от основной массы снега и льда, пока грязь не засохла и легко удаляется автогрейдером или бульдозером.

Для обеспечения нормальных условий движения в жаркое и сухое время года на пылящих покрытиях проезжей части и неукреплённых обочинах, особенно в населённых пунктах, у автобусных остановок проводят работы по обеспыливанию (см. п. 13.5).

Ремонт трещин производят, как правило, весной и осенью, когда они имеют значительное раскрытие. Если ремонт трещин производится летом, его выполняют в утренние часы. В любом случае работы выполняют при сухом покрытии, в сухую погоду при температуре воздуха не ниже 5°С.

Наиболее распространённый способ ремонта трещин заключается в заливке их битумом или битумной мастикой. В общем виде технология включает в себя следующие операции (рис. 13.5):

очистка трещин от пыли и грязи; раскрытие трещин;

высушивание или разогрев трещин;

обмазка (подгрунтовка);

заполнение трещин заполнителем и герметизирующим материалом;

присыпка фрикционным материалом или заклеивание горячего жидкого заполнителя.

Это полный набор операций (рис. 13.5, а).

Рис. 13.5. Технологические операции и варианты технологии устранения трещин:
0 — состояние трещин до начала работ; 1 — очистка; 2 — высушивание и разогрев; 3 — обмазка; 4 — заполнение; 5 — россыпь песка или мелкого щебня;
а — полный цикл; b — без обмазки; с — без высушивания и разогрева; d — без очистки, высушивания и обмазки; е — без высушивания, обмазки и россыпи песка

Если очистка трещин от пыли и грязи производится или завершается продувкой горячим воздухом, то отпадает операция по обмазке трещины битумом (подгрунтовкой), поскольку стенки трещины покрываются расплавленным битумом, имеющимся в асфальтобетоне (рис. 13.5, в). При ремонте в сухую, тёплую погоду отпадает необходимость высушивания трещины (рис. 13.5, с). При ремонте трещин методом поверхностной обработки исключаются операции по очистке трещин, высушиванию, обмазке и засыпке песком или каменной мелочью (рис. 13.5, d и е).

Для выполнения работ по ремонту трещин широко применяют различные виды оборудования, которое размещают и монтируют на специальной дорожно-ремонтной машине (дорожный ремонтёр).

Очистка трещин от пыли и грязи — это первая, очень важная рабочая операция по ремонту трещин. Простейший способ выполнения этой операции состоит в прочистке трещин металлическими крючьями с продувкой сжатым воздухом. Лучший результат достигается, когда перед прочисткой трещину увлажняют, прочищают металлическими крючьями или щётками, а затем просушивают сжатым воздухом.

Трещины шириной от 5 до 50 мм прочищают механическими щётками, имеющими диски (с металлическим ворсом) разного диаметра и толщины (в зависимости от ширины) или вручную металлическими крючьями; продувают, подсушивают и разогревают струёй горячего сжатого воздуха.

Высокое качество разделки трещин достигается путем прорези канавок на глубину до 5 см и ширину до 3 см фрезой или дисковой пилой с последующим удалением пыли, грязи и смазочных материалов из трещин. В результате получается чистая, правильно оформленная прорезь одной ширины с вертикальными чистыми стенками, что существенно облегчает выполнение всех последующих операций по заделке трещин и повышает качество работ.

В наборах оборудования для ремонта трещин их очистка производится горячим сжатым воздухом. Воздух от компрессора под давлением по шлангу поступает в газоструйный (бензовоздушный) термоинструмент. Горячая бензовоздушная смесь узконаправленной струёй вырывается из горелки со сверхзвуковой скоростью и благодаря высокой температуре сгорания режет одно- и двухслойные асфальтобетонные покрытия. Одновременно разрез очищается от мелкого мусора, пыли и продуктов разрушения асфальтобетона. Кромки разреза или трещины при этом оплавляются, что способствует лучшему сцеплению асфальтобетона с мастикой, заливаемой в трещину.

При продувке трещины без разогрева перед нанесением мастики желательно обработать её растворителем (или синтетическим клеем на основе толуола). Заливка трещин должна производиться немедленно после очистки. В зависимости от ширины трещин для их заполнения могут быть использованы различные материалы. Узкие трещины шириной до 3-5 мм после очистки промазывают жидким битумом, а затем с помощью заливщика трещин заполняют жидким или вязким разжиженным битумом или битумом СГ 130/120, МГ 200/300, БНД 200/300, нагретым до рабочей температуры 160-170°С. После заполнения битумом трещины присыпают песком.

Тонкие «молодые» трещины заделывают также нанесением разогретой полимербитумной мастики в виде ленты, препятствующей выкрашиванию покрытия у кромок трещины. Мастику разглаживают специальным нагреваемым утюжком (башмаком) и посыпают фракционированным песком. Покрытие в зоне трещины предварительно подсушивают нагретой струёй сжатого воздуха.

Средние и широкие трещины шириной до 3 см после очистки обрабатывают жидким битумом по норме 0,1-0,15 л/м² с помощью распылителя или краскопульта и, используя раздаточный пистолет заливщика швов, заполняют резинобитумной мастикой, нагретой до 150-170°С. После этого присыпают поверхность сухим нагретым песком или каменной мелочью. Работу выполняют захватками длиной 100-200 м.

В состав мастики для заливки швов входит вязкий битум, минеральный порошок, резиновая крошка и асбест коротковолокнистый, который может быть заменен синтетическими волокнами (табл. 13.3).

Таблица 13.3

Резинобитумная композиция (битумная мастика) готовится в передвижном котле.

Средние и широкие трещины могут быть заполнены также полимербитумными вяжущими, эмульсионно-минеральной смесью, песчаной асфальтобетонной смесью или полимербетонной смесью. Очень широкие трещины более 3 см заделывают мелкозернистой асфальтобетонной смесью, предварительно смазав стенки трещины разжиженным битумом. После заполнения асфальтобетонной смесью уплотняют катками массой 5-6 т. Трещины шириной 50 мм и более оконтуривают нарезчиком швов или отбойными молотками на всю толщину покрытия, выбирают разрушенный материал, укладывают послойно мастичнощебёночную смесь и присыпают песком.

Если трещину разделывают не на всю глубину, то во избежание появления отражённой трещины перед герметизацией на дно канавки в трещину укладывают специальный уплотнительный шнур, слой битуминизированного песка или слой резиновой крошки.

Для упрощения технологии заделки трещин и повышения качества этих работ применяют мастики с твердыми наполнителями, которые отличаются повышенной механической прочностью и тепловой устойчивостью, что позволяет увеличить срок службы покрытий после обработки в 2-2,5 раза. Применение мастик с твёрдым наполнителем дает возможность отказаться от посыпки залитой трещины песком или высевками.

Имеется опыт заполнения широких трещин щебнем с пропиткой битумом и заклеиванием полосами из стекловолокна, которое заливают сверху битумом, а также опыт заклеивания заполненной трещины специальной битумной лентой, которая разогревается на месте укладки газовой горелки.

Трещины с разрушенными краями разделывают, вырубая асфальтобетон полосой 10-15 см с каждой стороны деформированного слоя. Разделанные трещины заделывают так же, как и выбоины.

При наличии на покрытии сплошной сетки трещин на небольших участках их перекрывают поверхностной обработкой. Сплошную сетку трещин, возникшую из-за неустойчивости основания, ремонтируют как и места пониженной прочности — вырубкой основания и устройством новой поверхностной обработки.

Для ремонта трещин выпускаются специальные комплекты машин и оборудования (см. главу 19).

Ликвидация трещин с применением пластификаторов. Обычные способы заполнения трещин органическими вяжущими или пластификаторами и другими составами позволяют обеспечить гидроизоляцию покрытий и снизить вероятность образования выбоин, однако при этом не восстанавливается сплошность покрытия, а следовательно, и его прочность. Поэтому необходимо искать пути ликвидации трещин с восстановлением сплошности и монолитности покрытия.

Частично эта задача решается при ремонте трещин с разогревом материала их стенок до высокой температуры, при которой битум в старом покрытии становится пластическим и соединяется с горячим заполнителем. Более монолитным становится покрытие с трещинами, ремонт которого выполнен методом горячей регенерации на месте.

Одним из способов ликвидации трещин с улучшением сплошности и монолитности покрытия в естественном состоянии летом является пластификация материала покрытия в зоне, прилегающей к трещине. Суть способа состоит в том, что очищенные трещины заполняются реагентами, разжижающими и пластифицирующими битум стенок и кромок покрытия. Пластификатором заполняют трещину и обрабатывают поверхность покрытия, прилегающую к ней. Под действием транспорта при высокой летней температуре происходит закрытие трещин с восстановлением сплошности и прочности материала покрытия. Этот способ наиболее приемлем для ликвидации трещин шириной 3-7 мм, но даёт положительный эффект и при заделке более узких и более широких трещин.

Очень важное значение имеют характеристики применяемого пластификатора. Он должен быть достаточно жидким в рабочем состоянии, чтобы проникнуть на всю глубину трещины, и достаточно вязким, чтобы не вытекать из нее по уклону до взаимодействия с битумом материала покрытия. Пластификаторы должны хорошо совмещаться с битумом, обладать малой летучестью и хорошей стабильностью во времени. К таким пластификаторам можно отнести госсиполовую смолу, моторную нефть, антраценовое масло, мазут и др. Эти материалы совмещаются с высокомолекулярными соединениями в битуме, повышают его пластичность и уменьшают хрупкость асфальтобетона. В качестве пластификатора могут быть применены также нефтяные гудроны.

Пластификатор разогревают до температуры 60-100°С, при которой обеспечивается его свободный розлив. До заполнения пластификатором трещину тщательно очищают от пыли, песка и щебня, для чего используют металлические щетки и крючья, а затем трещину продувают и просушивают сжатым воздухом. Затем заливщиком швов заполняют трещину пластификатором и обрабатывают им примыкающую к трещине поверхность покрытия шириной по 20-30 см с каждой стороны. По разлитому пластификатору рассыпают крупнозернистый песок в количестве 0,01 м³/м².

Закрытие трещины и омоноличивание происходит в течение длительного времени в летний период. Поэтому заполнение трещины пластификатором должно производиться уже в конце весны.

Заделка трещин геотекстильными лентами. В процессе эксплуатации покрытия с отремонтированными трещинами заполняющий материал через некоторое время начинает разрушаться и выбивается из трещин под действием колёс автомобилей. Трещины снова раскрываются. Причин этого явления много: не всегда тщательная очистка трещины от пыли, песка и щебня, недостаточно полная обмазка стенок трещин или заполнение не до дна, в результате чего ремонтный материал (заполнитель) не имеет достаточного сцепления с материалом покрытия и др.

Устойчивость ремонтного материала в трещинах может быть недостаточна и в связи с изменением их ширины при температурных деформациях, а также из-за вертикальных перемещений стенок трещины относительно одна другой при проезде автомобилей (рис. 13.6).

Рис. 13.6. Возможные смещения стенок трещин:
а — под действием температуры; б — под действием колеса автомобиля

Для закрепления ремонтного материала можно заклеить трещину геотекстильным материалом шириной ленты 8-12 см. Такой способ применим при заделке узких и средних трещин (рис. 13.7). Эти трещины очищают продувкой сжатым воздухом, обмазывают жидким битумом или битумной мастикой. Одновременно разливают вязкий битум при температуре 80-170°С шириной полосы по 4-6 см в обе стороны от середины трещины. По разлитому битуму немедленно укладывают заранее заготовленную геотекстильную ленту, сматывая ее с бухты, установленной на ручной тележке. Ленту накладывают на битум и прижимают к нему прижимным валиком. Происходит приклеивание ленты к битуму. В точках поворота трещины тележку опирают на валик и поворачивают в нужном направлении.

Рис. 13.7. Закрепление ремонтного материала геотекстильными лентами:
1 — покрытие; 2 — основание; 3 — остатки пыли, песка, щебня; 4-ремонтный материал для заполнения трещин; 5 — битум; 6 — геотекстильный материал;
а — узкие и средние трещины; b — широкие и очень широкие трещины

В широких и очень широких трещинах после их очистки и обмазки разливают битум и укладывают по нему текстильную ленту на всю ширину трещины, которая в определенной степени армирует заполнение. Затем трещину заполняют песчаной или мелкозернистой асфальтобетонной смесью, разливая по ней вязкий горячий битум, укладывают и прижимают или уплотняют верхнюю геотекстильную ленту шириной больше ширины трещины на 6-10 см с каждой стороны. Для лучшей пропитки геотекстильной ленты сверху по ней может быть разлит битум с расходом 0,5-1 л/м².

Заделка трещин геотекстильными лентами технологически более сложна и требует дополнительных затрат ручного труда, который может быть исключен после создания специальных машин или приспособлений для реализации этой технологии. Однако опыт показывает, что эти затраты с избытком компенсируются увеличением в четыре раза сроков службы заделки трещин по сравнению с обычным заполнением трещин ремонтным материалом.

Ремонт трещин и предупреждение образования выбоин путем устройства местной поверхностной обработки. Подавляющее число выбоин образуется в результате развития трещин, а также мест шелушения и выкрашивания щебёнок из покрытия. Все эти виды разрушений в начальной стадии могут быть объединены термином «эрозия покрытия».

Опыт показывает, что ранняя эрозия ежегодно охватывает от 1 до 2 % общей поверхности покрытия при высоком качестве строительства и содержания и от 2 до 4 % и более при невысоком качестве строительства и содержания, а также при существенном возрастании транспортной нагрузки по сравнению с расчётной. Таким образом, через 5 лет эксплуатации эрозия поверхности покрытия может составить от 5 до 10 % площади в первом случае и от 10 до 20 % во втором случае, причем большинство мелких трещин и разрушений перерастут в глубине выбоины.

Чтобы остановить этот процесс, необходимо своевременно заделывать возникающие трещины. Одним из путей сдерживания эрозии покрытия является местная поверхностная обработка в зоне образования трещин или сетки трещин. Эта технология особенно целесообразна в начальной стадии появления и развития трещин, когда площадь эрозии покрытия составляет 1-2 % от общей площади покрытия, а ширина трещин не превышает 15 мм. При ремонте одиночных трещин поверхностная обработка из мелкозернистого щебня устраивается на всю длину трещины полосой, ширина которой составляет 30-40 см.

В местах, где несколько трещин расположены рядом или образовалась сетка трещин, поверхностная обработка устраивается на всей площади, поражённой трещинами. Такая технология широко применяется во Франции и ряде других стран [14].

Поверхностная обработка для ремонта трещин устраивается из щебня с размером фракций 4-6 мм и расходом щебня 5 л и битума 1,1 л на 1 м² ремонтируемого покрытия. Работы выполняются специально созданной машиной типа «Стоппер» фирмы «Секмэр» (Франция) или аналогичными машинами фирмы «Savalco» (Швеция) и др.

Машина типа «Стоппер» состоит из обогреваемой цистерны ёмкостью 3100 л для вяжущего (битума или битумной эмульсии), кузова для щебня емкостью 5 м³, грейферного ковша для загрузки щебня в кузов, распределителя битума, распределителя щебня, консоли оператора с пультом управления и электронным оборудованием, пневматического катка для предварительного уплотнения (рис. 13.8).

Рис. 13.8. Предупреждение образования ямочности путём местной поверхностной обработки машиной типа «Стоппер» фирмы «Сэкмэр» (Франция)

Машина в рабочем режиме движется задним ходом со скоростью от 3,5 км/ч до 7,0 км/ч. Специально обученный оператор с консоли оператора визуально определяет местоположение и размеры трещины или сетки трещин и с пульта управления устанавливает программу распределения битума и щебня так, чтобы закрыть трещины полосой поверхностной обработки шириной 30-40 см.

Распределение вяжущего осуществляется под давлением через 20 плоскоструйных сопел в виде мелких брызг. Поэтому вяжущее равномерно покрывает всю обрабатываемую поверхность и проникает в трещины и мелкие поры. Выходное отверстие распределителя щебня находится на расстоянии около 1 м от распределителя битума, поэтому временной разрыв между распределением битума и щебня составляет около одной секунды.

Исходя из заданного местоположения трещин и их длины включаются соответствующие сопла распределителя вяжущего и заслонка распределителя щебня. Максимальная ширина обрабатываемой полосы 3,1 м. В пределах этой полосы одновременно могут обрабатываться все встречающиеся трещины.

Достоинство технологии ремонта трещин методом поверхностной обработки состоит в отсутствии ручного труда, высокой производительности и экономичности. Трещины заполняются вяжущим и мелким щебнем и закрываются водонепроницаемым шероховатым слоем (рис. 13.9). Наиболее целесообразно применение этой технологии для ремонта мелких трещин на ранней стадии их развития, что позволяет предупредить образование крупных трещин и выбоин, т.е. практически избежать необходимости ямочного ремонта. Таким образом, создаются основы стратегии профилактического предупредительного ремонта.

Рис. 13.9. Заполнение трещин вяжущим материалом и щебнем

Задача ямочного ремонта состоит в восстановлении сплошности, ровности, прочности, сцепных качеств и водонепроницаемости покрытия и обеспечении нормативного срока службы отремонтированных участков. При ямочном ремонте применяют различные способы, материалы, машины и оборудование. Выбор того или иного способа зависит от размеров, глубины и количества выбоин и других дефектов покрытия, типа покрытия и материалов его слоев, имеющихся ресурсов, погодных условий, требований к продолжительности ремонтных работ и т.д.

Традиционный способ предусматривает обрубку кромок выбоины с приданием ей прямоугольного очертания, очистку ее от асфальтобетонного лома и грязи, подгрунтовку дна и кромок выбоины, заполнение её ремонтным материалом и уплотнение. Для придания выбоине прямоугольного очертания используют небольшие холодные фрезерные машины, дисковые пилы, перфораторы.

В качестве ремонтного материала преимущественно используют асфальтобетонные смеси, требующие уплотнения, а из средств механизации — малогабаритные катки и вибротрамбовки.

При проведении работ в условиях повышенного увлажнения выбоины перед подгрунтовкой просушивают сжатым воздухом (горячим или холодным), а также с применением горелок инфракрасного излучения. Если покрытие ремонтируют небольшими картами (до 25 м²), разогревают всю площадь; при ремонте большими картами — по периметру участка.

После подготовки выбоину заполняют ремонтным материалом с учётом запаса на уплотнение. При глубине выбоин до 5 см смесь укладывают в один слой, более 5 см — в два слоя. Уплотнение производят от краёв к середине ремонтируемых участков. При заделке выбоин глубже 5 см в нижний слой укладывают крупнозернистую смесь и уплотняют. Такой метод позволяет получить высокое качество ремонта, но требует выполнения значительного количества операций. Применяется при ремонте всех видов покрытий из асфальтобетонных и битумоминеральных материалов.

Мелкие выбоины глубиной до 1,5-2 см на площади 1-2 м² и более ремонтируют по методу поверхностных обработок с применением щебня мелких фракций.

Метод ремонта с разогревом поврежденного покрытия и повторным использованием его материала основан на применении специального оборудования для разогрева покрытия — асфальторазогревателя. Метод позволяет получить высокое качество ремонта, обеспечивает экономию материала, упрощает технологию производства работ, но имеет существенные ограничения по погодным условиям (ветер и температура воздуха). Применяется при ремонте всех видов покрытий из асфальтобетонных и битумоминеральных смесей.

Метод ремонта заполнением выбоин, ям и просадок без вырубания или разогрева старого покрытия заключается в заполнении этих деформаций и разрушений холодной полимерасфальтобетонной смесью, холодным асфальтобетоном, влажной органоминеральной смесью и т.п. Метод отличается простотой исполнения, позволяет выполнять работу в холодную погоду при влажном и мокром покрытии, однако не обеспечивает высокого качества и долговечности отремонтированного покрытия. Применяется при ремонте покрытий на дорогах с низкой интенсивностью движения или как временная, экстренная мера на дорогах с высокой интенсивностью движения.

По типу применяемого ремонтного материала различают две группы способов ямочного ремонта: холодные и горячие.

Холодные способы основаны на использовании в качестве ремонтного материала холодных битумоминеральных смесей, влажных органоминеральных смесей (ВОМС) или холодного асфальтобетона. Применяются в основном для ремонта покрытий из чёрного щебня и холодного асфальтобетона на дорогах низких категорий, а также при необходимости срочной или временной заделки выбоин в более ранние сроки на дорогах высоких категорий.

Работу по ямочному ремонту этим способом начинают весной, как правило, при температуре воздуха не ниже 10°С. При необходимости холодные смеси могут быть использованы для ямочного ремонта и при более низкой температуре (от 5°С до -5°С). В этом случае перед укладкой холодный чёрный щебень или холодную асфальтобетонную смесь разогревают до температуры 50-70°С, при помощи горелок нагревают дно и стенки выбоин до момента появления на их поверхности битума. При отсутствии горелок поверхность дна и стенок обмазывают битумом с вязкостью 130/200 или 200/300, разогретым до температуры 140-150°С. После этого укладывают ремонтный материал и уплотняют.

Формирование покрытия в месте ремонта холодным способом происходит под движением транспорта в течение 20-40 суток и зависит от свойств жидкого битума или битумной эмульсии, вида минерального порошка, погодных условий, интенсивности и состава движения.

Холодные асфальтобетонные слои для ямочного ремонта готовят с применением жидкого среднегустеющего или медленногустеющего битума с вязкостью 70/130, по той же технологии, что и горячие асфальтобетонные смеси, при температуре нагрева битума 80-90°С и температуре смеси на выходе из смесителя 90-120°С. Смеси можно хранить в штабелях высотой до 2 м. В летний период их можно держать на открытых площадках, в осенне-зимний период — в закрытых складах или под навесом.

Ремонтные работы можно выполнять при более низкой температуре воздуха, заготавливать заранее ремонтный материал. Стоимость работ по данной технологии ниже, чем при горячем способе. Главный недостаток состоит в сравнительно небольших сроках службы отремонтированного покрытия на дорогах с движением тяжёлых грузовых автомобилей и автобусов.

Горячие способы основаны на применении в качестве ремонтного материала горячих асфальтобетонных смесей: мелкозернистые, крупнозернистые и песчаные смеси, литой асфальтобетон и др. Состав и свойства применяемой для ремонта асфальтобетонной смеси должны быть аналогичны той, из которой сделано покрытие. Смесь готовится по обычной технологии приготовления горячего асфальтобетона. Горячие способы применяют при ремонте дорог с асфальтобетонным покрытием. Работы можно выполнять при температуре воздуха не ниже 10°С при оттаявшем основании и сухом покрытии. При использовании разогревателя ремонтируемого покрытия допускается выполнять ремонт при температуре воздуха не ниже 5°С. Горячие способы ямочного ремонта позволяют обеспечить более высокое качество и длительный срок службы отремонтированного покрытия.

Как правило, все работы по ямочному ремонту выполняют ранней весной, как только позволят погодные условия и состояние покрытия. Летом и осенью заделку выбоин и ям производят немедленно после их появления. Технология и организация работ различными способами имеют свои особенности. Однако для всех способов ямочного ремонта есть общие технологические операции, которые выполняются в определенной последовательности. Все эти операции можно разделить на подготовительные, основные и заключительные.

Подготовительные работы включают в себя:

установку ограждения мест производства работ, дорожных знаков и устройство освещения, если работы выполняют в ночное время;

разметку мест ремонта (карт);

вырубку, разломку или фрезерование поврежденных участков покрытия и уборку снятого материала;

очистку выбоин от остатков материала, пыли и грязи;

просушку дна и стенок выбоины, если ремонт производится горячим способом при мокром покрытии;

обработку (подгрунтовку) дна и стенок выбоины битумной эмульсией или битумом.

Разметку мест ремонта (карт ремонта) производят при помощи натянутого шнура или мелом с помощью рейки. Место ремонта очерчивают прямыми линиями, параллельными и перпендикулярными оси дороги, придавая контуру правильную форму и захватывая неповреждённое покрытие на ширину 3-5 см. Несколько выбоин, находящихся на расстоянии до 0,5 м одна от другой, объединяют в общую карту.

Вырубку, разломку или фрезерование покрытия в пределах размеченной карты производят на толщину разрушенного слоя покрытия, но не менее 4 см по всей зоне ремонта. При этом если выбоина по глубине затронула нижний слой покрытия, разрыхляется и удаляется толщина нижнего слоя с разрушенной структурой.

Очень важно снять и удалить весь разрушенный и ослабленный слой асфальтобетона, захватывая по всему размеченному контуру полосу шириной не менее 3-5 см из прочного, неразрушенного асфальтобетона. Нельзя оставлять неудалёнными эти краевые полосы выбоины, поскольку монолитность асфальтобетона здесь ослаблена за счёт образования микротрещин, расшатывания и выкрашивания отдельных щебёнок из стен выбоины (рис. 13.10, а). В выбоине собирается вода, которая под динамическим воздействием колёс автомобилей проникает в межслойное пространство и ослабляет сцепление верхнего слоя асфальтобетона с нижним. Поэтому, если оставить ослабленные края выбоины, то после укладки ремонтного материала через некоторое время ослабленные края могут разрушаться, вновь уложенный материал потеряет связь с прочным старым материалом и начнётся развитие выбоины.

Рис. 13.10. Разделка выбоины перед укладкой ремонтного материала:
а — разделка ослабленных мест; b — разделка краёв выбоины после фрезерования;
1 — ослабленная стенка выбоины; 2 — отслоившаяся часть покрытия; 3 — разрушенная часть дна выбоины; 4 — обрубленная или скошенная стенка выбоины

Стенки кромок выбоины после вырубания должны быть вертикальными по всему контуру. Вырубка и разломка покрытия может осуществляться при помощи отбойного пневматического молотка или лома, бетонолома, нарезчика швов и рыхлителя или при помощи дорожной фрезы.

При использовании дорожной фрезы для разделки выбоины образуются округленные передняя и задняя стенки выбоины, которые должны быть обрезаны дисковой пилой или отбойным молотком. В противном случае верхняя часть уложенного слоя ремонтного материала в местах сопряжения со старым материалом будет очень тонкой и быстро разрушится (рис. 13.10, b).

Разрыхлённый материал старого покрытия удаляется из выбоины вручную, а при использовании дорожной фрезы снятый материал (гранулят) погрузочным конвейером подается в самосвал и вывозится. Очистку карты осуществляют с помощью лопат, сжатого воздуха, а при большой площади карты — с помощью подметально-уборочных машин. Просушку дна и стенок карты производят по необходимости путём продувки горячим или холодным воздухом.

Обработку вяжущим (подгрунтовку) дна и стенок выбоин производят в случае укладки в качестве ремонтного материала горячих асфальтобетонных смесей. Это необходимо для того, чтобы обеспечить лучшее приживание материала старого асфальтобетона к новому.

Дно и стенки очищенной карты обрабатывают жидким среднегустеющим битумом с вязкостью 40/70, разогретым до температуры 60-70°С с расходом 0,5 л/м² или битумной эмульсией с расходом 0,8 л/м². При отсутствии средств механизации битум нагревают в передвижных битумных котлах и распределяют по основанию с помощью лейки.

Заполнение выбоины ремонтным материалом можно производить только после выполнения всех подготовительных работ. Технология укладки и последовательность операций зависит от способа и объёмов выполнения работ, а также от вида ремонтного материала. При небольших объёмах работ и отсутствии средств механизации укладка ремонтного материала может производиться вручную.

Температура горячей асфальтобетонной смеси, доставленной к месту укладки, должна быть близкой к температуре приготовления, но не ниже 110-120°С. Наиболее целесообразно укладывать смесь при такой температуре, когда она легко обрабатывается, а в процессе укладки не образуются волны и деформации при проходе катка. В зависимости от типа смеси и ее состава такой температурой считают: для многощебенистой смеси — 140-160°С; для среднещебенистой смеси — 120-140°С; для малощебенистой смеси — 100-130°С.

Укладка смеси в карту производится в один слой при глубине вырубки до 50 мм и в два слоя при глубине более 50 мм. При этом в нижний слой может быть уложена крупнозернистая смесь с размером щебня до 40 мм, а в верхний слой — только мелкозернистая смесь с размером фракций до 20 мм.

Толщина слоя укладки в рыхлом теле должна быть больше толщины слоя в плотном теле с учётом коэффициента запаса на уплотнение, который принимают: для горячих асфальтобетонных смесей 1,25- 1,30; для холодных асфальтобетонных смесей 1,5-1,6; для влажных органоминеральных смесей 1,7-1,8, для щебёночных и гравийных материалов, обработанных вяжущим, 1,3-1,4.

При укладке ремонтного материала механизированным способом смесь подается из бункера-термоса через поворотный лоток или гибкий рукав большого диаметра непосредственно в выбоину и равномерно разравнивается по всей площади. Укладка асфальтобетонных смесей при заделке карт площадью 10-20 м² может производиться асфальтоукладчиком. При этом смесь укладывается на всю ширину карты за один проход, чтобы избежать дополнительного продольного шва сопряжения полос укладки. Уплотнение асфальтобетонной смеси, уложенной в нижний слой покрытия, производят пневмотрамбовками, электротрамбовками или ручными виброкатками по направлению от краев к середине.

Асфальтобетонную смесь, уложенную в верхний слой, а также смесь, уложенную в один слой при глубине выбоины до 50 мм уплотняют самоходным вибрационным катком (вначале два прохода по следу без вибрации, а затем два прохода по следу с вибрацией) или статическими гладковольцовыми катками легкого типа массой 6-8 т до 6 проходов по одному следу, а затем тяжёлыми катками с гладкими вальцами массой 10-18 т до 15-18 проходов по одному следу.

Коэффициент уплотнения должен иметь значение не ниже 0,98 для песчаных и малощебенистых асфальтобетонных смесей и 0,99 для средне- и многощебенистых смесей.

Уплотнение горячих асфальтобетонных смесей начинают при максимально возможной температуре, при которой не образуются деформации в процессе укатки. Уплотнение должно обеспечить не только требуемую плотность, но и ровность ремонтного слоя, а также расположение в одном уровне отремонтированного покрытия со старым. Для лучшего сопряжения нового покрытия со старым и формирования единого монолитного слоя при укладке горячих смесей стык по всему контуру вырубки прогревают при помощи линейки горелок или электроразогревателя. Выступающие над поверхностью покрытия стыки заделок выбоин устраняют фрезерующими или шлифовальными машинами. Заключительные работы — это уборка оставшихся отходов от ремонта с погрузкой их в самосвалы и снятие ограждений и дорожных знаков, восстановление линий разметки в зоне выполнения ямочного ремонта.

Качество ремонта и срок службы отремонтированного покрытия зависят прежде всего от соблюдения требований к качеству выполнения всех технологических операций (рис. 13.11).

Рис. 13.11. Последовательность основных операций ямочного ремонта:
а — правильно; b — неправильно;
1 — выбоина до ремонта; 2 — вырубка или вырезание, очистка и обработка вяжущим (подгрунтовка); 3 — заполнение ремонтным материалом; 4 — уплотнение; 5 — вид отремонтированной выбоины

Наиболее важными являются следующие требования:

ремонт должен выполняться при температуре воздуха не ниже допустимой для данного ремонтного материала на сухом и чистом покрытии;

при вырубке старого покрытия должен быть удалён ослабленный материал из всех зон выбоины, где имеются трещины, обломы и выкрашивания; карта ремонта должна быть очищена и просушена;

формы карты ремонта должны быть правильными, стенки отвесными, а дно ровным; вся поверхность выбоины должна быть обработана вяжущим;

ремонтный материал должен быть уложен при оптимальной температуре для данного вида смеси; толщина слоя должна быть больше глубины выбоины с учётом запаса на коэффициент уплотнения;

ремонтный материал должен быть тщательно выровнен и уплотнён вровень с поверхностью покрытия;

не допускается образование слоя нового материала на старом покрытии у кромки карты для избежания толчков при наезде автомобиля и быстрого разрушения отремонтированного участка.

Результатом правильно выполненного ремонта является высота уложенного слоя после уплотнения, точно равная глубине выбоины без неровностей; правильные геометрические формы и незаметные швы, оптимальное уплотнение уложенного материала и его хорошее соединение с материалом старого покрытия, большой срок службы отремонтированного покрытия. Результатом неправильно выполненного ремонта могут являться неровности уплотнённого материла, когда его поверхность выше или ниже поверхности покрытия, произвольные формы карты в плане, недостаточное уплотнение и плохое соединение ремонтного материала с материалом старого покрытия, наличие выступов и наплывов на кромках карты и т.д. Под действием транспорта и климатических факторов участки такого ремонта быстро разрушаются.

Ямочный ремонт покрытий из чёрного щебня или гравия. При ремонте таких покрытий могут быть использованы более простые материалы и методы ремонта, позволяющие снизить затраты на содержание дорог с чёрнощебёночными и чёрногравийными покрытиями. Чаще всего эти методы основаны на применении в качестве ремонтного материала холодных битумоминеральных смесей или материалов, обработанных битумной эмульсией [44]. Одним из таких материалов является смесь органического вяжущего (жидкого битума или эмульсии) с влажным минеральным материалом (щебнем, песком или гравийно-песчаной смесью), укладываемая в холодном состоянии. В качестве активатора при применении жидкого битума или гудрона используется цемент или известь.

Так, например, для ремонта выбоин глубиной до 5 см применяют ремонтную смесь в составе: щебень 5-20 мм — 25 %; песок — 68 %; минеральный порошок — 5 %; цемент (известь) — 2 %; жидкий битум — сверх массы 5 %; вода — около 4 %.

Смесь готовят в мешалках принудительного действия в такой последовательности:

в мешалку загружают минеральные материалы при естественной влажности (щебень, песок, минеральный порошок, активатор), перемешивают;

добавляют расчётное количество воды и перемешивают;

вводят органическое вяжущее, нагретое до температуры 60°С, и окончательно перемешивают.

Количество вводимой воды корректируют в зависимости от собственной влажности минеральных материалов.

При изготовлении смеси минеральные материалы не подогревают и не просушивают, что существенно упрощает технологию приготовления и снижает стоимость материала. Смесь можно заготавливать впрок.

Перед укладкой смеси дно и стенки выбоины не подгрунтовывают битумом или эмульсией, а смачивают или промывают водой. Уложенную смесь уплотняют и открывают движение. Окончательное формирование слоя происходит под движением транспорта.

Ямочный ремонт с применением влажных битумоминеральных смесей можно производить при положительной температуре не выше 30°С и при отрицательной температуре не ниже -10°С в сухую и сырую погоду.

Ямочный ремонт чёрнощебенистых покрытий методом пропитки. В качестве ремонтного материала применяют щебень, предварительно обработанный в мешалке горячим вязким битумом в количестве 1,5-2 % от массы щебня.

После разметки контура выбоины обрубают её края, вскирковывают старые покрытия и удаляют разрыхлённый материал, обрабатывают дно и стенки выбоины горячим битумом с расходом 0,6 л/м². Затем укладывают чёрный щебень фракции 15-30 мм и уплотняют ручной трамбовкой или виброкатком; разливают битум с расходом 4 л/м²; укладывают второй слой чёрного щебня фракций 10-20 мм и уплотняют его; обрабатывают щебень битумом с расходом 2 л/м²; рассыпают каменный отсев фракций 0-10 мм и уплотняют пневматическим вибрационным катком. По такой же технологии можно производить ремонт методом пропитки и с применением щебня, не обработанного битумом. При этом увеличивается расход битума: при первом разливе — 5 л/м², при втором — 3 л/м². Распределённый битум пропитывает слои щебня на всю глубину, в результате чего формируется единый монолитный слой. В этом суть метода пропитки. Для пропитки применяют вязкие битумы 130/200 и 200/300 при температуре 140-160°С.

Упрощённый способ ямочного ремонта с пропиткой щебня битумной эмульсией или жидким битумом широко применяется во Франции для заделывания небольших выбоин на дорогах с низкой и средней интенсивностью движения [14]. Такие выбоины носят название «куриное гнездо».

Технология ремонта состоит из следующих операций:

вначале выбоины или ямы засыпают вручную щебнем крупного размера — 10-14 или 14-25 мм;

затем по мере заполнения рассыпают мелкий щебень фракций 4-6 или 6-10 мм до полного восстановления профиля дороги;

разливают вяжущее: битумную эмульсию или битум в соотношении 1:10, т.е. одна часть вяжущего на десять частей щебня по массе;

вручную при помощи виброплиты производят уплотнение.

Вяжущее проникает в слой щебня до основания, в результате чего образуется монолитный слой. Окончательное формирование происходит под действием движущихся автомобилей.

Кроме прямой пропитки для ямочного ремонта применяют метод обратной пропитки. В этом случае на дно подготовленной карты разливают битум с вязкостью 90/130 или 130/200, разогретый до температуры 180-200°С. Толщина слоя битума должна быть равна 1/5 глубины выбоины. Сразу после разлива горячего битума засыпают минеральный материал: щебень фракций 5-15; 10-15; 15-20 мм, рядовой щебень или гравийно-песчаную смесь с размером частиц до 20 мм. Минеральный материал разравнивают и уплотняют трамбовкой.

При взаимодействии минерального материала, имеющего естественную влажность, с горячим битумом происходит пенообразование и материал пропитывается битумом снизу вверх. Если пена не поднялась до поверхности материала, производят повторный разлив вяжущего из расчёта 0,5 л/м², засыпают тонким слоем щебня и уплотняют.

При глубине выбоины до 6 см все ее заполнения выполняют в один слой. При большей глубине — заполнение производят слоями толщиной 5-6 см. Работы по ямочному ремонту этим способом можно выполнять и при отрицательной температуре воздуха. Однако срок службы отремонтированных участков в этом случае сокращается до 1-2 лет.

Ямочный ремонт с применением щебня, обработанного битумной эмульсией, имеет ряд достоинств: нет необходимости разогревать вяжущее для приготовления смеси; можно укладывать при положительной температуре окружающего воздуха, т.е. с начала весны и до конца осени; быстрый распад катионной эмульсии, что способствует формированию ремонтного слоя; нет обрубки кромок, удаления материала и подгрунтовки.

Для выполнения работ применяют автомобиль-ремонтер, который включает в себя: базовый автомобиль с теплоизолированной цистерной для эмульсии емкостью от 1000 до 1500 л; распределительное устройство для эмульсии (компрессор, шланг, форсунка); бункеры щебня фракций от 2-4 до 14-20. Применяемая катионная эмульсия должна быть с быстрым распадом, содержать 65 % битума и находиться в теплом состоянии при температуре от 30°С до 60°С. Обрабатываемая поверхность должна быть чистой и сухой.

Технология ремонта глубоких ям более 50 мм типа «куриное гнездо» (французская терминология) состоит из следующих операций [14]: укладка слоя щебня фракции 14-20; распределение вяжущего на слой щебня 14-20; укладка 2-го слоя щебня 10-14; распыление вяжущего на слой щебня 10-14; укладка 3-го слоя щебня 6-10; распыление вяжущего на слой щебня 6-10; укладка 4-го слоя щебня 4-6; распыление вяжущего на слой щебня 4-6; укладка 5-го слоя щебня 2-4 и уплотнение.

Важно обеспечить правильное дозирование вяжущего при распылении эмульсии по щебню. Щебень должен быть только покрыт плёнкой вяжущего, но не утоплен в нём. Общий расход вяжущего не должен превышать соотношение вяжущее:щебень = 1:10 по массе. Количество слоев и размер фракций щебня зависит от глубины выбоины. При ремонте мелких выбоин глубиной до 10-15 мм ремонт выполняется в следующем порядке: укладка слоя щебня 4-6; распыление вяжущего на щебень 4-6; распределение щебня 2-4 и уплотнение.

Эти методы применимы при ремонте чёрнощебёночных и чёрногравийных покрытий на дорогах с низкой интенсивностью движения. Недостатки применения таких методов состоят в том, что наличие слоя переменной толщины может стать причиной разрушения краев заплаты, а внешний вид заплаты повторяет очертания выбоины.

Ямочный ремонт асфальтобетонных покрытий с применением асфальтонагревателя. Технология работы значительно упрощается в случае выполнения ямочного ремонта с предварительным разогревом асфальтобетонного покрытия по всей площади карты. Для этих целей может быть использована специальная самоходная машина — асфальторазогреватель, который позволяет разогревать асфальтобетонное покрытие до 100-200°С. Эту же машину применяют для просушивания в сырую погоду ремонтируемых участков.

Режим разогрева состоит из двух периодов: разогрев поверхности покрытия до температуры 180°С и дальнейший более плавный нагрев покрытия по всей ширине до температуры около 80°С в нижней части разогреваемого слоя при неизменной температуре на поверхности покрытия. Режим разогрева регулируется изменением расхода газа и высоты горелок над покрытием от 10 до 20 см.

После разогрева асфальтобетонное покрытие разрыхляется граблями на всю глубину выбоины, к нему добавляют новую горячую асфальтобетонную смесь из бункера-термоса, перемешивают со старой смесью, распределяют по всей ширине карты слоем больше глубины в 1,2-1,3 раза с учётом коэффициента уплотнения и уплотняют от краёв к середине ремонтируемого места ручным виброкатком или самоходным катком. Места сопряжения старого и нового покрытий разогревают с помощью линейки горелок, входящих в состав асфальторазогревателя. Линейка горелок — это передвижная металлическая рама с укреплёнными на ней горелками инфракрасного излучения, которые снабжаются газом из баллонов по гибкому шлангу. Во время проведения ремонтных работ температура покрытия должна быть в пределах 130- 150°С, а к концу работ по уплотнению — не ниже 100-140°С.

Применение асфальтонагревателя значительно упрощает технологию ямочного ремонта и повышает качество работ.

Применение асфальторазогревателей, работающих на газе, требует особого внимания и соблюдения правил техники безопасности. Не допускается работа газовых горелок при скорости ветра более 6-8 м/с, когда порывом ветра может быть погашено пламя на части горелок, а газ из них будет поступать, сконцентрируется в большом количестве и может взорваться.

Значительно безопаснее асфальторазогреватели, работающие на жидком топливе или с электрическими источниками инфракрасного излучения.

Ремонт асфальтобетонных покрытий с применением специальных машин для ямочного ремонта или дорожных ремонтеров. Наиболее эффективным и качественным видом ямочного ремонта является ремонт, выполняемый с применением специальных машин, которые называют дорожными ремонтёрами. Дорожные ремонтёры применяются как средство комплексной механизации дорожно-ремонтных работ, поскольку с их помощью производится не только ямочный ремонт дорожных покрытий, но также заделка трещин и заливка швов.

Технологическая схема ямочного ремонта с использованием дорожного ремонтёра включает в себя обычные операции. Если ремонтёр оснащён разогревателем, технология ремонта значительно облегчается.

Упрощённые способы ямочного ремонта (инъекционные методы). В последние годы все более широкое распространение получают упрощенные способы ямочного ремонта с использованием специальных машин типа «Savalco» (Швеция), «Раско», «Дьюра Петчер», «Блоу Петчер» и др. В России аналогичные машины выпускают в виде специального прицепного оборудования — пломбировщика марки БЦМ-24 и УДН-1. Ремонт выбоин инъекционным методом выполняют с применением катионной эмульсии. Очистку выбоины под ремонт осуществляют струёй сжатого воздуха или методом всасывания; подгрунтовку — подогретой до 60-75°С эмульсией; заполнение — чернёным в процессе инъекцирования щебнем. При этом методе ремонта обрубку кромок можно не производить.

В качестве ремонтного материала используют щебень фракции 5-8 (10) мм и эмульсию типа ЭБК-2. Применяют концентрированную эмульсию (60-70 %) на битумах БНД 90/130 или 60/90 с ориентировочным расходом 10-11 % от массы щебня. Поверхность отремонтированного участка присыпают белым щебнем слоем в одну щебёнку. Движение открывают через 10-15 мин. Работы выполняют при температуре воздуха не ниже 5°С как на сухом, так и влажном покрытии.

Ямочный ремонт инъекционным методом выполняют в следующем порядке (рис. 13.12):

Рис. 13.12. Ямочный ремонт по упрощённой технологии:
1 — очистка выбоин продувкой сжатым воздухом; 2 — подгрунтовка битумной эмульсией; 3 — заполнение щебнем, обработанным эмульсией; 4 — нанесение тонкого слоя необработанного щебня

первый этап — место ямы или заплаты очищают струей воздуха под давлением, чтобы удалить кусочки асфальтобетона, воду и мусор;

второй этап — подгрунтовка битумной эмульсией дна, стенок выбоины и поверхности прилегающего к ней асфальтобетонного покрытия. Поток эмульсии регулируют контрольным клапаном на основном сопле. Эмульсия поступает в воздушный поток из разбрызгивающего кольца. Температура эмульсии должна быть около 50°С;

третий этап — заполнение выбоины ремонтным материалом. Щебень вводится в поток воздуха при помощи винтового транспортёра, затем попадает в главный мундштук, где покрывается эмульсией из разбрызгивающего кольца, а из него обработанный материал с высокой скоростью выбрасывается в выбоину, распределяется тонкими слоями. Уплотнение происходит за счёт сил, возникающих в результате высоких скоростей выбрасываемого материала. Управление подвесным гибким рукавом осуществляется дистанционно оператором;

четвёртый этап — нанесение защитного слоя из сухого необработанного щебня на участок заплаты. При этом клапан на основном сопле, управляющем потоком эмульсии, выключен.

Следует отметить, что исключение предварительной обрубки краёв выбоины приводит к тому, что в прикромочной зоне выбоины остаётся старый асфальтобетон с нарушенной структурой, имеющий, как правило, пониженное сцепление с нижележащим слоем. Срок службы такой заплаты будет меньше, чем при традиционной технологии. Кроме того, заплаты имеют неправильные формы, что ухудшает внешний вид покрытия.

Ямочный ремонт с применением литых асфальтобетонных смесей. Отличительной особенностью литых асфальтобетонных смесей является то, что их укладывают в текучем состоянии, вследствие чего они легко заполняют выбоины и не требуют уплотнения. Мелкозернистый или песчаный литой асфальт можно применять для ремонта при пониженной температуре воздуха (до -10°С). Чаще всего для ремонтных работ применяют песчаную литую асфальтобетонную смесь, состоящую из природного или искусственного кварцевого песка в количестве 85 % по массе, минерального порошка — 15 % и битума — 10-12 %. Для приготовления литого асфальта применяют вязкий тугоплавкий битум с пенетрацией 40/60. Смесь приготовляется в смесительных установках с мешалками принудительного действия при температуре перемешивания 220-240°С. Транспортировка смеси к месту укладки осуществляется в специальных передвижных котлах типа «Кохер» или в бункерах-термосах.

Доставленная смесь при температуре 200-220°С выливается в подготовленную выбоину и легко разравнивается с помощью деревянных гладилок. Легкоподвижная смесь заполняет все неровности, благодаря высокой температуре разогревает дно и стенки выбоины, в результате чего достигается прочное соединение ремонтного материала со стороны покрытия.

Поскольку мелкозернистая или песчаная литая смесь создает поверхность покрытия с повышенной скользкостью, необходимо применять меры для повышения его сцепных качеств. В этих целях немедленно после распределения смеси по ней рассыпают чёрный щебень 3-5 или 5-8 с расходом 5-8 кг/м² так, чтобы щебень был равномерно распределен слоем в одну щебенку. После остывания смеси до 80-100°С прикатывают щебень ручным катком массой 30-50 кг. Когда смесь остынет до температуры окружающего воздуха, лишний щебень, который не втопился в смесь, сметают и открывают движение.

Укладка литых асфальтобетонных смесей при ямочном ремонте может производиться вручную или специальным асфальтоукладчиком с системой обогрева. Достоинство этой технологии состоит в том, что исключаются операции по подгрунтовке ремонтной карты и уплотнению смеси, а также в высокой прочности ремонтного слоя и надёжности швов сопряжения нового и старого материалов. Недостатки состоят в необходимости применения специальных смесителей, передвижных катков с подогревом и смесителей или термосов-бункеров, вязких тугоплавких битумов, а также повышенных требований к технике безопасности и охране труда при работе со смесью, имеющей очень высокую температуру.

Кроме того, литой асфальт в процессе эксплуатации имеет значительно большую прочность и меньшую деформативность по сравнению с обычным асфальтобетоном. Поэтому в случае, когда литым асфальтом ремонтируется покрытие из обычного асфальтобетона, через несколько лет это покрытие начинает разрушаться вокруг заплаты из литого асфальта, что объясняется разницей в физико-механических свойствах старого и нового материала. Литой асфальт чаше всего применяют при ямочном ремонте городских дорог и улиц.

Одним из путей упрощения технологии работ и увеличения строительного сезона является применение в качестве ремонтного материала холодных асфальтобетонных смесей на полимербитумном вяжущем (ПБВ). Эти смеси приготавливают с использованием комплексного вяжущего, которое состоит из битума вязкостью 60/90 в количестве около 80 % по массе вяжущего, полимерной модифицирующей добавки в количестве 5-6 % и растворителя, например дизельного топлива, в количестве 15 % по массе вяжущего. Вяжущее готовится путём перемешивания составляющих при температуре 100-110°С.

Асфальтобетонная смесь на ПБВ готовится в смесителях с принудительным перемешиванием при температуре 50-60°С. Смесь состоит из мелкого щебня фракций 3-10 в количестве 85 % по массе минерального материала, отсева 0-3 в количестве 15 % и вяжущего в количестве 3-4 % от общей массы минерального материала. Затем смесь складируется в открытый штабель, где она может храниться до 2 лет или загружается в мешки или бочки, в которых она может храниться несколько лет, сохраняя свои технологические свойства, в том числе подвижность, пластичность, отсутствие слёживаемости и высокие адгезионные характеристики.

Технология ремонта с применением этой смеси чрезвычайно проста: смесь из кузова автомобиля или из бункера дорожного ремонтера вручную или при помощи рукава подаётся в выбоину и разравнивается, после чего открывается движение транспорта, под действием которого происходит формирование дорожного слоя. Весь процесс ремонта выбоины занимает 2-4 минуты, поскольку исключаются операции по разметке карты, вырубке и очистке выбоины, а также уплотнению катками или виброкатками. Адгезионные свойства смеси сохраняются и при укладке её в выбоины, заполненные водой. Работы по ремонту могут выполняться при отрицательной температуре воздуха, предел которой требует уточнения. Все это делает указанный метод ямочного ремонта весьма привлекательным для практических целей.

Однако он обладает и рядом существенных недостатков. Прежде всего есть вероятность быстрого разрушения отремонтированной выбоины вследствие того, что не удаляются её ослабленные края. При выполнении работ в сырую погоду или при наличии воды в выбоине часть влаги может попасть в микротрещины и поры старого покрытия и при понижении температуры покрытия ниже 0 замерзнуть. При этом может быть инициирован процесс разрушения зоны сопряжения нового и старого материалов. Вторым недостатком этого метода ремонта является сохранение после ремонта неправильной внешней формы выбоины, что ухудшает эстетическое восприятие дороги.

Наличие большого количества способов ямочного ремонта даёт возможность выбора оптимального из них исходя из конкретных условий с учётом состояния дороги, количества и размеров дефектов покрытия, наличия материалов и оборудования, сроков выполнения ремонта и других обстоятельств.

В любом случае необходимо стремиться к ликвидации ямочности на ранней стадии её развития. После ямочного ремонта во многих случаях целесообразно устроить поверхностную обработку или уложить защитный слой, которые придадут однообразный внешний вид покрытию и предотвратят его разрушения.

Усовершенствованные покрытия очищают механическими щётками, поливомоечными или подметально-уборочными машинами в сочетании с мойкой. При большом скоплении грязи на покрытии (около переездов, съездов и т.д.) прибегают к комбинированной очистке, т.е. механической щёткой и поливомоечной машиной.

Обеспыливание покрытий переходного и низшего типов, устроенных без применения органических вяжущих, осуществляют путём обработки их поверхности обеспыливающими материалами. Виды обеспыливающих материалов, ориентировочные нормы их расхода на 1 м² и продолжительность действия даны в табл. 13.4. Повторную обработку производят при появлении первых признаков образования пыли. Нормы расхода обеспыливающих материалов при этом уменьшают в 2 раза по сравнению с нормами для первой обработки.

Число обработок за сезон определяют с учётом продолжительности тёплого периода, в течение которого наблюдается образование пыли, числа дождливых дней и срока действия обеспыливающих материалов.

Готовые растворы и рассолы хранят в цистернах вместимостью 20-100 м³ или в бетонных закрытых хранилищах. Органические обеспыливающие вяжущие, поставляемые в цистернах, хранят в закрытых хранилищах, оборудованных системой подогрева.

Для распределения обеспыливающих материалов наряду с дорожными машинами (КДМ-130, ПМ-8, ДС-39, ПР-130, УР-53 и др.) используют сельскохозяйственные распределители жидких и твёрдых минеральных удобрений (РЖТ, РУМ-3, КСА-3 и т.д.).

Гравийные покрытия обеспыливают двумя способами: пропиткой или смешиванием на дороге минерального материала покрытия с обеспыливающим материалом.

При пропитке раствором его разливают на покрытие, материал которого имеет влажность, равную или меньшую оптимальной. При норме более 1,5 л/м² разливают за два-три приёма. Каждый последующий разлив производят после того, как раствор предыдущего полностью впитался в покрытие. Органические обеспыливающие материалы разливают при температуре, обеспечивающей нормальное впитывание.

Твёрдые гигроскопические соли распределяют в такой последовательности: разливают воду 0,5-2 л/м² (при сухом покрытии), а затем распределяют по проезжей части твёрдые соли по норме, приведенной в табл. 13.4.

Таблица 13.4

Примечания: 1. Органические вяжущие (дегти, сырые нефти и др.) применяют вязкостью по стандартному вискозиметру не более 25 с. 2. В числителе — для I-III, в знаменателе IV и V дорожно-климатических зон. 3. Меньшие нормы расхода относятся к интенсивности движения до 300 авт./сут, большие — 300 авт./сут и выше. 4. Продолжительность обеспыливающего действия дана после первой обработки покрытия.

При смешении на дороге при обработке гравийных и им подобных покрытий заранее вывезенный материал для верхнего слоя покрытия разравнивают автогрейдером. Разливают раствор или распределяют твёрдый обеспыливающий материал в количестве 80 % от нормы и тщательно перемешивают. Разравнивают и профилируют материал покрытия, при необходимости добавляя воду, доводя смесь до оптимальной или близкой к ней влажности. Уплотнение производят самоходными пневмокатками за 8-10 проходов по каждому следу. По готовому покрытию разливают обеспыливающий раствор или распределяют материал в твёрдом виде в количестве 20 % от нормы. В течение 5-7 дней после проведения работ по обеспыливанию регулируют движение транспортных средств, чтобы получить равномерно накатанную поверхность и обеспечить лучшее формирование покрытия. Скорость движения автомобилей в этот период ограничивают до 40 км/ч.

Особенности содержания дорог в горной местности

Элементы обустройства дорог, средства организации и обеспечения безопасности движения, их содержание и ремонт

Общие положения. К элементам обустройства автомобильных дорог, которые обеспечивают удобство их эксплуатации, относят: объекты дорожного сервиса (гостиницы, мотели, предприятия и пункты питания, площадки отдыха, площадки-стоянки для кратковременной остановки автомобилей, автозаправочные станции, станции и пункты технического обслуживания автомобилей, терминалы, автовокзалы, пункты весового контроля), а также автобусные остановки, метеопосты, пешеходные переходы, шумозащитные сооружения, архитектурно-художественное оформление и озеленение дороги, устройства электроосвещения, средства технологической и сигнально-вызывной связи и др. Ремонт и содержание этих элементов осуществляют организации, на балансе которых они находятся. Дорожные организации, как правило, осуществляют ремонт и содержание автобусных остановок, площадок отдыха, площадок для остановки и стоянки автомобилей, пешеходных переходов, тротуаров, пешеходных дорожек, элементов архитектурно-художественного оформления дороги, средства технологической и сигнально-вызывной связи. В отдельных случаях они ремонтируют и содержат находящиеся у них на балансе линии электроосвещения, пункты весового контроля, водомерные посты, метеопункты и системы мониторинга погодных условий и условий движения.

К средствам организации и обеспечения безопасности движения, которые, как правило, ремонтируют и содержат дорожные организации, относят дорожные знаки, разметку, ограждения и направляющие устройства (сигнальные столбики, тумбы, маячки безопасности). В отдельных случаях дорожники ремонтируют и содержат находящиеся у них на балансе средства светофорной сигнализации, диспетчерского и автоматического управления движением.

Требования к элементам обустройства и средствам организации и обеспечения безопасности движения. В процессе эксплуатации автомобильной дороги происходит снижение эксплуатационных качеств элементов обустройства и технических средств организации дорожного движения, а часть из них утрачивается. Для определения объёмов работ для их ремонта и содержания проводят определение их наличия на дороге и состояния, которые должны отвечать нормативным требованиям. Обычно такую работу проводят в процессе диагностики автомобильной дороги с использованием ходовых лабораторий, как визуально, так и с использованием приборов. В отдельных случаях проводят сбор информации об объектах сервиса, находящихся на некотором удалении от дороги, если информация о них находится на дорожных знаках, установленных на дороге. При этом данные о расположении и занимаемой площади сооружений определяют путем непосредственных измерений, а об их мощности (вместимости) — поданным их администрации.

Со временем установленные на дороге знаки частично теряют свои световозвращающие свойства, загрязняются, получают повреждения, которые могут исказить имеющиеся на знаке символы. Разметка независимо от вида и качества применяемого материала изнашивается под воздействием на нее колес проходящих автомобилей, рабочих органов дорожной техники, применяемой для очистки дорог от снега и грязи. При этом уменьшается толщина слоя разметки, а по истечении некоторого времени на материале разметки, находящемся на выступах щебенок, появляются протертые колесами автомобилей участки, площадь которых со временем увеличивается. Кроме того, материал разметки может загрязняться под воздействием колёс автомобилей и менять свой цвет под действием солнечной радиации. При плохой адгезии материала разметки к покрытию может наблюдаться его отслоение, а в жаркую погоду в местах торможения автомобилей может наблюдаться искажение формы линий разметки ввиду сдвига верхнего слоя покрытия.

Дорожные ограждения под действием атмосферы и хлоридов, используемых для борьбы с зимней скользкостью, ржавеют, а при наезде на них транспортных средств могут упасть или деформироваться.

Все это приводит к тому, что элементы обустройства дороги при значительном снижении их эксплуатационных свойств могут перестать выполнять свои функции и тем самым ухудшать условия безопасности движения по дороге. В связи с этим для элементов обустройства дороги установлены нормативы допустимого снижения их эксплуатационных свойств, за пределами которых элементы обустройства не отвечают требованиям безопасности дорожного движения. Эти требования содержатся в стандартах на эти элементы и правилах их применения.

Дорожные знаки. Дороги и улицы должны быть оборудованы дорожными знаками, изготовленными по ГОСТ 10807-78 [ГОСТ 10807-78. Знаки дорожные. Общие технические условия. — Введ. 01.01.80. — М.: ИПК Изд-во стандартов, 2002.»>19] и размещёнными по ГОСТ 23457-86 [24] в соответствии с утверждённым в установленном порядке проектом организации дорожного движения. Поверхность дорожных знаков должна быть чистой, без повреждений, затрудняющих их распознавание. Для дорожных знаков со световозвращающей поверхностью в процессе их эксплуатации значение коэффициента световозвращения (удельного коэффициента силы света, кд/лк^-1м²) должно быть не менее значений, представленных в табл. 13.5.

Таблица 13.5

Средняя яркость (кд/м²) элементов изображения дорожных знаков с внутренним освещением должна быть не менее: 200 кд/м² — для белого, 25 кд/м² — для красного, 50 кд/м² — для оранжевого, 120 кд/м² — для жёлтого, 35 кд/м² — для зелёного, 15 кд/м² — для синего цветов.

Замену или восстановление повреждённых дорожных знаков приоритета следует осуществлять в течение 1 суток после обнаружения повреждений, а всех остальных знаков — в течение 3 суток.

Временно установленные дорожные знаки должны быть сняты в течение суток после устранения причин, вызвавших необходимость их установки.

Дорожная разметка. Дорожное покрытие дорог и улиц, устроенное с применением органических и неорганических вяжущих материалов, должно иметь разметку, выполненную по ГОСТ Р 51256-99 [20], ГОСТ 23457-86 и утверждёнными проектами организации дорожного движения.

Дорожная разметка в процессе эксплуатации должна быть хорошо различима в любое время суток (при условии отсутствия снега на покрытии).

В процессе эксплуатации дороги значения коэффициента яркости дорожной разметки и значения коэффициента световозвращения (удельного коэффициента силы света) дорожной разметки, выполненной из световозвращающих материалов, должны составлять не менее 20 % от соответствующих значений, приведённых в ГОСТ Р 51256-99. Значение коэффициента сцепления разметки должно быть не ниже 0,25.

Дорожные светофоры. Светофоры должны соответствовать требованиям ГОСТ 25695-91 [23], а их размещение и режим работы — требованиям ГОСТ 23457-86. На отдельных деталях светофоров либо элементах их крепления не должно быть видимых повреждений и разрушений.

На рассеивателях не должно быть трещин и сколов. Символы, нанесённые на рассеиватели, должны распознаваться с расстояния не менее 50 м.

На отражателях и светодиодных блоках не должно быть дефектов, вызывающих появление зон пониженной яркости.

В процессе эксплуатации светофора допускается снижение силы света в осевом направлении не более чем на 30 % от значений, установленных в ГОСТ 25695-91.

Замену вышедшего из строя источника света следует осуществлять не позднее двух часов с момента обнаружения. Замену поврежденных электрических кабелей и электромонтажных схем в корпусе светофоров следует проводить в течение суток.

Дорожные ограждения. Ограждения участков автомобильных дорог и улиц, в том числе расположенные на мостах и путепроводах, должны соответствовать требованиям ГОСТ 26804 (ГОСТ 26804-86. Ограждения дорожные металлические барьерного типа. Технические условия.), ГОСТ 23457-86, СНиП 2.05.02-85 [89].

Ограждения должны иметь вертикальную разметку в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51256-99 и ГОСТ Р 50971-96 [22].

Оцинкованные и обработанные полимерными материалами поверхности ограждений, а также ограждения из полимерных материалов не требуют окраски. Их оборудуют световозвращателями по ГОСТ Р 50971-96. Повреждённые элементы ограждений подлежат восстановлению или замене в течение 5 суток после обнаружения дефектов.

На железобетонных стойках и балках ограждений не допускается наличие сетки раскрытых трещин и сколов бетона с обнажением арматуры. Стойки и балки ограждений с такими дефектами должны быть восстановлены или заменены в течение 5 суток.

Состояние металлических ограждений должно соответствовать требованиям ГОСТ 26804-86. Повреждённые элементы ограждений должны быть восстановлены или заменены в течение 5 суток. Бордюрные ограждения подлежат замене, если их открытая поверхность разрушена более чем на 50 % площади. Не допускается отклонение бордюрного ограждения от его проектного положения.

Сигнальные столбики и маяки. Сигнальные столбики и маяки должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 50970-96 [21].

Сигнальные столбики и маяки не должны иметь разрушений и деформаций, должны быть отчетливо видны в светлое время суток с расстояния не менее 100 м, должны иметь вертикальную разметку и световозвращатели в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50971-96. Повреждённые сигнальные столбики должны быть заменены в течение 5 суток после обнаружения повреждений.

Замену вышедшего из строя источника света или повреждённого элемента маяка следует осуществлять в течение суток с момента обнаружения неисправности.

Методы определения состояния технических средств организации движения. Определение состояния технических средств организации дорожного движения производят как визуально, так и с применением соответствующего оборудования и методик проведения испытаний. При визуальном осмотре определяют такие параметры, как соответствие конкретного вида средств стандарту, устанавливающего их типы и основные параметры, соответствие места установки средств проекту организации дорожного движения на данном участке дороги, наличие повреждений и дефектов, оговоренных в стандартах, устанавливающих допустимые величины повреждений и дефектов.

Инструментальными методами обычно измеряют параметры, значения которых жестко оговорены стандартами и даны величины допустимого их изменения в процессе эксплуатации.

Яркость знаков с внутренним освещением измеряют фотоэлектрическим яркомером с фотометрической головкой, корригированной под относительную спектральную световую эффективность дневного зрения (ГОСТ 8.332-78. ГСИ. Световые измерения. Значения относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения.), аттестованным и проверенным в установленном порядке. Яркость измеряют в геометрическом центре элемента изображения данного цвета в круге диаметром 20±1 мм. Выделение данного круга осуществляют либо внешними диафрагмами, либо, если позволяет конструкция яркомера, диафрагмой его фотоприёмника. За результат измерения принимают среднее арифметическое трёх измерений.

При выполнении измерений в знак устанавливают контрольный источник света, применяемого в знаке типа, на котором поддерживают электрический режим, обеспечивающий номинальный световой поток

В случае если в знаке используют несколько источников, то контрольные источники подбирают так, чтобы их электрические режимы, обеспечивающие нормальный световой поток, отличались между собой не более чем на 5 %.

Электрический источник питания должен обеспечивать стабильность напряжения не хуже ±0,5 %. Основная относительная погрешность контрольных электроизмерительных приборов не должна быть более 0,5 %.

Измерения выполняют в отсутствии посторонних засветок, влияющих на результат измерения.

Для определения равномерности распределения яркости по полю изображения одного цвета знаков с внутренним освещением визуально выбирают точки с максимальной и минимальной яркостью, измеряют их яркость и вычисляют отношение максимальной и минимальной яркости.

Измерение освещённости на поверхности знака с внешним освещением выполняют стандартным люксметром, аттестованным и проверенным в установленном порядке, с верхним пределом измерения не менее 500 лк и основной относительной погрешностью не более ±10 %.

Коэффициент световозвращения знаков со световозвращающей поверхностью измеряют по схеме, приведённой на рис. 13.13, при заданных в табл. 13.5 условиях наблюдения и освещения.

Рис. 13.13. Схема фотометрирования знаков со световозвращающей поверхностью:
С — образец элемента изображения знака исследуемого цвета; S — осветитель прожекторного типа; F — фотометрическая головка; О — геометрический центр образца; SO — ось отсчёта; N — нормаль к поверхности образца; L — расстояние фотометрирования; D — диафрагма, фиксирующая освещаемую площадь образца; А — расстояние между центрами источника и фотометрической головки; a — угол наблюдения (a = arctgA/L); b_v — угол освещения в вертикальной плоскости (между нормалью к поверхности образца и осью отсчёта); a и b_v — задаются стандартом на дорожные знаки

Коэффициент световозвращения R определяют по формуле:

где (13.1)

I — сила света, отражённого образцом, кд;

Е — освещённость, создаваемая осветителем S в точке О, лк;

А — освещаемая площадь образца, определяемая размерами диафрагмы D, м².

Осветитель S должен соответствовать источнику прожекторного типа А [Т_цв = (2856±50) К], колебания освещённости в точке О не должны превышать ±1 %, неравномерность распределения освещённости по площади диафрагмы D — не более ±5 %, свет, излучаемый осветителем, должен быть неполяризованным.

Измерение координат цветности образцов элементов изображений знаков выполняют спектральным или колориметрическим методом относительно источника типа Д65 (ГОСТ 7721-89. Источники света для измерений цвета. Типы. Технические требования. Маркировка.) в геометрии освещения 45°/0 (угол освещения / угол отражения). Координаты цветности определяют в колориметрической системе МКО 1931 г.

Измерение коэффициента яркостиb элементов изображений знаков выполняют фото- или колориметрическим методом относительно источника типа Д65 (ГОСТ 7721-89) в геометрии освещения 45°/0. При фотометрическом методе размер совершенного отражающего рассеивателя должен соответствовать размеру исследуемого образца.

Износ дорожной разметки определяют, как правило, визуальным методом или с использованием изображений контрольных образцов (шаблонов), имеющих различные заранее известные значения износа.

Измерение коэффициента световозвращения разметки для условий тёмного времени суток при освещении фарами автомобиля и сухом покрытии осуществляют по следующей методике.

Условия проведения измерения должны моделировать видимость разметки из автомобиля при ее освещении светом фар на расстоянии 30 м, при этом уровень расположения глаз водителя над дорожным покрытием должен быть равен 1,2 м. Высоту расположения фар автомобиля над уровнем покрытия принимают 0,65 м.

Коэффициент световозвращения разметки R_L рассчитывают по формуле:

где (13.2)

L — яркость измеряемой поверхности образца дорожной разметки в условиях освещения и наблюдения, показанных на рис. 13.14, мкд×м^-2;

E_^ — освещённость измеряемой поверхности образца дорожной разметки в плоскости, перпендикулярной направлению падающего света, лк.

Фотоприёмник и источник света должны находиться в одной плоскости, перпендикулярной поверхности разметки.

Угол наблюдения a составляет 1,05°. Угол между направлением освещения и поверхностью дорожной разметки e составляет 1,24° (рис. 13.14).

Рис. 13.14. Схема измерения коэффициента световозвращения дорожной разметки для условий темного времени суток при освещении фарами автомобиля:
1 — фотоприёмник; 2 — источник света; 3 — поверхность разметки;
a — угол освещения; b — угол наблюдения; e — угол между направлением освещения и поверхностью дорожной разметки b_v = 88,76°, a = 1,05°, e = 1,24°

При измерениях следует использовать источник прожекторного типа А [Т_цв = (2856±50)К] по ГОСТ 7721-89. Апертура измерительных устройств не должна превышать 0,33°. Измеряемая поверхность дорожной разметки должна быть не менее 50 см². Вся поверхность измерения дорожной разметки должна иметь равномерную освещённость.

Измерение коэффициента световозвращения разметки для условий тёмного времени суток при освещении фарами автомобиля и влажном покрытии проводят по методике, аналогичной изложенной выше. При проведении измерений в сухую погоду необходимо вылить с высоты 0,5 м на поверхность дороги горизонтального участка в зоне измерения около 10 л чистой воды. Через 1 мин должно быть проведено измерение величин L и Е для расчёта величины R_L.

Измерение коэффициента световозвращения для условий тёмного времени суток при освещении фарами автомобиля и дожде также аналогично описанному выше.

При этом для проведения измерений в сухую погоду необходимо при помощи специальной дождевальной установки имитировать дождь без тумана и испарений интенсивностью 20±2 мм/ч на поверхности в два раза шире разметки, но не менее 0,3 м и на 25 % длиннее, чем измеряемая поверхность разметки.

Измерение величин L и Е для расчёта величины R_L должно быть проведено через 5 мин после начала имитации дождя.

Измерения коэффициента сцепления колеса с дорожной разметкой производят с использованием прибора ППК-МАДИ-ВНИИБД или другими приборами, показания которых приведены к показаниям ПКРС-2.

Измеряемая поверхность дорожной разметки должна быть увлажнена, а при необходимости предварительно очищена.

Измерение необходимо повторить не менее пяти раз. Когда измеряемые величины коэффициента сцепления не будут отличаться одна от другой более чем на 0,03, вычисляют среднее по результатам измерений, которое и будет искомой величиной. В ином случае измерение следует повторять до тех пор, пока три полученных величины не будут отличаться более чем на 0,03.

В процессе эксплуатации инструментальным методом проводят проверку снижения силы света сигналов светофора в осевом направлении по отношению к величинам, установленным в ГОСТ 25695-91. Измерения проводят по ГОСТ 11946 (ГОСТ 11946-78. Линзы и комплекты линз сигнальных приборов железнодорожного транспорта. Методы измерений силы света и фокусного расстояния.) при расстоянии полного свечения не менее 10 м.

В процессе эксплуатации состояние ограждений, сигнальных столбиков и маячков проверяют визуальным способом. При этом устанавливают соответствие их параметров требованиям нормативных документов.

Ремонт и содержание элементов обустройства и средств организации и обеспечения безопасности движения. В соответствии с классификацией работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования, утвержденной распоряжением Государственной службы дорожного хозяйства Министерства транспорта Российской Федерации 03.01.2002 г. № ИС-5-р, в перечень работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог включены следующие работы по элементам обустройства дорог, организации и обеспечения безопасности движения.

При проведении ремонтных работ выполняют:

восстановление и установку вновь недостающих дорожных знаков;

восстановление и совершенствование элементов и систем диспетчерского и автоматизированного управления движением; восстановление существующих и установку вновь автономных и дистанционно управляемых знаков и табло со сменной информацией и светофорных объектов;

восстановление существующих остановочных, посадочных площадок и автопавильонов на автобусных остановках, туалетов, площадок для остановки или стоянки автомобилей;

восстановление пешеходных переходов и ремонт тротуаров, пешеходных и велосипедных дорожек, шумозащитных сооружений на участках дорог, проходящих через населённые пункты;

устройство виражей на опасных для движения кривых; архитектурно-художественное оформление обустройства и благоустройства дорог и их отдельных участков, развязок, площадок отдыха, автобусных остановок, смотровых площадок и других объектов;

восстановление электроосвещения на отдельных участках дорог, мостах, путепроводах и паромных переправах, в тоннелях;

восстановление дорожной линейной телеграфной (телетайпной) или радиосвязи и других средств технологической и сигнально-вызывной связи, восстановление кабельной сети;

нанесение временной разметки на период ремонта, удаление временной разметки и нанесение постоянной после завершения ремонта.

В процессе содержания дороги выполняют:

уход за знаками, замену повреждённых и установку вновь недостающих дорожных знаков;

удаление отслужившей, восстановление изношенной и нанесение вновь вертикальной и горизонтальной разметки, в том числе на элементах искусственных сооружений;

исправление и замену повреждённых и морально устаревших, а также установку вновь недостающих дорожных ограждений и направляющих устройств;

содержание в чистоте и порядке автобусных остановок, пешеходных переходов, площадок отдыха и элементов их обустройства, а также шумозащитных сооружений; исправление отдельных повреждений элементов архитектурно-художественного оформления дорог, надлежащий уход за этими элементами; очистку туалетов;

установку и содержание в чистоте и порядке беседок, скамеек, панно и др.; обустройство источников питьевой воды и артезианских колодцев, содержание их в чистоте и порядке;

окраску обстановки и элементов обустройства дорог, содержание их в чистоте и порядке;

оборудование и содержание объездов разрушенных, подтопляемых, наледных и заносимых участков дорог, закрываемых для движения мостов;

содержание, восстановление и устройство вновь пунктов учета движения, снегомерных постов и постов для измерения температуры и оценки состояния дорожной конструкции и других устройств, необходимых для изучения работы дороги, её отдельных элементов и сооружений;

содержание включенных в балансовую стоимость автомобильных дорог и дорожных сооружений, линий электроосвещения дорог, мостов, путепроводов, тоннелей, транспортных развязок, паромных переправ и других сооружений, замену ламп и светильников, вышедших из строя, проводов, кабелей и других элементов электроосвещения, ревизию трансформаторов, плату за расход электроэнергии на освещение;

содержание включённых в балансовую стоимость автомобильной дороги и дорожных сооружений линейной телеграфной (телетайпной) или радиосвязи и других средств технологической и сигнально-вызывной связи, кабельной сети, а также светофорных объектов, средств организации движения, диспетчерского и автоматизированного управления движением;

содержание включенных в балансовую стоимость автомобильных дорог и дорожных сооружений пунктов весового контроля, водомерных постов, метеопунктов и систем мониторинга погодных условий и условий движения.

Работы по ремонту и содержанию дорожных знаков включают в себя установку недостающих знаков, замену поврежденных знаков, их ремонт на месте при незначительных повреждениях и окраску опор знаков и элементов их крепления.

При замене повреждённых дорожных знаков исходят из того принципа, что знаки подлежат замене, если вследствие имеющихся на нем повреждений его невозможно распознать с расстояния 100 м или смысл знака меняется или становится непонятным водителю. Замену повреждённых и установку недостающих знаков производят в сроки, указанные в ГОСТ Р 50597-93.

Мелкие повреждения знаков исправляют на месте. В состав таких работ обычно входит выпрямление опор и щитков знаков, замена или подтягивание элементов крепления знаков.

Регулярно (весной и осенью) проводят очистку знаков от пыли и грязи.

Для удобства учёта знаков каждому знаку целесообразно присвоить индивидуальный номер, который наносят на обратной стороне щитка знака. В инвентаризационной ведомости указывают: индивидуальный номер знака, его номер по ГОСТ 10807-78, размещение знака на дороге (привязку к километровому столбу), типоразмер знака, тип опоры, дату установки или замены, виды работ по его содержанию, а при необходимости и другие сведения.

Направляющие устройства (сигнальные столбики, маячки безопасности) подлежат замене в случае, когда они не подлежат восстановлению на месте.

Окраску обстановки и элементов обустройства дорог производят с целью защиты их от атмосферного воздействия и улучшения их эстетических качеств.

Обратная сторона щитков знаков, стойки и элементы крепления знаков к опорам должны быть окрашены. Щитки знаков, опоры знаков индивидуального проектирования и элементы крепления окрашивают краской серого цвета. Стойки знаков окрашивают в белый цвет. Нижняя часть стоек на высоту 50 см от поверхности бермы окрашивают в чёрный цвет.

Элементы ограждения защищают от коррозии путем окраски элементов ограждения. Цвет окраски — серый. В случаях, предусмотренных ГОСТ Р 51256-99, балки ограждения должны иметь вертикальную разметку в виде полос чёрного и белого цветов. Допускается не окрашивать и не наносить вертикальную разметку краской, на балки ограждения, выполненные из оцинкованной стали или имеющие защитное полимерное покрытие.

Во всех случаях на ограждениях должны быть размещены световозвращатели в соответствии с ГОСТ Р 50971-96. В процессе эксплуатации следует следить за сохранностью световозвращателей и при их утрате восстанавливать.

Направляющие устройства в виде сигнальных столбиков окрашивают в соответствии с ГОСТ Р 50970-96. Вид окраски зависит от формы корпуса столбиков. Сигнальные столбики должны иметь световозвращатели по ГОСТ Р 50971-96, которые следует восстанавливать при их утрате. Другие элементы обустройства дороги (павильоны на автобусных остановках, элементы обустройства площадок отдыха и др.) следует окрашивать в соответствии с проектами на их строительство.

Все элементы обустройства автомобильных дорог должны содержаться в исправном состоянии и чистоте. Окраска их поверхности должна возобновляться при появлении её повреждений или загрязнении.

Разметка автомобильных дорог, её устройство и возобновление. Материал для разметки должен обладать хорошими оптическими свойствами, чтобы оптимально быстро передать участнику движения форму и значение разметки. Наибольшее распространение получили краски, термопластические и пластические материалы. Технологические характеристики некоторых красок приведены в табл. 13.6.

Таблица 13.6

Термопластичные вещества состоят из термопластичного вяжущего, пигмента, светлых и рефлектирующих наполнителей. Их укладывают на покрытие при температуре 150-220°С слоем 3-5 мм. Перед Укладкой необходимо покрытие очистить и подгрунтовать для улучшения адгезии термопласта. Термопласты чувствительны к деформации основания. Полимерные материалы, укладываемые в холодном состоянии, состоят из одно- или двухкомпонентного вяжущего, пигмента, светлых наполнителей, рефлектирующих материалов и растворителей.

Работы по устройству разметки дорог и ее возобновлению следует производить в сухую погоду при температуре покрытия не менее 15°С и относительной влажности воздуха не более 70 % при работе с красками и не более 85 % при работе с термопластиком.

Наносить разметку на влажное или пропитанное влагой покрытие не допускается. Технология нанесения разметки на проезжую часть зависит от типа применяемого разметочного материала: термопластика или краски.

Работы по разметке проезжей части состоят из следующих этапов:

подготовка дорожного покрытия;

предварительная разметка проезжей части;

нанесение разметки маркировочной машиной.

Перед проведением работ по разметке покрытие очищают механической щеткой поливомоечной машины. При необходимости проезжую часть дополнительно промывают водой и просушивают.

Предварительную разметку выполняют с помощью отбелённого шнура или путём нанесения на покрытие меток краской. Предварительную разметку шнуром длиной 150-200 м осуществляют двое дорожных рабочих. Шнур закрепляют с помощью дюбелей, вбиваемых в покрытие. Для лучшей сохранности намечаемых линий рекомендуется вдоль шнура наметить краской точки с интервалом 20-50 м или чаще. Это облегчит работу машиниста при выполнении разметки.

При выполнении разметки термопластиком (дано на примере ПЛ-5142) перед началом работ необходимо проверить годность разметочного материала, а при необходимости довести его до рабочего состояния. Так, если в результате длительного хранения термопластик слежался или скомковался, его следует разбить на куски, размер которых не затруднит работу мешалки в котле машины. Если предполагается проводить работу с вновь полученной партией термопластика, следует проверить наличие сертификата соответствия материала требованиям нормативных документов и ознакомиться с инструкцией по его применению.

Перед началом работ по разметке дорог термопластиком необходимо также привести в рабочее состояние маркировочную машину, а также вспомогательное оборудование.

Разогрев термопластика целесообразно проводить отдельно в маточном котле (ёмкостью 800 кг и более) с последующим отбором в котёл маркировочной машины. При отсутствии маточного котла разогрев термопластика проводят в разметочной машине. Для этого следует включить газовые горелки и в течение одного-двух часов нагревать масло-теплоноситель в рубашке котла маркировочной машины.

Если маркировочная машина уже использовалась для маркировки, при достижении температуры 120-130°С необходимо выключить горелки и очистить котёл от остатков старого термопластика, а затем опять включить горелки.

При температуре масла-теплоносителя в рубашке котла 140-150°С включить мешалку и начать загрузку термопластика в котел. При загрузке термопластика необходимо следить, чтобы вместе с ним в котёл не попадали посторонние предметы. Затем примерно в течение 3-4 часов при включенной системе продолжить загрузку термопластика, последовательно добавляя в котёл 1-2 мешка через каждые 10-15 минут.

В период загрузки и плавления термопластика постоянно следить за тем, чтобы температура масла-теплоносителя не превышала 220°С, а температура расплава термопластика в котле поддерживалась на уровне рабочей температуры (обычно 180±5°С); регулирование температуры производить путём включения или выключения горелок.

Предельное заполнение емкости котла маркировочной машины ДЭ-21 термопластиком не должно превышать 400 кг во избежание выплёскивания расплавленного материала при движении машины.

Прежде чем приступить к разметке разогретым термопластиком, необходимо очистить от остатков материала предыдущего цикла работ трубопровод, соединяющий котёл с маркером. С этой целью небольшая часть расплава (3-5 кг) пропускается через маркер на подложку (использованный упаковочный мешок от термопластика).

Рабочая температура термопластика при нанесении разметки должна быть 180±5°С (обычно указывается в инструкции по применению). При понижении температуры возможно плохое истечение термопластика через маркер, что ухудшает качество разметки. При более высокой температуре возможно растекание материала за пределы контура маркировочной линии, а также тепловое разрушение материала и изменение его цвета. До полного использования расплавленного термопластика не рекомендуется делать перерыв в работе.

Хранение его при рабочей температуре 180±5°С не допускается. При необходимости кратковременного перерыва в работе термопластик следует охладить на 50°-60 °С.

В случае использования рефлектирующих микрошариков их засыпают в специальную ёмкость маркировочной машины, из которой они по трубопроводу попадают на горячую поверхность термопластика, нанесённого на покрытие.

После нанесения разметки термопластиком движение на участке выполненных работ можно открывать через 15-20 минут в зависимости от температуры и влажности воздуха. Естественная убыль термопластика при работах, связанных с его нанесением, составляет 5 %.

Термопластик ПЛ-5142 в сухом виде нетоксичен, непожароопасен, температура воспламенения 800-870°С. Однако при его плавлении и проведении работ по разметке следует соблюдать осторожность, так как расплав термопластика имеет высокую температуру (180±5°С) и может вызвать сильный ожог.

Все работающие с термопластиком обязаны пройти специальный инструктаж и должны быть обеспечены защитной спецодеждой и спецобувью, а также средствами индивидуальной защиты (головной пластмассовый щиток, рукавицы, респиратор типа ШБ-1 «Лепесток»).

На месте ведения работ должна быть аптечка с медикаментами, средства пожаротушения.

При попадании расплава термопластика на открытые участки тела пораженное место кожи охладить и смазать синтомициновой мазью, при необходимости обратиться к врачу.

При работе с расплавом термопластика ПЛ-5142 необходимо учитывать, что выделяемые вредные пары, образующиеся при его перегреве, отрицательно воздействуют на организм человека.

При разметке дороги с помощью красок (например, ЭП-5155, НП-501) перед их заливкой в бак разметочной машины следует выполнить проверку их годности к использованию, особенно в случаях, когда краска хранилась длительное время.

Прежде всего краску необходимо перемешать до однородного состояния барботажем воздухом, перекатыванием в бочке или перемешиванием веслом.

Перед началом работы необходимо определить условную вязкость состава НП-501 и краски ЭП-5155 с помощью вискозиметра ВЗ-4 при температуре 20±0,5°С. Вязкость состава НП-501 должна быть в пределах 30-120 с, краски ЭП-5155 — 40-120 с.

При необходимости состав НП-501 разбавляют до рабочей вязкости ксилолом, бутилацетатом в количестве, не превышающем 10 %.

Не допускается смешивания состава НП-501 с нитроэпоксидной эмалью ЭП-5155 и другими лакокрасочными материалами.

Перед заправкой ёмкостей маркировочной машины состав НП-501 необходимо профильтровать через сетку 0,1-0,2 мм или три слоя марли, чтобы избежать засорения краскопроводящей системы.

После подготовки маркировочной машины к работе и заправки её ёмкостей составом НП-501 или краской ЭП-5155 и регулировки расхода материала краскораспылитель устанавливают в исходное положение. Форсунку размещают точно по центру, чтобы факел маркировочного материала смачивал ограничительные диски на расстоянии 30-40 мм от покрытия.

Запустив двигатель компрессора, доводят давление воздуха в ресивере до 6,0 кгс/см², открывают краны подачи воздуха в ёмкости с составом и регулятором на пульте управления устанавливают рабочее давление. Затем открывают краны подачи воздуха к пневмоприводу мешалок для перемешивания состава в ёмкостях в течение 10-15 минут. Если на машине не предусмотрен автоматический привод к мешалке ёмкости с составом, эту операцию выполняют вручную.

После этого открывают краны подачи воздуха к форсунке, а затем краны подачи состава и заполняют краскопроводящую систему. На программном блоке устанавливают режим работы форсунки. Нормальный расход нитроэпоксидной эмали и состава НП-501 составляет от 350 до 700 г/м². Для определения фактического расхода рекомендуется использовать металлические пластины прямоугольной формы размером 70´150 мм, которые укладывают на проезжую часть по направлению движения рабочего органа маркировочной машины. После прохода краскораспыляющей форсунки над пластиной пластину высушивают и взвешивают. Расход состава определяют по разности веса пластины до и после покраски по формуле

где (13.4)

Р₂ — вес пластины после нанесения состава и его высыхания, г;

Р₁ — то же, до нанесения состава, г;

S — площадь пластины, м²;

С — процент содержания нелетучих веществ в составе материала принимают в соответствии с техническими условиями на данный разметочный материал.

Расход состава можно также определить по разности толщины пластины до и после нанесения краски. Толщину плёнки определяют микрометром. Расход находят по формуле:

где (13.4)

g — плотность сухой плёнки состава (для НП-501 составляет 2 г/см³);

h₂ — толщина пластины после нанесения состава и его высыхания, см;

h₁ — то же, до нанесения состава, см;

С — содержание нелетучих веществ в составе, %.

На новых асфальтобетонных покрытиях разметку составом НП-501 рекомендуется выполнять после того, как с поверхности проезжей части исчезнет битумная плёнка, препятствующая высыханию состава и способствующая ускоренному износу разметки.

После окончания работы остаток состава или краски сливают в ёмкость, а бак и всю систему трубопроводов маркировочной машины промывают соответствующим растворителем. Если использовали краску ЭП-5155, то промывают ацетоном, а если состав НП-501 — толуолом, ксилолом или бутилацетатом.

При заправке баков маркировочной машины составом НП-501 или краской ЭП-5155 запрещается курить, зажигать спички или пользоваться другими источниками открытого огня. На машине должны быть установлены исправные огнетушители.

В случае загорания маркировочного материала для его тушения используют песок, кошму, огнетушители (пенные и утлекислотные), тонкораспыленную воду.

Разметка полимерными лентами упрощает работу и обеспечивает существенное увеличение долговечности дорожной разметки. Ленты раскатывают на горячем свежеуложенном асфальтобетоне при его температуре 60-80°С и утапливают катком, обеспечивая, таким образом, единое покрытие. Лента имеет собственный клеевой слой, обеспечивающий надежное ее соединение с асфальтобетоном на весь период эксплуатации дорожного покрытия. Она рассчитана на высокие эксплуатационные нагрузки в течение 4-5 лет, обеспечивая при этом высокий уровень световозвращения, отвечающий требованиям как ГОСТа, так и европейским нормам безопасности. Лента обеспечивает высокий коэффициент сцепления с колесами автотранспорта, не допуская скольжения даже в мокром состоянии. Из ленты можно делать стрелы для обозначения направления движения, островки безопасности, цифры, буквы и маркировку искусственных неровностей.

Ленты для разметки дорог различаются по типам — они могут быть для временной и длительной эксплуатации, поверхность их может быть ровной или профилированной, ленты могут быть белого или оранжевого цвета в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51256-99 (табл. 13.7).

Таблица 13.7

Примечание. В числителе даны требования по ГОСТ Р 51256-99, в знаменателе — значения, гарантируемые производителем.

Для повышения световозвращающего эффекта в краску и термопластик добавляют стеклошарики. Оптимальными являются стеклошарики с фракционным составом 10-600 мкм и 100-800 мкм. Они дают наилучший коэффициент световозвращения и при этом обладают достаточной прочностью, не выбиваясь из покрытия колёсами автомобилей.

Стеклошарики могут быть введены в краску или термопластик в процессе приготовления этих материалов или рассыпаны на поверхность свежеуложенного материала. Наиболее эффективной считается технология, при которой часть стеклошариков вводится в разметочный материал при его приготовлении, а часть рассыпается на свежеуложенный материал.

Восстановление дорожной разметки производят в случае, когда её износ по площади (для продольной разметки измеряется на участке протяжённостью 50 м) составляет более 50 % при выполнении её краской и более 25 % — термопластичными массами. Восстановление обычно производят той же разметочной техникой, что и при её первоначальном нанесении. Если в процессе восстановления разметки её линии не совпадают с ранее нанесёнными или изменилась схема разметки участка дороги, старые линии разметки, выполненной с применением краски, закрашивают краской под цвет покрытия, а разметку из термопластика срезают фрезой.

Характеристики машин и оборудования, применяемого в процессе устройства новой и удаления ненужной разметки, приведены в главе 19.

В настоящее время автомобильный транспорт во многих горных странах занимает ведущее место как в грузовых, так и в пассажирских перевозках. Горный рельеф таких стран диктует целесообразность развития автомобильных дорог в транспортной системе. Дорожные службы в горных условиях выполняют целый комплекс специфических работ, связанных с защитой и расчисткой дорог от оползней, обвалов, осыпей и снежных лавин.

Для борьбы с оползнями изменяют рельеф склона: возводят удерживающие сооружения, проводят укрепление грунтов, регулируют поверхностные и подземные стоки. В оползневой зоне необходим специальный режим выполнения работ по эксплуатации дорог для исключения причин, способствующих нарушению устойчивости склонов.

Для повышения устойчивости склонов и противодействия смещению оползневых масс устраивают террасы; удаляют или заменяют неустойчивые грунты; возводят подпорные стены (железобетонные, сборные или монолитные, каменные, грунтовые армированные); устраивают контрбанкеты и контрфорсы; анкерные конструкции; забивные и бурозабивные сваи.

Укрепление грунтов производят с использованием методов цементации, силикатизации, обжига и т.д. Покрывают поверхности оползневых склонов и откосов торкретбетоном и набрызгбетоном.

Для защиты склонов и откосов от воздействия поверхностных вод производят их планировку; устраивают водоотводные и нагорные канавы, водосбросные лотки; осуществляют засев трав и высаживание кустарников.

Регулирование подземного стока применяют для перехвата или понижения уровня подземных вод. С этой целью выполняют горизонтальный дренаж (сплошные прорези, траншейный дренаж с трубами, дренажные галереи, штольни, пластовые дренажи); вертикальный дренаж (буровые скважины и шахты, дренажные колодцы); комбинированные водопонижающие системы, представляющие собой сочетание вертикальных и горизонтальных дренажных устройств. Соблюдение правильной эксплуатации сооружений способствует предотвращению оползневых явлений.

Для защиты автомобильных дорог от скальных обвалов проводят профилактические мероприятия, устраивают защитные сооружения и выполняют закрепление откосов и крупных глыб. К профилактическим мероприятиям относят очистку склонов и откосов от неустойчивых глыб и обломков скального грунта; заблаговременное обрушение неустойчивых скальных массивов; уменьшение крутизны откосов и склонов путем террасирования или уменьшения утла наклона откосов с проведением буровзрывных работ (Евгеньев И.Е., Каримов Б.Б. Автомобильные дороги в окружающей среде. — М.: ООО «Трансдорнаука», 1997. — 285с).

К защитным сооружениям относят противообвальные галереи; улавливающие сооружения и траншеи, валы, оградительные стены и сетки.

Поддерживающие сооружения строят для удержания слоев горных пород, слагающих откос. Эти сооружения возводят из монолитного или сборного железобетона, из бутобетона, а также из каменной кладки на цементном растворе.

Анкерное закрепление применяют на неустойчивых участках откосов или для обеспечения устойчивости крупных глыб на скальном основании. Анкерные крепления делают двух типов: анкерные крепи и анкеры глубокого заложения длиной от 6 до 30 м.

Анкерные крепи представляют собой одиночные анкеры длиной от 1 до 5 м или анкеры в сочетании с металлической сеткой между ними. Анкеры закрепляют в скальном массиве концевыми замками или инъекцией вяжущего.

Свайные конструкции обеспечивают устойчивость слаботрещиноватых массивов при уклоне поверхности смещения не круче 50°.

Защиту от выветривания поверхности склонов и откосов, общая устойчивость которых обеспечена, выполняют путём обработки поверхности защитными материалами, посадки деревьев и кустарников или посева трав. В некоторых случаях устраивают одевающие стены из каменной кладки на цементном растворе или применяют торкретбетон и набрызгбетон.

В горной местности эксплуатационные службы производят мероприятия по защите дорог от осыпей. Улучшают водоотвод для повышения устойчивости осыпи путём перехвата поверхностных и подземных вод. С верховой стороны прокладывают нагорные и водоотводные канавы, устраивают дренажи. Склоны, питающие осыпь обломочным материалом, закрепляют древесно-кустарниковой и травянистой растительностью.

Для воспрепятствования движению осыпи и защиты от нее дороги осуществляют террасирование склонов, устраивают заградительные стены, улавливающие траншеи и валы, подпорные стены, дощатые щиты и металлические сетки.

Характерными особенностями селевых потоков являются внезапность возникновения, кратковременность прохождения и большая скорость (до 7-8 м/с). Сели могут быть водокаменными, грязекаменными или грязевыми. Для защиты дорог от селей проводят предупредительные, профилактические и защитные меры.

Предупреждение о селевой опасности включает организацию службы предупреждения, которая оснащается приборами, оповещающими о возникновении и прохождении селей. Эта служба осуществляет также контроль за хозяйственной деятельностью, производимой на селеопасной территории.

При проведении профилактических работ предотвращают образование селей или ослабляют их воздействие. С этой целью на селеопасных склонах сохраняют и развивают древесную, кустарниковую и травянистую растительность; улучшают водоотвод с расчисткой водоотводных и селеотводящих канав и лотков; ремонтируют гидротехнические устройства; заблаговременно выпускают воды из ледниковых и моренных озёр.

К защитным мерам относят стабилизацию селевых русел, пропуск селевых потоков над дорогой, защиту русел от размыва, отвод селевого потока от дороги, задерживание селей [4].

Лавины — частое явление в горах. Лавиной (снежным обвалом) называют быстрый сход с горного склона покрова, утратившего связь с подстилающей поверхностью. Вероятность схода лавин существенно зависит от размеров лавиносборов и мощности снежного покрова, накопленного на них.

Наиболее вероятны лавины объёмом 300 м³, сходящие с небольших логов площадью 2 га, и лавины объёмом более 10⁴ м³ при площади лавиносборов свыше 40 га (Немчинов М.В. Лавины и защита дорог от лавин: Учебное пособие / МАДИ. — М.: 1989. — 62с).

Для условий Тянь-Шаня установлена зависимость между временем t (в часах) от начала снегопада до момента схода лавин и интенсивностью снегопада i (см/ч):

нижний предел t_min = (4,7 — 0,4i)/(i — 0,05);

верхний предел t_mах = (15 — 5,0i)/(i — 0,22).

Интервал Dt = t_mах — t_min соответствует области повышенной лавинной опасности. Защиту дорог от лавин осуществляют с помощью инженерных или профилактических мер.

К профилактическим относят мероприятия по ликвидации схода лавин путем заблаговременного искусственного их обрушения. С этой целью производят обстрел лавиносборов из артиллерийских орудий или минометов; взрывание зарядов взрывчатых веществ в зоне снегонакопления; подпиливание снежных карнизов. После проведения этих мероприятий производят расчистку завалов, что требует большого количества времени и значительных затрат труда. На период расчистки завалов проезд по дороге часто прерывается. Поэтому профилактические меры зашиты рассматривают как временные до постройки защитных инженерных сооружений.

В табл. 13.8 представлены инженерные меры зашиты дорог от лавин. Снегоудерживающие устройства в виде щитов и заборов различной конструкции применяют для предотвращения соскальзывания снега и схода лавин со склонов. Стационарные снегоудерживающие устройства могут быть деревянными (рис. 13.15). Снегоудерживающие устройства на склонах размещают непрерывными рядами или с разрывами (рис. 13.16).

Таблица 13.8

Инженерные меры защиты дорог от лавин

Рис. 13.15. Конструкция деревянного снегоудерживающего сооружения

Рис. 13.16. Размещение снегоудерживающих сооружений на склоне:
а — непрерывными рядами; б — с разрывами

Для надёжной работы снегоудерживающих устройств важно правильно назначить их высоту, которую рассчитывают по формуле

Н_к = Н_р DН₁, м, где (13.5)

Н_р — расчётная высота снежного покрова, м;

DН₁ — запас высоты на случай образования небольших осовов на поверхности снежного покрова около устройства, м.

За расчётную принимают среднюю наибольшую многолетнюю высоту снежного покрова по данным гидрометеорологической службы с вероятностью превышения 2 % для дорог I-III категорий, 5 % — для остальных. DН₁ при ориентировочных расчётах принимают равной 0,3-0,5 м.

Снегоудерживающие устройства в вертикальной плоскости должны быть перпендикулярны к поверхности склона. Допускается отклонение от перпендикулярного положения в сторону на угол не более 15°.

Посадку леса в целях защиты от лавин производят на горных склонах, имеющих достаточный почвенный покров, в пределах естественной границы распространения лесов в данной местности. Лесопосадки должны покрывать весь лавиноопасный склон, начиная от вершины и заканчивая в 20-30 м от подошвы. Посадку растений на склоне производят в шахматном порядке с размещением через 1 м в ряду при расстоянии между деревьями 2 м.

Для предотвращения соскальзывания снежного покрова со склонов, имеющих крутизну не более 25°, прокладывают террасы. На более крутых склонах террасы служат вспомогательным средством.

На участках дорог, где сход лавин вызывается падением снежных карнизов, эффективным мероприятием, предотвращающим образование карнизов, является постройка заборов снеговыдувающего действия. Заборы устраивают на гребне склона так, чтобы нижний край ветронаправляющей панели возвышался над гребнем на 0,5 м. В пределах данного лавиносборного бассейна забор должен идти непрерывным рядом длиной не меньше, чем протяжённость гребня.

Для распределения и закрепления снега, который выносится на лавиноопасный склон снеговыдувающим забором, устанавливают кольктафели. Они представляют собой отдельно стоящие снегорегулирующие устройства, имеющие форму трапеции (рис. 13.17).

Рис. 13.17. Кольктафель

При обтекании кольктафелей в снежном покрове образуются круглые воронки радиусом от 6 до 10 м (в зависимости от ширины и высоты самих кольктафелей). Снег внутри воронки уплотнён, сама воронка способствует закреплению снега на склоне. Кольктафели устанавливают ниже снеговыдувающих заборов на расстоянии 2Н_к от них (Н_к — высота кольктафеля, м) в один или два ряда с расстоянием 8-10 м между рядами. Расстояние в ряду между кольктафелями должно быть от 1,8 до 2 их высот.

Для устройства кольктафелей применяют дерево или железобетон. Изготавливают также смешанные конструкции из железобетонных стоек и деревянных ветрорегулирующих панелей.

Для уменьшения накопления в лавиносборах снега, подносимого метелями, на подступах к ним устанавливают снегозадерживающие заборы (или щиты). Они имеют такую же конструкцию, как и заборы для защиты автомобильных дорог от заносов.

Наиболее надёжными, но дорогими сооружениями для защиты дорог от лавин являются галереи. Их строят по индивидуальным проектам с учётом местных особенностей.

Для изменения движения лавин или их остановки применяют противолавинные защитные дамбы и лавинорезы. Противолавинные защитные дамбы по своему назначению делятся на направляющие или отбойные. Направляющие, дамбы отклоняют лавины в сторону и направляют по новому пути, отводя от защищаемого объекта. Отбойные дамбы преграждают лавинам путь и вызывают их остановку, не допуская к объекту.

Дамбы, как правило, представляют собой земляную насыпь (возможно также устройство каменных дамб) трапецеидального сечения или в отдельных случаях имеющую вертикальную железобетонную или бетонную отбойную грань, за которой (со стороны, противоположной лавиноопасному склону) располагается грунтовая отсыпка. Конструкция и размеры дамб определяются проектом.

При очень высоких скоростях лавин необходимо устройство и очень высоких дамб. Поэтому противолавинные дамбы рекомендуется строить там, где скорость лавин не превышает 25 м/с, или принимать меры, снижающие скорость. Эти меры заключаются в устройстве на пути лавины различных тормозящих сооружений.

Лавинорезы защищают от прямого удара лавины наиболее ответственные участки дорог. Лавинорез — большой клин, сооружаемый непосредственно перед защищаемым объектом и рассекающий лавину на две части, отбрасываемые в обе стороны. Угол между клиньями лавинореза, образующими в месте их соединения режущее ребро, составляет от 30 до 40°. Недостаток сооружений такого типа — локальность их действия, поскольку не всегда путь схода лавины строго определён.

Подвижные пески образуют песчаные заносы на дорогах, которые резко снижают скорость автомобилей или полностью прерывают движение. На территории России имеется несколько песчаных массивов (песчаных земель), отличающихся по своим характеристикам (рис. 13.18):

Рис. 13.18. Схема основных песчаных массивов на территории Российской Федерации:
1 — Терско-Кумский массив; 2 — Волжско-Кумский массив; 3 — Волжско-Уральский массив

Терско-Кумский прикаспийский древнедельтский массив (Ставропольский край, Республики Дагестан и Ингушетия); площадь 800 тыс. га; преобладают пески заросшие бугристые; подвижные барханные 10-15 %;

Волжско-Кумский прикаспийский массив (Астраханская область, Республика Калмыкия); сложен морскими частично переработанными прикрытыми древним аллювием песками; площадь 300 тыс. га; преобладают пески равнинно-волнистые и заросшие бугристые; подвижные барханные 5-10 %;

Волжско-Уральский прикаспийский массив (Астраханская область); сложен морскими песками, перекрытыми древнеаллювиальными дельтовыми песками; площадь около 4 млн. га; преобладают пески заросшие бугристые; распространены равнинно-волнистые и грядовые; подвижные барханные 10-15 %.

Существуют следующие основные формы рельефа песков [62].

Барханные пески:

одиночные и групповые барханы — подвижные песчаные холмы своеобразной формы с пологим наветренным и крутым подветренным склонами. Подветренный склон имеет в плане форму полумесяца. Высота барханов от 0,3 до 3 м и более, ширина до 100 м, длина склонов до 20-40 м, крутизна наветренного склона 1:5-1:3, подветренного — 1:1,5-1:2;

барханные цепи — подвижные скопления песка, имеющие форму волнообразного вала шириной 10-12 м и более, длиной от 200 м до 2 км. Высота барханных цепей: мелких — до 1 м, средних — от 1 до 3 м, крупных — от 3 до 7 м, очень крупных — более 7 м. Расстояния между гребнями цепей — от 10-15 до 150 м;

барханные гряды — вытянутые крупные скопления песка высотой от 10 до 50 м.

Заросшие и полузаросшие пески:

кучевые и бугристые пески — скопления песка в виде небольших холмов и бугров, закреплённых растительностью, высота кучевых и мелкобугристых песков — менее 1 м, среднебугристых — от 1 до 3 м, крупнобугристых — более 3 м;

грядевые пески — вытянутые скопления песка в виде гряд высотой: мелких — от 1 до 3 м, средних — от 3 до 7 м, крупных — более 7 м;

лунковые пески — обширные глубокие котлованы, закреплённые растительностью и разделённые песчаными перемычками.

Опыт сооружения дорог в подвижных песках показывает, что земляное полотно следует проектировать с хорошо обтекаемым поперечным профилем. Крутизну откосов устраивают 1:4 при высоте насыпи до 2 м и 1:2 — более 2 м.

Для защиты от выдувания откосов насыпей, возводимых в подвижных песках, а также для улучшения условий переноса песка через дорогу под действием ветра верхнюю часть откосов насыпей (при высоте более 1 м) рекомендуется укреплять на 1/3 их высоты путём укладки защитного слоя толщиной 10-15 см из глинистых грунтов или гравийно-песчаных (щебёночно-песчаных) материалов.

Сплошное устилочное покрытие откосов земляного полотна применяют до закрепления песков растительностью или другими видами постоянных укреплений.

Стебли камыша укладывают на откос сверху вниз перпендикулярно бровке земляного полотна с перекрытием уложенного ряда последующим не менее 1/3 длины стеблей. Камышовую выстилку закрепляют на откосе тонкими пучками (вицами), расположенными поперёк стеблей настила. Кольями из крепких стеблей камыша накрест прибивают пучки к настилу, тем самым прижимая его к откосу.

Укрепление откосов грунтами и материалами, не поддающимися выдуванию, — надёжный способ, не требующий значительных затрат при эксплуатации. На укрепление 100 м² откоса расходуют 10-15 м³ глинистого грунта, 10,4-15,6 м³ щебня и 1,25 м³ щитов из пучков камыша.

Рекомендуется по возможности избегать возведения земляного полотна дороги в виде выемок в районах распространения подвижных песков ввиду значительных трудностей защиты их от песчаных заносов. При необходимости устраивают выемки в барханных песках глубиной от 2 м по типу раскрытых с откосами 1:2 и с бермами шириной 10-20 м. Крутизну откосов выемок глубже 2 м можно увеличивать до 1:2, при этом соотношение между глубиной выемки и её шириной должно быть не менее 1:10.

На песчаных массивах, примыкающих к дороге, выделяют охраняемую полосу шириной от 50 до 500 м в каждую сторону от оси дороги в зависимости от рельефа песков, степени их подвижности, характера хозяйственного использования территории, расположения населенных пунктов и т.п. Внешняя граница охраняемой полосы обозначается соответствующими знаками.

В пределах охраняемой полосы запрещаются: работы, связанные с уничтожением или повреждением растительности, движение транспортных средств и прогон скота, а также земляные работы всех видов.

В подвижных песках, рельеф которых сложен одиночными и грунтовыми барханами, рекомендуется создавать с наветренной или с обеих сторон земляного полотна спланированные придорожные полосы шириной от 20 до 50 м, разравнивая на них подвижные формы рельефа.

За пределами спланированных полос закрепляют подвижные формы рельефа, чтобы предотвратить их перемещение на эти полосы. В зависимости от характера рельефа песков, степени их подвижности и условий произрастания растений ширину участка на которых закрепляют подвижные формы рельефа, устанавливают от 25 м до 150 м и более.

Пескозащитные насаждения создают в полупустынном и пустынном (пустыня северного типа) лесомелиоративных районах с годовой суммой осадков меньше 300 мм. В остальных районах снегозащитные насаждения обеспечивают защиту дорог от песчаных заносов.

Для защиты насаждений на песках используют следующие древесно-кустарниковые породы:

— в лесостепной зоне — сосну обыкновенную, березу, тополь, ветлу, клен татарский, шелюгу красную, бузину красную, жимолость татарскую;

— в степной полосе — сосну обыкновенную, акацию белую, тополь, вяз приземистый, шелюгу красную, бузину красную, акацию желтую, жимолость татарскую, лох узколистный;

— в полупустынной и пустынной зоне — акацию белую, вяз приземистый, тополь, клен татарский, тамариск, лох узколистный, скумпию, айву обыкновенную, джузгун, иву каспийскую, шелюгу красную, терескен серый.

Для закрепления песков применяют посев песчаного овса, кумарчина, седина, джузгуна, а на засоленных песках — различных видов солянок. Во всех случаях целесообразно использовать местные виды растений, развивающихся лучше других. При этом семена собирают с хорошо развитых, обильно плодоносящих растений, не поражённых болезнями или вредителями. Участки для заготовки семян выбирают по согласованию с органами лесного хозяйства.

Обработка почвы для создания пескозащитных насаждений на заросших (задернованных) песках производится, как правило, по системе зяблевой вспашки. На голых песках почву обрабатывают непосредственно перед посадкой или не обрабатывают.

Уход за почвой в пескозащитных посадках на голых и слабозаросших песках не производится. На песках, сильно зарастающих травами, за почвой ухаживают по мере надобности. После песчаных бурь молодые посадки оправляют.

Размещение и ширина пескозакрепительных насаждений зависят от рельефа песков и направления активных дефляционных ветров. На барханных песках при направлении дефляционных ветров к оси дороги более 30° насаждения шириной 50 м создают по обе стороны от полотна.

На период прорастания семян и укрепления корневой системы растений вспомогательным средством, приостанавливающим движение песков, служит механическая защита, розлив вяжущих материалов или другие способы фиксации поверхности песков. Для закрепления песков используют медленно распадающиеся битумные эмульсии, жидкие нефти или раствор полиакриламида. Нормы распределения вяжущих представлены в табл. 13.9.

Таблица 13.9

С помощью механических защит можно уменьшить высоту барханов, для чего нижнюю часть их укрывают щитами или матами. Верхняя часть подвергается развеиванию, а песок сдувается на подветренный склон. С помощью щитов можно также управлять движением барханов. Устанавливая щиты на барханную цепь с наветренной стороны дороги, препятствуют воздействию ветра и задерживают движение песков с этой стороны. Расположенная с подветренной стороны дороги барханная цепь не имеет щитов, пески здесь не задерживаются, и барханы отгоняются от дороги.

Существуют различные виды механических защит, предназначенные для пескозадержания. С аэродинамической точки зрения механические защиты делятся на несколько типов: непроницаемые линейные (высокорядные, полускрытые и скрытые), устилочные и торчковые.

Суммарное количество песка, переносимое ветром к линии защиты, зависит от местных природных факторов: ветрового режима, рельефа местности, характера растительного покрова. Защита дороги от песчаных заносов должна проектироваться отдельно по характерным участкам.

За основной показатель при выборе и расчёте конструкции защиты, её размещении на полосе отвода принимают расчётный годовой перенос песка.

Максимальный годовой перенос песка, подлежащий задержанию, определяют по формуле [29]

где (13.6)

t — продолжительность переноса песка при различных общих расходах, ч;

a — угол между направлением ветра и продольной осью защиты;

п — число случаев переноса песка в году с общими расходами;

V_1,0 — скорость ветра, измеренная на высоте 1 м от песчаной поверхности, м/с.

Расчётный перенос песка, который учитывают при проектировании мероприятий по защите дороги от песчаных заносов, определяют с 5 %-ной вероятностью его превышения для дорог с капитальными покрытиями и 10 %-ной вероятностью превышения — для дорог с усовершенствованными облегчёнными покрытиями [4].

Расчёт элементов щитов производится на давление ветра, на прочность и устойчивость против опрокидывания щита.

При защите сооружений от песчаных заносов определяют пескозадерживающую способность щитов на 1 пог. м с помощью одной из формул [4]

(13.7)

где (13.8)

q — объём песка, который может быть задержан 1 пог. м щита при его полном засыпании, м³;

h — высота щита, м;

l_н и l_п — длина песчаных отложений, накапливаемых по отдельности с обеих сторон щитов, постепенно засыпаемых, м;

a и b — крутизна отложения песка с наветренной и подветренной сторон щита, в градусах.

Расстояние между рядами защит может быть определено по формуле

где (13.9)

h — высота надземной части защиты, м;

a — крутизна наветренного склона в градусах.

Общий расход ветропесчаного потока (г/мс) определяют по формуле, полученной на основе опытных данных [30]:

Q @ 0,10(V_ф — 5,4)³, где (13.10)

V_ф — скорость ветра по флюгеру метеостанции, расположенному на высоте 10 м. Количество переносимого песка (г/м) за время действия ветра t равно:

G = Q×t = 0,10(V_ф — 5,4)³t. (13.11)

Количество перенесенного песка за месяц (или за год G_t) по данному направлению ветрами всех скоростей V_фi равно сумме переносов песка ветрами каждой скорости G_vi, т.е.

(13.12)

При возникновении косых ветров, угол атаки которых b меньше 90°, расход песка на единицу длины определяется по формуле

Q₁ = Q×sinb. (13.13)

Пылеватые пески и лессовидные грунты, из которых возводят земляное полотно автомобильных дорог в пустынных районах, легко подвергаются водной эрозии. В результате земляное полотно размывается дождевыми водами.

Основной вид борьбы с эрозией земляного полотна — укрепление песка на обочинах и откосах связным грунтом слоем 15 см или оптимальной смесью песка и суглинка или песком, обработанным битумной эмульсией. Особенно опасны по размыву вогнутые кривые в продольном профиле. В таких местах увеличивают толщину защитного слоя грунта и на откосах устраивают лотки для стока ливневых вод в виде железобетонных желобов или лотки укрепляют вяжущими материалами.

Там, где позволяют климатические условия, для укрепления откосов создают покров посевом многолетних трав.

ГЛАВА 14. Озеленение автомобильных дорог

Классификация видов озеленения автомобильных дорог

Озеленение автомобильных дорог разделяют на два основных вида: защитное и декоративное.

К защитному озеленению относят: снегозащитное озеленение; противоэрозионное озеленение; пескозащитное озеленение; шумо-газо-пылезащитное озеленение.

К декоративному относят озеленение, используемое для архитектурно-художественного оформления автомобильных дорог.

Снегозащитное озеленение создают для защиты дорожного полотна от снежных заносов. Этот вид озеленения применяют в виде одной или нескольких полос, а при небольших объёмах снегоприноса — в виде живых изгородей из ели или кустарников.

Снегозащитная лесная полоса состоит из нескольких рядов деревьев и кустарниковой опушки, расположенной с полевой стороны. Живая изгородь представляет собой густую двухрядную посадку деревьев или кустарников, которой путём систематической стрижки придают определённые высоту, плотность и форму.

По своему действию снегозащитные посадки представляют собой объемную преграду, внутри и вблизи которой снижается скорость ветра и происходит отложение снега.

Противоэрозионное озеленение применяют для защиты дорог от разрушительного воздействия стока атмосферных осадков и дефляционных ветров. Эрозии подвержены в основном незащищенные грунтовые поверхности обочин, откосов и водоотводных канав. Особенно низкая противоэрозионная устойчивость характерна для таких грунтов как: мелкозернистые пылеватые пески, пылеватые суглинки и глины, лессы и лёссовидные суглинки, мергелистые грунты с большим содержанием глинистых частиц.

Прилегающие к дорогам дефлируемые участки песков без предупредительных мероприятий могут привести к заносам проезжей части.

Одной из эффективных мер противоэрозионной защиты грунтовых поверхностей является создание на них растительного покрова из трав с развитой корневой системой, которая проникает на глубину 20 см и более и в результате образует плотный и прочный дерновой слой. Создаваемый травяной покров помимо защитных функций является элементом эстетического оформления дороги.

К противоэрозионному относят также озеленение, используемое для защиты дорог от разрушительного действия растущих оврагов, размыва и разрушения селевыми потоками, а также с целью борьбы с оползнями. Такие насаждения создают в каждом случае по специально разработанному проекту.

Пескозащитное озеленение служит для защиты автомобильных дорог от песчаных заносов и включает создание древесно-кустарниковых насаждений (по схемам, аналогичным снегозащитным), а также закрепление прилегающих к дороге песков посевом трав. Пескозащитное озеленение изложено в разделе 13.8.

Пески закрепляют растительностью: по обе стороны дороги, если ось совпадает с направлением движения песков или составляет с ним угол меньше 30°; только с наветренной стороны дороги, если пески имеют явно выраженное наступательное движение, направленное под утлом большем 30° к оси дороги, и заносы с противоположной стороны невозможны.

При закреплении песков растительностью вспомогательными средствами, приостанавливающими движение песков на период прорастания семян и укрепления корневой системы растений, служат механические защиты, розлив вяжущих материалов или другие способы фиксации поверхности песков.

Шумо-газо-пылезащитное озеленение создают на участках дорог, проходящих через населенные пункты или вблизи них, рядом с территориями курортных зон, лечебных заведений, заповедников, заказников, национальных парков, а также через угодья, предназначенные для выращивания ценных сельскохозяйственных культур и др. Такой вид озеленения представляет собой плотную многорядную посадку специально подобранных древесно-кустарниковых пород и является эффективным препятствием на пути распространения шума, выхлопных газов и скапливающейся на дорожном покрытии пыли.

Декоративное озеленение преследует цель усиления связи автомобильной дороги с окружающей природой. Оно включает в себя не только посадку новых деревьев и кустарников, но и сохранение на придорожной полосе существующей растительности, дополнение её новыми посадками, органически вписываясь в окружающий ландшафт или маскируя непривлекательные места.

Вместе с тем декоративные посадки применяют и для обеспечения безопасности движения: обозначение трассы дороги на большом расстоянии, особенно за пределами фактической видимости поверхности проезжей части; предупреждение водителей о примыканиях и перекрёстках и др.

По выполняемой роли и расположению декоративные посадки разделяют на основные посадки вдоль дороги (аллейные или рядовые), групповые посадки и смешанные (т.е. сочетающие основные и групповые посадки).

Снегозащитные лесонасаждения являются наиболее надежным, экономичным и долговечным видом постоянной снегозащиты. К их недостаткам относят: размещение на значительных земельных площадях вдоль дорог, длительный срок от посадки до включения в полную работу, необходимость постоянного ухода.

Различают снегозащитные лесонасаждения в виде одно- и двухрядных живых изгородей, многорядных лесных полос и кулисных лесонасаждений.

Живые изгороди — это одно- или двухрядные густые посадки высотой 2-3 м, работающие по принципу плоской просветной преграды. Живые изгороди создают из одной породы кустарников или низкорослых деревьев, которые легко переносят стрижку для придания ряду кустарников определенной формы. Таких, например, как боярышник, акация, сирень, можжевельник и др.

При большом протяжении живой изгороди через некоторый промежуток одну породу кустарников или деревьев заменяют другой, чтобы избежать массового поражения грибковыми заболеваниями или вредными насекомыми, а также монотонного вида изгороди.

Различают живые изгороди однополосные однорядные, однополосные двухрядные и двухполосные четырехрядные.

Канд. техн. наук В.А. Пастернацкий разработал схемы снегозадерживающих еловых изгородей снегоемкостью от 50 до 150 м³/пог. м (рис. 14.1). Опыт эксплуатации показал их высокую эффективность. Посадка изгородей осуществляется саженцами ели с комом земли. Высота саженцев — 0,8-1,0 м. Изгороди создаются по изреженной схеме: расстояние между рядами 3 м, между саженцами в ряду — 1,5 м.

Рис. 14.1. Схемы снегозадерживающих еловых изгородей

Этот способ посадки еловых изгородей позволил в 1,5-2 раза снизить затраты на устройство таких защит, улучшить их аэродинамические свойства и механизировать уход за насаждениями. Применение саженцев высотой 0,8-1,0 м на 7-8 лет ускоряет срок вступления изгородей в работу по снегозадержанию. При размещении изгородей на расстоянии 30-35 м от бровки земляного полотна полностью используется снегоёмкость еловых защит и исключается угроза отложения шлейфа вала, задержанного изгородью, на дорогу.

Снегоёмкость однополосных живых изгородей из кустарников

Q_П = 7×H², м³/пог. м. (14.1)

Снегоёмкость однополосных двухрядных изгородей

Q_П = 7×H² 0,8×Н×b, м³/пог. м, где (14.2)

Н — высота деревьев, м;

b — расстояние между рядами, равное 2-3 м.

Опыт показывает, что практически снегоёмкость однорядных живых изгородей составляет 25-40 м³/пог. м, двухрядных около 50 м³/пог. м, и двухполосных четырёхрядных до 100 м³/пог. м.

Надёжность работы любого снегозащитного насаждения N определяют отношением его снегоёмкости (Q_П м³/пог. м к максимальному объёму снегоприноса к ограждаемой стороне дороги (W_сд м³/пог. м), то есть.

(14.3)

При N > 1 участок дороги считается полностью защищенным от снежных заносов.

Снегозащитная лесная полоса представляет собой объёмную преграду для снеговетрового потока, состоящую из нескольких рядов деревьев и двухрядной кустарниковой опушки, размещённых параллельно дороге на определённых расстояниях. Лесные полосы формируют из нескольких групп растений: низких кустарников высотой до 2 м; высоких кустарников высотой до 4 м; низкокронных деревьев высотой до 15 м и высококронных деревьев высотой до 25 м. Общее число рядов в лесной полосе составляет от 4 до 9.

По законам аэродинамики в поперечном профиле лесная полоса должна быть обтекаемой: с наружной (наветренной) стороны высота деревьев плавно увеличивается, с внутренней (подветренной) стороны высота деревьев резко уменьшается.

Снегозадерживающая способность и снегоёмкость зависят от ширины лесополос и высоты деревьев. Чем выше деревья и больше их плотность, тем больше отлагается снега в лесополосе. Однако при высоте снежных отложений более 2,5 м в лесополосах деревья и кустарники начинают ломаться под тяжестью снега. С увеличением рядов деревьев возрастает объём отложений снега непосредственно в лесополосе и в подветренном шлейфе. Чтобы полностью задержать снег, приносимый к дороге W_сд, лесополоса должна иметь ширину

где (14.4)

h_cp — средняя высота снегоотложений в лесополосе, принимаемая от 1 до 2,5 м.

Расстояния от бровки земляного полотна до придорожной лесной полосы определяют в зависимости от объёма снегоприноса

L = 20 0,25W_сд. (14.5)

Правильный выбор расстояния от бровки земляного полотна до лесополосы имеет особое значение. Если это расстояние меньше, чем длина снежного шлейфа, дорога будет занесена снегом при метели большой интенсивности. Удаление многорядных посадок от дороги на большее расстояние приводит к неэффективному использованию земель.

Расстояние между рядами деревьев и кустарников в лесной полосе должно быть одинаковым, и в благоприятных лесорастительных условиях принимается в размере 2,5 м, а в тяжёлых условиях — 3-3,5 м. Расстояние между растениями в ряду кустарников допускается в пределах 0,5-1,0 м в ряду деревьев 1-2 м. При большой длине снегозащитной лесной полосы, расположенной на сельскохозяйственных угодьях, необходимо устраивать технологические разрывы (по 10-15 м) через каждые 800-1000 м для прохода сельскохозяйственных машин.

Типовые схемы снегозащитных насаждений, рекомендуемые для применения на автомобильных дорогах при объёмах снегоприноса до 250 м³/м, показаны на рис. 14.2. При объёме снегоприноса до 25 м³/м применяется двухрядная посадка в виде живой изгороди. При больших объёмах снегоприноса применяют лесные полосы со следующим числом рядов: при снегоприносе до 50 м³/м — четырёхрядные; до 75 м³/м — пятирядные; до 100 м³/м — шестирядные; до 125 м³/м — семирядные; до 150 м³/м — восьмирядные; до 200 м³/м — девятирядные; до 250 м³/м — две шестирядных полосы с разрывом между ними. В каждой лесной полосе первый ряд со стороны поля создается из низких кустарников, второй ряд — из высоких кустарников, остальные ряды — из древесных пород.

Рис. 14.2. Типовые схемы снегозащитных лесных насаждений вдоль автомобильных дорог при объеме снегопереноса (м³/м):
а – до 25; б — до 50; в — до 75; г -до 100; д — до 125; е — до 150; ж – до 200; з — до 250

При объёмах снегоприноса до 350 м³/м и до 500 м³/м Казахский филиал Союздорнии рекомендует применять (соответственно) двухполосные и трехполосные снегозащитные насаждения с увеличенными межполосными разрывами и расстояниями от дороги. Рекомендуемые значения расстояний и число рядов деревьев и кустарников в полосах показаны на рис. 14.3.

Рис. 14.3. Схемы снегозащитных насаждений при объёмах снегоприноса до:
а – 350 м³/м; б – 500 м³/м

Конструкция полосы определяется типовой схемой снегозащитных насаждений (см. рис. 14.2), на основе которой выбирается рабочая схема полосы для каждого конкретного случая. Рабочую схему составляет проектная организация. Она определяет состав древесных и кустарниковых пород, их размещение по рядам, а также количество рядов, ширину междурядий и размещение растений в рядах.

Расстояние от бровки земляного полотна до придорожной снегозащитной полосы, ширина лесных полос и величина разрывов между полосами при объёмах снегоприноса до 250 м³/м определяется по рис. 14.2 и табл. 14.1.

В связи с возможностью переноса снега под углом по отношению к оси дороги снегозащитные полосы устраивают длиннее защищаемого участка на 50-100 м. В условиях снегоприноса более 100 м³/м эта величина должна быть обоснована расчётом для ветров под углом более 30° с учётом расстояния между полосой и защищаемым участком дороги.

Таблица 14.1

Размещение лесных полос в зависимости от объёма снегоприноса

Для обеспечения видимости на пересечениях и примыканиях автомобильных дорог в одном уровне снегозащитные полосы размещают в соответствии с рис. 14.4. Расчётные расстояния видимости поверхности дороги L_a, L_в должны соответствовать расчётным скоростям движения на пересекающихся дорогах и принимаются по табл. 14.2, а ширина примыкающей к дороге полосы, обеспечивающая боковую видимость L_б, должна составлять 25 м (от кромки проезжей части) для дорог I-III категорий и 15 м для дорог IV и V категорий.

Рис. 14.4. Схема расположения лесных полос для обеспечения видимости на пересечениях автомобильных дорог

Таблица 14.2

Расчётные расстояния видимости поверхности дороги (L_a, L_в), м

Подбор древесных и кустарниковых пород осуществляют с учётом их снегозащитных свойств, биологических особенностей, а также лесорастительных условий местности. Из этих свойств наиболее важным являются густое ветвление и плотность крон в зимнее время, неподверженность снеголому, интенсивное возобновление побегов после рубки и обрезки, хорошее порослевое возобновление, быстрый рост в первые годы после посадки. Вместе с тем следует учитывать солевыносливость и газоустойчивость подбираемых пород.

Рекомендуемый ассортимент основных пород и область их применения приведены в табл. 14.3, характеристики основных древесных пород и кустарников по степени солевыносливости — в табл. 14.4.

Таблица 14.3

Рекомендуемый ассортимент древесных пород и кустарников для создания защитных насаждений вдоль автомобильных дорог в различных природных зонах

Примечания: [*] — пригодность древесной породы и кустарника для данной зоны;

[-] — непригодность древесной породы и кустарника для данной зоны.

Таблица 14.4

Характеристика основных древесных пород и кустарников по степени солевыносливости