Справочная энциклопедия дорожника (том II) Ремонт и содержание автомобильных дорог. Под ред. А.П. Васильева

Подождите немного. Документ загружается.

[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[ (3.13)

Чтобы обеспечить безопасность встречных автомобилей на двухполосных дорогах и

движущихся автомобилей по смежным полосам многополосных дорог, а также при

съездах на укрепленные полосы или прикромочные зоны обочин, изменение

коэффициента сцепления в поперечном профиле дорожного полотна не должно

превышать указанного в табл. 3.9.

Таблица 3.9

Предельные нормы изменения коэффициента сцепления

Категория

дороги

В пределах проезжей

части

На краевых укрепленных полосах и прикромочных зонах

обочин по сравнению с проезжей частью

I -а 0,04-0,08 0,08-0,10

I-б, II 0,08 0,10-0,15

III 0,08-0,10 0,15

IV 0,10 0,20

П р и м е ч а н и е . Значения коэффициента сцепления даны для гладкой шины.

В некоторых странах оценивается износ покрытия. Показатель износа

покрытия - это отношение допустимой величины износа h

ид

к фактической

величине износа h

иф

[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[ (3.14)

На покрытии проезжей части не допускается наличие выбоин, проломов и просадок с

размерами по длине, ширине и глубине более чем 15605 см, а количество более

мелких повреждений и дефектов в весенне-летне-осенний периоды не должно превышать

значений, приведенных в табл. 3.10. Образовавшиеся деформации и разрушения должны

быть ликвидированы в сроки, установленные ГОСТ [ Р 50597-93 .

Таблица 3.10

Показатели состояния конструктивных элементов

дорог

Допустимые значения для дорог с

интенсивностью движения, авт/сут.,

приведенных к легковому автомобилю

более 6000 2000-6000 1000-2000 200-1000 менее 200

Проезжая часть (включая используемые съезды)

Повреждения (выбоины) размером не более

15605 см, площадью м

/на 1000 м

покрытия

а) летом 0,3 1,0 1,5 2,0 2,5

б) весной 1,5 3,0 4,5 6,0 7,0

Отдельные раскрытые необработанные трещины

на покрытии >7 мм н.м/на 1000 м

10 20 30 40 40

Наличие необработанных мест выпотевания

битума, м

/на 1000 м

покрытия

7 10 15 20 25

Наличие полос загрязнения у кромок покрытия

шириной до 0,5 м, площадью в % от общей

площади покрытия не более

Нет 3 5 8 10

Земляное полотно

Наличие отдельных повреждений, просадок и

застоя воды на обочинах и разделительной

полосе (в весенний период):

а) укрепленных:

площадь, м

/1000 м

покрытия глубиной, см

До 0,3 (1,5)

До 5

1,0 (3,0)

До 5

1,5 (4,5)

До 5

2,0 (6,0)

До 5

2,5 (7,0)

До 5

б) неукрепленных: площадь, м

/1000 м

покрытия

глубиной, см

5,0

До 5

7,0

До 7

10,0

До 7

12,0

До 10

15,0

До 10

Показатель дефектности покрытий определяет деформативные и прочностные

свойства, которые можно характеризовать количественно наличием на единице площади

разрушений и деформаций. Дефект - это каждое отдельное несоответствие дороги

установленным требованиям. Метод вычисления показателя дефектности основан на

относительной оценке количества и весомости дефектов, учитываемых коэффициентом

дефектности:

, где [[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[ (3.15)

- количество дефектов данного вида в выборке;

- коэффициент весомости дефекта данного вида, %;

m - суммарное количество видов дефектов в выборке;

п - объем выборки.

По К

можно вычислить комплексный показатель уровня качества объекта

[где[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[ (3.16)

дб

- значение базового (нормативного) уровня дефектности объекта.

Не допускается образование уступов в местах сопряжения проезжей части

и укрепленных краевых полос или обочин, а также возвышения обочины и

разделительной полосы над проезжей частью при отсутствии бордюра.

Неукрепленные обочины и разделительная полоса, не отделенные от

проезжей части бордюрами, не должны иметь колей в местах сопряжения с

проезжей частью и не должны располагаться ниже ее уровня более чем на 3

см при интенсивности движения выше 6000 авт./сут, приведенных к

легковому, и более чем на 4 см при меньшей интенсивности.

Состояние поверхности покрытия укрепительных полос по наличию

дефектов должно соответствовать требованиям, установленным для

покрытия проезжей части, а состояние укрепленных и неукрепленных

обочин - требованиям, приведенным в табл. 3.9.

Обочины дороги должны быть укреплены и иметь поперечные уклоны,

способствующие быстрому отводу поверхностных вод. Прочность

конструкции укрепления должна соответствовать составу транспортного

потока и обеспечивать заезд и остановку автомобилей без разрушения слоев

укрепления. Прочность считается достаточной, если отношение

фактического значения модуля упругости к требуемому по условиям

движения в процессе эксплуатации составляет не менее 0,85.

Откосы насыпей и выемок должны обладать устойчивостью к воздействию

местных климатических факторов (местная устойчивость). Они должны

обеспечивать быстрый отвод поверхностных вод, укреплены согласно

положениям инструктивных документов. Откосы, особенно глубоких выемок

и высоких насыпей, должны иметь обеспеченную общую устойчивость,

которая представляет собой отношение безопасной нагрузки для грунта

насыпи (выемки), находящегося в данном состоянии по «плотности-

влажности», к проектной. Общая устойчивость считается обеспеченной, если

без

 1.

Поверхность покрытия проезжей части и обочин, поверхность

разделительных полос и откосов, посадочных площадок у автобусных

остановок, площадок отдыха, пунктов весового контроля и учета движения, а

на участках дорог, проходящих в пределах населенных пунктов, и

поверхность тротуаров, пешеходных и велосипедных дорожек должны быть

чистыми от пыли, грязи, посторонних предметов и материалов.

На поверхности неукрепленных обочин и разделительной полосы не

допускается наличие древесно-кустарниковой растительности, а высота

травы не должна превышать 15 см. В полосе отвода допускается наличие

древесно-кустарниковой растительности при условии обеспечения требуемой

видимости.

Система и устройства дренирования, сбора и отвода поверхностных и

грунтовых вод (водоотводные канавы, кюветы, водосбросы, водобойные

колодцы и др.) должны постоянно находиться в работоспособном состоянии

и обеспечивать бесперебойный сброс и отвод воды от дороги.

Частичное нарушение профиля водоотводных канав допускается на

протяжении до 10 % их общей протяженности на дорогах с интенсивностью

движения от 200 до 1000 авт./сут, приведенных к легковому, и до 20 % на

дорогах с меньшей интенсивностью.

Не допускается наличие неорганизованных въездов и съездов на дорогах

всех категорий.

3.4. Допустимые габариты, осевая нагрузка и общая масса автомобилей

Технический уровень и эксплуатационное состояние автомобильных дорог

в значительной степени определяется принятыми при проектировании

расчетными нагрузками. Превышение допустимых осевых нагрузок

автомобилей и автопоездов приводит к резкому ухудшению состояния

автомобильных дорог в процессе эксплуатации, преждевременному ремонту

дорожных одежд и покрытий. Превышение полной массы транспортных

средств чревато катастрофическими последствиями для искусственных

сооружений. Бесконтрольный проезд по автомобильным дорогам

крупногабаритных транспортных средств приводит к ухудшению дорожных

условий и снижению безопасности движения. Эти последствия всегда

должны приниматься во внимание при организации дорожного движения,

выборе определенной стратегии ремонта и содержания автомобильных дорог

общего пользования в процессе эксплуатации.

Автомобильные дороги общего пользования предназначены для пропуска

автотранспортных средств габаритами [89]:

по длине одиночных автомобилей до 12 м и автопоездов до 20 м;

по ширине до 2,5 м;

по высоте до 4 м для дорог I-IV категорий и до 3,8 м для V категории

(Нормы, утвержденные приказом ФДС России № 56 от 15.03.99,

устанавливают ограничение по высоте, равное 4 м, независимо от категории

дорог).

Для расчета прочности дорожных одежд и проверки устойчивости

земляного полотна принимают нагрузку на одиночную наиболее

нагруженную ось двухосного автомобиля:

100 кН - для дорог I-IV категорий;

60 кН - для дорог V категории.

Для обеспечения безопасности дорожного движения, надежности и

сохранности автомобильных дорог и дорожных сооружений установлены

[65] следующие основные требования к допустимым нагрузкам многоосных

транспортных средств и к общей массе автомобилей, допускаемых для

движения на автомобильных дорогах общего пользования (табл. 3.11 и 3.12).

Таблица 3.11

Предельно допустимая нагрузка на ось для двухосных тележек автотранспортных средств

Расстояние между осями тележки

Нагрузка на ось для двухскатных (односкатных) колес, тс

для дорог I-IV категорий для дорог V категории

Свыше 2,0 м (одиночная ось) 10,0 (9,0) 6,0 (5,5)

1,8 м и более, но менее 2,0 м 9,0 (8,5) 5,7 (5,2)

1,3 м и более, но менее 1,8 м 8,0 (7,5) 5,5 (5,0)

1,0 м и более, но менее 1,3 м 7,0 (6,5) 5,0 (4,5)

Более 0,5 м , но менее 1,0 м 5,7 (5.5) 4,5 (4,0)

Таблица 3.12

Предельно допустимая нагрузка на ось для трехосных тележек автотранспортных средств

Расстояние между осями тележки

Нагрузка на ось для двухскатных (односкатных) колес, тс

для дорог I-IV категорий для дорог V категории

Свыше 2,0 м (одиночная ось) 10,0 (9,0) 6,0 (5,5)

1,8 м и более, но менее 2,0 м 8,0 (7,5) 5,5 (5,0)

1,3 м и более, но менее 1,8 м 7,5 (7,0) 5,0 (4,5)

1,0 м и более, но менее 1,3 м 6,5 (6,1) 4,5 (4,0)

Более 0.5 м , но менее 1,0 м 5,5 (5,0) 4,0 (3,6)

Приведенные нормы осевых нагрузок автотранспортных средств допускается превышать

на величину не более 40 %.

Нормы предельно допустимой общей массы (т) транспортных средств

дифференцированы по типам автомобилей и автопоездов:

• Двухосный грузовой автомобиль (автобус) или двухосный прицеп

• Трехосный грузовой автомобиль (автобус) или трехосный прицеп 24

• Четырехосный грузовой автомобиль с двумя ведущими осями, каждая

из которых состоит из двух пар колес и имеет воздушную или

эквивалентную ей подвеску 32

• Двухосный тягач с двухосным полуприцепом при общей базе 11,2 м и

более 36

то же, для трехосного тягача при общей базе 11,7 м и более 37

• Двухосный и трехосный тягач с трехосным полуприцепом при общей

базе 12,1 ми более 38

• Двухосный грузовой автомобиль с двухосным прицепом при общей базе

12,1 ми более 36

то же, с трехосным прицепом при общей базе 14,6 м и более 42

то же, с четырехосным прицепом при общей базе 16,5 м и более 44

• Трехосный грузовой автомобиль с двухосным прицепом при общей базе

14,6 м и более 42

то же с трехосным (четырехосным) прицепом при общей базе 15,9 (18) м

и более 44

• Трехосный (четырехосный) шарнирно сочлененный автобус 28

Указанные нормативные общие массы транспортных средств допускается

превышать до 20 %, не более, исходя из обеспечения требований надежности

и сохранности искусственных сооружений.

В отношении габаритов дополнительно вводятся (по сравнению со СНиП

2.05.02-85) ограничения в отношении максимальной длины сочлененного

транспортного средства - 16,5 м и сочлененного автобуса - 18 м. Любое

транспортное средство при движении должно обеспечивать возможность

поворота в пределах пространства, ограниченного внешним и внутренним

радиусом соответственно 12,5 и 5,3 м. Измерение размеров транспортного

средства осуществляют в соответствии со стандартом ISO 612-1978.

При осуществлении межгосударственных перевозок требования к транспортным

средствам устанавливаются Соглашением государств-участников Содружества

Независимых Государств [90]. Так, максимальные осевые массы не должны превышать

приведенные ниже значения (т):

• Для одиночной оси: ведомой и ведущей с двухскатными колесами

10,0

• Для сдвоенных осей с двухскатными колесами сумма осевых масс при

расстоянии между осями, м:

0,5-1 12,0

1-1,3 14,0

1,3-1,8 16,0

 1,8

18,0

•Для сдвоенных осей с односкатными колесами сумма осевых масс при

расстоянии между осями, м:

0,5-1 11,0

1-1,3 13,0

1,3-1,8 15,0

 1,8 17,0

• Для трехосных тележек с двухскатными колесами сумма осевых масс

при расстоянии между осями, м:

0,5-1 16,5

1-1,3 19,5

1,3-1,8 22,5

 1,8

25,5

• Для трехосных тележек с односкатными колесами сумма осевых масс

при расстоянии между осями, м:

0,5-1 15,0

1-1,3 18,3

1,3-1,8 21,0

 1,8 24,0

Максимальная масса транспортных средств не должна превышать

следующих значений (т):

• Двухосные грузовые автомобили (прицепы) 18

• Трехосные грузовые автомобили (прицепы) 24

• Трехосный автомобиль, имеющий ведущую ось, состоящую из 2 пар

колес, оборудованных воздушной или эквивалентной ей подвеской 25

• Четырехосный автомобиль с двумя ведущими осями, каждая из

которых состоит из 2 пар колес и имеет воздушную или эквивалентную

ей подвеску 32

• Седельные автопоезда:

2-осный тягач с 2-осным полуприцепом при расстоянии между осями

полуприцепа 1,3-1,8 м 36

то же, при расстоянии большем 1,8 м 38

двухосный тягач с трехосным полуприцепом 38

трехосный тягач с двухосным полуприцепом 38

В отношении размеров транспортных средств Соглашение

предусматривает аналогичные требования [65]. Исключение касается

максимальной ширины, принимаемой равной 2,55 м для всех транспортных

средств, и 2,6 м - для изотермических кузовов.

Указанные стандарты применяются для условий, когда автомобильные

дороги по несущей способности отвечают предъявляемым требованиям. При

недостаточной несущей способности автомобильных дорог допустимые

осевые нагрузки транспортных средств устанавливают в зависимости от

коэффициента прочности дорожных одежд в соответствии с рекомендациями

раздела 20.2 настоящего справочника.

В настоящее время рассматривается вопрос об использовании при

проектировании, строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных

дорог I-IV категорий более высокой нормативной нагрузки - 115 кН на ось

транспортного средства (Проект ГОСТ[Российской Федерации. Дороги

автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные

схемы нагружения и габариты. Госстрой России, М.). Возможность

проектирования дорожных одежд на такую нагрузку в настоящее время

имеется. Согласно Инструкции по проектированию нежестких дорожных

одежд МОДН 2-2001 [72] в качестве расчетных используются наиболее

тяжелые автомобили, доля которых в составе перспективного движения

составляет не менее 10 %. Если в задании на проектирование расчетная

нагрузка не оговаривается, в качестве расчетных используются осевые

нагрузки 100, 110 и 130 кН.

Переход на нормативную нагрузку 115 кН, как показали расчеты,

способствует повышению капитальности вновь проектируемых дорожных

одежд и увеличению межремонтного срока службы на 5-10 %.

В то же время не следует ожидать существенных изменений в конструкции

дорожных одежд. Согласно расчетам дорожной одежды на действие разных

нагрузок (60-120 кН) при одинаковом составе и интенсивности движения

получаемые конструкции по прочности существенно не отличаются между

собой и находятся в пределах точности расчетов 5-7 %.

На состоянии существующей сети дорог введение в действие новой

расчетной нагрузки практически не должно отразиться при существующем

парке автомобилей и автопоездов и принятых в настоящее время методах

организации движения. В частности, при недостаточной прочности

дорожных одежд движение тяжеловесных транспортных средств, к которым

относятся и автомобили с осевой нагрузкой 115 кН, запрещается в

неблагоприятные по условиям увлажнения земляного полотна периоды года,

или допускается при условии компенсации ущерба.

РАЗДЕЛ II

ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ДОРОГ В

ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ

ГЛАВА 4. Воздействие автомобилей и природных

факторов на дорогу и условия движения

4.1. Взаимодействие автомобиля и дороги

При движении автомобиля по дороге возникают нормальные к

поверхности проезжей части касательные продольные и поперечные силы

взаимодействия между колесами и покрытием. К этим силам относятся (рис.

4.1): сила, перпендикулярная покрытию и равная ей, но противоположная по

знаку, нормальная реакция дорожной одежды на колесо R

; окружная сила Р

приложенная к площади контакта ведущих колес с покрытием, направленная

в сторону, противоположную движению, - это сила воздействия ведущих

колес на одежду в плоскости проезжей части.

Рис. 4.1. Силы, действующие на движущийся автомобиль и дорогу

Тангенциальная (касательная) реакция Т

, практически равная окружной

силе Р

и направленная в сторону движения, возникает в результате

взаимодействия ведущих колес и покрытия. Эту реактивную силу,

вызывающую поступательное перемещение автомобиля, называют тяговой:

= Р

± Р

, где

(4.1)

= Gf - сила сопротивления качению на относительно ровном участке;

G - вес автомобиля, даН;

f - коэффициент сопротивления качению, доли единицы;

= Gi - сила сопротивления движению на подъеме (спуске);

i - продольный уклон дороги, доли единицы;

[- сила сопротивления воздуха движению;

k - коэффициент сопротивления воздуха (коэффициент обтекаемости),

даНс

/м

;

F - площадь лобовой проекции автомобиля, м

;

V - скорость автомобиля, км/ч;

= Gj - сопротивление инерционных сил, даН;

j - относительное ускорение.

Сила сопротивления качению зависит от характеристик шины

(эластичности, внутреннего трения в шине, давления воздуха и т.д.), вида и

состояния покрытия, от скорости движения. Значения коэффициента

сопротивления качению при скорости до 20 км/ч приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Значения коэффициента сопротивления качению (данные проф. А.П. Васильева)

Покрытие

Состояние покрытия

На покрытии

ровный слой

плотного

снега

Рыхлый снег толщиной,

мм

Гололед

эталонное

(сухое)

влажное

чистое

мокрое

загрязненное

до

10-20 20-40 40-60

Цементо- и

асфальтобетонное

0,01-0,02 0,02-0,03 0,03-0,035 0,04-0,10

0,03-

0,04

0,04-

0,09

0,08-

0,12

0,09-

0,15

0,015-

0,03

То же, с

поверхностной

обработкой

0,02 0,02-0,03 0,03-0,035 0,04-0,10

0,03-

0,04

0,04-

0,09

0,08-

0,12

0,09-

0,15

0,02-0,04

Холодный

асфальтобетон, черное

щебеночное

(гравийное)

0,02-0,025

0,025-

0,035

0,03-0,045 0,04-0,10

0,03-

0,05

0,04-

0,09

0,08-

0,12

0,09-

0,15

0,02-0,04

Гравийное и

щебеночное

0,035

0,035-

0,05

0,04-0,06 0,04-0,10

0,04-

0,06

0,04-

0,10

0,03-

0,12

0,09-

0,15

0,03-0,04

Грунтовая дорога 0,03 0,04-0,05 0,05-0,15 0,06-0,10

0,06-

0,08

0,06-

0,12

0,08-

0,12

0,09-

0,15

0,03-0,05

С увеличением скорости сопротивление качению повышается и может быть определено

по формуле:

= f

+ K

(V - 20), где

(4.2)

- коэффициент сопротивления качению при скорости до 20 км/ч;

- коэффициент повышения сопротивления качению со скоростью

(для легковых автомобилей K

= 10,00025, для грузовых - 0,0002).

Во всех расчетных формулах принимают значение коэффициента

сопротивления качению, строго соответствующее виду и состоянию

покрытия, скорости движения. Сопротивление качению колеса на грунтовой

дороге зависит от глубины образующейся колеи, вида и состояния грунта,

диаметра колеса и вертикальной нагрузки на него.

Коэффициент обтекаемости, используемый при определении силы

сопротивления воздуха, зависит от формы автомобиля и качества отделки его

поверхности (табл. 4.2). Более подробные данные о лобовой площади и

коэффициенте обтекаемости для автомобилей и автобусов различных марок,

обращающихся по дорогам, приведены в литературе по автомобилям. При

отсутствии данных о лобовой площади автомобиля ее можно определить по

приближенной формуле

F  mВ

Н

, где

(4.3)

т = 0,8 для автомобиля со стандартным кузовом и т = 0,9 для автобуса и

грузового автомобиля с кузовом в виде фургона или с тентом;

, Н

- габаритная ширина и высота автомобиля, м.

Таблица 4.2

Параметры аэродинамического сопротивления движению автомобиля (данные чл.-корр.

АН СССР Д.П. Великанова)

Типы автомобилей

F, м

k, даНс

/м

Легковые

1,6-2,6 0,030-0,034

Автобусы 3,5-7,0 0,042-0,050

Грузовые с кузовом бортовая платформа:

одиночные автомобильные поезда

3,0-5,3 0,055-0,060

то же, двухзвенные

4,0-5,3 0,060-0,075

Грузовые с кузовом фургон:

одиночные автомобильные поезда 3,5-8,0 0,038-0,045

то же, двухзвенные (междугородные) 7,0-8,0 0,058-0,060