Справочная энциклопедия дорожника (том II) Ремонт и содержание автомобильных дорог. Под ред. А.П. Васильева
Подождите немного. Документ загружается.
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)
L
1
, L
2
,... 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.
11.4. 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
Потребительские свойства
и основные
характеристики
Обозначения
Содержание
Ремонт
покрытия
Ремонт
дорожной
одежды
Реконструкция
(перестройка)
до после до после до после до после
Обеспеченная скорость
движения
V
ф.max
V
ф.max
V
р
V
ф.max
V
р
V
ф.max
<
V
р
V
ф.max
=
V
р
V
ф.max
=
V
р
V
ф.max
=
V
р
V
ф.max
<
V
р
V
ф.max
=
V
р
Безопасность движения К
б
К
б
>
[К
б
]
К
б
>
[К
б
]
К
б
>
[К
б
]
К
б
[К
б
]
К
б
>
[К
б
]
К
б
[К
б
]
К
б
> [К
б
] К
б
< [К
б
]
Пропускная способность Р Р
Р
max
Р
Р
max
Р <
Р
max
Р =
Р
max
Р < Р
max
Р = Р
max
Р < Р
max
Р = Р
max
Допустимая осевая
нагрузка
Q Q
ф
[Q
р
]
Q
ф
[Q
р
]
Q
ф
<
[Q
р
]
Q
ф
[Q
р
]
Q
ф
<
[Q
р
]
Q
ф
=
[Q
р
]
Q
ф
< [Q
р
]Q
ф
[Q
р
]
Срок службы
дорожного покрытия
T
n
T
n
<
[T
n
]
T
n
=
[T
n
]
T
n
<
[T
n
]
T
n
=
[T
n
]
T
n
<
[T
n
]
T
n
= [T
n
] T
n
< [T
n
] T
n
[T
n
]
дорожной одежды
T
o
T
o
[T
o
]
T
o
=
[T
o
]
T
o
[T
o
]
T
o
=
[T
o
]
T
o
<
[T
o
]
T
o
= [T
o
] T
o
[T
o
] T
o
= [T
o
]
Прочность дорожной
одежды
Е E
ф
Е
тр
E
ф
Е
тр
E
ф
Е
тр
E
ф
Е
тр
E
ф
<
Е
тр
E
ф
=
Е
тр
E
ф
< Е
тр
E
ф
= Е
тр
Коэффициент сцепления
ф
[
]
ф
[
]
ф
<
[
]
ф
=
[
]
ф
< [
]
ф
= [
]
ф
< [
]
ф
= [
]
Ровность S
c
S
cф
[S
c
]
S
cф
[S
c
]
S
cф
[S
c
]
S
cф
=
[S
c
]
S
cф
>
[S
c
]
S
cф
[S
c
]
S
cф
> [S
c
] S
cф
[S
c
]
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
= LК = 604 = 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
Виды работ
Продолжительность цикла
Т, годы
Единица
измерения
Коэффициент
цикла К
Ямочный ремонт обочин, укрепленных
связным материалом
0,5
м
2
2
Скашивание травы на обочинах и откосах 0,33 100 м
2
3
Прочистка водоотводных каналов, кюветов
и водопропускных труб
1 м 1
Ямочный ремонт покрытия 0,33 м
2
3
Очистка проезжей части от различных
предметов и мусора
0,007 км 140
Очистка от пыли и грязи проезжей части
мостов
0,033 100 м
2
30
Горизонтальная разметка термопластиком 4 км линии
разметки
0,25
Обновление вертикальной разметки 0,33 м
2
3
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 = 607,53 = 1350000 м
2
.
Пусть площадь выбоин (ямочности) составляет 1,5 % от общей площади
покрытия. Тогда объём ремонтных работ в год будет:
S
рем
= 13500000,015 = 20250 м
2
.
При средней глубине выбоин 50 мм норма расхода горячей
асфальтобетонной смеси (объемная масса 2,25 т/м
3
) составит 11,4 т на 100 м
2
фактического ремонта, или 2025011,4 = 2308,5 т в год.
11.5. Планирование дорожно-ремонтных работ на основе результатов
диагностики
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
Частный
коэффициент
К
pci
Учёт влияния Виды дорожных работ при К
pci
< КП
н
К
pc2
Ширины и состояния обочин Укрепление, уширение обочин
К
pc3
Интенсивности и состава
движения, ширины фактически
используемой укрепленной
поверхности покрытия
Очистка, уширение проезжей части, устройство
укрепительных полос, укрепление обочин, уширение
мостовых сооружений, реконструкция дороги
К
pc4
Продольного уклона и видимости
поверхности дороги
Смягчение продольного уклона, увеличение видимости
К
pc5
Радиуса кривых в плане Увеличение радиуса кривых, устройство виражей,
спрямление участка
К
pc6
Продольной ровности дорожного
покрытия
Устройство выравнивающего слоя с поверхностной
обработкой или восстановление верхнего слоя методами
термопрофилирования и регенерации (ремонт покрытия
при Е
ф
Е
тр
)
Ремонт (усиление) дорожной одежды при Е
ф
< Е
тр
К
pc7
Сцепных качеств покрытия Устройство шероховатой поверхности методом
поверхностной обработки, втапливания щебня, укладки
верхнего слоя из многощебенистого асфальтобетона
К
pc9
Поперечной ровности покрытия
(колеи)
Ликвидация колеи методами перекрытия,
выравнивания, фрезерования
К
pc10
Безопасности движения Мероприятия по повышению безопасности движения на
опасных участках
П р и м е ч а н и е . 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
К
pcij
, определяющий вид ремонта
(см. табл. 11.6)
Влияние ремонта на коэффициенты К
pci
при совместном действии
факторов на i-том участке дороги:
• - устранение влияния
+ - частичное повышение К„.й
К
pc2
К
pc3
К
pc4
К
pc5
К
pc6
К
pc7
К
pc8
К
pc9
К
pc10
К
pc2
+ + + + +
К
pc3
• • • • • • • •
К
pc4
• • • • • • •
К
pc5
• • • • • • •
К
pc6
• • +
К
pc7
+ + +
К
pc8
• • • +