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

Подождите немного. Документ загружается.

где[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[ (12.2)

- ровность дорожного покрытия в начальном году;

С - коэффициент вариации модуля упругости, принимаемый постоянной

величиной за период между капитальными ремонтами;

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)

Тип шероховатости Методы устройства на покрытиях

Асфальтобетонные и другие чёрные покрытия (при новом строительстве и в период эксплуатации)

Мелкошипованные

1. Устройство верхнего слоя покрытий из а/б типа Б, Б

, Г, Г

, Д

использованием в смесях щебня и дроблёного песка из

труднополирующихся горных пород или щебня разной прочности

2. Поверхностная обработка битумным щебёночным шламом с

содержанием до 40 % щебня размера менее 15 мм

3. Втапливание чёрного щебня в поверхность слоя асфальтобетона типов В, В

, Д

4. Устройство слоя износа из песчано-резино-битумных смесей

Мелкошероховатые 1. Устройство верхнего слоя покрытия из горячего а/б типа А с содержанием в

смеси 50-60 % щебня из труднополирующихся горных пород размером до 15 мм

2. Устройство верхнего слоя покрытия из открытых битумоминеральных смесей с

содержанием в смеси 55-65 % щебня размером до 15 мм

3. Поверхностная обработка с применением битума, эмульсий и щебня

Среднешипованные

1. Втапливание чёрного щебня в поверхность свежеуложенного а/б типа В, В

, Д

2. Устройство верхнего слоя из открытых битумоминеральных смесей с

использованием щебня размером до 20 мм в количестве 55-65 %

3. Поверхностная обработка с применением битума, эмульсий и щебня

Среднешероховатые 1 .Поверхностная обработка с применением битума, эмульсий и щебня

2. Поверхностная обработка битумным шламом с использованием щебня размером

до 20 мм в количестве не менее 55 %

3. Устройство верхнего слоя из открытых битумоминеральных смесей с

использованием щебня размером до 20 мм в количестве 65-85 %

4. Втапливание чёрного щебня в поверхность слоя асфальтобетона типа В, B

, Д

Крупношипованные 1. Устройство верхнего слоя из открытых битумоминеральных смесей с

использованием щебня размером до 25 мм в количестве 65-85 %

Крупношероховаты

1. Поверхностная обработка с применением битума, эмульсии и щебня

Цементобетонные покрытия (при новом строительстве и в период эксплуатации)

Мелкошипованные

1. При новом строительстве: обработка поверхности

свежеуложенного бетона специальными щётками поперёк проезжей

части

2. В период эксплуатации: а) обработка поверхности покрытия

высокотемпературным пламенем, кислотой или другими химическими

веществами; б) поверхностная обработка с применением эпоксидного

вяжущего и дроблёного песка из труднополирующихся горных пород

Мелкошероховатые

1. При новом строительстве: а) втапливание прочного щебня

размером до 15 мм в поверхность свежеуложенного бетона; б)

устройство двухслойных цементобетонных покрытий с верхним слоем

из специально подобранных смесей с цементным раствором

пониженной прочности и щебнем из труднополирующихся горных

пород

2. В период эксплуатации: нарезка бороздок в поверхностном слое

покрытия алмазными дисковыми нарезчиками

Среднешероховатые

1. При новом строительстве: втапливание прочного щебня размером

до 20 мм в поверхность свежеуложенного бетона

2. В период эксплуатации: а) устройство верхнего слоя из открытых

битумоминеральных смесей с использованием щебня размером до 20 мм

в количестве 65-85 %; б) То же, с использованием щебня размером до 25

мм в количестве 55-65 %

Крупношипованные

1. В период эксплуатации: устройство верхнего слоя из открытых

битумоминеральных смесей с использованием щебня размером до 25 мм

в количестве 65-85 %

Крупношероховаты

1. В период эксплуатации: двойная поверхностная обработка с

применением резинобитумного вяжущего и черного щебня размером 20-

25 мм для нижнего слоя и 15-20 мм для верхнего слоя

П р и м е ч а н и е . 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

, М

шер

; III категории - С

шер

, К

шер

, М

шер

, К

шип

, С

шип

; IV и V категорий - К

шер

, К

шип

, М

шер

, М

шип

При создании шероховатой поверхности на покрытиях из асфальтобетонов

типа В, В

, Д

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.

12.3. Совершенствование геометрических параметров и характеристик

дорог для повышения безопасности движения

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

Категория

дороги

Ширина проезжей части,

Ширина краевой укреплённой полосы в районах по условиям

движения

I II III

7,5 0,5 0,5 0,3-0,5

7,0

0,75 0,75 0,5

III

7,5

7,0

0,3-0,5

0,5-0,75

0,3-0,5

0,5

0,2-0,5

0,3-0,5

IV 6,0 0,5 0,5 0,3-0,5

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/с

. Длина активного участка

(участка гашения скорости) при расположении его на встречном подъёме

определяется по формуле

[где [[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[ (12.3)

- 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