2125

2

УДК 625*096(075.8)

Гоптарев С.М. Дорожные условия и безопасность движения: Методические указания к выполнению лабораторно-практических работ для студентов специальности 240400 - Организация и безопасность движения / С.М. Гоптарев, А.В. Скрыпников. Воронеж: ВГЛТА, 2003. ч. 1 30 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТА

Научный редактор д-р техн. наук, проф. В.К. Курьянов

Рецензент зав. кафедрой строительства автомобильных дорог Воронежского государственного архитектурно-строительного университета, д-р техн. наук, проф. В.П. Подольский

3

ВВЕДЕНИЕ

Проблема безопасности движения по дорогам в значительной степени зависит от дорожных условий, наличия и состояния технических средств организации дорожного движения. По данным статистики, примерно 15 % дорожнотранспортных происшествий непосредственно связаны с неудовлетворительными дорожными условиями. На основе анализа выделено более 150 основных причин возникновения ДТП, причем от 60 до 80 % из них так или иначе связаны с дорожными условиями.

Оценивая статистические данные, отражающие влияния неудовлетворительных дорожных условий на аварийность, следует иметь в виду, что действительное положение дел с аварийностью отражено в них только с некорой степенью достоверности, зависящей от субъективных факторов сотрудников ГИБДД, осматривающих в основном визуально места дорожно-транспортных происшествий в связи с тем, что они не оснащены в необходимом количестве контрольно-измерительными приборами.

Использование контрольно-измерительных приборов необходимо не только на местах ДТП, но и при проведении дорожными службами обследований технического состояния автомобильных дорог для выявления поврежденных участков.

Своевременный инструментальный контроль за дорожными условиями позволит разработать мероприятия по организации дорожного движения, направленные на повышение безопасности движения по автомобильным дорогам.

Вметодических указаниях приведены необходимые технические данные

оконтрольно-измерительных приборах, основные требования к проведению измерений и к обработке их результатов, особенности эксплуатации средств измерений и контроля в различных условиях, а также данные нормативных документов о предельно допустимых значениях контролируемых параметров.

4

1.КОНТРОЛЬ ТРАНСПОРТНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

С течением времени определенные параметры, характеризующие качество эксплуатационного состояния дорог, изменяются: происходит естественный износ поверхности покрытия и его деформация, влекущие за собой ухудшение ровности и снижение коэффициента сцепления дорожного покрытия, ухудшаются светотехнические характеристики дорожных знаков и светофоров, возможны ухудшения видимости и т.д. С помощью контрольно-измерительных приборов необходимо контролировать степень изменения этих параметров, предупреждая падение их ниже допустимого уровня. К сожалению, до сих пор отсутствует общегосударственный нормативный документ, регламентирующий количественные характеристики этого уровня. Отдельные нормы содержатся в многочисленных ведомственных документах. Однако они разбросаны по различным статьям и разделам, что затрудняет их применение на практике. Кроме того, имеются случаи, когда на один параметр существуют разные нормативы.

Определение указанных параметров автомобильных дорог должно проводиться на соответствие их нормам как при текущем и периодическом контроле транспортно-эксплуатационного состояния дорог, так и при обследовании мест отдельных дорожно-транспортных происшествий и мест концентрации ДТП.

Контроль транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог осуществляется ежегодно и направлен на определение соответствия дорожных условий, технических средств организации движения, сооружений обслуживания участков движения требованиям безопасности движения.

Используемые для контроля транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог измерительные приборы должны иметь соответствующую отметку в эксплуатационной документации о проведении метрологической поверки в установленные Госстандартом сроки.

Внастоящее время различными организациями разработан ряд приборов

иустройств по оценке транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог. Однако большинство из них не отвечает требованиям, предъявляемым к измерительным средствам, действующим в стране стандартов. Кроме того, многие из разработанных приборов не являются пригодными для массовых измерений в полевых условиях.

Специфика массовых измерений требует, чтобы приборы были портативными, нематериалоемкими, простыми в эксплуатации, не требовали высококвалифицированных специалистов для выполнения измерений и позволяли бы достаточно надежно оценивать параметры автомобильных дорог.

Как показывает практика, в основном ведется точечный (локальный) контроль, проводят измерения в местах дорожно-транспортных происшествий при расследовании их причин или на потенциально опасных местах при текущем контроле за состоянием автомобильных дорог.

5

1.1 Прибор для контроля ровности дорожных покрытий

1.1.1 Требования к ровности дорожных покрытий

Для обеспечения безопасного и комфортабельного движения на дороге покрытие должно быть ровным. Неровности на дорожном покрытии вызывают колебания автомобиля, приводящие к быстрому утомлению водителя, увеличению тормозного пути, ухудшению управляемости. Кроме того, при взаимодействии колес автомобиля с покрытием возникают динамические усилия, вызывающие интенсивное разрушение дорожной одежды.

Понятие "ровность" относится к геометрическим характеристикам поверхности покрытия и определяется размером и формой фактической поверхности проезжей части дороги.

В основном различают три группы неровностей: возвышения и впадины, выбоины, волны (гребенка).

Возвышения и впадины - неровности с пологими краями, различных размеров, беспорядочно разбросанные на поверхности покрытия, для которых характерна малая глубина по сравнению с площадью.

Выбоины - местные разрушения покрытия, имеющие вид углубления с резко очерченными краями.

Волны (гребенка) - неровности в виде чередующихся поперечных гребней и понижений, располагающихся примерно на равных расстояниях друг от друга через 0,9…- 1,2 м.

Применяемые для оценки ровности показатели зависят от типа используемого измерительного прибора и принципа его действия.

Оценка ровности дорожного покрытия может осуществляться наиболее простым из известных способов - с помощью трехметровой рейки с клином, которая используется при выборочной проверке ровности на небольших участках дороги. Показания этого устройства в нормативных документах приняты в качестве базовых, к которым приводят показания приборов других типов, с использованием корреляционных зависимостей. Другие приборы, предназначенные для оценки ровности дорожных покрытий, толчкомер ТХК и прибор ПКРС, из-за конструктивных недостатков, вызывающих значительный разброс показаний, а также из-за отсутствия достаточно обоснованных нормированных условий измерения, не нашли широкого практического применения.

Показатели ровности покрытий дорог при измерениях 3 - метровой рейкой, не должны превышать значений, приведенных в табл.1.1.

7

Таблица 1.3

Примечание. Число просветов подсчитывают по значениям, превышающим указанным в СНИП 3.06.03-2.

1.1.2 Оценка ровности дорожных покрытий с помощью рейки с клином

Подготовку изделия к работе и его эксплуатацию осуществляют в соответствии с требованиями эксплуатационной документации, прилагаемой при его поставке с завода-изготовителя.

Рейка с клином предназначена для контроля ровности асфальтобетонных и цементобетонных дорожных покрытий, черных щебеночных оснований и покрытий из грунтов, обработанных вяжущими материалами как при приемочных работах, так и в период эксплуатации автомобильных дорог.

Рейка представляет собой 3-метровый алюминиевый двутавр, на боковых поверхностях которого нанесены штрихи деления с интервалом 500 мм. К двутавру прикреплена ручка, используемая для переноски рейки к месту контроля.

Клин, предназначенный для определения зазоров (просветов) под рейкой, лежащей на контролируемом дорожном покрытии, состоит из алюминиевой крышки и основания, на наклонной поверхности которого нанесены риски де-

8

Контроль ровности дорожных покрытий проводится на участках дорог длиной 300…400 м, определяемых визуально. Суммарная длина контролируемых участков (в однополосном исчислении) должна составлять 10…25 % протяженности обследуемой части дороги. Покрытие в местах контроля должно быть сухим и чистым.

При проведении контроля рейку укладывают параллельно кромке проезжей части на расстоянии 0,75…1,00 м, а при многополосной проезжей части - от границы полосы движения, т.е. на полосе наката. Просветы между нижней плоскостью рейки и поверхностью покрытия измеряют в пяти точках по длине рейки через 0,5 м, нанесенные на боковые поверхности в виде штрихов.

Для получения надежных статистических данных расстояние между местами укладки выбирают из расчета 25…30 приложений рейки или получения 125…150 величин просветов.

Ровность поверхности дороги оценивают по процентному соотношению просветов под рейкой и по величине и количеству максимальных просветов (табл. 1.1, 1.2, 1.3).

1.2 Нормы на ровность дорожного покрытия

Ровность является одним из основных показателей, характеризующих удобство движения по дороге и оказывающих решающее влияние на скорость автомобилей и транспортную работу дороги в целом.

Плохое состояние покрытия дороги значительно ухудшает условия движения: появляются вредные для водителя и автомобиля вибрации, существенно усложняются условия работы водителя, так как он длительное время вынужден следить за состоянием проезжей части, часто изменять траекторию движения, тормозить и разгоняться.

Все это отвлекает его внимание от других важных с точки зрения безопасности движения элементов дороги и автомобиля. Поэтому ухудшение ровности приводит к повышению аварийности. Существуют три группы приборов для измерения ровности дорожных покрытий: упрощенные приборы для оценки ровности поверхности покрытий (рейки различных конструкций); приборы, позволяющие измерять продольный профиль дорожных покрытий (профилографы); приборы, основанные на оценке динамического воздействия покрытия на автомобиль (толчкомер, акселерометр).

Ровность измеряют при строительстве с помощью рейки длиной 3 м. Максимальный просвет под такой рейкой допускается не более 5 мм.

Наиболее распространенный прибор для измерения ровности — толчкомер, впервые предложенный в 30-х годах проф. А.К. Бируля. Последняя конструкция этого прибора состоит (рис. 1.1) из установленной в кузове автомобиля храповой муфты 4, соединенной с задним мостом 8 гибким тросом 6, который намотан на барабан 5, жестко соединенный с храповой муфтой. Конец троса через пружину 7 прикреплен к станине прибора на полу автомобиля.

Прибор для измерения ровности более совершенной конструкции разработан в МАДИ под руководством проф. А.А. Хачатурова (рис. 1.2).

Рис. 1.2 Схема прибора для записи микропрофиля конструкции МАДИ:

1 - буксирующий автомобиль; 2 - шарнирное сцепное устройство; 3 - датчик относительных перемещений маятника; 4 - ось вращения маятника; 5 - медленный маятник; 6 - амортизатор, гасящий колебания; 7 - наружная рама; 8 - внутренняя рама; 9 - груз

10

Это прицепной прибор, выполненный в виде рамы, «медленного маятника» и колеса, записывает микропрофиль покрытия на магнитную ленту. Результаты измерений обрабатывают во время измерений аналоговым спектромет- ром-анализатором.

Для оценки ровности покрытия применяют также акселерометр ХАДИ, позволяющий фиксировать вертикальные ускорения. Акселерометр устанавливают на полу кузова автомобиля. Исследования вертикальных ускорений показали, что при колебаниях кузова автомобиля беспокоящими являются систематические ускорения 2…2,5 м/с2 и единичные 3…4 м/с2. Неприятным колебаниям соответствуют систематические ускорения 3…4 м/с2 и единичные 5…7 м/с2.

В СоюздорНИИ разработан быстроходный ровномер (ПКРС) в виде прицепной тележки с одним колесом.

Ровность оказывает большое влияние на скорость движения. По данным Ю.В. Слободчикова, по мере ухудшения ровности происходит снижение скорости автомобилей всех типов. Эту зависимость с достаточной точностью можно описать уравнениями:

для легковых автомобилей при 5<s<8000

где s — показания толчкомера, см/км.

Необходимо сочетать создание хорошей ровности покрытия с обустройством дороги, обеспечивающим оптимальную эмоциональную напряженность водителя.

Результатом ухудшения ровности покрытий является рост себестоимости автомобильных перевозок, которая меняется в зависимости от ухудшения ров-

Ухудшение ровности покрытий, характеризуемое показаниями толчкомера s (см/км), связано с количеством грузов Q (млн. т брутто), которое может пропустить дорога, линейной зависимостью. Для битумоминеральных покры-

При продолжении эксплуатации покрытий, для которых показания толчкомера превысили 500 см/км, начинается прогрессирующее ухудшение их ровности, появление выбоин вплоть до разрушения покрытий.

Требования к предельно допустимому снижению ровности покрытия нормируют по минимуму суммарных приведенных расходов автомобильного транспорта на перевозки грузов и дорожного хозяйства, на ремонты дорожных покрытий. При этом учитывают ежегодный прирост интенсивности движения,