Проектирование автомобильных дорог Часть 1

нодорожный транспорт параллельные перевозки на сравнительно короткие расстояния. При хорошем состоянии дорожной сети грузы на расстоянии до 200—400 км автомобильным транспортом доставляются быстрее, чем железнодорожным. Автомобильный транспорт успешно используется также для перевозки скоропор­ тящихся грузов на дальние расстояния по магистральным авто­ мобильным дорогам, поскольку в этом случае средняя скорость доставки выше, чем по железной дороге, из-за отсутствия потерь времени на переформирование поездов на узловых станциях.

Особенно значительна роль автомобильного транспорта в ряде горных районов, а также на севере страны, где отсутствуют же­ лезные дороги, а водные пути в течение большей части года покрыты льдом.

Общий объем грузов, перевозимых автомобильным транспор­ том, значительно превышает их количество, перевозимое другими видами транспорта. Но из-за малой дальности перевозок в общем грузообороте, характеризуемом тонно-километрами, удельный вес грузооборота автомобильного транспорта не превышает 6—7%.

Автомобильный транспорт дополняет пассажирские перевозки железнодорожным транспортом, осуществляя связь с населенными пунктами, расположенными в стороне от железных дорог, и вы­ полняет большой объем самостоятельных перевозок по автомобиль­ ным дорогам и в пределах населенных пунктов. На его долю при­ ходится более 40% работы по пассажирским перевозкам в паесажирокилометрах.

Большое значение имеет автомобильный транспорт для освое­ ния малонаселенных районов, позволяя обеспечить перевозки гру­ зов при меньших затратах на постройку автомобильных дорог, чем на строительство железных дорог. Поэтому дорожное строи­ тельство сопутствует всем работам по освоению новых сельско­ хозяйственных территорий, по разработке больших месторожде­ ний полезных ископаемых, по строительству новых крупных промышленных районов.

1.2. Сеть автомобильных дорог

Дороги, соединяющие населенные пункты, промышленные центры, предприятия и сельскохозяйственные районы между со­ бой и с погрузочно-разгрузочными пунктами других видов тран­ спорта, образуют сеть автомобильных дорог. Перевозимые грузы создают на этой сети грузопотоки разной величины.

Рациональное начертание сети автомобильных дорог прежде всего должно соответствовать направлениям главных грузовых и пассажирских перевозок. Основой дорожной сети является сеть автомобильных магистральных усовершенствованных дорог обще­ государственного (союзного) значения для связи между основ­

11

ными экономическими районами страны и ее важнейшими цен­ трами. При планировании сети автомобильных магистралей важную роль играет обеспечение административных, культурных и хозяйственных связей между союзными республиками и потреб­ ностей обороны страны.

Развитием и дополнением общесоюзной сети дорог являются дороги республиканского значения, которые выполняют те же функции в масштабе союзных республик. Республиканские дороги в свою очередь представляют собой основу сети дорог област­ ного и районного значения.

Чем ниже подчиненность дороги, тем большую роль играют в выборе ее направления конкретные грузопотоки тех или иных предприятий. Полностью подчиняются направлению грузопотоков внутрихозяйственные дороги, обслуживающие перевозки между полевыми участками, отделениями и центральными усадьбами колхозов и совхозов, лесными делянками и лесоскладами, отдель­ ными цехами и складами сырья и готовой продукции, а также дороги, предназначенные для вывоза товарной продукции пред­ приятий добывающих отраслей народного хозяйства к предприя­ тиям обрабатывающей промышленности или к станциям железных дорог, речным и морским путям, подъездные пути к автомобиль­ ным магистралям. В связи с этим, различают дороги общей сети

иведомственные дороги, которые включают дороги промышленных

илесозаготовительных предприятий, внутрихозяйственные дороги колхозов и совхозов и др. При соблюдении общих принципов проектирования каждый из этих видов дорог имеет свои особен­ ности, связанные с учетом специфики транспортных средств и

црревозимых грузов.

Чем выше административное значение дороги, тем больше по ней движется автомобилей и тем более совершенной ее устраи­ вают.

Начертание дорожной сети является одним из элементов пла­ нирования. Оно определяется на основе размещения производи­ тельных сил страны и должно обеспечивать их дальнейшее раз­ витие. Однако значительные средств'а, уже затраченные на постройку существующих дорог, заставляют при развитии дорож­ ной сети максимально использовать существующие дороги с твердыми покрытиями, приспосабливая их к требованиям совре­ менного движения.

. Поставленные партией и правительством СССР большие за­ дачи по развитию сельского хозяйства страны, сформулированные в Продовольственной программе СССР, предусматривают корен­ ное улучшение низовой "дорожной сети и строительство большой протяженности внутрихозяйственных дорог в сельских районах.

Создание новых промышленных районов на востоке страны, разработка месторождений нефти, газа, полезных ископаемых в малонаселенных районах Сибири и Дальнего Востока, орошение

12

земель в Среднеазиатских республиках, мелиорация земель Нечер­ ноземной зоны РСФСР — все эти работы связаны с созданием новых дорожных сетей, которые должны быть тщательно увязаны с технологическими особенностями обслуживаемых дорогами про­ изводственных процессов и экономикой района, определяющей потребности в перевозках.

1.3. Подвижной состав на автомобильных дорогах

Современная автомобильная дорога рассчитана на преимуще­ ственный пропуск основного вида транспортных средств — авто­ мобилей. Гусеничные машины, разрушающие дорожную одежду, н конные повозки, процент которых в современном составе дви­ жения в большинстве стран ничтожен, должны следовать по параллельным грунтовым дорогам или по специально устраивае­ мым тракторным путям. Поэтому основными видами подвижного состава автомобильных дорог являются различные типы автомо­ билей — автобусы, легковые и грузовые автомобили, автопоезда. В сельскохозяйственных районах на дорогах возможно движение тракторных поездов с несколькими прицепами. Допускается проезд мотоциклов и сельскохозяйственных машин на резиновых шинах.

Как и любое инженерное сооружение, дорога может обеспе­ чивать пропуск только тех нагрузок и в том количестве, на кото­ рые она рассчитана при проектировании. Между тем прогресс в автомобилестроении приводит к непрерывному совершенствова­ нию и изменению типов автомобилей, модели которых меняются на каждом заводе через несколько лет. Существует устойчивая тенденция к увеличению грузоподъемности автомобилей и к более широкому использованию автопоездов.

Каждая дорога служит десятки лет и поэтому невозможно заранее точно предугадать параметры автомобилей, которые будут по ней ездить в будущем. Экономически нецелесообразно в то же время строить дороги с избыточным запасом прочности, рас­ считанным на многие годы вперед. Поэтому разрабатывают стан­ дарты на габариты автомобилей и нагрузки от них, которые обязана соблюдать автомобильная промышленность и к которым приспосабливают нормы на элементы автомобильных дорог.

В Советском Союзе требования к габаритным размерам авто­ мобилей ограничивают их высоту 4 м, а ширину 2,5 м (рис. 1.1). Требования к нагрузкам на дорогу в СССР пока не стандарти­

13

Рис. 1.1. Предельные габаритные размеры автомобилей и автопоездов, допускае­ мых к движению на дорогах СССР:

зации перевозок, так как ограничивает возможность использова­ ния большегрузных автомобилей на многих дорогах, а при случайных заездах приводит к ускоренному их разрушению.

Ограничение габаритов подвижного состава автомобильных дорог не решает проблему выбора автомобиля, на который должны быть рассчитаны элементы дорог. В формулы для определения элементов плана и профиля автомобильных дорог входит ряд характеристик, меняющихся у автомобилей в широких пределах. К их числу относятся, например, динамические качества автомо­ билей, положение глаз водителя по отношению к уровню проезжей части и ее кромке и др. Это создает затруднения при оценке степени удовлетворения дорогами требований автомобильного» движения, так как неизвестно, на какой тип автомобиля необхо­ димо ориентироваться при оценке транспортных качеств дороги. В настоящее время расчеты обеспечиваемых дорогой скоростей движения обычно ведут на наиболее совершенные и распростра­

быть предусмотрена возможность провоза по ним отдельных тя­ желых грузов.

1.4. Характеристики движения по автомобильным дорогам

Отдельные автомобили, различные по типам, степени загрузки: и техническому состоянию, следуя в одном направлении с раз­ ными скоростями по самостоятельным маршрутам, образуют на

14

время (рис. 1.2, б). Не остается она постоянной и в течение года и дней недели. На дорогах сельскохозяйственных районов в пе­ риоды уборки урожая объем перевозок, а следовательно, и интен­ сивность движения значительно возрастают (рис. 1.2, в). В празд­ ничные дни движение грузовых автомобилей уменьшается, а легко­ вые, наоборот, увеличивается. В связи с отмеченными частыми колебаниями интенсивности движения на дорогах ее можно на­ дежно характеризовать только средними значениями за расчетный период времени.

В СССР при проектировании дорог движение чаще всего характеризуют средним за год количеством автомобилей, проез­ жающих по участку в сутки, называемым среднегодовой суточной интенсивностью движения. На некоторых дорогах, используемых для вывозки продуктов сельскохозяйственного производства (зер­ на, сахарной свеклы), интенсивность движения в период сдачи продукции существенно превышает среднегодовую. Ушггывая боль­ шое народнохозяйственное значение этих перевозок, разрешается при разработке норм на элементы плана и продольного профиля дорог, если среднемесячная интенсивность движения наиболее на­ пряженного в году месяца более чем в 2 раза превышает среднего­ довую, принимать расчетную интенсивность движения в 1,5 раза больше среднегодовой.

В странах, где на дорогах организован круглосуточный меха­ низированный учет движения, для характеристики интенсивности

ОZ 4 6 в ю

Рис. 1.2. Изменение интенсивности движения по дорогам:

а — интенсивность движения на разных участках маршрутов на подходах к городу; б —

16

Рис. 1.3. Часовая интенсивность движения автомобилей:

движения пользуются 30-й по значению наибольшей за год сред­ нечасовой интенсивностью движения, т. е. такой, которая бывает

которых она превышается, обычно бывает расположена на участке перехода от быстро снижающейся к медленно изменяющейся части кривой (рис. 1.3, б). В СССР считается более правильным при­ нимать приведенную интенсивность, превышаемую 50 часов в год.

Интенсивность не является исчерпывающей характеристикой движения. Для решения некоторых задач проектирования и экс­ плуатации автомобильных дорог используют ряд других харак­ теристик.

Так, например, для расчета толщины дорожной одежды имеет значение не только количество, но и размер нагрузок. Один проезд тяжелого автомобиля оказывает на дорогу более разрушительное воздействие, чем проход большого числа легких автомобилей. Это обстоятельство учитывают пересчетом фактической интенсивности движения в эквивалентную приведенную интенсивность движения

портный поток характеризуют грузонапряженностью — массой нет­ то перевозимых за год грузов (в млн. т). Для детальной характе­ ристики состава движения автомобили обычно делят на четыре основные категории: особо малой грузоподъемности — до 1 т, ма­ лой— от 1 до 2 т, средней — от 2 до 5 т и большой — свыше 5 т до предела, установленного дорожными весовыми ограничениями.

17

1.5. Классификация автомобильных дорог

По административному, народнохозяйственному и культурному

союзных республик между собой и со столицей СССР — Москвой, а также важнейшие промышленные и культурные центры с насе­ лением 500 тыс. чел. и более, обеспечивают транспортные и ту­ ристские связи с соседними странами, соединяют столицы авто­ номных республик и крупные центры смежных областей союзных республик, являются подъездными к аэропортам I и II классов, речным и морским портам I и II групп, курортам, заповедникам, историческим и культурным памятникам союзного значения и т. п.

Дороги республиканского значенйя связывают столицы союз­ ных республик с городами с населением от 100 тыс. до 500 тыс. чел., а эти города — с административными центрами районов и

.автономных округов и с пунктами с населением от 80 тыс. до 100 тыс. чел. К ним относятся также дороги, ведущие к аналогич­ ным перечисленным выше пунктам республиканского значения.

Дороги областного или краевого значения соединяют столицы

.автономных областей, административные центры краев и областей с районными центрами и пунктами с населением от 10 тыс. до 50 тыс. чел., короткие подъезды к дорогам общегосударственного и республиканского значения к объектам областного значенйя, аналогичным перечисленным выше.

Дороги местного значения связывают между собой районные центры, населенные пункты с численностью более 10 тыс. чел., места расположения сельских и, поселковых Советов и централь­ ные усадьбы колхозов и совхозов.

Внутрихозяйственные дороги колхозов, совхозов и других сель­ скохозяйственных предприятий соединяют центральные усадьбы

сих отделениями и бригадами, фермами, полевыми станами и другими сельскохозяйственными объектами, а также эти объекты

сдорогами общей сети.

Взависимости от народнохозяйственного значения дороги и перспективной на 20 лет интенсивности движения, считаемой от года завершения разработки проекта, автомобильные дороги общего пользования СССР согласно Строительным нормам и пра­ вилам Госстроя СССР (СНиП 2.05.02-85) делят на пять категорий (табл. 1.1).

КI и II категориям отнесены автомобильные дороги обще­ государственного, республиканского, областного и краевого зна­ чения. При этом различают два вида дорог I категории: 1а — ма­ гистральные дороги общегосударственного значения, включая

международные; 16 — прочие дороги с высокой интенсивностью движения.

18

от объема выполняемых по ним грузовых перевозок. К категории 1с относят дороги, расчетный объем грузовых перевозок по кото­ рым в месяц «пик» составляет более 10 тыс. т нетто; к катего­ рии Пс — менее 10 тыс. т нетто. К категории Шс относят полевые

Чем выше интенсивность движения, тем более совершенными проектируют дороги. Это связано с тем, что если для пропуска движения большой интенсивности построить дорогу с относительно крутыми уклонами и малой шириной проезжей части, то, хотя она и будет стоить дешевле, автомобили на ней не смогут двигаться с высокими скоростями. На такой дороге в течение всего периода эксплуатации автомобильный транспорт будет нести очень большие расходы.

Конечно, подход к назначению типа дорог не исчерпывается вопросами стоимости строительства и эксплуатации. «Учитывают и ряд других соображений о значении дороги для народного хо­ зяйства и ее роли в транспортной сети. Ряд дорог строят с соблю­ дением относительно высоких технических требований, несмотря на интенсивность движения, соответствующую более низкой кате­ гории, например подъезды к аэропортам, когда стремятся обес­ печить наибольшее удобство и скорость сообщений.

Нецелесообразно исходить только из ожидаемой интенсивно­ сти движения также при проектировании дорог пионерского типа, строящихся во вновь осваиваемых малонаселенных районах. Та­ кая дорога, несмотря на малую интенсивность движения в течение

19

первых лет после строительства, в дальнейшем становится ма­ гистралью, вокруг которой происходит заселение района. Поэтому трассу пионерских дорог целесообразно назначать с учетом отно­ сительно далеких перспектив развития района, по техническим нормативам плана и продольного профиля, соответствующим боль­ шей интенсивности движения, чем перспективная на ближайший период.

Все элементы дороги каждой категории рассчитывают на обес­ печение безопасного движения одиночных легковых автомобилей с расчетной скоростью, соответствующей данной категории дороги, при. хорошей видимости в сухую погоду или при увлажненной цистой поверхности покрытия.

Скорости движения автомобилей для расчета элементов плана и продольного профиля дорог разных категорий принимают в соответствии с табл. 1.2. Основная расчетная скорость движения для дорог I категории соответствует максимальным скоростям, которые могут развивать современные отечественные легковые автомобили, а расчетная скорость для дорог IV категории близка к максимальным скоростям грузовых автомобилей.

Как показано в п. 6.5, при движении по дороге потока тран­ спортных средств из-за взаимных помех скорости движения сни­ жаются по сравнению с расчетными. Однако расчет элементов на высокие скорости обеспечивает удобство и безопасность дви­ жения в часы меньшей загрузки дороги.

По дорогам низших категорий происходит движение тех же автомобилей, что и по дорогам высших категорий. Однако дороги III—V категорий ограничивают возможности автомобилей в пол­ но^ мере использовать свои динамические качества. Поэтому в

*На трудных участках местности.

••На особо трудных участках местности.

20