- •Введение
- •Раздел I условия работы автомобильных дорог и управление ими глава 1. Влияние развития и состояния дорожной сети на работу автомобильного транспорта
- •1.1. Тенденции развития автомобильного транспорта и характеристик автомобилей, влияющих на требования к состоянию дорог
- •1.2. Темпы развития и структура дорожной сети
- •1.3. Общие требования к техническому уровню и эксплуатационному состоянию автомобильных дорог
- •1.4. Состояние дорожной сети и его влияние на работу автомобильного транспорта
- •1.5. Состояние дорог и безопасность движения
- •Глава 2. Роль дорожной службы в управлении состоянием автомобильных дорог
- •2.1. Общие требования и принципы управления состоянием автомобильных дорог
- •2.2. Основные задачи и функции дорожно-эксплуатационной службы
- •2.3. Принципы организации дорожной службы и ее производственные подразделения
- •Глава 3. Требования к транспортно-эксплуатационному состоянию автомобильных дорог
- •3.1. Общие положения. Основные показатели оценки транспортно-эксплуатационного состояния дорог
- •3.2. Требования к обеспечению основных потребительских свойств автомобильных дорог
- •3.3. Требования к техническим параметрам и характеристикам дорог
- •3.4. Допустимые габариты, осевая нагрузка и общая масса автомобилей
- •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
- •4.2. Воздействие автомобильных нагрузок на дорожные одежды
- •4.3. Влияние климата и погоды на состояние дорог и условия движения автомобилей
- •4.4. Районирование территории по условиям движения на дорогах
- •4.5. Воздействие природных факторов на дорогу
- •4.6. Водно-тепловой режим земляного полотна в процессе эксплуатации дорог и его влияние на условия работы дорожных одежд
- •4.7. Пучины на автомобильных дорогах и причины их образования.
- •Глава 5. Процесс развития и причины возникновения деформаций и разрушений автомобильных дорог
- •5.1. Общие закономерности изменений состояния дорог в процессе эксплуатации и их основные причины
- •5.2. Условия нагружения и основные причины возникновения деформаций земляного полотна
- •5.3. Основные причины возникновения деформаций дорожных одежд и покрытий
- •5.4. Причины образования трещин и ямочности и их влияние на состояние дорожной одежды
- •5.5. Условия образования колей и их влияние на движение автомобилей.
- •Глава 6. Виды деформаций и разрушений автомобильных дорог в процессе эксплуатации
- •6.1. Деформации и разрушения земляного полотна и водоотвода
- •6.2. Деформации и разрушения нежестких дорожных одежд
- •6.3. Деформации и разрушения цементобетонных покрытий
- •6.4. Износ дорожных покрытий и его причины
- •Глава 7. Закономерности изменения основных транспортно-эксплуатационных характеристик автомобильных дорог
- •7.1. Общий характер изменения прочности дорожных одежд в процессе эксплуатации
- •7.2. Динамика изменения ровности дорожных покрытий в зависимости от начальной ровности и грузонапряжённости
- •7.3. Шероховатость и сцепные качества дорожных покрытий
- •7.4. Работоспособность и критерии назначения ремонтных работ
- •Разделiiiмониторинг состояния автомобильных дорог глава 8. Методы определения транспортно-эксплуатационных показателей автомобильных дорог
- •8.1. Потребительские свойства как основные показатели состояния дороги
- •8.2. Скорость движения и методы её определения
- •8.3. Влияние параметров и состояния дороги на скорость движения автомобилей
- •8.4. Оценка влияния климатических факторов на скорость движения
- •8.5. Пропускная способность и уровни загрузки дороги движением
- •8.6. Оценка влияния дорожных условий на безопасность движения
- •8.7. Методы выявления участков концентрации дорожно-транспортных происшествий
- •Глава 9. Методы оценки транспортно-эксплуатационного состояния дорог
- •9.1. Классификации методов оценки состояния дорог
- •9.2. Определение фактической категории существующей дороги
- •9.3. Методы визуальной оценки состояния дорог
- •9.4. Методы оценки состояния дорог по техническим параметрам и физическим характеристикам и комбинированные методы
- •9.5. Методика комплексной оценки качества и состояния дорог по их потребительским свойствам
- •Глава 10. Диагностика как основа оценки состояния дорог и планирования ремонтных работ
- •10.1. Цель и задачи диагностики автомобильных дорог. Организация работ по диагностике
- •10.2. Измерение параметров геометрических элементов дорог
- •10.3. Измерение прочности дорожных одежд
- •10.4. Измерение продольной и поперечной ровности дорожных покрытий
- •10.5. Измерение шероховатости и сцепных качеств покрытий
- •10.6. Определение состояния земляного полотна
- •Раздел IV система мероприятий по содержанию и ремонту дорог и их планирование глава 11. Классификация и планирование работ по содержанию и ремонту дорог
- •11.1. Основные принципы классификации работ по ремонту и содержанию
- •11.2. Классификация работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования
- •11.3. Межремонтные сроки службы дорожных одежд и покрытий
- •11.4. Особенности планирования работ по содержанию и ремонту дорог
- •11.5. Планирование дорожно-ремонтных работ на основе результатов диагностики
- •11.6. Планирование ремонтных работ с учётом условий их финансирования и использованием программы технико-экономического анализа
- •Глава 12. Мероприятия по организации и обеспечению безопасности движения на дорогах
- •12.1. Методы организации и обеспечения безопасности движения на автомобильных дорогах
- •12.2. Обеспечение ровности и шероховатости дорожных покрытий
- •12.3. Совершенствование геометрических параметров и характеристик дорог для повышения безопасности движения
- •12.4. Обеспечение безопасности движения на пересечениях и на участках дорог в населённых пунктах. Освещение автомобильных дорог
- •12.5. Организация и обеспечение безопасности движения в сложных погодных условиях
- •12.6. Оценка эффективности мероприятий по повышению безопасности движения
- •Раздел V технология содержания автомобильных дорог глава 13. Содержание дорог весной, летом и осенью
- •13.1. Содержание земляного полотна и полосы отвода
- •13.2 Содержание дорожных одежд
- •13.3. Ремонт трещин асфальтобетонных покрытий
- •13.4. Ямочный ремонт покрытий из асфальтобетона и битумоминеральных материалов. Основные способы ямочного ремонта и технологические операции
- •13.5. Обеспыливание дорог
- •13.6. Элементы обустройства дорог, средства организации и обеспечения безопасности движения, их содержание и ремонт
- •13.7. Особенности содержания дорог в горной местности
- •13.8. Борьба с песчаными заносами
- •Глава 14. Озеленение автомобильных дорог
- •14.1. Классификация видов озеленения автомобильных дорог
- •14.2. Снегозащитные лесонасаждения
- •14.3. Принципы назначения и улучшения основных показателей снегозадерживающих лесонасаждений
- •14.4. Противоэрозионное и шумо-газо-пылезащитное озеленение
- •14.5. Декоративное озеленение
- •14.6. Технология создания и уход за снегозащитными лесонасаждениями
- •Глава 15. Зимнее содержание дорог
- •15.1. Условия движения по автомобильным дорогам зимой и требования к их содержанию
- •15.2. Снегопринос и снегозаносимость дорог. Районирование территории по трудности снегоборьбы на автомобильных дорогах
- •15.3. Защита дорог от снежных заносов
- •15.4. Очистка дорог от снега
- •15.5. Борьба с зимней скользкостью
- •15.6. Наледи и борьба с ними
- •Раздел VI. Технология и средства механизации работ по содержанию и ремонту автомобильных дорог глава 16. Ремонт земляного полотна и системы водоотвода
- •16.1. Основные виды работ, выполняемых при капитальном ремонте и ремонте земляного полотна и системы водоотвода
- •16.2. Подготовительные работы к ремонту земляного полотна и водоотвода
- •16.3. Ремонт обочин и откосов земляного полотна
- •16.4. Ремонт системы водоотвода
- •16.5. Ремонт пучинистых участков
- •16.6. Уширение земляного полотна и исправление продольного профиля
- •Глава 17. Ремонт покрытий и дорожных одежд
- •17.1. Последовательность работ при ремонте дорожных одежд и покрытий
- •17.2. Устройство слоев износа, защитных и шероховатых слоев
- •17.3. Регенерация покрытий и нежёстких дорожных одежд
- •17.4. Содержание и ремонт цементобетонных покрытий
- •17.5. Ремонт гравийных и щебёночных покрытий
- •17.6. Усиление и уширение дорожных одежд
- •Глава 18. Ликвидация колей на автомобильных дорогах
- •18.1. Оценка характера и выявление причин колееобразования
- •18.2. Расчёт и прогнозирование глубины колеи и динамики её развития
- •18.3. Классификация методов борьбы с колееобразованием на автомобильных дорогах
- •18.4. Ликвидация колей без устранения или с частичным устранением причин колееобразования
- •18.5. Методы ликвидации колей с устранением причин колееобразования
- •18.6. Мероприятия по предупреждению образования колей
- •Глава 19. Машины и оборудование для содержания и ремонта автомобильных дорог
- •19.1. Машины для содержания автомобильных дорог в летний период
- •19.2. Машины для зимнего содержания дорог и комбинированные машины
- •19.3. Машины и оборудование для ремонта автомобильных дорог
- •19.4. Машины для разметки покрытий
- •Раздел VII организационное и финансовое обеспечение эксплуатационного содержания автомобильных дорог глава 20. Сохранность дорог в процессе эксплуатации
- •20.1. Обеспечение сохранности автомобильных дорог
- •20.2. Порядок сезонного ограничения движения
- •20.3. Порядок пропуска негабаритных и тяжеловесных грузов
- •20.4. Весовой контроль на автомобильных дорогах
- •20.5. Ограждение мест производства дорожных работ и организация движения
- •Глава 21. Технический учёт, паспортизация и инвентаризация автомобильных дорог
- •21.1. Порядок технического учёта, инвентаризации и паспортизации автомобильных дорог
- •Раздел 3 «Экономическая характеристика» отражает данные экономических обследований, изысканий, учёта движения, статистических и экономических обзоров.
- •21.2. Учёт движения на автомобильных дорогах
- •21.3. Автоматизированные банки дорожных данных
- •Глава 22. Организация и финансирование работ по содержанию и ремонту дорог
- •22.1. Особенности и задачи организации работ по содержанию и ремонту дорог
- •22.2. Проектирование организации работ по содержанию дорог
- •22.3. Проектирование организации ремонта дорог
- •22.4. Методы оптимизации проектных решений по содержанию и ремонту дорог
- •22.5. Финансирование работ по ремонту и содержанию дорог
- •Глава 23. Оценка эффективности проектов ремонта дорог
- •23.1. Принципы и показатели оценки эффективности
- •23.2. Формы общественной эффективности инвестиций в ремонт дорог
- •23.3. Учёт неопределённости и риска при оценке эффективности ремонта дорог
- •Глава 24. Планирование и анализ производственно-финансовой деятельности дорожных организаций по содержанию и ремонту автомобильных дорог
- •24.1. Виды, основные задачи и нормативная база планирования
- •24.2. Содержание и порядок разработки основных разделов годового плана деятельности дорожных организаций
- •24.3. Экономический анализ деятельности дорожных организаций
- •Список литературы
7.4. Работоспособность и критерии назначения ремонтных работ
Работоспособность дороги - в соответствии с ГОСТ 27.002-89(ГОСТ 27.002-89. Надёжность в технике. Основные понятия. Термины и определения. Госстандарт, М., 1990) - определяется как способность системы выполнять заданные функции и сохранять требуемые транспортно-эксплуатационные показатели дороги в пределах нормативных допусков.
Автомобильная дорога, дорожные конструкции перестают выполнять заданные функции в момент, когда они переходят в предельное состояние и перестают удовлетворять по параметрам и характеристикам возросшим требованиям движения. Для улучшения состояния дороги необходим соответствующий комплексный ее ремонт или реконструкция.
Суммарная наработка или объем работы, выполненный автомобильной дорогой от начала эксплуатации (после строительства, ремонта или реконструкции) до момента перехода её в предельное состояние, определяется как РЕСУРС дороги, который может быть выражен любым количественным показателем (число проходов расчётных автомобилей, объём перевезённых грузов, продолжительность работы в год и др.).
Нередко понятие ресурса автомобильной дороги подменяется понятием работоспособность дороги (Дорожная терминология. Справочник. - М.: Транспорт, 1985) - как количество пропущенных по дороге автомобилей, измеренных в брутто-тоннах (суммарная масса грузов и транспортных средств), после которого необходим ремонт или перестройка дороги. При этом различают полную и частичную работоспособность. Полная - для дорожной одежды, частичная - для дорожного покрытия.
В общем виде для определения работоспособности (ресурса) предлагается зависимость, основывающаяся на росте интенсивности движения по геометрической прогрессии:
где (7.20)
Т- срок службы в годах;
q- показатель роста интенсивности движения (q>1);
В1- грузонапряжённость на дороге в первый год эксплуатации, млн. брутто-тонн / год.
Особенности этой зависимости (Телегин М.Я., Корсунский М.Б., Зельманович М.С. Работоспособность и межремонтные сроки службы нежестких дорожных одежд. - М.: Автотрансиздат, 1956. - 167 с.) показаны на рис. 7.13, которая может быть использована при определении сроков проведения ремонтных работ. Но при этом надо учитывать, что критерием назначения ремонта в данном случае является момент достижения накопленной грузонапряжённости предельно допускаемого значения (ресурса): Р= {Р}i,гдеi- индекс используемого ресурса (для дорожной одежды, покрытия или автомобильной дороги в целом).
Рис. 7.13. График изменения срока службы в зависимости от изменения соотношения Р/В1
Подставляя ресурс {Р}iв формулу (7.20), получаем решение для определения срока службы по критерию грузонапряжённости на дороге:
(7.21)
Использование этого решения для планирования ремонтных работ возможно при полной обеспеченности финансированием и только при наличии достоверных данных относительно значений ресурса {Р}i, дифференцированных в зависимости от состава движения в транспортном потоке, категории дороги, конструкции дорожной одежды, погодно-климатических и грунтово-гидрологических условий.
Практическое значение имеют результаты исследований (Слободчиков Ю.В. Обоснование оценочных показателей выбора ремонтной стратегии автомобильных дорог с дорожными одеждами нежёсткого типа в изменяющихся условиях эксплуатации. - М.: Информавтодор, 1994. - 189 с), проведённых в период 1970-1990 гг. на автомобильных дорогах Северного Казахстана II-IV категорий и позволившие увязать количество пропущенных дорогой брутто-тонн за период эксплуатации «t» с изменением ровности асфальтобетонного покрытия:
где (7.22)
S- показатель ровности покрытия по толчкомеру ТХК, установленному на автомобиле ГАЗ-51, см/км.
При предельно допустимом значении ровности S=Snpедформула (7.22), рекомендуется для определения межремонтного срока службы. Формула справедлива при показателях ровности до 500 см/км, для дорожных конструкций, характеризующихся эквивалентным модулем упругости 160-245 МПа и работающих в условиях движения транспортного потока, включающего:
лёгкие и средние грузовые автомобили - 93 %;
тяжёлые грузовые автомобили - 4 %;
легковые - 3 %.
В условиях полной обеспеченности финансированием и гарантированного качества производства работ планирование капитального ремонта дорожной одежды и ремонта дорожного покрытия возможно по критерию обеспеченности межремонтного срока их службы [5]. Капитальный ремонт дорожной одежды или ремонт дорожного покрытия планируют и проводят в момент, когда фактический период эксплуатации «t» в годах от момента сдачи дороги в эксплуатацию или последнего капитального ремонта (ремонта) станет равным межремонтному сроку службы [T]:t= [T]i. Однако более эффективно этот критерий используется для планирования ежегодных затрат на ремонт дорожных одежд и покрытий на уровне органа управления дорожным хозяйством. В общем виде требуемый ежегодный объём выделяемых средств, руб/год
где (7.23)
Li- протяжённость дорог, км (в отдельности для каждой категории дороги и типа дорожной одежды);
[H]i- норма ежегодных денежных затрат, назначаемая дифференцированно в зависимости от категории дороги, типа дорожной одежды, вида покрытия и дорожно-климатической зоны, руб/год.
Для удобства расчётов по формуле (7.23) Росдорнии разработана вычислительная программа COST, позволяющая на основе действующих норм межремонтных сроков службы [69,73] и исходной информации о протяжённости дорог в регионе, составе и интенсивности движения транспортного потока прогнозировать изменение несущей способности дорожных конструкций и состояние дорожных покрытий по скользкости и определять ежегодную норму денежных затрат и требуемый объём финансирования для осуществления ремонтных работ по отдельным управлениям дорог. Наиболее эффективно планирование дорожно-ремонтных работ осуществляется по результатам диагностики автомобильных дорог при использовании различных критериев оценки и улучшения их состояния. Широкое распространение получил критерий назначения ремонта по обеспеченности основных транспортно-эксплуатационных показателей [95], характеризующих технический уровень и эксплуатационное состояние дорог. Ремонт планируют в случае, если один или несколько показателей перестанут удовлетворять нормативным требованиям:
по коэффициенту обеспеченности расчётной скорости Крс< [Крс];
по коэффициенту загрузки дороги движением Z> [Z];
по итоговому коэффициенту аварийности Ка> [Ка];
по коэффициенту прочности дорожной одежды Кпр< [Кпр];
по коэффициенту обеспеченности ровности дорожного покрытия К> [К];
по коэффициенту обеспеченности сцепных качеств покрытия К < [К];
по коэффициенту безопасности движения на пересечениях KБ< [KБ];
по коэффициенту обеспеченности расчётной грузоподъёмности моста (путепровода) КG< [КG].
Метод эффективен при полной обеспеченности финансированием, поскольку он не определяет приоритеты транспортно-эксплуатационных показателей и даёт только качественную оценку проведённого ремонта. Метод не оценивает изменение потребительских качеств дороги, что не позволяет определить эффективность ремонта по отдельным участкам автомобильной дороги.
В последние годы метод усовершенствован ГП "Росдорнии" путём ранжирования транспортно-эксплуатационных показателей по приоритетам, позволяющим использовать метод и при ограниченных ресурсах финансирования. Установленные экспертным путём приоритеты в первую очередь отдают предпочтение показателям, определяющим безопасность движения, уровень загрузки дороги, прочность дорожных конструкций. Особое внимание уделяется участкам концентрации дорожно-транспортных происшествий, выявляемым по предельно допускаемым значениям итогового коэффициента аварийности [69]. Эффективность работ оценивают по степени снижения аварийности на автомобильной дороге. При этом приоритет отдаётся участкам с наибольшим интегральным эффектом (сумма эффекта за рассматриваемый период за вычетом общей величины единовременных затрат - чистая прибыль) и с достигнутым эффектом на рубль затрат.
К недостаткам метода можно отнести условность ранжирования транспортно-эксплуатационных показателей по приоритету и отсутствие оценки проводимого ремонта по изменению эффективности перевозочного процесса и потребительских качеств дороги в целом. Указанных недостатков удается избежать при использовании в качестве критерия назначения ремонта показателя (коэффициента) обеспеченности расчётной скорости движения, соответствующего фактическим транспортно-эксплуатационным показателям и параметрам дороги, установленным в процессе диагностики дорог. Ремонт проводят в момент, когда один или несколько частных коэффициентов обеспеченности расчётной скорости движения Крсjдостигают предельно допускаемого значенияКПндля рассматриваемой категории дороги.
Использование критерия обеспеченности расчётной скорости позволяет не только оценить потребность в ремонте, но и автоматически выбрать наиболее эффективную стратегию ремонта при различных условиях финансирования. Данный критерий более чувствителен к влиянию воздействующих факторов и проводимым на дороге ремонтным работам, позволяет, что особенно важно, осуществить проверку эффективности выполненных работ непосредственно после проведения ремонта. Детально особенности использования данного критерия для планирования дорожно-ремонтных работ изложены в главе 11.