- •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
8.3. Влияние параметров и состояния дороги на скорость движения автомобилей
При оценке транспортно-эксплуатационного состояния дорог необходимо в первую очередь определить фактическую максимально возможную безопасную скорость движения одиночного расчетного автомобиля на каждом характерном участке дороги, а затем определить среднюю скорость транспортного потока, установив его интенсивность и состав. Все эти показатели могут быть измерены непосредственно на каждом участке дороги, при каждом её состоянии для различных интенсивности и состава движения. Такие измерения многократно проводились исследователями [2,10,69].
На основе анализа и обобщения результатов проф. А.П. Васильев разработал методику оценки влияния основных параметров и характеристик состояния автомобильных дорог и транспортного потока на скорость движения на каждом характерном участке дороги, которая позволяет выполнить эту оценку аналитическим путем [12,69].
На скорость движения и коэффициент обеспеченности расчётной скорости оказывают влияние ширина укрепленной поверхности дороги, ширина и состояние обочин, продольный уклон, радиусы вертикальной выпуклой кривой, радиусы кривых в плане, расстояние видимости, ровность и сцепные качества покрытий.
Задача оценки степени влияния каждого отдельного параметра на скорость движения состоит в том, чтобы установить механизм этого влияния и физический смысл, выбрать расчётную схему и дать математическое описание, позволяющее определить максимальную скорость расчетного автомобиля. При этом чтобы исключить взаимное влияние других параметров и факторов, их характеристики принимают равными эталонным. Во многих случаях одна расчётная схема позволяет определить влияние нескольких элементов или факторов (т.е. их совместное влияние) на скорость. Например, расчётная схема определения максимальной скорости на подъёме позволяет исследовать влияние величины уклона (геометрического параметра дороги), состояние поверхности дороги через коэффициент сцепления и коэффициент сопротивления качению, а через них и влияние осадков, влажности воздуха и других метеорологических факторов.
Все параметры и характеристики дорог определяют непосредственными измерениями и наблюдениями при первом составлении линейного графика комплексного показателя ТЭС АД в течение одного года: в середине лета, когда определяют все параметры и характеристики, во второй половине осени и во второй половине зимы, когда определяют только переменные параметры и характеристики (ширину чистой фактически используемой укреплённой поверхности и состояние покрытия, ширину и состояние обочин, интенсивность и состав движения, ровность покрытия и коэффициент сцепления, состояние инженерного оборудования и обустройства и т.д.). Данные об основных параметрах могут быть получены из паспорта дороги.
Расчётные периоды и расчётные состояния поверхности дороги. Оценку транспортно-эксплуатационного состояния дорог выполняют, как правило, для трёх периодов года: летнего, весеннего или осеннего и зимнего. Допускается выполнять указанную оценку для двух периодов: в I-IV дорожно-климатических зонах для весеннего или осеннего и зимнего, в V зоне - летнего и зимнего.
Каждому периоду года соответствует характерное состояние поверхности дороги, формирующееся под влиянием метеорологических условий, уровня содержания дороги и транспортного потока. За расчетные могут быть приняты состояния поверхности дороги, указанные в п. 4.3.
Каждому расчётному состоянию покрытия соответствуют определённые величины коэффициента сопротивления качению и коэффициента сцепления, изменяющиеся в зависимости от скорости.
Основные параметры и характеристики, оказывающие прямое влияние на скорость движения, оцениваются частными коэффициентами обеспеченности расчётной скорости.
Совокупность всех наиболее важных параметров и характеристик дороги, прямо влияющих на скорость движения, оценивается итоговым коэффициентом обеспеченности расчётной скорости на каждом характерном участке дороги (прямые участки, продольные уклоны, кривые в плане и профиле, сужения проезжей части и обочин, участки с ограждениями, направляющими столбиками или надолбами и другими боковыми помехами, участки с ограниченной видимостью, пересечения и примыкания с другими дорогами и т.д.). При выделении характерных участков учитывают зоны влияния отдельных элементов дороги (табл. 8.2).
Таблица 8.2
Зоны влияния отдельных элементов дороги
Элемент дороги |
Зоны влияния, м | ||
|
зимой |
осенью и весной |
летом |
Подъемы и спуски |
За вершинной - 100, у подошвы - 150 | ||
Пересечения в одном уровне: |
| ||
при наличии твердого покрытия на пересекаемой дороге |
По 100 м в каждую сторону |
По 50 м в каждую сторону |
По 50 м в каждую сторону |
при отсутствии твердого покрытия на пересекаемой дороге |
По 100 м в каждую сторону |
По 100-500 м в каждую сторону в зависимости от типа грунта |
По 100-500 м в каждую сторону в зависимости от типа грунта |
Пересечения в разных уровнях |
В пределах между примыканиями переходно-скоростных полос или правоповоротных съездов | ||
Кривые в плане с обеспеченной видимостью при радиусах менее 400 м |
По 50 м от начала и конца кривой | ||
Кривые с необеспеченной видимостью при любом радиусе |
По 100 м от начала и конца кривой | ||
Мосты, трубы и другие сужения |
По 100 м от начала до конца сужения |
По 75 м от начала и конца сужения | |
Автобусные остановки |
По 100 м в обе стороны | ||
Населённые пункты |
По 100 м от границ застройки |
Значение итогового коэффициента обеспеченности расчётной скорости на каждом характерном участке для расчётных периодов года по условиям движения принимают равным наименьшему из всех частных коэффициентов на этом участке. Для этого строят линейный график, на который наносят сокращённый продольный профиль и план дороги и основные параметры и характеристики, частные и итоговые значения коэффициента обеспеченности расчётной скорости, а также обобщённую оценку ТЭС АД для каждого периода года. Указанный график является итоговым документом оценки ТЭС АД. Значение коэффициентов обеспеченности расчётной скорости на существующей дороге рекомендуется определять на основании непосредственных измерений скорости движения одиночного легкового автомобиля.
Учитывая большую трудоёмкость непосредственных измерений скорости на всех характерных участках дороги, допускается определять её аналитическим методом. Для этого необходимо осуществить диагностику состояния дороги, собрать информацию о геометрических параметрах и физических характеристиках состояния дороги, а затем расчётным путём получить значения скорости, руководствуясь приводимыми далее рекомендациями.
Для предварительных усреднённых расчётов можно воспользоваться поправочными коэффициентами, учитывающими изменения интенсивности движения и характеристик дорог в различные периоды года (табл. 8.3).
Таблица 8.3
Поправочные коэффициенты к параметрам и характеристикам дорог в разные сезоны года (за единицу приняты летние условия)
Параметры и характеристики |
Осень |
Зима |
Весна |
Сезонные колебания интенсивности движения |
1,2-1,41 |
0,7-1,02 |
0,8-0,9 |
Эффективно используемая ширина проезжей части: |
|
|
|
при неукреплённых обочинах |
0,95-1,0 |
0,8-0,983 |
0,95-1,0 |
при укреплённых обочинах |
1,0 |
0,95-1,0 |
1,0 |
Уменьшение ширины обочин: |
|
|
|
неукреплённых |
0,5-1,033 |
0,5-1,03 |
0,5-1,03 |
укреплённых |
1,0 |
0,5-1,03 |
1,0 |
Ограничение видимости на кривых в плане |
1,0 |
0,7-1,0 |
1,0 |
Ограничение видимости на прямых участках из-за снегопадов, туманов и метелей4 |
0.8-1,0 |
0,8-1,0 |
1,0 |
Уменьшение ширины проезжей части мостов |
0.9-1,0 |
0,8-1,0 |
1,0 |
Изменение соотношения интенсивности движения по дорогам, пересекающимся в одном уровне: |
|
|
|
в связи с использованием съездов на полевые дороги |
1,0-1,4 |
0,9-1,0 |
1,0-1,4 |
в связи с колебаниями интенсивности движения на основной дороге |
1,2-1,4 |
0,7-1,4 |
0,8-0,9 |
Изменение видимости на пересечениях в одном уровне |
1,0 |
0,2-1,05 |
1,0 |
Скользкость покрытия |
0,7-1,0 |
0,5-0,86 |
0,8-1,0 |
Примечания: 1. Верхний предел для дорог I и II категорий, нижний - III и IV.
2. Верхний предел для дорог III и IV категорий, нижний - I и II.
3. Большие размеры принимают при очистке обочин на всю ширину.
4. Расстояние видимости летом по метеорологическим условиям 500 м.
5. Меньшее значение относится к пересечениям, на которых снежные валы из пределов треугольника видимости не убирают.
6. Верхний предел принимают при 100 %-ной обеспеченности дорожной службы машинами для зимнего содержания, нижний - для 30 %-ной обеспеченности и менее от расчётной потребности.
Влияние ширины укреплённой поверхности дорогина обеспеченность расчётной скорости оценивают исходя из понятия «ширины психологического коридора», предложенного в работах [12,13]. «Психологический коридор» - это ширина поверхности дороги, которая оказывает психологическое воздействие на водителя при выборе траектории и режима движения (рис. 8.5).
Рис. 8.5. Расчётная схема для определения ширины укреплённой поверхности при встречном движении: В1- ширина укреплённой поверхности;ВП- ширина психологического коридора
Общая ширина психологического коридора
(8.12)
Обозначения приведены на рис. 8.5.
Сокращение ширины укреплённой поверхности приводит к уменьшению ширины психологического коридора. Вместе с этим снижается и скорость движения. Величина снижения скорости при уменьшении ширины укрепленной поверхности существенно зависит от интенсивности движения. С учетом этих факторов предложены расчетные формулы для определения максимальной скорости и коэффициента обеспеченности расчётной скорости, которые имеют вид:
(8.13)
где (8.14)
К1иК2- коэффициенты, учитывающие интенсивность и расчётную схему движения;
ВП- минимальная ширина психологического коридора для различных расчётных схем, м.
Расчётные формулы, значения К1,К2иВП, а также пределы применимости расчётных формул по интенсивности движения приведены в табл. 8.4.
Таблица 8.4
Расчётная схема |
Расчётные формулы |
Границы применения по интенсивности движения, физич. авт./сут | ||
летом |
в переходные периоды |
зимой | ||
1. Свободное движение одиночного автомобиля |
где К1 = 40: К2 = 0,33 |
<700 |
<600 |
<500 |
2. Движение в частично связанном потоке на двухполосной проезжей части при интенсивности, авт./сут а) 500-1500 |
где при В1ф до 7 м К1 = 42,8; К2 = 0,36 при В1ф от 7 м К1 = 40; К2 = 0,33 |
700-1500 |
600-1200 |
500-1000 |
б) 1500-4200 |
где К1 = 36,4; К2 = 0,30 |
1500- 4200 |
1200-3600 |
1000-3000 |
3. Движение при интенсивном встречном потоке на двухполосной проезжей части |
где К1 = 30,7; К2 = 0,25 |
>4200 |
>3600 |
>3000 |
4. Движение на трёхполосной проезжей части: а) при полной разметке |
где К1 = 25,7; К2 = 0,21 |
>7000 |
>6000 |
>5000 |
б) при отсутствии разметки |
где при В1ф до 11 м К1 = 38; К2 = 0,32; при В1ф от 11,1 до 12,5 м К1 = 26,4; К2 = 0,22; при В1ф > 12,5 м К1 = 23,2; К2 = 0,19 |
>7000 |
>6000 |
>5000 |
5. Движение на проезжей части одного направления четырёхполосной автомагистрали с разделительной полосой, м: а) более 5 |
где при В1ф до 8 м К1 =36; К2 = 0,30; при В1ф от 8,1 до 9,75 м К1 = 30,9; К2 = 0,26 |
< 15000 |
< 12000 |
< 12000 |
б) до 5 |
где К1 = 30,9; К2 = 0,26 |
< 12000 |
< 10000 |
< 10000 |
Для определения обеспеченной скорости необходимо иметь данные о фактически используемой для движения ширине укреплённой поверхности дороги В1ф, т.е. ширине чистой проезжей части и краевых укреплённых полос. При отсутствии данных непосредственных измерений она может быть вычислена по формуле
В1ф=B+ 2b- 2b3, м, где (8.15)
В- ширина проезжей части, м;
b- ширина краевой укреплённой полосы, м;
b3- ширина полосы загрязнения у кромки проезжей части или краевой укреплённой полосы, м.
Ширина полос загрязнения в зимний и осенне-весенний периоды зависит от параметров дороги, типа укрепления обочин и уровня содержания дороги. Ширину полос загрязнения определяют путём непосредственных измерений на каждом характерном участке, а при отсутствии данных непосредственных измерений принимают в зависимости от типа укрепления обочин (табл. 8.5).
Таблица 8.5
Вид укрепления обочины |
В зимний период |
В осенне-весенние периоды | |||
На прямых участках и на кривых в плане радиусом более 600 м при высоте насыпи больше высоты снежного покрова |
На кривых в плане радиусом 200-600 м при высоте насыпи больше высоты снежного покрова |
На снегозаносимых участках, на участках с ограждениями, направляющими столбиками, тумбами, парапетами |
На прямых участках и на кривых в плане радиусом более 200 м |
На кривых в плане радиусом менее 200 м и на участках с ограждениями, направляющими столбиками, тумбами, парапетами | |
Слой щебня или гравия |
0,2-0,4 0,4-0,5 |
0,3-0,5 0,5-1,0 |
0,3-0,5 0,6-1,2 |
0,1-0,3 0,2-0,4 |
0,1-0,3 0,3-0,5 |
Засев травой |
0,2-0,75 0,4-1,0 |
0,3-0,5 0,6-1,2 |
0,3-0,5 1,2-1,8 |
0,1-0,3 0,4-0,6 |
0,1-0,3 0,5-1,0 |
Обочины не укреплены |
0,2-0,75 0,4-1,0 |
0,4-0,6 1,2-1,8 |
0,4-0,6 1,2-2,0 |
0,1-0,5 0,6-0,8 |
0,1-0,5 1,0-1,5 |
Примечания: 1. В числителе для дорог I-II категорий, в знаменателе для дорог III-IV категорий.
2. Ширина полосы загрязнения зависит от оснащения дорожных организаций машинами для содержания дорог. При оснащении, равном 100 % нормативной потребности, ширину полосы загрязнения принимают минимальной, при 60-70 % оснащённости принимают средние значения, а при оснащении менее 50 % - максимальные.
3. При устройстве на обочинах покрытия шириной более 1,5 м из асфальтобетона, цементобетона или из материалов, обработанных вяжущими, сокращения ширины укреплённой поверхности не происходит.
Влияние ширины и типа укрепления обочинна скорость движения до определенной степени соизмеримо с влиянием ширины укрепленной поверхности дороги. Однако расчетных формул оценки этого влияния не разработано. Установлено, что наибольшее влияние оказывает вид и состояние полосы обочины шириной от кромки проезжей части до 1,5 м. Обработка данных экспериментальных наблюдений позволила получить зависимость скорости от ширины обочин (рис. 8.6).
Ширина обочин, м
Рис. 8.6. Влияние ширины и типа укрепления обочин на коэффициент обеспеченности расчётной скорости: 1 - обочина укреплена цементобетоном, асфальтобетоном или каменными материалами, обработанными вяжущим; 2 - обочина, укреплённая слоем щебня или гравия; 3 - это же, засевом трав; 4 - обочина не укреплена
Оценку влияния продольного уклонана обеспеченность расчётной скорости выполняют для наиболее характерного (расчетного) состояния покрытия в зимний и осенне-весенний периоды года, каждое из которых характеризуется величиной коэффициента сопротивления качению и коэффициента сцепления.
Различают три расчётных схемы при оценке влияния продольного уклона:
а) возможная скорость при движении на подъём по динамическим характеристикам автомобиля;
б) то же, по соотношению сил сцепления и сопротивления движению;
в) скорость, допустимая при движении на спуск по условиям безопасности в зависимости от видимости поверхности дороги и коэффициента сцепления.
Максимальная скорость движения автомобиля на горизонтальном участке и на подъёме может быть определена по динамической характеристике автомобиля (рис. 8.7) исходя из условия
D = i + fv илиD = .
Рис. 8.7. График динамических характеристик автомобиля ГАЗ-24 «Волга»
Сложность заключается в необходимости учёта изменения сопротивления качанию с увеличением скорости. Поэтому задачу решают итерационным методом. Аналогично можно определить максимальную скорость при движении на подъем для различных состояний покрытия из уравнения мощностного баланса автомобиля, решая его относительно скорости. Однако скорость, получаемая по тяговой характеристике или мощностному балансу двигателя, далеко не всегда может быть реализована из-за соотношения сил сопротивления качанию и сил сцепления, особенно при движении на подъём. Скорость, возможную по этим условиям, определяют по формуле. Затем из скоростей, полученных по тяговым характеристикам автомобиля, и из соотношения сил сопротивления качению и сцепления выбирают меньшее значение и принимают в расчёт. Зависимость обеспечения скорости от величины продольного уклона приведена в табл. 8.6, а.
Анализ расчётов показывает, что при движении по заснеженному или обледенелому покрытию скорость чаше ограничена не тяговыми характеристиками автомобиля, а именно соотношением сцепных качеств и сопротивления качению. В зависимости от влажности выпавшего снега и его плотности остановки легковых автомобилей при движении на подъём с уклоном в 30 % могут наблюдаться при толщине слоя более 70 мм, а на уклонах 60 % уже при толщине более 50 мм.
Максимальная допустимая скорость автомобиля на спуске может быть определена из формулы определения видимости поверхности дороги при внезапном торможении:
где (8.16)
V- начальная скорость автомобиля, км/ч;
KЭ- коэффициент эксплуатационного состояния тормозов: для легковых автомобилей принимают 1,2; для грузовых 1,3-1,4; при скоростях движения более 90-100 км/ч принимают 2,4;
t- время реакции водителя, принимают 1 с;
lo- расстояние безопасности перед препятствием, принимают 5-10 м.
Из этого уравнения для принятой видимости определяют максимально допустимую скорость движения на спуске.
В уравнение входят два основных показателя, характеризующих условия движения: видимость и коэффициент сцепления, что дает возможность определить их совместное воздействие при различных сочетаниях. Сложность точного решения заключается в том, что величина коэффициента сцепления и сопротивления качению, входящие в формулу, изменяются с изменением скорости. Поэтому точное решение может быть получено методом итерации. Результаты такого расчёта приведены в табл. 8.6, б. Анализ полученных результатов показывает, что высокая скорость на спуске может быть обеспечена только на сухом, чистом покрытии.
Таблица 8.6
Значения частного коэффициента обеспеченности расчётной скорости, учитывающего влияние продольных уклонов при различных состояниях покрытия
а) Движение на подъём
Продольный уклон, ‰ |
Состояние дорожного покрытия | ||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
0 |
1,11 |
1,06 |
1,03 |
0,80 |
0,69 |
0,61 |
0,39 |
0,27 |
0,50 |
10 |
1,06 |
1,02 |
0,98 |
0,74 |
0,64 |
0,55 |
0,33 |
0,21 |
0,42 |
20 |
1,02 |
0,97 |
0,93 |
0,69 |
0,59 |
0,49 |
0,27 |
0,15 |
0,35 |
30 |
0,97 |
0,93 |
0,90 |
0,64 |
0,54 |
0,42 |
0,21 |
0,09 |
0,27 |
40 |
0,93 |
0,89 |
0,86 |
0,59 |
0,49 |
0,36 |
0,15 |
0,03 |
0,20 |
50 |
0,89 |
0,85 |
0,82 |
0,54 |
0,44 |
0,30 |
0,09 |
- |
0,12 |
60 |
0,85 |
0,81 |
0,78 |
0,49 |
0,39 |
0,24 |
0,03 |
- |
0,05 |
70 |
0,81 |
0,77 |
0,75 |
0,44 |
0,33 |
0,18 |
- |
- |
- |
80 |
0,77 |
0,74 |
0,71 |
0,39 |
0,28 |
0,13 |
- |
- |
- |
б) Движение на спуск
Продольный уклон, ‰ |
Состояние дорожного покрытия | ||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
Расстояние видимости поверхности дороги 55 м | |||||||||
20 |
0,54 |
0,44 |
0,39 |
0,40 |
0,33 |
0,35 |
0,36 |
0,37 |
0,24 |
40 |
0,54 |
0,44 |
0,38 |
0,39 |
0,32 |
0,34 |
0,36 |
0,36 |
0,22 |
60 |
0,53 |
0,43 |
0,38 |
0,38 |
0,31 |
0,33 |
0,34 |
0,35 |
0,20 |
80 |
0,53 |
0,42 |
0,37 |
0,37 |
0,30 |
0,31 |
0,33 |
0,34 |
0,18 |
Расстояние видимости поверхности дороги 100 м | |||||||||
20 |
0,80 |
0,62 |
0,55 |
0,56 |
0,45 |
0,48 |
0,51 |
0,52 |
0,32 |
40 |
0,80 |
0,61 |
0,54 |
0,54 |
0,44 |
0,46 |
0,49 |
0,51 |
0,30 |
60 |
0,79 |
0,60 |
0,52 |
0,53 |
0,42 |
0,45 |
0,48 |
0,49 |
0,27 |
80 |
0,78 |
0,59 |
0,51 |
0,51 |
0,40 |
0,43 |
0,46 |
0,47 |
0,24 |
Расстояние видимости поверхности дороги 200 м | |||||||||
20 |
1,17 |
0,80 |
0,70 |
0,76 |
0,60 |
0,64 |
0,68 |
0,71 |
0,42 |
40 |
1,00 |
0,80 |
0,65 |
0,74 |
0,58 |
0,62 |
0,66 |
0,68 |
0,38 |
60 |
0,95 |
0,75 |
0,60 |
0,72 |
0,55 |
0,59 |
0,64 |
0,65 |
0,34 |
80 |
0,90 |
0,70 |
0,58 |
0,70 |
0,52 |
0,57 |
0,61 |
0,64 |
0,30 |
Расстояние видимости поверхности дороги 300 м | |||||||||
20 |
1,25 |
0,80 |
0,75 |
0,89 |
0,70 |
0,74 |
0,79 |
0,82 |
0,48 |
40 |
1,00 |
0,80 |
0,70 |
0,86 |
0,66 |
0,71 |
0,76 |
0,79 |
0,43 |
60 |
0,95 |
0,76 |
0,65 |
0,83 |
0,63 |
0,68 |
0,73 |
0,76 |
0,39 |
80 |
1 0,90 |
0,75 |
0,60 |
0,80 |
0,60 |
0,65 |
0,70 |
0,73 |
0,33 |
Расстояние видимости поверхности дороги 500 м | |||||||||
20 |
1,25 |
0,80 |
0,80 |
1,00 |
0,80 |
0,86 |
0,92 |
0,96 |
0,55 |
40 |
1,00 |
0,80 |
0,77 |
0,90 |
0,76 |
0,82 |
0,89 |
0,92 |
0,49 |
60 |
0,95 |
0,80 |
0,75 |
0,84 |
0,72 |
0,78 |
0,85 |
0,89 |
0,43 |
80 |
0,90 |
0,80 |
0,70 |
0,82 |
0,68 |
0,74 |
0,81 |
0,85 |
0,37 |
Примечания: 1. Значения Крс4 даны для покрытия из асфальтобетона без шероховатой обработки. Для покрытий с шероховатой поверхностной обработкой значения Крс4, следует увеличить на 10-15 %. 2. Состояние покрытия: 1 - сухое чистое; 2 - мокрое чистое; 3 - мокрое загрязнённое; 4 - уплотнённый снег; 5 - слой рыхлого снега толщиной до 10 мм; 6 - слой рыхлого снега толщиной от 10 до 20 мм; 7 - слой рыхлого снега толщиной от 20 до 40 мм; 8 - слой рыхлого снега толщиной от 40 до 60 мм; 9 - гололёд.
Оценку влияния видимости поверхности дорогивыполняют по тому же принципу, что и оценку скорости на спуске, решая уравнение (8.16) для горизонтального участка дороги при различных состояниях (табл. 8.7).
Таблица 8.7
Значения частного коэффициента обеспеченности расчётной скорости, учитывающего влияние расстояния видимости поверхности дороги
Состояние покрытия |
Расстояние видимости поверхности дороги, м | |||||
55 |
100 |
200 |
300 |
500 |
750 | |
1 |
0,55 |
0,81 |
1,18 |
1,25 |
1,25 |
1,25 |
2 |
0,45 |
0,63 |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
3 |
0,40 |
0,56 |
0,77 |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
4 |
0,41 |
0,57 |
0,78 |
0,91 |
1,08 |
1,20 |
5 |
0,34 |
0,47 |
0,63 |
0,72 |
0,84 |
0,92 |
6 |
0,36 |
0,49 |
0,67 |
0,77 |
0,89 |
0,98 |
7 |
0,37 |
0,52 |
0,71 |
0,82 |
0,96 |
1,06 |
8 |
0,38 |
0,54 |
0,73 |
0,85 |
0,99 |
1,10 |
9 |
0,26 |
0,35 |
0,46 |
0,52 |
0,60 |
0,65 |
Примечание. Состояние покрытия см. табл. 8.5.
Оценку влияния радиуса вертикальных выпуклых кривыхвыполняют также исходя из необходимого тормозного пути перед препятствием по формуле
где (8.17)
Rвып- радиус вертикальной выпуклой кривой, м.
На кривых в планемаксимальную обеспеченную скорость движения с учётом состояния покрытия и уклона виража определяют по формуле
где (8.18)
R- радиус кривой, м;
2- коэффициент поперечного сцепления принимают (0,6-0,8);
iB- угол виража в тысячных.
Поскольку величина сцепления зависит от скорости движения, решение этого уравнения выполняется итерационным методом. Результаты расчётов приведены в табл. 8.8.
Таблица 8.8
Значения частного коэффициента обеспеченности расчетной скорости, учитывающего влияние радиуса кривых в плане и уклона виража
Состояние покрытия |
Радиус кривой в плане, м | ||||||||||
30 |
60 |
100 |
150 |
200 |
300 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
1200 | |
1 |
0,37 |
0,52 |
0,65 |
0,78 |
0,89 |
1,06 |
1,20 |
1,25 |
1,25 |
1,25 |
1,25 |
2 |
0,31 |
0,42 |
0,52 |
0,61 |
0,68 |
0,79 |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
3 |
0,28 |
0,38 |
0,48 |
0,57 |
0,64 |
0,75 |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
4 |
0,24 |
0,33 |
0,42 |
0,49 |
0,55 |
0,64 |
0,71 |
0,81 |
0,92 |
0,94 |
0,98 |
5,6,7,8 |
0,23 |
0,31 |
0,39 |
0,46 |
0,51 |
0,59 |
0,66 |
0,75 |
0,78 |
0,78 |
0,82 |
9 |
0,18 |
0,25 |
0,31 |
0,37 |
0,41 |
0,48 |
0,53 |
0,60 |
0,61 |
0,60 |
0,62 |
Уклон виража, ‰ |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
30 |
30 |
Примечание. Состояние покрытия см. табл. 8.5.
Влияние коэффициента сцепленияна обеспеченную скорость оценивают, решая уравнение определения видимости при торможении по формуле (8.16) относительно скорости при принятом значении видимости и коэффициента сцепления (рис. 8.8).
Рис. 8.8. Зависимость коэффициента обеспеченности расчётной скорости от сцепных качеств покрытия (цифры на кривых - расстояния видимости поверхности)
Влияние ровностина максимальную скорость определяют в случае измерения ровности (Sc, см/км), установкой ПКРС по формуле проф. А.П. Васильева:
(8.19)
При измерении ровности (Sc, см/км) толчкомером максимальную скорость определяют по формуле проф. В.М. Сиденко:
(8.20)
По данным расчётов может быть построен линейный график обеспеченной скорости, а также определены значения средней скорости свободного движения и транспортного потока.