МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

ОТДЕЛЕНИЕ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РУКОВОДЯЩИХ
И ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ РАБОТНИКОВ

Рекомендовано методическим

Советом дорожно-строительного

факультета

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ
БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ
И ТРАНСПОРТНЫХ КАЧЕСТВ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

 

 

 

ИЗДАТЕЛЬСТВО «ВЫСШАЯ ШКОЛА»

МОСКВА - 1971

 

В написании брошюры приняли участие сотрудники кафедры «Проектирование дорог» МАДИ - докт. техн. наук, проф. В.Ф. Бабков (Введение, § 19, 20 и общее редактирование всей книги), канд. техн. наук, доценты В.Н. Иванов (§ 10) и Н.П. Орнатский (§ 5, 6, 8, 11), канд. техн. наук О.А. Дивочкин (§ 2, 3, 15, 16 и гл. VI), Е.М. Лобанов (§ 17), В.В. Сильянов (гл. IV и § 20), Ю.М. Ситников (§ 2, 3, 7, 9) и В.С. Порожняков (§ 1 и гл. VII), инженеры С.К. Кашкин (§ 18) и Р.А. Малкис (§ 4).

ВВЕДЕНИЕ

Предусмотренное Директивами XXIII съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1966 - 1970 гг. резкое увеличение выпуска автомобилей приведет к значительному повышению интенсивности движения на дорогах, и еще острее станет проблема обеспечения безопасности движения.

Современные дороги должны обеспечивать безопасность движения автомобилей на всем пути следования независимо от погоды и времени года. Однако внимательный анализ особенностей режимов движения автомобилей показывает, что на дорогах имеется много неудачных, опасных или трудных для движения мест, которые требуют от водителей повышенной внимательности, вызывают заторы и задержки.

Въезжая на опасные или трудные участки, неопытные или неосмотрительные водители, которые едут с высокой скоростью, не считаясь с особенностями расположенных впереди участков дороги, сталкиваются с необходимостью резкого торможения и часто попадают в аварийную ситуацию. Аналогичное положение может создаваться и у усталых водителей, имеющих замедленную реакцию.

Поэтому места значительного снижения скоростей транспортного потока всегда характеризуются повышенной вероятностью возникновения дорожно-транспортного происшествия. Устранение опасных мест на дороге улучшает ее транспортно-эксплуатационные качества.

Дорожное строительство ближайших лет в СССР будет слагаться из нескольких характерных этапов:

а) создание дорог страны в виде новых автомагистралей для дальних грузовых и пассажирских перевозок, связывающих между собой республиканские и важнейшие областные центры и крупнейшие промышленные районы;

б) реконструкция, развитие и дополнение существующей сети дорог республиканского и областного значения;

в) создание внутрирайонных сельскохозяйственных и местных дорожных сетей.

Трудно предположить, что в ближайшие годы окажется возможность перестроить все старые дороги в соответствии с современными техническими нормами для дорог. Следовательно, необходимо обеспечить путем реконструкции движение на всем протяжении дороги со скоростью, близкой к скоростям движения современных грузовых автомобилей, т.е. порядка 70 - 80 км/час. Такие дороги будут обладать достаточно высокими транспортно-эксплуатационными качествами. Пока еще, к сожалению, часто не понимают, что дорога, которую можно проехать с постоянной скоростью 60 км/час, более выгодна и безопасна для автомобильного транспорта, чем дорога того же протяжения, на разных участках которой скорости меняются от 30 до 90 км/час.

В выполнении работ по улучшению существующих дорог большое участие будут принимать дорожно-эксплуатационные организации, которым придется чаще, чем в настоящее время, улучшать элементы плана и профиля в процессе проведения капитальных ремонтов. В этом случае приобретает большое значение правильная очередность перестройки отдельных участков.

Базой для назначения работ по улучшению дорожной сети явится изучение особенностей движения автомобилей на разных участках дорог.

Научной основой планирования как перестроек дорог, так и текущих мероприятий по организации на них движения, должен стать экспериментально установленный график скоростей и интенсивности движения.

В составлении графика скоростей движения и выявлении на дорогах мест, требующих первоочередной реконструкции, видное место должна занять служба ремонта и эксплуатации дорог. Ни одна изыскательская партия проектной конторы не сможет собрать столь обоснованных материалов для разработки предложений по улучшению дороги, как работники службы эксплуатации, знающие особенности движения по ней автомобилей в разные периоды года, при различных погодных условиях и при разной интенсивности движения и т.д.

Изучение режимов движения автомобилей по дорогам и обследование транспортно-эксплуатационных характеристик дорог в целях научного обоснования их постепенной реконструкции имеет свою специфику, не освещенную в учебной и ведомственной литературе.

Выполняя в течение ряда лет обследования дорог различных категорий по заданиям Министерства автомобильного транспорта и шоссейных дорог РСФСР, УССР, Латвийской ССР, Эстонской ССР и Главных управлений шоссейных дорог при Совете Министров БССР и Грузинской ССР, коллектив кафедры «Проектирование дорог» Московского автомобильно-дорожного института накопил большой опыт и разработал методы и приемы проведения этих работ, вполне доступные дорожно-эксплуатационным и проектным организациям.

Разработанная кафедрой методика комплексной оценки безопасности движения и транспортных качеств дороги экспонировалась в 1966 г. на Выставке достижений народного хозяйства СССР и была отмечена дипломом.

Данное пособие сжато излагает методику обследования для изучения транспортно-эксплуатационных характеристик автомобильных дорог. Задача пособия обосновать необходимость комплексных транспортных обследований существующих дорог и раскрыть широкие возможности практических выводов из этих обследований.

Глава I.
ОРГАНИЗАЦИЯ ОБСЛЕДОВАНИЯ И СОСТАВ РАБОТ В ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД

§ 1. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО ОБСЛЕДОВАНИЮ ДОРОГ

Обследование транспортно-эксплуатационных показателей автомобильных дорог состоит из комплекса работ, разнообразных по характеру, различных по сложности и методике выполнения. Поэтому от своевременно и тщательно продуманной организации их проведения в значительной степени зависит точное соблюдение календарных сроков, которые в ряде случаев определяют не только качество полученных результатов, но и гарантируют успех выполнения обследований в целом.

Обследование дорог может вестись с различными целями от рекомендации простейших мероприятий по безопасности движения до рекомендаций по коренной реконструкции отдельных участков дороги. От этого зависят объемы работ в подготовительный, полевой и камеральный период.

Методика проведений обследований транспортно-эксплуатационных показателей автомобильных дорог, разработанная кафедрой «Проектирования дорог» МАДИ, позволила определить основные виды и объемы работ, необходимые для наиболее полной оценки соответствия дороги современным требованиям движения автомобильного транспорта, уточнить состав экспедиции и наиболее целесообразные сроки проведения измерений по отдельным видам работ.

В соответствии с этой методикой в подготовительный период следует выполнять следующие виды работ:

1) уточнение программы обследований;

2) составление календарного плана проведения обследований;

3) комплектование состава экспедиции;

4) подготовка оборудования и его тарировка;

5) сбор и обработка с соответствующим графическим оформлением метеорологических, проектных, картографических и паспортных данных по обследуемой дороге;

6) сбор и анализ данных о дорожно-транспортных происшествиях по материалам ГАИ;

7) сбор, изучение и анализ данных об интенсивности и составе движения на обследуемой дороге.

В зависимости от отдаленности обследуемого маршрута работы по пунктам 5 - 7 в некоторых случаях приходится сочетать с полевыми работами, что крайне нежелательно, так как лишает исполнителей возможности составить впечатление о дороге до выезда на работы и наметить предварительно места проведения работ.

В период полевых работ экспедиция непосредственно на обследуемом маршруте выполняет:

1) изучение фактических режимов движения на дороге с измерением скоростей движения на наиболее характерных участках или по всей длине дороги. Определение фактической интенсивности движения с прогнозированием на будущее;

2) выявление участков, не отвечающих требованиям безопасности движения, с оценкой фактической видимости при различных сочетаниях элементов плана и профиля дороги. Разработка мероприятий по обеспечению видимости, по оформлению, озеленению и благоустройству дороги;

3) обследование транспортно-эксплуатационных качеств дорожного покрытия с оценкой ровности и скользкости на всем протяжении маршрута или на наиболее характерных участках. Измерение прочности дорожной одежды в расчетный период;

4) обследование земляного полотна и оценка состояния водоотвода с разработкой мероприятий по усилению дорожной одежды и улучшению водоотвода. Выявление мест, требующих детальных геологических обследований для лечения земляного полотна.

Полевые работы выполняют в два этапа. Вначале производят рекогносцировочный объезд дороги, во время которого намечают места, требующие детальных обследований, затем проводят детальные обследования и инструментальные измерения.

В период камеральной обработки полевых материалов обобщают и анализируют результаты инструментальных измерений и визуальных наблюдений в совокупности с собранными в подготовительный период материалами. В этот период заполняют итоговые ведомости, составляют графики, выполняют полный анализ полученных в процессе обследования результатов и разрабатывают рекомендации по улучшению дороги и обеспечению безопасности движения.

Выводы и рекомендации по материалам обследования оформляют в виде научно-технического отчета, включающего линейные графики ровности, скользкости, прочности дорожной одежды, коэффициентов аварийности и безопасности. На графиках указывают расположение автобусных остановок, знаков, площадок отдыха, станций технического обслуживания, заправочных станций.

Отчет должен быть иллюстрирован фотографиями наиболее характерных участков дороги и содержать рекомендации по обеспечению безопасности движения на обследуемой дороге.

Разработанная на кафедре «Проектирования дорог» МАДИ типовая программа обследований предусматривает выполнение полного комплекса перечисленных выше работ, необходимых для оценки всех транспортно-эксплуатационных показателей дороги. В зависимости от задач обследования программа может быть сокращена за счет исключения некоторых видов работ. Работы по выявлению условий безопасности движения и оценки транспортно-эксплуатационных качеств обследуемой дороги лучше всего проводить с помощью ходовых автомобильных лабораторий.

При составлении календарного плана обследований особое внимание следует уделять планированию тех видов работ, выполнение которых необходимо приурочивать к периодам наиболее интенсивного движения. Для дорог с преобладающими сельскохозяйственными перевозками наибольшая нагрузка приходится на период посевной и уборки урожая, а на туристских маршрутах - на летний период.

Особенно точные и сжатые сроки следует предусматривать в календарном плане для проведения работ по оценке прочности дорожной одежды, состояния земляного полотна и водоотвода. Работы по обследованию земляного полотна и водоотвода необходимо проводить в период весеннего или осеннего переувлажнения. Обилие влаги в земляном полотне, на окружающей местности и в системе водоотвода позволяет не только успешно оценить основные расчетные характеристики грунтов, но также непосредственно в поле наблюдать и анализировать работу водопропускных, водосборных и водоотводящих сооружений в период наиболее напряженного режима их работы. Эти обследования приходится проводить не последовательно по протяжению дороги, а выборочно, в соответствии с возможным сроком наступления расчетного периода для каждого участка дороги в связи с условиями оттаивания. Очередность обследования уточняют во время рекогносцировочного проезда по дороге.

При составлении плана следует учитывать возможность более раннего наступления расчетного периода и планировать выезд в поле на 10 - 15 дней раньше срока, соответствующего средним многолетним.

Не так жестко ограничены во времени работы по оценке ровности и шероховатости дорожных покрытий и по измерению режима движения с помощью ходовых лабораторий. Однако и в этом случае следует учитывать зависимость получаемых результатов от сезона года. Эти работы целесообразнее приурочивать к летним месяцам, когда будут закончены работы по ремонту пучинистых участков и разрушенных покрытий.

Анализ обустройства и озеленения дороги, приспособленность ее для автотуризма, сбор и анализ разнообразных данных, характеризующих интенсивность, состав, безопасность движения, историю постройки дороги, климатические условия и т.п., могут быть запланированы в любое, наиболее целесообразное в смысле организации работ, время.

Состав экспедиции комплектуется в соответствии с календарным планом и объемом работ по обследованиям, определенным заданием. Разнообразие выполняемых в процессе обследований работ требует включения в состав экспедиции высококвалифицированных водителей-механиков, операторов, хорошо знакомых с применяемым оборудованием, и специалистов-дорожников с разносторонними знаниями и практическими навыками по выполнению всех предусмотренных программой работ.

Работы по обследованию возглавляет начальник экспедиции, который является ответственным исполнителем предусмотренных программой работ на всех этапах обследования.

Кроме начальника, в состав экспедиции входят 6 младших научных сотрудников (инженеров), ответственных за выполнение отдельных видов работ:

1) анализ интенсивности и состава движения;

2) расчет и измерение скоростей движения;

3) оценка ровности и шероховатости дорожного покрытия;

4) обследование состояния земляного полотна и водоотвода;

5) оценка прочности дорожной одежды;

6) измерение режимов и оценка безопасности движения.

На маршрутах небольшого протяжения один научный сотрудник может выполнять 2 - 3 вида работ.

Весь состав экспедиции условно делится на две бригады: бригада, анализирующая режим, условия и безопасность движения автомобилей в совокупности с дорожными условиями, и бригада, в обязанность которой входит обследование земляного полотна, водоотвода и прочности дорожной одежды с измерением ровности и скользкости дорожного покрытия.

Первой бригаде придается один или два (в зависимости от сроков и объемов работ) легковых автомобиля-лаборатории, оборудованных приборами для оценки режима движения автомобилей.

Второй бригаде - легковой автомобиль, оборудованный толчкомером и прицепной динамометрической тележкой, буровой агрегат, смонтированный на грузовом автомобиле, для бурения дорожной одежды и тяжелый грузовой автомобиль для оценки прочности дорожной одежды.

Перед выездом в поле все приборы, установленные на автомобилях, тарируются путем пробных проездов по участкам дорог с хорошо известными геометрическими элементами и покрытием, ровность которого известна, и лишь после нескольких пробных выездов направляются на объект обследований.

В состав каждой бригады входит необходимое количество (в зависимости от объема работ) операторов-лаборантов. В Московском автомобильно-дорожном институте лаборантский состав экспедиции комплектуется за счет студентов старших курсов дорожно-строительного факультета.

В окончательно укомплектованном виде первая бригада состоит из трех младших научных сотрудников, одного или двух водителей-механиков и трех операторов-лаборантов. В период проведения массовых измерений состав бригады по распоряжению начальника экспедиции пополняется дополнительным количеством сотрудников за счет второй бригады. Это необходимо, например, при измерении интенсивности движения одновременно на большом количестве створов. При этом состав бригады возрастает до 12 - 15 человек.

В состав второй бригады входят три младших научных сотрудника, ответственных за обследования земляного полотна и водоотвода, прочности дорожной одежды, ровности и шероховатости дорожного покрытия. Кроме того, в этой бригаде находятся три водителя-механика и 6 операторов-лаборантов. Всего 12 человек. Увеличенный по сравнению с первой бригадой состав второй бригады объясняется трудоемкостью проведения работ в сжатые сроки. Рабочих, необходимых для рытья шурфов, заделки буровых скважин в покрытиях и других вспомогательных работ, предоставляют местные дорожные организации.

В процессе выполнения работ ежедневно, в конце рабочего дня, осуществляется обработка и анализ полученных за день материалов с необходимым графическим оформлением результатов дневных измерений. Ежедневная обработка дает возможность в случае ошибочных или ненадежных данных повторить измерения на следующий день. Особенно важно это при записи показаний приборов на осциллограф. В этом случае, удачен ли был опыт, можно выявить только после проявления осциллограммы, которое ни в коем случае нельзя оставлять до конца полевых работ.

Окончательный анализ и обработка результатов измерений проводится в камеральный период после окончания полевых работ.

Основными результирующими документами первой бригады являются: графики изменения интенсивности по длине дороги, скоростей движения, режима движения на наиболее сложных участках, графики коэффициентов аварийности и безопасности, ведомости съездов, пересечений, знаков, освещения и обустройства дороги, которые сводятся в общий линейный график.

Вторая бригада в результате обследований составляет график ровности и шероховатости дорожного покрытия, линейный график прочности дорожной одежды, с указанием результатов бурения и анализа грунтов, а также график прогибов дорожной одежды.

Основными итоговыми документами, получаемыми при обобщении всех материалов и результатов анализа, являются графики коэффициентов аварийности и безопасности движения, ведомости рекомендаций по приведению дороги в соответствие с требованиями движения и экономические расчеты и соображения.

Образцы оформления перечисленных выше документов будут приведены в последующих параграфах.

§ 2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ СБОР МАТЕРИАЛОВ О ТРАССЕ, ЗЕМЛЯНОМ ПОЛОТНЕ И ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЕ

В подготовительный период накапливают и анализируют сведения о дороге, ее конструктивных элементах, характеристики климатических, гидрологических и других условий района проложения трассы, данные о дорожно-транспортных происшествиях и т.д. Все эти сведения помогают составить первое впечатление о влиянии геометрических элементов и других характеристик дороги на режимы и безопасность движения. Источниками для получения таких сведений являются: паспорт дороги, проектные материалы, хранящиеся в архивах управления дороги, областного дорожного управления или организации, проектировавшей дорогу, материалы, приложенные к акту государственной приемочной комиссии, а также отчетная документация ДЭУ (Дорожно-эксплуатационного участка) по текущим средним и капитальным ремонтам, данные агро- и метеостанций, имеющиеся материалы по учету интенсивности и составу движения, а также данные Госавтоинспекции о дорожно-транспортных происшествиях. Полнота сведений, полученных на первом этапе работ, в значительной мере определяет объем необходимых полевых обследований и цель их проведения. Например, в случае получения исчерпывающих сведений о геометрических характеристиках трассы (уклоны, радиусы кривых и т.п.) отпадает необходимость их определения в процессе полевых работ.

Основным документом, имеющимся в дорожных организациях, в котором приведены сведения о встречающихся на дороге типах дорожных одежд, их ширине, протяжении и годе постройки, является паспорт дороги. В паспорте бывают приведены данные об истории дороги, проводившихся улучшениях ее плана и профиля, изменении конструкции дорожных одежд, а также указывается техническая категория, к которой относится дорога.

Из паспорта могут быть получены данные о ширине земляного полотна и обочин, конструкции искусственных сооружений, габаритах мостов и путепроводов, об участках дороги с минимальными радиусами кривых в плане и с большими уклонами, о наличии и протяжении пучинистых участков в различные годы, о снегозаносимых участках, о протяжении участков, проходящих через населенные пункты, о местах расположения автобусных остановок, стояночных площадок, автопавильонов, беседок и т.д.

Проектные материалы используют для выборки сведений об элементах плана и профиля, обеспеченности видимости, о конструктивных элементах земляного полотна и дорожной одежды и т.п.

Для большей наглядности собранные сведения наносятся на линейный график дороги (рис. 1). Анализ этого графика позволяет составить полное предварительное представление о дороге и наметить места детальных обследований.

Рис. 1. Линейный график обследуемой автомобильной дороги

Стандартной формы линейного графика нет. В зависимости от местных условий и конкретных целей проведения обследований содержание графика может уточняться.

Приведенный на рис. 1 примерный линейный график дороги содержит:

схематический продольный профиль;

данные о длине прямых участков и параметры кривых в плане;

ширины проезжей части и обочин;

данные о типе дорожной одежды и толщине ее конструктивных слоев;

протяжение пучинистых и снегозаносимых участков;

отметки земляного полотна;

грунты земляного полотна;

места автобусных остановок. Наличие беседок и автопавильонов;

протяжение ограждений, населенных пунктов, участков, проходящих в лесу;

данные об интенсивности движения и о дорожно-транспортных происшествиях;

данные об искусственных сооружениях;

километраж и ситуация;

расстояние видимости встречного автомобиля.

Схематический продольный профиль дает возможность составить представление о характеристиках рельефа, длинах и величинах уклонов. В совокупности с данными о длине прямых участков, расположении и параметрах кривых в плане эти сведения позволяют судить о сочетаниях элементов плана и профиля, которые в значительной степени определяют режимы и безопасность движения. На основании анализа сочетаний элементов плана и профиля выявляют наиболее типичные участки, требующие детального изучения режимов движения.

На участке дороги, для которого построен линейный график (рис. 1), для изучения влияния элементов плана и продольного профиля на режимы движения потоков автомобилей могут быть намечены следующие участки: километры 54 - 58 (населенный пункт), километр 61 (кривая малого радиуса), километр 62 (пересечение в одном уровне).

Данные о грунтах земляного полотна, типе дорожной одежды, толщине ее конструктивных слоев, интенсивности и составе движения используют для наиболее общей характеристики прочности и работоспособности дорожной одежды. В совокупности со сведениями о расположении и протяжении пучинистых участков и данными рекогносцировочного осмотра дороги они служат основой для выделения участков, на которых необходимо при проведении полевых обследований заложить шурфы и скважины для отбора проб грунта и образцов дорожных одежд.

Линейный график включает графу «расстояние видимости». Сведения об изменении видимости на дороге помогают более наглядно судить о ее транспортных качествах и безопасности движения. Для заполнения этой графы используют камеральный метод, который основан на использовании чертежей продольных профилей. Его применяют лишь для оценки видимости в продольном профиле, когда есть в наличии необходимые проектные материалы. Недостающие сведения, в том числе и о видимости на кривых в плане, должны быть получены при проведении полевых работ.

Расстояние видимости измеряют по чертежам продольных профилей дороги при помощи прибора (рис. 2), состоящего из опорной плиты 1 и линейки 2, которая может поворачиваться вокруг точек А или В. На плите нанесена вертикальная шкала 7 - шкала расстояний в масштабе 1:5000. На окружностях 5, имеющих центры и точках А и В, нанесены шкалы уклонов, которые дают возможность внесения поправок на ошибки при измерении расстояний видимости, вызываемых тем, что вертикальный масштаб профилей в 10 раз больше горизонтального. Расстояние ОА на плите равно ОВ и соответствует отложенной в масштабе 1:500 высоте расположения глаз водителя легкового автомобиля над поверхностью дороги (1,2 м). На поворотной линейке имеются так называемая «линия видимости» 3 и параллельные ей сплошные линии 4 - высоты встречного автомобиля (1,2 м), в масштабе 1:500. При работе прибор укладывают на продольный профиль так, чтобы вертикальные линии на плите и продольном профиле были параллельны. Точку О совмещают с точкой продольного профиля дороги, в которой хотят определить видимость. Поворотную линейку устанавливают таким образом, чтобы линия видимости касалась линии продольного профиля 6. Точка пересечения линии высоты встречного автомобиля и продольного профиля определит положение, в котором впервые в луче зрения появится встречный автомобиль. При наклоне линии видимости более 40 ‰ следует вводить поправку к найденному расстоянию видимости, умножая его на поправочный коэффициент, зависящий от величины наклона.

Рис. 2. Прибор для измерения расстояний видимости в продольном профиле

S₁ - расстояние видимости поверхности дороги, S₂ - расстояние видимости встречного автомобиля

Наклон линии видимости, ‰               40          50          60          70

Поправочный коэффициент                 1,08       1,12       1,16       1,22

Сведения о дорожно-транспортных происшествиях, выписанные в Госавтоинспекции (см. § 15) и нанесенные на линейный график, позволяют сразу же составить ориентировочную характеристику различных участков дороги с точки зрения обеспеченности безопасности движения. Данные, приведенные на линейном графике (см. рис. 1), позволяют выделить наиболее аварийные участки (километры 54 - 58, 61 и 62) и рекомендовать их для детального полевого обследования с целью разработки мероприятий по повышению безопасности движения. Пользуясь линейным графиком, можно с определенной степенью точности судить и о причинах происшествий.

Наряду с тем, что линейный график помогает наметить места, подлежащие детальному обследованию, сведения, внесенные в график (графы 2, 3, 4, 5, 13, 14, 15, 17, 18), используют для построения графиков коэффициентов аварийности (см. § 19).

Краткая климатическая характеристика района проложения дороги обычно приводится в паспорте дороги. Однако этих сведений, как правило, недостаточно для прогнозирования изменения состояния земляного полотна, дорожной одежды и т.п. в процессе эксплуатации. Поэтому на метеостанциях, расположенных в районе проложения дороги, должны быть собраны дополнительные сведения. Полезным источником сведений могут служить материалы агроклиматических станций Министерства сельского хозяйства.

Существенное значение имеют следующие климатические данные:

продолжительность холодного и теплого сезонов;

высота снегового покрова, глубина промерзания грунта;

распределение по месяцам, продолжительность, количество и интенсивность выпадающих осадков;

дефицит влажности;

скорость промерзания грунта;

количество градусо-дней мороза за зиму;

скорость оттаивания грунтового основания;

господствующие ветры в зимний период и среднегодовые.

Используя данные метеорологических и агроклиматических станций, необходимо учитывать, что все наблюдения, связанные с процессами, протекающими в грунте, проводятся на площадках, не имеющих покрытия. Снег с этих площадок, как правило, не убирается. Таким образом, условия работы грунта на этих площадках отличаются от работы грунта под дорожной одеждой. Однако исследования, проведенные докт. техн. наук В.М. Сиденко (17), показали наличие несомненной корреляционной связи между данными о температурном режиме грунта, получаемыми на метеостанции, и данными о температурном режиме грунта под дорожной одеждой. Следовательно, данные метеостанции могут быть использованы для анализа состояния грунта под дорожной одеждой.

На рис. 3 представлен пример дорожно-климатического графика, построенного по среднемесячным данным, которые дают возможность составления наиболее общей характеристики климатических условий. Однако для характеристики водно-теплового режима земляного полотна обследуемых дорог и анализа причин зимних пучений и весенних разрушений дорожных одежд, данных рис. 3 бывает недостаточно. Для этой цели необходимо проанализировать отклонения от среднемесячных температур, количество осадков, влажности воздуха за ряд лет. На рис. 4 представлен график, характеризующий количество осадков и относительную влажность воздуха за ряд лет в районе одной из обследованных дорог. Из графика видно, что осень и зима характеризовались увеличением осадков по сравнению со среднемесячным и высокой влажностью воздуха. Это явилось одной из причин высокого влагонакопления в земляном полотне и привело к усиленному пучинообразованию на участках дороги, расположенных в неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях (пылеватые грунты в местах с постоянным притоком грунтовых вод при необеспеченном стоке поверхностных вод).

Рис. 3. Дорожно-климатический график района проложения дороги

1 - годовой цикл изменения температуры, построенный по среднемесячным данным, 2 - относительная влажность, 3 - высота снегового покрова, 4 - осадки в зимнее время, 5 - осадки летом, 6 - осадки в весенне-осенние переходные периоды

Рис. 4. Среднемесячное количество осадков и относительная влажность в районе обследуемой дороги

1 - средняя многолетняя, 2 - за 1962 г., 3 - за 1983 г., 4 - за 1964 г.

Важное значение для характеристики влагонакопления имеет скорость промерзания грунта. Чем быстрее промерзнет активный слой земляного полотна, тем меньше сказывается перераспределение влаги и тем меньше образуется ледяных линз в теле насыпи. Для прогнозирования степени влагонакопления в активном слое земляного полотна могут служить данные метеостанций о ежедневных средних температурах почвы на разных глубинах (рис. 5). Для большей достоверности следует пользоваться данными о скорости промерзания почвы на открытой площадке.

Анализируя график на рис. 5, а, можно сделать вывод, что осень 1962 г. была более неблагоприятна и характеризовалась большим накоплением влаги в активном слое земляного полотна обследуемой дороги, чем осень 1963 г. Продолжительность промерзания грунта с глубины 0,2 м до глубины 0,4 м составила 13 и 8 суток.

Графики на рис. 5, б характеризуют скорость оттаивания земляного полотна и продолжительность расчетного периода, когда модуль деформации земляного полотна имеет наименьшее значение. Эти данные имеют большое значение для правильной организации движения на дороге в весенний период.

Рис. 5. Ежедневные средние температуры почвы в районе обследуемой дороги на различных глубинах

а) - осенью: 1 - 1962 г., 2 - 1963 г.; б) - весной: 3 - 1963 г., 4 - 1964 г.

На метеостанциях могут быть также получены сведения о направлении господствующих ветров. Эти сведения используют при проектировании снегозащитных насаждений.

Данные об интенсивности ливней используют при проверке работы малых искусственных сооружений.

Приведенный перечень работ, выполняемых на первом этапе обследования дороги, показывает, что они сводятся главным образом к построению линейного графика дороги, сбору и анализу климатических данных, данных о дорожно-транспортных происшествиях и к анализу документов об истории дороги и экономическом развитии района ее проложения. Работы первого этапа обычно проводятся в зимние периоды года, когда выполнение полевых работ затруднено.

§ 3. РЕКОГНОСЦИРОВОЧНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ДОРОГИ

Собранные в подготовительный период данные не всегда бывают достаточно полными и точными.

Задача рекогносцировочного обследования заключается в:

1) уточнении непосредственно на дороге участков детального обследования, которые намечены на основании предварительной обработки проектных материалов о трассе, земляном полотне и дорожной одежде;

2) выявлении на участках дороги, для которых отсутствует проектная документация, мест, подлежащих детальному обследованию.

Во время рекогносцировки используют линейный график, сопоставляя и уточняя приведенные на нем сведения о ситуации, состоянии земляного полотна, ширине проезжей части и обочин, расположении автобусных остановок, съездов, пересечений, искусственных сооружений, протяжении пучинистых участков, наличии участков с видимостью менее 600 - 700 м в плане и продольном профиле, кривых малых радиусов и т.д.

Все изменения и дополнения наносят на линейный график.

Одновременно собирают дополнительные сведения, необходимые для построения графиков коэффициентов аварийности, и измеряют расстояние от кромки проезжей части до сооружений и деревьев, расположенных у края дороги или вблизи от нее (2 - 4 м). На участках дороги, проходящих в пределах населенных пунктов, измеряют расстояние от линии застройки до дороги.

Опасные и находящиеся в плохом состоянии участки дороги фотографируют или зарисовывают. У искусственных сооружений при проезде делают остановки для осмотра и оценки их состояния. Примерно намечают архитектурные бассейны и доминанты, характеризуют плавность трассы.

При оценке гидрогеологических условий хорошим вспомогательным средством является растительность на придорожной полосе. По виду растительности можно судить о грунтах земляного полотна и характере увлажнения. Проводится описание трассы и притрассовой полосы, чтобы выявить участки с затрудненным стоком поверхностных вод, неблагоприятные участки трассы (оползни, осыпи, карсты, выходы грунтовых вод, заболоченные участки), требующие детального обследования.

Предварительная оценка состояния земляного полотна и проезжей части дается по баллам (табл. 1 и 2).

Таблица 1

Таблица 2

Участки земляного полотна и проезжей части, получившие при проведении рекогносцировочных обследований оценку от 1 до 3 баллов, в дальнейшем детально обследуют с целью выяснения причин возникновения дефектов дороги.

В тех случаях, когда по условиям организации работ нельзя провести обследование земляного полотна и дорожной одежды ранней весной, в течение «расчетного периода», при весенних рекогносцировочных осмотрах следует особенно тщательно наметить места, где в сухое время года должны быть проведены работы по отбору образцов грунта.

Рекогносцировочный осмотр не должен ограничиваться одним проездом по дороге туда и обратно. Работники, обследующие дорогу, должны использовать каждый свой проезд по дороге для дополнения и уточнения мест детального обследования, намеченных при первом проезде.

§ 4. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОБСЛЕДОВАНИИ ДОРОГ

Работы по обследованию дорог относятся к категории опасных. Их приходится выполнять на узкой полосе земляного полотна дороги при непрерывном движении, часто весьма интенсивном. В некоторых случаях, закрывая во время испытаний одну из полос движения на проезжей части, обследователи создают на дороге участок стеснения, что может привести к дорожным происшествиям. Поэтому все члены бригады по обследованию должны строго соблюдать правила техники безопасности.

Наряду с правилами техники безопасности при выполнении отдельных видов измерений, которые описаны далее в специальных параграфах, имеется ряд общих правил, связанных с организацией обследования, переездами на работу, нахождением персонала на дороге.

Общие правила

К работам по обследованию дорог допускаются только лица, прошедшие инструктаж по технике выполнения всех видов работ и технике безопасности.

Согласно правилам организации работ, которые характеризуются повышенной опасностью, перед началом руководитель экспедиции проводит со всеми ее членами дополнительный инструктаж и выдает каждому из них наряд по специальной форме, утвержденной ВЦСПС.

При работе одновременно в нескольких местах руководитель работ назначает для руководства в местах, где он не может присутствовать лично, ответственных бригадиров, которые полностью отвечают за безопасность работ. Особое внимание должно уделяться обеспечению безопасности студентов-практикантов, имеющих меньший опыт работ, чем штатные сотрудники.

Если обследования проводятся в местностях распространения инфекционных заболеваний (клещевой энцефалит и др.), все участники экспедиции должны пройти обязательный курс прививок, установленный органами здравоохранения. В ходовых лабораториях должны иметься аптечки, средства оказания первой помощи и бачок с кипяченой водой. Руководитель бригады должен предупредить выезжающих на обследование о необходимой в местных условиях одежде и обуви. Участники экспедиции при работе на проезжей части должны одевать оранжевые жилеты, чтобы их было лучше видно.

Правила безопасности во время поездок на автомобилях

Ответственным за безопасность автомобиля-лаборатории во время движения к месту работ и во время испытаний является водитель, который должен требовать от лиц, находящихся в автомобиле, строгого соблюдения правил техники безопасности.

При проездах к месту работы и обратно руководителю экспедиции и другим ее участникам запрещается давать водителю какие-либо указания о режиме и скоростях движения, за исключением приказа снизить скорость, если она им кажется чрезмерной. Водитель автомобиля-лаборатории избирает безопасный режим движения в соответствии с правилами движения, своей квалификацией и местными условиями. Исключения составляют специальные проезды с заданным режимом движения по скорости, предусмотренные утвержденной методикой испытаний. Если по мнению водителя состояние дороги не допускает движение с такой скоростью - испытания откладывают или их методика пересматривается.

При остановке автомобиля-лаборатории в пределах дороги можно выходить только на правую сторону. Выходя через заднюю дверь автобуса, необходимо предварительно убедиться, что сзади нет обгоняющих автомобилей и выход безопасен. Задняя левая дверь легковых автомобилей должна быть постоянно закрыта.

Во время движения члены экспедиции должны располагаться только на сиденьях. Все приборы, инструменты и личные вещи в кузове автомобиля должны быть закреплены во избежание их перемещения и нанесения повреждения едущим при резком изменении скорости движения. Запасное колесо, если оно хранится в кузове, должно быть надежно закреплено. Запрещается перевозить людей на подножках и крыльях, ехать с открытой дверью во время киносъемки, а также ехать с открытым верхним люком в городе.

Во время испытаний по оценке ровности покрытия, коэффициента сцепления и других измерений при скоростях движения больше 80 км/час в автомобиле-лаборатории должны находиться только водитель и операторы, участие которых предусмотрено методикой.

Меры безопасности при проведении работ на дороге

Присутствие посторонних лиц на месте испытаний, около дорожных лабораторий, буровых станков и установок для пробных нагрузок во время работ не допускается.

Перед началом любых работ на полотне дороги необходимо выставлять на дороге, на расстоянии 50 м с обеих сторон от места производства работ, предупреждающие знаки «дорожные работы» и барьеры, перекрывающие полосу, на которой будут производиться работы.

При всех работах, проводимых на проезжей части дороги, должно быть обеспечено непрерывное наблюдение за движением с целью своевременного оповещения сотрудников об опасности. Для этой цели выделяют специального человека, который должен находиться в таком месте, чтобы видеть дорогу с обеих сторон от места работ.

Все необходимые приборы и оборудование при работе следует по возможности располагать за пределами дорожного полотна, автомобили ставить на обочине, а при наличии съездов и полевого пути на обрезе, за канавой.

Выходить на проезжую часть из-за автомобиля, стоящего на обочине, если это вызвано производственной необходимостью, можно лишь убедившись в отсутствии приближающихся автомобилей.

В лабораториях-автобусах, оборудованных люком на крыше для киносъемок, запрещается сидеть на краю люка во время движения. При фотографировании или киносъемке через верхний люк при движении автомобиля оператор должен твердо стоять на установленном под люком столе-верстаке. При этом следует выделять наблюдателя, который следит за возможностью появления над дорогой низко расположенных проводов или сучьев, предупреждая оператора.

Разговоры с водителем во время движения запрещены. Исключение составляет испытание по специальной программе.

Водителю категорически запрещается доверять управление автомобилем кому-либо из едущих, в том числе имеющим водительские права, если об этом не было сделано указания в путевом листе при выезде из гаража.

Максимальная транспортная скорость движения легковых автомобилей устанавливается на загородных участках 80 км/час, грузовых - 50 км/час со строгим соблюдением ограничений, установленных дорожными знаками.

Норма времени водителей в наряде ограничивается 8 часами, а в горных условиях - 6 часами. Через каждые два часа должен делаться перерыв в работе не менее 30 минут.

Организация работ по ремонту и техническому обслуживанию автомобилей на экспедиционных работах

Безопасность работ при обследовании, в частности, измерение скоростей движения транспортного потока методом «следования за лидером» обеспечивается только при полной исправности ходовых автомобильных лабораторий.

Техническое состояние испытательных автомобилей должно удовлетворять правилам технической эксплуатации. До выезда в дальние рейсы автомобили должны пройти ТО-2 (технический осмотр).

В период полевых работ автомобиль периодически осматривают и ремонтируют в соответствии с составленным до выезда графиком.

При ремонте автомобиля в полевых условиях начальник экспедиции и водитель должны следить за соблюдением техники безопасности всеми, кто принимает участие в ремонте.

Поднятый для ремонта автомобиль должен быть надежно установлен на специальных козлах или подмостях из подручных материалов. Устойчивость автомобиля предварительно следует проверить пробным раскачиванием. Рядом должен находиться запасной домкрат на случай аварийного подъема автомобиля.

Запрещается работать под автомобилем, поднятым на домкрате, находиться в его кузове и открывать его дверцы.

Если ремонтирующий находится под автомобилем, около автомобиля должен находиться сотрудник, следящий за положением автомобиля.

Противопожарная безопасность

Всем участникам экспедиции необходимо помнить и соблюдать правила противопожарной безопасности. В кузове дорожно-испытательных лабораторий на видном месте должен висеть исправный огнетушитель.

В автомобиле запрещается бросать на пол бумагу, окурки, остатки пленки, замасленные тряпки и другие легко воспламеняющиеся материалы. Кино- и фотопленку можно перевозить только в металлическом ящике, в части кузова, наиболее удаленной от двигателей, печей и электрооборудования.

Ежедневно из состава бригады назначается дежурный для уборки внутри автомобиля.

Глава II.
СБОР ДАННЫХ ОБ ИНТЕНСИВНОСТИ И СОСТАВЕ ДВИЖЕНИЯ

§ 5. МЕТОДЫ УЧЕТА ИНТЕНСИВНОСТИ

Интенсивность движения является основным показателем, регламентирующим категорию дороги, а также определяющим необходимость капиталовложений на ремонт, реконструкцию или благоустройство дороги. При этом учитывают как величину интенсивности в период, предшествующий обследованию дороги, так и ожидаемую в будущем. Последнюю можно определить, исходя из материалов учета движения за ряд лет (желательно их изучение за период не менее чем 8 - 10 лет). Данные об интенсивности движения за предыдущие годы получают в дорожно-эксплуатационных организациях.

Регулярный учет движения ведется на всех дорогах общесоюзного, республиканского и на значительной части дорог областного значения в течение всего срока их эксплуатации. Достоверность и ценность этих данных зависит от правильности размещения учетных пунктов.

При наиболее распространенном методе учета ремонтер на каждом створе регистрирует интенсивность движения 3 либо 6 раз в месяц в течение 8 часов. За три дня должно быть охвачено учетом все 24 часа суток. Число автомобилей фиксируют по каждому направлению движения, по типам подвижного состава и отдельно за каждый час.

Заполненные бланки сдают в ДЭУ (дорожно-эксплуатационный участки), где вычисляют среднемесячную, а потом и среднегодовую суточную интенсивность движения, а также наибольшую часовую интенсивность за каждый месяц и за год, максимум и минимум суточной интенсивности за год.

В течение ряда лет в разных странах пытаются разработать автоматическую аппаратуру для учета движения, но надежные и удобные для практики методы автоматизации еще не найдены. Испытывались, преимущественно в исследовательских целях, следующие устройства:

1. Пневматические счетчики, которые имеют шланг, уложенный поперек дороги. Регистрируется нажим каждой из переезжающих осей, число которых не у всех автомобилей одинаково.

2. Механические счетчики имеют педаль, при наезде на которую замыкается электрический контакт.

3. Фотоэлектрические счетчики основаны на изменении силы тока в фотоэлементе при пересечении автомобилем светового луча. Усиленный импульс подается на электросчетчик, показания которого автоматически фиксируются через заданные промежутки времени. Чтобы избежать одновременного пересечения луча автомобилями, идущими по разным полосам движения, луч направляют к оси дороги под углом 25 - 35°. На точность учета этим способом заметно влияет высота луча над покрытием дороги, а также то, что пешеходов, велосипедистов или скот фотоэлектрический счетчик регистрирует наравне с автомобилями.

4. Магнитные индукционные счетчики получают электрический сигнал рамки кабеля (обычно заделанной в покрытие), в которой при проходе автомобиля наводится ток. Конструкция счетчиков этого типа проста, их легко ремонтировать, они не требуют регулировки, поэтому в последние годы получают большее распространение, чем счетчики других типов. Поскольку их срабатывание зависит не только от массы металла в автомобиле, но и от его скорости, установка магнитных счетчиков возможна только на прямых участках с малым продольным уклоном и ограниченным обгоном. Магнитные счетчики завода ВЭФ (Рига), регистрируя, делят все автомобили на 2 типа:

тяжелые грузовые и автобусы,

все остальные более легкие автомобили, в том числе легковые.

5. Радиолокационная аппаратура, которая позволяет регистрировать не только число, но и скорость движения автомобилей, измеряя изменение частоты колебаний отраженной волны, пропорциональное скорости движения. Однако сложность ремонтов и наладки этой аппаратуры препятствуют ее широкому использованию.

6. Полуавтоматические приборы в виде батареи счетчиков с ручным клавишным управлением. Наблюдатель при работе избавлен не только от необходимости вести записи, но и от их обработки, так как число автомобилей автоматически суммируется по их типам, по направлению движения и контролируются общие итоги учета. Эти приборы особенно удобны для контрольного выборочного учета движения при обследованиях дорог.

Помимо использования данных регулярного учета движения, для контроля и получения недостающих сведений при обследовании дорог организуют выборочный учет в течение нескольких часов в сутки одновременно в нескольких створах.

Возможно проведение параллельного учета на постоянных пунктах дорожной службы, например, для проверки показаний приборов, для уточнения интенсивности или состава движения на период выполнения других видов измерений.

Необходимый объем наблюдений при учете движения или измерении средней скорости автомобилей должен быть рассчитан, исходя из выборочного метода математической статистики, рассматривающего обработку большого числа случайных величин с тем, чтобы с заданной степенью достоверности выявить общую среднюю закономерность.

Необходимое количество наблюдений (объем выборки) может быть определено по формуле:

                                                              (1)

где: t - функция доверительной вероятности («коэффициент Стьюдента»),

σ - среднеквадратическое отклонение (дисперсия),

Δ - допустимая предельная погрешность измерений.

Для определения исходных данных либо проводят предварительные пробные наблюдения, либо ориентируются по тем цифрам, которые предполагается контролировать. При этом используют зависимость математической статистики, согласно которой при нормальном распределении ошибок (по кривой Гаусса) 50 % всех ошибок будет лежать в пределах, не превышающих ±0,67 σ, что соответствует диапазону изменения измеряемой величины R = 1,34 σ. Иными словами, при таком диапазоне измерений доверительная вероятность (надежность) составит H = 0,5. Соотношение между указанными величинами можно представить в виде таблицы.

Таблица 3

Если по данным предварительных наблюдений известно, что скорости движения автомобилей на обследуемой дороге могут быть в пределах от 50 до 80 км/час, то диапазон изменения скоростей (амплитуда) R = 30 км/час. При доверительной вероятности 95,4 % получим среднеквадратическое отклонение:

Если требуется одновременно наблюдать как интенсивность, так и скорости движения, можно исходить из предельной погрешности измерения последних Δ = 2,5 км/час. По таблицам доверительной вероятности (табл. 3) при H = 0,954 это соответствует значению функции t = 2,0. Тогда необходимое наименьшее число автомобилей, которые должны быть охвачены наблюдениями, составляет:

Чем больше относительные колебания результатов и чем большую надежность измерений желательно получить, тем больше должно быть повторностей. Если среднеарифметическую величину ожидаемого результата обозначить M_e, то относительная погрешность измерений будет:

                                                              (2)

В таблице указано необходимое число измерений (наблюдений) в зависимости от заданных надежности и относительной ошибки.

Таблица 4

Если в ходе наблюдений определяют только фактическую часовую интенсивность движения, то следует исходить из ее возможных колебаний. Зная, например, по данным прошлых учетов движения, что среднегодовая суточная интенсивность имеет максимум 3000, а минимум 1200 автомобилей в сутки на данном участке дороги и что часовая интенсивность движения составляет обычно 10 % среднесуточной, получим около 120 - 300 авт/час. Следовательно, R_t = 180 авт/час и σ_t = 30 авт/час. Считая допустимой предельную ошибку учета около 10 % от средней величины интенсивности движения, т.е. Δ = ±20 автомобилей, и считая возможным принять доверительную вероятность H = 0,80 (t = 1,5), получим необходимое число часов наблюдений:

Собранные сведения об интенсивности и составе движения сводят в таблицы, обрабатывают и получают данные в целях установления:

изменения интенсивности движения по длине дороги с тем, чтобы определить соотношение характерной загрузки ее перегонов;

среднего состава движения по дороге и изменения на выявленных ранее характерных перегонах;

тенденции роста интенсивности и изменения состава движения на каждом перегоне дороги.

График изменения интенсивности движения по длине дороги (рис. 6) составляют по данным за 2 - 3 последних года, если в каждом пункте учета интенсивность за эти годы была почти одинаковой или равномерно возрастала во всех пунктах. В противном случае составляют 2 - 3 графика по наиболее характерным данным, накопившимся за 5 - 6 лет, что дает возможность обнаружить на разных перегонах увеличение или, наоборот, уменьшение потока автомобилей на фоне общего роста интенсивности движения, всегда имеющего место в среднем по дороге.

Рис. 6. Линейный график интенсивности движения автомобилей

1 - максимальная интенсивность, 2 - среднегодовая, 3 - минимальная. Цифры на линиях указывают годы учета

На графике указывают среднегодовую суточную интенсивность движения, а также максимальную и минимальную среднемесячную суточную, имевшую место в году.

§ 6. УЧЕТ СОСТАВА ДВИЖЕНИЯ

Количественная характеристика состава движения анализируется по каждому из перегонов и в среднем по дороге (рис. 7). Изучают также изменение состава потока по дороге и составляют линейный график изменения состава движения (рис. 8).

Рис. 7. Циклограмма состава движения (в среднем по дороге)

Рис. 8. Линейный график изменения состава движения по дороге

1 - легковые автомашины, 2 - автобусы, 3 - грузовые тяжелые автомобили, 4 - грузовые средней грузоподъемности, 5 - грузовые малого тоннажа, 6 - прочие автомобили

Данные о количестве грузовых автомобилей являются основой для расчета требуемой прочности дорожной одежды на период обследования и на будущее.

Сведения о количестве легковых автомобилей, автобусов и других типов автомобилей позволяют установить возможность обгонов, без которых невозможна скорость движения выше 50 - 60 км/час, пропускную способность дороги в целом, каждого из ее перегонов и отдельных узких мест, от которых зависит пропускная способность перегонов.

Пропускная способность представляет собой наибольшую интенсивность движения, возможную при определенной скорости движения.

Зависимость интенсивности движения и пропускной способности от типа преобладающих в составе движения автомобилей, технического совершенства дороги (ее технической категории) и рельефа местности показана на рис. 9, где каждая наклонная линия отражает влияние скорости на интенсивность движения, пока есть возможность обгонов. На линиях обозначена категория дороги (римская цифра) и характер рельефа (равн. - равнинный рельеф; пер. - пересеченный и гор. - горный).

Рис. 9. Зависимость интенсивности движения по дороге и пропускной способности полосы от скорости движения автомобилей

Нижняя линия, идущая от начала координат направо вверх, отражает пропускную способность одной полосы проезжей части и соответствует верхнему ряду цифр на оси абсцисс. Второй, нижний ряд цифр относится к суммарной интенсивности движения (в двух направлениях) на дорогах с двухполосной проезжей частью. В средних условиях пропускную способность одной полосы движения загородных дорог можно определить по табл. 5.

В населенных пунктах пропускную способность полосы движения определяют по данным табл. 5 (см. Строительные нормы и правила проектирования городских дорог) СНиП II-К.3-62 (п. 2.13).

Таблица 5

При смешанном движении, в целях расчета пропускной способности и ее сопоставления с перспективной и существующей интенсивностью движения, различные виды транспорта условно приводят к одному расчетному виду, обычно к легковым автомобилям. Для этого служат переводные коэффициенты, учитывающие размеры, скорость подвижного состава и интервалы между ними, иначе говоря, то, что принято называть динамическим габаритом автомобиля. Величину коэффициентов перевода принимают следующую:

Велосипедисты............................................................................................................. 0,3

Мотоциклы.................................................................................................................... 0,5

Легковые автомобили.................................................................................................. 1,0

Грузовые автомобили грузоподъемностью до 3 т.................................................... 1,5

То же, от 3 до 7 т......................................................................................................... 2,0

То же, более 7 т и микроавтобусы............................................................................. 2,5

Троллейбусы................................................................................................................. 3,0

Автопоезда с прицепами или с полуприцепами, сочлененные троллейбусы или автобусы, двухэтажные автобусы.................................................................................... 4,0

Чтобы установить количество велосипедистов и мотоциклистов в общем транспортном потоке, на учетных пунктах проводят выборочные наблюдения в течение 3 - 4 часов. Учетные пункты располагают на перегонах, примыкающих к небольшим городам, в которых есть фабрики и заводы.

На дорогах I категории и городских улицах с многополосным движением учитывают коэффициент распределения транспорта по ширине проезжей части, который принимают:

для первой, крайней правой полосы движения каждого направления................... 1,0

для второй полосы движения...................................................................................... 0,85

для третьей полосы движения..................................................................................... 0,70

Основной поток транспорта, составляющий около 85 % суточного объема, проходит по дорогам за 10 - 12 дневных часов (рис. 10). Суточная интенсивность в среднем в 10 - 12 раз больше часовой и по данным непосредственного учета, проведенного в дневные часы, можно приблизительно оценивать среднесуточную величину интенсивности движения.

Рис. 10. Эпюра интенсивности движения по часам суток

I - легковые автомобили, II - грузовые автомобили и автобусы

Колебания интенсивности наблюдаются также в разные дни недели. Летом около крупных городов наибольшая интенсивность движения (с преобладанием легковых автомобилей) бывает в субботу и понедельник. Кроме суточной и недельной, очень важна сезонная неравномерность движения, характерная для сельскохозяйственных районов и курортных магистралей, и в меньшей степени проявляющаяся в промышленных районах страны (рис. 11). На годовом графике интенсивности движения, показанном на рис. 11, четко выражены три пика: весенний - в апреле и осенний - в октябре, вызванные полевыми работами в сельском хозяйстве, а также третий - в августе, обусловленный потоком отпускников и туристов, едущих на курорты или возвращающихся оттуда.

Рис. 11. Годовой график изменения интенсивности движения на двух учетных пунктах

В ходе анализа годовой неравномерности движения важно исключить случайные суточные максимумы, вызванные, например, единовременным перегоном большой колонны автомобилей на уборку урожая в другие районы страны или коротким периодом перевозки строительных грузов. Иногда наблюдаемая интенсивность движения оказывается завышенной за счет автомобилей, занятых на реконструкции или ремонте самой обследуемой дороги.

Устойчивые, повторяющиеся ежегодно в одни и те же месяцы максимумы позволяют вычислить для каждого года коэффициент сезонной неравномерности интенсивности движения (коэффициент сезонности) K_c. Он представляет собой отношение максимального суточного числа автомобилей в определенный период к среднегодовому суточному. В расчетах перспективной интенсивности движения учитывают среднеарифметическую величину коэффициентов сезонности, вычисленных за ряд лет для учетных пунктов каждого перегона дороги.

Кроме общего годового коэффициента сезонности, не менее важен учет максимальной интенсивности движения в периоды наибольшего увлажнения земляного полотна, периоды распутицы грунтовых дорог, появления пучин и проломов коры на дорогах с твердыми покрытиями. Для расчета прочности дорожных одежд среднегодовую суточную интенсивность, вычисленную на перспективу, умножают на коэффициент сезонности весеннего периода K_в, если он больше единицы (в противном случае его не учитывают). Вычисляют этот коэффициент аналогично предыдущему.

§ 7. УЧЕТ ДВИЖЕНИЯ С ОПРОСОМ ВОДИТЕЛЕЙ

Регулярный учет движения, позволяя получить данные о размерах и составе движения, все же не раскрывает сущности условий эксплуатации автомобильного транспорта в районе обследуемой дороги. С целью углубления данных регулярного учета при обследованиях дорог целесообразно проведение учета движения с остановкой транспорта и опросом водителей. Задача подобного учета состоит в определении коэффициентов использования пробега и грузоподъемности и средней дальности перевозки грузов. Исследование этих показателей помогает выявить и обосновать необходимость таких мероприятий, как устройство дополнительных полос на затяжных подъемах, увеличение радиуса закруглений, улучшение видимости, специализация полос движения или постройка велосипедных дорожек, тротуаров.

Время, продолжительность и место проведения учета движения с опросом водителей назначают в зависимости от характеристик дороги и движения. Чтобы получить наиболее характерные данные, необходимо в первую очередь учесть периодические сезонные колебания интенсивности движения. На дорогах сельскохозяйственных районов учет движения целесообразно проводить не менее 3-х раз: весной, в посевной период, летом и осенью, когда в связи с уборкой и вывозом сельскохозяйственной продукции изменяются структура и направление перевозок.

На дорогах, проходящих через промышленные районы, достаточно проведения разового учета движения.

Учет движения планируют обычно на вторую - третью неделю месяца, чтобы устранить влияние на перевозки неравномерности выпуска продукции предприятиями в течение месяца, что может повлиять на эксплуатационные показатели использования автопарка и объемы перевозок. Для проведения учета используют один из дней в середине недели.

При небольшом протяжении обследуемых дорог (до 100 км) учетные пункты располагают в непосредственной близости от крупных населенных пунктов или городов. В этих пунктах обычно сходятся потоки транспорта со всех маршрутов и расстояний, что крайне важно для последующего анализа собранного материала. При большом протяжении обследуемой дороги ее разбивают на характерные участки по 70 - 100 км, на каждом из которых проводят учет движения с опросом.

В зависимости от интенсивности, учет движения проводят непрерывно по 16 - 20 часов в течение 1 - 2 суток. При очень большом движении, в целях предупреждения заторов на дорогах, учет проводят сначала для одного направления движения, а на следующий день для противоположного.

Работа выполняется по согласованию с органами дорожной милиции, представитель которой должен находиться на месте работ.

Для обеспечения безопасности проведения работ за 150 - 200 м до учетного пункта укрепляется знак «Прочие опасности» и за 50 м устанавливается плакат «Учет движения. Остановка обязательна».

В процессе проведения работ по учету движения, учетчик в специальный бланк (см. табл. 6) записывает модель автомобиля, его номерной знак, наименование груза, маршрут следования автомобиля и количество груза.

Таблица 6

При регистрации проходящего транспорта основное внимание уделяют наиболее полной характеристике начальных и конечных пунктов, между которыми осуществляются перевозки грузов и пассажиров, чтобы их легко можно было отыскать на картах. Регистрация номерных знаков помогает определить территориальную принадлежность автомобиля и служит для уточнения направления движения.

Полученные сведения обрабатывают, определяя протяжение маршрутов следования автомобилей, среднюю дальность возки грузов и коэффициенты использования пробега и грузоподъемности по моделям автомобилей.

Средняя дальность перевозки груза l равна:

                                                             (3)

где: l_i - дальность перевозки груза каждым из автомобилей, км;

q - общее количество груженых автомобилей в составе потока движения.

Коэффициент использования пробега β определяют как отношение количества автомобилей, идущих с грузом, к общему количеству автомобилей данной модели, прошедших через учетный пункт.

Коэффициент использования грузоподъемности γ_i для каждой из моделей автомобилей определяют по формуле:

                                                                (4)

где: Г_i - номинальная грузоподъемность модели автомобиля, т;

P_i - количество груза, перевозимого каждым автомобилем данной модели, т;

n - общее количество автомобилей данной модели, проехавших с грузом.

Учет движения на одном и том же участке проводят 2 - 3 раза в разные периоды года, сопоставляют эксплуатационные показатели использования автопарка и устанавливают пределы их колебаний. В случае больших расхождений необходимо получить наиболее типичные данные, которые используют при решении ряда технико-экономических вопросов.

Среднюю дальность возки грузов (l_ср) по данным трех учетов определяют следующим образом:

                                 (5)

где: l₁, l₂, l₃ - дальности возки грузов по данным 1, 2 и 3 учета, км;

K_c1, K_c2, K_c3 - соответственно коэффициенты неравномерности интенсивности движения, характерные для периодов года, в которые были проведены учеты движения;

n₁; n₂; n₃ - длительность каждого из периодов.

Аналогичным способом уточняют коэффициенты использования пробега и грузоподъемности.

§ 8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРСПЕКТИВНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ ДВИЖЕНИЯ

Согласно действующим нормам (СНиП II-Д.5-62, п. 1.7) сроки расчетной перспективы принимают следующим образом:

при проектировании дорожных одежд (в зависимости от их типа и срока службы) - 5 или 10 лет;

при проектировании элементов плана трассы, продольного и поперечного профилей дороги с учетом ее развития - 20 лет.

При обследовании дорог, находящихся в эксплуатации длительное время, со сформировавшимся за это время потоком транспорта, при определении перспективной интенсивности можно исходить из количественных показателей интенсивности, состава движения за ряд прошедших лет и сложившихся тенденций развития движения.

По каждому учетному пункту составляют график роста интенсивности движения за несколько лет (рис. 12, а) и определяют средний прирост интенсивности движения p_п (%) по нескольким интервалам графика. Для каждого перегона дороги данные о росте движения обобщают в виде одного, сводного графика, облегчающего распознавание темпов роста, характерных для этого перегона (рис. 12, б).

Рис. 12. Определение темпов роста интенсивности движения

Прежде, чем экстраполировать полученный средний прирост на перспективу, следует выяснить в центральных и областных плановых организациях возможность появления новых крупных предприятий, строек, городов в районе тяготения обследуемой дороги, так как это может вызвать резкое увеличение темпов роста интенсивности.

При оценке интенсивности на дорогах, которые будут подвергнуты существенному улучшению и превосходить по транспортно-эксплуатационным показателям параллельные с ними дороги, необходимо учитывать, что водители автомобилей часто выбирают для поездки не кратчайший маршрут, а ближайший из тех, которые обладают лучшими дорожными условиями, даже если при этом несколько увеличивается дальность пробега. В частности, этим объясняется резкий скачок интенсивности движения после каждого капитального ремонта или реконструкции дороги.

Последние цифры учета движения могут быть получены только за предшествующий год, а осуществление мероприятий, разработанных по материалам обследований, потребует еще не менее двух лет. Следовательно, определяя сроки расчетной перспективы и исходя из данных последнего перед обследованием года, необходимо принять срок перспективы не 5, 10 или 20 лет, а соответственно, 8, 13 и 23 года.

С течением времени темпы прироста интенсивности движения уменьшаются по мере ее приближения к оптимальной величине пропускной способности дороги и удовлетворения транспортных потребностей района тяготения.

По данным проф. В.К. Некрасова ежегодный средний прирост интенсивности движения на государственных дорогах РСФСР в последние 10 лет составил 10 - 13 %.

Анализ данных роста интенсивности движения по отдельным дорогам показывает, что интенсивность движения растет в геометрической прогрессии со знаменателем q, откуда формула перспективной интенсивности движения:

N_t = N₀ · q^{t - 1}.                                                              (6)

Чаще ее записывают в виде формулы сложных процентов:

                                                        (7)

где: N_t - перспективная интенсивность движения;

N₀ - начальная интенсивность движения (исходная база экстраполяции);

t - число лет до срока перспективы;

p - принятый средний ежегодный процент прироста интенсивности движения.

Таблица 7