Воздействие автомобиля на дорогу. Оценка безопасности движения на автомобильных дорогах

После прохода паводковых вод проводят очередные текущие осмотры мостов и труб. Малые мосты и трубы дополнительно осматривают после сильных и продолжительных ливней, когда возможен подъём уровня водотока; в районах искусственного орошения водопропускные трубы и дюкеры осматривают также перед началом поливов, один раз в месяц во время поливов и после их окончания.

В содержание элементов мостового полотна входят удаление пыли и грязи с проезжей части и тротуаров, устранение повреждений с поверхности бордюров, парапетных ограждений, замена мастики в деформационных швах.

У железобетонных мостов устраняют поверхностные дефекты балок, диафрагм, плит, узлов сопряжения, стыков, заделывают трещины, защищают от коррозии арматуру и бетон.

При содержании металлических мостов предупреждают появление и развитие коррозии металла путём обеспечения водоотвода, очистки конструкции от грязи и ржавчины, окраски мостов; подтягивают болты и заменяют заклёпки в креплениях; контролируют появление трещин и других деформаций в элементах моста.

Особенности содержания дорог в горной местности

Борьба с оползнями. Регулируют поверхностный и подземный сток.

Для обеспечения поверхностного стока: планируют откосы и склоны; устраивают водоотводные и нагорные канавы, водосборные лотки; высевают траву и высаживают кустарники. Регулирование подземного стока применяют для перехвата или понижения грунтовых вод.

Регулирование подземного стока применяют для перехвата или понижения уровня грунтовых вод. С этой целью выполняют горизонтальный дренаж (сплошные прорези, траншейный дренаж с трубами и др.); вертикальный дренаж (буровые скважины и шахты, дренажные колодцы) и комбинированный дренаж (с элементами горизонтального и вертикального).

Изменяют рельеф склона с целью уменьшения его крутизны или придания очертания, способствующего устойчивости.

Возводят удерживающие сооружения: подпорные стены; контрбанкеты и контрофорсы; анкерные конструкции; забивные и буронабивные сваи с ростверком и без него; комбинированные свайные конструкции.

Повышают устойчивость грунтов оползневых склонов (цементация, смолизация, силикатизация, обжиг грунтов через скважины форсунками, покрытие торкрет-бетоном, набрызгобетоном и др.)

Защита от обвалов. Меры по защите от скальных обвалов делят на профилактические и защитные. Профилактические: очистка склонов и откосов с удалением неустойчивых глыб и обломков скального грунта; заблаговременное обрушение неустойчивых скальных массивов; уменьшение крутизны откосов и склонов. Защитные: возведение поддерживающих сооружений; закрепление с помощью анкеров и свайных конструкций; защита от выветривания склонов и откосов; применение улавливающих сооружений и устройств, противообвальных галерей.

Защита от селей. Предотвратить опасность образования селевых потоков возможно путём: сохранения и развития древесной, кустарниковой и травянистой растительности на селеопасных склонах; пропашки и поперечной обработки склонов для замедления стока; улучшения водоотвода с расчисткой водоотводных и селеотводящих канав и лотков: ускорением снеготаяния зачернением снега.

Борьба с песчаными заносами. Движение песков возможно приостановить установкой защитных щитов. Прекратить движение песков можно закрепляя их растительностью. Ширина закрепления составляет от 25 до 150 метров в зависимости от подвижности песков.

Подвижные пески можно временно закреплять (для создания защитной корки, предохраняющей посадки и посевы от выдувания в первоначальный период зарастания песков), распределяя вяжущие (фиксаторы). Для этого применяют медленно распадающиеся битумные эмульсии.

Контрольные вопросы:

Как осуществляется содержание земляного полотна и полосы отвода?

Как осуществляется содержание проезжей части?

Как осуществляется содержание искусственных сооружений?

Какие особенности имеет содержание дорог в горной местности?

Лекция 10. Влияние состояния дорожного покрытия и погодно-климатических факторов на транспортные качества дороги

План

Надежность и проезжаемость автомобильных дорог.

Ровность покрытия.

Скользкость и шероховатость покрытия.

Погодно-климатические факторы и транспортные качества дороги.

Ключевые слова: надежность дороги, отказ, капитальный ремонт, ровность, проезжаемость, измерение ровности, шумовые полосы, трясующие полосы, скользкость, климатические факторы, весенний период, осенний период.

Под надежностью автомобильной дороги понимают вероятность обеспечения среднегодовой технической скорости транспортного потока, близкой к оптимальной в течении нормативного срока (межремонтного периода между капитальными ремонтами дорожной одежды) службы дорожной одежды. Количественно надежность дороги выражается числом автомобилей в составе потока, движущихся со скоростью не ниже оптимальной, отнесенным к общему числу автомобилей.

Можно говорить о надежности отдельных элементов дороги: дорожной одежды, геометрических элементов, искусственных сооружений. Поэтому понятие надежности автомобильной дороги включает надежность отдельных ее элементов. В настоящее время наиболее детально разработаны вопросы надежности для дорожных одежд. Основой этого подхода является учет случайных изменений прочного состояния дорожной одежды.

Уменьшение надежности начинается после расчетного срока службы Тсл дорожной одежды. При росте интенсивности по геометрической прогрессии расчетный год определяют по формуле:



где g - знаменатель геометрической прогрессии, описывающий рост интенсивности движения от года к году;

Тсл- срок службы, годы.

Надежность тесно связана с понятием отказа, под которым понимают событие, характеризующее потерю работоспособности или выход из строя элемента какой-либо системы.

Для дорожной одежды под отказом понимают снижение расчетной прочности за период менее предусмотренного расчетом. В общем случае отказ дорожной одежды - это событие, при котором нарушается возможность транспортного потока выполнять определенную удельную работу (в тонно-километрах за час или сутки). Отказ дорожной одежды может возникнуть при снижении ее прочности, ухудшении ровности, сцепных качеств покрытия дороги. Учитывая, что появление отказов дорожной одежды происходит не сразу, а по мере ее эксплуатации, мероприятия по улучшению состояния дорожных одежд следует выполнять стадийно.

В момент необходимости капитального ремонта дорожное покрытие достигает своих предельных технических характеристик, когда дальнейшая эксплуатация дороги становится невозможной, т.е. возникает отказ. Этот момент характеризует нижний предельно допустимый уровень надежности.

После исчерпания возможности конструкции обеспечивать требуемые эксплуатационные характеристики на основе ремонтов и содержания необходим перевод этой конструкции в новое качественное состояние на основе реконструкции, т.е. устройства более капитального покрытия.

В соответствии с теорией надежности при не резервированных системах, какой является автомобильная дорога с одной проезжей частью, надежность дороги в целом оценивается надежностью ее составных элементов (дорожной одежды и покрытия, искусственных сооружений, земляного полотна, геометрических элементов).

Более узким понятием является проезжаемость дороги. Под проезжаемостью автомобильной дороги понимают возможность проезда одиночных автомобилей различных типов с минимально допустимой скоростью в различные периоды года.

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

Плохое состояние покрытия дороги значительно ухудшает условия движения: появляются вредные для водителя и автомобиля вибрации, существенно усложняются условия работы водителя, так как он длительное время вынужден следить за состоянием проезжей части, часто изменять траекторию движения, тормозить и разгоняться. Все это отвлекает его внимание от других важных с точки зрения безопасности движения, элементов дороги и автомобиля. Поэтому ухудшение ровности приводит к повышению аварийности.

Существуют три группы приборов для измерения ровности поверхности дорожных покрытий: приборы для оценки ровности поверхности покрытий (рейки различных конструкций), приборы, позволяющие измерять продольный профиль дорожных покрытий (профилографы), приборы, основанные на оценке динамического воздействия покрытия на автомобиль (толчкомер, акселерометр).

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

Наиболее рапрастраненный прибор для измерения ровности - толчкомер, впервые предложенный в 30-х годах проф.А.К.Бируля.

Основными причинами происшествий на участках дорог с неудовлетворительной ровностью являются взаимное столкновение автомобилей, движущихся на малой дистанции, при резком торможении переднего автомобиля перед неровностью (или выбоиной), а также столкновение автомобилей при внезапных заездах на полосу встречного движения при объезде неровностей.

Возможны также происшествия в ночное время вследствие ослепления водителей отражением света от поверхности воды, заполняющей неровности.

Практика показывает, что при очень высокой ровности покрытия водители склонны к превышению безопасных скоростей движения. Поэтому в настоящее время наряду с решением, проблемы обеспечения высокой ровности покрытия, ставится задача разработки мероприятий по предупреждению водителей о превышении безопасной скорости движения.

Одним из таких мероприятий является устройство шумовых и трясущих полос.

Поддержание ровности дорожного покрытия позволяет существенно снизить расходы, как на ремонт автомобилей, так и на ремонт дорожной одежды.

Скользкость дорожного покрытия - важнейшая характеристика транспортно-эксплуатационного состояния дороги. Критерием скользкости покрытия является коэффициент сцепления. Недостаточное сцепление шины колеса с покрытием является, как правило, первопричиной дорожно-транспортных происшествий с тяжелыми последствиями. Статистика показывает, что вследствие низкого значения коэффициента сцепления в весенний и осенний периоды происходит до 70% всех происшествий, в летний период 30%. Вместе с тем коэффициент сцепления оказывает малозаметное влияние на скорости движения. Так, снижение скорости при увлажнении покрытия не превышает 10-12 км/ч. Проведенные в США опыты на участке автомобильной магистрали показали, что после увлажнения покрытия средние скорости движения изменились незначительно и уменьшились всего на 3-5 км/ч. Наиболее резкое снижение скорости (на 20 км/ч) наблюдается при появлении гололеда, когда водители особо осторожны.

Автомобильные дороги, как транспортные сооружения, работают при постоянном воздействии погодно-климатических факторов и движения. Наиболее значительно изменяются транспортно-экплуатационные качества дорог по сезонам года.

В зимний период на условия движения оказывают решающее влияние снежные заносы, гололед, туман, низкая температура, короткая продолжительность светлого времени суток.

Близкими по влиянию на транспортные качества дорог являются осенний и весенний периоды. Для осеннего периода характерно переувлажнение земляного полотна и дорожной одежды, неожиданное появление короткого временного гололеда, большое количество осадков, туманы. В этот период значительно загрязняется проезжая часть, что приводит к резкому снижению коэффициента сцепления шины колеса с дорожным покрытием, разрушаются обочины, уменьшается эффективная ширина проезжей части.

Весенний период характерен резкими колебаниями температуры в течение суток и резкими переходами от сухой погоды к дождливой. В это время в связи с переувлажнением низа дорожной одежды снижается ее несущая способность, что требует ограничения движения тяжелых автомобилей.

Особенно подвержены влиянию различных природных факторов автомобильные дороги, проходящие в сложных условиях рельефа местности. На дорогах проходящих, в горной местности часто возникают туманы, обвалы, снежные лавины, селевые потоки. Это вызывает необходимость разработки специальных мероприятий по обеспечению возможности проезда по дорогам с учетом неблагоприятных природных явлений. Для этого строят снегозащитные галереи, селедуки, проектируют поперечный профиль дороги, при котором обеспечивается наибольшая устойчивость земляного полотна. Характерным является резкое колебание температуры, приводящее к разрушению дорожных покрытий. В образовавшиеся трещины попадает вода, которая, замерзая еще больше разрушает покрытие.

Для дорог, проходящих в равнинных районах, неблагоприятными являются осенний и весенний периоды, особенно для участков с высоким уровнем грунтовых вод.

К существенному снижению транспортно-эксплуатационных качеств приводит уменьшение расстояния видимости в тумане и при интенсивном пылеобразовании в сухой период года.

Происходит снижение скоростей движения, возрастание числа дорожно-транспортных происшествий.

По данным А.П. Васильева, в зимний период эффективно используемая ширина проезжей части составляет: 6-6,6 м на двухполосных дорогах с покрытием шириной 7 м; 8,7 м на трехполосных дорогах с покрытием шириной 1,5 м; 5,5-6,5 м для одного направления с проезжей частью 7 м на четырехполосных дорогах с разделительной полосой.

Исследования Е.М. Окороковой показали, что половина столкновений и опрокидований происходит при неблагоприятных условиях.

Контрольные вопросы

Что понимаете под надежностью автомобильной дороги.

Из каких элементов складывается надежность автомобильной дороги.

Когда начинается уменьшение надежности автомобильной дороги.

Как определяется необходимость капитального ремонта автомобильной дороги.

Что понимаете под ровностью дороги.

Какими приборами измеряется ровность покрытия

Какие последствия имеет скользкость покрытия.

Чем характеризуется весенний период года по отношению к погодно-климатическим условиям.

Какие меры принимаются в зимний период для улучшения ТЭКД.

Как влияют погодно-климатические условия на число ДТП.

Лекция 11. Влияние элементов дорог и средств регулирования на режимы движения автомобилей

План

Качественное состояние потока автомобилей.

Режимы движения потоков автомобилей на горизонтальных участках дорог.

Влияние элементов дорог на скорости движения.

Средства регулирования и скорости движения.

Ключевые слова: коэффициент загрузки движением, коэффициент скорости движения, коэффициент насыщения движением, уровень удобства, плотный поток, снижение скоростей, ширина обочины, радиус кривых в плане, участки подъемов, расстояние видимости, средства организации движения.

С изменением интенсивности движения на дороге резко меняется качественное состояние транспортного потока и условия труда водителей.

Для характеристики различных состояний потока автомобилей и условий движения используют следующие показатели: коэффициент загрузки движением, коэффициент скорости движения, коэффициент насыщения движением, уровень удобства движения.

Коэффициент загрузки движением z представляет собой отношение интенсивности движения N к пропускной способности данного участка (или элемента) дороги Р, т.е.

Z=N/р; (1)

Применение понятия коэффициента загрузки позволяет строить сопоставимые зависимости характеристик движения потока автомобилей от дорожных условий для дорог различных категорий, так как эта величина безразмерная. Коэффициент «z» может принимать любые значения от 0 до 1.

Коэффициент скорости движения С - это отношение скорости при каком-либо уровне удобства движения Vz к желаемой скорости в свободных условиях Vж, которую выбирает водитель для обеспечения высокой комфортабельности поездки:

C=Vz/VЖ. (2)

Значение желаемой скорости в свободных условиях зависит от многих факторов: расстояния до цели поездки, состояния водителя, его квалификации и опыта, состояния дорожного покрытия, геометрических элементов и планировочных решений на дороге.

Коэффициент насыщения движением «р» представляет собой отношение плотности при каком-либо уровне удобства g2 к максимальной плотности gmах, т.е.

p = g2 /qmах (3)

Под уровнем удобства движения понимается определенное качественное состояние потока автомобилей, при котором устанавливаются характерные условия труда водителей, условия комфортабельности поездки и эффективности работы автомобилей, а также аварийность. Каждый уровень характеризуется значениями коэффициентов загрузки, скорости и насыщения движением.

Для установления границ уровней удобства движения были проведены экспериментальные исследования с применением ходовой лаборатории, аэрофотосъемки и анализа видеозаписей и киносъемки.

Уровень удобства А Этот уровень характеризуется коэффициентами загрузки z0,2, скорость С0,9и насыщенности р<0,1. Обгоны практически отсутствуют, автомобили не взаимодействуют между собой. Поток при уровне А называется свободным.

Уровень удобства Б. При этом уровне z=0.2 0.45; с=0,7 0,9; р=0,1 0,3. В потоке непрерывно возрастает число быстродвижущихся автомобилей, которые совершают обгоны или вынуждены двигаться пачками за медленно движущимися. Опыты с применением ходовой лаборатории показали, что обгоны невозможны при Z=0.45. Такой поток называется устойчивым.

Уровень удобства В. При этом уровне Z=0,45 0,7, с=0,55 0,70; р=0,3 0,7. Характерным является дальнейшее снижение скорости. Поток состоит из отдельных больших групп и пачек. Такой поток носит название неустойчивого.

Уровень удобcтва Г, При этом уровне удобства Z=0,7 1,0; с=0,55 0,40; р=0,7 1,0. Движение происходит с остановками вследствие состояния потока, близкого к затору. Скорости всех автомобилей близки между собой, среднее квадратическое отношение значений скоростей небольшие. Этот поток можно назвать насыщенным.

Согласно исследованиям Б.Б. Анохина наименьший расход топлива отмечается при Z=0,5 0,6.

На горизонтальных участках основное влияние на режим движения оказывают интенсивность, состав и плотность движения. Для установления характера зависимости скорости от интенсивности и состава движения наблюдения проводят на прямых горизонтальных участках, имеющих хорошую ровность.

При плотных потоках данные наблюдений соответствуют кривой нормального распределения.

(4)

где, Рi- Теоретическое значение частот

Pi(ф) - фактическая частота появления значений скоростей в заданном интервале ?V (обычно ?V принимают равными 5 км/ч);

- среднее квадратическое отклонение значений скоростей, км/ч.

V - средняя скорость движения всего потока, км/ч;

Vi; - скорость 1-го автомобиля, км/ч

Скорости легковых автомобилей V, быстрее, чем скорости грузовых V,

Vл-78.0-0,0385 N; (5)

Vгр=54,2-0,0122N; (6)

Более интенсивное снижение скоростей легковых автомобилей связано с большим различием в динамических качествах легковых и грузовых автомобилей. Снижение скорости грузовых автомобилей в основном объясняется влиянием медленно движущихся автомобилей и невозможностью их обгона. При интенсивности движения в двух направлениях более 700 авт/ч разница в скоростях легковых и грузовых автомобилей составляет менее 10 км/ч.

Скорость движения во многом определяется размерами и сочетаниями геометрических элементов автомобильных дорог. Из элементов поперечного профиля наибольшее влияние на скорость движения оказывает ширина проезжей части и обочин.

Исследования, проведенные в Финляндии, показали, следующее влияние ширины обочин на техническую скорость движения (при 0,5<Ь<2.5 м);

V=69,0+9,86 (средняя для потока);

Vn=73,0+10,56 (средняя для легковых автомобилей);

Среднее квадратическое отклонение технической скорости;

v - 12,8+2,7b (при 0,5<b<2.5м).

Мгновенные скорости движения зависят от ширины обочины в месте производства замеров, на основе регрессионного анализа получены следующие уравнения.

V=57,0+4,76 (всего потока при 1,0<b<3.5 м); Vл=65,0+5,Зb (легковых автомобилей при 1,0<b<3,5м).

Среднеe квадратическое отклонение мгновенных скоростей

=10,0+ 0,85b при 1,0<b<3.5 м.

Существенное изменение скоростей движения наблюдается на участках подъёмов. Значение установившейся скорости, характерной для определённого уклона.

Vi=Vо/(1+di)

где Vo- начальная скорость при въезде на подъём, км/ч

d - эмпирический коэффициент

i - продольный уклон в долях единицы.

На скорость оказывает влияние также длина подъёма. Наибопее резкое падение скорости наблюдается на первых 200-300 м при уклонах 50 % и более и на первых 600-800 м при уклонах менее 30 %.

Большое влияние на скорости движения оказывают радиусы кривых в плане. Скорости в свободных условиях на кривых с обеспеченной видимостью более 700 м. могут быть определены по уравнениям, предложеным М.Б. Афанасьевым.

Различные исследователи предлагают следующие зависимости средней скорости движения от радиуса кривой в плане:

V=71,2-1540/R (Россия) V=74-1540/R (Болгария)

V=69.3-1290/R (Венгрия) V=74-2810/R (США)

Модальные значения скорости зависят от радиуса кривой в плане:

V=78(1-е-0.01592)

Расстояние видимости также является важным фактором, определяющим скорость движения. Возрастая с увеличением расстояния видимости, скорости движения практически стабилизируются при расстоянии свыше 600-700 м.

На дорогах Финляндии наблюдается снижение технической скорости в зависимости от расстояния видимости в соответствии со следующими зависимостями при различных значениях коэффициента корреляции r:

Vn=88.0-0.168 s; (r=0.71);

Vn=93.7-0/177 Ps; (r=0.71).

где S - расстояние видимости, м;

Рs- количество участков с ограниченной видимостью, %. Мгновенные скорости и среднее квадратическое отношение изменяется по зависимостям:

Vп=69,1+0,0215 S; (V=0,64);

Vл=73,2+0,0232 S; (V=0,65);

=14,7+0,0036 S; (V=0,34);

На скорость движения на мостах оказывает влияние и интенсивность движения. Отмечено снижение скорости движения по длине моста. А.В. Батковым предложена эмпирическая формула для расчёта скорости движения легковых автомобилей на мосту при низкой интенсивности движения (свободные условия движения):

V0=30,625+3,125Г-0,206L+0,01875ГL

где Г-габарит моста, м (7<Г<13 м); L- длина моста, м.

По данным О.А. Дивочкина, большое влияние на скорость движения оказывают препятствия, расположенные сбоку от дороги. Средняя разница скоростей при расстояниях до деревьев 0,65 м и 3,1 м от кромки проезжей части составляет 11,5 км/ч.

Установка на дорогах средств информации водителей и организации движения вызывает изменение скоростного режима движения потока автомобилей.

Исследование, проведенные С.К. Кашкиным показали, что наиболее действенное влияние на режим движения оказывают дополнительный знак «ограничение скорости 60 км/ч» установленный на одной стойке с предупреждающим - «Прочие опасности», и знак «Прочие опасности», установленной в 100 м перед знаком «Опасный поворот».

В США был испытан знак «Обгон запрещен», установленный в зоне расположения школы. Скорость 85%-ной обеспеченности всех автомобилей снизилась с 40 (до установки знака) до 70 км/ч (после его установки). Исследования, проведенные в США, показали необходимость тщательного анализа условий установки знака «Обгон запрещен». Установка, что запрещать обгон необходимо, если не обеспечена видимость, соответствующая средним требованиям скоростям движения; 51 км/ч - 225 м; 105-112 км/ч-570 м. расстояние между зонами запрещения обгона должно быть: при скорости 51 км/ч-75 м, при скорости 98 112 км/ч-135 м.

Большое внимание во всех странах мира уделяется ограничению скоростей движения. Основная цель этого ограничения - снизить аварийность.

Контрольные вопросы

На что влияет изменение интенсивности движения.

Как определяется коэффициент загрузки движения.

Как определяется коэффициент скорости и значение желаемой скорости. Как определяются уровни удобства А,Б,В и Г.

Как определяется кривая нормального распределения.

Как влияют геометрические элементы автомобильной дороги на скорость движения.

Как влияет подъем дорог на скорость движения.

Как влияет радиус кривой на скорость движения.

Что понимаете под мгновенной скоростью и как она определяется.

Как влияют средства информации на организацию дорожного движения.

Лекция 12. Оценка безопасности движения на автомобильных дорогах

План

Анализ данных о дорожно-транспортных происшествиях.

Выявление опасных участков на дорогах.

Оценка безопасности движения на пересечениях.

Изучение аварийных участков.

Оценка потерь от ДТП.

Ключевые слова; учет ДТП; классификация происшествий; метод коэффициентов аварийности; метод коэффициентов безопасности; аварийные участки; опасные элементы; обоснование мероприятий; прямые потери; косвенные потери.

Анализ распределения дорожно- транспортных происшествий вдоль дороги и плотности их концентрации позволяет выявить опасные участки и установить степень влияния дорожных условий на аварийность.

В настоящее время существует общегосударственная система учета ДТП на всей сети дорог страны., организацией которой занимается Главное Управление СБДД МВД Республики Узбекистан. Кроме этого, сведения о дорожно-транспортных происшествиях собираются и анализируются всеми дорожными организациями, а также автотранспортными предприятиями.

В Узбекистане принята следующая классификация происшествий по их видам: столкновение транспортных средств; опрокидывание транспортных средств; наезд на препятствие; наезд на пешехода; наезд на транспорт; наезд на велосипедиста; наезд на стоящее транспортное средство; наезд на животное; падение пассажира; прочие происшествия.

Для выявления опасных участков и прогнозирования степени опасности отдельных участков дороги используют методы, предложенные проф. В.Ф. Бабковым: метод коэффициентов аварийности; методы коэффициентов безопасности.

Коэффициентом безопасности Кбез называют отношение максимальной скорости движения, обеспечиваемой тем или иным участком дороги V, к максимально возможной скорости въезда автомобилей на этот участок Упх:

Кбез =V/Vвх.

Участки дорог оценивают по степени опасности для движения, исходя из следующих значений коэффициентов безопасности: Коэффициент безопасности: <0,4 0,4-,06 0,6-0,8 >0,8

Характеристика участка дороги: очень опасный мало опасный практически опасный, не опасный.

При обследованиях автомобильных дорог строят линейный график изменения коэффициента безопасности на основе линейного графика изменения скорости движения одиночного легкового автомобиля. На этом графике выделяют участки по степени опасности, уделяя особое внимание участкам, где значение коэффициента безопасности менее 0,4. В проектах новых дорог не допускаются участки со значениями коэффициентов безопасности менее 0,8. При разработке проектов реконструкции и капитального ремонта автомобильной дороги следует перепроектировать участки со значениями коэффициентов безопасности менее 0,6.

Степень опасности участка дороги можно характеризовать также итоговым коэффициентом аварийности, который представляет собой произведение частных коэффициентов, учитывающих влияние отдельных элементов плана и профиля дороги

КИТ=К1 К2 К19,



где, коэффициенты К1 К2 К19 - отношение числа дорожно-транспортных происшествий на участке при том или ином значении элемента плана и профиля к числу происшествий на эталонном горизонтальном прямом участке дороги с проезжей частью шириной 7,5 м, шероховатым покрытием и укрепленными обочинами.

Значения частных коэффициентов аварийности приведены в «Указаниях по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах» (ВСН 25-97, концерн «Узавтойул»).

При определении значения коэффициента учитывающего влияние радиуса кривой в плане, вводят поправку на наличие виража. Для этого при оценке степени безопасности движения исходят из значения эквивалентного радиуса кривой, допускающей движение с той же скоростью, что и рассматриваемая кривая, но имеющий уклон виража, равный уклону проезжей части на прямых участках.

,

где - коэффициент поперечной силы, при расчетах на устойчивость, принимаемый равным коэффициенту поперечного сцепления (примерно 0,6 коэффициента продольного сцепления);

i - поперечный уклон в долях единицы;

Индекс «кр» относится к рассматриваемой кривой, а индекс «пр» к характеристике проезжей части на прилегающем участке.

Для выявления опасных участков строят линейный график итоговых коэффициентов аварийности, на котором наносят сжатый план и профиль дороги с выделением всех элементов, от которого зависит безопасность движения и для которых имеются частные коэффициенты аварийности (продольные уклоны, вертикальные кривые, кривые в плане, мосты, населенные пункты, пересекающиеся дороги и др.).

На графике фиксируют по отдельным перегонам среднюю интенсивность движения по данным учета, проводимого дорожными организациями или установленную при обследованиях дорог. На этом же графике показывают места дорожно-транспортных происшествий. Анализ линейного графика коэффициентов аварийности выполняют одновременно с анализом графика распределения ДТП.

В проектах новых дорог рекомендуется перепроектировать участки, на которых итоговый коэффициент аварийности превышает 15-20. В проектах реконструкции или капитального ремонта дорог в условиях холмистого рельефа предусматривают перестройку участков с Кит более 25-50 в зависимости от местных условий.

На существующих дорогах и коэффициенте аварийности более 10-20 наносят разметку проезжей части, запрещающий обгон с въездом на полосу встречного движения, при коэффициенте аварийности более 20-40 устанавливают знаки запрещения обгона и ограничения скорости.

Если значение коэффициентов аварийности на смежных участках отличаются сравнительно мало, а возможности быстрого улучшения всей дороги ограничены, при обследованиях необходимо установить очередность улучшения условий движения или перестройки опасных участков. Для этого при построении графиков коэффициентов аварийности дополнительно учитывают тяжесть ДТП. По предложению О.А. Дивочкина, рекомендуется вводить к частным коэффициентам аварийности коэффициенты тяжести, или стоимостные коэффициенты, учитывающие возможные потери экономики от ДТП.

За единицу дополнительных стоимостных коэффициентов принято среднее значение потерь экономики от одного ДТП при различных порожных условиях.

При выполнении практических расчетов для установления очередности улучшения участков дороги строят линейный график итогового коэффициента тяжести Мт,, равного произведению частных коэффициентов:

Мт =m1 т2 m11,

По праву к итоговым коэффициентам аварийности вводят при значениях Kит больше 15. Для полной оценки степени опасности движения по дороге перемножают итоговый коэффициент аварийности и итоговый коэффициент тяжести

Kит =KитMm

Указанные методы позволяют получить осредненную среднегодовую оценку условий движения на дороге, так как значения большинства частных коэффициентов определены на основании данных об аварийности в среднем за год без учета различия в погодно-климатических условиях, а также сезонных колебаний аварийности, вызванные изменением состояния дорог и метеорологических условий. Поэтому д.т.н. А.П. Васильев предложил для оценки безопасности движения пользоваться графиками сезонных коэффициентов аварийности учитывающих влияние погодно-климатических условий и сезонов года.

Графики строят для характерных периодов года летнего, осенне-весеннего и зимнего. При этом в значениях частных среднегодовых коэффициентов аварийности, предложенных д.т.н. В.Ф.Бабковым, вводятся поправочные сезонные коэффициенты, учитывающие изменение влияния разных элементов дороги по сезонам года.

Степень безопасности движения на пересечениях в одном уровне зависит от направления и интенсивности пересекающихся потоков движения, числа точек пересечения, разветвлений и слияния потоков-«конфликтных точек», а также от расстояния между ними. Чем большее количество автомобилей проходит через конфликтную точку, тем более вероятны ошибки водителей, приводящие к возникновению ДТП. По предложению Е.М. Лобанова, опасность каждой конфликтной точки оценивают по относительной аварийности (числу ДТП на 10 млн. прошедших автомобилей)

gi =KiNiMi

где, К1 - относительная аварийность конфликтной точки;

Мi, Ni - интенсивность движения пересекающихся в данной конфликтной точке потоков: авт/сутки;

Кг- коэффициент годовой неравномерности движения.

Степень опасности пересечения оценивают показатели безопасности движения Ка_, характеризующим количество происшествий на 10 млн, автомобилей, прошедших через пересечение,

Ka=,

где G=

q- число происшествий за 1 год;

n - число конфликтных точек на пересечении;

Кг - коэффициент годовой неравномерности движения;

М,N, - интенсивности на главной и второстепенной дорогах, авт/сутки.

В зависимости от значения Ка пересечения по степени опасности классифицируют следующим образом:



Ка <3 3,1-8,0 8,1-12 <12

пересечение неопасные мало опасные опасные очень опасные

На вновь проектируемых дорогах показатель безопасности на пересечениях в одном уровне не должен превышать 8.

Безопасность движения на пересечениях в разных уровнях зависит от интенсивности потоков автомобилей, проходящие через конфликтные точки, число и степень опасности которых определяются схемой развязки.

Важное место в обследовании автомобильных дорог занимает постоянное изучение наиболее аварийных участков, выявленных путем построения линейных графиков коэффициентов аварийности и безопасности, а также при анализе ДТП. Эти участки должны быть особенно детально обследованы.

Наиболее опасными являются следующие элементы дорог: участки, проходящие через населенные пункты. Эти участки характерны высокой интенсивностью движения транспортных потоков и пешеходов, наличием различных неподвижных препятствий, близко расположенных к проезжей части, наличием стоящих автомобилей, которые не только сужают проезжую часть, но и ограничивают видимость дороги для пешеходов и др. По данным статистики на участках дорог, проходящие через населенные пункты, возникает 20-70% всех ДТП.

Участки с низкими сцепными качествами дорожного покрытия. В течение года количество происшествий на этих участках может колебаться от 30 до 70% всех ДТП;

Участки с затяжными и крутыми подъемами и спусками, на которых число ДТП достигает 7-25%. Наиболее тяжелыми являются происшествия, возникающие при движении на спуске, кривые в плане малого радиуса.

Участки с ограниченной видимостью в плане и продольном профиле. Исследования показали, что вдвое опаснее является недостаточная видимость в продольном профиле.

Мосты и путепроводы с недостаточной шириной проезжей части. На этих участках возникает около 3% всех ДТП, чаще всего в темное время суток.

Для обоснования вида мероприятий по повышению безопасности движения и установления очередности проведения этих мероприятий, на дороге необходима оценка потерь народного хозяйства от ДТП. Необходимо выделить два основных вида потерь: прямые и косвенные.

Прямые (непосредственные) потери включают в себе: потери автотранспортных предприятий, службы эксплуатации дорог и грузоотправителей; затраты Госавтоинспекции и юридических органов на расследование происшествий, медицинских учреждений на лечение потерпевших, предприятий, сотрудники которых стали жертвами происшествий (оплата листков нетрудоспособности, выдача пособий государственных органов социального обеспечения, пенсии) компенсации по страхованию.

Косвенные потери - потери народного хозяйства вследствие временного или полного отключения какого-либо члена общества из сферы материального производства, нарушение производственных связей и социально - моральные потери.

По данным к.т.н. О.А. Дивочкина, суммарные потери от одного ДТП.

П=

где П1i затраты на восстановление поврежденных транспортных средств, сум.

П2i -- потери, связанные с простоем транспортных средств с момента происшествия до их восстановления, сум;

Пзi -- затраты на ремонт поврежденных улиц, инженерных сооружений (направляющих ограждений, технических средств регулирования, перил, мостов, опор путепроводов, дорожных знаков и т.д.), сум;

П4i - потери от порчи грузов в результате происшествий, сум;

П5i - затраты, связанные с нарушением нормальных условий движения в зоне транспортного происшествия (задержки и перепробеги транспортных средств при пропуске их по объезду) и с уборкой части дороги после происшествия, сум;

П6i - потери народного хозяйства от вовлечения человека в ДТП (потеря части национального дохода, расхода на лечение, оплата листков нетрудоспособности, пенсии, пособия и т.д.);

П7i - затраты органов СБД, судов и прокуратуры на обследование, оформление материалов по ДТП, ведение дознания, вызов свидетелей по происшествию, рассмотрение дела в суде и т.д., сум;

i - количество транспортных средств, грузов, людей и т.д., включенных в одно происшествие.

Контрольные вопросы

Где ведется учет ДТП.

Для чего производят анализ ДТП.

Как определяется коэффициент безопасности дороги.

Как выявляются опасные участки дороги.

Как определяется степень безопасности на пересечениях.

На какие виды делятся пересечения по степени опасности.

Как изучаются аварийные участки.

Расскажите структуру потерь о ДТП.

Расскажите структуру прямых потерь. 10.Расскажите структуру косвенных потерь.



Лекция 13. Способы сохранения транспортно-эксплуатационных качеств дороги в разные периоды года

План

Охрана автомобильных дорог и ограничение движения в весенний период.

Защита дорог от снега.

Повышение сцепных качеств дорожных покрытий.

Поддержание высоких транспортных качеств автомобильных дорог в период интенсивных перевозок.

Ключевые слова: правила пользования дорогой, влияние воды, ледяные прослойки, пучинообразование, зимний период, занос снегом, защита от снега, сцепные качества, зимняя скользкость, интенсивные перевозки.

В обеспечении нормальных условий движения большое значение имеет соблюдение правил пользование автомобильными дорогами, охраны дорог и дорожных сооружений. Охрана дорог общего пользования обеспечивается соответствующими дорожными организациями, органами внутренних дел и хокимиятов.

Основное требование этих правил заключается в разрешении движения по автомобильным дорогам только тех транспортных средств, которые обеспечивают безопасность движения, сохранность дорог и дорожных сооружений. Наиболее частым нарушением является выезд на дороги общего пользования гусеничных тракторов, которые разрушают дорожную одежду, покрытия и обочины. Другим примером нарушений является выезд на дороги общего пользования негабаритных сельскохозяйственных машин без специального сопровождения СБД, создающих опасные условия движения и заторы.

Для дорожных сооружений большую опасность представляет движение негабаритных большегрузных транспортных средств. Поэтому правилами предусматривается обязательное согласование маршрута и времени проезда таких транспортных средств.

В земляном полотне дорог, расположенных в районах, для которых характерны зимы с сильными морозами и дождливой осенью, происходит значительное перераспределение влаги. Вода перемещается снизу вверх, от большей температуры (из талых слоев грунта) к меньшей (вниз основания дорожной одежды) и накапливается в виде кристаллов льда. Разность температур колеблется в пределах от 4-6 С выше нуля у уровня фунтовых вод до отрицательных температур в мерзлой зоне грунта.

Вода перемещается в промерзшем грунте следующими нитями: по пленкам, обволакивающим грунтовые частицы, от более теплых частиц к более холодным, путем конденсации на поверхности охлажденных грунтовых частиц водяных паров, по тонким капиллярам. Перемещение влаги, ее накопление в мерзлом грунте, наиболее интенсивно происходит в пылеватых грунтах, имеющие большое количество частиц размером 0,05-0,002 мм. Количество влаги, наполненной в виде льда, зависит от скорости подъема воды к промерзшему грунту.

Ледяные прослойки, которые в течение зимы накапливаются в основании дорожной одежды, вызывают увеличение объема грунта и неравномерное взбугрирование (пучение) поверхности проезжей части. Весной этот лед тает, основание переувлажняется, и дорожная одежда теряет прочность. Проезд тяжелых автомобилей в это время может привести к просадкам, образованию трещин и даже к проломам дорожной одежды.

Пучинообразование обычно происходит при наличии грунта подверженного пучению, его промерзании, интенсивном перемещении влаги. Характерно, что пучина не образуется в случае отсутствия одного из этих факторов.

Обычно работники дорожно-эксплуатационной службы по опыту прошлых лет имеют информацию об участках наиболее подверженных к пучению, их закрывают в первую очередь.

Зимний период наиболее сложен с точки зрения организации движения и всего транспортного процесса. Большие трудности для движения возникают в районах с интенсивными снежными осадками. Отклонение снега приводит к значительному снижению скоростей движения, а на снегозаносимых участках в период больших снежных осадков - к полному прекращению движения.

Чтобы правильно выбирать мероприятия по предупреждению заноса дороги снегом, проводят обследование дорог в зимний период и анализируют данные многолетних наблюдений за снежными осадками, накопленные на метеостанциях.

Существуют три формы снежных осадков -- приводящих к появлению снежного покрова на проезжей части дорог: снегопад без переноса ветром ранее выпавшего снега, метель без выпадения нового снега, снегопад в сочетании с ветром, перемещающим ранее выпавший снег. При второй и третьей формах на дорогах образуются снежные заносы. Их возникновение зависит от следующих факторов: скорости и направления ветра, количества приносимого ветром снега, рельефа окружающей местности, наличия снегозадерживающей местности, наличия снегозадерживающих препятствий.

Чтобы не допустить заноса дороги снегом, необходима разработка комплекса мероприятий двух видов: направленных на предупреждение заноса и оперативных работ снегоочистке.

Наиболее капитальным является правильное проектирование трассы дороги, по отношению к господствующему зимой направлению ветра.

Наиболее надежно защищают дорогу от снега лесонасаждения.

Важнейшей задачей службы эксплуатации автомобильных дорог является поддержание высоких сцепных качеств дорожных покрытий. Сцепные качества покрытий меняются в течение эксплуатации автомобильных дорог. Поэтому наряду с обеспечением шероховатости нового покрытия применяют методы позволяющие повысить шероховатость находящихся в эксплуатации покрытий.

Высокие сцепные качества новых покрытий обеспечивают применение каркасного (многощебенистого) асфальтобетона (содержание щебня 50-65%). На таком покрытие коэффициент сцепления более 0,5 с втапливанием щебня, обработанного битумом, в мелкозернистый асфальтобетон. В последние годы широкое распространение получило строительство шероховатого покрытия.

Для втапливания используют гранитный щебень размером 18 или 12 мм, обработанный битумом. Расход щебня составляет 12 кг/м. Мелкозернистый асфальтобетон, в который втапливают щебень, имеет следующий состав (в % по массе): щебень размером 9,5 - 15 мм - 30; песок -51,7 : 54,7; минеральный порошок - 7,9 : 9,9; битум - 7,4:8,4. При устройстве этого покрытия принята следующая технология. Сначала укладывают мелкозернистую асфальтобетонную смесь. Следом за укладчиком движется самоходный распределитель щебня, затем катки различной массы уплотняют смесь и втапливаемый щебень.

В США предложена дренирующая шероховатая дорожная одежда, состоящая из трех конструктивных слоев: нижнего водонепроницаемого, укладываемого с большим поперечным уклоном для отвода воды, и двух дренирующих слоев, уложенных без поперечного уклона. Преимуществами этого покрытия являются: быстрое удаление воды из зоны контакта шины с покрытием, предупреждение аквапланирования, высокая шероховатость покрытия, отсутствие брызг при проезде грузовых автомобилей.

В США резкое снижение аварийности на влажном покрытии (в 5 раз) было достигнуто при устройстве шероховатости методом, по которому слой износа укладывали из смеси, содержащей 76% каменного материала размером до 9 мм и 15% битумной эмульсии.

В Германии для получения высокого коэффициента сцепления сразу же после укладки втапливают в горячий асфальтобетон дробленый песок.

Для борьбы с зимней скользкостью покрытия применяют разные методы. Наиболее широко используется россыпь песка с размером частиц 0,2-5 мм, имеющих кубическую форму и острые грани. Могут применяться также топливные дробленные металлургические шлаки, высевка и др. Для предупреждения смораживания частиц песка, предупреждения сбрасывания его с покрытия автомобилями и сдувания ветром добавляют гигроскопические соли (хлористый натрий или хлористый кальций). Расход соли 30-40 кг на 1 м3 песка. Такая смесь песка с солью хорошо удерживается на проезжей части.

Трудные условия транспортной работы дорог возникают в период интенсивных перевозок при вывозе урожая. Как правило, резкое увеличение интенсивности движения наблюдаются на всей сети дорог, расположенных в сельскохозяйственных районах. Особенностью работы дорог в этих условиях является то, что элементы дорог не рассчитаны на пропуск интенсивных потоков автомобилей.

Обычно уборочные компании продолжаются короткий период, но к этому периоду должны тщательно готовиться службы эксплуатации дорог и организации движения.

До начала интенсивных перевозок необходимо выполнить следующие мероприятия: улучшить состояние обочин и проезжей части, усилить дорожную одежду и искусственные сооружения, разработать схемы организации движения в местах скопления автомобилей, составить и установить на дорогах маршрутные схемы.

Началу работ по улучшению дорожных условий должны предшествовать обследования маршрутов движения наиболее интенсивных потоков, подъездов к полям и к элеваторам, хлоп пунктам или пунктам сдачи хлопка. Во время этих обследований оценивают: состояние проезжей части, объемы работ в местах наибольших разрушений дорожного покрытия, состояние обочин, потребность в дорожных знаках и т.п.

Важными работами являются устранение неровностей дорожного покрытия, выравнивание обочин и очистка водоотводных и водопропускных сооружений. При устранении ям и выбоин, как правило используют местные материалы. На обочинах ликвидируют клейность, при этом отметка поверхности обочины должна соответствовать отметке проезжей части.

Большое внимание уделяют вопросам организации движения и особенно, размещению указателей направлений движения. Это вызвано тем, что в период уборочных компаний работает много водителей, временно прибывших из других районов страны и не знакомых с местной сетью дорог. Устанавливают указатели направлений движения к элеваторам или хлопкосеющим пунктам, знаки ограничения скорости на участках, где невозможно было по каким-либо причинам отремонтировать дорожное покрытие, знаки указывающие допустимую нагрузку на мостах и др.

Заблаговременное осуществление указанных выше мероприятий позволяет обеспечить без потерь бесперебойный вывоз урожая.

Контрольные вопросы

Какими условиями вызвана необходимость охраны автомобильных дорог.

Почему ограничивается движение в весенний период.

Как обеспечивается защита дорог от снега.

Как поддерживаются сцепные качества автомобильных дорог.

Как обеспечивается транс, эксплуатац. качества в развитых странах.

Какие особенности эксплуатации автомобильных дорог в зимний период.

Какие периоды относятся к интенсивным периодам перевозки.

Зачем обследуется автомобильная дорога.

В чем особенности уборочных компаний.

Чем отличается весенний период по сравнению с летним.



Лекция 14. Выбор мероприятий, направленных на повышение безопасности движения

План

Принципы выбора средств и методов организации движения.

Выборочные и поэтапные улучшения условий движения.

Учет соблюдения требований охраны окружающей среды.

Ключевые слова: ДТП в уровне удобств А, ДТП в уровне удобств Б, ДТП в уровне удобств В, ДТП в уровне удобств Г. Средства в уровне удобства А, средства в уровне удобства Б, средства в уровне удобства В, средства в уровне удобства Г. Выборочная реконструкция. Неравномерность загрузки движением. Мероприятие по реконструкции. Охрана окружающей среды. Норма шума. Определение шума. Интенсивность и шум. Загазованность. Определение загазованности. Меры снижения загазованности.

Для каждого из четырех уровней удобства движения характерны свои виды дорожно-транспортных происшествий. При уровне удобства А основными причинами происшествий являются повышение скорости, потеря управления, невнимательность водителей. Движение осуществляется в свободных условиях с высокими скоростями. Все это указывает на необходимость широкого применения средств регулирования, предупреждающих водителей об изменяющихся дорожных условиях. Такими средствами являются: разметка проезжей части (в первую очередь ось дороги и кромки проезжей части на опасных участках), установка дорожных знаков, предупреждающих о безопасных скоростях движения, направляющих столбиков. При уровне удобства Б основной причиной дорожно-транспортных происшествий является неправильный обгон. В этих условиях наиболее эффективными мероприятиями являются: ограничение обгонов и организация их проведения разметкой, совершенствования способов информации об этом водителей, регулирование маневров автомобилей, скоростей движения всего потока и отдельных групп автомобилей. В качестве средств регулирования применяют: дорожные знаки, ограничивающие обгон различных групп автомобилей; двойную осевую разметку проезжей части; позволяющую регулировать обгоны; светящиеся предупреждающие указатели и зеркала.

При уровне удобства В, когда основной причиной дорожно-транспортных происшествий является недооценка водителем скорости движения впереди идущего автомобиля и, в отдельных случаях, выбранного материала движения, необходимо применять знаки, рекомендующие выбор интервала движения, и световое табло, указывающие безопасные скорости движения.

При уровне удобства Г движение потока автомобилей происходит в виде непрерывной колонны. Часто бывают заторы. В этих условиях основным средством предотвращения происшествий является соблюдение водителями безопасного интервала между автомобилями. В качестве средств регулирования, позволяющих оперативно влиять на движение потока автомобилей, применяют: автоматические системы регулирования, световое табло с меняющейся информацией, полное канализированное движение на пересечениях в одном уровне, телевидение.

Для выбора средств регулирования движения с учетом особенностей их применения на дорогах с различными уровнями удобства можно рекомендовать:

построение линейного графика пропускной способности;

построение линейного графика коэффициента загрузки;

выделение характерных уровней удобства движения отдельных участков дороги:

построение линейных графиков коэффициентов аварийности и безопасности;

выбор средств организации движения с учетом вышеуказанных уровней удобств;

Неравномерность загрузки движением отдельных участков дорог часто вызывается местными понижениями величины пропускной способности. связанными с несоответствием элементов дороги образованием движения. Рассмотренные выше методы организации движения оказываются в этом случае недостаточно эффективными. Требуется провести выборочную реконструкцию дороги, устранив участки, резко ухудшающие ее транспортно-эксплуатационные качества. Критерием выбора таких мест могут служить кривое изменение скоростей движения на протяжении дороги или построенный на основании расчетов график пропускной способности.

...